DE3344665A1

DE3344665A1 - Anordnung zur ermittlung von fehlern in geschwindigkeitsreglern mit automatischem eingriff in die funktion des reglers

Info

Publication number: DE3344665A1
Application number: DE19833344665
Authority: DE
Inventors: Francis Didier 75013 Paris Dunon-Bluteau; Michel Robert 92230 Gennevilliers Gault; Charles Henri 95740 Frepillon Jourdain
Original assignee: JAEGER LEVALLOIS PERRET SA
Current assignee: JAEGER LEVALLOIS PERRET SA
Priority date: 1982-12-09
Filing date: 1983-12-09
Publication date: 1984-06-14
Anticipated expiration: 2003-12-10
Also published as: IT1170257B; PT77792B; ES8406752A1; GB2133184B; FR2537742A1; DE3344665C2; IT8324045A0; GB2133184A; PT77792A; ES528240A0; GB8332383D0; FR2537742B1

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbesserung der Funktionssicherheit von Geschwindigkeitsreglern in Kraftfahrzeugen und anderen sich bewegenden Systemen, deren Geschwindigkeit über eine kritische Geschwindigkeit nicht hinausgehen darf.

Regelsysteme zur Geschwindigkeitsbegrenzung in Kraftfahrzeugen sind dem Prinzip nach bekannt. Generell enthalten sie einen Aufnehmer, der Spannungs- oder Stromimpulse mit einer geschwindigkeitsabhängigen Frequenz liefert und dem ein Spannungs-Frequenz-Wandler nachgeschaltet ist. Die Spannung des letzteren wird mit einer festen Spannung verglichen, die einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit entspricht. Solange diese Geschwindigkeit nicht erreicht ist, kann der Fahrer das Gas- oder Fahrpedal und den Schalthebel nach Belieben betätigen. Sind dagegen beide Spannungswerte gleich, liefert das Regelsystem ein gesondertes Schaltsignal, das jede Überschreitung der vorgegebenen kritischen Geschwindigkeit unterbindet.

Derartige Regelsysteme sind im allgemeinen sehr zuverlässig, doch wenn einmal ein Bauteil ausfällt, beispielsweise der Aufnehmer, was ein Ausbleiben der Spannungs- oder Stromimpulse zur Folge hat, ist die Geschwindigkeitsbegrenzung nicht mehr gewährleistet. Dies kann schwerwiegende Folgen haben, vor allem, weil sich der Fahrer auf die Funktionssicherheit der Anordnung verläßt und daher die Fahrgeschwindigkeit nur beiläufig ab und zu überprüft.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die so ausgebildet und beschaffen ^; ist, daß diesem Gefahr in sich bergenden Mangel dadurch abgeholfen wird, daß ein das Versagen des Regelsystems anzeigendes Warnsignal erzeugt und dem Fahrer übermittelt wird, und daß durch geeignete Mittel eine Änderung äc-.t

Gaszufuhr bzw. der Drosselklappenstellung herbeigeführt und dadurch die Geschwindigkeit auf einen Wert herabgesetzt wird, der es dem Fahrer des Fahrzeugs ermöglicht, die nächstliegende Reparaturwerkstatt innerhalb zumutbarer ^ Zeit zu erreichen.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den ünteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in einer schematischen Darstellung in Form eines Blockschaltbildes dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Im Blockschaltbild sind die erfindungsgemäßen Merkmale gestrichelt eingerahmt; der übrige Teil der Darstellung dient zur Erläuterung der üblichen Ausführung eines Geschwindigkeitsreglers und zeigt, wie die erfindungsgemäße Anordnung hierin integriert ist.

Auf das Wesentliche beschränkt, enthält die Anordnung zur Geschwindigkeitsbegrenzung

- einen Impulsaufnehmer 20, die Frequenz seiner Ausgangsimpulse ist der Geschwindigkeit des Fahrzeugs proportional. Dieser Aufnehmer kann mechanischer, magnetischer oder optischer Bauart sein;

- einen Impulsverstärker 1;

- einen Spannungs-Frequenz-Wandler 2, der am Ausgang eine Gleichspannung liefert, deren Amplitude proportional zur Eingangsfrequenz ist;

- ein Potentiometer 4, durch dessen Einstellung eine der gewünschten Sollgeschwindigkeit entsprechende Spannung geliefert wird. Diese Spannung kann selbstverständlich auch von einem elektronischen Speicherglied stammen, in dem eine vom Fahrer eingegebene Geschwindigkeit abgespeichert ist;

- einen Verstärker 3, der die Spannung des Potentiometers

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-δ-Ι und die Spannung des Wandlers vergleicht und verstärkt,

und

- eine Lageregelung in Form einer Komparator-Verstärkerstufe 5, deren Ausgangssignal einen Motor 8 ansteuert, der über eine mechanische Untersetzung den Schleifer eines linearen Potentiometers 9 mitnimmt. Schließlich ist ein ebenfalls über das Getriebesystem bewegtes Schaltglied 6 vorgesehen, das unmittelbar auf den Weg des Fahrpedals wirkt.

