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Anordnung zur Entlastung des Fahrers eines Kraftfahrzeuges hinsichtlich
der Regelung der Fahrgeschwindigkeit Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung,
mit Hilfe deren die Bedienungsarbeit des Führers eines Kraftfahrzeugs, im folgenden
kurz Fahrer genannt, hinsichtlich der Regelung der Fahrgeschwindigkeit verringert
und infolgedessen die Verkehrssicherheit gesteigert wird. Die Anordnung besteht
darin, daß ein Regler zur selbsttätigen Konstanthaltung einer wählbaren Geschwindigkeit,
unabhängig von der Belastung des Fahrzeugs, der Steigung oder dem Gefälle der Strecke,
den Windeinflüssen oder sonstigen Störgrößen, vorgesehen ist, wobei geeignete Mittel
zur Bedienung und zur Sicherung des Fahrbetriebes eingesetzt werden.
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Die Fortschritte der letzten Jahre in der Bedienung von Kraftfahrzeugen
sind durch eine immer weitergehende Automatisierung gekennzeichnet. Sie soll den
Fahrer in hohem Maße von Tätigkeiten befreien, die durch ihre häufige Wiederholung
lästig fallen und seine Aufmerksafnkeit unnötig beanspruchen. Auf dieser Linie liegt
vor allem die Einführung der automatischen Getriebe für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren,
die den Fahrer von der Arbeit des Gangschaltens befreien sollen. Weiterhin sind
technische Lösungen zur Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit von Kraftfahrzeugen
bekannt. Diese Einrichtungen, die entweder die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs
z: B. durch Drosselung der Kraftstoffzufuhr selbsttätig begrenzen oder auch nur
den Fahrer . durch eine Signalvorrichtung über die erreichte Höchstgeschwindigkeit
unterrichten, haben im wesentlichen den Sinn, den Fahrer vor Strafmandaten - zu
schützen. Es ist ein Regler bekannt,
der nicht nur die Höchstgeschwindigkeit
des Fahrzeugs: selbsttätig begrenzt; sondern auch die Brennstoffzufuhr so lange
sperrt, bis die Fahrgeschwindigkeit auf einen unteren Grenzwert abgesunken ist.
Er hat den Vorteil, daß die Kühlwassertemperatur insbesondere dann niedrig gehalten
wird, wenn für die untere und obere Grenzgeschwindigkeit ein großer Abstand gewählt
wird. Der Regler bewirkt also dann keinesfalls, daß eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit
in engen Grenzen selbsttätig eingehalten wird. Bei diesem bekannten Regler wird
der Fahrer zur Einhaltung einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit nicht von der Bedienung
des Gaspedals entlastet. Es fehlen auch die für eine derartige Fahrweise notwendigen
Sicherungsmaßnahmen. So kann z. B. bei dem bekannten Regler der Fall eintreten,,
daß beim Überholen die Grenzgeschwindigkeit erreicht und die Brennstoffzufuhr infolgedessen
zeitweilig gesperrt wird. Verringert das zu überholende Fahrzeug, z.8. um den Überholenden
zu unterstützen, seine Geschwindigkeit, so kann es vorkommen, daß beide Fahrzeuge
längere Zeit nebeneinanderfahren. Die damit verbundene Gefahr braucht nicht näher
auseinandergesetzt zu werden.
