DE2454061A1

DE2454061A1 - Verfahren und vorrichtung zum regeln der beschleunigung von motoren

Info

Publication number: DE2454061A1
Application number: DE19742454061
Authority: DE
Inventors: Raymond Allard
Original assignee: ALLARD PAUL MARIE; ALLARD ROBERT MARIE
Current assignee: ALLARD PAUL MARIE; ALLARD ROBERT MARIE
Priority date: 1973-11-16
Filing date: 1974-11-14
Publication date: 1975-06-26
Also published as: ES432021A1; BE822172A; GB1484089A; NL7415025A; IT1024223B; JPS50111729A

Description

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOO MÜNCHEN

Raymond ALLARD, 19100 BRIVE, Frankreich Robert Marie ALLARD, 19100 BRIVE, Frankreich Paul Marie ALLARD, 19100 BRIVE, Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Beschleunigung von Motoren

Die Erfindung bezieht'sich auf ein Verfahren zum Regeln der Beschleunigung von Motoren, insbesondere von mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen betriebenen Motoren, zur Verringerung des Energieverbrauchs und zur Verminderung der Gefahren überhöhter Geschwindigkeit, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

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PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-800O MÜNCHEN ΘΟ · W1LLROIDERSTR. 8 · TEL. (089)640640

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die überhohe Zahl und die überflüssige Amplitude der Beschleunigungsvorgänge zu verringern, indem insbesondere bei Anwendung bei Fahrzeugen eine wirtschaftliche und weiche Fahrweise ermöglicht wird, ohne daß dabei die Möglichkeiten der herkömmlichen Fahrzeugleistungen verringert werden, alle ursprünglichen Einstellungs- und Rege1mög1ichkeiten, sowie der gesamte ursprüngliche Beschleunigungsbereich jedoch erhalten bleiben. Zudem soll die Gefahr überhöhter Geschwindigkeiten verringert, werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß elastische Einrichtungen verwendet werden, die auf Zug, auf Druck, oder auch auf Verwindung direkt oder indirekt beanspruchbar sind und von einem vorgegebenen Punkt des Weges des Steuerelementes des Gaspedals ab einen zunehmenden oder linearen Widerstand mit einer oder mehreren Widerstandsgrößen wirksam werden lassen, daß die Einrfchtungen mit dem Steuerelement für die Beschleunigung oder an einem Punkt der Vorrichtung zur Übertragung dieser Steuerung so verbunden sind, daß dem durch den Kräftfahrer auf das Steuerelement ausgeübten Steuerdruck zu Anfang des Weges des Steuerteils ein Widerstand entgegengesetzt wird, der analog zu dem von herkömmliche, mit einfachen Rückstellfedern arbeitenden Steuerelementen aufgebrachten Widerstand ist, und daß dieser Widerstand von einem bestimmten Punkt des Weges an rasch zunimmt, bis er am Ende des Weges viel größer - beispielsweise um ein Mehrfaches größer - als der Steuerdruck der gewöhnlichen Steuerelemente wird, wobei alle ursprünglichen Einstellungen und der gesamte ursprüngliche Beschleunigungsbereich beibehalten werden.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können die elastischen Einrichtungen aufgrund ihrer Konstruktion mit zunehmender Elastizität bzw. mit mehreren zunehmenden oder linearen Elastizitätsstufen ausgestattet werden, so daß zum anfänglichen Widerstand des Gaspedals ab einer bestimmten Weglänge des Steuerelementes ein zunehmender Widerstand oder auch mindestens zwei Widerstandsgrößen hinzuaddiert werden, die nacheinander zur Wirkung kommen.

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Erfindungsgemäß können weiterhin die verwendeten elastischen Einrichtungen bereits teilweise gespannt bzw. verdichtet sein, wenn sie wirksam werden, wodurch die Größe des ursprünglichen Widerstandes noch beträchtlich erhöht wird. .

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung umfaßt die Reglervorrichtung Einrichtungen zur Fernregelung bzw. -steuerung des Einsatzgrades der elastischen Einrichtungen, und gegebenenfalls zur Fernregelung bzw. -steuerung ihres Widerstandsgrades, wobei es möglich wird, ein einziges elastisches Element mit mehreren verschiedenen Arten von Steuerelementen des Gaspedals bzw. der übertragung dieser Steuerung anzuwenden.

Im folgenden werden nun einige Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Zahlendiagramm zum Vergleich des Widerstandes des Steuerelementes des Gaspedals eines mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht ausgestatteten Fahrzeugs mit dem Widerstand des Steuerelementes bei einem Fahrzeug, das erfindungsgemäß mit Einrichtungen mit zunehmender Elastizität und/oder Einrichtungen mit mehrfach abgestufter Elastizität aufweist;

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Gaspedals mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit zunehmender Elastizität in Form eines Luftkissens;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer elastischen Einrichtung mit zunehmender Elastizität in Form einer konisch verlaufenden Spiralfeder, wobei der Punkt, an welchem sie wirksam wird, mittels eines Kabels einstellbar ist;

Fig. h, 5 und 6 schematische Längsschnitte durch drei Reglervorrichtungen, welche in gleicher Weise beim Steuerelement bzw. dem Gestänge des Gaspedals oder auch beim Zuführelement für den Motor selbst in angepaßter Form verwendbar sind;

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Fig. 7 und 8 jeweils einen Axial- bzw. einen Querschnitt durch eine Beschleunigungsreglervorrichtung mit begrenzter Wirkung, welche auf einem Schwenkteil der Steuervorrichtung des Gaspedals verwendbar ist,
und

Fig. 9 eine schematische Ansicht einer durch Druckentlastung des Motors gesteuerten Reglervorrichtung.

Aus der graphischen Darstellung in Fig. 1 ist zu entnehmen, daß die Kurve 1 dem Widerstand des Steuerelementes des Gaspedals eines Fahrzeugs entspricht, das mit einfachen bekannten Rückstellfedern versehen ist. Dieser Widerstand verändert sich linear in Form von R = k x, wobei k das Elastizitätsmodul der allgemein verwendeten Rückstellfeder ist.

