DE2119248A1 - Vorrichtung zum Verhüten des Durchdrehens der angetriebenen Räder eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

• Xrorrichturg. zur? Verhüten des Durchdrehens der angetriebenon Räder eines Kraftfahrzeugs Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verhüten des Durchdrehens der angetriebenen Räder eines Krsftfahrzeugs, mit Regeleinrichtungen, die den Drehzahlschlupf zwischen den angetriebenen Rädern und den nicht angetriebenen Rädern aufneLr:en und in Abhängigkeit von der Größe des Schlupfes die Drehzahl der angetrieberen Räder steuern.
• 5 ist schon eine derartige Vorrichtung bekanntgeworden, bei der an allE vier Rädern des Kraftrfahrzeugs elektrische I)rehzahlgeber angeordnet sind, deren ausgangsimpulse von einer elektronischen Regelschaltung verarbeitet werden. Schald die Drehzahl der angetriebenen Räder um eiren bestimmten Prozentsatz größer als die der nicht angetriebenen Räder wird, wird bei der bekannten Vorrichtung von der elektronischen Regelschaltung die Zündung der Brennkraftmaschine unterbrochen.
• Diese Unterbrechune der Zündung bewirkt allerdings eine erhebliche Zunahme der schädlichen Pestandteile in den Abgasen der Brennkraftmaschine, sodaß es unmöglich ist, die d.erzeitigen Äbgaavorschriften zu erfüllen. Außerdem können die Zündkerzen naß werden, so das die folgenden Zündvorgänge beeinträchtigt werden.
• Der Erfindung liegt daher die Auf gabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die das Durchdrehen der angetriebenen Räder sicher verhindert, ohne gleichzeitig beim Einsatz des Regelvorganges eine Erhöhung der Abgasemission zu bewirken.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in besonderes einfacher Weie dadurch gelöst, daß zwischen einem Fahrpedal und einer Leistungsregelvorrichtung für einen Fahrantrieb, insbesondere für eine Brennkraftmaschine ein Gestänge angeordnet ist, dessen Länge zur Eecinflussung der Drosselklappenstellung in Abhängigkeit vom Schlupf veränderbar ist.
• Ein weiterer Nachteil der bekannter Vorrichtung ist darin zu sehen, daß die elektronische Regelschaltung sehr aufwendig ist und außerdem gegen Einstreuungen von Störimpulsen -Beispiel von der Zündanlage der Prennkraftraschine - abgeschirmt werden muß.
• Diese Schwierigkeit läßt sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung wirkungsvoll dadurch umgehen, daß zwei zu den Gestänge gehörende Führungsstangen mit je einem Hydraulikkolben verbunden sind und daß die Hydraulikkolben einen Hydraulikzylinder in drei Räume unterteilen. Die Vorrichtung wirkt dernach hydraulisch und weist die genannten Nachteile elcktronischer Regelvorrichtungen nicht auf.
• Weitere Einzelheiten und zweckmaßige Weiterbildungen sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert. Die einzige Figur zeigt das ausführungsbei spiel in einer schematischen, nicht maßstäblichen Darstellung.
• In der Zeichnung ist mit 10 eine rennkraftmaschine bezeichnet, die über ein Getriebe 13, eine Kardanwelle 14 und ein Differentialgetriebe 15 zei Räder 16, 1 antreibt. Die Brennkraftraschire 10 besitzt ein Ansaugrohr 11, in dem eine Drosselklappe 12 angeordnet ist. Die Drosselklappe 12 wird von einem Hebel betätigt.
• Der Nebel 30 ist über ein Gelenk mit einer ersten Führungsstange 29 verbunden, die an Ihrem anderen runde einen ersten Hydranlikkolben 27 trägt. Der Hydraulikkolben 27 ist in einem tydraulikzylirCer 26 dicht und gleitend gelagert. Weiterhin ist in den Kydraulikzylinder 26 ein zweiter Hydraulikkolben 28 gelagert, der über eine zweite Führungsatange 31 und einen Umlenkhebel 32 von einem Gaspedal 33 betätigbar ist. Der Umlenkhsbel 32 und das Gaspedal 33 sind am Fehrzeugchessis 34 befestigt.
• @ beiden Hydraulikkolben 27, 28 unterteilen den Hydraulikzylinder 26 in drei Räume 7.5, 36, 37. In den beiden äußeren Räumen 35, 37 sich zwei Spiralfedern angeordnet, die so justiert sind, daß bei Nullstellung des Gaspedals 33 auch die trosselklappe 12 in ihre Nullstellung gelangt.
