DE3620194A1

DE3620194A1 - Einrichtung und verfahren fuer eine servosteuerung mit elektrischem motor

Info

Publication number: DE3620194A1
Application number: DE19863620194
Authority: DE
Inventors: Charles F. Orland Calif. Burney
Original assignee: ARA Manufacturing Co Inc
Current assignee: ARA Manufacturing Co Inc
Priority date: 1985-06-14
Filing date: 1986-06-16
Publication date: 1986-12-18
Also published as: GB2176634A; AU5605686A; GB2176634B; GB8614208D0; JPS61291226A; CA1260578A; US4656407A

Description

Einrichtung und Verfahren für eine Servosteuerung mit elektrischem Motor

Beschreibung

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Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen eine Einrichtung und ein Verfahren zur Betriebssteuerung einer elektrischen Servoeinrichtung eines Fahrtreglers. Spezieller ist in einem Fahrtregler, der einen elektrischen Servomotor zum Bewegen eines Elementes zum Verändern der Geschwindigkeit des Fahrzeugmotors aufweist, eine Vorrichtung und ein Verfahren enthalten, zum Erkennen, daß der Servomotor in eine Blockierposition läuftjSo daß derßetrlebszustand des Motors geändert werden kann, um einen Schaden an dem Motor und an der Untersetzung zu verhindern.

Ältere Fahrtregler haben meistens entweder pneumatisch (Unterdruck)betätigte Elemente oder elektrische Motoren als "Servo"-Mechanismen verwendet. Die Servoeinrichtung ist an

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ein Fahrzeugmotorelement angeschlossen und beeinflußt
dessen Bewegung zur Veränderung der Geschwindigkeit
des Fahrzeugmotors und steuert dadurch die Fahrzeuggeschwindigkeit. Typischerweise ist das durch die Servoeinrichtung gesteuerte Fahrzeugmotor.element die Motordrosselklappe oder ein mit der Drosselklappe verbundener Anschluß, obwohl es auch in Einspritzsystemen benutzt werden kann. Beispiele für frühere Fahrtregler,
in denen eine pneumatische Servoeinrichtung zur Betätigung der Drosselklappe benutzt wird, werden in den

US-Patenten 3 455 411, 3 575 256, 3 946 707 und 4 352 beschrieben. Obwohl sie wirkungsvoll bei der Steuerung der Geschwindigkeit vieler Motorfahrzeuge sind, mangelt es diesen pneumatischen Servofahrtreglern an einer angemessen Reaktion auf einige gegebene Motorfahrzeuggeschwindigkeitsbedingungen, wie sie z.B. in sehr unebenem Gelände vorkommen. Das Problem wird dadurch verschlimmert, daß die Verbrennungsmaschinen kleiner werden, weil der zur Verfügung stehende Unterdruck immer begrenzter wird.

Da diese kleineren Maschinen typischerweise bei höheren Drehzahlen und deshalb mit größeren Drosselklappenöffnungen betrieben werden, wird der zur Verfugung stehende
negative Druck im Ansaugstutzen zum Betrieb der Unterdruckservoeinrichtung geringer, was den Gebrauch einer noch größeren Unterdruckservoeinrichtung auf einer kleineren Maschine erforderlich macht. Ferner erfordert eine Unterdruckservoeinrichtung einen Unterdruck zu der Zeit,

wenn der negative Druck im Ansaugstutzen abnimmt. Dieses Problem kann durch Anwendung einer Hilfsunterdruckpumpe überwunden werden, aber diese Lösung läßt die Kosten ansteigen,sowohl bezüglich der zusätzlichen Teile als auch aufgrund der Arbeit, die zur Installation erforderlich ist.

Motorfahrzeuge können viele Positionen aufweisen, an denen die Unterdruckquelle für den Unterdruck-Servomotor angebracht werden kann. Unglücklicherweise ist die gebräuchlichste Position (und diejenige, die typischerweise benutzt wird, um Zeit zu sparen) in der Nähe des Bremssystems, da die Unterdruckquelle im allgemeinen die zuverlässigste ist,und da der Ansaugstutzen mit einer bequemen Öffnung für eine Unterdruckleitung an dieser Position versehen ist. Diese Anordnung liefert jedoch keinen-Anschluß, der einem richtigen und effizienten Betrieb des Systems dienlich ist. Ein Anschluß, der ein unterdruckbetriebenes Bremssystem benutzt, um den Fahrtregler zu betreiben, verursacht eine Verschlechterung sowohl im Betrieb der Bremse, als auch im Betrieb des Fahrtreglers.

Uberdruckservoeinrichtungen sind eine andere Art von Servoeinrichtungen,über die nachgedacht wurde, aber diese haben sehr selten, aufgrund des Fehlens einer zu-

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gänglichen positiven Druckquelle in heutigen Automobilen, eine Anwendung in konventionellen Motorfahrzeugen gefunden. Sie können durch eine separate Pumpe versorgt werden, aber wieder werden Kosten und Installationszeiten erhöht.

Viele der oben aufgezeigten Probleme können gelöst oder zumindest gemildert werden durch Anwendung eines elektrischen Servomotors im Fahrtregler zur Bewegung der Drosselklappe (oder eines anderen Elementes). Nicht nur sind die Größen von elektrischen Servomotoren geringer, sie können auch in unebenem Gelände schneller und zuverlässier reagieren. Des weiteren kann die elektrische Stromversorgung relativ unabhängig von den Betriebsgrenzen der Maschine (ohne Abhängigkeit der Maschinengeschwin- digkeit oder dem Bremsenunterdruck) ausgeführt werden.

elektrische Motoren sind kostengünstig, und die Anordnung des Motors ist flexibler, da der Motor nur über ein Kabel und nicht über eine Vakuumleitung mit der Spannungsquelle verbunden werden muß.

Elektrische Servofahrtregler sind jedoch nicht ohne ihre eigenen Probleme. Eines dieser Probleme betrifft den Schutz des Gleichspannungsmotors, wenn das bewegliche Element (d.h. die Drosselklappe der Maschine) in eine ihrer

Extremalpositionen bewegt wird. Falls die Steuerelektronik des Servomotors die Servoeinrichtung anweist, die Drosselklappe in Richtung auf ansteigende Geschwindigkeit zu bewegen, werden der Motor und das angeschlossene Getriebe der Servoeinrichtung in die Richtung betätigt, die die Drosselklappe in eine weiter geöffnete Position bewegt. Die Bewegung wird fortgesetzt, bis die gewünschte Geschwindigkeit erreicht ist und die Steuerelektronik die Servoeinrichtung anweist, anzuhalten oder umzukehren.

Wenn die Drosselklappe in ihre voll geöffnete Position bewegt worden ist, aber die Steuerelektronik die Servoeinrichtung anweist, weiter zu öffnen (z.B. bei einer sehr steilen Steigung), wird der Motor versuchen, die Bewegung so lange forzusetzen, wie ihm ein Antriebsstrom zugeführt wird. Das kann zu einer Beschädigung des Getriebes oder der Verbindung, die die Servoeinrichtung mit der Drosselklappe verbindet, führen oder den Motor selbst beschädigen. Derzeitige Techniken wenden einen elektromechanischen Grenzschalter an, der zum Abschalten des Servomotors ausgelöst wird, wenn die Drosselklappe ihre Endposition oder Leerlaufposition erreicht.

Die Ausführungen der Drosselklappen in den heutigen Motoren unterscheiden sich jedoch sehr bezüglich des Drosselklappenweges zwischen der Leerlaufposition und der vollen

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Öffnungsposition. Einige haben einen linearen Stellbereich von ungefähr 2,5 cm (1 Inch), während andere einen Bereich bis zu 4,4 cm (1,75 Inches) und darüber haben können. Dieser weite Bereich für die Drosselklappenverstellung macht es notwendig, die Positionen für jeden elektromagnetischen Grenzschalter festzulegen und einzustellen zu der Zeit, wenn jeder Fahrtregler installiert wird. Dies kann die Kosten für einen Fahrtregler merklich erhöhen und seine Effizienz und seinen Betrieb beeinflussen.

Die Kosten werden aufgrund der zusätzlichen Teile und der zusätzlichen Arbeit zur Installation negativ beeinflußt, da der Grenzschalter für jedes Modell eingestellt werden muß. Gerade bei einer Werksmontage zwingt die Vielfalt der während des Zusammenbaus auftretenden

¹^ Motortypen einen Hersteller,große Ersatzteillager für eine Vielzahl von auf verschiedene Grenzen eingestellte Servoeinrichtungen anzulegen, falls der Versuch gemacht wird, nicht einstellbare Grenzschalter zu verwenden. Die Effizienz wird negativ beeinflußt, wenn der Grenzschalter nicht korrekt installiert wird, was die volle Drosselklappenbewegung begrenzen kann oder eine übermäßige Bewegung erlauben kann, wodurch die Verbindung beschädigt wird.

In ähnlicher Weise muß auch die Leerlaufposition durch " den Gleichstromservomotor erkannt werden, damit der Motor nicht versucht, die Drosselklappe hinter die Leerlauf-

position zu schieben, wobei es wieder-möglich ist, daß die Verbindung, der Motor oder beides beschädigt wird. Heute werden wieder elektromechanische Grenzschalter benutzt, um diese Grenze zu erkennen mit den oben beschriebenen Problemen.