Die Kurve 2 entspricht dem Widerstand eines Steuerelementes des Gaspedals, das mit einer bekannten Rückstellfeder ausgestattet ist, zu deren Widerstand nach einem Pedalweg von 20% des gesamten Pedalwegs die Wirkung einer stark linear zunehmend arbeitenden Vorrichtung hinzuaddiert wird (die man beispielsweise durch Kompression bzw. Ausdehnung von Sprung- bzw. Wendelfedern in herkömmlicher zylindrischer Form erhält), wobei diese Wirkung ab einem gewissen Punkt ab, an welchem eine zusätzliche Feder wirksam wird, noch erhöht wird.

Die Kurve 3 entspricht dem Widerstand derselben Vorrichtung, jedoch mit starker, regelmäßig zunehmender Wirkung bei der gesamten Beschleunigung, die ebenfalls ab 20% des gesamten Pedalwegs wirksam wird.

Die Kurve A entspricht dem Widerstand des Steuerelementes eines Gaspedals, das mit bekannten Rückstellfedern ausgestattet ist, die von der von Anfang an wirkenden Kraft einer die Beschleunigung regelnden Feder mit stark zunehmender Wirkung überlagert werden, die noch mehr und mehr zunimmt, auf den gesamten Pedalweg Einfluß nimmt, und deren Widerstand noch zum ursprünglichen Widerstand ab Anfang bis zum Ende des Beschleunigungsvorgangs hinzuaddiert wird.

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Die Kurve 5 entspricht dem Widerstand des Steuerelementes eines Gaspedals mit einer die Beschleunigung regelnden Feder, die gleich der der Kurve 4 entsprechenden Feder ist, jedoch teilweise so vorverdichtet bzw. vorgespannt ist, daß sie nach 30% des gesamten Weges des Steuerelementes des Gaspedals wirksam wird.

Es ist erkennbar, daß im Fall der Kurve 5 bei dem Sprung 6 der größere Widerstand plötzlich an die Stelle des ursprünglichen Gaspedalwiderstands (Kurve 1) tritt, wodurch eine beträchtliche Kraft zum überwinden dieses Widerstandes erforderlich wird.

Die graphische Darstellung in Fig. 1 zeigt nur Beispiele, wobei die Anordnung des Punktes, ab welchem die elastischen Einrichtungen wirksam werden, sowie die verschiedenen Widerstandsgrößen und die Zunahme dieses Widerstandes in geeigneter Weise einstellbar sind, insbesondere mittels verschiedener Fernregelungsarten oder anderer Regeleinrichtungen.

Es liegt auf der Hand, daß die Erfindung zur Anwendung bei jeder Art eines in bezug auf die Beschleunigung geregelten Motors - oder auch bei jedem Element zur Energieversorgung des Motors - geeignet ist, d.h. also beim Gaspedal oder jedem Zuführelement zur Versorgung des Motors.

Ergebnisse dieser Art, wie sie mit Hilfe der Kurven 2, 3, h und 5 dargestellt sind, kann man mittels einer Vielzahl elastischer Einrichtungen erzielen, die entweder unter Druckbeanspruchung, unter Zugbeanspruchung, unter Biegebeanspruchung oder unter Verwindung arbeiten, und zwar von einem gewählten bzw. gewünschten Weg ab und zwischen dem Pedal bzw. dem Handgashebel, dem Steuergestänge oder dem Drosselhebel bzw. auch dem Zuführorgan zur Versorgung des Motors selbst und dem festen Aufbau des Fahrzeugs, wobei diese Einrichtungen sich leicht an die jeweiligen Anwendungsbereiche anpassen lassen bzw. von Anfang an im Zuführelement für die Versorgung des Motors eingebaut sind.

Eine dieser elastischen Einrichtungen besteht, wie Fig. 2 zeigt, aus einem Hohl- bzw. Luftkissen J, das sich auf pneumatischem oder hydraulischem Weg zusammendrücken und wieder entlasten läßt. Dieses Luftkissen

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kann insbesondere zwischen dem Gaspedal 8 bzw. dem Handgashebel, dem Drosselhebel oder dem für die Beschleunigung dienenden Gestänge und einem festen Teil, beispielsweise dem Boden 9 des Fahrzeugs befestigt werden. Das Luftkissen kann in einer anderen Ausführungsform auch indirekt komprimiert werden oder in Ruhestellung einen vorbestimmten Abstand vom Pedal 8 haben. Das Kissen kann auch durch eine die gleiche Wirkung erzielende Kolben-Zylinder-Anordnung ersetzt werden. Das Kissen bzw. die Zylinder-Kolben-Einheit könnte auch hydraulisch oder pneumatisch auf Entfernung mit einer starren oder elastischen Kompressions- bzw. Dekompressionskammer und/oder einem handbetätigten oder mechanisch arbeitenden Element verbunden sein, welches eine Fernübertragung der Regelwirkung des Druckes bzw. der Druckentlastung ermöglicht.

Zudem kann dieses Kissen durch eine Pumpe mit geschlossenem Kolben (in der Art einer geschlossenen Fahrradpumpe) ersetzt werden, die direkt oder indirekt mit dem Gaspedal bzw. dessen Gestänge verbunden ist, und muß nicht unbedingt direkt unter dem Gaspedal angeordnet sein, wobei die Kompression in geschlossenem Kreislauf entweder direkt oder mittels eines Strömungsmittels die gleiche Wirkung wie der zunehmende Widerstand gegenüber Beschleunigung hat.

