DE2442377C3 - Einrichtung zum Steuern des Fahr- und Motorbremsbetriebes eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Einrichtung zum Steuern des Fahr- und Motorbremsbetriebes eines KraftfahrzeugesInfo
- Publication number
- DE2442377C3 DE2442377C3 DE2442377A DE2442377A DE2442377C3 DE 2442377 C3 DE2442377 C3 DE 2442377C3 DE 2442377 A DE2442377 A DE 2442377A DE 2442377 A DE2442377 A DE 2442377A DE 2442377 C3 DE2442377 C3 DE 2442377C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- speed
- throttle valve
- drive motor
- engine speed
- engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 63
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 10
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 101100453790 Drosophila melanogaster Kebab gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 235000015231 kebab Nutrition 0.000 description 1
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
- B60W10/101—Infinitely variable gearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/66—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Control Of Fluid Gearings (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern des Fahr- und Motorbremsbetriebes eines Kraftfahrzeuges,
mit einem Antriebsmotor, dem eine Drosselklappe zum Steuern der Luftzufuhr zugeordnet und ein
stufenloses Getriebe nachgeschaltet ist, dessen Übersetzungsverhältnis
durch ein Verstellglied veränderbar ist, und mit einem von dem Fahrer betatigbaren Stellorgan,
das die Drosselklappe und einen damit gekuppelten Sollwertgeber für die Motordrehaahl beaufschlagt, der
mit einem Drehzahlvergleicher mit einer Servosteue- -, rung verbunden ist, wobei durch die Servosteuerung das
Verstellglied betätigbar ist.
Aus der DE-AS 12 28 518 ist ein Fahrtregler für Kraftfahrzeuge bekannt, bei dem durch ein Gaspedal
zwei Kurvenscheiben betätigt werden, von denen die
ίο eine über ein Hebelgetriebe mit der Drosselklappe der
Brennkraftmaschine gekuppelt ist, während die andere eine Kolbenstange beaufschlagt, deren anderes Ende an
einer Feder anliegt. Die Feder wiederum stützt sich an dem der Kolbenstange gegenüberliegenden Ende auf
ι -, dem Kolben eines Servoreglers ab, der außer von der
Feder noch durch einen mit der Brennkraftmaschine gekuppelten Drehzahlregler beaufschlagt ist. Je nach
Stellung des Kolbens des Servoreglers kann unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit wahlweise zu der
2Ii einen oder anderen Seite eines Hydraulikmotors
geleitet werden, der mittels seines Kolbens das Übersetzungsverhältnis eines an die Brennkraftmaschine
angeschlossenen stufenlosen Getriebes verstellt.
Die Gestalt der beiden Kurvenscheiben des bekann-
Die Gestalt der beiden Kurvenscheiben des bekann-
r, ten Fahrtreglers ist so gewählt, daß bei in Ruhestellung befindlichem Gaspedal die Drosselklappe geschlossen
ist und über die Feder und den Fliehkraftregler der Servoregier so gesteuert ist, daß der Hydraulikmotor
das größte Übersetzungsverhältnis, dem die niedrigste
jo Motordrehzahl bei einer gegebenen Fahrgeschwindigkeit
zugeordnet ist, des stufenlosen Getriebes einstellt.
Hieraus ergibt sich, daß beim Gaswegnehmen aufgrund des Schließens der Drosselklappe die Motordrehzahl
abfällt, wobei der Abfall der Motordrehzahl
π durch die Steuerung des Übersetzungsverhältnisses des angeschlossenen Getriebes begünstigt wird und die
Brennkraftmaschine keine Bremswirkung entfalten kann. Um dennoch mit dem Motor bremsen zu können,
kann die die Feder betätigende Kolbenstange zusätzlich von dem Bremspedal verschoben werden, und zwar so,
daß das stufenlose Getriebe in Richtung höherer Motordrehzahlen zum Ausnutzen der Motorbremswirkung
umgesteuert wird.
Mit dem bekannten Fahrtregler ist es nicht möglich,
Mit dem bekannten Fahrtregler ist es nicht möglich,
4-, mit nur einem Pedal das Fahrzeug wahlweise zu
beschleunigen oder durch Gaswegnehmen zu bremsen.
In der US-PS 25 99 287 ist eine Antriebseinrichtung beschrieben, bei der mit dem Gaspedal ein Sollwertgeber
für die Abtriebsdrehzahl eines an eine Brennkraft-
,(I maschine angeschlossenen Stufengetriebes gekuppelt
ist. Der Sollwertgeber beeinflußt hier über ein Differentialgetriebe, das zusätzlich von der Abtriebsdrehzahl des Stufengetriebes gesteuert ist, die Auswahl
der jeweiligen Getriebestufe. Es wird dabei je nach
V) Stellung des Sollwertgebers und der Ausgangsdrehzahl
des Getriebes ein Kontaktsatz für die entsprechende Stufe des Getriebes geschaltet. Bei einer Regelung der
Abtriebsdrehzahl des Getriebes liegen jedoch grundsätzlich andere Verhältnisse als bei der Regelung der
,ti Antriebsdrehzahl des Motors vor.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ausgehend von der Ausbildung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1
eine Einrichtung zum Steuern des Fahr- und Motorbremsbetriebes eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, bei
-. der der Fahrer durch die Betätigung des Gaspedals ein mit einem stufenlosen Getriebe ausgerüstetes Fahrzeug
durch Gasgeben beschleunigen und durch Gaswegnehmen in einer den handgeschalteten Getrieben ähnlichen
Weise bremsen kann, wobei gleichzeitig ohne Eingreifen des Fahrers die Motorbelastung so eingestellt wird,
daß der Kraftstoffbedarf und die schädlichen Abgasbestandteile auf ein Mindestmaß reduziert sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Einrichtung zum Steuern des Fahr- und Motorbremsbetriebes
eines Kraftfahrzeuges dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber eine nichtlineare Kennlinie
aufweist, die so gestaltet ist, daß der kleinste Sollwert für die Motordrehzahl einer Drosselklappenstellung
zugeordnet ist, die zwischen der Stellung der völlig geöffneten und der völlig geschlossenen Drosselklappe
liegt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 5.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß der Antriebsmotor sowohl bei treibender als auch
bei bremsender Fahrt immer in seinem günstigsten Betriebspunkt gehalten wird. Hieraus ergeben sich
zusätzlich zu der einfachen Bedienbarkeit und zu der vorzüglichen Bremswirkung sehr umweltfreundliche
Eigenschaften des Kraftfahrzeuges, insbesondere schadstoffarme Abgase.
In der Zeichnung sind nachfolgend erläuterte Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung
dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung in
einer schematischen Darstellung,
Fig.2 den Zusammenhang zwischen der abgegebenen
Leistung und der Drehzahl eines Antriebsmotors mit erfindungsgemäßer Steuerung, in Diagrammfoi m,
F i g. 3, 5, 6 und 8 die Betriebszustände des Antriebsmotors eines mit einer erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung versehenen Kraftfahrzeugs beim Anlassen, Beschleunigen, Verzögern und Anhalten, in
Form einer mit Pfeilen versehenen Voll-Linie in einem Leistungs-Drehzahl-Diagramm,
F i g. 4, 7 und 9 die Zeitabhängigkeit der Drosselklappenstellung,
der abgegebenen Leistung und der Drehzahl des Antriebsmotors, sowie des Übersetzungs-Verhältnisses
des Getriebes und der Fahrzeuggeschwindigkeit, in Diagrammform,
Fig. 10die Beschleunigungen und Bremsverzögerungen
eines durchschnittlich großen Kraftfahrzeuginsassen, gemessen bei Stadtfahrten in einem Kraftfahrzeug
mit herkömmlicher Steuerung, in Diagrammform,
F i g. 11 die Bremsverzögerungswerte eines Kraftfahrzeugs
mit einer erfindungsgemäßen Steuerung, in Diagrammform,
Fig. 12 und 13 zwei weitere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und
Fig. 14, 15 und 16 den Zusammenhang zwischen der Drosselklappenstellung und der Drehzahl, zwischen
dem abgegebenen Drehmoment und der Drosselklappenstellung bzw. zwiscnen dem abgegebenen Drehmoment
und der Drehzahl des Antriebsmotors eines Kraftfahrzeugs mit erfindungsgemäßer Steuereinrichtung,
in Diagrammform.
