DE2755338A1

DE2755338A1 - Elektrische stellvorrichtung fuer geschwindigkeitsregeleinrichtungen

Info

Publication number: DE2755338A1
Application number: DE19772755338
Authority: DE
Inventors: Harald Collonia
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1977-12-12
Filing date: 1977-12-12
Publication date: 1979-06-13
Also published as: BR7808117A; AU4217678A; IT7830584A0; AU524266B2; SE442387B; US4267491A; DE2755338C2; GB2012994A; JPS5648692B2; FR2411100A1; GB2012994B; FR2411100B1; IT1101360B; SE7812463L; JPS5493716A

Description

VDD Adolf Schindling AG 6000 Frankfurt/Main GrSfstraBe 103 Elektrische Stellvorrichtung für Geschuindlgkeitsreqel-

elnrlchtungen

Die Erfindung bezieht eich auf eine elektrische Stellvorrichtung, insbesondere für eine Geschuindigkeitsregeleinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem Stellmotor, einem das Stellorgan betätigenden, drehbar gelagerten Stellelement, das über eine elektromagnetische Kupplung mit dem Stellmotor in tüirkverbindung steht, und einer überuiachungsstufe für die mechanische Funktion der Kupplung.

Bekannte Stellvorrichtungen dieser Gattung befinden sich beispielsweise in Geschuindigkeitsregelanlagen von Kraftfahrzeugen, die ein Fahren mit konstant geregelter Fahrgeschwindigkeit erlauben. Ebenso sind sie in Geschuindigkeitsregelanlagen verwendbar, bei denen die Stellung des Gaspedals in ein elektrisches Solluertsignal umgesetzt und einem elektrischen Regler zugeführt wird. Der Reglerausgang wirkt auf die Stellvorrichtung, die mit der Drosselklappe gekuppelt ist und deren jeueilige Position in ein elektrisches Istuertsignal umgesetzt und auf den Istuerteingang des Reglers gegeben uird. Eine solche Einrichtung kann anstelle des üblichen Boudenzugs zwischen dem Gaspedal und der Drosselklappe verwendet werden und hat mithin im Vergleich zu einer solchen mechanischen Verbindung montagetechnische Vorteile und auch Vorteile anderer Art.

Da ein fehlerhaftes Arbeiten der Stellvorrichtung zu gefahrlichen Fahrsituationen führen kann, ist bei einer bekannten Stellvorrichtung eine Überwachungsstufe für die mechanische Funktion der in der Stellvorrich-

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tung befindlichen Kupplung vorhanden. Mit dieser Überuachungsstufe uiird die Rücklaufzeit des Stellelements aus seiner ausgelenkten Stellung in seine Ruhestellung gemessen und in einem vorgegebenen LJgrt verglichen. Bei Überschreiten des vorgegebenen liierts gibt die Überuachungsstufe ein Signal ab, das beispielsweise die gesamte Regeleinrichtung abschaltet. Oa die RUcklaufzeit des Stellelements aus einer Position geringer Auslenkung kürzer ist als aus einer Position maximaler Auslenkung, in beiden Fällen aber als Kriterium für ein fehlerhaftes Arbeiten das Überschreiten der maximal möglichen zulässigen Rücklaufzeit herangezogen wird, können Funktionsmängel auftreten, die solange von der Überuachungsstufe nicht erfaßt werden, bis das Stellelement einmal aus einer Position maximaler Auslenkung zurückbeuiegt uird.

Dieser Nachteil soll durch die Erfindung überwunden werden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Stellvorrichtung mit einer Überuachungsstufe zu konzipieren, die eine einwandfreie und sichere Erfassung aller Funktionsmängel der in der Stellvorrichtung befindlichen Kupplung gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Überuachungsstufe Mittel zum Erfassen der Rückstellgeschuindigkeit des Stellelements oder Stellorgans, Mittel zum Vergleich der tatsächlichen Rückstellgeschuindigkeit mit einer vorgegebenen Referenzgröße und Mittel zum Erzeugen eines Signals bei einer unzulässigen Abueichung der tatsächlichen Rückstellgeschuindigkeit von der Referenzgroße enthält.

