DE4222997A1 - vehicle speed and=or engine revolution rate limiter - involves controlling engine operating parameter according to maximum permissible and measured values - Google Patents
vehicle speed and=or engine revolution rate limiter - involves controlling engine operating parameter according to maximum permissible and measured valuesInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Begrenzung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs und/oder der Drehzahl des Fahrzeugmotors. Bei Überschreitung einer zulässigen maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer zulässigen maximalen Motordrehzahl werden die Anzahl der Überschreitungen und die Überschreitungsdauer erfaßt und mindestens ein Betriebsparameter des Motors zur Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Motordrehzahl geändert.The present invention relates to a method and a Device for limiting the speed of a Vehicle and / or the speed of the vehicle engine. At Exceeding a permissible maximum Vehicle speed or an allowable maximum Engine speed will be the number of overshoots and the Exceedance recorded and at least one Operating parameters of the engine to limit the Vehicle speed and / or engine speed changed.
Im Stand der Technik sind eine Anzahl von vorwiegend mechanischen Geschwindigkeits- beziehungsweise Drehzahl begrenzungsvorrichtungen bekannt. Insbesondere für eine Geschwindigkeitsbegrenzung in schweren Nutzfahrzeugen werden Geschwindigkeits-Begrenzungsvorrichtungen, wie zum Beispiel in Fig. 1 gezeigt und aus der DE-15 55 054 bekannt, verwendet. A number of predominantly mechanical speed or speed limiting devices are known in the prior art. In particular for speed limitation in heavy commercial vehicles, speed limitation devices, such as shown in FIG. 1 and known from DE-15 55 054, are used.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Fahrzeugmotor einschließlich Einrichtungen zur Einstellung von Betriebsparametern des Motors, wie zum Beispiel einen Vergaser, eine Einspritzpumpe oder dergleichen. Mittels einer Einstelleinrichtung 3, beispielsweise eines mechanischen oder elektronischen Gaspedals, wird ein Einstellsignal SBe an eine Verstelleinrichtung 6 abgegeben. Dieses Einstellsignal SBe repräsentiert ganz allgemein die gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit, die über ein von der Verstelleinrichtung 6 abgegebenes Motorbetriebsparameter- Änderungssignal SBä am Motor 1, zum Beispiel durch Änderung der Drosselklappenöffnung des Vergasers eingestellt wird. Eine Steuereinrichtung 7 führt eine Verarbeitung eines von einem Geschwindigkeitsmesser 4 ermittelten Geschwindigkeitssignals v und eines von einer Vorgabeeinrichtung 2 vorgegebenen maximalen Geschwindigkeitssignales vmax aus und steuert die Verstelleinrichtung 6 mittels eines Steuersignals Sp. Die Steuereinrichtung 7 führt dabei fortwährend einen Vergleich der Ist-Geschwindigkeit v mit der zulässigen maximalen Geschwindigkeit vmax aus und steuert über die Verstelleinrichtung 6 den oder die zu ändernden Motorbetriebsparameter, so daß die Fahrzeuggeschwindigkeit v auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit vmax begrenzt wird.In Fig. 1, reference numeral 1 designates a vehicle engine including devices for setting operating parameters of the engine, such as a carburetor, an injection pump or the like. A setting signal S Be is emitted to an adjusting device 6 by means of an adjusting device 3 , for example a mechanical or electronic accelerator pedal. This adjustment signal S Be represents more generally the desired vehicle speed, which is set by a signal output from the adjustment device 6 Motorbetriebsparameter- change signal S Bä the engine 1, for example by changing the throttle opening of the carburetor. A control device 7 processes a speed signal v ascertained by a speedometer 4 and a maximum speed signal v max specified by a presetting device 2 and controls the adjusting device 6 by means of a control signal S p . The control device 7 continuously compares the actual speed v with the permissible maximum speed v max and controls the engine operating parameter (s) to be changed via the adjusting device 6 , so that the vehicle speed v is limited to the permissible maximum speed v max .
Die Verstelleinrichtung 6 ist normalerweise ein pneumatischer Verstellzylinder ausgeführt, der in ein Gasgestänge zwischen einem mechanischen Gaspedal und dem Motor 1 beziehungsweise seinem Vergaser eingefügt ist. Ein derartiger pneumatischer Verstellzylinder mit zwei Druckluftanschlüssen ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 81 22 056.1 bekannt. Fig. 1b zeigt eine Prinzipskizze dieses pneumatischen Zylinders. Bei der Verwendung eines derartigen pneumatischen Zylinders muß die Steuereinrichtung 7 zwei Drucksignale Sp1,2 an zwei Eingänge 6-1 bzw. 6-2 steuern, um ein mit einer Kolbenstange 6-3 verbundenes Gasgestänge zu beeinflussen, das den Motorbetriebs-Parameter, zum Beispiel die Drosselklappenöffnung eines Vergasers einstellt. Jedoch besitzt ein Geschwindigkeitsbegrenzer mit einem derartigen Pneumatikzylinder den Nachteil, daß bei Ausfall des notwendigen Druckluftsystems keine Geschwindigkeitsbegrenzung ausgeführt werden kann und somit eine Überschreitung der Geschwindigkeit ermöglicht wird.The adjusting device 6 is usually designed as a pneumatic adjusting cylinder which is inserted into a gas linkage between a mechanical accelerator pedal and the engine 1 or its carburetor. Such a pneumatic adjusting cylinder with two compressed air connections is known for example from the German utility model G 81 22 056.1. Fig. 1b shows a schematic diagram of this pneumatic cylinder. When using such a pneumatic cylinder, the control device 7 must control two pressure signals S p1.2 at two inputs 6-1 and 6-2 in order to influence a gas linkage connected to a piston rod 6-3 , which affects the engine operating parameter for Example sets the throttle valve opening of a carburetor. However, a speed limiter with such a pneumatic cylinder has the disadvantage that, if the necessary compressed air system fails, no speed limitation can be carried out, thus allowing the speed to be exceeded.
Die Steuereinrichtung 7 kann außerdem eine Einrichtung zur Aufzeichnung von Anzahl und Dauer der Geschwindigkeits überschreitungen enthalten. Normalerweise besteht diese Einrichtung aus einem Fahrtschreiber mit Aufzeichnungsscheiben mittels derer Geschwindigkeitsüberschreitungen aufgezeichnet werden können. Jedoch sind diese Fahrtschreiber sowie der Pneumatikzylinder leicht manipulierbar, zum Beispiel durch Feststellen oder Überbrücken des in das Gasgestänge eingefügten Zylinders oder durch Festklemmen der Aufzeichnungsscheibe, so daß weder eine sichere Geschwindigkeitsbegrenzung noch eine zuverlässige Aufzeichnung der Geschwindigkeitsüberschreitung (d. h. Dauer und Anzahl) gewährleistet ist.The control device 7 can also contain a device for recording the number and duration of the speeding. This device normally consists of a tachograph with recording disks by means of which excess speeds can be recorded. However, these tachographs and the pneumatic cylinder are easy to manipulate, for example by locking or bridging the cylinder inserted into the gas linkage or by clamping the recording disc, so that neither a safe speed limit nor a reliable record of the speed overspeed (i.e. duration and number) is guaranteed.
Derartige Geschwindigkeitsbegrenzer und Einrichtungen zur Aufzeichnung von Geschwindigkeitsüberschreitung sind somit weder ausfallsicher (z. B. bei Ausfall des Druckluftsystems wie oben beschrieben) noch kann eine vorschriftswidrige Manipulation des Pneumatikzylinder oder des Fahrtschreiber leicht festgestellt werden. Zudem erfordert die Auswertung der in herkömmlichen Fahrtschreibern verwendeten Aufzeichnungsscheiben viel Zeit. Außerdem besitzen diese Aufzeichnungsscheiben eine begrenzte Genauigkeit. Such speed limiters and facilities for Record of overspeed are thus neither failsafe (e.g. if the compressed air system fails as described above) can still be an improper Manipulation of the pneumatic cylinder or the tachograph can be easily identified. In addition, the evaluation requires that used in conventional tachographs Recording disks a lot of time. They also have them Recording disks a limited accuracy.
Bei Verwendung einer herkömmlichen Geschwindigkeitsbegrenzers ergeben sich zwar eine Reihe von vorteilen, die die Sicherheit und Wirtschaftlichkeit verbessern. Beispielsweise kann durch die Verwendung von Normalreifen statt teurer Hochgeschwindigkeitsreifen eine höhere Lebensdauer von Reifen und Bremsen einschließlich einer Kraftstoffeinsparung und daraus resultierend eine erhebliche Kosteneinsparung erreicht werden, jedoch wird in den unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläuterten herkömmlichen Geschwindigkeitsbegrenzern lediglich eine Steuerung zur Geschwindigkeitsbegrenzung vorgenommen. Somit sind die herkömmlichen Geschwindigkeitsbegrenzer insbesondere bei ihrem Verwendung in schweren Nutzfahrzeugen unzureichend, insbesondere unter den Aspekten einer wirtschaftlichen Fahrweise und der Umweltbelastung aufgrund von Ausstoß von Verbrennungsgasen. Beide Aspekte hängen nämlich außer von der Geschwindigkeit wesentlich von dem Kraftstoffverbrauch und somit von der Drehzahl des Fahrzeugmotors ab.When using a conventional speed limiter, there are a number of advantages that improve safety and economy. For example, by using normal tires instead of expensive high-speed tires, a longer service life of tires and brakes including a fuel saving and, as a result, a considerable cost saving can be achieved, however, only a control for speed limitation is carried out in the conventional speed limiters explained with reference to FIG. 1. Thus, the conventional speed limiters are inadequate, particularly when used in heavy commercial vehicles, particularly in terms of economical driving and environmental pollution due to the emission of combustion gases. In addition to the speed, both aspects depend essentially on the fuel consumption and thus on the speed of the vehicle engine.
