DE2804389C2 - - Google Patents
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- B60K31/06—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including fluid pressure actuated servomechanism in which the vehicle velocity affecting element is actuated by fluid pressure
- B60K31/10—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including fluid pressure actuated servomechanism in which the vehicle velocity affecting element is actuated by fluid pressure and means for comparing one electrical quantity, e.g. voltage, pulse, waveform, flux, or the like, with another quantity of a like kind, which comparison means is involved in the development of a pressure which is fed into the controlling means
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeuggeschwindigkeits
regeleinrichtung mit einem Motorstellantrieb und einem
Geschwindigkeitsregler, der beim Betätigen der Bremse oder
Kupplung oder dergleichen abgeschaltet wird und in Betrieb
auf ein Geschwindigkeitseingangssignal, das die Momentan
fahrzeuggeschwindigkeit wiedergibt, und auf ein Geschwindig
keitsreferenzsignal anspricht, das einen vorgegebenen Wert
hat, um den Stellantrieb so zu regeln, daß die Leistung
verringert wird, wenn die Momentanfahrzeuggeschwindigkeit
den vorgegebenen Wert überschreitet, wodurch verhindert wird,
daß das Kraftfahrzeug durch den Motor mit einer höheren
als der vorgegebenen Geschwindigkeit angetrieben wird.
Eine derartige Fahrzeuggeschwindigkeitsregeleinrichtung
ist aus der DE-OS 26 09 867 bekannt, die einen Fahrgeschwin
digkeitsistwertgeber, einen setzbaren Speicher zum Speichern
eines Fahrgeschwindigkeitssollwertes, einen Regler, eine End
stufe zum Ansteuern eines Stellglieds sowie eine Steuereinheit
mit willkürlich betätigbaren Tastern zum Auslösen von Schalt
signalen zum Ein- und Ausschalten des Stellgliedes sowie zum
Setzen des Speichers bei gleichzeitigem Einschalten des Stell
gliedes aufweist. Die Steuereinheit ist für diese Schalt
funktionen mit zwei Tastern ausgerüstet. Mit dem Auslösesignal
zumindest des einen Tasters wird ein bistabiles Schaltwerk
angesteuert, von dem wiederum der Schalter zum Ein- und Aus
schalten des Stellgliedes angesteuert wird. Das bistabile
Schaltwerk ist ein T-Flipflop, dessen Triggereingang an den
oder die Doppelfunktionstaster angeschlossen ist und dessen
einer direkt auf den Ausgang durchgreifender Eingang an den
anderen Taster angeschlossen ist. Diese direkt auf den Aus
gang durchgreifenden Eingänge haben gegenüber dem Trigger
signal Vorrang, so daß mit Sicherheit gewährleistet ist,
daß bei Betätigung der Bremse oder der Kupplung das Stell
glied ausgeschaltet wird und auch ausgeschaltet bleibt,
selbst wenn einer der beiden Taster betätigt wird.
Daneben sind weitere Geschwindigkeitsregeleinrichtungen
bekannt, bei denen die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit
mit einem vorgegebenen Wert verglichen wird und die Maschi
nenleistung abgeschaltet oder reduziert wird, wenn das Fahr
zeug die vorgegebene Geschwindigkeit überschreitet. Derartige
Fahrgeschwindigkeitsregeleinrichtungen können in Fahrzeugen,
wie beispielsweise Lastzügen, eingesetzt werden, um eine
überhöhte Geschwindigkeit und die daraus resultierende Zer
störung der Kraftfahrzeugmaschine bzw. des Kraftfahrzeugs
zu verhindern und/oder um Treibstoff zu sparen.