Eine Abtriebswelle la eines Antriebsmotor 1, von der nur die linksseitige Verlängerung dargestellt ist
(Fig. 1), ist über ein Getriebe 2 mit stufenlos veränderlichem Übersetzungsverhältnis mit einer Gelenkwelle
3 verbunden, die ihrerseits über ein Differentialgetriebe 4 mit den Rädern 5 eines Kraftfahrzeugs
verbunden ist. Der Antriebsmotor 1 ist ein Otto-Motor. Eine Vergaser-Drosselklappe 6 des Antriebsmotors 1 ist
über ein 1IUS Gliedern 7, 8, 9 und 10 bestehendes Gestänge mit einem Gaspedal 11 verbunden, über
welches der Fahrer des Kraftfahrzeugs die Brennstoffzufuhr zu dem Antriebsmotor 1 steuert. Das Gaspedal
11 ist mit einer Rückholfeder 12 versehen. Bei durch die Rückholfeder 12 ganz in Ausgangsstellung gezogenem
-, Gaspedal 11 befindet sich die Drosselklappe 6 in Schließstellung. Dieser Schließstellung wird der Wert
Null des Winkels der Drosselklappenstellung zugeordnet. Durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs kann das
Gaspedal 11 gegen die Kraft der Rückholfeder 12
in niedergedrückt werden. Ein Einstellhebel 13, mit dem
das Übersetzungsverhältnis des kontinuierlich veränderlichen Getriebes 2 eingestellt werden kann, ist mit
dem äußeren Ende einer Kolbenstange 15 einer Betätigungs- oder Servoeinrichtung 14 gelenkig verbun-
-, den. Im Inneren der Betätigungseinrichtung 14 ist ein an dem inneren Ende der Kolbenstange 15 befestigter
verschieblicher Kolben 16 angeordnet. Der Kolben 16 unterteilt das Innere des Zylinders 17 der Betätigungseinrichtung
14 in zwei Kammern 14a und 146, in die
in jeweils ein Einlaß 14c bzw. 14c/ mündet. Wenn der
Kolben 16 die in der Zeichnung rechts liegende Endstellung einnimmt, ist das Getriebe 2 durch den
Einstellhebel 13 auf Übersetzung 0 eingestellt. Wenn der Kolben 16 in die in der Zeichnung links liegende
r, Endstellung verschoben ist, befindet sich das Getriebe 2
in der Stellung maximalen Übersetzungsverhältnisses, bei dem bei gegebener Fahrgeschwindigkeit der
Antriebsmotor 1 die niedrigste Drehzahl aufweist. Das »Übersetzungsverhältnis« des Getriebes 2 wird hier als
in der Wert der Abtriebsdrehzahl dividiert durch die
Antriebsdrehzahl definiert. Die Abtriebsdrehzahl ist ein Maß für die Fahrzeuggeschwindigkeit, während die
Antriebsdrehzahl des Getriebes 2 der Abtriebsdrehzahl des Antriebsmotors 1 entspricht.
π Der Einlaß 14c der Betätigungseinrichtung 14 ist
durch eine Öldruckleitung 18 mit einer Öffnung 19a eines Servo-Steuerventils 19 verbunden. Der zweite
Einlaß 14c/ der Betätigungseinrichtung 14 ist über eine Öldruckleitung 20 mit einer anderen Öffnung !96 des
κι Servosleuerventils 19 verbunden. Im Innern des
Servo-Steuerventils 19 ist ein verschiebbarer Steuerschieber 21 angeordnet, der drei durch zwei Ringnuten
19c und 19d getrennte zylindrische Koibenteile 21a, 216 und 21c aufweist. Die Ringnut 19c zwischen den
π Kolbcnteilen 21a und 216 ist in Normalstellung mit der öffnung 19a verbunden. Die Ringnut 19c/zwischen den
Kolbenteilen 21c/ und 216 ist in Normalstellung mit der öffnung 196 verbunden. Das Servo-Steuerventil 19
weist außerdem drei Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen 19e,
κι 19/" und 19g auf, die auf der den erstgenannten
öffnungen 19a und 196 gegenüberliegenden Seite angeordnet sind und somit in Normalstellung den
Kolbenteilen 21a, 216 bzw. 21c des Steuerschiebers 21 gegenüberstehen. Wenn die Auslaßöffnungen 19e und
-,-> 19/durch die Kolbenteile 21a bzw. 216 verdeckt sind, so
ist auch die öffnung t9g durch den Kolbenteil 21c/
verschlossen. Wenn der Steuerschieber 21 nach links verschoben ist und damit die Ringnut 19c in Verbindung
mit der öffnung 19e steht, so steht die zweite Ringnut
μ 19c/in Verbindung mit der Einlaßöffnung t9f. Wenn der
Steuerschieber 21 in der in der Zeichnung dargestellten Anordnung nach rechts verschoben wird und dabei die
Ringnut 19c mit der Einlaßöffnung 19/" verbindet, so
wird auch die Ringnut 19c/ mit der öffnung i9g
b5 verbunden. Die Öffnungen 19e und i9g stehen jeweils
mit einem Flüssigkeitsbehälter in Verbindung.
Die Einlaßöffnung 19/"ist über eine Öldruckleitung 23
mit einer durch den Antriebsmotor 1 angetriebenen
Verdrängerpumpe 22 verbunden, die als Druckflüssigkeitsquelle dient. Die Verdrängerpumpe 22 ist mit der
Abtriebswelle la des Antriebsmotors 1 gekuppelt. Bei laufendem Antriebsmotor 1 wird der vorgegebene
Öldruck über die Druckleitung 23 auf die Einlaßöffnung 19/" übertragen. Eine weitere Einlaßöffnung 19/ steht
einerseits mit einer zwischen dem rechten Ende des Steuerschiebers 21 und dem Steuerventilgehäuse
vorhandenen Kammer 19Λ und andererseits über eine Druckleitung 24 mit einem in Abhängigkeit von der
Drehzahl des Antriebsmotors 1 gesteuerten Drucksteuerventil 25 in Verbindung. Das Drucksteuerventil 25 ist
mit der Abtriebswelle la des Antriebsmotors 1 gekuppelt und versorgt die Einlaßöffnung 19/mit einem
der jeweiligen Drehzahl des Antriebsmotors 1 entsprechenden Öldruck. Es stellt somit ein motordrehzahl-abhängiges
Steuerelement dar.
