DE3636417A1 - Antriebsschlupf- und geschwindigkeitsregelvorrichtung - Google Patents

Antriebsschlupf- und geschwindigkeitsregelvorrichtung

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DE3636417A1 DE19863636417 DE3636417A DE3636417A1 DE 3636417 A1 DE3636417 A1 DE 3636417A1 DE 19863636417 DE19863636417 DE 19863636417 DE 3636417 A DE3636417 A DE 3636417A DE 3636417 A1 DE3636417 A1 DE 3636417A1
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Helmut Steffes
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsschlupf- und Geschwindigkeitsregelvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem durch eine Drosselklappe gesteuerten Verbrennungs­ motor, bei der eine Stellanordnung in Abhängigkeit vom Schlupf eines Antriebsrades, der von einem Sensor ermit­ telt wird, oder von einem Geschwindigkeitssignal auf die Drosselklappe im schließenden Sinne einwirkt, wobei an einer Stange der Stellanordnung wenigstens eine flaschen­ zugartige Umlenkrolle befestigt ist, um die ein flexibles Zugglied herumgeführt ist, das einerseits mit dem Gaspe­ dal, andererseits mit der Drosselklappe in Wirkverbindung steht.
In dem Patent . . .(Patentanmeldung P 36 23 491) ist eine Vorrichtung beschrieben, bei der mit den Merkmalen des Oberbegriffs eine Antriebsschlupfregelung verwirklicht wird.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, die Vorrichtung derart zu erweitern, daß neben der Antriebsschlupfrege­ lung auch eine Geschwindigkeitsregelung verwirklicht wer­ den kann.
Dies wird dadurch erreicht, daß die Stellanordnung, so­ lange keine Geschwindigkeits- oder Schlupfregelung erfolgt, in einer Mittelstellung gehalten ist und während einer Geschwindigkeits- oder Schlupfregelung in beiden Richtungen bewegbar ist.
Eine einfach arbeitende Stellanordnung wird realisiert, indem ein Kolben mit Kolbenstange in einen Zylinder dich­ tend geführt ist. In vorteilhafter Weise kann die Steuer­ bewegung des Kolbens dadurch bewirkt werden, daß der Kol­ ben einen Raum begrenzt, der entweder an eine Druckquelle oder eine Drucksenke anschließbar ist.
Eine besonders günstige Steuerung der Kolbenbewegung er­ hält man, indem der Druckraum so angeordnet ist, daß bei einer Druckerhöhung der Kolben im Sinne einer Quer­ schnittsverengung und bei Druckerniedrigung im Sinne einer Querschnittserweiterung bewegt wird und daß weiter­ hin eine Feder vorgesehen ist, die den Kolben im Sinne einer Querschnittsvergrößerung vorspannt.
In einfacher Weise kann der Druck in der Druckkammer verändert werden, indem in die Leitung zur Druckquelle bzw. zur Drucksenke jeweils ein 2/2-Wegeventil geschaltet wird.
Die Mittelstellung der Stellanordnung kann in vorteil­ hafter Weise durch einen Positionsschalter definiert wer­ den, wobei die Tastenbetätigung der Bewegung der Stell­ anordnung folgt.
Dies kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß die Tastenbetätigung mit der Kolbenstange verbunden wird.
Damit bei einer Antriebsschlupfregelung ein Eingriff des Fahrers in die Regelung im Sinne einer Querschnittsver­ größerung nicht mehr möglich ist, kann in die Wirkverbin­ dung zwischen dem Zugglied und dem Gaspedal eine Klemm­ vorrichtung geschaltet werden, die einen einseitigen An­ schlag aufweist.
Damit der Fahrer das Gaspedal in diesem Falle weiter durchtreten kann, ohne aber dabei Einfluß auf die Rege­ lung nehmen zu können, kann zwischen der Klemmvorrichtung und dem Gaspedal eine Feder angeordnet werden.