Zusammenfassend besitzen die herkömmlichen Begrenzungs vorrichtungen, insbesondere bei einer Verwendung in schweren Nutzfahrzeugen folgende wesentlichen Nachteile:In summary, the conventional limitation devices, especially when used in heavy Commercial vehicles have the following major disadvantages:
- - bei Ausfall oder Manipulation der Verstelleinrichtung oder der Geschwindigkeitsaufzeichnungseinrichtung wird weder eine Geschwindigkeitsbegrenzung durchgeführt noch können die Geschwindigkeitsüberschreitungen (d. h. Anzahl und Dauer) sicher aufgezeichnet werden;- in the event of failure or manipulation of the adjustment device or the speed recorder neither implemented a speed limit nor the overspeeds (i.e. number and duration) are recorded safely;
- - ein Motorbetriebs-Parameter, beispielsweise eine Drosselklappenöffnung oder eine Einstellung einer Einspritzpumpe wird lediglich aufgrund der erfaßten Geschwindigkeit beeinflußt; - An engine operating parameter, for example one Throttle opening or adjustment of one Injection pump is detected only on the basis of Speed affected;
- - bei Überschreitung einer Höchstdrehzahl wird, (beispielsweise in PKW′s), lediglich die Zündung unterbrochen und keinerlei Steuerung aufgrund einer Drehzahlüberschreitung vorgenommen;- if a maximum speed is exceeded, (for example in cars), just the ignition interrupted and no control due to a Speed exceeded;
- - trotz der obigen bekannten Tatsache einer Drehzahlbegrenzung sind keinerlei Geräte käuflich erhältlich, die eine Begrenzung von Geschwindigkeit und Drehzahl sowie die Aufzeichnung von beiden Überschreitungen ermöglichen; und- despite the known fact above, one No speed limit devices are available for purchase available that have a limit of speed and Speed as well as the recording of both Enable overruns; and
- - es sind keinerlei Maßnahmen vorgesehen, um den Fahrer zu einer wirtschaftlichen Fahrweise und zu einer Herabsetzung der Belastung an die Umwelt aufgrund von abgegebenen Schadstoffen anzuhalten.- There are no measures provided to the driver an economical driving style and one Reduction of environmental pollution due to to stop emitted pollutants.
Die vorliegende Erfindung ist insbesondere darauf gerichtet, die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und einen Geschwindigkeits- und Drehzahlüberschreitung ausfallsicher und manipulationsfrei zu erfassen und eine Motorbetriebs-Parameter aufgrund von Geschwindigkeits- und Drehzahlüberschreitungen zu steuern.The present invention is particularly directed to the disadvantages of the prior art described above eliminate and a speed and Exceeded speed fail-safe and tamper-free detect and an engine operating parameter due to To control speed and speed overshoots.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Begrenzungsvorrichtung insbesondere für schwere Nutzfahrzeuge zu schaffen, bei der eine ausfallsichere und manipulationsfreie Erfassung von Geschwindigkeits- und/oder Drehzahlüberschreitungen gewährleistet ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Motordrehzahl auf eine zulässige Höchstgeschwindigkeit bzw. zulässige Motordrehzahl begrenzt wird.The object of the present invention is therefore a Limiting device especially for heavy commercial vehicles to create a fail-safe and manipulation-free detection of speed and / or Overspeed is guaranteed and the Vehicle speed and / or the engine speed to one permissible maximum speed or permissible engine speed is limited.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Geschwindigkeits-Drehzahl-Begrenzungsvorrichtung mit den Merkmalen a) bis e) des Patentanspruchs 1. This problem is solved by a Speed-speed limiting device with the Features a) to e) of claim 1.
Insbesondere verwendet die erfindungsgemäße Geschwindigkeits-Drehzahl-Begrenzungsvorrichtung nach Anspruch 1 eine Vorgabeeinrichtung zur Vorgabe von maximal zulässigen Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlwerten, eine Einstelleinrichtung zur Einstellung mindestens eines Betriebsparameters des Motors, eine Verstelleinrichtung zur Änderung eines Motorbetriebsparameters, einen Geschwindigkeits- und Motordrehzahlmesser und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von den vorgegebenen Geschwindigkeits- und Drehzahlwerten und von einer gemessenen Geschwindigkeit und Motordrehzahl und zur Aufzeichnung von Drehzahl- und Geschwindigkeitsüberschreitungen.In particular, uses the invention Speed-speed limiting device after Claim 1 a default device for the maximum permissible speed or speed values, a Setting device for setting at least one Operating parameters of the engine, an adjustment device for Change an engine operating parameter, one Speed and engine tachometer and one Control device for controlling the adjustment device in Dependence on the given speed and Speed values and from a measured speed and Engine speed and for recording speed and Exceeded speed.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird also fortwährend die Geschwindigkeit und die Drehzahl des Fahrzeuges überwacht und mit vorgegebenen Werten verglichen. Aufgrund der Auswertung dieses Vergleichs wird eine Geschwindigkeits und/oder eine Drehzahlbegrenzung ausgeführt. Somit wird insbesondere der Vorteil einer wirtschaftlichen Fahrweise und eine geringere Schadstoffbelastung an die Umwelt erreicht. Außerdem werden erfindungsgemäß nach Patentanspruch 1 Drehzahl- und Geschwindigkeitsüberschreitungen in der Steuereinrichtung aufgezeichnet, so daß durch deren Auswertung erkannt werden kann, ob eine Manipulation an der Verstelleinrichtung und/oder eine Begrenzung aufgrund einer Geschwindigkeitsüberschreitung oder einer Drehzahlüberschreitung vorgenommen worden ist.Thus, according to the present invention, it continues monitors the speed and speed of the vehicle and compared with given values. Due to the Evaluation of this comparison becomes a speed and / or a speed limitation. Thus in particular the advantage of an economical driving style and achieved a lower pollution of the environment. In addition, according to claim 1 Speed and speed exceeded in the Control device recorded so that by their Evaluation can be recognized whether manipulation of the Adjustment device and / or a limitation due to Speeding or one Speed has been exceeded.
Weitere besonders vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Geschwindigkeits-Drehzahl-Begrenzungs vorrichtung nach Anspruch 1 sind in den Patentansprüchen 2 bis 22 angegeben. Further particularly advantageous embodiments of the speed-speed limitation according to the invention Device according to claim 1 are in the claims 2 to 22 specified.
Die Patentansprüche 2 bis 9 beziehen sich auf Ausführungs formen der Erfindung als mechanische bzw. elektronische Begrenzungsvorrichtungen. So kann nach Anspruch 2 bzw. 3 die Einstelleinrichtung ein mechanisches bzw. elektronisches Gaspedal sein. Nach Ansprüchen 4 bis 6 ist die Verstelleinrichtung in ein Gasgestänge des Fahrzeugmotors eingefügt, wobei es sich bei dem Fahrzeugmotor um einen Verbrennungsmotor handelt und der geänderte Betriebsparameter entweder die Drosselklappenöffnung und/oder die Kraftstoffzuführungsmenge ist. Dadurch wird ermöglicht, daß die erfindungsgemäße Begrenzungsvorrichtung in besonders einfacher Weise auf herkömmliche Fahrzeugmotoren, insbesondere in schweren Nutzfahrzeugen, angewendet werden kann, ohne daß irgendwelche zusätzliche Modifikationen am Fahrzeugmotor notwendig sind.The claims 2 to 9 relate to execution form the invention as mechanical or electronic Limiting devices. So according to claim 2 or 3 Setting device a mechanical or electronic Be the accelerator. According to claims 4 to 6 Adjustment device in a gas linkage of the vehicle engine inserted, the vehicle engine being a Combustion engine acts and the changed operating parameters either the throttle valve opening and / or the Fuel supply amount. This enables the limiting device according to the invention in particular simple way on conventional vehicle engines, especially in heavy commercial vehicles can without any additional modifications to the Vehicle engine are necessary.
Jedoch ist die vorliegende Erfindung auch auf einen elektrischen Motor anwendbar, wobei es sich bei der Einstelleinrichtung um ein elektronisches Gaspedal handelt, und bei dem die Verstelleinrichtung mit einer Einrichtung zur Änderung des an den Motor zugeführten Energiebetrages verbunden ist. Dadurch wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß die Erfindung auch auf elektrischen Motoren und elektronische Gaspedale, wie sie zum Beispiel bei Gelenkbussen (z. B. im Stadtbussen) verwendet werden, anwendbar ist. Insbesondere sind damit bekannte Probleme, wie Manipulation am Gaspedal und Festbinden des Verstellzylinders ausgeschlossen. Anspruch 10 beansprucht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Verstelleinrichtung als pneumatischen Rückstellzylinder mit nur einem Druckluftanschluß. Diese Ausführungsform der Verstelleinrichtung stellt sicher, daß auch bei Ausfall des Druckluftsystems eine Geschwindigkeitsbegrenzung durchgeführt werden kann, da die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlbegrenzung hierbei durch eine Verminderung der Druckluftzufuhr ausgeführt wird. Somit kann auch bei Ausfall des Druckluftsystems eine sichere Begrenzung gewährleistet werden.However, the present invention is also limited to one electric motor applicable, which is the Adjustment device is an electronic accelerator pedal, and in which the adjusting device with a device for Change in the amount of energy supplied to the motor connected is. The main advantage is achieved that the invention also on electric motors and electronic accelerator pedals, such as those used in Articulated buses (e.g. in city buses) are used, is applicable. In particular, there are known problems such as Tampering with the accelerator pedal and tying the adjustment cylinder locked out. Claim 10 particularly claims advantageous embodiment of the adjusting device as pneumatic return cylinder with only one Compressed air connection. This embodiment of the Adjustment device ensures that even if the Compressed air system performed a speed limit can be because the speed or speed limit here by reducing the compressed air supply is performed. Thus, even if the Compressed air system a safe limitation can be guaranteed.
