DE2843456A1

DE2843456A1 - Einrichtung zum regeln der fahrgeschwindigkeit eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE2843456A1
Application number: DE19782843456
Authority: DE
Inventors: Arnold Mann
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1978-10-05
Filing date: 1978-10-05
Publication date: 1980-04-24
Also published as: FR2437953A1; AU4931279A; AU523926B2; GB2034980A; US4279228A; DE2843456C2; GB2034980B; JPS5838330B2; SE7907993L; JPS5551624A

Description

UDO Adolf Schindling AG - /- 6DDD Frankfurt/MBin

GrSfstraße 103

Einrichtung zum Regeln der Fahrgeschwindigkeit eines

Kraftfahrzeugs

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Regeln der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs mit einem vom Fahrzeugführer betätigbaren Gaspedal und Mitteln zum Übertragen der Bewegung desselben auf ein das Kraftstoff-Luft-Gemisch beeinflussendes Element, insbesondere die Drosselklappe, die einen mit dem Gaspedal gekuppelten Stellungsgeber mit einem verstellbaren Drehwiderstand und einem Endschalter enthalten.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Gattung sind der verstellbare Drehwiderstand und der Endschalter, der als kick-down-Schalter vorgesehen ist, im Bereich des Gaspedals zusammen mit weiteren Elementen zur Erzielung der gewünschten Stellkraft-Schwenkwinkel-Charakteristik am Fahrzeug befestigt. Dies bedingt einen verhältnismäßig hohen Bauteileaufwand und eine

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zeitaufwendige Montage.

Diese Nachteile sollen durch die Ej^l-ndung überwunden werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen mit dem Gaspedal kuppelbaren Stellungsgeber zu schaffen, der leicht und schnell im Fahrzeug montiert werden kann, einen kompakten, bauteilarmen

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Aufbau besitzt und Dhne fertigungstechnische Schwierigkeiten in großen Stuckzahlen hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Stellungsgeber ein Gehäuse mit einem hohlzylindrischen Innenraum aufweist, in dem sich der Drehwiderstand befindet, der mit einem seiner beiden relativ zueinander beweglichen Teile gegen eine Verdrehung gesichert am Gehäuse festgelegt und mit dem anderen Teil mit einem glockenartigen Körper verbunden ist, der drehbar in dem hohlzylindrischen Innenraum gelagert und gegen die Kraft einer Ruckstellfeder durch das Gaspedal aus seiner Ruhelage verdrehbar sowie mit Mitteln versehen ist, durch die bei Drehung des Körpers um einen bestimmten vorgegebenen Betrag ein am Gehäuse befestigter elektrischer Schalter betitigbar ist.

Durch diese Maßnahmen wird ein Stellungsgeber erhalten, der einen äußerst kompakten, montagegünstigen Aufbau geringen Bauvolumens besitzt und lediglich mittels zweier Schrauben rasch im Fahrzeug befestigt werden kann. Ein besonderer Vorteil dee erfindungsgemäßen Stellungsgebers besteht darin, daß aufgrund seiner gekapselten Bauweise eine erhöhte Sicherheit gegenüber Beschädigungen aller Art und auch gegen die Funktion negativ beeinflussende Verschmutzungen besteht.

Als Mittel zum Betätigen des am Gehäuse befestigten elektrischen Schalters kann gemäß .einer vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung am glockenartigen Körper eine sich Ober einen Teil seines Außenumfangs erstreckende Ausnehmung vorhanden sein, in

3D die der bewegliche Teil des elektrischen Schalters ragt. Die Länge und Lage der Ausnehmung auf dem Außenumfang des glockenartigen Körpers ist so gewählt, däcTTn der kick-down-Stellung des Gaspedals und damit des mit diesem gekuppelten glockenartigen Körpers der bewegliche Teil des elektrischen Schalters

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durch den auanehmungsfreien Teil dea Körpers im Sinne einer Schalterbetätigung bewegt wird.