Es ist ebenso denkbar, daß die Stellanordnung von einem Stellmotor angetrieben wird.
Eine mögliche Ausführungsform der Erfindung ist in der Fig. 1 schematisch dargestellt.
Die Kolbenzylinder-Anordnung 1 besteht aus einem Kolben 3, der in der Bohrung eines Gehäuses 2 dichtend geführt ist. Auf diese Weise bildet sich ein Druckraum 6, der über Leitungen 7 a, 7 b an eine Pumpe 10 bzw. an einen Aus­ gleichsbehälter 11 angeschlossen ist.
In die Leitung 7 a ist ein 2/2-Wegeventil 8 und in die Leitung 7 b ein 2/2-Wegeventil 9 geschaltet.
Mit dem Kolben ist auf der Seite, die vom Druckraum 6 ab­ gewandt ist, eine Kolbenstange 4 verbunden, an deren vom Kolben abgewandten Ende eine Scheibe 13 drehbar gelagert ist.
Eine Feder 5 stützt sich sowohl an dem Gehäuse 2, als an der dem Druckraum abgewandten Seite des Kolbens 3 ab.
Mit der Kolbenstange 4 ist ein Tastenbetätigungsstift 12 verbunden, der auf einen Schalter 14 einwirkt.
Um die Führungsrolle 13 läuft ein flexibles Zugglied 15, das auf der einen Seite mit der Drosselklappe 20 und einer Feder 19 und auf der anderen Seite mit dem einen Ende einer Stange 16 verbunden ist, an deren anderen Ende das Gaspedal 18 über eine Feder 17 angeknüpft ist.
Durch eine Kolbenanordnung 21 kann ein Reibstück 25 auf die Stange 16 gedrückt werden.
Die Kolbenanordnung kann über das 3/2-Wegeventil 22 wech­ selseitig an eine Pumpe 23 oder einen Ausgleichsbehälter 24 angeschlossen werden.
Das Reibstück 25 ist auf der dem Gaspedal zugewandten Seite 18 an einen Anschlag 26 anlegbar.
Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt:
Solange keine Schlupfregelung oder Geschwindigkeitsrege­ lung notwendig ist, wird der Kolben 3 in der in der Figur angedeuteten Mittelstellung gehalten.
Diese Mittelstellung wird durch den Schalter 14 defi­ niert. Verringert sich der Druck in der Kammer 6 aufgrund von nicht zu vermeidenden Leckagen in den Ventilen, so verschiebt sich der Kolben 3 in der Zeichnung 1 nach links, so daß die Tastenbetätigung die Taste des Schal­ ters 14 freigibt und der Schalter 14 umschaltet. Diese Veränderung veranlaßt eine nicht dargestellte Steuer­ elektronik, ein entsprechendes Umschaltsignal an das Ven­ til 8 zu geben, so daß nun die Pumpe an den Druckraum 6 angeschlossen wird und im Druckraum 6 der Druck wieder erhöht wird. Dadurch wird der Kolben 3 nach rechts ver­ schoben, was zur Folge hat, daß die Tastenbetätigung 12 den Schalter 14 wieder umschaltet, und ein entsprechendes Schließsignal an das Ventil 8 geleitet wird.
Durch zwei Kontaktpaare kann die Mittelposition in einem kleinen Bereich definiert werden, so daß die Positionskorrektur nicht ständig arbeitet.
Wie weiter unten beschrieben wird, kann der Schalter auch überbrückt werden, so daß die Mittelstellungsregelung außer Kraft gesetzt ist. In diesem Fall überfährt die Taste die dargestellten Kontakte.
Das Fahrzeug kann beschleunigt werden, indem der Fahrer das Gaspedal 18 niedertritt. Die Bewegung wird mittels der Feder 17, der Stange 16 und dem Zugglied 15 gegen die Kraft der Feder 19 auf die Drosselklappe übertragen, die den Drosselquerschnitt freigibt.