Eine weitere Variante kann darin bestehen, das Luftkissen bzw. die Kolbenpumpe nur zur Übertragung des Luft- bzw. Gasdrucks in einer elastischen bzw. starren Kompressionskammer, die nahe oder im Abstand oder auch direkt angrenzend angeordnet ist, zu verwenden, bzw. auch mittels eines Strömungsmittels mit Hilfe eines hydropneumatisehen Organs die Wirkung zu übertragen, wobei das Strömungsmittel selbst zur hydraulischen übertragung der Regelwirkung auf die Beschleunigung verwendet werden kann.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können die elastischen Einrichtungen verschiedenartige und verschieden geformte Federn aufweisen. Beispielsweise lassen sich vertikal angeordnete Spiral- bzw. Schraubenfedern verwenden, deren Spiraldurchmesser zu- und/oder abnimmt, und die unter Krafteinwirkung nieder- bzw. zusammengedrückt werden, so daß das Nachgeben unter geringem Druck auf die aufgrund ihrer größeren Länge elastischeren äu-

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ßeren Spiralgänge beschränkt ist, worauf allmählich bei zunehmendem Druck sich Spirale nach Spirale komprimieren läßt, bis die inneren Spiralen erreicht sind, zu deren Kompression sehr viel mehr Kraftaufwand erforderlich ist, da sie kurzer sind. .

Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht vorteilhafterweise ein Komprimieren der Spiralen in derselben Ebene am Ende des Gaspedalweges. Die Zunahme der Kraft dieser Art Feder kann noch dadurch erhöht werden, daß man den Kern der Spiralen mit größerem Durchmesser oder mit zunehmender Härte oder auch mit unregelmäßiger Ganghöhe bzw. Steigung versieht. Diese Federn können insbesondere im Fall von Kissen zwischen dem Gaspedal und einem festen Punkt angeordnet werden, beispielsweise dem Boden des Fahrzeugs, wobei eine fest mit der unteren Spirale verbundene Befestigungsplatte verwendet wird. Es ist jedoch auch eine Anordnung an jedem anderen Punkt des Gestänges möglich.

Weiterhin sieht die Erfindung insbesondere bei den vorbeschriebenen und den im weiteren noch zu beschreibenden Ausführungsformen als elastische Einrichtungen Federn vor, die auf Verwindung belastbar sind, oder auch Torsions- bzw. Drehstabfedern. Diese Einrichtungen weisen mehrere Elastizitätsgrade auf und können mit einer der Anlenkungen des Pedals oder Gashebels oder auch mit dem Gestänge oder dem Gaszuführmechanismus verbunden sein und direkt oder indirekt auf diese Einrichtungen einwirken.

Weitere elastische Einrichtungen können auch in Form einer Nocke ausgebildet sein, die fest mit der Achse einer der Anlenkungen verbunden ist, beispielsweise mit dem Gashebel oder dem Gaspedal, oder - im Falle eines Motors mit Vergaser - mit der Achse des Zuführventils, wobei die Nocke gegen eine Blattfeder mit einem oder mehreren Elastizitätsgraden bzw. E-modulen in Anschlag gelangt.

Die erfindungsgemäße Regelvorrichtung kann auch aus einer Kombination von mindestens zwei der elastischen Einrichtungen mit ähnlichen, gleichen, oder verschiedenen, in geeigneter Weise gewählten Eigenschaften gebildet sein. Beispielsweise kann man Einrichtungen der oben bzw. der im Folgenden beschriebenen Art miteinander kombinieren, und zwar in einer Form, daß ihre

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Wirkungen addiert werden und sich auf einen Teil des Pedalweges oder auch auf den ganzen Pedalweg bzw. den Weg des Gashebels auswirken.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Reglervorrichtung 14 im wesentlichen aus einer Schraubenfeder 15 mit konischer Form besteht, die beispielsweise zwischen einem festen Aufbau (Boden eines Kraftfahrzeugs) und dem Steuerelement des Beschleunigungsmechanismus (hier des Gaspedals) angeordnet ist.

Bei dieser Ausführungsform ist ein Kabel 16 mit dem oberen Ende der Feder 15 mittels einer Einrichtung verbunden, die zur Verteilung der vom Kabel 16 auf die Feder 15 ausgeübten Zugkräfte dient. Bei dem dargestellten Beispiel besteht diese Einrichtung aus einem Auflageteil 17 in Form eines Pilzes, dessen Schaft 18 am Innendurchmesser der letzten Spirale 19 der Feder unter Kraftaufwand in diese eingepaßt ist.

Durch Spannen oder Lockern des Kabels 16 mit Hilfe einer Spanneinrichtung oder eines Steuerhebels, der fest mit einer Stütze 22 verbunden ist, oder auch mittels eines elastischen Schlauches läßt sich die Höhe der Feder und damit der Punkt, an dem die Vorrichtung wirksam wird, einstellen.

Fig. k zeigt eine Beschleunigungsreglervorrichtung, die auf Zug arbeitet und aus mehreren elastischen Einrichtungen mit verschiedenem Widerstand besteht, die jeweils hintereinander angeordnet und vorkomprimiert sind und deren Punkt, an dem sie wirksam werden und deren Elastizität an diesem Punkt einstellbar ist, wobei die verschiedenen Widerstände, die die einzelnen Einrichtungen aufbringen, aufeinanderfolgen.

Diese Reglervorrichtung weist ein rohrförmiges Teil 25 auf, auf dessen Enden jeweils eine Verschlußkappe bzw. ein Abschluß 26, 27 aufgeschraubt ist. Im Inneren des Teiles 25 gleiten zwei Schäfte 30, 31, die jeweils durch koaxiale Bohrungen gleiten, die in den Verschlußkappen 26, 27 ausgebildet sind und die jeweils einen als Halterung dienenden Kopf 28 bzw. 29 aufweisen.

Zwischen den Köpfen und den Verschlußkappen sind zwei Federn 32, 33 mit

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an den Widerstand und die Versetzung der Punkte, an denen die Federn in gewünschter Weise wirksam werden und unter Druckbeanspruchung arbeiten, angepaßter Elastizität und Länge angeordnet» Die Vorkomprimierung der Federn 32, 33 kann mittels Gewindebolzen 3k, 35 eingestellt werden, die auf die Schäfte 30, 31 aufgeschraubt sind.