Eine andere vorteilhafte RealiBierungsmBglichkeit der Mittel zum Betätigen dea elektrischen Schalters besteht darin, daß der glockenartige Körper mit einem sich Ober einen Teil seines AuBenumfangs erstreckenden und in eine entsprechende Ausnehmung im Gehäuse ragenden Bund versehen 1st, der mit dem beweglichen Teil des elektrischen Schalters zusammenwirkt. Hierbei 1D kann entweder der Bund oder der bundlose Teil des glockenartigen Körpers zum Betätigen des Schalters herangezogen werden.

GemMB einer anderen Ausführungsform ist zwischen der einen Stirnseite dea glockenartigen Körpers und der dieser zugewandten Gehgusewand ein Rollelement angeordnet, das in einem der beiden relativ zueinander beweglichen Teile in einer Ausnehmung ortsfest gelagert ist und in eine kreisringsektorformige Nut im anderen Teil eingreift, wobei die andere Stirnseite des glockenartigen Körpera in Uirkverbindung mit dem beweglichen Teil des elektrischen Schalters steht. Bei dieser Ausführungsform wird im kick-down-Fall die Drehbewegung des glockenartigen Körpers in eine lMngsaxiale Hubbewegung umgesetzt, durch die die Betätigung des Schalters bewirkt wird. Diese Bewegungsumsetzung erfolgt dadurch, daß das Rollelement im kick-down-Fall aus der kreisringsektDrförmigen Nut auf die Stirnseite des glDckenartigen Körpers aufläuft und diesen dadurch axial verschiebt. Der besondere Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß der Schalter besonders raumsparend in dem Gebergehäuse untergebracht werden kann^Dartl-

3D ber hinaus kann das erwünschte Ansteigen der Betätigungskraft an der kick-down-Schwelle ohne Schwierigkeiten allein durch tüahl von Form und Durchmesser des*i*allelements und zumindest des Nutendes und ohne Einflußnahme auf den Aufbau des Schalters festgelegt werden. Dies ist bei den anderen möglichen

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AuBfOhrungsformen nicht möglich. Als Rollelement ist am zweckmäßigsten eine Kugel vorgesehen, uieiiiohl auch ein walzenförmiges Rollelement Verwendung finden kann. Letzteres führt jedoch zu einer ungünstigeren Gestaltung von Nut und das Rollelement lagernde Ausnehmung.

Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist die Stirnseite des glockenartigen Körpers mit einem aus dem Gehäuse ragenden konzentrischen, links geschlitzten Wellenstück ver-

1D sehen, das eine konische Fläche und ein daran anschließendes, mit einem Gewinde versehendes Ende zur Aufnahme und klemmenden Festlegung eines den Körper mit dem Gaspedal verbindenden Übertragungselements sowie eine konzentrische Bohrung zur Aufnahme der Stellwelle des verstellbaren Widerstandes aufweist.

Eine solche Ausfuhrungsform hat den Vorteil, daß der verstellbare Widerstand besonders leicht ausgetauscht werden kann. Dadurch läßt sich der Stellungsgeber nicht nur besonders rasch und unkompliziert an verschiedene Kraftfahrzeugtypen anpassen sondern auch wesentlich leichter reparieren als dies in einem

2D anderen Aufbau möglich wäre. Aus den gleichen Gründen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den die Uliderstandsbahn tragenden Teil des verstellbaren Widerstandes in einer am Gehäuse befestigten, rohrförmigen Halterung anzuordnen und mit einem radialen Ansatz in einen achsparallelen Schlitz der Halterung eingreifend auszubilden.

Zur Erzielung einer hohen Betriebssicherheit des Stellungsgebers hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die am glockenartigen Körper angreifende Rückstellfeder durch ,zwei vpneinander getrennte Ruckstellfedern zu substituieren. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei einem Bruch einer Rückstellfeder der Stellungsgeber betriebsfähig bleibt und das Fahrzeug noch mit eigener Kraft in die Werkstatt gefahren werden kann. Um dem Fahrer einen möglichst deutlichen Hinweis auf das

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Vorhandensein eines Federbruchs zu geben, empfiehlt es sich, die Federkennlinie der beiden Rückstellfedern unterschiedlich zu mahlen, so daß sich ein deutlich bemerkbarer Unterschied zwischen einem Stellungsgeber mit zuiei intakten Rück-Btellfedern und einem Stellungsgeber mit nur einer intakter Rückstellfeder ergibt.