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Die Erfindung bietet dagegen die Möglichkeit, den Fahrer bei Fahrten
mit gewünschter gleichbleibender Fährgeschwindig@keii, in@besöndere auf Autobahnen,
unter Berücksichtigung besonderer Maßnahmen für die Bedienung und Sicherung des
Fahrbetriebes von der persönlichen Regelarbeit zu entlasten. Hierbei sei darauf
hingewiesen, daß die Autobahnen hinsichtlich der Steigungen und Kurvenüberhöhungen
für. ein Durchfahren mit etwa konstanter Geschwindigkeit angelegt sind. Hier besteht
die Tätigkeit des Fahrers daher bei der üblichen Leistungsreserve der heutigen Fahrzeugmotoren
neben der Bedienung des Lenkrades und der Überwachung der Strecke im wesentlichen
darin, das Fahrzeug mittels des Bedienungsgliedes für die Kraftstoffzufuhr, weiterhin
auch kurz Gaspedal oder GP genannt, auf einer etwa konstanten Geschwindigkeit zu
halten bzw. beim Überholen kurzzeitig die Geschwindigkeit zu steigern. So geringfügig
die Bedienung des Gaspedals erscheinen mag, ist doch bekannt, daß diese bei stundenlanger
Dauer und nahezu unveränderter Beinhaltung sehr ermüdend ist. Man denke dabei an
die Unart mancher Fahrer, zur Abwechslung mit dem linken Fuß Gas zu geben. Will
man überdies eine bestimmte durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit einhalten, so
wird die Bedienung des Gaspedals zusammen mit der Beobachtung des Tachometers zu
einer Arbeit, die einen Teil der körperlichen und geistigen Kräfte des Fahrers beansprucht
und wesentlich zur Ermüdung beiträgt. Diese Gesichtspunkte dürften in besonderem
Maße für den Fernlastverkehr gelten, der eine besonders hohe Streckenleistung, vom
Fahrer verlangt.
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Erfindungsgemäß soll daher die Bedienung der Kraftstoffzufuhr durch
die Anordnung übernommen werden, mit Hilfe eines Reglers und weiterer zur Bedienung
und Sicherung des Fahrbetriebes geeigneter Mittel eine Fahrgeschwindigkeit, unabhängig
von den eingangs erwähnten Einflüssen, konstant zu halten. Die Bedienung, des Kraftwagens
vereinfacht sich dadurch bei längeren Fahrten und beschränkt sich im wesentlichen
auf die des Lenkrades und die Beobachtung der Fahrstrecke. Grundsätzlich soll die
Anordnung so getroffen werden, daß sich die Bedienung etwa nach den folgenden Bedienungsarten
i bis 4 abspielt, wobei die Reihenfolge der Beschreibung nicht nach der Zweckmäßigkeit
der einzelnen Bedienungsarten gewählt ist, sondern mit Rücksicht auf die Klarstellung
der technischen Wirkungsweise. i. Bedienungsart, hierzu Ausführungsbeispiel a Die
Bedienungselemente für den Regler bestehen nach Bild i aus einem Wahlschalter W,
der konstruktiv mit zwei Bedienungsknöpfen E und A kombiniert ist und z. B. in der
Mitte des Lenkrades angebracht wird. Der Bedienungsknopf E zur Inbetriebsetzung
der Regelung erhält eine Signallampe I_, die leuchtet, so lange die Regelung wirksam
ist. Bild i zeigt ferner noch das Kupplungs- Kzt und Bremspedal Br, die, wie im
folgenden erläutert wird, bewirken können, daß die Regelung außer Kraft gesetzt
wird. Durch den Kreis um das Gaspedal GP soll angedeutet werden, daß dieses, wie
üblich, zur Steigerung der Fahrgeschwindigkeit betätigt werden kann, als ob eine
Regeleinrichtung nicht vorhanden wäre.
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Der Fahrer fährt das Fahrzeug in gewohnter Weise an, d. h. also mit
der üblichen Handumschaltung der Gänge oder mit automatischem Getriebe. Hat er nach
dem Hochfahren den Wunsch, ritt einer bestimmten Geschwindigkeit, die innerhalb
der Möglichkeiten des betreffenden Ganges liegt, zu fahren, so wählt er an dem Wahlschalter
1-V die z. B. stetig oder stufenweise einstellbare Geschwindigkeit und schaltet
durch kurzzeitiges Drücken des Bedienungsknopfes E die Regelung ein, was ihm durch
die Signallampe I. bestätigt wird. Das Fahrzeug läuft nunmehr mit der gewählten
Geschwindigkeit, denn ändert sich der Fahrwiderstand des Fahrzeuges infolge veränderter