Entsprechend kann gesehen werden, daß ein Bedarf besteht für Geräte zum Erkennen der Stellgrenzen eines mit einem elektrischen Motor betriebenen Stellgliedes für einen Fahrtregler, die nicht mit der Notwendigkeit belastet *® sind, die Grenzwertvorrichtungen bei Installation für Motorfahrzeuge individuell einzustellen.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren und beschreibt eine Einrichtung zur Anwendung des Verfahrens zum Erkennen der Stellgrenzen eines Elementes,

■^ das die Fahrzeuggeschwindigkeit einstellt. Diese Grenzwerterkennung nimmt eine Veränderung oder Abschaltung des den elektrischen Servomotor versorgenden Stroms vor und/oder schützt den Motor und die den Motor mit dem gesteuerten Element verbindende Verbindung durch den Ge-

brauch von Kupplungen im Getriebezug. Das Verfahren und die Einrichtung erkennen diese Stellgrenzen unabhängig von einem elektromechanischen Grenzschalter und liefern somit einen Fahrtregler, der auf verschiedene Drosselklappenstellwege anspricht und dadurch die damit ver-

knüpften Probleme in der Installation und der Lagerhaltung

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vermeidet. Es werden mehrere alternative Ausführungsformen beschrieben, die das allgemeine Ziel eines Fahrtreglers mit einem elektrischen Servomotor für den Gebrauch in allen Fahrzeugtypen erreichen.

In der ersten und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Widerstand im Strompfad,der dem elektri schen Servomotor den Strom zuführt, angeordnet. Wenn der Servomotor die Drosselklappe eines Fahrzeugs in ihre volle Öffnungsposition bewegt, so daß eine weitere Verstellung des Servomotors verhindert wird, wird der Treiberstrom des Servomotors ansteigen. Dieses Ansteigen wird durch eine Grenzwerterfassungsschaltung abgetastet, die ein Grenzsignal erzeugt, das von der Motortreiberschaltung verwendet wird, um den Treiberstrom abzuschalten. Eine ähnliche Schaltung kann vorgesehen sein, um den Treiberstrom abzuschalten, wenn die Servoeinrichtung in der Leerlaufposition ist, obwohl die bevorzugte Ausführungsform dies durch einfache Abschaltung des Treiberstroms über ein durch die Drosselklappenbewegung in einen Minimalwiderstandswert gestelltes Potentiometer durchführen kann.

Eine alternative Ausführungsform verwendet das an der Drosselklappe befestigte Potentiometer,und^es wird auf einen vorgewählten Widerstandswert gesetzt, wenn die Drosselklappe in ihrer Leerlaufstellung oder in ihrer vollen

Öffnungsposition ist. Wenn der Servomotorstrom den Servomotor ansteuert, um die Drosselklappe in eine der extremen Positionen zu ziehen oder zu schieben, erfaßt die Detektierschaltung über ein Potentiometer die spezielle Stellung der Drosselklappe, um wieder den Treiberstrom des Servomotors zu unterbrechen. Des weiteren können auch Kombinationen der ersten und der zweiten Ausführungsform benutzt werden, beispielweise der Gebrauch des Potentiometers zum Abschalten des Servomotors in der vollen Öffnungsposition und die Grenzerkennungsschaltung zum Abschalten des Motors in der Leerlaufposition.

Eine alternative Ausführungsform benutzt eine Kupplung im Getriebezug zwischen dem Servomotor und der Drosselklappe, die die maximale Last, die im Getriebezug von der Drosselklappenverbindung nach Erreichen der Maximalstellung durch die Drosselklappe entgegengesetzt wird, begrenzt. Eine Rutschkupplung, die anfängt zu rutschen, wenn die Drehmomentgrenze,für die sie ausgelegt ist, überschritten wird, kann in Verbindung mit einer elektromechanischen Klauen- bzw. Zahnkupplung (positiver Eingriff)benutzt werden. Anstatt der oben genannten Kupplungen kann jedoch eine elektromechanische Reibungskupplung verwendet werden. Diese Kupplungen können mit jeder der anderen Ausführungsformen kombiniert werden.

Eine weitere Alternative verwendet eine gesteuerte Beschleunigungsschaltung, die das Ansprechen der Servoeinrichtung so verzögert, daß die Drosselklappe nicht schneller geöffnet wird als das Motorfahrzeug in der Lage ist, zu beschleunigen. Da die eingestellte Maximalgeschwindigkeit des Fahrtreglers kleiner ist als die Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs, wird die Drosselklappe nie vollständig geöffnet sein,und es besteht keine Gefahr einer Beschädigung des Servomotors.

Zusätzlich zu den oben genannten Vorteilen hat die vorliegende Erfindung Vorteile, die nicht durch den Gebrauch elektromechanischer Grenzschalter geschaffen werden: Falls, aus welchen Gründen auch immer, die Drosselklappenbewegung mechanisch gestoppt wird (z.B. durch Blockieren oder andere Einflüsse, die die Drosselklappenbewegung behindern) bevor die volle Öffnungsposition der Drosselklappe erreicht ist, wird die Erfindung entsprechend reagieren und den Motorstrom unterbrechen. Falls elektromechanisch^ Grenzschalter benutzt werden, existiert die Möglichkeit, daß ein derartiges vorzeitiges Anhalten der Drosselklappenbewegung nicht erkannt wird und mögliche Motorschäden zur Folge hat. Durch Erkennen einer Blockierungsbedingung des Servomotors kann jedoch der Servomotor begrenzt oder abgeschaltet werden^ selbst wenn die volle Drosselklappenposition

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oder die Leerlaufposition nicht erreicht ist.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Abnahme von Kosten beim Zusammenbau oder der Installation des Fahrtreglers. Da die vorliegende Erfindung nahezu in jedes Motormodell eingebaut werden kann, können Hersteller und Monteure ein sehr viel einfacheres und kleineres Ersatzteillager anlegen. Beispielsweise kann, anstatt für viele hundert Motormodelle Ersatzteile vorrätig zu halten oder Einstellanleitungen zu liefern, das vorliegende System benutzt werden.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Servosteuersystems mit einem elektrischen Motor in einer ersten

Ausführungsform.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der Signalgeneratoren in Fig. 1 für die Fahrzeuggeschwindigkeit und die eingestellte Geschwindigkeit.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der Motortreiberschaltung nach Fig. 1 und eine schematische Darstellung der Grenzwertdetektierungsschaltung nach Fig. 1.

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Fig. 4 ist eine schematische Darstellung des in

der Treiberschaltung nach Fig. 3 benutzten Ausgangsverstärkers.

Fig. 5A-5C sind grafische Darstellungen des Motortreiberstroms, der in Abhängigkeit von den ver

schiedenen von der Schaltung nach Fig. 2 erzeugten Fehlersignalen erzeugten Motortreiberstroms.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung der Schaltung, die in Verbindung mit der alternativen Ausfüh

rungsform der Erfindung benutzt wird, die ein Potentiometer zum Bestimmen der Stellgrenzen der Drosselklappe verwendet.

Fig. 7 ist eine Explosionsdarstellung der Rutschkuplungsausführungsform.

Fig. 8 ist eine schematische Darstellung des Getriebezuges in der Ausführungsform, die eine elektromechanische Klauen- bzw. Zahnkupplung verwendet .

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung des Getriebezuges in der Ausführungsform, die eine elektromechanische Reibungskupplung verwendet.

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Fig. 10 ist eine schematische Darstellung der gesteuerten Beschleunigungsschaltung, die in der vierten Ausführungsform verwendet wird.

Bezugnehmend auf die Zeichnungen und im speziellen auf die Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer Servosteuerung mit elektrischem Motor, bezeichnet mit der Bezugsziffer 10, dargestellt. Es sollte betont werden, daß diese Zeichnungen und die Beschreibung nur einen Teil eines Gesamtfahrtreglers beschreiben und daß die anderen Elemente, die dem Fachmann bekannt sind, hinzugefügt werden müssen, um die Erfindung mit dem gesamten Fahrtreglersystem zu verbinden. Das System 10 umfaßt einen FahrzeuggeschwindigHeitssignalgenerator 12 und einen Signalgenerator 14 für die eingestellte Geschwindigkeitjder an die Motortreiberschaltung 16 zur Übertragung einer Fehlerspannung V„ an die Motortreiberschaltung 16 angeschlossen ist. Die Motortreiberschaltung 16 ist mit einem Gleichstrommotor M verbunden, der seinerseits über eine Verbindung mit einem Getriebezug 22 und ein Kabel 24 mit dem Drosselklappenbetätigungsarm 20 verbunden ist. Ein LIMIT-Signal, das die Stellgrenzen der Drosselklappenverstellung anzeigt, wird durch eine Grenzwertdetektierschaltung 18 erzeugt und der Motortreiberschaltung 16 zugeführt.

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Obwohl erwähnt wurde, daß die Kupplung C eine getrennte Ausführungsform ^SKin kann,wird in der bevorzugten _Aus_ führungsform, die die Grenzwertdetektierungsschaltung verwendet, ebenso die Kupplung C verwendet. Die in Fig. 1 nicht gezeigte Kupplung C ist im Getriebezug 22 eingefügt und wird später erklärt.

Das Steuersystem C der Fig. 1 umfaßt weiter eine Sperrschaltung 26, die Signale vom handbetätigten ENGAGE-Schalter 28 erhält und einen Bremslichtschalter 30 des Fahrzeugs. Der ENGAGE-Schalter 28 setzt die Sperrschaltung 26 in ihren SET-Zustand und veranlaßt sie zur Ausgabe eines SET-Signals. Andererseits bewirkt das Schließen des Bremslichtschalters 30, der in Serie mit den Bremslichern 32 des Fahrzeugs geschaltet ist, ein Rücksetzen der Sperrschaltung 26 aus dem SET-Zustand.

