DE2714113A1 - Einrichtung zum regeln der fahrgeschwindigkeit eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Einrichtung zum regeln der fahrgeschwindigkeit eines kraftfahrzeugs

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DE2714113A1 DE19772714113 DE2714113A DE2714113A1 DE 2714113 A1 DE2714113 A1 DE 2714113A1 DE 19772714113 DE19772714113 DE 19772714113 DE 2714113 A DE2714113 A DE 2714113A DE 2714113 A1 DE2714113 A1 DE 2714113A1
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Description

  • Einriehtung zum Regeln der Fahrge-
  • sdhiindinkeit eines Kraftfahrzeugs Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Regeln der Fahrgeschuindigkeit eines Kraftfahrzeugs mit einem vom Fahrzeugfahrer betätigbaren Stellglied, insbesondere einem Gaspedal, und Mitteln zum übertragen der Bewegung desselben auf ein das Kraftstoff-Luft-Gemisch beeinflussendes Element, insbesondere die Drosselklappe.
  • Bei bekannten Einrichtungen dieser Gattung befindet sich im Fahrzeugraum das Gaspedal, das entweder ueber einen Bowdenzug oder Uber ein Gestänge mit der Drosselklappe im Motorraum verbunden ist. Insbesondere bei Lastkraftwaren, bei denen Gaspedal und Drosselklappe im allgemeinen mit grdßerem Abstand zueinander angeordnet sind, fflhrte dies zu verhältnismäßig hohen Stellkräften am Gaspedal, die nur durch sorgfältige Verlegung des Bowdenzugs oder durch eine besondere Ausbildung des Gestänges in gewissem Umfang vermindert werden kann. Darfiber hinaus haben derartige Einrichtungen einen montage- und wartungsungünstigen Aufbau.
  • Diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt und zwar erfindungagemäß dadurch, daß ein elektrischer Regler vorhanden ist, dessen Sollwerteingang mit dem Ausgangssignal eines ersten, mit dem Stellglied gekuppelten elektrischen Stellungsgebers und dessen Istwerteingang mit dem Ausgangssignal eines zweiten elektrischen Stellungsgebers beaufschlagt ist, der mit dem Stellorgan einer elektrischein Stellvorrichtung gekuppelt ist, das mit dem das Kraftstoff-Luft-Gemlach beeinflussenden Element in Wirkverbindung steht.
  • Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß zwischen Gaspedal und Drosselklappe nur noch eine elektrische Verbindungsleitung vorhanden ist, die ohne Schwierigkeiten verlegt werden kann. Da mit dem Gaspedal lediglich der Stellungsgeber gekuppelt ist, der beispielsweise als Stellwiderstand ausgebildet und mit geringsten Stellkräften verstellt werden kann, ist eine leichtgängige Verstellbarkeit des Gaspedals sichergestellt, die darüber hinaus in weiten Grenzen an die jeweiligen Erfordernisse angepaßt werden kann.
  • Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist dem Solluerteingang des Reglers ein Vergleicher vorgeschaltet, dessen einer Eingang mit dem ersten Stellungsgeber verbunden ist und dessen anderer Eingang mit einer motordrehzahlproportionalen Spannung beaufschlagt wird. Bei einer derartigen Einrichtung wird der Motor auf eine der jeweiligen Gaspedalstellung entsprechende konstante Motordrehzahl geregelt. Die Einrichtung erlaubt somit bei feststehender Gaspedalstellung ein Fahren mit einer konstanten Fahrgeschwindigkeit unabgängig von Belastungsänderungen des Motors, die beispielsweise vom StraBenverlauf oder anderen die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beeinflussenden GroBen herrUhren. Sie stellt mithin eine Einrichtung zum selbsttãtigen Regeln der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs dar, die wesentlich weniger aufwendig ist und ein wesentlich geringeres Bauvolumen aufeist als die bekannten Einrichtungen dieeer Gattung. Ein besonderer Vorteil-dieser erfindungegemäßen Einrichtung besteht darin, daß sie die Verwendung einer Startautomatik bzw. eines handbetätigten Choke Aberflfissig macht, da die Einrichtung bei nichtbetätigtem Gaspedal den Motor unabhängig von irgendwelchen Mitterungsbedingungen und Motortemperaturen auf seine Leerlaufdrehzshl regelt.
  • Durch eine Beschaltung des Reglers derart, daß dem Solluerteingang des Reglers ein erster Vergleicher vorgeschaltet ist, dessen einer Eingang mit dem ersten Stellungsgeber und dessen anderer Eingang mit einem zweiten Vergleicher verbunden ist, dessen Eingänge von einer motordrehzahlproportionalen Spannung und einem voreinstellbaren konstanten Spannungswert beaufschlagt sind, kann darüber hinaus ohne wesentlichen Mehraufwand eine Drehzahlbegrenzung des Motors auf einen durch den konstanten Spannungswert voreinstellbaren Drehzahlwert erreicht werden.