Nach Anspruch 11 handelt es sich bei der Verstelleinrichtung um eine elektromagnetische Verstelleinrichtung, die eine Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlbegrenzung ohne Eingriff in das Druckluftsystem eines Nutzfahrzeuges ermöglicht.According to claim 11, it is the adjusting device an electromagnetic adjustment device, the one Speed or speed limitation without intervention in the Compressed air system of a commercial vehicle enables.
Zur Durchführung der Steuerung der Verstelleinrichtung und zur Aufzeichnung der Geschwindigkeits- und Drehzahl überschreitungen enthält die Steuereinrichtung nach Anspruch 12 einen ersten und einen zweiten Trenneingang, eine Empfangseinrichtung zum Empfang von Vorgabesignalen der Geschwindigkeit und Drehzahl, eine Auswerteeinrichtung zur Verarbeitung der Eingangsdatensignale und der Vorgabedatensignale und zur Bestimmung von Geschwindigkeits bzw. Drehzahlüberschreitungsdauer und Anzahl und zur Abgabe eines entsprechenden Stellsignals, einen Wandler zur Umwandlung des elektrischen Stellsignals in ein Steuersignal zur Abgabe an die Verstelleinrichtung, und eine mit der Auswerteeinrichtung verbundene Anzeigeeinrichtung zur Anzeige der Vorgabesignale, der Anzahl und der Dauer der erfaßten Geschwindigkeits- und Drehzahlüberschreitungen.To carry out the control of the adjustment device and for recording the speed and speed the control device according to claim contains exceedances 12 a first and a second separation input, one Receiving device for receiving default signals from Speed and speed, an evaluation device for Processing of the input data signals and the Specification data signals and for determining speed or speed exceeded and number and for delivery a corresponding control signal, a converter for Conversion of the electrical control signal into a control signal for delivery to the adjustment device, and one with the Evaluation device connected display device for display the default signals, the number and duration of the detected Speed and speed exceeded.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der ersten und zweiten Trenneingänge ist in Anspruch 13 angegeben, wobei der erste und zweite Trenneingang Optokopplereingänge zum rückwirkungsfreien Empfang der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlsignale sind.A particularly advantageous embodiment of the first and second separation inputs is specified in claim 13, wherein the first and second isolating input optocoupler inputs for non-reactive reception of the speed or Are speed signals.
Die Ansprüche 14 und 15 haben eine bevorzugte Ausführungsform der Steuereinrichtung zum Inhalt, in der ein pneumatisches Drucksignal an die Verstelleinrichtung abgegeben wird, und die Verstelleinrichtung ein pneumatischer Zylinder ist. Wie oben schon ausgeführt wird damit eine aktive Geschwindigkeitsbegrenzung auch bei Ausfall des Druckluftsystems gewährleistet.Claims 14 and 15 have a preferred embodiment the content of the control device, in which a pneumatic Pressure signal is given to the adjusting device, and the adjustment device is a pneumatic cylinder. How An active one is already executed above Speed limit even if the Compressed air system guaranteed.
Nach Anspruch 17 kann die Verstelleinrichtung eine elektronische Einrichtung enthalten, die das elektrische Stellsignal und ein von dem Gaspedal abgegebenes elektrisches Einstellsignal zur Erzeugung eines Ausgangssignals verarbeitet um mindestens einen Betriebsparameter des Motors zu beeinflussen. Eine elektrische Ausführungsform nach Anspruch 17 anstelle des in das Gasgestänge eingefügten Pneumatikzylinders, setzt die Möglichkeit der Manipulation an der Verstelleinrichtung bzw. an der Steuereinrichtung weiter herab, da die gesamte Steuerung bzw. Beeinflussung des Motorbetriebs-Parameters vollständig elektronisch vorgenommen wird.According to claim 17, the adjusting device contain electronic device that the electrical Control signal and an electrical from the accelerator pedal Setting signal for generating an output signal processed by at least one operating parameter of the engine to influence. An electrical embodiment according to Claim 17 instead of the inserted into the gas linkage Pneumatic cylinder, applies the possibility of manipulation the adjusting device or on the control device because the entire control or influencing of the Engine operating parameters made completely electronically becomes.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Auswerteeinrichtung von Anspruch 12 ist in Anspruch 20 angegeben. Anspruch 20 bezieht sich insbesondere auf eine Ausführungsform der Auswerteeinrichtung mit einer Zentralrechnereinheit, einem RAM, einem Akkumulator und einem EPROM. Diese Ausführungsform ist eine besonders kostengünstige, sichere und manipulationsfreie Ausführungsform der Auswerteeinrichtung.A preferred embodiment of the evaluation device from Claim 12 is specified in claim 20. Claim 20 relates refer in particular to an embodiment of the Evaluation device with a central computer unit, one RAM, an accumulator and an EPROM. This embodiment is a particularly inexpensive, safe and Tamper-free embodiment of the evaluation device.
Die Ansprüche 21 und 22 haben zum Inhalt, daß die Vorgabeeinrichtung eine Sendeinrichtung in Form eines Infrarotsenders umfaßt, die für die Übertragung der Vorgabewerte, nämlich der zulässigen Höchstgeschwindigkeit und Drehzahl, an die Steuereinrichtung und zur Anzeige von Daten aus dem RAM auf der Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist. Dies ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform bei der durch eine von der Steuereinrichtung getrennten Sendeeinrichtung Werte in der Steuereinrichtung vorprogrammiert werden und zur Anzeige gebracht werden. Somit ist ein Zugriff auf diese Daten in der Steuereinrichtung selbst unmöglich ist. Dies setzt die Möglichkeit der Manipulation der Steuereinrichtung weiter herab.The claims 21 and 22 have the content that the Default device is a transmitting device in the form of a Infrared transmitter includes that for the transmission of the Default values, namely the permissible maximum speed and speed, to the control device and to display Data from the RAM is provided on the display device. This is a particularly advantageous embodiment in the by a separate one from the control device Transmitting device values in the control device be preprogrammed and displayed. Consequently is access to this data in the control device itself is impossible. This sets the possibility of Manipulation of the control device further down.
Nach Anspruch 22, ist es auch möglich die Anzeigeeinrichtung Teil der Sendeeinrichtung zu machen, so daß keinerlei Anzeige in der Steuereinrichtung vorgenommen wird, welches die Manipulationssicherheit der Begrenzungsvorrichtung weiter erhöht.According to claim 22, it is also possible the display device To make part of the transmission device, so that no display is carried out in the control device, which the Manipulation security of the limiting device further elevated.
Die obige Aufgabe wird außerdem durch ein Verfahren zur Begrenzung der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges und/oder der Drehzahl des Fahrzeugmotors mit den Schritten a) bis f) von Patentanspruch 23 gelöst.The above task is also accomplished by a method for Limiting the speed of a vehicle and / or the Speed of the vehicle engine with steps a) to f) from Claim 23 solved.
Insbesondere wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit mit der zulässigen Geschwindigkeit und die erfaßte Drehzahl mit der zulässigen Drehzahl verglichen, wobei bei einem Überschreiten der zulässigen Höchstgeschwindigkeit ein Geschwindigkeits-Überschreitungszähler inkremeniert wird, die Geschwindigkeitsüberschreitungsdauer erfaßt wird und mindestens ein Betriebsparameter des Motors zur Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit geändert wird. Außerdem wird bei einem Überschreiten der zulässigen Höchstdrehzahl eine Verzögerungszeit gesetzt und bei einem Überschreiten der Drehzahl länger als die Verzögerungszeit ein Drehzahlüberschreitungszähler inkrementiert, die Drehzahlüberschreitungsdauer erfaßt und auf rund dessen ein Betriebsparameter des Motors zur Begrenzung der Drehzahl geändert. In particular, in the method according to the invention detected vehicle speed with the permissible Speed and the detected speed with the permissible Speed compared, and if the permissible maximum speed Speed limit counter is incremented Speed exceeding period is detected and at least one operating parameter of the engine for limitation the vehicle speed is changed. In addition, at exceeding the permissible maximum speed Delay time set and if the Speed longer than the delay time Overspeed counter increments that Exceeded speed exceeded and around it Operating parameters of the engine to limit the speed changed.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird außer einer wirtschaftlichen Fahrweise und Herabsetzung des Unfallrisikos aufgrund der Geschwindigkeitsbegrenzung, außerdem der wesentliche Vorteil der Erfassung von Manipulation der Verstelleinrichtung ein sicheres Aufzeichen der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlüberschreitungen möglich.With the method according to the invention, apart from one economical driving style and reduction of the risk of accidents due to the speed limit, also the essential advantage of capturing manipulation of the Adjustment device a safe record of the Speed or speed overshoot possible.
Insbesondere kann aus der Anzahl der Drehzahl bzw. Geschwindigkeitsüberschreitungen und aus der Gesamtdauer der Drehzahlüberschreitungen bzw. Geschwindigkeitsüberschreitungen ermittelt werden, ob irgendwelche vorschriftswidrige Manipulationen an der Verstelleinrichtung bzw. Aufzeichnungseinrichtung vorgenommen worden sind. Selbst bei Ausfall der Verstelleinrichtung werden die Überschreitungsdauer und Überschreitungsanzahl aufgezeichnet.In particular, the number of speeds or Speeding and from the total duration of the Overspeed or Exceeded speeds are determined whether any illegal manipulation of the Adjustment device or recording device made have been. Even if the adjustment device fails are the duration of the exceedance and the number of exceedances recorded.
Weitere besonders vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Geschwindigkeits-Drehzahl-Begrenzungs- Verfahrens sind in den Patentansprüchen 24 bis 30 angegeben.Further particularly advantageous embodiments of the speed-speed limitation according to the invention Processes are specified in claims 24 to 30.