A Der Motor

In allen Ausführungsformen der Erfindung kann der Gleichstrommotor M ein in der Technik bekannter Vielpolanker mit permanentem magnetischem Feld sein. Unter Leerlaufbedingungen kann der Motor so ausgeführt sein, daß er bei einem Treiberstrom von ungefähr 0,13 Ampere aus einer 12 Volt-Quelle eine Drehzahl von ungefähr 5.000 Umdrehungen erreicht. Der Motor kann so ausgeführt sein, daß er bei etwa 4.000 Umdrehungen pro Minute betrieben wird, wenn

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der Strom ungefähr 0,5 Ampere oder weniger beträgt und ein nutzbares Drehmoment von ungefähr 0,0094 Newton-Meter (1,2 Inch Ounces) liefert.

B Die Kupplung

Die Kupplung C kann tatsächlich eine Kombination aus einer Rutschkupplung und einer elektromechanischen Kupplung bekannten Typs sein. Die elektromechanische Kupplung kann eine Kupplung mit positivem Eingriff oder eine Reibungskupplung, wie sie in der Technik bekannt sind, sein. Die Reibungskupplung kann im Getriebezug 22 ohne die Verbindung mit einer Rutschkupplung betrieben werden. Andere, noch zu beschreibende Ausführungsformen verwenden eine Rutschkupplung 200 in Verbindung mit einer Kupplung mit positivem Eingriff (Klauenkupplung, Zahnkupplung). In Fig. 7 ist eine Art der Rutschkupplung 200 dargestellt. Obwohl die Kupplung C und der Getriebezug 22 an dieser Stelle beschrieben werden, soll es so verstanden werden, daß die Kupplung C eine getrennte Ausführungsform der Erfindung bildet.

Eine Explosionsdarstellung der Rutschkupplung 200 ist in Fig. 7 dargestellt. Diese Art von Kupplungen sind in der Technik bekannt und es wurden verschiedene Ausführungsformen geschaffen. Die in Fig. 7 dargestellte Rutschkupplung 200 umfaßt ein angetriebenes Zahnrad 210 und ein treibendes Zahnrad 212, wobei das treibende

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Zahnrad 212 mit einem Stift 213 feststehend auf einer Welle 211 befestigt ist. Am anderen Ende der Welle 211 ist mit einem anderen Stift 213 eine Druckplatte 214 auf der Welle 211 feststehend befestigt. Des weiteren sind auf der Welle 211 eine Reibplatte 215, eine zweite Druckplatte 216, eine Feder 217, eine Unterlegscheibe 218 und eine Drehmomenteinstellmutter 219 montiert. Die Teile werden auf der Welle 211,wie in Fig. 7 gezeigt, montiert und die Drehmomenteinstellschraube 219 wird auf den gewünschten Wert angezogen, so daß die Druckplatte 215 ein Durchrutschen des angetriebenen Zahnrades 210 verhindert, bis ein gewisses Drehmoment erreicht ist (d.h. wenn die Drosselklappe vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen ist). Eine wie oben beschrieben? Rutschkupplung 200 ist erhältlich von Stock Drive Products in New Hyde Park, New York.

Die Ausführungen sowohl der Reibungskupplung als auch der elektromechanischen Klauen- oder Zahnkupplung sind in der Technik gut bekannt. Auch Reibungskupplungen und Klauen- bzw. Zahnkupplungen der elektromechanischen Art werden von Stock Drive Products in New Hyde Park. New York, erstellt. Des weiteren ist erwägt worden, anstatt der Reibungskupplung und der elektromechanischen Klauenbzw. Zahnkupplung eine elektromechanische Freilaufkupplung (Sprague-Kupplung) oder eine elektromechanische Magnetpolkupplung, wie sie von Reel Precision Manufacturing Corpora U. on in St. Paul, Minnesota , hergestellt wird,

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verwendet werden kann. Andere inländische Hersteller produzieren elektromechanische Magnetkupplungen.

C Der Getriebezug

Der Getriebezug 22 ist in einer Ausführung, die eine Drehmomentverstärkung des Motors M bewirkt, um den Drosselklappenbetätigungsarm 20 gegen eine Vorspannungsfeder (gestrichelt in Fig. 1 dargestellt und mit der Bezugsziffer 21 bezeichnet) zu bewegen. Die Vorspannungsfeder 21 bewirkt eine Rückführung der Drosseiklappe (nicht gezeigt) in ihre Leerlaufposition. Der Getriebezug 22 zeigt in der vorliegenden Ausführungsform ein Getriebeverhältnis von ungefähr 286:1 und bewirkt eine Drehmomentverstärkung, die den Motor in die Lage versetzt, gegen eine Kraft von bis zu 100 Newton (10 kg) zu arbeiten. Das bedeutet, daß der Motor M gegen eine auf das Kabel 24 ausgeübte Kraft von 100 Newton (10 kg) gegenhalten kann, ohne daß ein Anregungsstrom dem Motor M zugeführt wird. Falls ein Anregungsstrom dem Motor M zugeführt wird, kann er entgegen einer Kraft von bis zu 100 Newton (10 kg) mit einer Rate von ungefähr 2,5 cm (1 Inch) pro Sekunde anziehen.

Die für den von der Rutschkupplung 200 angetriebenen Getriebezug 22 bevorzugten .Zahnräder sind gerade ge-

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schnittene Stirnräder, um Reibungsverluste minimal zu halten. Ein Blockdiagramm des Getriebezuges 22 ist in Fig. 8 dargestellt. Der in Fig. 8 dargestellte Getriebezug 2'2 ist der, der benutzt wird, wenn die Kupplung C als Steuersystem für den Servomotor in einer getrennten Ausführungsform benutzt wird. FaIJs die zu beschreibende Grenzwertdetektorschaltung im Servomotorsteuersystem benutzt wird, wie in der bevorzugten Ausführungsform, wird die in Fig.

dargestellte Rutschkupplung 200 durch ein reguläres Getriebe und ein Ritzel ersetzt. In Fig. 8 treibt der Motor M das Motorritzel 300 an, das seinerseits das getriebene Zahnrad 210 der Rutschkupplung 200 antreibt. Das treibende Zahnrad 212 der Kupplung 200 treibt ein Stirnrad 301, das seinerseits ein Antriebsstirnrad 302 antreibt. Das Antriebsstirnrad 302 treibt seinerseits ein Zahnrad 303, das das angetriebene Zahnrad einer elektromechanischen Klauen- bzw. Zahnkupplung ist, und mit 310 bezeichnet ist. Die elektromechanische Kupplung treibt ihrerseits, wenn sie in Eingriff steht, ein getriebenes Stirnrad 304 an, das seinerseits das Endzahnrad 305 antreibt. Das Endzahnrad 305 treibt ein Zahnstangentreibrad 306 an, das eine Zahnstange 307 bewegt. Es ist die Zahnstange 307, die das Kabel 24 anzieht oder löst, um die Fahrzeugmotorgeschwindigkeit zu ändern,und derartige Zahnstangen 307 sind in der Technik gut bekannt. Des wei-

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teren ist die Zahnstange direkt mit einem linearen Potentiometer (nicht dargestellt) verbunden, das als "Servopotentiometer" bezeichnet wird und dessen Funktion später beschrieben wird.

Ein alternativer Getriebezug 22',der für die Reibungskupplung 400 ausgestaltet ist, ist im Blockdiagramm in Fig. 9 dargestellt, in welchem der Motor M ein Schneckenrad 401 antreibt. In dem alternativen Getriebezug 22' ist die Reibungskupplung 400 nicht mit einer Rutschkupplung 200 wie in Fig. 8 kombiniert, da die Reibungskupplung 400 die Möglichkeit einer Drehmomentbegrenzung umfaßt. Der Motorschneckenantrieb 201 treibt ein betriebenes Schneckengetriebe 402 an, das das Schneckenritzel 403 antreibt. Es ist das Schneckenritzel 403, das das Stirnrad 404 der Reibungskupplung antreibt, so daß, wenn der elektromagnetische Teil der Reibungskupplung in Eingriff ist, es das Kupplungritzel 405 antreibt. Das Kupplungsritzel 405 treibt eine Kombination aus einem Endzahnrad 406 und einem Endritzel 407, wobei das Endritzel 407 das Antreiben der Zahnstange 408 bewirkt, um über die Zahnstange 409 den Drosselklappenbetätigungsarm 20 zu ziehen oder zu lösen.

Bezugnehmend auf Fig. 1 wird die Kupplungseingriffsschaltung 34 bei Empfang des SET-Signals die Reibungskupplung

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400 oder die Klauen- bzw. Zahnkupplung 310, abhängig von der benutzten Ausführungsform, in Eingriff bringen.