Eine Druckfeder 26 stützt sich mit ihrem einen Ende gegen die linksseitige Stirnfläche des Steuerschiebers 21
und mit ihrem anderen Ende gegen die Innenwand eines topfförmigen Stößels 27 ab. An der äußeren Oberfläche
des Stößels 27 liegt die besonders gestaltete Nockenfläche 28a eines als Sollwertgeber wirkenden Nockens 28
an. Bei Drehung des Nockens 28 wird der Stößel 27 in derselben Bewegungsrichtung, in der sich der Steuerschieber
21 bewegt, verschoben und wirkt somit auf die Druckfeder 26 ein. Die Druckfeder 26 stellt ein weiteres
Steuerelement dar, durch das dem Servo-Steuerventil ein der Bewegung des Stößels 27 entsprechendes
Drucksteuersignal aufgegeben wird. Eine die Drehachse des Nockens 28 darstellende Welle 29 ist über ein aus
Gliedern 30,31,9 und 10 bestehendes Gestänge mit dem
Gaspedal 11 verbunden. Die gegenseitige Zuordnung der Teile ist so gewählt, daß bei in Ausgangsstellung
befindlichem Gaspedal 11 (bei Drosselklappenwinkel gleich 0) der Nocken 28 mit einem Punkt P seiner
Nockenfläche 28a an dem Stößel 27 anliegt. Wird das Gaspedal gegen die Kraft der Feder niedergedrückt, so
wird der Nocken 28 durch die Drehung der Welle 29 im Uhrzeigersinn (in der Zeichnung) verdreht. Wenn
schließlich das Gaspedal in seine unterste Stellung niedergedrückt wird (maximaler Öffnungswinkel der
Drosselklappe) berührt der Nocken 28 den Stößel 27 mit einem Punkt qseiner Nockenfläche 28a.
Beim Betrieb eines Verbrennungsmotors wird in der Regel angestrebt, eine abzugebende Leistung mit einem
Minimum an Kraftstoffverbrauch zu erreichen, da dies gleichbedeutend ist mit einer möglichst vollständigen
Verbrennung und damit mit einem minimalen Anteil von Schadstoffen, beispielsweise auf chemischem Wege
schwer zu beseitigende Stickoxyde, in den Abgasen. Bekanntermaßen kann der Betriebszustand eines
Antnebsmotors durch je zwei der folgenden drei Größen erfaßt werden: die Stellung der Drosselklappe,
die Drehzahl und das Abtriebsdrehmoment des Motors.
Auf experimentellem Wege ist ein optimaler Zusammenhang zwischen der Drosselklappenstellung und der
Molordrehzahl ermitteü worden, wobei als Kriterium der oben erwähnte angestrebte minimale Kraftstoffverbrauch
und geringstmögliche SchadstoFfanteil in den Abgasen gedient haben. Entsprechend diesem experimentell
ermittelten Zusammenhang sind dann die Gestalt des Nockens 28 und die Federkraft der
Druckfeder 26 ausgelegt worden. Bei dieser Auslegung trennt der Steuerschieber 21 des Servo-Steuerventils 19,
sobald der jeweils optimale Betriebspunkt erreicht ist
die Ringnut 19c von den Öffnungen 19e. 19/" und die
Ringnut \9d von den Öffnungen 19i 19jr ab. wodurch
immer der jeweils optimale Betriebszustand des Antriebsmotors 1 aufrechterhalten wird.
Der beschriebene optimierte funktioneile Zusammenhang zwischen dem Winkel der Drossclklappenstellung
und der Drehzahl des Antriebsmotors ist in Fig. 14 dargestellt.
Bei von einem Wert von etwa 20° an zunehmendem Drosselklappenwinkel steigt die Motordrehzahl etwa
proportional zu ihm an. Dieser Zusammenhang stellt den optimalen Betriebszustand des Antriebsmotors dar,
der erforderlich ist, um eine möglichst geringe Kraftstoffmenge zu verbrauchen und damit eine
möglichst vollständige Verbrennung mit entsprechend minimalem Schadstoffgehalt in den Abgasen zu
erreichen. Bei von einem Wert von etwa 20° gegen 0° abfallendem Drosselklappenwinkel steigt bei der
erfindungsgemäßen Steuerung die Motordrehzahl wieder linear an. Wie bereits erwähnt, steuert die
erfindungsgemäße Einrichtung auch die dynamische oder Motor-Bremswirkung des Kraftfahrzeugs. Diese
Motorbremswirkung wird durch eine Einrichtung erreicht, die die Motordrehzahl bei sich der Null- oder
Schließstellung nähernder Drosselklappe erhöht.
Der funktionale Zusammenhang zwischen der Drosselklappenstellung und der Motordrehzahl kann durch
einen entsprechenden Zusammenhang zwischen der Drosselklappenstellung und dem Motordrehmoment,
wie in Fig. 15 dargestellt, bzw. durch einen Zusammenhang
zwischen dem Motordrehmoment und der Motordrehzahl, wie in Fig. 16 dargestellt, ausgedrückt
bzw. ersetzt werden. Somit besteht auch ein bestimmter Zusammenhang zwischen der abgegebenen Leistung
und der Drehzahl eines Antriebsmotors. der sich in notwendiger Weise aus zwei der drei genannten
Größen ergibt: der Drosselklappenstellung, des abgegebenen Drehmoments und der Drehzahl. Dieser Zusammenhang
ist in Fig. 2 mit einer strichpunktierten Linie
dargestellt.
Aus dem Diagramm gemäß F i g. 2 ist ersichtlich, daß bei von einem Punkt B, der einen positiven und relativ
nahe bei dem Nullpunkt liegenden Zwischenwert darstellt, allmählich ansteigender Motorleistung die
Drehzahl des Antriebsmotors im wesentlichen direkt proportional dazu zunimmt. Bei von dem Punkt B in
Richtung auf den Nullpunkt allmählich abfallender Motorleistung steigt die Motordrehzahl ebenfalls
wieder an. Wenn der Antriebsmotor einen größeren Leistungsbetrag abgibt, steigt seine Drehzahl stark von
dem Punkt E zu dem Punkt F in etwa direkt proportionaler Weise an. Unter diesen Bedingungen
wird der Antriebsmotor mit einem minimalen Kraftstoffverbrauch und demzufolge mit angenähert vollständiger
Verbrennung betrieben, wohin verhindert wird,
daß sich schädliche Anteile, beispielsweise Stickoxyde. in den Abgasen entwickeln. Der Nocken 28 weist eine
speziell ausgebildete Nockenflächengestalt auf. durch die die der Erfindung zugrunde liegenden Beziehungen
zwischen den einzelnen Emflußgrößen eingehalten werden.
ι Wenn der Antriebsmotor 1 daran gehindert wird, die
durch die obengenannte Beziehung definierte Drehzahl (im folgenden »vorgeschriebene Drehzahl« genannt)
entsprechend der jeweiligen Drosselklappenstellung einzunehmen, entweder wegen Änderungen des von der
ι Drosselklappe 6 eingenommenen Winkels oder der auf
das Kraftfahrzeug einwirkenden Fahrwiderstände, wird der Steuerschieber 21 des Steuerventils 19 nach rechts
verschoben, wobei die Ringnut 19c in Verbindung mit
der Öffnung 19/und die Ringnut 19c/in Verbindung mit
der Öffnung 19^ kommt und damit der Förderdruck der
Pumpe 22 durch die Druckleitung 18 und die Öffnung 14cin die linke Kammer Hader Betätigungseinrichtung
14 übertragen wird. Als Folge hiervon bewegt sich der Kolben 16 nach rechts, wodurch das Übersetzungsverhältnis
des Getriebes 2 herabgesetzt und damit die Belastung des Antriebsmotor"; 1 vermindert wird.
Infolge der sinkenden Belastung steigt schließlich die Drehzahl des Antriebsmotors 1 und erreicht den
vorgeschriebenen Wert. Wenn bei steigenden Drehzahlen des Antriebsmotors 1 auf die Kammer 19Λ des
Steuerventils 19 ein höherer Öldruck einwirkt und dadurch der Steuerschieber 21 nach links bewegt wird,
um damit die Motordrehzahl auf den vorgeschriebenen Wert zurückzuführen, trennt er die Ringnut 19c von der
Öffnung 19/" und die Ringnut 19c/ von der Öffnung 19^
ab. Dementsprechend beendet auch der Kolben 16 der Betätigungseinrichtung 14 seine Bewegung nach rechts
und verhindert somit eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 2 und somit auch ein
Ansteigen der Motordrehzahl über den beschriebenen vorschriftsmäßigen Wert hinaus.