Durch die Erfassung der Rückstellgeschwindigkeit und deren V/ergleich mit einem vorgegebenen Referenzwert ist eine von dem Umfang der Auslenkung des Stellelements oder Stellorgans abhängige und damit lückenlose Überwachung der Funktion der Kupplung möglich. Irgenduelche auftretenden Funktionsmängel an der in der Stellvorrichtung befindlichen

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Kupplung sind somit sicher erfaß- und auswertbar. Ein besonderer l/orteil der Erfindung besteht darin, daß eine solche Überwachungsstufe mit einem äußerst geringen Aufwand realisierbar ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist als Mittel zum Erfassen der Rückstellgeschwindigkeit ein mit dem Stellelement gekuppelter elektrischer Stellungsgeber vorhanden, dem eine Differenzierstufe nachgeschaltet ist. Der Stellungsgeber liefert hierbei ein Spannungssignal mit einer stetig wachsenden oder fallenden Amplitude an die Differenzierstufe, die dieses Signal in einen Impuls mit einer der Rückstellgeschwindigkeit des Stellelements bzw. Stellorgans proportionalen Amplitude umsetzt. Da bei einer Vielzahl von Anwendungsfällen die Stellvorrichtung mit einem mit dem Stellelement gekuppelten elektrischen Stellungsgeber ausgerüstet ist - so beispielsweise bei Verwendung der Stellvorrichtung in einer Geschwindigkeitsregeleinrichtung, bei der der mit dem Stellelement gekuppelte Stellungsgeber ein der Position des Stellelements proportionales Spannungssignal erzeugt, das als Istwertsignal an den Istwerteingang des elektrischen Reglers gegeben wird -, kann zumindest in diesen Fällen auf den bereits vorhandenen Stellungsgeber zurückgegriffen werden. Hierdurch verringert sich der für die Überwachungsstufe erforderliche Aufwand ganz beträchtlich.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zum l/ergleich der tatsächlichen Rückstellgeschwindigkeit mit einer vorgegebenen Referenzgröße und zum Erzeugen eines Signals bei einer unzulässigen Abweichung beider Größen der Differenzierstufe ein Komparator nachgeschaltet, dessen anderer Eingang mit einer Referenzspannung beaufschlagt ist und dessen Ausgang an den einen Eingang eines Konjunktionsgliedes angeschlossen ist, dessen anderer Eingang von einem die Rückstellung des Stellelements auslösenden Signal beaufschlagt ist.

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Als Komparator kann in üblicher LJeise ein entsprechend beschalteter Operationsverstärker vorgesehen werden.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel enthält,näher erläutert.

Die Stellvorrichtung 1, die einen Stellmotor 2, eine mit diesem gekuppelte elektromagnetische Kupplung 3 und ein auf deren Ausgangsuelle sitzendes Stellelement k umfaßt, ist in eine Geschuindigkeitsregeleinrichtung eingegliedert. Diese umfaßt einen Geachuindigkeitsgeber 5, dessen Ausgangssignal eine der Fahrgeschuindigkeit proportionale Frequenz besitzt, die in einem dem Geber 5 nachgeschalteten Frequenz-Spannungs-ldandler 6 in eine der Frequenz proportionale Spannung umgewandelt uird. Der Ausgang des Frequenz-Spannungs-LJandlers 6 ist einmal mittelbar über eine Speichereinheit 7 für den Geschuindigkeitssolluert und zum anderen unmittelbar mit einem Differenzverstärker B verbunden. Der Ausgang des Differenzverstärkers 8 steuert den Stellmotor 2 der Stellvorrichtung 1.

Das Stellelement *», das in Form einer Scheibe ausgebildet ist, ist mit einem flexiblen Stellorgan 9 verbunden, dessen freies Ende an einem Hebel 1D der Drosselklappe 11 angreift. Das andere Ende des Hebels 1G ist mittels einer Zugfeder 12 gefesselt, derart, daß das Stellelement k bei Drehung in einer Richtung den Hebel 1G unter Spannung der Feder 12 verschuenkt und bei Betätigung der Kupplung 3 im Sinne eines Trennens das Stellelement U durch die Feder 12 in ihre Ruheposition zurückgedreht uird.

Mit der Ausgangsuelle der Kupplung 3 ist des weiteren ein elektrischer Stellungsgeber 13 gekuppelt, dessen Ausgang über eine Differenzierstufe 1** mit dem einen Eingang eines Komparators 15 verbunden ist, dessen anderer Eingang mit einer konstanten Referenzspannung beaufschlagt ist.