Diese Schäfte 30, 31 weisen Befestigungsmittel auf, beispielsweise die Ringe 36, 37, die jeweils beispielsweise mittels ungespannter Kabel einerseits mit dem Steuerelement des Beschleunigungsorgans oder auf einem Punkt dessen Gestänges und andererseits mit einer Vorrichtung verbunden sind, die fest mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist, so daß eine Einstellung der Länge bzw. der Spannung des Kabels möglich ist.

Wenn man somit das Steuerelement des Beschleunigungsorgans betätigt, werden die Federn nur dann wirksam, wenn das Kabel gespannt ist, wodurch man einen vorgegebenen Wert des Steuerelements erzielt, der direkt der gewählten Beschleunigung und indirekt der gewünschten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht. Von diesem Punkt des Weges ab wird die Feder mit geringerer Elastizität zusammengedrückt, wobei sie zunächst der Steuerung mit einer ersten Widerstandsgröße entgegenwirkt, bis sie schließlich gegen die Verschlußkappe bzw. den Abschluß vollständig komprimiert ist. In diesem Augenblick wird die zweite Feder belastet und wirkt der Steuei— wirkung mit einer höheren Widerstandsgröße entgegen, die die erste Widerstandsgröße übersteigt, die zuerst überwunden werden muß, bevor die zweite Feder komprimiert werden kann.

Diese Reglervorrichtung könnte auch - wie Fig. 5 zeigt - aus zwei rohrförmigen Teilen 38, 39 bestehen, die an einem ihrer Enden einen unbeweglichen, koaxial durchbohrten Boden kO, und am anderen Ende einen verengten Abschnitt Vl aufweisen, der eine Öffnung begrenzt. Die beiden Teile 38, 39 enthalten jeweils zwei Köpfe kl, k"5, die untereinander mittels einer gemeinsamen Gewindestange kk verbunden sind, sowie zwei Federn k5, k6 mit verschiedener Federkraft, die jeweils zwischen den Köpfen und den verengten Abschnitten kl angeordnet sind. Die Einstellung der Vorspannung dieser Federn k5, k6 erzielt man mittels zweier Rändelschrauben *»8, ^9, die auf die gemeinsame Gewindestange kk aufgeschraubt sind.

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Eine derartige Vorrichtung könnte auch aus einem rohrförmigen Teil mit einer Mittelwandung bestehen, auf welcher zwei Federn mit. unterschiedlicher Federkraft und gegebenenfalls verschiedener Länge befestigt sind, die untereinander jeweils an ihren anderen Enden mit Hilfe zweier Gewindestangen verbunden sind, die durch Bohrungen in den beiden Böden des rohrförmigen Teiles verlaufen. Die Vorspannung bzw. die Einstellung des Punktes, an welchem jede der Federn wirksam wird, erreicht man durch Aufschrauben eines Gewindebolzens auf jede der Gewindestangen.

Es liegt auf der Hand, daß es auch möglich wäre, eine Reglervorrichtung vorzusehen, die in gleicher Art wie die in bezug auf Fig. h und 5 beschriebene ausgebildet ist und elastische Einrichtungen aufweist, die hintereinander oder parallel zueinander angeordnet sind, und deren Widerstandskräfte sich addieren.

Die Reglervorrichtung könnte beispielsweise - wie Fig. 6 zeigt - ein Hauptteil aufweisen, das aus zwei rohrförmigen Teilen 50, 51 besteht, die ineinander verschraubt sind. Eines dieser rohrförmigen Teile (50) ist an seinem freien Ende mittels einer Rändelkappe 52 verschlossen, oder mittels einer Kappe, die ein Befestigungsvorrichtung aufweist, die eine Verbindung zu einem Fernsteuerelement zur Einstellung des Punktes, an dem die Reglervorrichtung wirksam wird, ermöglicht, während das andere rohrförmige Teil 51 an seinem freien Ende einen Boden 53 mit einer axialen Bohrung aufweist, in welcher eine Gewindestange S^ mit einem Kopf 55 gleitet.

Das Hauptteil umschließt einerseits eine erste Feder 56, die zwischen dem Kopf 55 und dem Boden 53 angeordnet ist, und andererseits eine zweite Feder 57 m i t größerem Durchmesser als die erste, die zwischen einer Unterlagscheibe 58, die von dem in das andere rohrförmige Teil 51 eingeschraubten Ende des rohrförmigen Teiles 50 und dem Boden gehalten wird, angeordnet ist. Die Einstellung der Vorspannung der Feder 56 erhält man durch Auf- bzw. Abschrauben einer Mutter 59 auf der Gewindestange 54, während die Vorspannung der Feder 57 durch umgekehrtes Auf- bzw. Zuschrauben der beiden rohrförmigen Teile 50, 51 eingestellt wird.

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Zur Befestigung dieser Reglervorrichtung kann das rohrförmige Teil 50 ein Außengewinde aufweisen, welches ermöglicht, daß es auf ein fest mit dem festen Aufbau - beispielsweise mit der Steuersäule de's Fahrzeugs oder dem Armaturenbrett - verbundenes Stützteil 60' aufschraubbar ist.-Somit kann im letzteren Fall die Gewindestange 5¹* direkt oder indirekt mittels eines Vorgeleges am Pedal der Beschleunigungseinrichtung mit Hilfe eines Kabels angeschlossen werden. Die Einstellung des Punktes, an welchem die Feder 56 und damit die Reglervorrichtung wirksam wird, kann somit ein Einstellung, d.h. Lockerung bzw. Spannungsentlastung, des Kabels mittels des Ab- oder Aufschraubens des rohrförmigen Teiles 50 am Stützteil 6O¹ und mit Hilfe der Rändelkappe erfolgen, oder auch durch Verlagerung des Kabels.