Wenn dagegen die Motordrehzahl über dem zu dem jeweiligen Drosselklappenwinkel gehörenden vorschriftsmäßigen
Wert liegt, wird der Steuerschieber 21 des Servo-Steuerventils 19 nach links verschoben und
stellt dabei eine Verbindung zwischen der Ringnut 19c und der Öffnung 19e und zwischen der Ringnut 19c/ und
der Öffnung 19/ her. Als Folge davon wird der Förderdruck der Pumpe 22 über die Leitung 20 und die
Öffnung 14c/ auf die rechtsseitige Kammer 146 der Betätigungseinrichtung 14 übertragen, wodurch der
Kolben 16 nach links wandert und dabei das
1 Ibcisit/iiiigsverhältnis des Getriebes 2 erhöht. Dcmzulolt'i·
cif-'ibi sich eine erhöhte Belastung des Antriebsiiiiilors
!.dessen Drehzahl dabei auf den vorgeschriebenen
Wert absinkt. Wenn dieser Zustand erreicht ist. trenn! der Steuerschieber 21 des Steuerventils 19 die
Rin?u·!! 19c von der Öffnung 19c und die Ringnut 19c/ 4
von der Öffnung 19/" ab. wodurch ein Verschieben des
Kolbi.-ns 16 der Betätigungseinrichtung 14 nach links
verhindert wird. Damit wird auch eine weitere Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes
2 und infolgedessen ein weiterer Abfall der Moiordreh- 4
zahl verhindert.
Im folgenden soll nun die Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung in einem Kraftfahrzeug
erläutert werden. Solange das Kraftfahrzeug still steht, ist das Gaspedal 11 entlastet und durch die -,
Rückholfeder 12 in seiner Ausgangslage gehalten. Die Drosselklappe 6 des Vergasers des Antriebsmotors 1
befindet sich in der Winkelstellung Null und der Nocken liegt infolgedessen Stößel 27 des Steuerventils 19 mit
einem Punkt seiner Nockenfläche 28 an. an dem der ; Stößel 27 in seine rechtsseitige Endstellung verschoben
und die Druckfeder 26 zusammengedrückt ist. Dabei stellt der Steuerschieber 21 des Steuerventils 19 eine
Verbindung zwischen der Ringnut 19rund der Öffnung 19/und eine Verbindung zwischen der Ringnut 19c/und „
der Öffnung 19^ her. Demzufolge bewegt sich der
Kolben 16 der Betätigungseinrichtung 14 nach rechts und senkt das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 2
auf den Wert Null ab.
Wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs nach dem „ Anlassen des Antriebsmotors 1 die Geschwindigkeit des
Fahrzeugs auf einen bestimmten vorgesehenen Wert erhöhen will, verlangt er dem Antriebsmotor 1 in der
Regel eine höhere Leistung als für die gewünschte Geschwindigkeit erforderlich ist ab, um diese Geschwindigkeit
so schnell wie möglich zu erreichen. Dabei wird er dazu neigen, das Gaspedal 11 anfangs
-, ganz durchzutreten. Da bei diesem Vorgehen die Drosselklappe 6 des Antriebsmotors 1 maximal geöffnet
wird, das Getriebe 2 ein Übersetzungsverhältnis von Null aufweist und der Antriebsmotor 1 nur sehr gering
belastet ist, steigt dessen Drehzahl rasch an. Auch in Ii dem Fall eines verschwindenden Übersetzungsverhältnisses
ist der Antriebsmotor 1 einer geringen Belastung unterworfen, die von einer (in der Zeichnung nicht
dargestellten) Schmierpumpe herrührt.
Sobald der Antriebsmotor die der Drossclklappen- ·, stellung entsprechende vorgeschriebene Drehzahl erreicht,
trennt der Steuerschieber 21 des Steuerventils 19 die Ringnut 19c von der Öffnung 19/" und ebenso die
Ringnut 19c/ von der öffnung 19^ ab. Wenn die
Drehzahl des Antriebsmotors 1 den vorgeschriebenen ι Wert übersteigt, verbindet der Steuerschieber 21 des
Steuerventils 19 die Ringnut 19c mit der Öffnung 19c und die Ringnut 19c/mit der Öffnung 19/! Da dabei der
Kolben 16 der Betätigungseinrichtung 14 nach links verschoben wird und somit das Übersetzungsverhältnis
, des Getriebes 2 erhöht, wird das Kraftfahrzeug schnei!
auf die gewünschte Geschwindigkeit beschleunigt. Dann wird aber verhindert, daß die einmal erreichte Drehzahl
des Antriebsmotors 1 durch Vergrößerung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 2 weiter erhöht wird.
Wenn das Gaspedal II weiter in seiner anfänglichen
niedergedrückten Stellung gehalten werden würde, würde die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs über
den gewünschten Wert hinaus ansteigen. Wenn folglich bei Annäherung der Fahrzeuggeschwindigkeit an den
gewünschten Wert der Fahrer das Gaspedal 11 in Richtung auf die Ausgangsstellung zurückgehen läßt,
nimmt die Drosselklappe 6 einen kleineren Öffnungswinkel ein. wodurch die von dem Antriebsmotor 1
abgegebene Leistung abnimmt. Dementsprechend wird der Zustand aufrechterhalten, in dem der Steuerschieber
21 des Steuerventils 19 die Ringnut 19c mit der Öffnung 19e und die Ringnut 19c/ mit der Öffnung 19/
verbindet. Der Kolben 16 der Betätigungseinrichtung 14 wird kontinuierlich nach links verschoben und erhöht
dabei das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 2. Da ein erhöhtes Übersetzungsverhältnis zu einer niedrigeren
Motordrehzahl führt, wird die Motordrehzahl fortschreitend verringert. Zu diesem Zeitpunkt ist das
Gaspedal so nachgelassen worden, daß der von der Drosselklappe 6 eingenommene Winkel einen Punkt auf
der strichpunktierten Linie von F i g. 2 erreicht, bei dem genügend Leistung abgegeben wird, damit das Fahrzeug
mit der gewünschten Geschwindigkeit fahren kanrT. Sobald die Motordrehzahl bis zu einem Wert, der der
obengenannten Drosselklappen-Endstellung entspricht, abfällt, bewirkt der Steuerschieber 21 des Steuerventils
19 eine Trennung der Ringnut 19c von den Öffnungen 19e. 19/und außerdem eine Trennung der Ringnut 19c/
von den Öffnungen 19/ 19^, wodurch verhindert wird,
daß sich der Kolben 16 der Betätigungseinrichtung nach links bewegt. Damit wird durch das erhöhte Übersetzungsverhältnis
des Getriebes und durch den sich ergebenden Abfall der Motordrehzahl die gewünschte
Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht.
Die mit Pfeilen versehene Linie in Fig.3 stellt die Änderung dar. die der Betriebszustand des Antriebsmotors
I unter den oben geschilderten Bedingungen erfährt. Fig.4 stellt die zeitlichen Änderungen der
abgegebenen Leistung und der Drehzahl des Antriebsmotors 1, sowie des Übersetzungsverhältnisses des
Getriebes 2 und der Fahrzeuggeschwindigkeit dar.
Wenn das Fahrzeug sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit bei um einen bestimmten Wert
niedergedrücktem Gaspedal 11 bewegt, führt ein Zunehmen des Fahrwiderstandes infolge einer Verminderung
der Motordrehzahl zu einem Abfall der Fahrzeuggeschwindigkeit. In diesem Fall bewirkt der
Steuerschieber 21 des Steuerventils 19 eine Verbindung der Ringnut 19c mit der öffnung 19A und eine
Verbindung der Ringnut 19t/ mit der öffnung 19g.