Windverhältnisse oder Fahrstraßenausführung oder steigt bzw. fällt die Fahrbahn
usw., so beeinflußt der Regler über die sich geringfügig ändernde Fahrgeschwindigkeit
als Regelgröße die Kraftstoffzufuhr derart, daß die Fahrgeschwindigkeit praktisch
auf dem gewählten Wert bleibt. Nlan kann es so einrichten, daß der Fahrer die Möglichkeit
hat, auch jetzt noch das Gaspedal zu bedienen, um die Geschwindigkeit z. B. beim
Überholen eines anderen Fahrzeuges kurzzeitig zu steigern. Wird dann das Gaspedal
wieder sich selbst überlassen, so übernimmt der Regler ohne weitere Handhabung seitens
des Fahrers wieder die Geschwindigkeitsregelung. Ulan kann aber statt dieses Prinzips
auch das andere zugrunde legen, daß nämlich nach jedem persönlichem Eingriff, der
zur Änderung der Fahrgeschwindigkeit führen soll, die selbsttätige Regelung derart
außer Kraft gesetzt wird, daß sie nach Beendigung der persönlichen Regelung neu
eingeschaltet werden muß. Um die Klarheit der Darstellung nicht zu stören, wird
dieses Prinzip bei Anwendung auf die Bedienungsarten i bis 3 erst unter 4 erörtert
und begründet werden. Die Darlegungen i bis 3 beziehen sich also auf das zuerst
genannte Prinzip. Hat man den Wunsch, die Rege= Lung abzuschalten, so wird der Auslöseknopf
A (kurzzeitig
) gedrückt. Die Signallampe L erlischt und zeigt dem
Fahrer an, daß die weitere Geschwindigkeitsregelung wieder durch das Gaspedal erfolgen
muß. Aber auch durch Betätigen des Kupplungs- und/oder Bremspedals wird die Regelung
außer Kraft gesetzt, und zwar derart, daß sie schon nach einem verhältnismäßig kurzen
Weg der Pedale abgeschaltet wird. Beim Durchtreten des Kupplungs- und/oder Bremspedals
fällt die Kraftstoffzufuhr bereits in die Leerlaufstellung zurück, bevor die Kupplung
ausrückt bzw. die Bremse anzieht. Der Bremsvorgang ist bei Gefahr also keineswegs
langsamer als bei Fußbetätigung der Kraftstoffzufuhr. Man kann sogar als erhöhte
Sicherheit anführen, daß der Fuß nicht mehr auf dem Gaspedal ruht, daß also durch
eine Reflexbewegung in der Schrecksekunde das Gaspedal nicht an Stelle der Bremse
durchgetreten werden kann, wie es bekanntlich gar nicht selten geschieht. z. Bedienungsart,
hierzu Ausführungsbeispiel b Bild 2 zeigt die Bedienungselemente. Gegenüber i (Bild
i) entfällt der Wahlschalter W, im übrigen gilt für alle gezeichneten Bedienungselemente
hinsichtlich ihrer Arbeitsweise das unter i Gesagte.
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Das Fahrzeug wird wie unter i hochgefahren. Hat es diejenige Geschwindigkeit
erreicht, die der Fahrer gefühlsmäßig beizubehalten wünscht oder die ihm unter Ablesung
des Tachometers als Dauergeschwindigkeit wünschenswert erscheint, so schaltet er
durch kurzzeitiges Drücken des Bedienungsknopfes E die Regelung ein, was ihm wieder
durch die Signallampe I_ bestätigt wird. Der wesentliche Unterschied gegenüber i
besteht darin, daß die besondere Bedienung eines Wahlschalters zum Einstellen eines
bestimmten Geschwindigkeitswertes entfällt und daß das Fahrzeug stets mit derjenigen
Geschwindigkeit weiterläuft, die es im Moment des Einschaltens der Regelung hatte.
Im übrigen gilt das unter i über die Elemente zur Bedienung und Sicherung Gesagte.
3. Bedienungsart, hierzu Ausführungsbeispiel c Die unter i und 2 geschilderten Bedienungsarten
werden zwecks Sicherung des Fahrbetriebes so geändert, daß die Regelung nur dann
wirksam ist, wenn ein zusätzliches Schaltelement, ähnlich 'wie ein Totmannsknopf,
dauernd gedrückt wird. Man bringt dazu z. B. einen weich gefederten Ring am Rand
des Lenkrades an, derart, daß beim Drücken an beliebiger Stelle ein Kontakt geschlossen
wird.
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Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Regelung mit großer Wahrscheinlichkeit
abgeschaltet wird und die Kraftstoffzufuhr in die Leerlaufstellung zurückgeht, wenn
der Fahrer etwa einschläft.