Nach Anspruch 25 beträgt die erlaubte Verzögerungszeit bei der Drehzahlüberschreitung 15 Sekunden. Dies ist eine ausreichende Zeit um ein Schalten von Gängen zum Beispiel bei Bergfahrten oder ein kurzzeitiges vorübergehendes Beschleunigen mit hoher Drehzahl zu ermöglichen.According to claim 25, the allowed delay time is the speed exceeded 15 seconds. this is a sufficient time to shift gears, for example Uphill or a short-term temporary To enable acceleration at high speed.
Nach Anspruch 26 wird bei jeder Überschreitung der maximal zulässigen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl die Überschreitungsdauer zu einer jeweils zuletzt erfaßten Überschreitungsdauer addiert und gespeichert. Dies ermöglicht durch Abfragen der gesamten Überschreitungsdauer und der Gesamtüberschreitungsanzahl Rückschlüsse darüber, ob und wie oft Überschreitungen vorgenommen worden sind. Außerdem erlaubt dies in besonders vorteilhafter Weise durch Auswertung dieser Werte zu entscheiden, ob eine Manipulationen an der Verstelleinrichtung bzw. Steuereinrichtung vorgenommen wurde.According to claim 26, the maximum is exceeded each time permissible speed or speed the Duration exceeded for a last recorded one Exceeded duration added and saved. this makes possible by querying the total duration of the exceedance and the Total number of exceedances conclusions about whether and how violations have often been made. Furthermore allows this in a particularly advantageous manner Evaluation of these values to decide whether a Manipulations on the adjustment device or Control device was made.
Nach Anspruch 27 ist es jedoch auch möglich, pro Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlüberschreitung die Überschreitungsdauer getrennt zu speichern, wodurch ermöglicht wird weitere Einzelheiten über die Fahrweise des Fahrers zu gewinnen.According to claim 27, however, it is also possible per Speed or speed exceeded the Store overrun time separately, which further details on the driving style of the Winning driver.
Die Ansprüche 28 bis 30 beziehen sich auf verschiedene Betriebsparameter des Motors die mittels des Begrenzungsverfahrens zur Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlbegrenzung geändert werden können. Insbesondere kann es sich bei dem Motor nach Anspruch 30 um einen elektrischen Motor handeln, wobei der geänderte Betriebsparameter die zugeführte elektrische Energiemenge ist.Claims 28 to 30 relate to various Operating parameters of the engine by means of the Limitation procedure for speed or Speed limit can be changed. In particular, can the motor of claim 30 is an electrical one Act the engine, with the changed operating parameters amount of electrical energy supplied.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Geschwindigkeits-Drehzahlbegrenzungsvorrichtung und -Verfahrens unter Bezugnahme auf die bei liegenden Zeichnungen.Further details, features and advantages of the present Invention result from the following description of preferred embodiments of the invention Speed-speed limiting device and method with reference to the accompanying drawings.
In den Zeichnungen zeigt:In the drawings:
Fig. 1a ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Geschwindigkeitsbegrenzungsvorrichtung; Fig. 1a is a block diagram of a conventional speed limiting device;
Fig. 1b einen herkömmlichen pneumatischen Druckzylinder, der als Verstelleinrichtung in der herkömmlichen Geschwindigkeitsbegrenzungs-Einrichtung aus Fig. 1a verwendet wird; FIG. 1b shows a conventional pneumatic pressure cylinder which is used as an adjusting device in the conventional speed limiting device from FIG. 1a;
Fig. 2 ein Blockschaltbild des Prinzips der erfindungsgemäßen Geschwindigkeits-Drehzahl -Begrenzungsvorrichtung; Fig. 2 is a block diagram of the principle of the speed-speed limiting device according to the invention;
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem in ein Gasgestänge eines Fahrzeuges eingefügten pneumatischen Rückstellzylinder; Fig. 3 shows an embodiment of the invention with an inserted into a throttle linkage of a vehicle pneumatic return cylinder;
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Steuereinrichtung aus Fig. 2; und FIG. 4 shows an exemplary embodiment of the control device from FIG. 2; and
Fig. 5 eine Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Geschwindigkeits-Drehzahl- Begrenzungsverfahrens. Fig. 5 is an illustration for explaining the speed-speed limiting method according to the invention.
In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile wie in Fig. 1. Im folgenden wird das grundlegende Prinzip der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 2 erklärt.In the drawings, the same reference numerals designate the same or corresponding parts as in FIG. 1. The basic principle of the invention is explained below with reference to FIG. 2.
In Fig. 2 bezeichnet ein Bezugszeichen 3 eine Einstelleinrichtung, ein Bezugszeichen 6 eine Verstelleinrichtung und ein Bezugszeichen 1 einen Fahrzeugmotor, bzw. dessen Einspritzpumpe, Vergaser oder dergleichen. Eine Geschwindigkeits-Drehzahl- Vorgabeeinrichtung 2 gibt ein aus einem maximal zulässigen Geschwindigkeitssignal vmax und einem maximal zulässigen Drehzahlsignal nmax bestehendes Signal vmax; nmax an die Steuereinrichtung 7 ab. Außerdem wird der Steuereinrichtung 7 über einen Drehzahlmesser ein Drehzahlsignal n und über einen Geschwindigkeitsmesser 4 ein Geschwindigkeitssignal v zugeführt. Durch Verarbeitung dieser Eingangssignale gibt die Steuereinrichtung 7 ein entsprechendes Steuersignal Sp an die Verstelleinrichtung 6 ab, die mittels eines Betriebsparameter-Änderungssignals SBä mindestens einen Betriebsparameter des Motors zur Begrenzung der Drehzahl bzw. der Geschwindigkeit ändert. Im Gegensatz zu Fig. 1a ermittelt also die Steuereinrichtung 7 ein Steuersignal Sp aus Geschwindigkeits- und Drehzahl-Vorgabesignalen vmax bzw. nmax und aus den gegenwärtigen Geschwindigkeits- und Drehzahlsignalen v bzw. n. Die Steuereinrichtung 7 führt einen fortwährenden Vergleich dieser Werte durch, und zeichnet Geschwindigkeits- und/oder Drehzahlüberschreitungen, insbesondere deren Anzahl und Dauer auf.In FIG. 2, a reference symbol 3 denotes an adjusting device, a reference symbol 6 an adjusting device and a reference symbol 1 a vehicle engine, or its injection pump, carburetor or the like. A speed speed setting means 2 outputs a signal n to a maximum allowable speed v max and a maximum permissible speed signal max existing signal v max; n max to the control device 7 . In addition, the control device 7 is supplied with a speed signal n via a tachometer and a speed signal v via a speed meter 4 . By processing these input signals, the control device 7 outputs a corresponding control signal S p to the adjusting device 6 , which changes at least one operating parameter of the engine by means of an operating parameter change signal S Ba to limit the rotational speed or the speed. In contrast to FIG. 1 a, the control device 7 determines a control signal S p from the speed and speed preset signals v max or n max and from the current speed and speed signals v or n. The control device 7 continuously compares these values by, and records speed and / or speed overshoots, especially their number and duration.
Das Betriebsparameter-Änderungssignal SBä kann zum Beispiel als geänderten Betriebsparameter des Motors die Drosselklappenöffnung des Vergasers oder die Kraftstoffzuführungsmenge oder direkt die Parameter einer Einspritzpumpe ändern. Jedoch kann es sich bei dem Motor auch um einen elektrischen Motor handeln, wobei der zu ändernde Betriebsparameter die an den Motor zugeführte Energiemenge ist. Die Einstelleinrichtung 3 kann entweder aus einem mechanischen oder einem elektronischen Gaspedal (z. B. im einfachsten Fall aus einem Potentiometer) zur Einstellung von mindestens einem gewünschten Betriebsparameters des Motors mittels des Betriebsparameter-Einstellungssignals SBe sein.The operating parameter change signal S Bä can, for example, change the throttle valve opening of the carburetor or the fuel supply quantity or directly change the parameters of an injection pump as a changed operating parameter of the engine. However, the motor can also be an electric motor, the operating parameter to be changed being the amount of energy supplied to the motor. The setting device 3 can either be a mechanical or an electronic accelerator pedal (eg in the simplest case a potentiometer) for setting at least one desired operating parameter of the engine by means of the operating parameter setting signal S Be .
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem das Prinzip der Erfindung auf einen herkömmlichen Fahrzeugmotor mit einem mechanischen Gasgestänge 9 angewendet ist. Insbesondere, wie in Fig. 3 gezeigt, besteht die Einstelleinrichtung 3 aus einem mechanischen Gaspedal, und der Betriebsparameter des Motors (beziehungsweise des Vergasers oder der Einspritzpumpe) wird mittels eines in das Gasgestänge eingefügten pneumatischen Rückstellzylinders beeinflußt. Der pneumatische Rückstellzylinder 6 empfängt ein pneumatisches Steuersignal Sp von der Steuereinrichtung 7, die die jeweiligen Geschwindigkeits- und Drehzahlvorgabesignale vmax bzw. nmax von der Vorgabeeinrichtung 2 und die Ist-Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlsignale n bzw. v von standardmäßig in dem Fahrzeug eingebauten Geschwindigkeits bzw. Drehzahlmesser 4 bzw. 5 erhält. Der pneumatische Rückstellzylinder 6 mit Federrückstellung, wie in Fig. 3 angedeutet, ist so in das Gasgestänge 9 eingebaut, daß der Rückstellzylinder in seinem drucklosem Zustand ausgefahren ist. Dadurch verringert sich der mit dem Gaspedal 3 einstellbare Verstellbereich des Motorbetriebs-Parameters (und somit beispielsweise der Einstellparameter der Einspritzpumpe). Bei zugeführter Druckluft mittels des Druckluftsteuersignals Sp verkürzt sich der Rückstellzylinder 6 so weit, daß mit der ursprünglichen Übertragungscharakteristik des Gasgestänges 9 die volle Motorleistung zur Verfügung steht. FIG. 3 shows an exemplary embodiment of the present invention, in which the principle of the invention is applied to a conventional vehicle engine with a mechanical gas linkage 9 . In particular, as shown in Fig. 3, the adjusting device 3 consists of a mechanical accelerator pedal, and the operating parameters of the engine (or of the carburetor or the injection pump) are influenced by means of a pneumatic return cylinder inserted into the gas linkage. The pneumatic return cylinder 6 receives a pneumatic control signal S p from the control device 7 , the respective speed and speed preset signals v max or n max from the preset device 2 and the actual speed or speed signals n or v from standard in the vehicle built-in speed or tachometer 4 or 5 receives. The pneumatic return cylinder 6 with spring return, as indicated in Fig. 3, is installed in the gas linkage 9 so that the return cylinder is extended in its depressurized state. This reduces the adjustment range of the engine operating parameter that can be adjusted with the accelerator pedal 3 (and thus, for example, the setting parameter of the injection pump). When compressed air is supplied by means of the compressed air control signal S p , the return cylinder 6 is shortened to such an extent that with the original transmission characteristic of the gas linkage 9, the full engine power is available.