Dadurch wird der Kolben 16 der Betätigungseinrichtung 14 nach rechts verschoben und verkleinert das
Übersetzungsverhältnis des Getriebes 2, wodurch die Motordrehzahl auf einen der Drosselklappenstellung
entsprechenden Wert angehoben wird. Wenn dagegen der von dem Kraftfahrzeug zu überwindende Fahrwiderstand
abnimmt, steigt die Motordrehzahl und damit die Fahrzeuggeschwindigkeit an. In diesem Fall
verbindet der Steuerschieber 21 des Steuerventils 19 die Ringnut 19c mit der öffnung 19e und die Ringnut 19t/
mit der öffnung I9f, wodurch der Kolben 16 der
Betätigungseinrichtung 14 nach links verschoben wird. Als Folge hiervon steigt das Übersetzungsverhältnis des
Getriebes 2 an und senkt die Motordrehzahl auf einen der Drosselklappenstellung entsprechenden Wert ab.
Wenn das Gaspedal 11 niedergedrückt wird, um dem
Fahrzeug eine neue Geschwindigkeit zu erteilen, stellt der Steuerschieber 21 des Steuerventils 19 eine
Verbindung zwischen der Ringnut 19c und der Öffnung 19/"und eine Verbindung zwischen der Ringnut 19t/und
der öffnung 19g· her. Der Kolben 16 der Betätigungseinrichtung
14 wird dabei nach rechts verschoben, was eine Verminderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes
2 zur Folge hat. Somit nimmt der Antriebsmotor 1 eine höhere Drehzahl an, die sich aus der dem
vergrößerten Drosselklappenwinkel entsprechenden höheren abgegebenen Leistung und aus dem verringerten
Übersetzungsverhältnis des Getriebes 2 ergibt. Solange das Übersetzungsverhältnis absinkt, wird ein
Abfall der Fahrzeuggeschwindigkeit verhindert, da das aus der ansteigenden Motordrehzahl und dem Übersetzungsverhältnis
gebildete Produkt (Fahrzeuggeschwindigkeit) eine Zeitkonstante aufweist, die in den Bereich
fällt, in welchem das genannte Produkt bzw. die Fahrzeuggeschwindigkeit zeitlich nicht abnimmt.
Wenn die Motordrehzahl den dem vergrößerten Drosselklappenwinkel entsprechenden Wert übersteigt,
stellt der Steuerschieber 21 des Steuerventils 19 eine Verbindung zwischen der Ringnut 19c und der öffnung
19e sowie eine Verbindung zwischen der Ringnut 19t/ und der öffnung 13/ her. Der Kolben 16 der
Betätigungseinrichtung 14 wird dabei nach links verschoben, was eine Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses
des Getriebes 2 zur Folge hat, wodurch eine weitere Erhöhung der Motordrehzahl verhindert wird.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit steigt aber aufgrund des erhöhten Obersetzungsverhältnisses des Getriebes 2 an.
Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit einem neuen gewünschten Wert nähert und das Gaspedal 11 in seine
ursprüngliche Stellung zurückgebracht wird, nimmt die
Drosselklappe 6 einen kleineren Winkel ein und vermindert dadurch die von dem Antriebsmotor 1
abgegebene Leistung. In diesem Zeitpunkt stellt der Steuerschieber 21 des Steuerventils 19 eine Verbindung
zwischen der Ringnut 19c und der öffnung 19e und zwischen der Ringnut 19t/ und der öffnung 19/ her.
wodurch das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 2 angehoben wird. Die Motordrehzahl wird abgesenkt,
wodurch die Fahrzeuggeschwindigkeit immer langsamer zunimmt. Die öffnung der Drosselklappe 6 wird
-, verengt, bis deren Winkel einen Punkt auf der strichpunktierten Linie von F i g. 2 erreicht, bei welchem
der Antriebsmotor 1 eine zum Fahren mit der neuen gewünschten Geschwindigkeit ausreichende Leistung
abgibt. Sobald die Motordrehzahl auf einen dein
ίο obengenannten Endwinkel der Drosselklappenstellung
entsprechenden Wert absinkt, bewirkt der Steuerschieber 21 des Steuerventils 19 ein Abtrennen der Ringnut
19c von den öffnungen 19e, 19/und ein Abtrennen der Ringnut 19t/ von den öffnungen 19/| i9g, wodurch die
ι -, Bewegung des Kolbens 16 der Betätigungseinrichtung
14 nach links und damit die Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 2 und die Verminderung
der Molordrehzahl unterbrochen wird, wodurch die Fahrzeuggeschwindigkeit auf den neuen gewünsch-
i(i ten Wert gebracht wird. Die mit Pfeilen versehene Linie
von F i g. 5 stellt die Änderung der Betriebszustände des Antriebsmotors 1 in den oben beschriebenen Fällen dar.
Wenn das Gaspedal 11 etwas losgelassen wird, um
das Fahrzeug auf einen neuen gewünschten Geschwin-
>■-, digkeitswert zu verzögern, verbindet der Steuerschieber
21 des Steuerventils 19 die Ringnut 19c mit der öffnung 19e und die Ringnut 19c/ mit der öffnung 19/!
Der Kolben 16 der Betätigungseinrichtung 14 geht dabei nach links und erhöht das Übersetzungsverhältnis
in des Getriebes 2. Die Motordrehzahl sinkt wegen der
sich aus dem kleineren öffnungswinkel der Drosselklappe 6 ergebenden geringeren Leistung sowie infolge des
größeren Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 2. Zu diesem Zeitpunkt wird aber ein weiterer Abfall der
j-, Fahrzeuggeschwindigkeit verhindert, diese befindet sich
vielmehr in dem sogenannten Leerlaufzustand.
Wenn der Drosselklappenwinkel bis zum Erreichen des Punktes B auf der strichpunktierten Linie von F i g. 2
und darüber hinaus vermindert wird, verbindet der
4(i Steuerschieber 21 des Steuerventils 19 die Ringnut 19c
mit der öffnung 19/ und die Ringnut 19t/ mit der öffnung \9g. Der Kolben 16 der Betätigungseinrichtung
14 bewegt sich nach rechts und verkleinert das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 2, wodurch die
j Drehzahl des Antriebsmotors 1 wieder ansteigt und die von dem Getriebe 2 abgegebene Leistung aufgenommen
wird. Hier setzt die Steuerung der Motorbremswirkung ein, wodurch die Fahrzeuggeschwindigkeit vermindert
wird.
-,o Im folgenden soll nun die Art und Weise beschrieben
werden, in der der Antriebsmotor 1 Leistung aufnimmt. Je kleiner der Drosselklappenwinkel ist, desto geringer
iSt üfiicriiäiu uc5 rüniiicS ο uä5 uucrSctZüngSVcfiiäitFitS
des Getriebes 2. Zusammen mit zunehmender Motorji
drehzahl vermindert sich der Winkel der Drosselklappenöffnung unterhalb des Punktes B in F i g. 2, was
eine höhere Leistungsaufnahme durch den Antriebsmotor zur Folge hat Wenn die Drosselklappe die
Winkelstellung Null einnimmt wird das Übersetzungsbo
verhältnis des Getriebes 2 in Richtung kleinerer Ausgangsdrehzahl gegenüber der Eingangsdrehzahl
verändert, bis die Motordrehzahl ihren höchsten Wert
erreicht, was zur Folge hat, daß der Antriebsmotor die
maximale Leistung absorbieren kann. Die hier beschriebene dynamische Bremswirkung, normalerweise als
»Motorbremsung« bekannt, wird mit Hilfe der Erfindung weit wirkungsvoller durchgeführt als herkömmlicherweise
üblich.
Wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, um das Fahrzeug von dem oben beschriebenen Zustand
ausgehend auf eine neue Geschwindigkeit zu beschleunigen, bewirkt der Steuerschieber 21 des Servo-Steuerventils
19 eine Verbindung der Ringnut 19c mit der öffnung 19e und eine Verbindung der Ringnut 19c/mit
der öffnung 19/! Demzufolge wandert der Kolben 16
der Betätigungseinrichtung 14 nach links und erhöht dabei das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 2 und
vermindert infolgedessen die Motordrehzahl. Somit nimmt der Antriebsmotor 1 wegen seiner kleineren
Drehzahl und wegen der größeren Drosselklappenöffnung zunächst eine geringere Menge Leistung auf,
wodurch die Bremswirkung auf das Fahrzeug allmählich verringert wird.
Der Winkel der Drosselklappenöffnung wird schließlich vergrößert, bis er einen Punkt auf der strichpunktierten
Linie von Fig.2 erreicht, bei dem der Antriebsmotor genügend Leistung abgibt, um das
Fahrzeug mit einer gewünschten Geschwindigkeit anzutreiben. Wenn die Motordrehzahl einen der
genannten Drosselklappen-Endstellung entsprechenden Wert erreicht, bewirkt der Steuerschieber 21 des
Steuerventils 19 eine Abtrennung der Ringnut 19c von den öffnungen 19e, 19/und außerdem eine Trennung
der Ringnut 19c/ von den öffnungen t9f, 19g; wodurch
der Kolben 16 der Betätigungseinrichtung 14 zum Stillstand gebracht wird und dabei jedes weitere
Ansteigen des Übersetzungsverhältnisses und der Motordrehzahl unterbunden wird. Als Folge hiervon
nimmt das Fahrzeug eine neue gewünschte Geschwindigkeit an, wobei es durch die von dem Antriebsmotor
abgegebene Leistung bewegt wird. Die mit Pfeilen versehene Vollinie von F i g. 6 stellt die Änderung der
Betriebszustände des Antriebsmotors 1 in den obengenannten
Fällen dar. In Fig.7 ist die Zeitabhängigkeit
des Drosselklappenwinkels, der Geschwindigkeit und der Leistungsabgabe des Antriebsmotors 1, des
Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 2, sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit dargestellt.
Während der Drosselklappenwinkel bei abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit bei Null bleibt, fällt das
Übersetzungsverhältnis des Getriebes 2 ab, bis die Motordrehzahl einen Maximalwert erreicht, was eine
maximale Leistungsaufnahme durch den Antriebsmotor 1 und demnach einen steilen Abfall der Fahrzeuggeschwindigkeit
zur Folge hat Diese maximale Leistungsaufnahme setzt sich bis kurz vor dem Stillstand des
Fahrzeugs fort Zu diesem Zeitpunkt ist das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 2 bereits auf Null
abgesenkt Die Motordrehzahl sinkt bis auf den Leerlaufwert ab und das Fahrzeug wird mit einer
anderen Bremseinrichtung vollends zum Stillstand gebracht Die Art wie bei dem hier beschriebenen Fall
die Motor-Betriebszustände verändert werden, ist durch die mit Pfeilen versehene Linie in Fig.8 dargestellt
F i g. 9 stellt die zeitliche Veränderung des Drosselklappenwinkels, der abgegebenen Leistung sowie der
Drehzahl des Antriebsmotors 1, die aufgenommene Leistung, das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 2
und die Fahrzeuggeschwindigkeit dar.
In Fig. 10 sind die Beschleunigungen und Verzögerungen
dargestellt die ein durchschnittlich großer Kraftfahrzeuginsasse bei Stadtfahrten in einem Kraftfahrzeug
mit Otto-Motor und Stufengetriebe erfährt Aus Fig. 10 ist ersichtlich, daß außer in Notfällen ein
Verzögerungswert von 2m/sec2 zum Abbremsen des
Kraftfahrzeugs bei dem Stadtverkehr ausreicht
In Fig. 11 sind die maximalen Bremsverzögerungswerte
dargestellt, die unter normalen Bedingungen auf ein mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung
versehenes Fahrzeug einwirken, wenn das Gaspedal bei einem mit einer bestimmten Geschwindigkeit fahrenden
Kraftfahrzeug losgelassen wird. Die dargestellten Verzögerungswerte sind unter der Annahme errechnet,
daß das Kraftfahrzeug und der Antriebsmotor die gleiche Masse aufweisen, wie in dem oben beschriebenen
Fall eines Fahrzeugs mit einem durchschnittlich großen Insassen. Dabei war nach dem Loslassen des
Gaspedals bis zum Abfall des Drosselklappenwinkels auf Null eine extrem kurze Zeit erforderlich. Der
Antriebsmotor konnte immer maximale Leistung aufnehmen, da das Übersetzungsverhältnis eines kontinuierlich
verstellbaren Getriebes des Öldrucktyps eine sehr kleine Zeit benötigte, um von einem bestimmten
Wert auf den Wert Null abzufallen. Zur Berechnung ist folgende Formel verwendet worden:
a = —:— · (Nb +■ M-;
in ■ r
Hierin bedeuten:
■' a = Bremsverzögerung
m = Masse des Kraftfahrzeugs
ν = Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
Nb = von dem Antriebsmotor aufgenommene Leistung in kW
ν = Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
Nb = von dem Antriebsmotor aufgenommene Leistung in kW
!" Ns = zu überwindende Fahrwiderstandsleistung in
kW
Wie aus F i g. 11 ersichtlich, kann ein mit einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ausgerüstetes
ο Kraftfahrzeug bei Geschwindigkeiten bis zu 50 km/h,
die dem Geschwindigkeitsbereich bei Stadtfahnen entsprechen, mit einer Verzögerung von 2 m/s2
gebremst werden, womit nachgewiesen ist, daß die Steuerung der Geschwindigkeit, insbesondere des
Fahrbetriebs und der dynamischen Bremsung, eines Kraftfahrzeugs allein durch Betätigen eines einzelnen
Gaspedals durchgeführt werden kann. In der Praxis erreicht man durch die Wirkung der sich drehenden
Teile einschließlich des Schwungrads eine noch
/Ci wirksamere dynamische Bremsung.
Bei dem in Fig. 12 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ist die mechanische Servo-Steuereinrichtung
einschließlich des Steuerventils 19 des ersten Ausfüh-
-,(i rungsbeispieles gemäß F i g. 1 durch eine elektrische
Einheit ersetzt Die weiteren Teile des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 12 sind dieselben wie in Fig. 1; sie
haben deshalb die gleichen Bezugszeichen erhalten und werden im folgenden nur kurz beschrieben. In dem
·-,-, zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 12) ist ein Nocken
28, wie in F i g. 1, über ein Gestänge mit einem Gaspedal 11 verbunden. Wenn das Gaspedal 11 niedergedrückt
wird, dreht sich der Nocken 28 mit der Welle 29. Eine Stößelstange 40 steht im Eingriff mit der besonders
ί,ο ausgebildeten Nockenfläche des Nockens 28. Die
Stößelstange 40 wird mit ihrem (in der Zeichnung) linken Endteil durch eine Feder 41 normalerweise gegen
die Nockenfläche 28a gedrückt Die Stößelstange 40 entspricht dem topfförmigen Stößel 27 von Fig. 1.
Wenn die Stößelstange 40 durch Drehen des Nockens 28 horizontal verschoben wird, so wird diese Verschiebung
durch ein lineares Potentiometer, das eine Signalgröße erzeugt, in ein entsprechendes elektrisches
Signal umgewandelt. Dieses Signal wird über einen Leiter 43 einem Komparator 44 zugeführt.
Die Abtriebswelle la des Antriebsmotors 1 ist mit einem elektrischen Drehzahlgeber 45, anstelle des
drehzahlabhängigen Drucksteuerventils 25 von Fig. 1,
versehen. Der drehzahlabhängige Geber 45 liefert dem Komparator 44 über eine Leitung 46 ein der Drehzahl
des Antriebsmotors 1 entsprechendes elektrisches Steuersignal. Der Geber 45 ist von herkömmlicher
Bauart und besteht aus einem einen umlaufenden Magneten enthaltenden Generator.