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Für diese Bedienungsart zeigen die Bilder 3 und 4 die Bedienungselemente,
je nachdem die Geschwindigkeit nach i oder 2 gewählt wird. Ri ist darin der erwähnte
Kontaktring; im übrigen gilt für alle gezeichneten Bedienungselemente hinsichtlich
ihrer Arbeitsweise das unter i oder 2 Gesagte.
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Das Fahrzeug wird wie unter i hochgefahren, die Geschwindigkeit wird
nach i oder 2 gewählt. Will der Fahrer nun mit der gewählten Geschwindigkeit weiterfahren,
so drückt er kurzzeitig den Bedienungsknopf E, wodurch die Regelung in Kraft gesetzt
wird, was die Signallampe L anzeigt. Die Regelung bleibt so lange wirksam, bis entweder
der Bedienungsknopf A gedrückt wird, das Kupplungs- Ku und/oder Bremspedal Br betätigt
wird oder das Lenkrad losgelassen wird. Ist einer dieser Fälle eingetreten, so muß
zur Wiederinbetriebsetzung der Regelung der Bedienungsknopf E erneut betätigt werden.
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4. Bedienungsart, hierzu Ausführungsbeispiel d Es soll nunmehr erörtert
werden, wie sich die Bedienung ändert, wenn abweichend von dem bisher zugrunde gelegten
Prinzip, das eine -willkürliche Geschwindigkeitserhöhung ohne Abschaltung der Regelung
zuläßt, dasjenige angenommen wird, daß nämlich nach jedem persönlichem Eingriff,
der zur Änderung der Fahrgeschwindigkeit führen soll, die selbsttätige Regelung
derart außer Kraft gesetzt wird, daß sie nach Beendigung der persönlichen Regelung
neu eingeschaltet werden muß.
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Zunächst sei darauf hingewiesen, daß dieses Prinzip vielleicht für
den technischen Laien oder den Fahrer ohne technisches Gefühl vorzuziehen ist. Für
ihn steht jetzt eindeutig fest, daß, wenn er in die bestehende Regelung irgendwie
eingegriffen hat, z. B. durch eine Geschwindigkeitssteigerung, es nunmehr stets
erst einer Handlung seinerseits bedarf, um die Regelung wieder einzuschalten. Auch
bei Zugrundelegung dieses Prinzips haben die Bedienungselemente für die Bedienungsarten
i bis 3 eine der in Bild i bis 4 gezeichneten Formen. Sinngemäß. ist jedoch jetzt
die dort gezeichnete kreisförmige Umrandung des GP fortzudenken, denn neben dem
Kupplungs- und Bremspedal kann jetzt auch die Betätigung des GP vermittels eines
geeigneten Schaltorgans die selbsttätige Regelung außer Kraft setzen. Welche der
Bedienungsarten i bis 3 man dann auch annimmt, stets muß, wenn zur Geschwindigkeitsänderung
bereits eines dieser drei Pedale betätigt wird, im Bedarfsfall die Regelung neu
eingeschaltet werden.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele für die beschriebenen Bedienungsarten
gegeben. Der Anspruch soll auf die gewählten Beispiele nicht beschränkt sein. Es
soll lediglich gezeigt werden, daß sich die einzelnen Bedienungsarten reit bekannten
technischen Mitteln verwirklichen lassen. a) Ausführungsbeispiel zu i Bild 5, in
welchem für das Ausführungsbeispiel a der umrandete Schaltring Ri durch einen Kurzschluß
ersetzt zu denken ist, zeigt den an sich bekannten grundsätzlichen Aufbau des Regelkreises,
,bestehend aus Regelstrecke und Regler, und die Mittel zur Bedienung und Sicherung
des Fahrbetriebes. Entsprechend der in der Regeltechnik üblichen Bezeichnungsweise
gehören hier zur Regelstrecke das Fahrzeug mit seiner Geschwindigkeit, als Regelgröße
das Stellglied Sg, also der Vergaser oder die Einspritzpumpe, und die Störgrößen.
Der Regler muß stets eine Meßeinrichtung Mg in irgendeiner Form enthalten, die auf
die Regelgröße anspricht, und kann, falls die Meßeinrichtung Mg das Stellglied
Sg nicht unmittelbar betätigt, noch zusätzliche Glieder mit
verstärkender
Wirkung haben, wie das gezeichnete Kraftschaltglied Kg und den Stellmotor Sm, und
eventuell noch sonstige Glieder zur Stabilisierung. Mit der gebrauchten Bezeichnungsweise
der Glieder des Regelkreises ist noch keine Aussage darüber gemacht, ob es sich
z. B. um mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder kombiniert arbeitende Glieder
handelt bzw. wie diese eventuell zu konstruktiven Einheiten zusammengefaßt sind.
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Die Regelgröße wird an einer beliebigen Welle, deren Tourenzahl der
Fahrgeschwindigkeit proportional ist, entnommen. Das kann z. B. die Tachometerwelle
sein. In der Meßeinrichtung Mg wird die an sich mechanische Regelgröße mittels
eines Tourendynamos Td in einen ihr proportionalen Spannungswert u1 verwandelt.
Die in die Spannung u1 umgewandelte Fahrgeschwindigkeit wird in einer Differenzschaltung
mit einem zweiten mittels W1 fest eingestellten Bezugswert u2 verglichen. Wird nun
der Bedienungsknopf E vorübergehend gedrückt, so schließt das Relais R die Kontakte
RI, RII, RIv und hält sich nach Loslassen von E über den Kontakt RII selbst. Die
Signallampe L leuchtet auf, und das Kraftschaltglied Kg erhält über R, ein Kommando,
dessen Größe durch die Abweichung Av der wirklichen Geschwindigkeit vom Sollwert
Vfoll = k, # u2 bestimmt ist. Das Kraftschaltglied Kg seinerseits
steuert den Stellmotor Sm, und dieser wirkt auf das Stellglied Sg, also den Vergaser
oder die Einspritzpumpe. Im Prinzip dieser Av-Regelung liegt begründet, daß stets
eine endliche Abweichung Av zwischen V;" und Voll bestehenbleibt, da sonst
das Steuerkommando der Meßeinrzchtung Mg Null würde, jedoch vom Stellmotor
auf die Rückstellfeder des Vergasers oder der Einspritzpumpe stets eine Kraft ausgeübt
werden muß, wenn die Kraftstoffzufuhr nicht in die Leerlaufstellung zurückgehen
soll. Die Regelgüte muß so groß sein, daß die Abweichung Av der Fahrgeschwindigkeit
vom Sollwert nicht von Bedeutung ist. Dann wird das Fahrzeug praktisch stets auf
einer Geschwindigkeit gehalten, die durch u, bestimmt wird. Der Schleifer S kann
infolgedessen in Geschwindigkeitswerten geeicht werden. Die Regelung wird durch
vorübergehendes Drücken des .Bedienungsknopfes A abgeschaltet, indem die Selbsthalterung
des Relais R über RII unterbrochen und dieses zum Abfall gebracht wird. Der gleiche
Vorgang spielt sich ab, wenn das Kupplungs-Ku und/oder Bremspedal Br kurz angetreten
oder durchgetreten wird. Die Signallampe L erlischt, das Kraftschaltglied
Kg bekommt kein Kommando mehr über RI, und der Stellmotor Sm übt keine Kraft
mehr auf das Stellglied Sg aus. Die weitere Kraftstoffzufuhr muß nunmehr wieder
durch den Fahrer geregelt werden.
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Bei eingeschalteter Regelung kann zum Zweck der vorübergehenden Erhöhung
der Fahrgeschwindigkeit das Gaspedal zusätzlich bedient werden. Diese Möglichkeit
ergibt sich, wenn man z. B. die Verbindung zwischen Stellmotor und Stellglied nicht
durch eine feste Kupplung herstellt, sondern so ausbildet, daß vom Stellglied nur
in einer Stellrichtung, und zwar im Sinne einer Erhöhung der Kraftstoffzufuhr, Kraft
übertragen werden kann. Auch dann arbeitet die Regelung einwandfrei, denn bei Unterschreitung
der Sollgeschwindigkeit wird vom Stellmotor auf das Stellglied Kraft übertragen,
also gegen die Kraft der Rückstellfeder des Vergasers oder der Einspritzpumpe; bei
einer Überschreitung der Sollgeschwindigkeit dagegen bewirkt die erwähnte Rückstellfeder
ein Nachfolgen des Stellgliedes auf den zurückgehenden Stellmotor. Wegen der fehlenden
festen Verbindung zwischen Stellmotor und Vergaser bzw. Einspritzpumpe kann nun
das Gaspedal unbehindert zur Geschwindigkeitssteigerung betätigt werden. Der Stellmotor
bekommt dann über das Kraftschaltglied von der Meßeinrichtung das Kommando Geschwindigkeit
zu hoch und geht zurück, so daß die Verbindung zwischen Stellmotor und Stellglied
erst recht unterbrochen bleibt. Wird das Gaspedal wieder sich selbst überlassen,
so fängt der Stellmotor beim Abfall der Geschwindigkeit das Gaspedal wieder ab.
Eine zweite Möglichkeit der vorübergehenden Steigerung der Fahrgeschwindigkeit besteht
darin, den Stellmotor so auszubilden, daß ein Durchtreten des Gaspedals gegen die
Kraft des Stellmotors möglich ist, ohne ihm in seiner Funktionsfähigkeit zu schaden.
Auf die dritte Möglichkeit, den Stellmotor oder das Kraftschaltglied z. B. mit Hilfe
eines Kontaktes am Gaspedal abzuschalten, wenn dieses bei eingeschalteter Regelung
vorübergehend getreten wird, soll hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht besonders
eingegangen werden. b) Ausführungsbeispiel zu 2 Bild 6, in welchem für das Ausführungsbeispiel
b der umrandete Schaltring Ri durch einen Kurzschluß ersetzt zu denken ist, zeigt,
daß sich der Aufbau des Reglers gegenüber a (Bild 5) im wesentlichen durch die Ausbildung
der Meßeinrichtung Mg unterscheidet Der Schleifer S des Vorwiderstandes W1 ist so
mit dem Tachometer T oder einem sonstigen Meßorgan für die Geschwindigkeit gekuppelt,
daß jeder Stellung von S gerade die Dauergeschwindigkeit entspricht, die der Tachometer
oder das sonstige Meßorgan für die Geschwindigkeit jeweils angibt. Wird die Regelung
durch einmaliges Drücken des Bedienungsknopfes E eingeschaltet, so wird die Kupplung
M zwischen Tachometer T und dem Schleifer S durch Öffnen des Ruhekontaktes RIII
gelöst, so daß der Schleifer S in seiner Stellung nunmehr stehenbleibt, und das
Kraftschaltglied Kg bekommt über den jetzt geschlossenen Arbeitskontakt R, sein
Kommando. Außerdem leuchtet die Signallampe L über RIv auf. Hinsichtlich der Wirkungsweise
der Regelung besteht nunmehr im wesentlichen kein Unterschied gegenüber a. Das Fahrzeug
läuft entsprechend der Stellung des Schleifers S, wobei diese Stellung durch die
Anzeige des Tachometers T im Moment des Einscheltens der Regelung gegeben war. Bei
vorübergehender Steigerung der Geschwindigkeit durch zusätzliche Betätigung des
Gaspedals zeigt der Tachometer die erhöhte Geschwindigkeit an. Bei Abschaltung der
Regelung durch Drücken des Bedienungsknopfes A oder durch Betätigung des Kupplungs-
Ku und/oder Bremspedals Br wird die Kupplung M zwischen Tachometer T und dem Schleifer
S wiederhergestellt, und zwar
derart, daß unabhängig von der zufälligen
Anzeige des Tachometers 7' der Schleifer S wieder die mit dem Tachometer korrespondierende
Stellung einnimmt; außerdem wird die Verbindung zwischen Meßeinrichtung
Mg und Kraftschaltglied Kg durch Öffnen von R, aufgehoben. Die Signallampe
L erlischt durch Öffnen von RIv.
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Ein Ausführungsbeispiel für die Magnetkupplung M zeigt Bild 7 in vergrößertem
Maßstab. Sie besteht aus einem drehbar gelagerten Gehäuse G aus Weicheisen mit Erregerwicklung
m1 und einem ebenfalls drehbar gelagerten Anker DT aus Weicheisen mit der Erregerwicklung
m2. Das Gehäuse G ist mit der Tachometerachse oder dem sonstigen Meßorgan für die
Fahrgeschwindigkeit verbunden, der Anker DT mit dem Schleifer S des Widerstandes
W1. Werden ml und m2 erregt, so nimmt der Anker DT ähnlich wie der Rotor eines Synchronmotors
eine solche Stellung ein, daß seine magnetische Achse mit der magnetischen Achse
des Gehäuses G zusammenfällt. Der Schleifer S macht also alle Bewegungen der Tachometerachse
mit, seine Stellung korrespondiert mit dem Tachometerzeiger. Schaltet man die Erregerwicklungen
ml und m. ab, so bleibt der Anker DT und mit ihm der Schleifer S in der im Moment
des Abschaltens erreichten Stellung stehen, während das Gehäuse G entsprechend der
Stellung des Tachometers schwingen kann. Hierzu wird die Lagerung des Ankers DT
zweckmäßig noch so ausgeführt, daß er bei unerregten Wicklungen ml und m2 durch
eine Druckfeder d in Längsrichtung aus der magnetischen Mitte heraus gegen eine
geriffelte Fläche F1 des feststehenden Lagers gedrückt wird. Bei Erregung rückt
der Anker DT gegen die Kraft der Druckfeder d nach links in die magnetische
Mitte, die Reibung mit der Fläche F1 wird aufgehoben, und der Anker DT kann sich
nahezu reibungsfrei drehen. Da die Drehwinkel des Gehäuses G und des Ankers DT kleiner
als 36o° sind, können die Erregerströme über biegsame Litzen zugeführt werden.
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In Ergänzung zu Bild 6 sei bemerkt, daß der Tachometer T in mechanischer
Weise arbeiten kann, oder aber, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet, als
Voltmeter ausgeführt sein kann, das von dem ständig mitlaufenden Tourendynamo Td
gespeist wird.
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Allgemein ausgedrückt besteht das Grundprinzip der Ausführungsform
für die Bedienungsart 2 darin, daß bereits vor Einschaltung der Regelung die Geschwindigkeit
von einem Meßorgan laufend überwacht und in eine Hilfsgröße umgewandelt wird, die
auf Grund des Einschaltens der Regelung als Bezugsgröße fixiert wird. Es sei betont,
daß die Hilfsgröße grundsätzlich eine andere physikalische Größe als hier sein kann,
also z. B. eine Federspannung oder das Übersetzungsverhältnis eines Hebels usw.
Das Kennzeichen der Ausbildung ist die Fixierung der Hilfsgröße auf Grund des Einschaltens
der Regelung. c) Ausführungsbeispiele zu 3 Die Ausführung entspricht je nach der
Art der Geschwindigkeitswahl Bild 5 und 6, jetzt jedoch unter Einfügung des umrandet
gezeichneten Schaltringes Ri. Nach den Erklärungen unter a und b genügt es zu sagen,
daß jetzt wieder nur E gedrückt zu werden braucht, damit das Relais R und damit
die Regelung eingeschaltet wird, daß aber beim Loslassen des Lenkrades die Selbsthalterung
von R unterbrochen und damit die Regelung abgeschaltet wird. Im übrigen gilt das
unter a und b Gesagte. d) Ausführungsbeispiele zu 4 Der grundsätzliche Aufbau des
Reglers entspricht Bild 5 oder 6, je nachdem die Geschwindigkeit nach i mit oder
nach 2 ohne Wahlschalter gewählt wird; die Mittel zur Bedienung des Reglers und
zur Sicherung des Fahrbetriebes sind für die Bedienungsarten i bis 3 unter Zugrundelegung
des jetzt zu berücksichtigenden Prinzips 4 in Bild 12 dargestellt. Das Gaspedal
ist also jetzt auch mit einem Schaltorgan versehen. Zwischen Stellmotor und Stellglied
kann nunmehr eine feste mechanische Verbindung bestehen bzw. entfällt die unter
a erwähnte Bedingung betreffs des Durchtretens des Stellmotors.
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Ehe die Wirkungsweise der in Bild 12 dargestellten Mittel beschrieben
wird, soll das für das Gaspedal vorgesehene Schaltorgan erläutert werden: Bild 8
bis ii zeigen dieses Schaltorgan in schematischer Darstellung in den vier möglichen
Betriebsstellungen. Das Gehäuse g ist ein Teil des GP und macht also dessen Bewegungen
mit, der Schaltknopf hat die Form einer Platte p, die das Gehäuse g so überdeckt,
daß sie beim Betätigen des GP stets gedrückt wird.
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Betriebsstellung i, Bild 8: Die Spule e ist unerregt. Beim Treten
des GP kann die Platte p beliebig oft gedrückt werden, ohne daß irgendein
Schaltvorgang durch den Kontakt k ausgelöst wird.
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Betriebsstellung 2, Bild g : Es werde angenommen, daß bei gedrückter
Platte P an die Spule e Spannung gelegt wurde. Der Hebel h hat sich gegen
den Zapfen z
gelegt. Auch jetzt wird kein Schaltvorgang durch den Kontakt
k ausgelöst.
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Betriebsstellung 3, Bild io: An der Spule e liegt noch Spannung, der
Fuß wurde jedoch vom GP genommen und damit die Platte P von der Feder f1 herausgedrückt,
so daß sich der Hebel h unter den Zapfen x gesetzt hat. Noch kein Schaltvorgang
durch k.
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Betriebsstellung 4, Bild ii: An der Spule e liegt noch Spannung. Das
GP wurde wieder getreten und damit, durch die Platte p und den Zapfen z, der Hebel
h mit der Schaltstange s nach unten gedrückt. Der Kontakt k wurde geöffnet und damit
ein Schaltvorgang ausgelöst. Wird nun die Spannung von der Spule e weggenommen,
so zieht die Feder f2 den Hebel h nach rechts, und die Feder f3 drückt die Schaltstange
s hoch. Damit ist die unter Betriebsstellung i beschriebene Anfangsstellung wieder
erreicht.
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Es sei bemerkt, daß sich ein derartiges Schaltorgan etwa nach den
Konstruktionsprinzipien der selbsttätigen Überstromschalter in eine gedrängte technische
Form bringen lassen dürfte.
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Nunmehr folgt die Beschreibung der Mittel zur Bedienung und Sicherung
des Fahrbetriebes nach Bild 12: Die Geschwindigkeit kann nach i oder 2
gewählt
werden. Je nachdem ist das Bild 12 dann durch Bild 5 oder 6 ergänzt zu denken. Zum
Einschalten der Regelung wird in jedem Fall E gedrückt. Es ist gleichgültig, ob
das GP im Moment des Einschaltens der Regelung getreten wird oder nicht. Denn auch
im ersten Fall geht das Schaltorgan zunächst beim Einschalten der Regelung in Betriebsstellung
2, obwohl e jetzt erregt wird, und erst wenn der Fuß vomGP genommen wird, in Betriebsstellung
3. Aber weder in Betriebsstellung 2 noch in 3 übt der Kontakt k einen Schaltvorgang
aus. Wird angenommen, daß kurz vor dem Einschalten der Regelung das GP nicht getreten
wurde, so wird die Betriebsstellung 2 ausgelassen, und das Schaltorgan geht beim
Einschalten der Regelung sofort in Betriebsstellung 3. Bis jetzt hat das GP also
keinerlei Einfluß auf das Ingangsetzen der Regelung genommen. Wird die Regelung
nicht zwischendurch durch Betätigen des Bedienungsknopfes A oder durch Treten des
Kupplungs- und/oder Bremspedals abgeschaltet, sondern wird das GP z. B. zur Geschwindigkeitssteigerung
erneut betätigt, so spielt sich folgender Vorgang ab In der durch das Treten erreichten
Betriebsstellung 4 wird k geöffnet, und die Regelung fällt heraus, da R stromlos
wird. Die Kontakte RI, RII, RIv und bei Geschwindigkeitswahl nach 2 auch RIII fallen
gleichzeitig ab und kurzzeitig nachher Rv, der als Folgekontakt ausgeführt ist.
Damit wird die Spule e spannungslos, und das Schaltorgan nimmt die Betriebsstellung
i wieder ein. Das hiermit verbundene neue Schließen von k kann die Regelung jedoch
nicht wieder einschalten, da RII bereits geöffnet hat. Die Regelung muß daher bei
Bedarf in der üblichen Weise neu eingeschaltet werden.