Wie noch genauer ausgeführt wird, sind in der Steuereinrichtung 7 elektronische, elektrische und pneumatische Bauelemente so zusammengefaßt, daß die Druckluft für den Rückstellzylinder so zugeführt wird, daß durch Verminderung des Stellbereichs an der Einspritzpumpe 1 eine Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Motordrehzahl erreicht wird.As will be explained in more detail, electronic, electrical and pneumatic components are combined in the control device 7 in such a way that the compressed air for the return cylinder is fed in such a way that the vehicle speed and / or the engine speed is limited by reducing the adjustment range on the injection pump 1 .
Eine in der Steuereinrichtung 7 eingebaute Auswerteeinrichtung 15, wie in Fig. 4 gezeigt, schaltet bei Überschreiten der Höchstgeschwindigkeit oder Höchstdrehzahl über einen pneumatischen Wandler 16 den Rückstellzylinder 6 im Gasgestänge 9 drucklos (Rückstellzylinder ausgefahren). Bei Unterschreiten der Höchstgeschwindigkeit bzw. Höchstdrehzahl wird der Rückstellzylinder eingeschaltet (Zylinder eingefahren). Die Drehzahlbegrenzung wird erst dann wirksam, wenn die Drehzahl länger als 15 Sekunden überschritten wird. Shown a built-in control device 7 evaluating device 15 as shown in Fig. 4, the maximum speed or maximum speed is exceeded, switches on a pneumatic converter 16 the reset cylinder 6 linkage 9 in the gas is depressurized (restoring cylinder is extended). If the maximum speed or maximum speed is undershot, the reset cylinder is switched on (cylinder retracted). The speed limitation only becomes effective if the speed is exceeded for more than 15 seconds.
Bei Unterschreiten der Grenzdrehzahl ist somit die volle Motorleistung ohne Verzug wieder verfügbar. Durch diese Maßnahme ist im dynamischen Fahrbetrieb (z. B. Bergfahrten oder Schalten der Gänge) die volle Motorleistung kurzzeitig vorhanden.If the speed falls below the limit, the full speed is reached Engine power available again without delay. Through this Measure is in dynamic driving mode (e.g. mountain driving or shifting the gears) the full engine power for a short time available.
Es soll insbesondere auch auf das Ausfallverhalten der Steuereinrichtung 7 und der Verstelleinrichtung 6 aus Fig. 3 in Zusammenhang mit der Steuereinrichtung 7 aus Fig. 4 hingewiesen werden. Ein Ausfall oder eine Unterbrechung der elektrischen Stromversorgung oder der Druckluftversorgung führt die Anlage in einen sogenannten abgeregelten Zustand, bei dem eine Geschwindigkeitsbegrenzung ausgeführt wird, nachdem der pneumatische Rückstellzylinder 6 sich in einem drucklosen Zustand befindet. In diesem Zustand werden Störungen dem Fahrzeugführer durch eine rote Geschwindigkeitswarnlampe angezeigt, wenn die Grenzgeschwindigkeit um einen bestimmten Betrag überschritten wird. Somit ist auch ein Blockieren der Gemischzufuhr, d. h. der Kraftstoffzufuhr unmöglich, so daß die Steuereinrichtung 7 sicherheitstechnisch von besonderem Nutzen ist. Auch bei Manipulation des Verstellzylinders oder bei Ausfall des Druckluftsystems zeichnet die Steuereinrichtung Anzahl und Dauer von Überschreitungen der Drehzahl und Geschwindigkeit, wobei durch Auswertung dieser aufgezeichneten Daten eine Manipulation festgestellt werden kann. So kann auch im Fehlerfall, sei es durch Versagen des in der Steuereinrichtung 7 enthaltenen Wandlers 16, Ausfall der Pneumatik, Ausfall der Steuerungseinrichtung 7 oder Kontaktprobleme sowie bei EMV-Einflüssen das System nur zwei unkritische Zustände annehmen:In particular, reference should also be made to the failure behavior of the control device 7 and the adjusting device 6 from FIG. 3 in connection with the control device 7 from FIG. 4. A failure or an interruption of the electrical power supply or the compressed air supply leads the system into a so-called regulated state, in which a speed limitation is carried out after the pneumatic return cylinder 6 is in a depressurized state. In this state, malfunctions are indicated to the driver by a red speed warning lamp if the limit speed is exceeded by a certain amount. Blocking of the mixture supply, ie the fuel supply, is therefore also impossible, so that the control device 7 is of particular use in terms of safety. Even if the adjustment cylinder is manipulated or if the compressed air system fails, the control device records the number and duration of the speed and speed being exceeded, and manipulation can be determined by evaluating this recorded data. Thus, even in the event of an error, whether by failure of the converter contained in the controller 7 16, pneumatic failure, failure of the control device 7 or contact problems and the system has only two non-critical conditions at EMC influences:
- a) wirksam = keine Veränderung für den Fahrer, wobei das System keine Begrenzung mehr ausführen kann. Solange kein Fehler in der Auswertelektronik besteht, wird dennoch die Geschwindigkeits- und Drehzahlüberschreitung aufgezeichnet.a) effective = no change for the driver, whereby the System can no longer carry out a limitation. As long as there is no error in the evaluation electronics nevertheless the speed and speed overshoot recorded.
- b) unwirksam = Fahrzeug wird langsam verzögert, so als ob eine Überschreitung von Geschwindigkeit bzw. Drehzahl vorliegt.b) ineffective = vehicle is slowly decelerated, as if an exceeding of speed or speed is present.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Geschwindigkeitsbegrenzern, sind in dem erfindungsgemäßen Geschwindigkeits-Drehzahl begrenzungsvorrichtung Geschwindigkeitserhöhung oder -abfall sowie ein Blockieren der Geschwindigkeit vermeidbar, da die Steuerelemente undefiniert ausfallen können. Das ergibt sich daraus, daß Halbleiterelemente bei Defekt keinen definierten Zustand annehmen. Auch Störungen durch EMV-Einflüsse sind im allgemeinen nur mit großen Aufwand sicher zu unterdrücken. Obwohl bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein hoher Aufwand für die Störsicherheit geleistet wurde (z. B. durch optogalvanische Trennung, galvanisch getrennte Spannung für den MC-Steuerteil, Netzsiebung, Kurzschlußfestigkeit des Ausgangs mit thermischer Überwachung), ist die Vorrichtung bei höherer Leistung außerdem kostengünstiger als bisher bekannte Geschwindigkeitsbegrenzer.Unlike traditional speed limiters, are in the speed speed according to the invention limiting device speed increase or decrease as well as blocking the speed can be avoided since the Controls can fail undefined. That follows from the fact that semiconductor elements do not define any defective Accept condition. Interference due to EMC influences are also in the to suppress it generally only with great effort. Although a high in the device according to the invention Interference immunity has been made (e.g. by opto-galvanic isolation, galvanically isolated voltage for the MC control section, network screening, short-circuit strength of the Home with thermal monitoring), is the device with higher performance also cheaper than before known speed limiters.
In Fig. 3 ist die Einstelleinrichtung 3 ein mechanisches Gaspedal und die Verstelleinrichtung 6 ein pneumatischer Rückstellzylinder der in ein Gasgestänge 9 des Motors 1 zur Beeinflussung einer Einspritzpumpe eingefügt ist. Die Verstelleinrichtung 6 wird mittels Druckluft (über das Druckluftstellsignal Sp) gesteuert. Dies ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform für den Einbau in Lastkraftwagen und schweren Nutzfahrzeugen, die ein derartiges Gasgestänge verwenden.In Fig. 3, the setting means is a mechanical accelerator pedal 3 and the adjusting device 6, a pneumatic return cylinder which is inserted in a throttle linkage 9 of the engine 1, for influencing an injection pump. The adjusting device 6 is controlled by means of compressed air (via the compressed air control signal S p ). This is a particularly advantageous embodiment for installation in trucks and heavy commercial vehicles that use such a gas linkage.