D Allgemeiner Betrieb des Systems

Das Servosteuersystem 10 der Fig. 1 funktioniert in einem Fahrtregler im allgemeinen wie folgt: Das Servosteuersystem 10 wird in einen Steuermodus gebracht, wenn der ENGAGE-Schalter 28 gedrückt wird, wodurch die Sperrschaltung 26 gesetzt wird und ein SET-Signal ausgibt. Dieses anfängliche SET-Signal sollte, aus Gründen die später erklärt werden, ein HIGH-Signal sein. Dies bewirkt, daß die Kupplungseingriffsschaltung 34 die Kupplung C aktiviert und eine Verbindung zwischen dem Motor M und dem Drosselklappenbetätigungsarm 20 über den Getriebezug 22 und das Zug- Kabel 24 herstellt.EerFahrzeuggeschwindigkeitssignalgenerator 12 kann von bekannter Art sein und ein Magnetpaar(nicht dargestellt), das auf der Antreibswelle des Fahrzeugs (nicht dargestellt) befestigt ist und eine Aufnahmespule (nicht dargestellt), die in der Nähe der Magnete angeordnet ist, umfassen. Wenn sich die Antriebswelle dreht, erzeugen die Magnete ein Signal, das die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs darstellt. Der Geschwindigkeitseinstellsignalgenerator 14 erzeugt, wie später erklärt wird, ein der vom Bediener des Fahrzeugs gewünschten Geschwindigkeit entsprechendes

Signal. Diese beiden Signale werden kombiniert in einer Art, die später diskutiert wird, um ein Fehlersignal V„ zu erzeugen, das durch die Motortreiberschaltung 16 mit einem Paar vorgegebener Spannungspegel verglichen wird. Da die vorliegende Erfindung ein Steuersystem für die Servoeinrichtung betrifft, wird die Verbindung zwischen dem Geschwindigkeitseinstellsignalgenerator 14 und der Sperrschaltung 26 nicht erklärt, da dies Teil des gesamten Fahrt-

^O reglers ist, der in der Technik bekannt ist. Andere Einzelheiten, wie z.B. Sicherheitsschaltung und Schwellenschaltung für niedrige Geschwindigkeiten sind ebenso weggelassen, um das Augenmerk auf die vorliegende Erfindung zu richten. Zu der Fehlerspannung V„ zurück-

¹^ kehrend, wird, falls der Vergleich ungleich ergibt (d.h. nicht innerhalb eines vorbestimmten Bereiches, wie später beschrieben wird) die Motortreiberschaltung 16 einen Gleichstrom einer Polarität ausgeben, der den Motor M veranlaßt, in die eine oder andere Richtung zu drehen. Die Drehbewegung des Motors M wird auf den Drosselklappenbetätigungsarm 20 übertragen, über einen Getriebezug 22 und das Kabel 24. Falls der Fehler zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit groß genug ist, wird. die Drosselklappe (nicht dargestellt) durch den Motor M an ihre volle Drosselklappenposition be-

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wegt. Die Grenzwertdetektorschaltung 18 wird diese Bedingung erkennen und das LIMIT-Signal erzeugen. Abhängig von dem LIMIT-Signal wird die Motortreiberschaltung den Treiberstrom des Motors M unterbrechen und die Drosselklappe wird in ihrer vollen Drosselklappenposition gehalten, bis die gewünschte Geschwindigkeit erreicht ist und der Motor M veranlaßt wird, die Drosselklappe von ihrer vollen Drosselklappenpos'ition wegzubewegen oder andererseits die Schaltung unterbrochen wird durch Betätigung der Bremse.

E Steuerung der Motortreiberschaltung

Bezugnehmend auf Fig. 2 werden der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Geschwindigkeitseinstellsignalgenerator 12 bzw. 14 im einzelnen dargestellt. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssignalgenerator 12 erhält"ein gepulstes Signal an einer Eingangsklemme 40, das vom magnetischen Meßwandler des oben bezeichneten Fahrzeuggeschwindigkeitssignalgenerators 12 erzeugt wurde. Das empfangene Signal wird dann über einen Widerstand R20 an den invertierenden (-) Eingang des Verstärkers 42 weitergegeben, der mit dem Kondensator C6 verbunden ist, um das Eingangssignal zu filtern und "Rauschpulse" zu eliminieren. Von dem Ausgang des Verstärkers 42 werden die positiven Ausschläge des Ausgangs von C7 durch die Diode D5 abgeschnitten,und die negativen Ausschläge werden über einen

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Kondensator C7 und den Widerstand R28 dem invertierenden Eingang des Verstärkers 44 der Integrierschaltung 12A zugeführt. Der Rückkopplungskondensator C8 setzt, zusammen mit dem Rückkopplungswiderstand R26 und dem variablen Widerstand R29, die Zeitkonstante für die Integrierschaltung 12A. Die resultierende Ausgabe des Verstärkers 44 ist das aktuelle Geschwindigkeitssignal V. und beinhaltet eine Gleichspannung mit einem Pegel, der der Frequenz der an der Eingangsklemme 40 empfangenen Pulsen entspricht, mit einer der Frequenz der Eingangspulse proportionalen kleinen Sägezahnstruktur. Die Funktion der Integrierschaltung 12A ist es, ein Gleichspannungssignal zu erzeugen, das proportional ist zu der Frequenz, die an der Eingangsklemme 40 vom Meßwandler empfangen wird.

Der variable Widerstand R29 ist in der Integrierschaltung 12A angeordnet, um eine Einstellung des Systems vornehmen zu können für die verschiedenen Größen von Antriebswellen, die in Motorfahrzeugen vorkommen. Mit anderen Worten, werden die vom Meßwandler erzeugten Pulse entsprechend der Größe der Antriebswelle des speziellen Motorfahrzeugs variieren, so daß es möglich ist, daß die gleiche Pulsfrequenz zwei verschiedenen Motorgeschwindigkeiten in verschiedenen Motorfahrzeugen entspricht. Aufgrund dessen wird der variable Widerstand R29 eingestellt, um diese Differenzen zu kompensieren.

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Fig. 2 illustriert ebenso den Geschwindigkeitseinstellsignalgenerator 14, der in dieser Darstellung ein mit einem Widerstand RIl in Serie geschaltetes Potentiometer R19 umfaßt. Typischerweise ist das Potentiometer R19 mit einer kalibrierten manuell zu betätigenden Wählscheibe oder mit einem Knopf (nicht dargestellt) verbunden. Eine Drehung der Wählscheibe (nicht dargestellt) führt zu einer entsprechenden Drehung des Potentiometers R19. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Wählscheibe (nicht dargestellt) auf einem' Hebel an der Lenksäule des Fahrzeugs befestigt.

Die Ausgabe oder der"Schleifkontakt¹¹ des Geschwindigkeitseinstellpotentiometers R19 führt zu einer Fehlerspannung V^., die ein Maß ist für den Fehler zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit V. und der durch den Bediener am Potentiometer R19 eingstellten gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit. Der Widerstand RIl bestimmt das Minimum, bei dem der Fahrtregler betrieben werden kann, z.B. 48 km/Stunde (30 Meilen/Stunde). Das Geschwindigkeitseinstellpotentiometer R19 bewirkt, in Übereinstimmung mit den Wünschen des Fahrers, eine Addition der Widerstände; z.B. erhöht durch die Erhöhung des Widerstandes des Potentiometers R19 der Fahrer die der Motortreiberschaltung 16 zugeführte Spannung, um die eingestellte Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu vermindern. Diese

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Spannung V„ wird einem einpoligen R/C-Filter zugeführt, das einen Widerstand R36 und einen Kondensator C9 umfaßt. Eine Bezugsspannung V_R _ addiert, proportional zu der Position der Servoeinrichtung, eine zusätzliche Spannung auf dem Widerstand R35. Dies wird durch ein Servopotentiometer R12 durchgeführt. Das Servopotentiometer R12 ist mechanisch mit der in Fig. 9 gezeigten Zahnstange 408 verbunden. Das Servopotentiometer R12 ist vom linearen Typ, so daß die Bewegung der Zahnstange 408 nach innen oder nach außen den Widerstand verändert. Wenn die Bezugs spannung V_R ~ dem Widerstand R35 über den Widerstand R27 und das Potentiometer RIO zugeführt wird, wird sie weiter durch diese mechanische Veränderung des Servopotentiometers R12 geändert, um die Spannung V_ zu "schwächen". Diese Operation wird besser als "Empfindlichkeitsschaltung¹¹ bezeichnet, da die Rückkopplungsspannung, die vom Servopotentiometer R12 im allgemeinen sehr klein ist, verglichen mit der Spannung V. der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Empfindlichkeitsschaltung hat die Funktion, das "Pendeln" durch die Servoeinrichtung zu verhindern, da sie dazu neigt, die Vorspannungspegel, die, wie später beschrieben wird, durch R34 geschaffen werden, zu überschreiten. Man ist mit anderen Worten in der Lage, durch Einstellung des Potentiometers RIO den Drosselklappenzug zu bestimmen, der für

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einen gegebenen Fehler erreicht werden soll. Ein Vorteil dieser Anordnung ist, daß weniger teure Gleichstromservomotoren M benutzt werden können. Das ist so, weil die Empfindlichkeitsschaltung dazu neigt, ein Nachlaufen des Ankers des Servomotors M zu kompensieren. In der Vergangenheit wurden Servomotoranker speziell gestaltet und konstruiert", um ein Nachlaufen aufgrund der Ankerrotation auf ein Minimum zu bringen, z.B. durch den Gebrauch hohler Wellen oder leichter Materialien, Das ist mit der vorliegenden Erfindung nicht mehr notwendig.