Die Erfindung Bei anhand der Zeichnung, die in zum Teil Bchematischer Darstellung Ausführungsbeispiele enthält, näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 ein Blockschaltbild einer Fahrgeschuindigkeitsregeleinrichtung,

Figur 2 einen Längsschnitt durch den Stellungsgeber der Einrichtung gemäß Figur 1,

Figur 3 einen Schnitt durch den Stellungsgeber gemäß

Figur Z entlang der Linie IH-III _f 2G

Figur k einen Längsschnitt durch einen Stellungsgeber anderer Ausführungsform und

Figur 5 einen Längsschnitt durch einen Stellungsgeber einer weiteren Ausführungsform.

Die Einrichtung zum Regeln.der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs enthält einen elektrischen Regler 1, der im wesentlichen aus einem Vergleicher 2, einem diesem nachge-3ü schalteten Verstärker 3 und einer Stellvorrichtung h besteht, die aus einem elektrischen Servomotor 5, einem Stellorgan 6 und einer dazwischengeschalteten exelctromagnetischen Kupplung 7 aufgebaut ist. Der Regler 1 enthält des weiteren einen Stellungsgeber 8, der mit dem Stellorgan 6 verbunden ist und

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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 mit dem Gaspedal 1D des Kraftfahrzeugs gekuppelt ist. Bei dieser Regeleinrichtung wird die jeweilige Stellung des Gaspedals 10 Ober den Stellungsgeber 9 und den Regler 1 auf die Drosselklappe 11 des Antriebsmotors des Kraftfahrzeugs übertragen.

Der Stellungsgeber 9, der im wesentlichen aus einem Drehwiderstand 12 besteht, iat in einem zylindrischen Gehäuse 13 untergebracht. Das Gehäuse 13 ist topfformig mit einem hohlzylindrischen Innenraum 1*t ausgebildet, der mit einem Bodenteil 15 verschlossen ist. Zwischen dem Badenteil 15 und der dieser benachbarten Stirnseite des Gehäuses 13 iBt eine rahrförmige Halterung 16 für den Drehwiderstand 12 mit einem Bund 17 einge- spannt. Die Befestigung der Teile 13, 15 und 17 miteinander erfolgt mittels mehrerer auf dem Umfang verteilter Schrauben 1By die in entsprechende Gewindebohrungen 19 im Gehäuse 13 eingeschraubt sind.

In der Halterung 16 ist ein längsaxialer Schlitz 20 vorhanden, in den ein am Drehwiderstand 12 befindlicher Finger 21 eingreift. Auf diese Uleise wird eine gegen Verdrehung gesicherte und eine Axialbewegung erlaubende Festlegung des Drehwiderstandes in der Halterung 16 erreicht. ι ,

Die Stellwelle 22 des Drehwiderstandes 12 ist aus der zylinderförmigen Halterung 16 herausgefuhrS^Ond steht mit einem glockenförmigen Körper 23 in Verbindung, der in dem hohlzylindrischen Innenraum 1*t des Gehäuses 13 drehbar gelagert ist.

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Der glockenartige Körper 23 geht an seiner geschlossenen Stirnseite 24 in ein konzentrisches UellenBtuck 25 über, das durch eine entsprechende Öffnung 26 im Gehäuse 13 aus diesem ragt. Das üJellenstück 25 besitzt eine konische Fläche 27, die in einen ülellenabschnitt 28 mit einem Außengewinde 29 ausläuft. Der aus dem Gehäuse 13 ragende Teil des UlellenstQcks 25 ist mit mindestens einem längsaxialen Schlitz 3D versehen. Auf die konische Fläche 27 ist ein mit einem entsprechenden Durchtrittsloch 31 versehenes Kupplungselement 32 aufgesetzt und mittels der auf das Außengewinde 29 aufgeschraubten Muttern 33 verdrehungssicher festgeklemmt. Beim Festklemmen des Kupplungselements 32 tiiird gleichzeitig auch die Stelluelle 22 in dem lüellenstück 25 festgelegt. Das Kupplungselement 32 ist mittelbar Dder unmittelbar mit dem Gaspedal 1D gekuppelt.

