DE2902817A1

DE2902817A1 - Bewegungsgeber fuer ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2902817A1
Application number: DE19792902817
Authority: DE
Inventors: Rene Bayle; Wolfgang Dipl Ing Dr Maisch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-01-25
Filing date: 1979-01-25
Publication date: 1980-08-07
Also published as: DE2902817C2

Description

Bewegungsgeber für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Bewegungsgeber für ein Kraftfahrzeug zur Unterscheidung der Betriebszustände "Fahrt" und "Halt". Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Bewegungsgeber so auszubilden, daß er für eine Stop-Start-Automatik und gegebenenfalls zur Fahrtdauermessung verwendbar ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Schwinger mit einer an einem ihrer Enden mit dem Fahrzeug verbundenen Feder, insbesondere mit einer Blattfeder vorgesehen, die an ihrem anderen Ende eine Masse trägt, die bei ihren Schwingbewegungen einen Schalter, insbesondere einen elektronischen Schalter betätigt. Vorteilhaft kann die Masse als Dauermagnet, insbesondere als Plastikdauermagnet ausgebildet sein und der Schalter mit ferromagnetischen Blattfederkontakten (Reed-Kontakten) ausgerüstet sein, die beim Schwingen des Magneten periodisch geschlossen werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, die Masse aus einem Metallstück zu bilden und in geringer Entfernung vom Schwingbereich des Metallstücks einen Hochfrequenz-Näherungsschalter anzuordnen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Schwinger an einem ungefederten Teil des Fahrzeugs, insbesondere an der Radaufhängung, vorzugsweise an einer Achse, einem Federbein oder einem Schräglenker befestigt ist. Dies erlaubt es, im Gegensatz zu einem Karosserieanbau (die Eigenfrequenz der Karosserie liegt etwa bei 1 bis 2 Hz) den Schwinger auf eine Eigenfrequenz von 10 bis 20 Hz abzustimmen. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß der Schwinger eine kürzere Baulänge benötigt und die Anschwingdauer wesentlich kürzer ist. Dies ist deshalb sehr wichtig, weil der Schwinger infolge stochastischer Anregungsimpulse auch während der Fahrt zwischenzeitlich zum Stehen kommen kann und anschließend möglichst rasch wieder anschwingen soll.
Zur Auswertung der Schaltvorgänge kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine monostabile Kippstufe vorgesehen werden, deren Standzeit ZY groß ist gegenüber der Periodendauer der Geberschwingungen. Man erhält in diesem Falle am Ausgang der Kippstufe ein positives bzw. negatives Signal bei Fahrt und ein entgegengesetztes Signal bei Halt des Fahrzeugs. Es hat sich als ausreichend erwiesen, wenn bei einem 10 bis 20 Hz-Schwinger eine monostabile Standzeit von geo2s eingestellt wird. Die Zeit von 2s ist genügend kurz, so daß sie beim Einsatz des Gebers zur selbsttätigen Abstellung der Antriebsbrennkraftmaschine bei einer Stop/ Start-Automatik oder als Fahrtdauermesser bei Fahrzeugen mit relativ langen Haltezeiten (Müllfahrzeugen, Omnibussen o. a.) nicht stört.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben und erläutert.
In Figur 1 ist bei 1 die zum erfindungsgemäßen Schwinger gehörende Blattfeder angedeutet, welche an einem Ende an einem ungefederten Fahrzeugteil, beispielsweise an einem Achsschenkel 2 eingespannt ist und an ihrem freien Ende einen als schwingende Masse dienenden-Dauermagneten 3 trägt. Dieser steht ein mit ferromagnetischen Blattfederkontakten, sogenannten Reed-Kontakten ausgerüsteter Schalter 6 so gegenüber, daß die Kontakte geschlossen werden, wenn der Dauermagnet 3 die in der Zeichnung als ausgezogene Linie angedeutete Mittelstellung durchläuft, welche er dann einnimmt, wenn keine Anregungsimpulse durch Erschütterungen auf die schwingende Masse übertragen werden. In den beiden durch unterbrochene Linien angedeuteten, maximalen Auslenkungen des Dauermagneten 3 können die Kontakte des Schalters 5 jeweils ihre öffnungsstellung erreichen.
Zur Auswertung des jeweiligen Schaitzustandes des Schalters 6 ist die in Figur 1 mit MV bezeichnete monostabile Kippstufe vorgesehen. Diese enthält einen Transistor T vom npn-Typ, welcher mit seinem Emitter an eine gemeinsame Minus leitung 8 und mit seinem Kollektor über einen Widerstand R3 an eine Versorgungsleitung 10 angeschlossen ist, über welche dem Multivibrator MV aus einer nicht dargestellten Starterbatterie eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeuges die Versorgungsspannung U zugeführt wird. Die Basis des Transistors T ist über eine Zenerdiode D mit einer Eingangsklemme E verbunden, die über einen Widerstand R2 an die Plus leitung 10 und über einen Vorwiderstand R1 mit dem Schalter 6 verbunden ist. Von der Klemme E zur Masseleitung 8 führt ein Kondensator C, der über dem Ladewiderstand R2 mit einer Zeitkonstanten von "Z12s aufgeladen wird.
Die während des Betriebszustandes "Fahren" auftretenden Schwingungen sind in Figur 2 in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt. Diese Schwingungen sind verhältnismäßig schnell, da die Eigenfrequenz des Schwingers Dauermagnet und Blattfeder auf etwa 10 bis 20 Hz eingestellt ist, so daß die an der Klemme E entstehende Spannung UE durch Aufladung des Kondensators beim öffnen der Schaltkontakte 4 und 5 nur geringfügig ansteigt und dann sofort in die Nähe des Nullwertes zurückgeht. Wenn dagegen das Fahrzeug hält und demzufolge der aus Blattfeder und Dauermagnet bestehende Schwinger zur Ruhe kommt, steigt die Spannung am Kondensator C soweit an, daß die Spannung UA am Kollektor des Transistors T nach Ablauf der Standzeit t nahezu auf den Nullwert springt.
Das Vorzeichen des Ausgangssignales UA kann dadurch umgekehrt werden, daß ein Transistor T vom pnp-Typ verwendet und mit seinem Emitter an die Betriebsspannung +U angeschlossen wird und daß R2 und C vertauscht werden.
Figur 3 zeigt einen Bewegungsgeber mit nur zwei elektrischen Anschlußleitungen, der demzufolge leicht im Kraftfahrzeug untergebracht werden kann. Mit dem Schalter 6 ist in der in Figur 3 dargestellten Auswerteschaltung der Anschlußwiderstand R1 wie in Figur 1 verbunden, welcher zum Kondensator C führt. Abweichend vom Multivibrator MV ist in Figur 3 in dem Zuge der Zuleitung 10 ein Widerstand R5 vorgesehen, der zum Ausgang A der Auswerteschaltung führt und außerdem mit einem Kollektorwiderstand R3 des Transistors T sowie mit einem Widerstand R4 verbunden ist, an welchen eine zweite Zenerdiode D2 angeschlossen ist. Der Widerstand R5 kann beispielsweise am Armaturenbrett oder in einer zentralen Elektronik sitzen. Ausgewertet wird am Anschluß A der unterschiedliche Spannungsabfall, der an R5 entsteht, je nach dem, ob der Transistor T leitet oder sperrt, d. h.
ob der Schalter 6 dauernd offen ist oder periodisch schließt.
Das aus dem Dauermagneten 3 und der Blattfeder bestehende Schwingersystem kann durch ein neben dem Schalter 6 angebrachtes Metallplättchen, das in Figur 3 mit 12 angedeutet ist, gedämpft werden, wobei die bei der wechselnden Magnetisierung induzierten Wirbelströme ausgenützt werden.