Ein Nachteil der bekannten Fahrzeuggeschwindigkeits
regeleinrichtungen besteht darin, daß sie die Verwendung
der kinetischen Energie, die durch ein Fahrzeug bei der Berg
abwärtsfahrt gewonnen wird, verhindern. Überschreitet ein
Kraftfahrzeug bei einer Bergabwärtsfahrt die vorgegebene
Geschwindigkeit, so wird die Kraftfahrzeugmaschine abge
schaltet, es kann dennoch infolge der Schwerkraft die Fahr
zeuggeschwindigkeit ansteigen. Wenn dann die bergabwärts
führende Straße eben wird oder möglicherweise wieder an
steigt, beginnt die Fahrzeuggeschwindigkeit abzusinken, und
die Maschinenleistung wird so lange nicht gesteigert, bis
die Geschwindigkeit unter einen vorgegebenen Maximalwert
absinkt. Daher wird die durch die Talfahrt des Fahrzeugs ge
wonnene kinetische Energie nicht ausgenutzt bzw. vergeudet,
was gleichbedeutend mit einer Treibstoffvergeudung ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrzeuggeschwindig
keitsregeleinrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu
verbessern, daß die bei einer Bergabwärtsfahrt durch ein
Fahrzeug gewonnene kinetische Energie ausgenutzt wird und die
Fahrzeuggeschwindigkeitsregeleinrichtung die Motorleistung
bei Vorliegen bestimmter Umstände selbst dann automatisch
erhöht, wenn die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit oberhalb eines
vorgegebenen Maximalwertes liegt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst,
daß eine Übersteuersicherungsanordnung eine erste Einrich
tung, die zumindest auf das Geschwindigkeitseingangssignal
anspricht, um ein erstes Steuersignal zu erzeugen, wenn
die Momentanverzögerung des Fahrzeugs größer als eine vorge
gebene Ganggeschwindigkeit ist, eine zweite Einrichtung, die
auf das Geschwindigkeitseingangssignal und auf das Geschwin
digkeitsreferenzsignal anspricht, um ein zweites Steuersignal
zu erzeugen, wenn die Momentanfahrzeuggeschwindigkeit den
vorgegebenen Wert übersteigt, und eine dritte Einrichtung
umfaßt, die auf das erste und zweite Steuersignal sowie
auf ein Signal anspricht, das nur erzeugt wird, wenn die
Motorleistung durch den Stellantrieb auf ein vorgegebenes
Minimum verringert wird, um den Geschwindigkeitsregler zu
übersteuern und den Stellantrieb zu veranlassen, die Motor
leistung zu erhöhen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Beispiels
unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Einrichtung,
Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Betriebs
weise der unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen Einrich
tung, und
Fig. 3 ein schematisches Schaltdiagramm entsprechend
dem Blockschaltbild von Fig. 1.
In Fig. 1 ist der Teil der Geschwindigkeitsregel
einrichtung, der die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit über
wacht und diese mit einem vorgegebenen Maximalwert vergleicht,
durch einen Block 10 dargestellt. Dieser Teil der Einrichtung
kann beispielsweise eine leicht abgewandelte Ausführungsform des in
der britischen Patentschrift 13 86 961 beschriebenen und
beanspruchten Geschwindigkeitsreglers sein, der in Betrieb beim Betätigen der Bremse, Kupplung oder dgl. abgeschaltet
wird. Dieses Patent be
schreibt in erster Linie eine Einrichtung, die nicht dazu dient,
ein Fahrzeug am Überschreiten eines vorgegebenen Maximalwer
tes zu hindern, die vielmehr das Fahrzeug auf einen vorgege
benen Geschwindigkeitswert einregelt, die aber sehr wohl abgewandelt
werden kann, indem in erster Linie ihr Geschwin
digkeitsspeicherschaltkreis, der dem in der Patentschrift be
schriebenen Kondensator C 4 zugeordnet ist, entfernt wird, um
auf diese einfache Weise zu verhindern, daß eine vorgegebene
Maximalgeschwindigkeit überschritten wird. Wie in Fig. 1
dargestellt ist, empfängt der Block 10 ein Eingangssignal
auf einer Leitung 12, das die tatsächliche Fahrzeuggeschwin
digkeit wiedergibt und darüber hinaus ein Signal auf einer
Leitung 14, welches die vorgegebene Maximalgeschwindigkeit
darstellt, das ist die Maximalgeschwindigkeit, die weiterhin
als V r bezeichnet wird, mit der das Fahrzeug durch seine Ma
schine angetrieben wird. Die Signale auf den Leitungen 12 und
14 können in jeder geeigneten Weise erzeugt werden. Beispiels
weise kann das Signal auf der Leitung 12 mittels eines geeig
neten Umwandlers erzeugt werden, wie dieser beispielsweise
in der voranstehend erwähnten britischen Patentschrift be
schrieben ist, während das Signal auf der Leitung 14 mittels
eines einstellbaren Potentiometers gewonnen werden kann.