In dem Zwischenraum zwischen dem glockenartigen Körper 23 und der rohrförmigen Halterung 16 sind zwei Rückstellfedern 34 und 35 angeordnet, von denen die Rückstellfeder 3k mit einem Ende in ein Loch im Bund 17 und mit dem anderen Ende in ein Loch in der Stirnfläche 2k ragt und die Rückstellfeder 35 mit einem Ende in ein.Loch in der rohrförmigen Halterung 16 und mit dem anderen Ende in ein Loch in der Stirnfläche 24 eingreift. Die beiden Rückstellfedern 3k und 35 besitzen unterschiedliche Federkennlinien.

In der Stirnseite 2k des glockenartigen Körpers 23 befindet sich des weiteren eine kreisringsektorförmige Nut 36 für eine Kugel 37, die in einem Sackloch 3B in der der Stirnseite 2k gegenüberliegenden Gehäusewand gelagert ist. ,

Die der Stirnfläche 24 abgewandte Stirnfläche 39 steht mit dem beweglichen Teil 40 eines Schsriters 41 in Ulirkverbindung. Der bewegliche Teil 40 des Schalters 41 ist mittels zweier Niete 42 am Bodenteil 15 des Gehäuses befestigt. An diesem

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Gehäuseteil sitzt auch der Festkontakt 43 des Schalters 41. Die elektrischen AnschluBleitungen 44 für den Schalter 41 . und den Drehwiderstand 12 sind in einem Kabel 45 zusammengefaßt und durch eine öffnung aus dem Gehguse 13 herausgeführt.

Die Betätigung des Schalters 41 erfolgt dannι uienn der glockenartige Körper 23 gegenüber dem Gehguse 13 so stark verdreht uird, daß die Kugel 37 aus der Nut 36 auf die Fläche der Stirn seite 24 gelangt und dadurch der glockenartige Körper 23 in axialer Richtung gegen das Bodenteil 15 gedruckt uiird. Das auf der Stirnseite 39 aufliegende Ende des beweglichen Kontaktelements 40 wird dann in Richtung auf den Festkontakt 43 bewegt und der Schalter 41 im Sinne eines Schließens betitigt. Eine solche Schalterbetätigung erfolgt immer dann, wenn das Gaspedal in seine kick-down-Stellung bewegt wird.

Der in Figur 4 dargestellte Stellungsgeber unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen lediglich in der Betätigung des kick-doun-Schalters 41. Anstelle der kreisringsektorformigen Nut 36 und der in dieser laufenden Kugel 37, die im kick-dDun-FaIl eine Axialbewegung des glockenartigen Körpers 23 bewirken, ist bei der Ausführungsform nach Figur 4 im unteren Teil des glockenartigen Körpers 23 eine Nut 46 vorhanden, die sich über einen Teil des AuBenumfangs des Körpers 23 erstreckt. In die Nut 46 ragt das Ende 47 des beweglichen Teils 40' des Schalters 41. Bei einem durch die Lage des Schlitzes 46 vorgegebenen Drehuinkel des glockenartigen Körpers 23 uiird das Ende 47 durch das Schlitzende 40 aus dem Schlitz 46 auf ,die Oberfläche des glockenartigen Körpers 23 angehoben, wodurch der Schalter 41 geschlossen wird.