Jedoch ist das Prinzip der Erfindung, wie in Fig. 2 gezeigt, auch auf ein Fahrzeug ohne Gasgestänge anwendbar. Wird die vorliegende Erfindung zum Beispiel in einen Gelenkbus (Stadtbus) eingebaut, handelt es sich bei der Einstelleinrichtung 3 um ein elektronisches Gaspedal und bei der Verstelleinrichtung 6 um eine elektronische Einrichtung, die ein elektrisches Steuersignal Sop mit einem elektrischen Betriebsparameter-Einstellsignal SBe verarbeitet und ein elektrisches Betriebsparameter-Änderungs-Stellsignal SBä zur Änderung der Motorbetriebsparameter erzeugt. Somit entfällt jeglicher Eingriff in das Druckluftsystem des Fahrzeuges, und die bisher bekannten Probleme, wie zum Beispiel Manipulation am Gaspedal und Festbinden des Rückstellzylinders sind somit absolut ausgeschlossen. Selbstverständlich sind auch Kombinationen von einem elektronischen Gaspedal mit einer pneumatischen Verstelleinrichtung unter Verwendung von zusätzlichen elektrisch/pneumatischen Wandlern möglich, so daß die Erfindung nicht auf eine ausschließlich elektronische oder pneumatische Ausführungsform beschränkt ist.However, the principle of the invention, as shown in FIG. 2, can also be applied to a vehicle without a throttle linkage. If the present invention is installed in an articulated bus (city bus), for example, the adjusting device 3 is an electronic accelerator pedal and the adjusting device 6 is an electronic device which processes an electrical control signal S op with an electrical operating parameter setting signal S Be and generates an electrical operating parameter change control signal S Ba for changing the engine operating parameters. This means that there is no need to intervene in the compressed air system of the vehicle, and the previously known problems, such as manipulation of the accelerator pedal and tying the reset cylinder, are thus completely ruled out. Of course, combinations of an electronic accelerator pedal with a pneumatic adjusting device using additional electrical / pneumatic converters are also possible, so that the invention is not restricted to an exclusively electronic or pneumatic embodiment.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Steuereinrichtung 7 umfaßt erste und zweite Trenneingänge 12, 13 zum rückwirkungsfreien Empfang eines Geschwindigkeitssignals v von einem Geschwindigkeitsmesser 4 bzw. eines Drehzahlsignals n eines Drehzahlmessers 5 zur Abgabe von jeweiligen entsprechenden elektrischen Geschwindigkeits- bzw. Drehzahldatensignalen ve bzw. ne. Außerdem ist, wie in Fig. 4 gezeigt, eine Empfangseinrichtung 14 zum Empfang von Vorgabesignalen vmax, nmax der Geschwindigkeit und Drehzahl und zur Abgabe von entsprechenden elektrischen Vorgabe- und Datensignalen vemax, nemax vorgesehen. Die Empfangseinrichtung 14 empfängt die Vorgabesignale entweder von einer Sendeeinrichtung 2-1 (in Form eines Infrarotsenders), die die Vorgabesignale sendet oder von Tastern die in der Steuereinrichtung vorgesehen werden können. Die Steuereinrichtung 7 umfaßt außerdem eine Auswerteeinrichtung 15 zur Verarbeitung der Eingangsdatensignale ve, ne und der Vorgabedatensignale vemax, nemax zur Bestimmung von Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlüberschreitungsdauer und -anzahl und zur Abgabe eines entsprechenden elektrischen Stellsignals Se an einen Wandler 16 zur Umwandlung des elektrischen Stellsignals Se in das Steuersignal Sp zur Abgabe an die Verstelleinrichtung 6. Außerdem ist die Auswerteeinrichtung 15 mit einer Anzeigeeinrichtung 17 zur Anzeige der Vorgabesignale, der Anzahl und der Dauer der erfaßten Geschwindigkeits- und Drehzahlüberschreitungen verbunden. Über die Sendeeinrichtung oder über die an der Steuereinrichtung angebrachten Tasten können diese Werte zur Anzeige gebracht werden.A preferred embodiment of the control device 7 comprises first and second isolating inputs 12 , 13 for the non-reactive reception of a speed signal v from a speedometer 4 or a speed signal n of a speed meter 5 for the delivery of respective electrical speed or speed data signals v e or n e . In addition, as shown in FIG. 4, a receiving device 14 is provided for receiving preset signals v max , n max of the speed and rotational speed and for issuing corresponding electric preset and data signals ve max , ne max . The receiving device 14 receives the default signals either from a transmitting device 2-1 (in the form of an infrared transmitter) which transmits the default signals or from buttons which can be provided in the control device. The control device 7 also includes an evaluation device 15 for processing the input data signals v e , n e and the default data signals ve max , ne max for determining the duration and number of overspeed or speed overspeed and for delivering a corresponding electrical actuating signal S e to a converter 16 Conversion of the electrical control signal S e into the control signal S p for delivery to the adjustment device 6 . In addition, the evaluation device 15 is connected to a display device 17 for displaying the preset signals, the number and the duration of the detected speed and speed overshoots. These values can be displayed via the transmitting device or via the buttons attached to the control device.
Eine bevorzugte Ausführungsform der ersten und zweiten Trenneingänge 12, 13 umfaßt Optokopplereingänge zum rückwirkungsfreien Einkoppeln der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlsignale der Steuereinrichtung. Wenn es sich bei der Verstelleinrichtung um einen in ein Gasgestänge eingefügten pneumatischen Rückstellzylinder handelt, besteht der Wandler 16 vorzugsweise aus einem Magnetventil, mit einem ersten Eingang 19 zum Empfang eines konstanten Drucks, eines zweiten Eingangs 20 zum elektrischen Stellsignal und einem Ausgang zur Abgabe eines pneumatischen Steuersignals Sp an eine pneumatische Verstelleinrichtung (Rückstellzylinder). In einer vollelektronischen Ausführungsform kann der Wandler 16 jedoch auch ein elektrischer Wandler sein, der ein elektrisches Steuersignal Sp an eine elektrische oder elektronische Verstelleinrichtung 6 abgibt. Vorzugsweise wird ein elektrischer Wandler in Kombination mit einem elektronischen Gaspedal und einer elektronischen Verstelleinrichtung verwendet, so daß ein elektrisches Ausgangssignal als Betriebsparameter-Änderungssignal SBä erzeugt wird. Wie oben beschrieben, kann dieses Betriebsparameter-Änderungssignal die Drosselklappenöffnung oder die elektronische Einspritzpumpe direkt beeinflussen.A preferred embodiment of the first and second isolating inputs 12 , 13 comprises optocoupler inputs for the feedback-free coupling of the speed or speed signals of the control device. If the adjusting device is a pneumatic return cylinder inserted into a gas linkage, the converter 16 preferably consists of a solenoid valve, with a first input 19 for receiving a constant pressure, a second input 20 for the electrical control signal and an output for delivering a pneumatic one Control signal S p to a pneumatic adjusting device (return cylinder). In a fully electronic embodiment, the converter 16 can, however, also be an electrical converter that outputs an electrical control signal S p to an electrical or electronic adjusting device 6 . An electrical converter is preferably used in combination with an electronic accelerator pedal and an electronic adjusting device, so that an electrical output signal is generated as an operating parameter change signal S Ba . As described above, this operating parameter change signal can directly affect the throttle valve opening or the electronic injection pump.
Fig. 4 zeigt außerdem eine bevorzugte Ausführungsform der Auswerteeinrichtung 15, die ein RAM 15-1 zur Speicherung von variablen Daten, beispielsweise Betriebsparameter, wie Überschreitungsdauer und Anzahl der Geschwindigkeits- und Drehzahlüberschreitungen und der Vorgabedatensignale enthält. Außerdem umfaßt die Auswerteeinrichtung 15 einen Akkumulator zur Spannungsversorgung des RAM 15-1 bei Ausfall einer Versorgungsspannung. Ein EPROM speichert ein Betriebsprogramm für eine Zentralrecheneinheit CPU 15-4. Die Zentraleinheit 15-4 führt den Vergleich der Eingangsdatensignale ve, ne mit den im RAM 15-1 gespeicherten Vorgabedatensignalen vemax, nemax entsprechend des im EPROM gespeicherten Betriebsprogramms durch. Die Zentraleinheit CPU 15-4 gibt außerdem das elektrische Stellsignal Se an den Wandler 16 und die ermittelten Geschwindigkeitsüberschreitungsanzahl- und Dauer an das RAM 15-1 zur Speicherung ab. FIG. 4 also shows a preferred embodiment of the evaluation device 15 , which contains a RAM 15-1 for storing variable data, for example operating parameters, such as the duration of exceedance and the number of overspeeds and revs and the default data signals. In addition, the evaluation device 15 comprises an accumulator for supplying the RAM 15-1 with voltage in the event of a supply voltage failure. An EPROM stores an operating program for a central processing unit CPU 15-4 . The central unit 15-4 compares the input data signals v e , n e with the preset data signals ve max , ne max stored in the RAM 15-1 in accordance with the operating program stored in the EPROM. The central unit CPU 15-4 also outputs the electrical control signal S e to the converter 16 and the determined number of overspeed and duration to the RAM 15-1 for storage.
Die Zentraleinheit CPU 15-4 wertet somit zwei Signale unabhängig aus, führt einen Plausibilitätstest durch und speichert die Überschreitungen der vorgegebenen Grenzwerte in einem Speicher RAM 15-1. Gespeichert werden somit die Überschreitungsdauer und die Anzahl der Überschreitungen. In Abhängigkeit von der Überschreitung steuert die Zentraleinheit 15-4 mittels des Wandlers 16 die Verstelleinrichtung 6 zur Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlbegrenzung an. Mittels der Sendeeinrichtung 2-1 oder mittels in der Steuereinrichtung vorsehbare Tasten kann der Speicherinhalt, nämlich die Überschreitungsanzahl und Dauer abgelesen werden.The central unit CPU 15-4 thus evaluates two signals independently, carries out a plausibility test and stores the exceeding of the predetermined limit values in a memory RAM 15-1 . The duration of the exceedance and the number of exceedances are saved. Depending on the exceeding, the central unit 15-4 controls the adjusting device 6 for speed or speed limitation by means of the converter 16 . The memory content, namely the number of times exceeded and the duration, can be read by means of the transmitting device 2-1 or by means of buttons which can be provided in the control device.