Bezugnehmend auf Fig. 3, die in näheren Einzelheiten, die Motortreiberschaltung 16 und die Grenzwertdetektorschaltung 18 darstellt, wird die Fehlerspannung V_ vom Widerstand R35 (Fig. 2) empfangen und von jedem der Verstärker 50 und 52 mit Gleichspannungspegeln verglichen, die von einem Spannungsteiler aus den Widerständen R30, R34 und R37, die zwischen die Versorgungsspannung V_R -. (typischerweise 8 Volt) und dem Massepo- tential geschaltet sind, erzeugt werden. Der Widerstand R34 des Spannungsteilernetzwerks erzeugt ein Spannungsband, innerhalb dessen der Motor M nicht beeinflusst wird. Der Verstärker 52 vergleicht die Fehlerspannung V„ mit einem hohen Spannungspegel V„ ,und der Verstärker 50 vergleicht die Fehlerspannung V„ mit einem niedrigen Span-

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nungspegel V_T . Der Vergleich durch die Verstärker 50 und 52 ist in Fig. 5A-5C dargestellt.

Die Verstärker 50 und 52 sind vorzugsweise die von National Semiconductor unter der Teil-Nr. LM2877 hergestellten. Es sind integrierte Schaltungen mit einer Ausgangsstruktur aus einem Paar Leistungstransistoren, die miteinander in Gegentakt zwischen die Versorgungsspannung V_nn und Ground geschaltet sind, in einer Art wie in Fig. dargestellt. Wie dargestellt, umfaßt die Ausgangsstruktür der Verstärker 50 und 52, die in Fig. 4 mit den Bezugszeichen 50' und 52' bezeichnet sind, im allgemeinen Transistorpaare Q1/Q2 bzw. Q3/Q4. Jedes Transistorpaar ist so verbunden, daß ein Hauptstrompfad zwischen der Versorgungsspannung V_cc und Masse gebildet wird, und

sie empfangen an ihren Basisanschlüssen intern generierte Signale A1-A4. Wie in Fig. 4 dargestellt, verbindet der Motor M die Emitter-Kollektor-Verbindungen der Transistorpaare Q1/Q2 und Q3/Q4.

Die Verstärker 50' und 52' sind so ausgeführt, daß, wenn der an ihrem nicht intervierenden (+)Eingang anliegende Spannungspegel den an dem invertierenden (-) Eingang anliegenden Spannungspegel überschreitet, die Ausgangstransistoren Ql und Q3 im leitenden Zustand und die Ausgangstransistoren Q2 und Q4 im nicht leitenden Zu-²^ stand sind. Falls das Gegenteil wahr ist, leiten die

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o Z υ Ί y 4

Transistoren Q2 und Q4 und die Transistoren Ql und Q3 sind nicht leitend. Mit anderen Worten wird eine HIGH-Ausgabe (bezeichnet V_H) an den Motor M durch die Verstärkerausgangsstufe 50' durchgeführt, wenn der Transistör Ql im leitenden Zustand und der Transistor Q2 im nicht leitenden Zustand ist. Entsprechend ist bei einer LOW-Ausgabe (bezeichnet mit V.) an den Motor der Transistor Ql aus-und der Transistor Q2 eingeschaltet. Aufgrund dessen ist, wenn das Fehlersignal V„ zwisehen den Spannungspegeln V„ und V. ist, der Ausgang der Vertärker 50 und 52 HIGH, und die Transistoren Ql und Q3 der Verstärkerausgangsstufe 50' und 52' sind in leitendem Zustand und geben die Versorgungsspannung V_,_ an beide Klemmen des Motors M. Da kein Unterschied im Potential über dem Gleichspannungsmotor M existiert, gibt es keinen Stromfluß,und der Motor M wird sich nicht drehen.

Falls jedoch die Fehlerspannung Vp unter den niedrigen Spanungspegel V_L fällt (was passiert, wenn die aktuelle

Geschwindigkeit größer ist als die gewünschte Geschwindigkeit) geht der Ausgang des Verstärkers 50 auf LOW, da der Transistor Ql ausgeschaltet wird, und der Transistor Q2 eingeschaltet wird, und ein niedriger Spannungspegel (ungefähr Ground) wird einer Klemme des Motors M zugeführt. Da der Ausgang des Verstärkers 52

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immer noch auf HIGH ist, ist der Transistor Q3 noch eingeschaltet,und die andere Klemme des Motors M bleibt an V_cc angeschlossen. Aufgrund dessen fließt ein Motorstrom durch den Motor M und bewirkt eine Drehung. In einer ähnlichen Weise wird, falls die Fehlerspannung V„ größer ist als der höhere Spannungspegel V_H, der Transistor Q3 der Ausgangsstufe 52' ausgeschaltet und der Transistor Q4 eingeschaltet. Dann wird der niedrigere Spannungspegel auf die andere Klemme des Motors M gegeben und ruft einen Motorstrom hervor, der den Motor M in die entgegengesetzte Richtung rotieren läßt. Zwischen den Ausgängen der Verstärker 50 und 52 ist, wie in Fig. 3 dargestellt, ein Kondensator ClO geschaltet, um das durch die Motorkontakte hervorgerufene Rauschen herauszufiltern.

Bezugnehmend auf Fig. 3 ist in die Groundleitung der Verstärker 50 und 52 ein Widerstandsnetzwerk aus einer Parallelschaltung eines Widerstands R39 und einem Potentiometer R40 geschaltet. Diese Widerstände bilden einen Teil der Grenzwertdetektorschaltung Der Schleifkontakt des Potentiometers R40 ist über ein integrierendes Filter aus einem Widerstand R41 und dem Kondensator CIl an den nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 60 über einen Widerstand R42 angeschlossen. Der Verstärker 60 bildet zusammen mit

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dem Rückkopplungswiderstand R45 einen Sperrkreis, dessen Ausgang normalerweise LOW ist, eine Bedingung, die durch das Spannungsteilernetzwerk aus R43 und R44 geschaffen wird, das eine kleine positive Spannung an den invertierenden Eingang des Verstärkers 60 gibt . Solange wie die dem invertierenden Eingang des Verstärkers 60 zugeführte Spannung größer ist als die dem nicht invertierenden Eingang zugeführte Spannung (die in direkter Beziehung zu dem Treiberstrom des Motors M steht), ist der Ausgang des Verstärkers 60 auf LOW. Falls die Spannung, die dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 60 zugeführt wird, die Spannung übersteigt, die dem invertierenden Eingang zugeführt wird, geht der Ausgang des Verstärkers auf HIGH. Da dieses HIGH durch den Widerstand R45 zurück auf den nicht invertierenden Eingang gegeben wird, hält der Verstärker 60 seinen gesperrten Zustand. Das Ausgangssignal des Verstärkers 60 geht über die Diode DA auf den nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 50,um den Ausgang des Verstärkers 50 auf positiv zu wechseln. Da der Ausgang des Verstärkers 52 ebenso positiv ist, wird die Rotation des Motors M gestoppt.

Der Verstärker 60 wird durch eine Rücksetzschaltung aus dem Verstärker 62, dessen Ausgang den Hochzieh-" widerstand R46 mit dem Ausgang des Verstärkers 60 teilt,

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aus seinem gesperrten Zustand zurückgesetzt. Der invertierende Eingang des Verstärkers 62 empfängt das Fehlersignal V^, während der nichtinvertierende Eingang eine durch die Widerstände R3O, R34 und R37 hervorgerufene Bezugsspannung V_n „ erhält.

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Bezugnehmend auf die Fig. 1-3, wird das Servosteuersystem 10 in Betrieb gesetzt, wenn der ENGAGE- Knopf gedruckt wird, um die Sperrschaltung 26 zu setzen und das SET-Signal auszugeben. Die Anwesenheit des SET-Signals veranlaßt die Kupplungseingriffschaltung 34 die elektromagnetische Kupplung 310 oder 400 zu aktivieren und über das Kabel 24 den Drosselklappenbetätigungsarm 20 mit dem Getriebezug 22 zu verbinden. Zustäzlich schaltet das SET-Signal den Transistor Q5 ein (Fig. 3), um die Motortreiberschaltung 16 für die Reaktion auf die Fehlerspannung V_ einzuschalten.

Es sei angenommen, daß das Fahrzeug mit etwas weniger als 88 km/Stunde (55 Meilen pro Stunde) fährt, wenn der ENGAGE-Knopf 28 gedruckt wird. Ferner wird angenommen, daß die manuell zu betätigende Wählscheibe (nicht dargestellt), die mit dem Schleifkontakt des Potentiometers R19 verbunden ist, durch den Bediener auf eine gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit von ungefähr 88 km/Stunde (55 Meilen pro Stunde) eingestellt ist. Die Fehlerspannung V_E wird größer

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als die Spannungspegel V„ und V-, und bewirkt, daß die Ausgangsspannung Vp des Verstärkers 50 auf HIGH ist, und die Ausgangsspannung V. des Verstärkers 52 auf LOW ist. Das veranlaßt den Motor M, in die Richtung zu drehen, in die das Kabel 24 (Fig. 1) und damit der Drosselklappenhebel 20 gezogen wird, um die Drosselklappe zu öffnen, das Brennstoff-Luftgemisch der Maschine zu verändern und die Motorgeschwindigkeit zu erhöhen und damit die Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen.

Jetzt sei angenommen, daß die Differenz zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit so ist, daß der Motor M sich dreht und die Drosselklappe (nicht dargestellt) auf die volle Drosselklappenposition und gegen einen Drosselklappenstop bewegt. Dies veranlaßt den Motor M,die Rotation anzuhalten, aber da die Fehlerspannung V₁-, die Verstärker 50 und 52 veranlaßt, weiter eine Spannungsdifferenz durch den Motor M zu schicken, fließt der Motorstrom weiterhin durch den Motor M. Der Motor M nähert sich jetzt einer Blockierungsbedingung und der Motorstrom steigt an. Dieses Ansteigen wird in der Groundleitung 51 der Verstärker 50 und 52 reflektiert und führt zu einer Spannung über dem Widerstand R39 und dem Potentiometer R40. Die so entwickelte Spannung wird dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 60 zugeführt und führt dazu, daß die Eingabe größer

CRIG-N/i- INSPECTED - 32 -

ist als die Eingabe am invertierenden Eingang des Verstärkers 60. Entsprechend geht der Ausgang des Verstärkers 60 auf HIGH und über den Rückkoppelwiderstand R45 sperrt der Verstärker 60 diesen HIGH- ^ Zustand.