Fig. 7 und 8 zeigen eine Beschleunigungsreglervorrichtung, welche anstelle der elastischen Einrichtungen, die der Wirkung der Steuerung mit zunehmendem Widerstand von einem bestimmten Punkt der mechanischen Einrichtungen ab entgegenwirken, die ihrerseits der Wirkung der Beschleunigungssteuerung eine oder mehrere Widerstandsgrößen entgegensetzt, die mittels mechanischer Einrichtungen selbst oder unter Kontakteinwirkung erzeugt werden. Dabei tritt die Wirkung von einem vorbestimmten Punkt des Weges des Steuerelementes der Beschleunigungseinrichtung an ein und ist darauf beschränkt, die Kraft dieser Widerstandsgröße(n) zu übersteigen, worauf die Wirkung für den restlichen Weg gleich Null wird.

Fig. 7 und 8 zeigen eine Beschleunigungsreglervorrichtung, die sich auf ein Drehteil des Steuermechanismus der Beschleunigungseinrichtung anpassen läßt und aus einem kleinen Handrad 60 besteht, das mit dem Gestänge 61 der Beschleunigungseinrichtung bzw. des Gaspedals verbunden und im Inneren eines zylindrischen Gehäuses 62 angeordnet ist, dessen innere Umfangsfläche aus zwei zylindrischen Abschnitten 63, 6A mit verschiedenem Durchmesser und koaxialer Anordnung besteht, die durch zwei Stufenabschnitte 65, 66 miteinander verbunden sind. Das Handrad 60 weist eine radiale Ausnehmung 67 auf, in welcher eine Druckfeder 68 vorgesehen ist, die auf einen Anschlag - eine Rolle oder eine Kugel 69 - einwirkt und sich auf diese Weise gegen die Innenfläche Gh des zylindrischen Gehäuses 62 anlegt.

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Selbstverständlich wird hier ebenfalls eine Widerstandsgröße geschaffen, deren Wert vom Kontaktelement bzw. Anschlag 69 der Stufenabschnitte 65, 66 bei einer Drehung des Gestänges 61 erzeugt wird. Die Einstellung des Punktes, an dem dieser Widerstandswert wirksam wird, läßt sich durch eine Drehung des zylindrischen Gehäuses 62 erzielen, beispielsweise mittels eines Gestänges 70. Man wird bemerken, daß bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen die Rollen bzw. Kugeln, die mit den Vorwölbungen bzw. Stufen in Berührung gelangen, auch durch jegliches andere für diesen Zweck geeignete Element ersetzt werden können.

Weiterhin ist ersichtlich, daß die Vorrichtung sich bei jeglicher Anlenkachse bzw. bei jeglichem Drehteil des Steuerelementes der Beschleunigungsvorrichtung bzw. des Gaspedals oder dessen Gestänge, oder auch am Zuführelement für die Versorgung des Motors selbst anwenden läßt.

Hier sollte man genau ausführen, daß die Nocke auch von der Achse, dem Anschlag, der Rolle oder der Kugel getragen werden könnte, und somit fest mit dem Gehäuse verbunden wäre. In gleicher Weise könnte die Nocke auch auf dem ebenen Abschnitt des Handrades angeordnet sein, sowie auf den Anschlägen, der Rolle oder der Kugel, und zwar an der Innenseite des Gehäuses, und umgekehrt.

Die in Fig. 9 dargestellte Reglervorrichtung ist ein Servo- bzw. Hilfsregler für die Beschleunigung und wird durch Unterdruck bzw. Druckentlastung des Motors gesteuert. Sie umfaßt im wesentlichen ein Luftkissen 72, das in Ruhelage mittels einer Feder 73 ausgebreitet gehalten wird, die fest mittels eines Stützteils ~]h auf dem Befestigungsbügel 75 des Vergasers 76 befestigt ist.

Das Luftkissen 72 steht mit der Einlaßleitung 77 des Motors mittels eines Schlauches 78 in Verbindung, so daß je nach Drehzahlbereich des Motors und je nach Stellung der Vergaserdrossel und damit je nach den Druckverhältnissen im Inneren des Schlauches 77 das Luftkissen sich zusammenzieht oder ausdehnt. Die bewegliche Fläche 79 des Luftkissens 72 weist eine Gelenkverbindung 80 auf, auf welcher eine Stange 81 schwenkbar ist, die selbst

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wiederum an ihrem Ende auf einem fest mit dem Stützteil 7^ verbundenen Querträger 83 angelenkt ist.

Diese Stange 81 ist einerseits über eine ausreichend Spiel aufweisende Verbindungseinrichtung - beispielsweise über ein entspanntes Kabel 82 mit geeignet gewählter Länge oder einstellbarer Länge - mit dem Steuerhebel 83 der Drossel oder an jedem anderen Punkt des Gestänges verbunden, die in umgekehrter Richtung zum Gestänge 8Λ des Gaspedals verläuft, und andererseits mit einem Kabel 85, welches mittels eines Reglerorgans bzw. eines Einstellelementes 86 eine Ferneinstellung der Spannung des Kabels 82 ermöglicht.

Wenn man somit in der Zuführdüse des Vergasers 76 eine Druckentlastung bzw. einen Unterdruck erreicht hat, zieht das Luftkissen zusammen und übt

wegen des/ über das Kabel 82 auf den Hebel 83 der Drossel einen Zug aus, was/ starren Gestänges 8*» des Gaspedals dazu führt, daß das Gaspedal mit einer Kraft beaufschlagt wird, die dahingehend wirkt, das Gaspedal wieder nach oben zu drücken bzw. dieses auf einer bestimmten Höhe zu halten.

Wenn die Druckentlastung bzw. der Unterdruck beträchtlich ist - was einer wirtschaftlichen Arbeitsweise entspricht - wird dadurch das Luftkissen vollständig zusammengezogen, und die dadurch ausgeübte Zugwirkung läßt eine vollständig ungehinderte Beschleunigung nur bis zu einem Wert zu, der einer Begrenzung der Spannung des Kabelspiels 82 entspricht, so wie dieser Wert in Abhängigkeit von der Änderung der Beschleunigung und folglich der gewünschten Geschwindigkeitsänderung voreingestel1t wurde.