Claims

Ansprüche Bewegungsgeber für ein Kraftfahrzeug zur Unterscheidung der Betriebszustände "Fahrt" und "Halt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwinger mit einer an einem ihrer Enden mit dem Fahrzeug (2) verbundenen Feder, insbesondere einer Blattfeder (1) vorgesehen ist, die an ihrem anderen Ende eine Masse (3) trägt, die bei ihren Schwingbewegungen einen Schalter (6) betätigt.
2. Geber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse als Dauermagnet (3), insbesondere als Plastikdauermagnet ausgebildet ist und daß der Schalter (6) mit ferromagnetischen Blattfederkontakten (Reedkontakten 4, 5) ausgerüstet ist, die beim Schwingen des Magneten periodisch geschlossen werden.
3. Geber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (3) aus einem metallischen Werkstoff besteht und daß in geringer Entfernung vom Schwingbereich ein Hochfrequenz-Näherungsschalter angeordnet ist.
4. Geber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinger (1, 3) an einem ungefederten Teil (2) des Fahrzeugs, insbesondere an der Radaufhängung, vorzugsweise einer Achse, einem Federbein oder einem Schräglenker befestigt ist.
5. Geber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinger (1, 3) auf eine Eigenfrequenz von 10 bis 20 Hz abgestimmt ist.
6. Geber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auswertung der Schaltvorgänge des Schalters (6) ein retriggerbarer, monostabiler Multivibrator (MV) vorgesehen ist, dessen Standzeit ( ) etwa 1 bis 2 s beträgt.
7. Geber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung einen über einen Vorwiderstand (R1) mit den Schaltkontakten (4, 5) des Schalters (6) verbindbaren Kondensator (C) enthält, der über einen Widerstand (R2) mit einer Betriebsstromleitung (10) verbunden ist und außerdem über eine Zenerdiode (D, D1) mit der Basis eines Transistors (T) verbunden ist, wobei das Ausgangssignal (UA) an einem in der Kollektorzuleitung des Transistors liegenden Widerstand (R5 bzw. R3) abnehmbar ist.