Das durch den Verstärker 60 erzeugte HIGH wird dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 50 über die Blockierungsdiode D8 zugeführt, um die Ausgangsspannung V2 des Verstärkers 50 auf ein HIGH-Pegel zurückzubringen. Beide Ausgangsspannungen V₁ und Vp sind jetzt auf HIGH,und aufgrund dessen wird der Motorstrom durch den Motor M unterbrochen. So wie die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt, wird auch die Fehlerspannung V„ ansteigen, bis ein Spannungspegel größer als V_T erreicht ist. Dies bewirkt, daß der Ausgang des Verstärkers 42 LOW wird, um die vom Verstärker 60 gebildete Sperre auf einen LOW-Ausgang zu setzen. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit weiter ansteigt, wird die Fehlerspannung Vp größer als der Spannungspegel V_H und bewirkt,

2-0 daß die Ausgangsspannung V. des Verstärkers 52 LOW wird, während V„ HIGH bleibt. Der Motor M wird dadurch mit einem Motorstrom versorgt, der bewirkt, daß er in eine Richtung dreht, in der die Drosselklappe (nicht dargestellt) durch die Vorspannungsfeder 21 von der ganz geöffneten Drosselklappenposition wegbewegt .wird.

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Im Fall, daß das Bremspedal(nicht dargestellt) des Fahrzeugs durch den Bediener betätigt wird, wird der Bremsschalter 30 geschlossen und führt dem Reset-Eingang der Sperrschaltung 26 (Fig. 1) eine 12-Volt-Gleichspannung zu. Das SET-Signal wird LOW, und die Kupplungseingriffsschaltung 34 reagiert und veranlaßt die elektromagnetische Kupplung 310 oder 400 zu lösen und die Kopplung zwischen dem Motor M und der Drosselklappe zu unterbrechen. Auf diese Weise wird die Drosselklappe (nicht dargestellt)von der Steuerung durch das Servosteuersystem 10 gelöst, und sie kann zurückgeschoben werden in ihre Leerlaufposition.

Im Falle, daß aus irgendeinem Grund die Kupplungseingriff sschaltung 34 nicht ordnungsgemäß funktioniert, um die elektromagnetische Kupplung 310 oder 400 zu deaktivieren und den Motor M von der Drosselklappe (nicht gezeigt) zu lösen, ist, wie in Fig. 3 dargestellt, eine Ersatzschaltung "go home" vorgesehen. Wenn das SET-Signal auf LOW geht, unterbricht der Transistor Q5 (Fig. 3) die Leitung. Bevor das SET-Signal auf LOW geht, war der Transistor Q5 im leitenden Zustand, was effektiv die durch die Bezugsspannung V_{R f} durch den Widerstand R15 zugeführte Spannung auf Ground bringt. Wenn das SET-Signal auf LOW geht und der Transistor Q5 die Leitung unterbricht, fließt die Bezugsspannt V_R ^. durch den invertierenden Eingang des Verstärkers 52 durch

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R15 und R25, was die Spannung sinken läßt. Durch die Diode D2 wird verhindert, daß die Fehlerspannung V_F am Transistor Q5 auf Ground abfließt. Das erlaubt den invertierenden bzw. nichtinvertierenden Eingängen der Verstärker 50 bzw. 52,auf die Versorgungsspannung V„„ hochgezogen zu werden und die Fehlerspannung V_F auf HIGH hochzuziehen, während der Ausgang des Verstärkers 50 auf HIGH bleibt. Die Differenz zwischen den Ausgangsspannungen V- und V₂ bewirkt einen Motorstrom, der den Motor M in Richtung auf das Lösen des Drosselklappenarms 20 aufgrund der Kraft der Vorspannungsfeder 21 bewegt und es der Drosselklappe erlaubt, in ihre Leerlaufposition zurückzugehen. Ein weiterer Aspekt des Servosteuersystems 10 betrifft Maßnahmen, wenn die Fehlerspannung V„ so ist, daß nur ein kleiner Betrag der Motordrehung des Motors M benötigt wird. Es ist dann so, daß die Sägezahnstruktur auf der Fehlerspannung V_n. es ermöglicht, die Motortreiberschaltung in einem modulierten "Pulsmodus" zu betreiben, um eine Steuerung zu schaffen, die ein Überschießen des Systems verhindert. Zum Beispiel können ältere Servosteuersysteme auf kleine Abweichungen von der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeit durch einen Motorstrom nicht anders reagieren als auf den für große Abweichungen. Dies veranlaßt ein Überschießen des Motors M und bewegt die

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Drosselklappe mehr als gewünscht. Ein modulierter Pulsmodus führt dem Motor M Pulse zu, deren Pulsweite ein Maß für den Betrag der Abweichung ist. Aufgrund dessen wird eine geringe Abweichung schmale Pulse und eine geringe Bewegung des Motors M bewirken; größere Abweichungen erzeugen breitere Pulse und eine größere Motorbewegung. Das kann am besten anhand der Fig. 5A-5C gesehen werden, die diagrammartig die Spannungen und Signale, die im Betrieb des Servosteuersystems 10 auftreten, darstellen.

Fig. 5A entspricht der Bedingung, daß die Fehlerspannung V„ sich im Band, das von den Widerständen R34, R30 und R37

Hi

der Fig. 3 zur Erzeugung der Spannungspegel V„ und V. gebildet wird, befindet. Da die Fehlerspannung V_ größer ist als der Spannungspegel V_T , wird der Ausgang des

Li

Verstärkers 50 HIGH sein. In ähnlicher Weise wird, da die Fehlerspannung V^ kleiner ist als der Spannungspegel V„,der Ausgang V₁ des Verstärkers 52 ebenso auf HIGH sein. Diese Abwesenheit einer Spannungsdifferenz bewirkt, daß der Motor M unbeweglich ist, der Zustand, in dem er solange verbleibt, bis die eine oder die andere Spannung (aber nicht beide) V₁ oder V_? auf LOW gehen.

Falls andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zu der gewünschten eingestellten Geschwindigkeit abnimmt, " wird sich die .Fehlerspannung V„ entsprechend ändern und

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ebenfalls abnehmen (in Bezug auf die Spannungspegel V. und V„). Fig. 5B erläutert die Bedingung eines kleinen Absinkens oder Abweichens von der gewünschten Geschwindigkeit.Unter dieser Bedingung sinken nur die unteren Spitzen der Sägezahnstruktur unter den Spannungspegel V, und in diesem Fall geht die Ausgangsspannung Vp des Verstärkers 50 während dieser Ausschläge auf LOW und erzeugt eine Reihe von Pulsen. Gleichzeitig ist die vom Verstärker 52 erzeugte

Ausgangsspannung V₁ HIGH, da die Fehlerspannung V_£ kleiner ist als der Spannungspegel V„. Auf diese Weise wird der Motor M durch die Pulse veranlaßt, die Drosselklappe (nicht gezeigt) wenig zu öffnen, die Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhöhen und ein Über-

I^ schießen aufgrund der Trägheit der Systemmechanik zu verhindern.

In ähnlicher Weise werden, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit etwas über die vom Benutzer eingestellte gewünschte Geschwindigkeit ansteigt, die oberen Spitzen der Sägezahnstruktur der Fehlerspannung V„ beginnen den oberen Spannungspegel V_H zu überschreiten. Das bewirkt, daß der Verstärker 52 eine Ausgangsspannung V„ in Form einer gepulsten Ausgabe, wie in Fig. 5C dargestellt, erzeugt (der Ausgang des Verstärkers 50

²^ bleibt natürlich, wie oben beschrieben, auf HIGH).

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Falls die Abweichung in einem der oberen Fälle ansteigt, werden die Pulse beginnen sich aufzuweiten und der Motor wird veranlaßt, pro Puls weiterzudrehen. Falls jedoch die Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt, und die Fehlerspannung V„ sich dem durch die Spannungspegel V_T und V„ eingestellten gewünschten Bereich nähert, werden die erzeugten Pulse schmaler und die Drosselklappenbewegung wird langsamer.

Wieder bezugnehmend auf Fig. 3 ist dort ein Verfahren dargestellt und oben beschrieben, zum Erkennen, daß die Bewegung der Drosselklappe (oder anderer Kraftstoffluftsteuerelemente, wie z.B. in Kraftstoffeinspritzsystemen) an der voll geöffneten Drosselklappenstellung angehalten wird. Eine ähnlche Situation kann jedoch auch an der anderen Grenze der Drosselklappenbewegung, d.h. an der Leerlaufposition, auftreten. Zum Beispiel sei angenommen, daß im Fahrtreglermodus das Fahrzeug eine Steigung herunterfährt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird ansteigen und somit ein Ansteigen der damit

verbundenen Fehlerspannung V_E über die Schwelle V„ bewirken und damit die Ausgangsspannung V- veranlassen, auf LOW zu gehen (während V₂ auf HIGH bleibt). Der Motor M wird in eine Richtung gedreht, der den Drosselklappenarm 20 (Fig. 1) in Richtung auf die Kraft der Vorspannungsfeder 21 löst und die Drosselklappe (nicht

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dargestellt) wird veranlaßt, in die Leerlaufposition zu bewegen. Unglücklicherweise kann sich der Motor M mehr als notwendig zurückbewegen, um die Drosselklappe in die Leerlaufposition zu bringen,bis ein Anschlag (normalerweise ein Teil des Getriebezuges 22) betätigt wird. Bei der voll geöffneten Drosselklappenposition kann, falls die Treiberschaltung 16 den Motor M weiterhin mit einem Motorstrom versorgt, eine Beschädigung des Motors M, der Kupplung C, des Getriebezuges oder einer Kombination dieser Elemente auftreten.

Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ,die mit der ersten Ausführungsform zur Korrektur der auftretenden Probleme in der Leerlaufposition kombiniert werden kann. Obwohl die erste Ausführungsform mehrere Grenzwerterkennungsschaltungen zur Steuerung des Motors M bei Erreichen der Leerlauf und der vollständig geöffneten Drosselklappenposition aufweisen kann, wird in der bevorzugten Ausführungsform die zweite Ausführungsform zum Abschalten des Motors M benutzt, wenn die Drosselklappe in der Leerlaufposition ist. Diese Ausführung verwendet einen variablen Widerstand, um die Position der Drosselklappe zu erkennen und dadurch zu erkennen, wenn die Drosselklappe entweder ihre volle Öffnungsposition oder ihre Leerlaufposition erreicht. Diese zweite Grenzwertdetektor-

schaltung 18' der zweiten Ausführungsform kann auch benutzt werden, wenn festgestellt werden soll, ob die Drosselklappe in ihrer vollständigen Öffnungsposition ist.

Wie Fig. 6 zeigt, umfaßt die zweite Grenzwertdetektorschaltung 18' ein Verstärkerpaar 80 und 82, deren Ausgänge über die Widerstände R45 bzw. R49 und an die nicht invertierenden Eingänge der Verstärker 52 bzw. 50 und die Dioden D9 bzw. D8 angeschlossen sind. Der nichtinvertierende Eingang des Verstärkers 80 bzw. der invertierende Eingang des Verstärkers 82 erhalten Schwellspannungen, die durch ein Spannungsteilernetzwerk vorgegeben werden, das zum Empfang einer Vorspannung V. _b angeschlossen ist und Widerstände R39, R41, R42 und R43 sowie ein Potentiometer R40 aufweist.

Ein Servopotentiometer R12 ist so an die Nachführbewegung der Drosselklappe des Fahrzeugs gekoppelt, daß der durch das Servopotentiometer R12 erzeugte Widerstand auf ein Maximum ansteigt, wenn die Drosselklappe zu ihrer vollen Drosselklappenposition geöffnet wird und auf ein Minimum zurückfällt, wenn die Drosselklappe sich in ihre Leerlaufposition bewegt. Über das Servopotentiometer Rl2 wird durch Zuführung der Versorgungsspannung V_R _ über

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die Widerstände R21 und R27 der Treiberschaltung 16' eine Spannung erzeugt. Zusätzlich zu dem Erzeugen einer die Grenzen der Drosselklappenbewegung kennzeichnenden Spannung wird die an dem Potentiometer R12 anstehende Spannung einem Spannungsknoten E zugeführt und über ein Trimmpotentiometer R31 und einen Widerstand R33 der Fehlerspannung V„ überlagert, um die Befehle zur Drosselklappenbewegung zu "dämpfen". Diese Dämpfungsfunktion ist ähnlich der wie durch den Widerstand R27 und das Potentiometer RIO in Fig. 2 durchgeführten, früher schon beschriebenen, Dämpfungsfunktion. Der Rest der Motortreiberschaltung 16' der Fig. 6 ist bezüglich der Schaltungsausgestaltung und der Funktion identisch zu dem in Fig. 3 gezeigten.

■^ Während normaler Fahrtkontrollbedingungen ist die am Servopotentiometer R12 anliegende Spannung normalerweise kleiner als die am invertierenden Eingang des Verstärkers 82 anliegende Spannung, aber größer als die am nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 80 anliegende Spannung. Das gilt solange ,wie die Drosselklappe (nicht dargestellt) sich zwischen ihrer Leerlaufposition und der ganz geöffneten Drosselklappenposition befindet; die Spannung am Servopotentiometer R12 wird größer als die untere Schwellspannung V. . aber kleiner als die obere Schwellspannung V. sein.

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Die Schwellspannungen werden über das Potentiometer R40 so eingestellt, daß sie an das spezielle Fahrzeug angepaßt sind. Aufgrund dessen sind während der Fahrtregelbedingungen die Ausgänge beider Verstärker 80 und 82 auf LOW.

Die Funktion der zweiten Grenzwertdetektorschaltung 18' ist die folgende: Angenommen das Fahrzeug erreicht, im Fahrtreglermodus, eine Steigung, worauf eine Fehlerspannung V„ erzeugt wird, um den Ausgang des Verstärker 50 auf LOW zu setzen, während der Ausgang des Verstärkers 52 auf HIGH ist. Falls die so erzeugte Fehlerspannung -V„ groß genug ist, liefert die Motortreiberschaltung einen Motorstrom, der den Motor dazu veranlaßt, die Drosselklappe (nicht dargestellt) auf die voll geöffnete Drosselklappenposition zu stellen.

Das Spannungsteilernetzwerk aus den Widerständen R39 und R41-R43 ist vorgesehen, um eine obere Schwellspannung V„ zu erzeugen, die etwas geringer ist als die Maximalspannung, die am Servopotentiometer Rl2 anliegen kann (wenn die Drosselklappe in ihre voll geöffnete Drosselklappenposition bewegt wird). Schließlich wird ein Punkt erreicht, an Üem sich die Drosselklappe (nicht dargestellt) der voll geöffneten Drosselklappenposition nähert und die am Servopotentiometer R12 anstehende Spannung, die dem nichtinvertierenden

Eingang des Verstärkers 82 zugeführt wird, ist größer als die am .invertierenden Eingang anstehende Spannung und bewirkt, daß der Ausgang des Verstärkers 82 HIGH wird und den nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 50 auf eine Spannung bringt, die größer ist als die dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 50 zugeflihrte Spannung, d.h. eine Spannung, die größer ist als V_L aber kleiner ist als V„. Der Reihe nach wird dann der Ausgang des Verstärkers 50 ebenso HIGH werden, der Ausgang des Verstärkers 52 HIGH bleiben und die Spannungsdifferenz über dem Motor M (Fig. 3) zurückgehen und so den Motorstrom unterbrechen.

Es sei jetzt angenommen, daß das Gegenteil auftritt, daß das Fahrzeug während der Fahrtregelung eine Gefällstrecke erreicht. Falls die Gefällstrecke steil genug ist, wird die aufgrund dessen erzeugte Fehlerspannung V„ auf einen Pegel ansteigen, der die Schwellspannung V„ übersteigt, die dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 52 zugeführt wird. Entsprechend wird der Ausgang des Verstärkers 52 auf LOW gehen, während der Ausgang des Verstärkers 50 auf HIGH bleibt und so eine Spannungsdifferenz über dem Motor M (Fig. 3) und damit einen Motorstrom erzeugt, der den Motor M in Richtung auf das Lösen der Drosselklappe drehen läßt,

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so daß sie geschlossen wird. Wieder wird, wie oben beschrieben, die Bewegung der Drosselklappe von einer Bewegung des Servopotentiometers R12 begleitet und eine entsprechende Abnahme der abfallenden Spannung tritt auf. Das Servopotentiometer R12 wird anschließend einen Wert erreichen, aufgrund dessen eine Spannung unterhalb der Schwellspannung V_L erzeugt wird, was dazu führt, daß der Ausgang des Verstärkers 80 von LOW auf HIGH geht. Dieses HIGH wird über eine Sperrdiode D9 dem nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 52 zugeführt und zieht dessen Eingang auf einen Spannungspegel, der oberhalb des Spannungspegels am invertierenden Eingang liegt und bewirkt, daß der Ausgang des Verstärkers 52 von LOW auf HIGH geht. Aufgrund dessen wird die am Motor M anliegende Potentialdifferenz und damit der Motorstrom zurückgehen.

Wie oben angemerkt, und wie jetzt für den Fachmann offensichtlich ist, kann die in Fig. 6 dargestellte Schaltung zum Unterbrechen des Motorstroms, wenn die Drossel klappe (nicht dargestellt) zur Bewegung in ihre Leerlaufposition gelöst wird, auch in Verbindung mit der Schaltung der Fig. 3 verwendet werden. Tatsächlich wird diese Verbindung bevorzugt, speziell für die Leerlaufstopposition .

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Eine dritte Ausführungsform, bei der eine elektromechanische und eine Rutschkupplung C im Getriebezug zum Einsatz kommt, wurde vorher schon beschrieben.

Eine vierte Ausführungsform verwendet eine gesteuerte Beschleunigungsschaltung 100, wie in Fig. 10 dargestellt. Im Betrieb verlangsamt diese Schaltung das Wirken des Servomotors M, wenn er aufgrund der Fehlerspannung V„ in Richtung auf das Öffnen der Drosselklappe bewegt wird. Dieses Verlangsamen des Servomotors M ist so an das Beschleunigungsvermögen des Fahrzeugs angepaßt, daß beim Gebrauch die Servoeinrichtung die Drosselklappe langsam öffnet und das Fahrzeug mit einer Rate beschleunigt, die nahe an der Rate der Drosselklappenöffnung liegt, aber sie nicht überschreitet. Da die eingestellte Maximalgeschwindigkeit "SET" des Fahrtreglersystems 10 kleiner ist als die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeuges, ist es dem Motor M nicht möglich oder erforderlich, die Drosselklappe komplett zu öffnen,und auf diese Weise wird vermieden, daß sie ihre mechanische Grenze erreicht.