• Von der Getriebeausgsngswelle wird eine erste Druckmittelrurpe 24 angetrieben, deren Ausgangsdruck proportional zu ihrer Eingangsdrchzahl ist. Die Druckmittelpumpe 24 ist über eine Drucknittelleitung 25 an den mittleren Raum 36 des Hydraulikzylinders 2G angeschlossen. Zwei nicht angetriebene Räder 15, 19 des Kraftfahrzeugs treiben je eine weitere Druckmittelpumpe 20 bzw. 21 an. Die zweite Druckmittelpumpe 20 ist über eine Drucknittelleitung 22 mit dem ersten äußeren Raum 35 und die dritte DruckmittelpirTe 21 über eine Drucknittelleitung 23 mit dem zweiten äußeren Raum 37 verbunden.
• Zu beachten ist, daß der Hydraulikzylinder 26 auf dem Fahrzeugchassis 34 so gelagert is-t, daß er sich bei rietätigung des Gaspedals 33 wenigstens in seiner Längsrichtung verschieben kann. Dieser Umstand ist für die Funktionsweise der beschriebenen Vorrichtung von entscheidender Bedeutung. Die Druckmittelleitungen 22, 23, 25 müssen demnach wenigstens teilweise als biegsame HydraulikschLäuche ausgebildet sein.
• Die Funktionsweise der beschriebenen-Vorrichtung wird in den folgenden Absätzen erläutert.
• Beim Stillstand des Fahrzeugs befindet sich in allen drei Räumen 35, 36, 37 des Hydraulikzylinders 26 eine bestimmto, unveränderliche enge Druckmittel.Da der Hydraulikzylinder 26 in seiner Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist, folgt der erste Hydraulikkolben 27 unmittelbar den Belegungen des zweiten Hydraulikkolbens 28, sodaß sich die Drosselklappe 12 genau entsprechend den Bewegungen des Gaspedals 33 öffnet und schließt.
• Wenn sich das Fahrzeug mit gleichbleibender Geschwindigkeit fortbewegt, darin sind die Verhältnisse genau gleich wie bei: Stillstand des Fahrzeugs. Die Ausgangscrücke der drei Druckmittelpumpen 20, 21, 24 nehmen zwar proportion21 zur Fahrgoschwindigkeit zu, doch die Drücke auf beiden Seiten der Hydraulikkolben 27, 28 halten sich weiterhin die Waage, und die in der; drei Räumen 35, 36, 37 eingeschlossenen Volumina bleiben gleich, unabhängig von der Gaspedalstellung Es ist also festzustellen, daß bei gleichförmiger Bewegung des Fahrzeugs sowohl das Gestänge 30, 29, 31, 32, als auch der Hydraulikzylinder 26 genau den Bewegungen des Gaspedals 33 folge. In diesem Fall steuert also das Gaspedal 33 die Bewegung der Drosselklappe 12 genau so, wie wenn eine durchgehende F2hrungsstange 29, 31 vorgesehen wäre und der Hydraulikzylinder 26 ganz fehlen l^ürde.
• Wenn dagegen das Fahrzeug stark beschleunigt wird, und die angetriebenen Räder 16, 17 durchzudrehen beginnen, dann wird die Drehzahl der Getriebeausgangswelle wesentlich größer als die Drehzahl der nicht angetriebenen Räder. Als Folge davon wird der Ausgangsdruck der ersten Druckinittelpumpe 24 größer und das Volumen des mittleren Raumes 36 des Hydraulikzylinders 26 vergrößert sich. Durch diese Volumenvergrößerung verschieben sich die beiden Hydraulikkolben 27, 28 und drücken die beiden Schraubenfedern in den äußeren Räwnen 35, 37 zusammen. Durch die Reaktionskräfte der Schraubenfedern wird das Eräftegleichgewicht der Hydraulikkolben 27, 28 wiederhergestellt. Gleichzeitig wird j jedoch die effektive Länge der Führungsstangen 9,31 größer und die Drosselklappe 12 wird weiter geschlossen, sodaß das Drehgnoment der Brennkraftmaschine abnimmt.
• Infolge der Abnahme des Drehmonentes hören auch die angetriebenen Räder 16, 17 wieder auf durchzudrehen und der Ausgangsdruck der ersten Druckmittelpumpe 24 nirrt ab, sodaß die Drosselklappe 12 wieder weiter geöffnet wird.
• Mit der bis jetzt beschriebenen Vorrichtung wird also die Drosselklappenstellung sofort zurückgeregelt, wenn die Drehzahl der angetriebenen Räder größer wird als die der nicht angetriebenen Räder. Das von den Rädern auf die Fahrbahn übertragene Drehmoment ist jedoch im Allgemeinen dann am größten, wenn die Räder einen Schlupf von eta 15% aufweisen.