Zur Regelung der Maschinenleistung umfaßt die Einrichtung
einen geeigneten Stellantrieb 16 für die tatsächliche
Einstellung der Maschinenleistung in Abhängigkeit von der
durch die Einrichtung ausgeübten Regelfunktion, wie diese über
eine Leitung 18 in den Stellantrieb 16 eingespeist wird. Der
Stellantrieb 16 kann jede geeignete Form, teilweise abhängig
von der Bauart der Maschine, aufweisen. Es kann beispiels
weise ein durch Unterdruck betätigter Stellantrieb sein, der
ein Drosselventil regelt. Im Falle einer turbogeladenen Die
selmaschine, bei der der Ansaugverteiler nicht mit einer her
kömmlichen Unterdruckquelle ausgerüstet ist, kann ein über
einen elektrischen Motor betätigter Stellantrieb verwendet
werden und im Falle einer Dieselmaschine kann ein solcher
Stellantrieb eine Zahnstange regeln, die die Dieselkraft
stoffeinspritzdüsen einstellt. Von welcher Bauart auch der
Stellantrieb 16 sein mag, so ist er stets mit einem Mikro
schalter oder mit einem ähnlichen Detektor zur Erzeugung
eines Ausgangssignals auf einer Leitung 20 ausgerüstet, wenn
er in seine Minimaleinstellung durch den Geschwindigkeits
regler 10 gebracht wird, das ist der Fall, wenn der Geschwin
digkeitsregler die Maschinenleistung auf ihre Minimaleinstel
lung herabgedrosselt hat, als Ergebnis eines Überschreitens
ihrer Geschwindigkeitsregelfunktion in Übereinstimmung mit
der relativen Größe der Signale auf den Leitungen 12 und 14.
Wie Fig. 1 zeigt, ist ein erster Vergleicher 22 (erster Komparator),
beispielsweise ein Fehler-Verstärker, vorgesehen, der die
Signale auf den Leitungen 12 und 14 vergleicht und das re
sultierende Fehlersignal, das die Differenz zwischen der tat
sächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und dem vorgegebenen Maxi
malwert Vr anzeigt, einer Differenzierschaltung 24 zuführt.
Die Differenzierschaltung 24 mißt die Geschwindigkeitsände
rung des Fehlersignals und ist empfindlich bezüglich der
Stromrichtung, um ein Ausgangssignal auf einer Leitung 26
nur dann zu erzeugen, wenn das Fahrzeug verzögert wird, wobei
das Ausgangssignal die Verzögerungsgeschwindigkeit des Fahr
zeugs wiedergibt. Die Leitung 26 führt zu dem einen Eingang
eines Vergleichers 28 (zweiter Komparator), dessen zweiter Eingang mit einem Be
zugssignal auf einer Leitung 30 beaufschlagt wird, das einen
vorgegebenen Pegelwert der Verzögerung darstellt, wobei der
exakte Wert vorab in Abhängigkeit von dem Fahrzeug fest ein
gestellt wird. Der Vergleicher 28 erzeugt ein Ausgangssignal (erstes Steuersignal)
auf einer Leitung 32, wenn die tatsächliche Fahrzeugverzöge
rung den Bezugspegel auf der Leitung 30 überschreitet.
Die Einrichtung umfaßt des weiteren einen Vergleicher 34 (dritter Komparator)
mit einer Verriegelungsschaltung für Untergeschwindigkeit, wo
bei der Vergleicher 34 die Signale von den Leitungen 12 und
14 empfängt. Der Vergleicher 34 erzeugt auf einer Leitung 36
nur dann ein Ausgangssignal (zweites Ausgangssignal), wenn die tatsächliche Fahrzeug
geschwindigkeit, die durch das Signal auf der Leitung 12 dar
gestellt ist, die Geschwindigkeit Vr überschreitet, die durch
das Signal auf der Leitung 14 wiedergegeben wird.
Die Leitungen 32 und 36 sind an eine UND-Torschal
tung 38 (Koinzidenztorschaltung) angeschlossen. Der Ausgang dieser Torschaltung 38
wird über eine weitere UND-Torschaltung 40 und über einen geeig
neten Leistungsverstärker 42 dem Stellantrieb 16 zugeführt.