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Der Ausgang des Komparatora 15 ist an den einen Eingang eines UND-Gliedes 16 angeschlossen, dessen anderer Eingang mit einer Steuerleitung 17 verbunden ist, Ober die und zuei Schaltern 1B und 19 die Regeleinrichtung unuirksam schaltbar ist. Der Schalter 18 steht dabei mit der Fußbremse des Kraftfahrzeugs und der Schalter mit der Fahrzeugkupplung in klirkverbindung_t derart, daß bei einer Betätigung der Kupplung oder der Fußbremse ein positives Abschaltsignal auf den Regler gegeben uird. Der Ausgang des UND-Gliedes 16 uirkt auf einen Schalter 2Q₁ der in der Stromversorgungsleitung 21 für den Regler liegt.

Durch die Überwachungsstufe, die summarisch mit 22 bezeichnet ist, erfolgt eine stgndige überuachung der einuandfreien Funktion der Kupplung 3, des Stellorgans 9 und der Drosselklappe 11. Hierbei uird jede Bewegung des Stellelements k durch den Stellungsgeber 13 in ein sich änderndes Spannungssignal umgeformt, das in der Differenzierstufe 1*» differenziert und danach im Komparator 15 mit der vorgegebenen Referenzspannung verglichen uird. Ist die Anderungsgeschwindigkeit des vom Stellungsgeber 13 kommenden Signals zu gering, so gibt der Komparator 15 ein Ausgangssignal an das UND-Glied. Dies kann beispielsweise der Fall sein, uenn wahrend eines Regelvorgangs das Stellelement k gedreht uird. Infolgedessen tritt am Ausgang des UND-Gliedes kein Steuersignal auf. Erst uenn der Schalter 18 oder der Schalter 19 durch Betätigen der Bremse oder der Fahrzeugkupplung geschlossen und der Regler unuirksam geschaltet uird und infolgedessen das Stellelement durch die nunmehr im Sinne eines Trennens betätigte Kupplung 3 durch die Feder 12 in ihre Ruhestellung zurückgedreht uird, führt, uenn diese Zurückbewegung zu langsam ist, das im Ausgang des Komparators 15 erscheinende Signal zu einem Durchschalten des UND-Gliedes 16, da auch dessen anderer Eingang durch den geschlossenen Schalter 18 oder 19 mit positivem Potential beaufschlagt ist. Die Folge ist, daß die gesamte Regeleinrichtung ober den Schalter 20 abgeschaltet uird.

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e e r s e i f e

Claims

WDO Adolf Schindling AG 6000 Frankfurt/Main

Gräfstraße 103

Patentansprüche

Elektrische Stellvorrichtung, insbesondere für eine Geschuiindigkeitsregeleinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem Stellmotor, einem das Stellorgan betätigenden, drehbar gelagerten Stellelement, das über eine elektromagnetische Kupplung mit dem Stellmotor in bJirkverbindung steht, und einer Überuachungsstufe für die mechanische Funktion der Kupplung , dadurch gekennzeichnet, daß die Überuachungsstufe (22) Mittel (13, 1*0 zum Erfassen der Rückstellgeschuindigkeit des Stellelements (Ό oder Stellorgans (9), Mittel (15) zum Vergleich der tatsächlichen Rückstellgeschuiindigkeit mit einer vorgegebenen ReferenzgröBe und Mittel (16) zum Erzeugen eines Signals bei einer unzulässigen Abweichung der tatsächlichen Rückstellgeschuiindigkeit von der ReferenzgröBe enthält.

Elektrische Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Erfassen der Rückstellgeschuindigkeit ein mit dem Stellelement (Ό gekuppelter elektrischer Stellungsgeber (13) vorhanden ist, dem eine Differenzierstufe (1<») nachgeschaltet ist.

Elektrische Stellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzierstufe (1Ό ein Komparator (15) nachgeschaltet ist, dessen anderer Eingang mit einer Referenz-

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ORIGINAL INSPECTED

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spannung beaufschlagt ist und dessen Ausgang an den einen Eingang eines Konjunktionsgliedes (16) angeschlossen ist, dessen anderer Eingang van einem die Rückstellung des Stellelements ({*) ausläsenden Signal beaufschlagt ist.

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