Somit sind über die Sendeeinrichtung 2-1 vier Funktionen aus dem RAM 15-1 auf der Anzeigeeinrichtung 17 abrufbar.Four functions can thus be called up from the RAM 15-1 on the display device 17 via the transmission device 2-1 .
- 1. Die Summe der Überschreitungszeit der Geschwindigkeit.1. The sum of the speed exceeding time.
- 2. Die Anzahl der Überschreitungen für Geschwindigkeit und Drehzahl.2. The number of overspeeds for speed and Rotational speed.
- 3. Die Summe der Drehzahlüberschreitungszeit.3. The sum of the overspeed time.
- 4. Das Rücksetzen der Meßwerte.4. Resetting the measured values.
Die Empfangseinrichtung 14 in der Steuereinrichtung 7 für die von außen abzufragenden und auf der Anzeigeeinrichtung 17 anzuzeigenden Meßwerte besteht in vorteilhafter Weise aus einer Photodiode in einem nachgeschalteten PCM-Empfänger. Diese Anordnung macht Tastenkontakte in der im Fahrzeug eingebauten Steuereinrichtung 7 überflüssig und ist zum einen störsicher, zum anderen extrem manipulationssicher. Durch die Verwendung eines speziell kodierten Senders in der Sendeeinrichtung 2-1 ist ein Aufruf der gewünschten Funktion manipulationssicher möglich.The receiving device 14 in the control device 7 for the measurement values to be queried from the outside and displayed on the display device 17 advantageously consists of a photodiode in a downstream PCM receiver. This arrangement makes button contacts in the control device 7 installed in the vehicle superfluous and is, on the one hand, interference-proof and, on the other hand, extremely manipulation-proof. The use of a specially coded transmitter in the transmitter 2-1 enables the desired function to be tamper-proof.
Im folgenden wird das Verfahren zum Begrenzen der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges und der Drehzahl des Fahrzeugmotors unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Fig. 5 zeigt ein kombiniertes Blockschaltbild/Ablaufdiagramm des Verfahrens und der Vorrichtung zum Geschwindigkeits- und/oder Drehzahlbegrenzen in einem Fahrzeug. In the following, the method for limiting the speed of a vehicle and the speed of the vehicle engine will be described with reference to FIG. 5. Fig. 5 is a combined block diagram / flow diagram showing the method and apparatus for speed and / or speed limit in a vehicle.
In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen 20 eine Busleitung, die die einzelnen Teile der Auswerteeinrichtung 15, bzw. der Steuereinrichtung 7 wie oben beschrieben untereinander verbindet. Wie in Fig. 5 schematisch dargestellt, enthält die Zentralrechnereinheit 15-4 im wesentlichen einen Steuerblock, einen Checksummen-Watchdog-Block, einen Fehlerspannungs-Überwachungsblock und einen Funktionsblock zum Ausführen von Vergleichs- und arithmetischen Operationen. Der Steuerausgang in 15-4 gibt das Stellsignal Se an den Wandler 16 ab. Außerdem zeigt Fig. 5 die schon aus Fig. 4 bekannte Anzeigeeinrichtung 17, die ein Softwaremodul zur Anzeigesteuerung enthält. Der Block Eingang-Funktionstaste 21 stellt entweder die oben schon beschriebenen Funktionstasten in der Steuereinrichtung 7 oder die Empfangseinrichtung 14 dar. Die Speicher für eine Geschwindigkeitsmesser-Konstante, den Geschwindigkeitsmaximalwert und den Drehzahlmaximalwert, sowie für die Anzahl der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlüberschreitungen (Zähler 18-1; 19-1) und die Dauer (Uhr 18-2, 19-2) sind Teil des RAMs 15-4. Die Verzögerungszeit von ca. 15 Sekunden wird in dem Betriebsprogramm der Zentralrechnereinheit CPU 15-4 voreingestellt. Die Eingänge 12 und 13 für Geschwindigkeits bzw. Drehzahlsignale ve; ne entsprechen den Eingängen 12 und 13 aus Fig. 4.In FIG. 5, reference numeral 20 denotes a bus line which connects the individual parts of the evaluation device 15 or the control device 7 to one another as described above. As shown schematically in FIG. 5, the central processing unit 15-4 essentially contains a control block, a checksum watchdog block, an error voltage monitoring block and a function block for carrying out comparison and arithmetic operations. The control output in 15-4 outputs the control signal S e to the converter 16 . In addition, FIG. 5 shows the already known from FIG. 4, display device 17 which includes a software module for display control. The block input function key 21 represents either the function keys in the control device 7 or the receiving device 14 already described above. The memories for a speedometer constant, the maximum speed value and the maximum speed value, as well as for the number of speed or speed overshoots (counter 18 -1 ; 19-1 ) and the duration (clock 18-2 , 19-2 ) are part of RAM 15-4 . The delay time of approx. 15 seconds is preset in the operating program of the CPU 15-4 . The inputs 12 and 13 for speed or speed signals v e ; n e correspond to the inputs 12 and 13 from FIG. 4.
Nun wird der Betrieb der erfindungsgemäßen Geschwindigkeits-Drehzahl unabhängig von der Tatsache beschrieben, ob es sich bei der Verstelleinrichtung und der Einstelleinrichtung um ein pneumatisches, elektrisches oder ein pneumatisch/elektrisches System handelt.Now the operation of the invention Speed speed regardless of the fact described whether it is in the adjustment device and Setting device around a pneumatic, electrical or is a pneumatic / electrical system.
Nach dem Einschalten der Steuereinrichtung 7 erscheint zunächst auf der Anzeigeeinrichtung 17 für einige Sekunden die Geschwindigkeitsmesser-Konstante. Dann werden über einen speziellen Programmiermodus an der Sendeeinrichtung 21 (oder mittels Funktionstasten in der Steuereinrichtung 7) die maximal zulässigen Geschwindigkeits- und Drehzahlwerte vmax; nmax vorgegeben. Diese werden bei der Programmierung auf der Anzeigeeinrichtung 17 angezeigt. Danach wird die Steuereinrichtung 7 über die Sendeeinrichtung aus dem Programmiermodus genommen und in ihren Betriebszustand eingestellt. Beim Starten des Fahrzeugmotors gibt die Steuereinrichtung 7 ein Stellsignal Sp an die Verstelleinrichtung 6 ab (zum Beispiel ein Drucksignal) um die Verstelleinrichtung 6 (beispielsweise einen pneumatischen Rückstellzylinder) aus dem Normalzustand, bei der die Verstelleinrichtung 6 eine Geschwindigkeitsbegrenzung ausführt, zu bringen. Mit diesem Druckluftsignal verkürzt sich der Rückstellzylinder so weit, daß mit der ursprünglichen Übertragungscharakteristik des Gestänges 9 die volle Motorleistung zur Verfügung steht. Wie oben beschrieben, gibt die Steuereinrichtung 7 ein aktives Drucksignal an die Verstelleinrichtung 6 für den Normalbetrieb abgeben, während im drucklosen Zustand eine Geschwindigkeitsbegrenzung sicher ausgeführt wird.After the control device 7 is switched on, the speedometer constant first appears on the display device 17 for a few seconds. Then, the maximum permissible speed and speed values v max are determined via a special programming mode on the transmitting device 21 (or by means of function keys in the control device 7 ); n max specified. These are displayed during programming on the display device 17 . Thereafter, the control device 7 is removed from the programming mode via the transmitting device and set in its operating state. When the vehicle engine is started, the control device 7 emits an actuating signal S p to the adjusting device 6 (for example a pressure signal) in order to bring the adjusting device 6 (for example a pneumatic return cylinder) out of the normal state in which the adjusting device 6 carries out a speed limitation. With this compressed air signal, the return cylinder is shortened to such an extent that with the original transmission characteristic of the linkage 9, the full engine power is available. As described above, the control device 7 emits an active pressure signal to the adjusting device 6 for normal operation, while a speed limitation is carried out safely in the depressurized state.
Beim Betreiben des Fahrzeuges stellt der Fahrer mittels der Einstelleinrichtung 3, beispielsweise mittels eines mechanischen oder elektronischen Gaspedal, den oder die Betriebsparameter des Motors, beispielsweise eine gewünschte Drosselklappenstellung ein und die Steuereinrichtung 7 erfaßt eine Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit v und eine Ist-Motordrehzahl n. Dabei wird in den Blöcken 22 und 23 in Fig. 5 fortlaufend die erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit v mit der zulässigen Geschwindigkeit vmax und die erfaßten Drehzahl n mit der zulässigen Drehzahl nmax verglichen, wobei die jeweiligen zulässigen Geschwindigkeits- und Drehzahlwerte im Speicher RAM 15-1 abgelegt sind. When operating the vehicle, the driver uses the setting device 3 , for example by means of a mechanical or electronic accelerator pedal, to set the operating parameter or parameters of the engine, for example a desired throttle valve position, and the control device 7 detects an actual vehicle speed v and an actual engine speed n in blocks 22 and 23 in Fig. 5 continuously the detected vehicle speed v with the allowable speed v max and the detected rotational speed n with the permissible rotation speed n max is compared with the respective allowable speed and rotational speed values in memory RAM 15-1 stored are.