• Man kann die beschriebene Vorrichtung so modifizieran, daß die Brosselklappe 12 erst dann zurückgeregelt wird, wenn der Schlupf 15% überschreitet. Zu diesem Zweck muß men lediglich die Federn in den beiden äußeren Räumen 35, 37 als vorgespannte Federn ausbilden.
• Zu betrachten bleibt jetzt nur noch das Verhalten des Fahrzeugs beim Durchfahren einer engen Kurve. Wenn zum Beispiel eine Rechtskurve durchfahren wird, ist der Ausgangsdruck der dritten Druckmittelpumpe 21 kleiner als der Ausgangsdruck der zweiten Druckmittelpumpe 20. In diesem Fall vergrößert sich das Volwnen des linken Außenraumes 35 und das Volumen des rechten Aiißenraumes 37 wird kleiner. Die effektive Länge der Führungästangen 29, 31 verändert sich jedoch nicht, sodaß die Drosselklappenstellung gleichbleibt. Beim Durchfahren einer Kurve bleibt also die Stellung der beiden Hydraulikkolben 27, 28 gleich, und es verschiebt sich lediglich der Hydraulikzylinder 26 relativ zu diese.
• Bei sehr schlechtem Straßenzustand ist es auch möglich, das ein einzelnes angetriebenes Rad durchdreht, während das sncere angetriebene Rad schenbleibt. Dieser Vorgang tritt in der Regel beim Anfahren auf, sodaß dienicht angetriebenen cer 18, 19 ohnehin stehen. Auch in diesem Fall wirkt die beschmis bene Vorrichtung drehzablbegrenzend, da allein die erste Druckmittclpumpe 24 den Hydraulikzylinder 26 mit einem Druck oeauf schlagt.
• Bei fahrendem Fahrzeug kann die beschriebene Vorrichtung das acnnelle Durchdrehen eines einzelner angetriebenen Rades nicht verhindern, da der Abstand der beiden Hydraulikkolben 27 und erst dann vergrößert wird, wenn die Drehzahl des durchdrehenden Antriebsrades ungefähr doppelt so groß ie die Drchzahl der nicht angetriebenen Räder ist. Um diesen Mißstand zu vermeidem, ist es glich, das Fahrzeug init eInem anderweitig bekannten selbstsperrenden oder von Hand srerrbaren Differentialgetriebe 15 auszurüston, sodaß keine größeren Drehzahldifferenzen zwischen qen beiden angetriebenen Rädern auftreten können.
• Bei Fahrzeugen, deren Frhrantrieb nicht von vornherein mit einer Drehzahltegrenzung ausgerüstet ist, können Schwierigkeiten auftreten, wenn bei einem Notbremsvorgang die angetriebenèn Räder blockieren. In diesen Fall würde die beschriebene Vorrichtung bewirken, daß die Drosselklappe weiter geöffnet wird und daß demzufolge die Brennkraftmaschine sehr hohe Drehzahlen erreicht, da ja gleichzeitig während des @remsvorganges normalerweise die Kupplung getreten wird.
• Diese Schwierigkeit läßt sich jedoch ohne großen Auf wand beseitigen : In cen beiden Druckmittclleitungen 22 und 23 werden Absperrventile angeordnet, die dann geschlossen sind, wenn der kraftfluß vom Fahrantrieb zu den angetriebenen Rädern unterbrochen ist. Normalorweise läßt sich das einfach dadurch erreichen, daß von einer hydraulisch betätigten Rupplung gleichzeitig die beiden Absperrvontile in den Druckmittelleitungen 22 und 23 geschlossen werden.
• ei geschlossenen Absperrventilen kann nur noch die erste Druck@@ttelpumpe 24 Drucknittel an den mittleren Raum 36 liefern, sodaß die Drosselklappe 12 nur noch zurückgeregelt wird. Gerade dieses Zurückregeln der Drosselklappe ist aber bi einem Fremsvorgang erwünscht.
• Die Eingangswelle der ersten Druckmittelpumpe 24 wird z:eckmäßig mit dez Antrieb für die Tachometerwelle des Fahrzeugs vortundex. Ein besonderer Ausgang am Getriebe 13 ist dann nicht mehr erforderlich. Die beiden anderen Druckmittelpumpen 2C, 21 lasse sich direkt in den Radna/ben unterbringen, sodaß sich eine integriente bauliche einheit ergibt.
• Nit der vorstehend beschricbenen Vorrichtung werden also die eingangs genannten Forderungen erfüllt : Die Vorrichtung t sich ohne weiteres auch in Kombination mit einer Abgasentgiftungsanlage betreiben, sodaß alle Abgasvorschriften erfüllt werden können. Weiterhin ist die Vorrichtung er einfach und robust auf gebaut und völlig unempfindlich gegenüber elcktrischen Störimpulsen.