Die vorstehend beschriebene Anordnung funktioniert wie folgt: Die vom Aufnehmer 20 eingegebenen Impulse werden durch den Verstärker 1 verstärkt und vom Wandler 2 in eine proportionale Spannung umgewandelt. Diese Spannung wird

X5 mit der vom Schleifer des Potentiometers 4 zugeführten Spannung verglichen und verstärkt, wozu der Verstärker 3 dient, dessen Ausgang zum Eingang des Verstärkers 5 führt. Dieser steuert den Motor 8 an, der den Schleifer des Potentiometers 9 so lange verstellt, bis die vom Verstärker 3 kommende Spannung gleich ist wie die Spannung am Schleifer des Potentiometers 9.

Weichen die Werte der vorbestimmten (angezeigten) Grenzgeschwindigkeit und der tatsächlichen Geschwindigkeit stark voneinander ab, befindet sich der Schleifer des Potentiometers 9 in seiner oberen Endlage und das Schaltglied 6 greift kaum oder gar nicht zwecks Änderung des Betätigungswegs des Fahrpedals ein. Ist dagegen die Abweichung gering« werden die Beschleunigungsvorgänge über das Fahrpedal begrenzt.

Schaltet der Fahrer des nicht dargestellten Fahrzeugs in den Leerlauf, schließt sich der Kontakt 19 und ein Inverter 21 liefert über eine Trenndiode 22 eine Maximalspannung an den Eingang des vorstehend beschriebenen Reglers, wodurch dem Fahrer freie Wahl der Beschleunigung des nicht dargestellten Antriebsmotors des Fahrzeugs gelassen wird, insbesondere auch zum zweimaligen Kuppeln beim Zwischengasgeben.

Aus der Kenntnis der Funktion eines solchen bekannten Systems heraus weiß man, daß es nicht sehr sicher ist.Insbesondere bei einem Ausfall des die Geschwindigkeit aufnehmenden Impulsgebers oder bei einer Unterbrechung in den Übertragungskabeln der zugehörigen Verkabelung, wenn also keine Impulse mehr ankommen, ist die Geschwindigkeitsbegrenzung nicht mehr sichergestellt. Nicht sehr gewissenhafte Fahrer könnten daher versucht sein, diese Verbindung absichtlich zu unterbrechen, um auf diese Weise die vorgegebene Geschwindigkeitsbegrenzung zu umgehen.

Dies zu vermeiden und mehr Sicherheit zu bieten, dient die erfindungsgemäße Anordnung. Die dargestellte Ausführungsform ist nur ein Beispiel für eine Art der Realisierung; sie enthält eine Vorrichtung zur Detektion nicht vorhandener Impulse oder Spannungen, die es im Betrieb ermöglicht, an den eingangs beschriebenen Regler oder Servomotor 5, 8, 9 eine Spannung Null oder eine sehr geringe Spannung anzulegen, wodurch eine nicht unwesentliche Verringerung des Betätigungswegs des Fahrpedals herbeigeführt wird.

Hierzu werden die Impulse des Geschwindigkeitsaufnehmers über eine Diode 18 an die Basis eines Transistors 15 angelegt, an der ebenfalls die Ausgangsspannung des Wandlers über eine Diode 17 angelegt ist. Ein Kondensator 14 kann mit einer positiven Spannung versorgt oder über den Transistor 15 bis auf Null entladen werden. Die Spannung an den Klemmen des Kondensators 14 wird durch einen nachgeschalteten Verstärker 13 verstärkt und invertiert. Über diesen Verstärker wird ein Schaltglied 10, 11 angesteuert, das wahlweise aus einem Relais, einem Optokoppler, einem Analogschalter o. ähnl. bestehen kann. In üblicher Weise wurde zum besseren Verständnis eine galvanische Schaltungsanordnung 10 dargestellt, die in der Praxis auf unterschiedliche Art ausgeführt sein kann; beispielsweise zwei MOS-Transistoren, ohne daß hierdurch der Grundgedanke der

der Erfindung verlassen wird.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende :
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Liegen die Impulse vom Aufnehmer 20 oder die Spannung des Ausgangs des Wandlers, oder beide, an der Basis an, schaltet der Transistor 15 durch und die Spannung an den Kondensatorklemmen ist Null. Die Spannung am Ausgang des Inverter-Verstärkers 13 bekommt ihr Maximum, wodurch das Schaltglied 11 über den galvanischen Kontakt 10 die Kontaktpunkte 1 und 2 kurz schließt. Der Geschwindigkeitsbegrenzer funktioniert somit normal.