Wenn nun der Kraftfahrer die voreingestellte wirtschaftliche Beschleunigungsgrenze einhalten will, so wählt er eine Fahrweise, die dem Widerstand des Pedals entspricht. Auf jeden Fall kann er auf Wunsch oder bei Bedarf durch Ausübung eines Druckes, der größer ist als die Rückstellkraft des Luftkissens, auf das Gaspedal eine für ihn passende Fahrweise annehmen.

Es ist festzustellen, daß aufgrund des Spiels, das durch das Kabel 82 entsteht, die Wirkung des Luftkissens 72 auf den Hebel 83 der Drossel erst ab einem bestimmten Punkt des Pedalweges einsetzt, wodurch unter

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anderem vermieden wird, daß der Widerstand des Luftkissens nur bei geringen Motordrehzahlen belastet wird, beispielsweise beim Starten des Motors. Diese Regelung ermöglicht es in jedem Fall, den gewünschten Drehzahl bereich und damit die gewünschte Geschwindigkeit zu erreichen.

Um ein stoßweises Arbeiten des Luftkissens zu vermeiden, und um dem Luftkissen eine gewisse Zeit zum Ansprechen auf die Beschleunigungsbewegungen zu lassen, kann man einerseits ein Ventil 87, welches auf dem Schlauch 78 angeordnet ist - wodurch man im Inneren des Luftkissens 72 den Unterdruck bzw. die Druckentlastung aufrechterhalten kann - und andererseits eine Luftleitung 88 vorsehen, die parallel zum Ventil 87 angeordnet ist und deren Luft-auslaß mittels eines Absperrhahnes 89 eingestellt werden und z.B. elektrisch so ferngesteuert werden kann, daß nur eine langsame Rückstellung des Luftkissens möglich ist.

Dieser Kreis kann auch einen weiteren handbetätigten oder automatisch ferngesteuerten Hahn aufweisen, welcher in Abhängigkeit vom Drehzahlbereich des Motors oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder auch des eingelegten Ganges den Unterdruck bzw. die Druckentlastung aufheben oder verringern kann.

Es liegt auf der Hand, daß das Luftkissen auch durch einen Zylinder und einen Kolben in der Art, wie sie bei Servobremsen Verwendung finden, ersetzt werden kann. Gleicherweise könnte das Luftkissen bzw. die Zylinder- und Kolbenanordnung direkt auf das Kabel 82 einwirken.

Es wäre außerdem möglich, die Wirkung des Luftkissens 72 - oder auch der Zylinder-Kolben-Anordnung - umzukehren, indem man die Anlenkpunkte des Hebels 81 vertauscht oder die bewegliche Fläche 79 gegenüber dem Vergaser in bezug auf das Stützteil anordnet. In diesem Fall würde die Druckentlastung bzw. der Unterdruck eine Lockerung bzw. Spannungsentlastung - und keinen Zug mehr - hervorrufen, so daß eine Widerstandsgröße geschaffen wird, wenn keine Druckentlastung mehr vorliegt, d.h. wenn man stärker beschleunigt und dagegen eine ungehinderte Beschleunigung ermöglicht, wenn man nur wenig beschleunigt.

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Es ist wichtig zu beachten, daß in diesem Fall der Hebel auf Zug arbeitet, wenn aufgrund einer weniger starken Belastung der Rückstellfeder des Luftkissens die Druckentlastung bzw. der Unterdruck nachläßt.

Somit stellt sich die Zugkraft auf die mehr oder weniger große Druckentlastung des Motors ein und legt die Beschleunigung fest, indem eine wirtschaftliche Beschleunigung uneingeschränkt bzw. kaum gebremst so belassen wird, wodurch eine starke Druckentlastung bzw. ein starker Unterdruck erzeugt wird, und indem die Beschleunigung über die voreingestellte Spannung des Kabels 82 hinaus in dem Maß immer mehr erschwert wird, in dem man die Druckentlastung vermindert, da die Beschleunigungsbewegung immer stärker gegen die Wirkung der Rückstellfeder des Luftkissens in dem Maß arbeitet, in dem sie immer weniger stark durch die die Kompression des Luftkissens bewirkende Druckentlastung neutralisiert wird.

In diesem letzteren Fall muß der Fahrer des Fahrzeugs nur den Beanspruchungen des Gestänges auf dem Pedal folgen, um das Pedal konstant auf dem Widerstandswert zu halten, der von der .Reglervorrichtung erzeugt wi rd.

Natürlich könnte die Einwirkung auf das Pedal durch den Fahrer des Fahrzeugs auch durch die Wirkung einer geeigneten Feder ersetzt werden, in welchem Fall die Reglervorrichtung als Servoregler dienen würde.