Die UND-Torschaltung 40 wird durch eine Freigabe- und
Halteschaltung 44 gesteuert. Die Schaltung 44 umfaßt eine
ODER-Torschaltung, von der ein Eingang mit dem Signal auf
der Leitung 20 beaufschlagt wird, das erzeugt wird, wenn der
Stellantrieb 16 in seine minimale Maschinenleistungseinstel
lung gebracht wurde. Der andere Eingang der ODER-Torschal
tung empfängt auf einer Leitung 46 ein Signal von dem Aus
gang der UND-Torschaltung 40. Der Ausgang der Schaltung 44 ist
mit dem Regeleingang der UND-Torschaltung 40 durch eine Leitung
48 verbunden. Die Leitung 48 ist des weiteren mit einer UND-NICHT-
Schaltung 50 für den Vorwärtsantrieb verbunden, deren Aus
gang über eine Leitung 52 mit dem Geschwindigkeitsregler 10
verbunden ist, dessen Anwendung nachstehend beschrieben
werden wird.
Die Betriebsweise der Einrichtung wird nun näher er
läutert, wobei angenommen wird, daß das Fahrzeug zunächst
auf einem abwärtsgerichteten Straßenabschnitt läuft, so daß
seine Geschwindigkeit infolge der Schwerkraft über den vor
gegebenen Maximalwert Vr ansteigt.
Wenn die Geschwindigkeit auf diese Weise ansteigt,
bewirkt der Geschwindigkeitsregler 10, daß der Stellantrieb
16 die Maschinenleistung auf ihre Minimaleinstellung herab
drosselt und sobald diese Einstellung erreicht ist, wird die
Leitung 20 erregt, so daß die Freigabe- und Halteschaltung
44 ein Ausgangssignal erzeugt, das die UND-Torschaltung 40 frei
gibt oder öffnet.
Ist nun der Straßenverlauf derart, daß die Straße
eben wird oder wieder ansteigt, beginnt die Fahrzeuggeschwin
digkeit zu fallen und ein Ausgangssignal wird durch die Dif
ferenzierschaltung 24 erzeugt, die die Verzögerungsgeschwin
digkeit anzeigt. Wenn die Verzögerungsgeschwindigkeit die
Minimaleinstellung auf der Leitung 30 überschreitet, erzeugt
der Vergleicher 28 ein Ausgangssignal auf der Leitung 32, das
den einen Eingang der UND-Torschaltung 38 erregt. Vorausge
setzt, daß die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit die vor
gegebene Maximalgeschwindigkeit Vr überschreitet, erzeugt
der Vergleicher 34 ein Ausgangssignal auf seiner Leitung 36 und
dieses Ausgangssignal erregt den anderen Eingang der UND-
Torschaltung 38. Die UND-Torschaltung 38 erzeugt daher ein Aus
gangssignal, das durch die freigegebene UND-Torschaltung 40
läuft und den Stellantrieb 16 über dem Verstärker 42 erregt.
Der Stellantrieb 16 wird dabei in dem Sinne betätigt, daß
die Maschinenleistung nun anzusteigen beginnt. Es ist selbst
verständlich, daß, sobald der Stellantrieb 16 sich von seiner
minimalen Leistungseinstellung entfernt, das Signal auf der
Leitung 20 verschwindet. Jedoch wird die UND-Torschaltung 40
weiterhin durch eine Rückkopplungs-Verriegelungsschleife,
gebildet durch eine Leitung 46 über die Freigabe- und Halte
schaltung 44 und eine Leitung 48 offen gehalten.
Wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit im
Zeitpunkt der Betrachtung über die Geschwindigkeit Vr liegt,
tendiert der Geschwindigkeitsregler 10 selbstverständlich
dahin, den Stellantrieb 16 in seiner minimalen Leistungsein
stellung zu halten. Um es zu ermöglichen, daß das Ausgangs
signal des Verstärkers 42 diese Regelfunktion übersteuert,
erregt das Ausgangssignal der Freigabe- und Halteschaltung 44 die UND-NICHT-Schaltung
50 für einen Vorwärtsantrieb und das resultierende Signal
auf der Leitung 52 ermöglicht es, den Geschwindigkeitsregler
über eine UND-Torschaltung 54 kurzzeitig abzuschalten. Die UND-Tor
schaltung 54 ist so geschaltet, daß sie nur bei dem gleich
zeitigen Auftreten des Signals auf der Leitung 32 (Verzögerungssignal) und des
Ausgangssignals von einem Vergleicher 56 öffnet. Der Ver
gleicher 56 vergleicht die tatsächliche Fahrzeuggeschwindig
keit, die durch das Signal auf der Leitung 12 wiedergegeben
wird, mit einem Bezugssignal, das eine vorgegebene relativ
hohe Geschwindigkeit, empfangen auf einer Leitung 58 wieder
gibt, und erzeugt nur dann ein Ausgangssignal, wenn die Fahr
zeuggeschwindigkeit diese relativ hohe Geschwindigkeit über
schreitet. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Schal
tung 50 den Geschwindigkeitsregler 10 während seines norma
len Betriebes abschaltet, wobei die Schaltung 50 ihre Ab
schaltfunktion nur ausführen kann, wenn die Fahrzeuggeschwin
digkeit oberhalb des relativ hohen Wertes, der durch das Be
zugssignal auf der Leitung 58 wiedergegeben wird, welches
oberhalb der Grenze der Geschwindigkeitsregelung, die durch
den Regler 10 ausgeübt wird, liegt, und wenn gleichzeitig
das Fahrzeug mit einer relativ hohen Geschwindigkeit verzö
gert wird, die oberhalb einer vorgegebenen Geschwindigkeits
verzögerung liegt.
Die Einrichtung spricht daher auf bestimmte spezifische
Bedingungen an, um die Maschinenleistung zu steigern, auch
dann, wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit einen
vorgegebenen Maximalwert Vr der Geschwindigkeit überschreitet.
Diese spezifischen Bedingungen sind folgende:
- (a) Der Geschwindigkeitsregler 10 muß zunächst die Maschinenleistung auf ihren Minimalwert gedrosselt haben, so daß das Signal auf der Leitung 20 die UND-Torschaltung 40 öffnen kann;
- (b) die Geschwindigkeitsverzögerung des Fahrzeugs muß einen vorgegebenen Minimalwert überschreiten, so daß der Vergleicher 28 ein Ausgangssignal auf der Leitung 32 erzeugen kann;
- (c) die Vergleicher- und Verriegelungs-Schaltung 34 muß feststellen, daß die tat sächliche Fahrzeuggeschwindigkeit oberhalb eines vorgegebenen Maximalwertes Vr der Geschwindigkeit liegt, so daß die Schal tung 34 ein Ausgangssignal auf der Leitung 36 erzeugen kann.
Nur wenn diese drei Bedingungen gleichzeitig er
füllt sind, kann die Einrichtung die Wirkung des Geschwindig
keitsreglers 10 überwinden und die Maschinenleistung erhö
hen, auch dann, wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindig
keit Vr überschritten wird.
Die Wirkung dieses Vorgangs besteht darin, daß die
Maschinenleistung ansteigt, während das Fahrzeug infolge des
Verlaufes der Straße, die eben oder aufsteigend verläuft,
verzögert wird, und auf diese Weise wird die Maschinenleis
tung verfügbar gemacht, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit
unter den Wert Vr abfällt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
sich dem Wert Vr nähert, erzeugt die Vergleichs- und Verriegelungs-Schaltung 34 nicht mehr
länger ein Ausgangssignal auf der Leitung 36 und die UND-Torschal
tung 38 wird geschlossen. Zu der gleichen Zeit verschwindet
das Signal auf der Leitung 46 und die UND-NICHT-Schaltung 50
für den Vorwärtsantrieb wird abgeschaltet. Der Geschwindig
keitsregler kann nun die Steuerung über den Stellantrieb 16
in der üblichen Weise übernehmen.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ermög
licht es daher, die Maschinenleistung erheblich früher an
steigen zu lassen, die Konditionen, die einer abwärts verlau
fenden Straße entsprechen, als dies der Fall bei einer Kon
trolle des Stellantriebs 16 durch den Geschwindigkeitsregler
10 allein wäre. Wenn der Stellantrieb 16 einzig und allein
durch den Geschwindigkeitsregler 10 kontrolliert wäre, so
könnte er nicht mit einer Erhöhung der Maschinenleistung be
ginnen, bevor nicht die Fahrzeuggeschwindigkeit tatsächlich
unter den Wert Vr abgefallen ist, und wegen der unvermeidli
chen Verzögerungen in der Einrichtung, würde die Fahrzeuggeschwindig
keit unumgänglich erheblich absinken, insbesondere wenn das
Fahrzeug beginnt sich bergauf zu bewegen, bevor die gestei
gerte Maschinenleistung diesen Vorgang kompensieren könnte.