Der Komparator 44 vergleicht die Spannung des Ausgangssignals von dem Potentiometer 42 mit der des
Signals von dem Geber 45 und überträgt ein das Ergebnis dieses Vergleiches kennzeichnendes Steuersignal
über eine Leitung 47 auf ein herkömmliches elektro-hydraulisches Servoventil 48. Der von dem über
die Leitung 47 übertragenen Steuersignal gesteuerte Öldruck wird wahlweise auf die Öffnungen Hcoder Hd
der Betätigungseinrichtung 14 übertragen und bewirkt so die Verschiebung des Kolbens 16 und damit über den
Verstellhebel 13 die Änderung des Übersetzungsverhältnisses des stufenlosen Getriebes 2.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 12 stehen,
genau wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1, die
Drosselklappenstellung und die Motordrehzahl in einem in Fig. 14 dargestellten vorgeschriebenen Zusammenhang.
Das heißt, daß auch die Leistungsabgabe und die Drehzahl des Antriebsmotors 1 in der in Fi g. 2
mit einer strichpunktierten Linie dargestellten bestimmten Beziehung zueinander stehen. Demzufolge weist
auch der Nocken 28 die gleiche besonders gestaltete Nockenfläche 28a auf wie in F i g. I.
In Fig. 13 ist eine weitere Steuereinrichtung gemäß
einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel stehen,
ähnlich wie bei denen nach Fig. 1 und 12, die Drosselklappenstellung und die Motordrehzahl in einer
gegenseitigen Beziehung, die durch die Kurve nach Fig. 14 dargestellt ist Das dritte Ausführungsbeispiei
weist einen ähnlichen Aufbau wie das von F i g. 12 auf
wobei aber ein Potentiometer 42 (Fig. 13) mil nichtiinearer Kennlinie den Nocken 28 von Fig. 12
ersetzt Eine Kontaktstange 40 des Potentiometers 42 ist über ein Gestänge mit dem Gaspedal 11 verbunden.
In den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 1.12 und
13 stehen der Drosselklappenwinkel und die Drehzahl des Antriebsmotors in einem in Fig. 14 dargestellten
vorgeschriebenen Zusammenhang, was zur Folge hat, daß die abgegebene Leistung und die Drehzahl des
Antriebsmotors 1 in einem bestimmten in F i g. 2 dargestellten Zusammenhang stehen. Wenn somit das
Gaspedal 11 niedergedrückt wird, wird der Antriebsmotor
mit der geringstmöglichen Kraftstoffmenge und deshalb mit nahezu vollständiger Verbrennung betrieben,
wodurch die Entwicklung von schädlichen Bestandteilen in den Abgasen verhindert wird. Des weiteren
kann bei einem Verzögern des Kraftfahrzeugs durch Loslassen des Gaspedals 11 eine sehr wirksame
dynamische Motorbremsung durchgeführt werden.
Die genannten vorteilhaften Wirkungen der Erfindung können auch dadurch erreicht werden, daß das
abgegebene Drehmoment und die Drosselklappenstellung
des Antriebsmotors in eine in Fig. 15 dargestellte vorgeschriebene Beziehung gebracht werden bzw.
durch Festlegen einer in Fig. 16dargestellten bestimmten
Beziehung zwischen dem abgegebenen Drehmoment und der Drehzahl des Antriebsmolors.
Der Drosselklappenwinkcl des Antriebsmotor 1
kann durch Erfassen eines Unterdrucks in einem der Drosselklappe zugeordneten Saugrohr indirekt gemessen
werden. Wenn das stufenlos verstellbare Getriebe 2 ein öldruckbetriebenes (hydrostatisches) Getriebe ist.
kann das Abtriebsdrehmoment des Antriebsmotor 1 durch Messen des in dem Getriebe herrschenden
Öldrucks indirekt ermittelt werden.
Hierzu
Claims (5)
1. Einrichtung zum Steuern des Fahr- und Motorbremsbetriebs eines Kraftfahrzeuges, mit
einem Antriebsmotor, dem eine Drosselklappe zum Steuern der Luftzufuhr zugeordnet und ein stufenloses
Getriebe nachgeschaltet ist, dessen Übersetzungsverhältnis durch ein Verstellglied veränderbar
ist, und mit einem von dem Fahrer betätigbaren Stellorgan, das die Drosselklappe und einen damit
gekuppelten Sollwertgeber für die Motordrehzahl beaufschlagt, der mit einem Drehzahlvergleicher mit
einer Servosteuerung verbunden ist, wobei durch die Servosteuerung das Verstellglied betätigbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber (28, 26; 28, 42; 42) eine nichtlineare
Kennlinie aufweist, die so gestaltet ist, daß der kleinste Sollwert für die Motordrehzahl einer
Drosselklappenstellung zugeordnet ist, die zwischen der Stellung der völlig geöffneten und der völlig
geschlossenen Drosselklappe (6) liegt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Sollwert (Punkt B) bei
einer Drosselklappenstellung von etwa 20°, bezogen auf die Nullstellung bei geschlossener Drosselklappe,
liegt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber einen durch
das Stellorgan drehbaren Stellnocken (28) aufweist, dessen Nockenfläche entsprechend der Kennlinie
gestaltet ist und der über eine Feder einen hydraulischen Steuerschieber (21) steuert, welcher
entgegen der Federwirkung mit einem von der Motordrehzahl abhängigen Hydraulikdruck beaufschlagt
ist, und durch den die Servosteuerung angesteuert ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber einen durch
das Stellorgan drehbaren Stellnocken^28a) aufweist, dessen Nockenfläche entsprechend der Kennlinie
gestaltet ist, und durch den über ein Stellglied ein Potentiometer mit linearer Kennlinie einstellbar ist,
das eine von der Kennlinie abhängige Sollwertspannung abgibt, die mit einer für die Motordrehzahl
kennzeichnenden Istspannung in dem Vergleicher verglichen wird, durch den die Servosteuerung
angesteuert ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber ein durch
das Stellorgan verstellbares, nichtlineares Potentiometer mit einer der Kennlinie entsprechenden
Widerstandscharakteristik aufweist, das eine von der Kennlinie abhängige Sollwertspannung abgibt, die
mit einer für die Motordrehzahl kennzeichnenden Istspannung in dem Vergleicher verglichen wird,
durch den die Servosteuerung angesteuert ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9989173A JPS5638416B2 (de) | 1973-09-05 | 1973-09-05 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2442377A1 DE2442377A1 (de) | 1975-03-27 |
DE2442377B2 DE2442377B2 (de) | 1981-02-19 |
DE2442377C3 true DE2442377C3 (de) | 1981-11-05 |
Family
ID=14259384
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2442377A Expired DE2442377C3 (de) | 1973-09-05 | 1974-09-04 | Einrichtung zum Steuern des Fahr- und Motorbremsbetriebes eines Kraftfahrzeuges |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3913418A (de) |
JP (1) | JPS5638416B2 (de) |
DE (1) | DE2442377C3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3439542A1 (de) * | 1983-10-29 | 1985-05-15 | Mazda Motor Corp., Hiroshima | Stufenlos veraenderliches fahrzeuggetriebe mit einer steuereinrichtung fuer das uebersetzungsverhaeltnis |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4047589A (en) * | 1976-03-18 | 1977-09-13 | The Garrett Corporation | Method and apparatus for closed loop acceleration control for vehicles |