Bei der Ausführungsform nach Figur 5 ist der im kick-doun-FaIl zu betätigende Schalter 49 auf der UmfangsflSche des Ge-

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hiuses 13 befestigt. Der Stößel 50 des Schalters U3 ragt gegen den AuBenurafang dea glockenartigen Korpers 23, der auf einem Teil seines Umfangs einen bundartigen Ansatz 51 besitzt. Die Lage des Bundes 51 auf der Oberfläche des glockenartigen KSrpers 23 1st so geuiühlt, daß im kick-doun-Fall der Bund 51 den Stößel 5D im Sinne eines SchalterschlieBens betätigt.

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Claims

PatentansprPche

Einrichtung zum Regeln der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs mit einem vom Fahrzeugführer betgtigbaren Gaspedal und Mitteln zum Übertragen der Bewegung desselben auf ein das Kraftstoff-Luft-Gemisch beeinflussendes EIement, insbesondere die Drosselklappe, die einen mit dem Gaspedal gekuppelten Stellungsgeber mit einem verstellbaren Drehwiderstand und einem Endschalter enthalten,. dadurch gekennzeichnet, daß der Stellungsgeber (9) ein Gehäuse (13) mit einem hohlzylindrischen Innenraum (14) aufweist, in dem sich der Drehwiderstand (12) befindet, der mit einem seiner beiden relativ zueinander beweglichen Teilen gegen eine l/erdrehung gesichert am Gehiuse (13) festgelegt und mit dem anderen Teil (22) mit einem glockenartigen Körper (23) verbunden ist, der drehbar in dem hohlzylindrischen Innenraum (1*0 gelagert und gegen die Kraft einer Rückstellfeder (34;35) durch das Gaspedal (10) aus einer Ruhelage verdrehbar ist sowie mit Mitteln (36,37; 46,48;51) versehen ist, durch die bei Drehung des Körpers (23) um einen bestimmten vorgegebenen Betrag ein am Gehause (13) befestigter elektrischer Schalter (41,W) betätighar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der glockenartige Körper (23) mit einer sich Ober einen Teil seines Außenumfangs erstreckenden Ausnehmung (4G) versehen ist, in die der bewegliche Teil (47,4O¹,) des elektrischen Schalters (41) ragt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, deätfrch gekennzeichnet, daß der glockenartige Körper (23) mit einem sich über einen Teil seines AuBenumfangs erstreckenden und in eine ent-

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sprechende Ausnehmung im Gehäuse (13) ragenden Bund (51) versehen ist, der mit dem beweglichen Teil (50) des elektrischen Schalters (49) zusammenwirkt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zuischen der einen Stirnseite (24) des glockenartigen Körpers (23) und der dieser zugewandten Gehäusewand mindestens ein Rollelement (37) angeordnet ist, das in einem der beiden relativ zueinander beweglichen Teile (13,23) in einer Ausnehmung (38) ortsfest gelagert ist und in eine kreisringsektarförmige Nut (36) im anderen Teil (23) eingreift und die andere Stirnseite (39) des glockenartigen Körpers (23) in üJirkverbindung mit dem beweglichen Teil (40) des elektrischen Schalters (41) steht.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Rollelement eine Kugel (37) vorgesehen ist.
G. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (24) des glockenartigen Körpers (23) mit einem aus dem Gehäuse ragenden konzentrischen, langsgeachlitzten üJellenstuck (25) versehen ist, da eine konische Fläche (27) und ein daran anschließendes mit einem Gewinde (29) versehenes Ende (28) zur Aufnahme und klemmenden Festlegung eines den Körper (23) mit dem Gaspedal (1D) verbindenden Übertragungselemente (32) souiie eine konzentrische Bohrung zur Aufnahme der Stelluelle (22) des verstellbaren Widerstandes (12) SUf₁UeISt₁₁
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die ulidcfStandsbahn tragende Teil des verstellbaren Widerstandes (12) in einer am Gehäuse (13) befestigten, rohrförmigen Halterung (16) angeordnet

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ist und mit einem radialen Ansatz (21) in einen achsparallelen Schlitz (20) der Halterung (16) eingreift.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder durch zuiei voneinander getrennte Rückstellfedern (34,35) substituiert ist.
9. Einrichtung nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkennlinie der beiden Rückstellfedern (34,35) unterschiedlich gewählt 1st.

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