Dadurch, daß die Maschinenleistung erheblich frü
her gesteigert wird, als dies bei bekannten Einrichtungen der Fall
ist, reduziert die beschriebene Einrichtung den Verlust an kine
tischer Energie, die durch die Abwärtsbewegung des Fahrzeugs
gewonnen wird, erheblich.
Anhand von Fig. 2 wird nunmehr die Funktionsweise
der Einrichtung näher erläutert. In Fig. 2 ist längs der Verti
kalachse die Fahrzeuggeschwindigkeit aufgetragen, und es wird
davon ausgegangen, daß die Einrichtung so eingestellt ist, das Vr
gleich 85 km/h beträgt. Die unterste Kurve A stellt in etwas
übertriebener Form den Höhenverlauf einer Straße dar. Die
Kurve B zeigt die Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit
längs der Straße unter der Kontrolle der mit Bezugnahme auf
Fig. 1 beschriebenen Einrichtung, während die Kurve C Vergleichs
zwecken dient und die entsprechende Veränderung der Fahrzeug
geschwindigkeit zeigt, die man erhält, wenn der Stellantrieb
16 einzig und allein durch den Geschwindigkeitsregler 10
gesteuert wäre.
Wie aus der Kurve A ersichtlich ist, bewegt sich
das Fahrzeug zunächst bergab, und die Fahrzeuggeschwindigkeit
erreicht 115 km/h. Im Punkt D beginnt die Straße eben zu ver
laufen, und die Fahrzeuggeschwindigkeit sinkt bei geringer
Geschwindigkeitsverzögerung ab. Im Punkt E steigt die Straße
an, und die Geschwindigkeitsverzögerung des Fahrzeuges
wächst. Im Punkt F wird angenommen, daß der Vergleicher 28
(Fig. 1) nunmehr die Leitung 32 aktiviert. Dadurch wird
der Verstärker 42 erregt und der Stellantrieb 16 beginnt
die Maschinenleistung zu erhöhen. Im Punkt G wird angenom
men, daß die Maximalleistung von der Maschine nunmehr zur
Verfügung steht.
Im Punkt H fällt die Fahrzeuggeschwindigkeit unter
den Wert Vr und die Leitung 36 wird außer Spannung gesetzt.
Die Einrichtung gelangt nunmehr unter die Kontrolle des Geschwin
digkeitsreglers 10. Wegen des aufwärtsgerichteten Gradienten
des Straßenverlaufs setzt sich der Abfall der Fahrzeugge
schwindigkeit fort und erreicht ein Minimum im Punkt I,
steigt jedoch danach an und wird dann durch die vorgegebene
Geschwindigkeit Vr des Geschwindigkeitsreglers 10 begrenzt.
Wenn die Einrichtung einzig und allein durch den Ge
schwindigkeitsregler 10 gesteuert wird, so ist es offen
sichtlich, daß der Geschwindigkeitsregler 10 den Stellan
trieb 16 erst nach dem Punkt J erregt, um die Maschinenleis
tung zu erhöhen und wegen der unumgänglichen Verzögerung
in der Einrichtung wäre dann die volle Maschinenleistung nicht
vor dem Punkt K verfügbar. Das Ergebnis hiervon ist, daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit bis auf einen Minimalwert im Punkt
L abfällt, bevor sie wieder anzusteigen beginnt, bis sie
evtl. auf den Wert Vr begrenzt wird, und es ist festzustel
len, daß dies einen erheblichen Verlust an Geschwindigkeit
ergibt, was sich als ein Verlust an verfügbarer kinetischer
Energie, demgemäß einem erhöhten Kraftstoffverbrauch und
längerer Fahrzeit niederschlägt.