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Claims

Patentansprüche

1. I Verfahren zum Regeln der Beschleunigung von Motoren, insbesondere von mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen betriebenen Motoren, zur Verringerung des Energieverbrauchs und zur Verminderung der Gefahren überhöhter Geschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Einrichtungen verwendet werden, die auf Zug, auf Druck oder auch auf Verwindung direkt oder indirekt beanspruchbar sind und von einem vorgegebenen Punkt des Weges des Steuerelementes des Gaspedals ab einen zunehmenden oder linearen Widerstand mit einer oder mehreren Widerstandsgrößen wirksam werden lassen, daß die Einrichtungen mit dem Steuerelement für die Beschleunigung oder an einem Punkt der Vorrichtung zur übertragung dieser Steuerung so verbunden sind, daß dem durch den Kraftfahrer auf das Steuerelement ausgeübten Steuerdruck zu Anfang des Weges des Steuerteils ein Widerstand entgegengesetzt wird, der analog zu dem von herkömmlichen, mit einfachen Rückstellfedern arbeitenden Steuerelementen aufgebrachten Widerstand ist, und daß dieser Widerstand von einem bestimmten Punkt des Weges an rasch zunimmt, bis er am Ende des Weges viel größer - beispielsweise um ein Mehrfaches größer als der Steuerdruck der gewöhnlichen Steuerelemente wird, wobei alle ursprünglichen Einstellungen und der gesamte ursprüngliche Beschleunigungsbereich beibehalten werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Einrichtungen mit zunehmender Elastizität bzw. mit zunehmenden oder linearen Elastizitätsgrößen ausgebildet sind und auf Biegung oder Druck so beansprucht werden, daß zum anfänglichen Widerstand des Gaspedals ab einer bestimmten Weglänge des Steuerelementes ein zunehmender Widerstand oder zumindest zwei Widerstandsgrößen, die nacheinander zur Wirkung kommen, hinzuaddiert werden.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als elastische Einrichtungen ein einziges elastisches Element mit gegebenenfalls einstellbarer Elastizität verwendet wird, welches nach teilweiser Vorspannung bzw. Vorkompression wirksam wird.

k. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Einrichtungen (15; 32, 33; hS, *»6; 56, 57; 72; 68) direkt oder auch mit gewünschtem Spiel auf Zug, Biegung, Verwindung oder Druck zur Beaufschlagung des Gaspedals (8), des Handgashebels oder des Gestänges (Bk) des Gaspedals und des festen Aufbaus (9) oder des Zuführelementes zur Versorgung des Motors beanspruch-bar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennze i chn e t , daß die elastischen Einrichtungen aus einem hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagbaren· Kissen (7; 72) oder aus einer Zylinder-Kolben-Anordnung bestehen, und daß das hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagbare Kissen bzw. die Zylinder-Kolben-Anordnung pneumatisch oder hydraulisch über eine Entfernung hinweg mit einer Kompressionsbzw. Dekompressionskammer, die elastisch oder starr ist, und/oder mit einem handbetätigten oder mechanisch arbeitenden Element zur Übertragung oder zur Aufnahme der Fernsteuerung des Druckes bzw. der Druckentlastung verbindbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche k und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Einrichtungen mit Hilfe verschiedenartiger und verschieden geformter Federn, beispielsweise vertikale Schraubenfedern (15), ausgebildet sind, deren Spiralendurchmesser zu- und/oder abnimmt und die flach zusammendrückbar sind, so daß ein Nachgeben der Federn unter geringem Druck auf die äußeren Spiralen beschränkt ist, die aufgrund Ihrer größeren Länge elastischer sind, und daß die Federn zunehmend bei ansteigendem Druck von Spirale zu Spirale nachgeben, bis die inneren Spiralen erreicht sind, zu deren Kompression eine stärkere Druckeinwirkung erforderlich ist, da sie kürzer s i nd.

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7· Vorrichtung zum Regeln der Beschleunigung nach einem der Ansprüche k bis 6, bei welcher elastische Einrichtungen oder Kombinationen elastischer Einrichtungen Verwendung finden, die auf Druck, auf Zug, auf Biegung oder auf Verwindung beanspruchbar sind und eine zusätzliche zunehmende oder nicht zunehmende Elastizität bzw. stufenweise zunehmende Elastizität aufweisen, und die mit dem Steuerelement des Gaspedals und/oder an einem Punkt der Vorrichtung zur übertragung dieser Steuerung verbunden sind, dadurch gekennze i chne't , daß die elastischen Einrichtungen mit Vorrichtungen zur direkten oder Fernsteuerung, in jedem Augenblick_?des genauen Punktes des Weges des Steuerelementes des Gaspedals verbunden sind, von welchem ab die elastischen Einrichtungen zum Regeln der Beschleunigung zur Wirkung bringbar sind, und zum eventuellen Regeln der Widerstandsgröße der elastischen Einrichtungen in dem Augenblick, in dem sie zur Einwirkung gebracht werden.

8. Vorrichtung zum Regeln nach einem der Ansprüche k bis 7, welche auf Zug oder Druck arbeitet, dadurch gekennze i chn e t , daß sie aus mindestens zwei elastischen Einrichtungen mit verschiedenen Elastizitätswerten besteht, die hintereinander und/oder parallel zueinander angeordnet sind und gegebenenfalls vorkomprimiert bzw. vorgespannt sind, und daß die Punkte, an denen die elastischen Einrichtungen nacheinander zur Wirkung bringbar sind, sowie deren Elastizitätswerte an diesen Punkten getrennt einstellbar sind, wobei die Widerstandsgrößen der verschiedenen elastischen Einrichtungen entlang des gesamten Weges des Steuerelementes des Gaspedals aufeinanderfolgen bzw. sich addieren.

9. Vorrichtung zum Regeln nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie einerseits über eine Verbindungseinrichtung mit dem Steuerelement des Gaspedals oder auch mit einem Teil des Gaspedalgestänges (8^) oder auch mit dem Zuführelelement zur Versorgung des Motors, und andererseits direkt mit einer Regeleinrichtung verbunden ist, beispielsweise mit einer herkömmlichen Spanneinrichtung mit elastischem Teil in Form eines Hebels, eines Handrades (60), einer Zuganordnung, einer Riemenscheibe, einer Zahnstange oder auch einer Kette, und daß das elastische Teil so angeordnet ist, daß die Regeleinrichtung erst ab einem bestimmten Punkt des Weges des Gaspedals ab,

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der einer vorgegebenen Beschleunigung und folglich der gewünschten Fahrtgeschwindigkeit entspricht, unter- Spannung setzbar ist und der Steuerwirkung einen gewissen Widerstand entgegensetzt.