Die gesteuerte Beschleunigungsschaltung 100 muß jedoch nicht bei der Installation für jedes Motorfahrzeug den Kundenwünschen angepaßt werden. Der Anmelder

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hat herausgefunden, daß, wenn die Schaltung 100 so ausgeführt ist, daß sie an die Beschleunigungsrate der am niedrigsten beschleunigenden kommerziellen Automobile angepaßt ist, diese Rate angemessen ist, um für die Fahrtregelung schneller beschleunigender Fahrzeuge befriedigend zu arbeiten. Tatsächlich hat der Anmelder herausgefunden, daß gesteuerte Beschleunigungsschaltungen 100, die schneller beschleunigen als dieses langsamste Standardfahrzeug, die Fahrer verunsichert oder unnötigen Kraftstoffverbrauch bewirkt.

Die gesteuerte Beschleunigungsschaltung 100 erhält von einer Integratorschaltung 112A, die ähnlich zu der in Fig. 3 ist, eine Spannung V^, die abhängig ist von der eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit. Die am Potentiometer 119 anliegende Spannung V. fließt durch den Widerstand 138 und durch den Kondensator CIlO, die eine Verzögerungsschaltung am Eingang einer Emitterfolgeschaltung mit hoher Impedanz aus dem Transistor Q105 und dem Widerstand R139 gebildet wird. Diese hohe Eingangsimpedanz verhindert eine Aufladung der Verzögerungsschaltung.

Die Ausgabe des Emitterfolgers Q105 erscheint über R139. Diese gesteuerte Beschleunigungsausgabe wird wie vorher dem Eingang des einpoligen Filters R136 und C109 zugeführt, wobei der Rest der Schaltung wie vorher

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schrieben funktioniert. Der aufgrund der Emitterfolgerausführung auftretende geringe Spannungsabfall über Q1O5 wird durch eine geringe Verstellung der Justiersteuerung R129 kompensiert.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß,während es wünschenswert ist, eine gesteuerte Beschleunigung durchzuführen, das Gegenteil im Falle der Verlangsamung zutrifft., da sie auf Wunsch des Bedieners in einem Schritt auftreten sollte. Diese schnelle Verlangsamung wird durch Q1O6 bewirkt. Wenn der Schleifkontakt des Geschwindigkeitssteuerpotentiometers R119 in Richtung auf R129 bewegt wird (höhere Spannung entspricht niedrigerer Geschwindigkeit), wird die Basis von Q106 bezüglich seines Emitters positiv, was dazu führt, daß er leitend wird und die positive Spannung über seinen Kollektor dem Beschleunigungsverzögerungskondensator CIlO zuführt. Diese positive Spannung geht durch Q105 und erscheint über R139 und führt dazu, daß der"Servomotor M direkt in Richtung auf die Leerlaufposition bewegt wird.

Der geringe Spannungsabfall über Q106 (VAST) erlaubt es, sehr kleine Änderungen (d.h. 1 - 3 km pro Stunde, (1-2 Meilen pro Stunde)) in der Verzögerung des Fahrzeugs vorzunehmen, um sich den Verkehrsverhältnissen anzupassen, z.B. Anpassung der Geschwindigkeit an dj__e

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Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs, und es erlaubt eine schnelle Verzögerung für alle erforderlichen großen Änderungen in der Verzögerung. Das hat sich als wünschenswert erwiesen, sowohl vom Standpunkt der Sicherheit als auch vom Standpunkt der Bequemlichkeit aus.

Der Widerstand R139 ist ein strombegrenzender Widerstand für die Basis von Q106.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Aufrechterhaltung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf einen vorbestimmten kon^s"t^an~ ten Wert durch Steuerung der Drehung eines Elektroservomotors, der mit einem Element verbunden ist, das zumindest zwischen zwei Positionen zur Steuerung des Brennstoff-Luft-Gemisches des Fahrzeugs durch den Servomotor bewegbar ist, wobei der Servomotor auf einen Steuerstrom anspricht, der von einer Motortreiberschaltung erzeugt wird, um das Element zu bewegen, und Vorrichtungen vorgesehen sind, um den Betrieb des Motors zu unterbrechen, wenn das Element relativ nicht bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung Schalteinrichtungen aufweist, die bedienbar mit

der Treiberschaltung verbunden sind, um den durch den Servomotor fließenden Steuerstrom zu unterbrechen, wenn das Element in eine unbewegliche Position bewegt wurde.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltungseinrichtung ein Potentiometer aufweist, das so bedienbar mit dem Element verbunden ist, daß es relativ zu der Bewegung des Elementes bewegt wird und die Schalteinrichtung eine Grenzwertdetektorschaltung aufweist; daß das Potentiometer eine erste Spannung erzeugt, wenn das Element in eine erste Extremalposition bewegt wird; daß die Grenzwertdetektorschaltung eine zweite Spannung erzeugt, wenn das Element unbeweglich wird; und daß die erste und die zweite Spannung betriebsmäßig mit der Treiberschaltung verbunden sind, zum Unterbrechen des durch den Servomotor fließenden Steuerstroms.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schalteinrichtung eine Anzahl von Grenzwertdetektorschaltungen aufweist; die Grenzwertdetektorschaltungen eine erste und eine zweite Spannung erzeugen, wenn das Element in eine erste oder zweite extreme Position bewegt wird; und daß die erste und die zweite Spannung betriebsmäßig mit der Treiberschaltung verbunden sind zur Unterbrechung

des durch den Servomotor fließenden Steuerstroms.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Elektroservomotor ein Gleichstrommotor mit einem Paar Eingahgsklemman ist, daß die Treiberschaltung Verstärkereinrichtungen umfaßt, denen eine Fehlerspannung entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug auf eine gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit zugeführt werden kann, und daß die Verstärkereinrichtungen mit den Eingangsklemmen verbunden sind und auf die Fehlerspannung ansprechen, um eine Spannungsdifferenz an den Eingangsklemmen zu erzeugen, um den Gleichstrommotor und das damit gekoppelte Element zu bewegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel vorgesehen sind, die bewirken, daß die Verstärkereinrichtungen die Spannungsdifferenz in Form von Pulsen erzeugen und daß die Pulse je eine Pulsweite haben,die abhängig ist von der Differenz zwischen der Fehlerspannung und einem vorgewählten Spannungspegel.

6. Vorrichtung für die Aufrechterhaltung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs bei einem vorbestimmten konstanten Wert durch Steuerung der Drehung eines Elektro-

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servomotors, der mit einem Element verbunden ist, das zumindest zwischen zwei Positionen durch den Servomotor zur Steuerung des Brennstoff-Luft-Gemisches des Fahrzeugs bewegbar ist, mit Mitteln, zum Entkoppeln des Servomotors, wenn das Element relativ nicht bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung eine mit dem Element verbundene Kupplungsanordnung aufweist und daß die Kupplung auf das Drehmoment, das durch das Element erzeugt wird, wenn das Element unbewegbar wird,zum Lösen der Kupplung anspricht.

7. Vorrichtung zum Aufrechterhalten der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs bei einem konstanten Wert durch Steuerung der Drehung eines Elektroservomotors, der gekoppelt ist an ein Element, das zumindest zwischen zwei extremalen Positionen zur Steuerung des Brennstoff-Luft-Gemisches des Fahrzeugs durch den Servomotor bewegbar ist, wobei der Servomotor durch einen Steuerstrom,der von einer Motortreiberschaltung erzeugt wird, zur Bewegung des Elementes gesteuert wird und für den Betrieb des Servomotors steuernde Mittel vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung eine betriebsmäßig mit der Treiberschaltung verbundene gesteuerte Beschleunigungsschaltung aufweist; daß die gesteuerte Beschleunigungsschaltung die Bewegung des Elementes durch den Elektroservomotor in eine ihrer extremalen Positionen verhindert.

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8. Verfahren zum Unterbrechen des Betriebs eines Elektroservomotors in einem Fahrtreglersystem, wenn das durch den Elektromotor bewegba're Element zur Steuerung des Brennstoff-Luft-Gemisches des Fahrzeugs in einer Blockierungsposition ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Verfahren die Schritte aufweist:

Erkennen des im Motor aufgrund der Blockierungsposition ansteigenden Stromes;

Ausgabe eines Grenzwertsignals an die Motortreiberschaltung in Abhängigkeit von dem ansteigenden Strom des Motors;

Unterbrechen des Stromflusses durch den Elektroservomotor bei Empfang des Grenzwertsignals.

9. Verfahren für ein Autofahrtreglersystem zum Entkoppeln des Betriebs eines Elektroservomotors von einem Element, das mit der Beschleunigungseinrichtung verbunden ist und durch den Elektroservomotor bewegbar ist, wenn das Element unbeweglich wird, dadurch gekennzeichnet , daß das Verfahren die Schritte aufweist:

Erkennen des Anwachsens des Drehmomentes in der Kopplung zwischen dem Elektroservomotor und dem Element, wenn das Element unbeweglich wird; und Lösen der Kopplung zwischen dem Elektroservomotor und

dem Element in Abhängigkeit von dem Ansteigen des Drehmomentes.