Fig. 3 zeigt ein Schaltdiagramm, in dem das Block
diagramm nach Fig. 1 in einem praktischen Ausführungsbei
spiel dargestellt ist. In Fig. 3 sind korrespondierende
Teile zu Fig. 1 mit den gleichen Positionsnummern gekenn
zeichnet.
Wie ersichtlich, sind dem Fehler-Verstärker 22 (erster Komparator) und
dem Vergleicher 34 mit der Untergeschwindigkeitsschaltung
entsprechende Trennverstärker 60 und 62 vorgeschaltet.
Der Vergleicher 34 umfaßt einen Geschwindigkeits
vergleicher 66, der ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Größe
und Polarität von der Differenz zwischen den Signalen auf den
Leitungen 12 und 14 abhängt. Dieses Signal wird der Basis
eines Transistors 68 über eine Zener-Diode 70 zugeführt, die
nur durchgeschaltet ist, wenn die Größe und die Polarität
des Ausgangssignals von dem Vergleicher 66 derart sind, daß
dieses Signal anzeigt, daß die tatsächliche Fahrzeuggeschwin
digkeit den Wert Vr um zumindest einen vorgegebenen Betrag
überschreitet. Wenn diese Bedingungen auftreten, läßt die
Zener-Diode 70 es zu, daß der Transistor 68 leitend wird,
wodurch ein Transistor 72 abgeschaltet wird, um das ge
wünschte Signal auf der Leitung 36 zu erzeugen.
Die Freigabe- und Halteschaltung 44 ist durch
einen Transistor 74 gebildet, dessen Basis mit dem Stellan
trieb 16 verbunden ist und ein Signal auf der Leitung 20
empfängt, das anzeigt, daß sich der Stellantrieb in seiner
minimalen Leistungseinstellung befindet. Die Basis empfängt
des weiteren das Signal von der Rückkopplungsschleife 46;
jedes dieser Signale ist derart, daß es den Transistor 74
abschaltet. Dies bewirkt, daß ein Kondensator 76 geladen
wird, der eine Zeitverzögerung schafft, um einen Falschbe
trieb zu verhindern. Wenn der Kondensator 76 geladen ist,
wird ein Transistor 78 eingeschaltet, der seinerseits einen
Transistor 80 abschaltet. Auf diese Weise wird es ermöglicht,
daß ein Transistor 82, der die Funktion der UND-Torschaltung
38 und der Verstärkers 42 in Fig. 1 ausführt, in die Lage
versetzt wird, durch die Signale von dem Vergleicher 28 und
der Vergleicher 34 eingeschaltet zu werden.
Die UND-NICHT-Schaltung 50 umfaßt einen Transistor
86, der eingeschaltet wird, um die Leitung 52 zu erregen,
wenn der Transistor 74 abgeschaltet ist.
Es ist offensichtlich, daß die unter Bezugnahme
auf die Fig. 1 und 3 beschriebenen Schaltungen nur bei
spielhaft sind und daß andere Schaltungen bzw. Schaltkreise
für die Durchführung der erörterten Funktionen statt dessen
verwendet werden können. So ist es bei einer anderen Ausfüh
rungsform möglich, daß der Fehler-Verstärker 22, die Diffe
renzierschaltung 24 und der Vergleicher 28 durch eine Anord
nung zum Abtasten des Signals auf der Leitung 12 in regel
mäßigen Intervallen ersetzt werden können. Wird angenommen,
daß die Vergleichs- und Untergeschwindigkeits-Verriegelungs
schaltung 34 anzeigt, daß die tatsächliche Fahrzeuggeschwin
digkeit oberhalb des Wertes Vr liegt, so werden die aufein
anderfolgenden Signalabtastungen einem Vergleicher zugeführt,
der den Wert jeder Abtastung mit dem vorangegangenen ver
gleicht, um auf diese Weise festzustellen, ob eine Verzöge
rung auftritt oder nicht. Wie zuvor wird die normale Kon
trolle des Stellantriebs 16 durch den Geschwindigkeitsregler
10 fortgesetzt, wenn der Vergleicher der aufeinanderfolgenden
Abtastungen anzeigt, daß die Verzögerung beendet wurde.
Claims (4)
1. Fahrzeuggeschwindigkeitsregeleinrichtung mit einem
Motorstellantrieb (16) und einem Geschwindigkeitsregler
(10), der beim Betätigen der Bremse oder Kupplung oder
dergleichen abgeschaltet wird und in Betrieb auf ein Geschwindigkeitseingangs
signal, das die Momentanfahrzeuggeschwindigkeit wieder
gibt, und auf ein Geschwindigkeitsreferenzsignal an
spricht, das einen vorgegebenen Wert hat, um den Stellan
trieb (16) so zu regeln, daß die Leistung verringert
wird, wenn die Momentanfahrzeuggeschwindigkeit den vor
gegebenen Wert überschreitet, wodurch verhindert wird,
daß das Kraftfahrzeug durch den Motor mit einer höheren
als der vorgegebenen Geschwindigkeit angetrieben wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Übersteuersicherungsanordnung eine erste Ein
richtung (22, 24, 28), die zumindest auf das Geschwindig
keitseingangssignal anspricht, um ein erstes Steuer
signal (32) zu erzeugen, wenn die Momentanverzögerung des
Fahrzeugs größer als eine vorgegebene Ganggeschwindigkeit
ist, eine zweite Einrichtung (34, 38), die auf das Ge
schwindigkeitseingangssignal und auf das Geschwindig
keitsreferenzsignal anspricht, um ein zweites Steuer
signal zu erzeugen, wenn die Momentanfahrzeuggeschwin
digkeit den vorgegebenen Wert übersteigt, und eine dritte
Einrichtung (40, 42, 44, 54) umfaßt, die auf das erste
und zweite Steuersignal sowie auf ein Signal (20) an
spricht, das nur erzeugt wird, wenn die Motorleistung
durch den Stellantrieb (16) auf ein vorgegebenes Minimum
verringert wird, um den Geschwindigkeitsregler (10)
zu übersteuern und den Stellantrieb (16) zu veranlassen,
die Motorleistung zu erhöhen.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Einrichtung einen ersten Komparator (22),
der ansprechend auf das Geschwindigkeitseingangssignal
(12) und das Geschwindigkeitsreferenzsignal (14) ein
Fehlersignal entsprechend der Differenz der beiden Si
gnale erzeugt, eine Differenzierschaltung (24) zum
Differenzieren des Fehlersignals, um ein Geschwindigkeits-
Verzögerungssignal entsprechend der Kraftfahrzeugge
schwindigkeitsverzögerung zu erzeugen, und einen zweiten
Komparator (28) umfaßt, der das Geschwindigkeits-Verzöge
rungssignal mit einem Referenzsignal (30) vergleicht, das
die vorgegebene Geschwindigkeits-Verzögerung wiedergibt,
um das erste Steuersignal (32) zu erzeugen, und daß die
zweite Einrichtung aus einem dritten Komparator (34) für
den Vergleich des Geschwindigkeitseingangssignals (12)
und des Geschwindigkeitsreferenzsignals (14), um das
zweite Steuersignal (36) zu erzeugen, und einer Koinzidenz
torschaltung (38) besteht, die die beiden Steuersignale
empfängt.
3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Einrichtung eine Abtastschaltung zum wieder
holten und gleichmäßigen Abtasten des Geschwindigkeitsein
gangssignals (12), einen ersten Komparator zum Vergleich
jedes abgetasteten Signals mit der Größe des nächstfolgen
den abgetasteten Signals, um ein Geschwindigkeits-Verzöge
rungssignal zu erzeugen, das die Geschwindigkeitsverzöge
rung des Kraftfahrzeugs wiedergibt, und einen zweiten Kom
parator für den Vergleich des Geschwindigkeits-Verzöge
rungssignals mit einem die vorgegebene Geschwindigkeit re
präsentierenden Signal enthält, und daß die zweite Einrich
tung einen weiteren Komparator, der auf das Geschwindig
keitseingangssignal (12) und das Geschwindigkeitsreferenz
signal (14) anspricht, um das zweite Steuersignal zu er
zeugen, und eine Koinzidenztorschaltung (38) umfaßt, die
das erste und das zweite Steuersignal empfängt.
4. Regeleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die dritte Einrichtung eine Verriegelungsanordnung
(40, 42, 44) aufweist, die auf den Ausgang der Koinzidenz
torschaltung (38) und auf das Signal (20) anspricht, das
erzeugt wird, wenn der Stellantrieb (16) die Motorleistung
auf das vorgegebene Minimum reduziert.
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