Claims (1)

1. Ansprüche

   1. Vorrichtung aum Verhüten des Durchdrehens der angetriebenen Räder eines Eraftfahrzeugs, mit Regel einrichtungen, die den Drehzahl schlupf zwischen den angetriebenen Rädern und den nicht angetriebenen Rädern aufnehmern und in Abhängigkeit von der Größe des Schlupfes die Drehzahl der angetriebener Räder steuern, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Fahrpedal (33) und einer Leistungsregelvorrichtung (12) für einen Fahrantrieb, insbesondere für eine Brenn-(10) kraftmaschine/, ein Gestänge (29, 30, 31, 32) angeordnet ist, dessen länge zur Beeinflussung der Stellung der Leistungeregelvorrichtung (12) in Abhängigkeit vom Schlupf veränderber ist.

   2. Vor@ichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwei zu dem Gestänge (29, 30, 31, 32) gehörende Führungsstangen (29, 31) mit je einem Hydraulikkolben (27, 28) verbunden sind und daß die Hydraulikkolben (27, 28) einrn Hydraulikzylinder (26) in drei Räume (35, 36, 37) der teilen.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von jodem der beiden nicht angetriebenen Räder (18, 19) und von einer Getriebeausgangswelle eine Druckmittelpumpe (20, 21, 24) angetrieben wird und daß der von jeder Drackmittelpumpe (20,21, 24) erzeugte Druck proportional zur Eingangsdrehzahl der Druckmittelpumpe ist.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die von der Getriebeausgangswelle angetriebene erste Druckmittelpumpe (24) über eine @@drsuliklsitung (25) mit dem mittleren Raum (36) des Hydraulikzylinders in Verbindung steht.

   Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die zweite Druckmittelpumpe (20) und die dritte Druckmittelpumpe (21) äber je eine Druckmittelleitung (22 bzw.

   23) mit je einem äußeren Raum (35 bzw. 37 im Verbindung stel@@.

   6. Vorrichtung nach einer der Ansprüche 2 bis 5, d a d a r u c h g ek e n n z e i c h n e t, daß zur Postlegung der Nulls'@@@@@ @rose@@@ap@e (12) in den beiden äußeren Räumen (35, 37) Feder@ angeord@et sind.

   7. Vorrichtung nach cinem der Ansprüche 2 bis 6, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß dor Hydraulikzylinder in sciner Längsrichtung relativ zum Fahrzeugchassis verschiebbar angeordnet ist.

   8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß zum Verhindern des Durchdrehens eines einzelnen angetriebenen Rades ein selbstsperrendes Differentialgetriebe (15) vorgesehen ist.

   9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennveichnet, daß zur Verhindern des Durchdrehens eines einzelnen angetriebenon pfades ein durch Handbetätigung sperrbares Difforentialgetriebe (15) vorgesehen ist.

   10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den beiden Druckmittolleitungen (22 und 23) Absperrventile vorgesehen sind, die bei einer Unterbrechung des Kraftschlusses zwischen dem Fahrantriob (10) und den angetriebenen Rädern (16, 17) schließbar sind.

   11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, da£ als Antrieb fur die erste Druckmittelpumpe (24) eine am Getriebe (13) angeschlossene Tachometorwelle des Fahrveugs vorgesehen ist.

   12. Vorrichtung nacl einem der Ansprüche 5 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, da@ die zweite und die dritte Druckmittelpumpe (20, 21) als integrierte Bestand@eile in die zugehörige Mabe des richt orgetriebenen Rades (18 bzw. 19) eingobaut sind. L e e r s e i t e