Dies kann zur Folge haben, daß das über die Drosselklap­ penstellung gesteuerte Drehmoment des Motors so groß wird, daß zumindest eines der Antriebsräder beginnt durchzudrehen. Dies wird von einem nicht dargestellten Sensor registriert, und es werden von einer ebenfalls nicht dargestellten Steuerelektronik Steuersignale an die Ventile gegeben.
Zunächst wird das Ventil 22 so umgeschaltet, daß die Kol­ benanordnung 21 vom Druck der Pumpe 23 beaufschlagt wird, so daß das Reibglied 25 mit der Stange 16 in Reibschluß tritt. Ein weiteres Durchtreten des Gaspedals 18 ergibt nun keine weitere Verstellung der Drosselklappe, sondern bewirkt lediglich ein Auseinanderziehen der Feder 17, da das Reibglied 25 an den Anschlag 26 bewegt wird. In einem nächsten Schritt wird das Ventil 8 geöffnet, so daß die Kammer 6 an die Pumpe 10 angeschlossen wird und sich in­ folgedessen der Druck in der Kammer 6 erhöht. Der Kolben 3 wird nach rechts verschoben, so daß nun die Feder 19 die Drosselklappe wieder in eine Schließposition bringen kann.
Der Schalter 14 wird von der Steuerelektronik überbrückt, so daß im Falle einer Schlupfregelung keine Mittelstel­ lenregelung des Kolbens 3 erfolgt.
Wird nun mit Hilfe der Sensorik festgestellt, daß sich das Rad nicht mehr im Schlupfgefährdungsbereich befindet, so wird das Ventil 9 geöffnet, was eine Druckabsenkung in der Druckkammer 6 zur Folge hat. Der Kolben 3 bewegt sich nach links, und es erfolgt eine Erweiterung des Drossel­ querschnitts.
Der Fahrer kann in diese Regelung insofern eingreifen, als er das Gaspedal freigeben kann. Dann bewegt sich die Klemmvorrichtung vom Anschlag 26 weg und die Drossel­ klappe wird von der Feder 19 im schließenden Sinne be­ wegt.
Im Falle einer Geschwindigkeitsregelung arbeitet die An­ ordnung wie folgt:
Durch Niedertreten des Gaspedals 18 hat der Fahrer die Drosselklappe in eine bestimmte Position gebracht. Mit dieser Drosselklappenposition ist eine bestimmte Ge­ schwindigkeit verknüpft.
Der Fahrer kann nun ein Signal an eine nicht dargestellte Steuerelektronik geben, die durch Ansteuerung der Ventile 8 und 9 dafür sorgt, daß nach Freigabe des Gaspedals 18 die Regelung der Drosselklappenstellung über die Kolben­ zylinder-Anordnung 1 erfolgt.
Gibt der Fahrer das Gaspedal frei, so wird zunächst der Drosselquerschnitt verkleinert, was eine geringfügige Verringerung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zur Folge hat. Dies wird von einem nicht dargestellten Sensor re­ gistriert, und eine nicht dargestellte Steuereinheit überbrückt zunächst aufgrund der Sensorsignale den Schal­ ter 14 und schaltet dann das Ventil 9 in seine Durch­ gangsposition. Dies hat zur Folge, daß der Druck in der Kammer 6 verringert wird und der Kolben 3 durch die Kraft der Feder 5 nach links bewegt wird. Mit dieser Bewegung wirkt die Umlenkrolle 13 auf das Glied 15 derart ein, daß sich die Drosselklappe 20 im Sinne einer Querschnittser­ weiterung der Drossel bewegt.
Erreicht das Fahrzeug wieder seine ursprüngliche Ge­ schwindigkeit, so wird von der Steuerelektronik das Ventil 9 wieder geschlossen.
Sollte sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, z. B. auf­ grund einer Gefällefahrt, erhöhen, so wird dies ebenfalls von der Sensorik festgestellt und die angeschlossene Steuerelektronik öffnet das Ventil 8, so daß der Kolben 3 mit Druck beaufschlagt wird, und gegen die Kraft der Fe­ der 5 nach rechts bewegt wird. Dies hat zur Folge, daß sich die Drossel im Sinne einer Querschnittsverengung be­ wegt und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs wieder verrin­ gert wird.
Diese Regelung kann z. B. dann aufgehoben werden, wenn die Bremse betätigt wird.
  • Bezugszeichenliste  1  Kolbenzylinder-Anordnung
     2  Gehäuse
     3  Kolben
     4  Kolbenstange
     5  Feder
     6  Druckraum
     7 a  Leitung
     7 b  Leitung
     8  2/2-Wegeventil
     9  2/2-Wegeventil
    10  Pumpe
    11  Ausgleichsbehälter
    12  Umlenkrolle
    13  Tastenbetätigungsstift
    14  Schalter
    15  flexibles Zugseil
    16  Stange
    17  Feder
    18  Gaspedal
    19  Feder
    20  Drosselklappe
    21  Kolben
    22  3/2-Wegeventil
    23  Pumpe
    24  Ausgleichsbehälter
    25  Reibglied

Claims (10)

1. Antriebsschlupf- und Geschwindigkeitsregel­ vorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem durch eine Drosselklappe gesteuerten Verbrennungsmotor, bei der eine Stellanordnung in Abhängigkeit vom Schlupf eines Antriebsrades, der von einem Sensor ermittelt wird, oder von einem Geschwindigkeitssignal auf die Drosselklappe im schließenden bzw. öffnenden Sinne einwirkt, wobei an einer Stange der Stellanordnung wenigstens eine flaschenzugartige Umlenkrolle befe­ stigt ist, um die ein flexibles Zugglied herumgeführt ist, das einerseits mit dem Gaspedal und anderer­ seits mit der Drosselklappe in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellanordnung, (3, 4) solange keine Geschwindig­ keits- oder Schlupfregelung erfolgt, in einer Mittel­ stellung gehalten ist und während einer Geschwindig­ keits- oder Schlupfregelung in beiden Richtungen be­ wegbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stellanordnung aus einem Kolben (3), mit einer Kolbenstange (4) besteht, wo­ bei der Kolben in einem Zylinder ( 2) dichtend ge­ führt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (3) einen Druckraum (6) begrenzt, der durch ein oder mehrere Ventile (8, 9)) entweder mit der Druckquelle (10) oder mit der Drucksenke (11) verbunden wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (3) durch eine Feder (5) im Sinne einer Vergrößerung des Drosselquer­ schnitts vorgespannt ist und daß der Kolben (3) bei Druckerhöhung im Druckraum (6) im Sinne einer Ver­ kleinerung und bei einer Druckerniedrigung im Druck­ raum (6) im Sinne einer Vergrößerung des Drossel­ querschnitts bewegt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pumpe (10) und der Aus­ gleichsbehälter (11) über jeweils ein elektro­ magnetisches 2/2-Wegeventil (8, 9 ) an den Druckraum (6) angeschlossen sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittelstellung der Stellan­ ordnung (3, 4) durch einen Positionsschalter (14) de­ finiert ist, wobei der Tastenbetätigungsstift (12) der Bewegung der Stellanordnung (3, 4) folgt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Tastenbetätigungsstift (12) mit der Stange ( 4) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die Wirkverbindung zwischen Zugseil (15) und Gaspedal (18) eine Klemmvorrichtung (16, 25) geschaltet ist, die im Falle einer Antriebs­ schlupfregelung eine Drosselquerschnittsvergrößerung durch Betätigung des Gaspedals (18) durch einen An­ schlag (26) verhindert.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die Wirkverbindung zwischen Klemmvorrichtung (16, 25) und dem Gaspedal (18) eine Feder (17) eingefügt ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stellanordnung (3, 4) von einem Stellmotor angetrieben wird.
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