10. Vorrichtung zum Regeln der Beschleunigung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus zwei ineinander verschraubbaren rohrförmigen Teilen (50, 51) bestehendes Element vorgesehen ist, von denen das erste (50) mit einer Kappe (52) verschlossen ist, während das andere (51) an seinem freien Ende einen Boden (53) mit einer axialen Bohrung aufweist, in welcher eine Gewindestange (5*0 mit einem Kopf (55) gleitet, daß das Element (50, 51) einerseits eine zwischen dem Kopf (55) und dem Boden (53) angeordnete erste Feder (56) und andererseits eine zweite Feder (57) aufweist, deren Durchmesser größer ist als der der ersten Feder und die zwischen dem Ende des ersten rohrförmigen Teiles (50) und dem Boden (53) gehalten ist, daß die Vorkompression der ersten Feder (56) durch Auf- bzw. Zuschrauben einer Mutter (59) auf der Gewindestange (5*0 einstellbar ist, während die Vorkompression der zweiten Feder (57) durch umgekehrtes Zu- bzw. Aufschrauben der beiden rohrförmigen Teile (50, 51) einstellbar ist.

11. Vorrichtung zum Regeln nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste rohrförmige Teil (50) zu seiner Befestigung und zum Einstellen des Punktes, an welchem die erste Feder (56) zur Wirkung bringbar ist, ein Außengewinde zum Verschrauben mit einem mit dem festen Aufbau (9) verbundenen Stützteil (60') aufweist.

12. Vorrichtung zum Regeln nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste rohrförmige Teil (50) mittels einer eine Gleitbewegung und eine Blockierung ermöglichenden Einrichtung auf dem festen Aufbau angebracht ist.

13. Vorrichtung zum Regeln, welche mit einem Schwenkteil des Steuerelementes des Gaspedals bzw. des Gaspedalgestänges verbunden ist, nach Anspruch A, dadurch gekennzeichnet, daß ein kleines Handrad (6o) vorgesehen ist, welches mit dem Schwenkteil verbunden und im Inneren eines zylindrischen Gehäuses (62) angeordnet ist, dessen innere Umfangsflache mindestens eine Erhebung bzw. stufenförmigen Abschnitt (65, 66) aufweist, und daß das Handrad (60)

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ein mit der inneren Umfangsflache mittels einer elastischen Einrichtung (68) in Berührung gehaltenes Kontaktelement (69) aufweist, wobei die Einstellung des Punktes, an welchem die auf diese Weise erhaltene Widerstandsgröße zur Wirkung bringbar ist, durch Drehung des zylindrischen Gehäuses (62) oder umgekehrt durch Drehung des Handrades (60) erziel bar ist.

1A. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennze i cnnet, daß anstelle des Handrades (60) ein Nocken vorgesehen ist, und daß das Kontaktelement fest mit dem Gehäuse (62) verbunden ist.

15. Vorrichtung zum Regeln der Beschleunigung nach Anspruch A, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftkissen (72) bzw. eine Zylinder-Kolben-Anordnung vorgesehen ist, welches bzw. welche in Ruhelage mittels eines elastischen Elementes (73) gehalten ist, das im Ansprechen auf die Druckentlastung des Motors steuerbar ist, und welches bzw. welche direkt oder indirekt das Steuerelement des Gaspedals und/oder das Gaspedal gestänge (8k) und/oder auch das Zuführelement zur Versorgung des Motors beaufschlagt.

16. Vorrichtung zum Regeln der Beschleunigung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftkissen (72) bzw. die Zylinder-Kolben-Anordnung mit der Einlaßleitung (77) des Motors über einen Schlauch (78) und ein Ventil (87) in Verbindung steht, welches Ventil (87) den Unterdruck bzw. die Druckentlastung im Luftkissen (72) aufrechterhält, und daß daß eine Luftleitung (88) mit einstellbarem Luftauslaß - wobei die Einstellung direkt oder durch Fernbedienung erfolgt - parallel zum Ventil (78) so angeordnet ist, daß nur eine langsame Rückstellung des Luftkissens möglich ist.

17. Vorrichtung zum Regeln der Beschleunigung nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennze ichnet , daß eine bewegliche Fläche (79) des Luftkissens bzw. die Stange des Kolbens mit dem Steuerhebel (83 ) für die Vergaserdrossel über ein entspanntes Kabel (85) verbunden ist, und daß ein Reglerorgan (86) die Spannung des Kabels (85) fernsteuert.

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18. Vorrichtung zum Regeln nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekenn ze! chnet, daß der Regel Vorgang in Abhängigkeit vom Anstieg des Unterdrucks bzw. von der zunehmenden Druckentlastung und somit von der Zurückziehung des Kissens (72) erfolgt, sodaß auf das Gaspedal gestänge (84) ein entgegen der Beschleunigungsrichtung wirkender Zug bis zur Begrenzung des freien Weges des Gaspedals ausübbar ist, und zwar mit voreingestelltem Spiel, das für das Zugelement belassen ist und welches eine wirtschaftliche und den Unterdruck bzw. die Druckentlastung erzeugende Beschleunigung hervorruft bzw. aufrechterhält.

19. Vorrichtung zum Regeln nach einem der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Regel Vorgang in Abhängigkeit von der Verminderung des Unterdrucks bzw. von der abnehmenden Druckentlastung und somit von der Entspannung des Kissens (72) erfolgt, so daß die das Kissen in entspanntem Zustand haltende Feder oder jede andere damit verbundene Rückstellfeder in dem Maß, in dem der Unterdruck bzw. die Druckentlastung kleiner wird, freigesetzt ist, so daß gerade die Kraft der das Gaspedal in dem Maß, in dem diese Kraft freigesetzt ist, rückstel1 enden Feder bzw. Federn die Beschleunigung bis zu dem voreingestellten Spiel des freien Weges in dem Maß verringern, in dem sie am stärksten und damit am wenigsten wirtschaftlich ist, wobei der Unterdruck bzw. die Druckentlastung verringert ist.

20. Vorrichtung zum Regeln nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige elastische Einrichtung vorgesehen ist, die gegebenenfalls einstellbar ist, und deren Wirkung nach teilweiser Vorspannung oder Vorkompression einsetzt.

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