US4091690A (en) * | 1976-09-28 | 1978-05-30 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Method for controlling continuously variable drive ratio transmissions and a system therefor |
US4274305A (en) * | 1979-04-09 | 1981-06-23 | Ford Motor Company | Transmission throttle valve actuator for an automatic transmission |
JPS56160454A (en) * | 1980-05-14 | 1981-12-10 | Aisin Seiki Co Ltd | Velocity ratio control unit for a stepless transmission |
US4466312A (en) * | 1980-05-27 | 1984-08-21 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | System for controlling transmission ratio of transmission for automotive vehicles |
DE3036327A1 (de) * | 1980-09-26 | 1982-05-27 | Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg | Antrieb fuer ein fahrzeug, insbesondere fuer strassenfahrzeug |
JPS616365Y2 (de) * | 1981-02-25 | 1986-02-26 | ||
JPS59144849A (ja) * | 1983-02-07 | 1984-08-20 | Toyota Motor Corp | 車両用無段変速機の制御方法 |
JPS59219557A (ja) * | 1983-05-26 | 1984-12-10 | Toyota Motor Corp | 車両用無段変速機の速度比制御装置 |
DE3340645A1 (de) * | 1983-11-10 | 1985-05-30 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Schalt- und steuervorrichtung fuer ein zum antrieb eines kraftfahrzeuges verwendetes antriebsaggregat mit einem stufenlosen wechselgetriebe |
DE3542624A1 (de) * | 1985-12-03 | 1987-06-04 | Michael Meyerle | Regeleinrichtung fuer ein stufenlos einstellbares getriebe fuer kraftfahrzeuge |
JPH0718354B2 (ja) * | 1989-08-03 | 1995-03-01 | 日産自動車株式会社 | エンジン・無段変速機駆動系統の制御装置 |
DE19827133A1 (de) * | 1998-06-18 | 1999-12-23 | Volkswagen Ag | Triebstrangmanagement für ein Kraftfahrzeug |
JP2010242737A (ja) * | 2008-05-12 | 2010-10-28 | Rusk Intellectual Reserve Ag | エネルギ効率の高い自動車 |
US9037371B2 (en) * | 2011-09-02 | 2015-05-19 | Goodrich Corporation | Systems and methods for manual braking system |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2599387A (en) * | 1942-04-17 | 1952-06-03 | Hefel Karl | Power transmission unit |
DE1060189B (de) * | 1952-02-09 | 1959-06-25 | Sulzer Ag | Brennkraftmaschine, insbesondere zum Antrieb von Fahrzeugen |
DE1228518B (de) * | 1958-08-25 | 1966-11-10 | Citroen Sa | Fahrtregler fuer Kraftfahrzeuge |
DE1219338B (de) * | 1960-02-12 | 1966-06-16 | Dowty Hydraulic Units Ltd | Steuervorrichtung fuer ein hydrostatisches Getriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge |
DE1255389B (de) * | 1963-07-25 | 1967-11-30 | Bosch Gmbh Robert | Regelvorrichtung fuer einen durch eine Brennkraftmaschine angetriebenen hydrostatischen Fahrzeugantrieb |
US3292449A (en) * | 1964-09-10 | 1966-12-20 | Gen Electric | Power system control |
DE1630137A1 (de) * | 1967-07-13 | 1971-06-16 | Bosch Gmbh Robert | Hydrostatischer Fahrantrieb mit einer Steuer- und Regeleinrichtung |
FR2008304A1 (de) * | 1968-05-11 | 1970-01-16 | Bosch | |
JPS4842131B1 (de) * | 1970-03-18 | 1973-12-11 | ||
US3721136A (en) * | 1970-10-13 | 1973-03-20 | N Irie | Electronic control device for automatic power transmission mechanism |
GB1417699A (en) * | 1972-01-22 | 1975-12-17 | Brockhouse Eng Ltd | Hydraulic transmission systems |
-
1973
- 1973-09-05 JP JP9989173A patent/JPS5638416B2/ja not_active Expired
-
1974
- 1974-09-04 DE DE2442377A patent/DE2442377C3/de not_active Expired
- 1974-09-04 US US503159A patent/US3913418A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3439542A1 (de) * | 1983-10-29 | 1985-05-15 | Mazda Motor Corp., Hiroshima | Stufenlos veraenderliches fahrzeuggetriebe mit einer steuereinrichtung fuer das uebersetzungsverhaeltnis |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5638416B2 (de) | 1981-09-07 |
JPS5048629A (de) | 1975-04-30 |
DE2442377B2 (de) | 1981-02-19 |
US3913418A (en) | 1975-10-21 |
DE2442377A1 (de) | 1975-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2442377C3 (de) | Einrichtung zum Steuern des Fahr- und Motorbremsbetriebes eines Kraftfahrzeuges | |
DE4011850B4 (de) | Verfahren zum Steuern einer zwischen einer Antriebsmaschine und einem Getriebe wirksamen automatisierten Reibungskupplung | |
DE2328112C3 (de) | Regeleinrichtung für die Brennstoffzufuhr und für das Übersetzungsverhältnis eines Antriebes für Kraftfahrzeuge | |
DE2813679C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer einen Verbrennungsmotor und ein Getriebe mit stetig veränderbarem Übersetzungsverhältnis enthaltenden Motor-Antriebsgruppe eines Fahrzeugs | |
EP1052135B1 (de) | Verfahren zum Herstellen einer vorgegebenen Wirkbeziehung zwischen der Betätigung des Fahrpedals und dem daraus resultierenden Bremsmoment eines Fahrzeugs | |
DE60118984T2 (de) | Vorichtungen und verfahren zur hydraulischen betätigung von einem ventil | |
DE69328453T2 (de) | Aufladevorrichtung für einen Verbrennungsmotor | |
DE2301776B2 (de) | Steuereinrichtung fuer einen aus einer brennkraftmaschine und motor und einem von dieser angetriebenen stufenlos einstellbarem zugorgangetriebe bestehenden fahrantrieb | |
DE3337664C2 (de) | ||
DE2429301A1 (de) | Vorrichtung zur herabsetzung der bremswirkung des motors eines mit einem blockierregelsystem ausgeruesteten kraftfahrzeugs | |
DE3232962C2 (de) | ||
EP0020860A1 (de) | Einrichtung zum Begrenzen der Fahrgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeuges | |
DE2435361B2 (de) | Antriebsanlage, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem von einem Einwellengasturbinentriebwerk angetriebenen hydrodynamischen Drehmomentwandler | |
DE2363762C2 (de) | Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Kraftfahrzeuggetriebe | |
DE6809084U (de) | Kraftuebertragungsvorrichtung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge. | |
EP2632758A1 (de) | Stellvorrichtung zur leistungssteuerung eines verbrennungsmotors und verfahren zur leistungssteuerung des verbrennungsmotors | |
DE2946557C2 (de) | ||
DE949445C (de) | Getriebeanlage mit einem stufenlos verstellbaren hydrostatischen Getriebe, insbesondere fuer Fahrzeuge | |
DE2549870A1 (de) | Beschleunigungssteuerung fuer fahrzeuge | |
DE2050468B2 (de) | Regelvorrichtung für den hydraulischen Systemdruck eines selbsttätig schaltbaren Wechselgetriebes von Kraftfahrzeugen | |
DE2303014C3 (de) | Kombinierte Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe und eine dieses antreibende Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges | |
EP0136544B1 (de) | Vorrichtung zum Reduzieren des Bremsmomentes von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen | |
DE2552186A1 (de) | Einrichtung zur vermeidung von ueberdrehzahlen bei brennkraftmaschinen, insbesondere fahrzeug-brennkraftmaschinen | |
DE3504417A1 (de) | Vorrichtung zur verhinderung einer kriechbewegung von mit automatischen getrieben versehenen kraftfahrzeugen | |
EP0104539A2 (de) | Vorrichtung zum Reduzieren des Bremsmomentes von Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, in Kraftfahrzeugen beim Schubbetrieb |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |