DE3337664C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur
Schlupfbegrenzung bzw. -verhinderung von angetriebenen
Rädern eines Kraftfahrzeugs mit einer durch ein direkt
bedienbares Leistungsstellorgan steuerbaren Brennkraft
maschine.
Die angetriebenen Räder eines Kraftfahrzeugs gehen in
unerwünscht hohem Schlupf über, wenn der Kraftschluß
zwischen Reifen und Fahrbahn kleiner als das jeweils
wirkende Beschleunigungsmoment ist. Dieser Fall tritt
sowohl beim "Gasgeben", d. h. der Leistungserhöhung der
Brennkraftmaschine, mit Hilfe des in der Regel als soge
nanntes Gaspedal ausgebildeten Leistungsstellorgan, als
auch beim "Gaswegnehmen", d. h. der Leistungsverminderung,
auf. Es ist zwar für den letzteren Fall bekannt (DE-OS 31
37 161), die Drosselklappe bei Zurücknahme des Leistungs
stellorgans zur Verminderung des Bremsmoments der Brenn
kraftmaschine zu öffnen und damit eine Freilaufwirkung zu
erzielen, doch erfordert dies einen Eingriff in das Über
tragungsgestänge zwischen dem Leistungsstellorgan und der
Drosselklappe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die ohne Eingriff
in den Übertragungsweg zwischen Leistungsstellorgan und
dem die Leistung der Brennkraftmaschine bestimmenden
Steuerorgan eine wirksame Schlupfbegrenzung bzw. -verhin
derung gewährleistet. Bei dem zuletzt angesprochenen
Steuerorgan handelt es sich im Falle einer Otto-Brenn
kraftmaschine in der Regel um die Drosselklappe, im Falle
einer Diesel-Brennkraftmaschine um den Stellhebel der
Einspritzpumpe.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen ver
stellbaren Anschlag für das Leistungsstellorgan, der
dieses bei Auftreten von anormalem Schlupf aus der vorge
wählten Lage in eine Lage verstellt, bei der die Räder den
maximal zulässigen Schlupf besitzen.
Durch die direkte Wirkung des Anschlags auf das Leistungs
stellorgan erhält der Fahrer selbst die Information über
einen ggf. auftretenden unzulässigen Schlupf der angetrie
benen Räder. Da der Anschlag jeweils die Stelle angibt,
bei der der Schlupf gerade den maximal zulässigen Wert
besitzt, kann der Fahrer dann jeweils in jeder Verkehrs
situation die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine auf
den jeweils extrem möglichen Wert einstellen. Das Kraft
fahrzeug kann somit stets mit dem optischen Vortrieb bzw.
mit der optimalen Verzögerung betrieben werden.
Zwar ist es bekannt, direkt auf das Leistungsstellorgan
einzuwirken. Zum einen erfolgt dies, um den Fahrer bei
einer Störung der Brennkraftmaschine bzw. des Kraftfahr
zeugs zu warnen (DE-AS 23 44 863 und DE-OS 25 55 429). Zum
anderen erfolgt dies zu dem Zweck, eine vorgegebene Ge
schwindigkeit einzuhalten bzw. deren Überschreiten zu
verhindern (DE-PS 24 42 511 und DE-OS 26 30 071). In
beiden Fällen fehlt jedoch jeder Zusammenhang mit dem
jeweils vorliegenden bzw. zulässigen Antriebs- bzw. Ver
zögerungsmoment der Brennkraftmaschine.
Die konstruktive Ausführung der Erfindung kann verschieden
sein. Neben der an sich aus der DE-PS 24 42 511 bekannten
Ausführung eines elektrisch verstellbaren Anschlags kann
der Anschlag auch hydraulisch betätigt sein. Dies bietet
den Vorteil, daß relativ hohe Kräfte auch bei langzeitigem
Einsatz störungsfrei auf das Leistungsstellorgan übertra
gen werden können. Wie bei dem bekannten Anschlag kann
dabei das Leistungsstellorgan sowohl in Richtung einer
Leistungsverminderung als auch einer Leistungsvergrößerung
der Brennkraftmaschine verstellt werden. Dies wird bei
spielsweise mit Hilfe eines doppelt wirkenden, kraft
schlüssig mit dem Leistungsstellorgan verbundenen Zylinder
erreicht.
Wie an sich ebenfalls aus der DE-OS 24 42 511 bekannt,
kann der Anschlag auch übersteuerbar sein. Konstruktiv
läßt sich dies beispielsweise mit Hilfe einer federnden
Lagerung des Anschlags erreichen, die ein Überdrücken des
Anschlags erlaubt.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnung weiter erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Schlupfbegrenzung bzw.
-verhinderung der angetriebenen Räder eines
Kraftfahrzeugs im Falle eines zu großen Vor
triebs,
Fig. 2 eine Modifizierung der Vorrichtung von Fig. 1
und
Fig. 3 eine Modifizierung der Vorrichtung von Fig. 1,
die auch bei einem zu großen Bremsmoment der
Brennkraftmaschine wirksam ist.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung enthält als wesentli
ches Element einen Anschlag 1 für das Gaspedal 2 einer
schematisch gezeigten Brennkraftmaschine 3, die ein
Steuerorgan in Form einer Drosselklappe 4 besitzt. Ein
schematisch dargestelltes Übertragungsgestänge 5 setzt die
Stellung des als Leistungsstellorgan dienenden Gaspedals 2
in eine entsprechende Stellung der Drosselklappe 4 um.
Der Anschlag 1 besteht aus einem Balg 6, der über ein
Ventil 7 und eine Zuleitung 8 mit einem Speicher 9 für
Hydrauliköl verbunden ist. Der Speicher 9 ist Bestandteil
eines Zylinders 10, in dem ein Kolben 11 durch einen nicht
dargestellten Antrieb beidseitig verschiebbar ist.
Die Steuerung des Antriebs für den Kolben 11 und des
Ventils 7 erfolgt abhängig vom Schlupf der angetriebenen
Räder des Kraftfahrzeugs. Hierzu wird in einem Vergleicher
12 die Drehzahl eines nicht angetriebenen Rades 13, bei
spielsweise an der Vorderachse und eines angetriebenen
Rades 14 an der Hinterachse verglichen und bei einer
vorgegebenen, für einen Schlupf typischen Drehzahldiffe
renz Steuersignale für den Antrieb des Kolbens 11 und des
Ventils 7 ausgegeben.
Ist das Antriebsmoment der Brennkraftmaschine zu groß, so
wird der Kolben 11 in der Figur nach rechts bewegt. Über
das in der gezeichneten Stellung stehende Ventil 7 wird
der Balg 6 befüllt und verstellt das entgegen der Kraft
einer üblichen Rückstellfeder 15 ausgelenkte Gaspedal 2 in
die Richtung, in der die Drosselklappe 4 eine Leistungs
verminderung der Brennkraftmaschine 3 bewirkt. Diese
Verstellung erfolgt soweit, bis der Schlupf unter seinem
Grenzwert liegt. Die Vergleichseinrichtung 12 steuert dann
das Ventil 7 in die andere Stellung und schaltet den
Antrieb des Kolbens 11 um, so daß der Balg 6 nunmehr unter
seiner eigenen Federwirkung entleert und der Kolben 11 in
der entgegengesetzten Richtung bewegt wird.
Mit Hilfe des Gaspedals 2 kann nunmehr die Drosselklappe 4
im Sinne einer Leistungserhöhung der Brennkraftmaschine 3
verstellt werden. Tritt nunmehr erneut ein zu großer
Schlupf auf, so wird der vorhin beschriebene Vorgang
erneut ausgelöst und das Gaspedal 2 mit Hilfe des An
schlags 1 erneut zurückgestellt.
Die Vorrichtung nach Fig. 2 ist gegenüber der von Fig. 1
lediglich in zweifacher Weise modifiziert. Zum einen wirkt
der Anschlag 1′ nur mehr mit Hilfe eines Kolbens auf das
Gaspedal, d. h. es fehlt die selbstrückstellende Kraft.
Diese kann jedoch durch Steuerung des Antriebs für den
Kolben 11 in der Figur nach links im Anschluß an die Redu
zierung des Schlupfes erreicht werden. Zum anderen ist der
Kolben des Zylinders 16 elastisch gelagert. Hierzu dient eine Kick-
Down-Feder 17, die auf das Gaspedal 2 eine kleinere Kraft
als der Kolben des Zylinders 16 ausübt. Damit ist es
möglich, den Anschlag 1′ zu übersteuern.
Schließlich zeigt Fig. 3 eine Vorrichtung, bei der eine
Schlupfbegrenzung auch im Schubbetrieb gewährleistet ist.
Hierzu dient ein doppelt wirkender, kraftschlüssig mit dem
Gaspedal 2 verbundener Zylinder 19, mit dessen Hilfe eine
definierte Bewegung des Gaspedals sowohl im Sinne einer
Leistungsreduzierung der Brennkraftmaschine bei einem zu
großen Antriebsmoment als auch im Sinne einer Leistungs
vergrößerung bei einem zu großen Bremsmoment erzeugt
werden kann. Die Steuerung des Zylinders 19 erfolgt mit
Hilfe eines Ventils 20. Der Antrieb des Kolbens 11 wird
jeweils in der Weise vorgenommen, daß er bei Auftreten
eines unzulässigen Schlupfes mit einer Kraft beaufschlagt
wird. Je nach Ursache des Schlupfes wird diese Kraft auf
die eine oder andere Seite des Kolbens 21 im Zylinder 19
übertragen. Handelt es sich um einen Schlupf infolge eines
zu großen Bremsmoments, so wird die Oberseite des Kolbens
21 mit Druck beaufschlagt und das Gaspedal 2 und damit die
Drosselklappe 4 im Sinne einer Leistungserhöhung der
Brennkraftmaschine verstellt (untere Stellung des Ventils
20). Handelt es sich hingegen um einen Schlupf infolge
eines zu großen Antriebsmoments, so wird die Unterseite
des Kolbens 21 mit Druck beaufschlagt und eine Bewegung
von Gaspedal 2 und Drosselklappe 4 im entgegengesetzten
Sinne vorgenommen (obere Stellung des Ventils 20). Ist
hingegen kein anormaler Schlupf vorhanden, steht das
Ventil in seiner Mittelstellung. Das Gaspedal 2 und die
Drosselklappe 4 sind dann entsprechend dem Fahrwunsch frei
beweglich.
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Schlupfbegrenzung bzw. -verhinderung
von angetriebenen Rädern eines Kraftfahrzeugs mit einer
durch ein direkt bedienbares Leistungsstellorgan
steuerbaren Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch
einen verstellbaren Anschlag (1) für das Leistungs
stellorgan (Gaspedal 2), der dieses bei Auftreten von
anormalem Schlupf aus der vorgewählten Lage in eine
Lage verstellt, bei der die Räder (14) den maximal
zulässigen Schlupf besitzen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag (1) hydraulisch gesteuert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Anschlag (1) das Leistungsstellorgan
(Gaspedal 2) in Richtung einer Leistungsverminderung
und in Richtung einer Leistungsvergrößerung der Brenn
kraftmaschine verstellt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anschlag (1′ ) mittels einer
zusätzlichen Kraft übersteuerbar ist.
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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