Liegen dagegen am Ausgang des Verstärkers 1 keine Impulse an, liefert der Spannungs-Frequenz-Wandler eine Spannung mit dem Wert Null. Der Transistor 15 kann daher nicht durchschalten und der Kondensator 14 wird mit einer positiven Spannung über den Widerstand 16 aufgeladen. Der Kontakt 19 ist geöffnet, wenn im Fahrzeug ein Gang eingelegt wurde. ^

Hieraus ergeben sich zwei unterschiedliche Funktionsfälle.

1. Fall: Das Fahrzeug hält. An den Klemmen des Aufnehmers liegen keine Impulse an. Der Gangschalthebel liegt im Totpunkt bzw. in der Leerlaufstellung und der Schalter 19 ist daher geschlossen. Hierdurch bleibt die Spannung an den Kondensatorklemmen 14 auf Null. Die Ausgangsspannung am Verstärker 13 hat ihren Höchstwert und das Schaltglied 10/ 11 ist zwischen den Kontaktpunkten 1 und 2 geschlossen. Unter diesen Bedingungen kann das Fahrzeug normal anfahren, sobald der Fahrer einen Gang einlegt, da sich dann der Schalter 19 öffnet und die Spannung an den Klemmen des Kondensators 14 progressiv ansteigt, wobei die Dauer des Ladens von der Zeitkonstante des RC-Glieds R16, C14 abhängt. Für den praktischen Einsatz wurde die Zeitkonstante auf

Sekunden festgelegt. Sobald das Fahrzeug anfährt und alle Vorgänge normal ablaufen, erscheinen am Ausgang des Verstärkers 1 die ersten Impulse, die zum Durchschalten des Transistors 15 führen sowie zum Entladen des Kondensators C14, so daß auch das Schaltglied 10/11 zwischen den Kontaktpunkten 1 und 2 geschlossen bleibt.

2. Fa11: Das Fahrzeug fährt an, am Ausgang des Verstärkers 1 erscheint jedoch kein Impuls. Der Schalter 19 ist geöffnet und der Kondensator lädt sich mit einer positiven Spannung auf. Der Ausgang des Verstärkers 13 geht auf Null und das Schaltglied 11 ist spannungslos. Der Schalter 10 fällt ab und schließt den Stromkreis zwischen den Kontaktpunkten 1 und 3. Je nach der Einstellung des Potentiometers 12 wird eine geringe oder eine Nullspannung am Eingang des Verstärkers 5 angelegt, wodurch das Fahrpedal in seinem Schaltweg maximal begrenzt wird und folglich der Geschwindigkeitsanstieg praktisch Null ist.

Auf diese Weise erfüllt also der Geschwindigkeitsbegrenzer seine Aufgabe im gewünschten Sinn, wenn der Aufnehmer einwandfrei funktioniert und die erfindungsgemäße Anordnung kann die Funktion des Aufnehmers übernehmen, für den Fall, daß er selbst oder die zugehörigen Schaltungen ausfallen sollten.

Der als Totpunkt- oder Leerlaufschalter zu bezeichnende Schalter 19, der in jedem Fall im Getriebegehäuse des Antriebsmotors des Fahrzeugs untergebracht werden muß, ist nicht immer vorhanden. Es kann durch einen einfachen, am Motor angebrachten Tachometerschalter ersetzt werden, dessen Kontakt sich schließt, wenn die Motordrehzahl 'unterhalb der maximal vorgegebenen Solldrehzahl des Motors im Leerlauf liegt.

Claims

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JAEGER

Anordnung zur Ermittelung von Fehlern in Geschwindig keitsreglern mit automatischem Eingriff in die Funktion des Reglers

Patentansprüche

( 1. j Anordnung zur Verbesserung der Funktionssicherheit ^£©n Geschwindigkeitsreglern in Kraftfahrzeugen und anderen sich bewegenden Systemen, deren Geschwindigkeit über eine kritische Geschwindigkeit nicht hinausgehen darf, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vorrichtung zur Detektion von Impulsen vorgesehen ist, die von einem Geschwindigkeitsaufnehmer erzeugt und einer ein Zeitglied enthaltenden Schaltung zugeleitet werden, daß bei fehlenden Impulsen am Eingang der Vorrichtung über diese nicht sofort ein Eingriff in die normale Funktion der Anordnung eintritt, und daß ein Schaltglied vorgesehen ist, dessen Schaltzustand sich am Ende der Zeitkonstante ändert im Sinne einer zwangsläufigen Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen sehr niedrigen Wert.

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2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Schaltglied vorgesehen ist, dessen Schaltzustand sich beim Einlegen des Ganghebels des Fahrzeugs in den Leerlauf ändert, derart, daß ein Einwirken der Vorrichtung zur Impulsdetektion ausgeschaltet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tachoschalter mit dem Antriebsmotor des Fahrzeugs verbunden ist, der dann schaltet, wenn die Motordrehzahl in den Bereich der Leerlaufdrehzahl kommt, derart, daß die Wirkung der Fehlerdetektion außer Kraft gesetzt ist.