  • Uz sicherzustellen, daß bei einem Ausfall der Einrichtung die Drosselklappe nicht in eine Vollgasstellung geschwenkt wird oder, falls sie sich in der Vollgasstellung befindet, in dieser verbleibt, sind bei einer Einrichtung mit einer Stellvorrichtung mit einem Stellmotor, der ueber eine elektrisch betätigbare Kupplungseinrichtung mit dem Stellorgantrager in Wirkverbindung steht, nach einem weiteren Gedanken der Erfindung Mittel vorhanden, die bei einer nach Verstreichen der Einregelzeit bleibenden Abweichung des Istwerts vom Sollwert am Regler die Kupplungseinrichtung unwirksam schalten. Da der Stellmotor die Drosselklappe gegen die Kraft einer Feder aus ihrer Ruhestellung verschwenkt, wird durch Entkuppeln des Stellmotors vom Stellorganträger die Drosselklappe durch die Feder in ihre Ruhestellung zurUckgeschwenkt, wodurch der Motor auf seine Leerlaufdrehzahl zuruckfallt.
  • Die Erfindung sei anhand zweier Ausfflhrungabeispiele näher erläutert.
  • Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild einer auf konstante Drehzahl regelnden Einrichtung und Figur 2 eine Regeleinrichtung mit Drehzahlbegrenzung.
  • Die Einrichtung nach Figur 1 enthält einen elektrischen Regler 1, der im wesentlichen aus einem Vergleicher 2, einem diesem nachgeuchalteten Verstärker 3 und einer Stellvorrichtung 4 besteht, die aus einem elektrischen Servomotor 5, einem Stellorgan 6 und einer dazwischengeschalteten elektromagnetischen Kupplung 7 aufgebaut ist. Der Regler 1 enthält des weiteren einen Stellungsgeber 8, der mit dem Stellorgan 6 verbunden ist und eine der jeweiligen Position des Stellungsgebers 8 proportionale Spannung an den einen Eingang des Vergleichers 2 abgibt. Am anderen Eingang des Vergleichers 2, der beispielsweise aus einer Reihenschaltung zweier Widerstände aufgebaut ist, die an ihren freien Enden mit den zu vergleichenden Signalen beaufschlagt sind und deren miteinander verbundene Enden den Vergleicherausgang bilden, liegt der Stellungsgeber 9, der als veränderlicher Widerstand ausgebildet und mit dem Gaspedal 10 des Kraftfahrzeugs gekuppelt ist. Der ein von der jeweiligen Stellung des Gaspedals 10 abhängiges Spannungssignal liefernde Stellungsgeber 9 kann unmittelbar an den Vergleicher 2 oder einen davorgeschalteten Verstärker 11 angeschlossen werden - es ergibt sich dann die einfachste Form der Einrichtung - oder Ober einen weiteren Vergleicher 12, dessen anderer Eingang mit einem motordrehzahlproportionalen Spannungssignal beaufschlagt ist. Dieses wird aus einem von der Klemme 1 des Kraftfahrzeugbordnetzes über eine Störschutzstufe 13 Frequenzsignal gewonnen, das in einem Umsetzer 14 in eine frequenzproportionsle Spannung umgewandelt wird. Wird der Stellungsgeber 9 über den mit einem motordrehzahlproportionalen Spannungssignal beaufschlagten Vergleicher 12 an den Regler 1 angeschlossen - diese Schaltung ist in Figur 1 dargestellt -, so ergibt sich eine Regeleinrichtung, die in jeder Gaspedalstellung ein Fahren mit einer konstanten Fahrgeschwindigkeit unabhängig von irgendwelchen Belastungsänderungen des Kraftfahrzeugs erlaubt.
  • Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung sei davon ausgegangen, daB sich das Gaspedal 10 in seiner Ruhestellung befindet und der Motor mit seiner Leerlaufdrehzahl umläuft. Die Drosselklappe 15 befindet sich in ihrer Leerlaufstellung und beide Vergleicher 2 und 12 sind an ihren Eingängen mit Signalen beaufschlagt, die dem herrschenden Gleichgewicht am Regler 1 und der zwischen diesem und dem Gaspedal befindlichen Stufe entsprechen. Wird nun das Gaspedal 10 durch den Fahrer um einen bestimmten Winkel verschwenkt, so gibt der Stellungsgeber 9 ein hßheres Spannungssignal an den Vergleicher 12, der dadurch Ober den Vergleicher 2 den Servomotor 5 ansteuert. Dieser verschwenkt Ober das Stellorgan 6 die Drosselklsppe 15 im Sinne einer Drehzahlerhöhung. Die Positionslinderung des Stellorgans 6 hat eine änderung des Ausgangssignals des Stellungsgebers 8 zur Folge, wodurch die Spannung am anderen Eingang des Vergleichers 2 anwächst. Gleichzeitig erfolgt durch die Drehzanländerung des Motors auch eine Anderung der Spannung am Ausgang des Wandlers 14 und damit am Eingang des Vergleichers 12.
  • Beide Vorgänge führen zu einem erneuten Gleichgewichtszustand, in dem die Drosselklappe 15 um einen der Gaspedalverschwenkung entsprechenden Wert geschwenkt ist und der Motor eine der Gaspedal verschwenkung 10 entsprechende Drehzahl besitzt. Åndert sich nun die Belastung des Motors beispielsweise dadurch, daß das Fahrzeug an eine Steigung gelangt, so vermindert sich die Spannung am Ausgang des Wandlers 14 aufgrund der sinkenden Drehzahl. Dies führt zu einer Anderung des Ausgangssignals des Vergleichers 12 durch die der Regler 1 im Sinne einer Drehzahlerhöhung angesteuert wird und diese durch Verstellen der Drosselklappe 15 ausführt. Die Folge ist, daß am Ausgang des Wandlers 14 die Spannung wieder ansteigt, solange bis an beiden Vergleichern 12 und 2 wieder ein Eingangsgleichgewicht herrscht. Das Fahrzeug wird somit bei konstant auagelenktem Gaspedal 10 auf eine konstante Geschwindigkeit geregelt. Falls bei Vorhandensein eines Schaltgetriebes das jeweilige übersetzungsverhältnis zur Aufrechterhaltung oder Erzielung der gewUnschten Geschwindigkeit nicht ausreicht, kann, ohne daB eine Verstellung des Gaspedals 10 durch den Fahrer erforderlich wäre, das Untersetzungsverhältnis lediglich durch Betätigen der Kupplung und des Schalthebels geändert werden. Ein auch kurzzeitiges Hochdrehen des Motors bei Betätigung der Kupplung tritt nicht auf, da der Motor Ober die Regeleinrichtung sofort auf seine Leerlaufdrehzahl herabgeregelt wird.
  • In Figur 2 ist eine Regeleinrichtung mit einer Drehzahlbegrenzung dargestellt. Wie ersichtlich, besitzt der Regler 1 prinzipiell den gleichen Aufbau wie zuvor und wird ebenfalls Ober einen Vergleicher 12 und einen Verstärker 11 von dem mit dem Gaspedal 10 gekuppelten Stellungsgeber 9 angesteuert. Der andere Ausgang des Vergleichers 12 steht nunmehr jedoch über einen Verstärker 16 mit dem Ausgang eines weiteren Vergleichers 17 in Verbindung, dessen einer Eingang mit einem voreinstellbaren Spannungssignal und dessen anderer Eingang wiederum von dem Ausgangsaignal des Wandlers 14 beaufschlagt ist, der über eine Störschutzstufe 13 wiederum von der Klemme 1 angesteuert ist. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist analog der zuvor beschriebenen, jedoch erscheint an dem mit dem Verstärker 16 verbundenen Eingang des Vergleichers 12 ein Spannungssignal, dessen Amplitude von der Drehzahldifferenz zwischen der jeweils herrschenden Drehzahl und der Grenzdrehzahl abhängig ist.

Claims (4)

  1. Patentansprüche 1. Einrichtung zum Regeln der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs mit einem vom Fahrzeugführer betatigbaren Stellglied, insbesondere einem Gaspedal, und Mitteln zum Obertragen der Bewegung desselben auf ein das Kraftstoff-Luft-Gemisch beeinflussendes Element, insbesondere die Drosselklappe, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Regler (1) vorhanden ist, dessen Sollwerteingang mit dem Ausgangssignal eines ersten, mit dem Stellglied (10) gekuppelten elektrischen Stellungsgebers (9) und dessen Istwerteingang mit dem Ausgangssignal eines zweiten elektrischen Stellungsgebers (8) beaufschlagt ist, der mit dem Stellorgan (6) einer elektrischen Stellvorrichtung (4) gekuppelt ist, das mit dem das Kraftstoff-Luft-Gemisch beeinflussenden Element (15) in Wirkverbindung steht.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sollwerteingang des Reglers (1) ein Uergleicher (12) vorgeschaltet ist, dessen einer Eingang mit dem ersten Stellungsgeber (9) verbunden ist und dessen anderer Eingang mit einer motordrehzahlproportionalen Spannung beaufschlagt ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sollwerteingang des Reglers (1) ein erster Vergleicher (12) vorgeschaltet ist, dessen einer Eingang mit dem ersten Stellungsgeber (9) und dessen anderer Eingang mit einem zweiten Vergleicher (17) verbunden ist, dessen Eingänge von einer uotordrehzshlproportionalen Spannung und einem voreinstellbaren konstanten Spannungswert besufachlagt sind.
  4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Stellvorrichtung mit einem Stellmotor, der Uber eine elektrisch betatigbareKupplungseinrichtung mit dem Stellorganträger in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorhanden sind, die bei einer nach Verstreichen der Einregelzeit bleibenden Abweichung des Istwerts vom Sollwert am Regler (1) die Kupplungseinrichtung (7) unwirksam schalten.
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