Wie in Fig. 5 gezeigt, wird bei einem Überschreiten der zulässigen maximalen Geschwindigkeit vmax ein Geschwindigkeits-Überschreitungszähler 18-1 inkrementiert und die Geschwindigkeitsüberschreitungsdauer mittels einer Geschwindigkeitsüberschreitungsdaueruhr 18-2 erfaßt. Die Werte von Anzahl und Dauer werden wiederum in dem RAM 15-1 abgelegt. Bei einem erneuten Überschreiten der zulässigen maximalen Geschwindigkeit wird wiederum der Geschwindigkeitsüberschreitungszähler 18-1 inkrementiert und die neue Geschwindigkeitsüberschreitungsdauer zu der alten Dauer addiert. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Begrenzungsverfahrens kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die Überschreitungsdauer für jede Geschwindigkeitsüberschreitung getrennt gespeichert und abgerufen werden kann.As shown in FIG. 5, if the permissible maximum speed v max is exceeded, a speed exceeding counter 18-1 is incremented and the speed exceeding duration is recorded by means of a speed exceeding duration clock 18-2 . The values of number and duration are in turn stored in the RAM 15-1 . If the permissible maximum speed is exceeded again, the speed exceeding counter 18-1 is again incremented and the new speed exceeding duration is added to the old duration. According to a further preferred embodiment of the limiting method, however, it can also be provided that the duration of the exceedance can be stored and called up separately for each overspeed.
Wie in Fig. 5 gezeigt wird bei einem Überschreiten der zulässigen maximalen Drehzahl nmax zunächst eine Verzögerungszeit Tmax von beispielsweise 15 Sekunden gesetzt und ein Überschreiten der Drehzahl für diese Zeitdauer Tmax zugelassen.As shown in FIG. 5, if the permissible maximum speed n max is exceeded, a delay time T max of 15 seconds, for example, is first set and the speed is exceeded for this time period T max .
Obwohl für schwere Nutzfahrzeuge mit mehreren 100 PS beispielsweise eine Drehzahl 1850 U/m zur ökonomischen Fahrweise begrenzt werden sollte, wird dadurch beispielsweise bei Bergfahrten oder bei einem schnellen Beschleunigen eine kurzzeitige Überschreitung der Höchstdrehzahl zugelassen. Bei einem Überschreiten der Drehzahl n länger als die gesetzte Verzögerungszeit Tmax, wird ein Drehzahl-Überschreitungsanzahlzähler 19-1 inkrementiert und die Drehzahl-Überschreitungsdauer wird in einer Drehzahlüberschreitungsdaueruhr 19-2 erfaßt. Wie bei der Geschwindigkeitsüberschreitung wird auch bei einer erneuten Drehzahlüberschreitung der Drehzahlüberschreitungszähler inkrementiert und die neue Drehzahlüberschreitungsdauer zu der alten Drehzahlüberschreitungsdauer im RAM 15-4 addiert. Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Drehzahlbegrenzungsverfahrens kann jedoch auch vorgesehen sein, daß die Drehzahlüberschreitungsdauer pro Drehzahlüberschreitung getrennt gespeichert wird.Although a speed of 1850 U / m should be limited for economical driving, for example, for heavy commercial vehicles with several 100 HP, this allows a brief exceeding of the maximum speed, for example when driving uphill or accelerating quickly. If the speed n is exceeded longer than the set delay time T max , a speed exceeding number counter 19-1 is incremented and the speed exceeding duration is recorded in a speed exceeding duration clock 19-2 . As with the speed overspeed, the speed overspeed counter is incremented when the speed is exceeded again and the new speed overspeed period is added to the old speed overspeed period in RAM 15-4 . According to a preferred embodiment of the speed limitation method, however, it can also be provided that the speed overspeed period is stored separately for each speed overspeed.
In beiden Fällen, Geschwindigkeits- und Drehzahlüberschreitung, die in unter Umständen auch gleichzeitig auftreten können, wird nach dem Inkrementieren der jeweiligen Überschreitungszähler 18-1 bzw. 19-1 und Erfassung der Überschreitungsdauer über den Steuerausgang das elektrische Stellsignal Se an den Wandler 16 abgegeben, der mittels der Verstelleinrichtung 6 mindestens einen Betriebsparameter des Motors 1 ändert, um die Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. die Drehzahl zu begrenzen.In both cases, speed and speed overshoot, which can also occur simultaneously under certain circumstances, after incrementing the respective overshoot counters 18-1 and 19-1 and detecting the overshoot time, the electrical control signal S e is output to the converter 16 via the control output which changes at least one operating parameter of the engine 1 by means of the adjusting device 6 in order to limit the vehicle speed or the rotational speed.
Somit wird also in dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Geschwindigkeits- und Drehzahlbegrenzung und gleichzeitig deren Erfassung bzw. Überwachung durchgeführt. So wird einerseits die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt und andererseits die Motordrehzahl auf eine maximale Drehzahl begrenzt wird. Über die Drehzahlbegrenzung wird im wesentlichen eine wirtschaftliche Fahrweise zur Kraftstoffeinsparung und über die Geschwindigkeitsbegrenzung eine Vermeidung von schweren Unfällen oder erhöhte Reifenabnutzung und dergleichen erreicht.Thus, in the method according to the invention Speed and speed limit and at the same time their acquisition or monitoring carried out. So will on the one hand limits the vehicle speed and on the other hand, the engine speed to a maximum speed is limited. About the speed limit is in essentially an economical driving style Saving fuel and over the speed limit avoid serious accidents or increased Tire wear and the like achieved.
Wie oben ausgeführt, wird in dem erfindungsgemäßen Geschwindigkeits- und Drehzahlbegrenzungsverfahren und Vorrichtung außer der aktiven Begrenzung der Geschwindigkeit bzw. Drehzahl auch eine Speicherung der Überschreitungsanzahl und Dauer für Geschwindigkeit und Drehzahl durchgeführt. As stated above, in the invention Speed and speed limitation method and Device besides the active speed limit or speed also stores the number of overshoots and duration for speed and speed.
Diese Werte sind mittels der Sendeeinrichtung 2-1 oder über Funktionstasten an der Steuereinrichtung 7 auf der Anzeigeeinrichtung 17 nach Fahrtende abrufbar, so daß trotz der aktiven Begrenzung der Geschwindigkeit und Drehzahl dennoch der Versuch der Geschwindigkeitsüberschreitung bzw. Drehzahlüberschreitung des Fahrers festgestellt werden kann.These values can be called up by means of the transmitting device 2-1 or via function keys on the control device 7 on the display device 17 after the end of the trip, so that despite the active limitation of the speed and speed, the attempt to exceed or exceed the speed of the driver can still be determined.
Bei Ausfall des Verstellmechanismus, beispielsweise bei Ausfall des Druckluftsystems bei Verwendung eines pneumatischen Rückstellzylinders als Verstelleinrichtung 6, wird die Begrenzungsvorrichtung in einen sicheren Zustand gefahren, bei der eine Geschwindigkeitsbegrenzung über die Verstelleinrichtung sicher ausgeführt wird. Gleichzeitig wird zumindest Überschreitungsanzahl und Dauer von Geschwindigkeit- und Drehzahlüberschreitungen erfaßt.If the adjustment mechanism fails, for example if the compressed air system fails when a pneumatic return cylinder is used as the adjustment device 6 , the limiting device is moved into a safe state in which a speed limitation is carried out safely via the adjustment device. At the same time, at least the number of overshoots and the duration of overspeeds and revs are recorded.
Die erfindungsgemäße Begrenzungsvorrichtung ist außerdem manipulationssicher, nachdem durch die Abfrage von Überschreitungsanzahl und Dauer auch eine Manipulation an der Verstelleinrichtung, beispielsweise eine Überbrückung der Ein- und Ausgangsstangen eines pneumatischen Stellzylinders festgestellt werden kann. So wird beispielsweise bei einer derartigen Manipulation die akkumulierte Überschreitungsdauer der Geschwindigkeit einen hohen Wert annehmen, wohingegen die Geschwindigkeitsüberschreitungsanzahl klein sein wird. Entsprechendes gilt für die Überschreitung des maximalen Drehzahlwertes. Diese vollelektronische, ausfallsichere und manipulationssichere Begrenzungsvorrichtung besitzt somit wesentliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Begrenzungsvorrichtungen und Fahrtschreibern, die wie oben ausführlich diskutiert, einerseits lediglich die Überschreitung der Geschwindigkeit erfassen und andererseits leicht manipulierbar sind. The limiting device according to the invention is also tamper evident after querying Number of times exceeded and duration also a manipulation on the Adjustment device, for example bridging the Entry and exit rods of a pneumatic actuating cylinder can be determined. For example, with a such a manipulation the accumulated exceeding duration of speed take a high value, whereas Speed limit will be small. The same applies to exceeding the maximum Speed value. This fully electronic, failsafe and Tamper-proof limiting device thus has significant advantages over conventional Limiting devices and tachographs as above discussed in detail, on the one hand only the Detect overspeed and on the other hand are easy to manipulate.
Lediglich die Auswertung der Überschreitungsdauer und Anzahl stellt schon ein Maß für das Fahrverhalten des Fahrers dar. Jedoch ist es selbstverständlich, daß über die Zentraleinheit CPU 15-4 weitere Verarbeitungen dieser ermittelten Werte vorgenommen werden können um weitere Einzelheiten über den Betrieb des Fahrzeuges zu ermitteln. Zum Beispiel ist es durchaus vorstellbar Korrelationen mit dem erfaßten Kraftstoffverbrauch, Abnutzung der Bremsbeläge und Reifen, dem Motorverschleiß oder dergleichen durchzuführen. Außerdem ist selbstverständlich, daß nicht nur ein Motorbetriebsparameter gesteuert werden kann, sondern gleichzeitig eine Vielzahl von Parametern, z. B. Luftzufuhr und Kraftstoff-Einspritzung des Motors. Es auch möglich die erfindungsgemäße Begrenzungsvorrichtung auf andere Arten von Fahrzeugen anzuwenden, zum Beispiel auf Bootsmotoren oder sogar Flugzeugmotoren.Merely the evaluation of the duration of the exceedance and the number already represents a measure of the driving behavior of the driver. However, it goes without saying that further processing of these determined values can be carried out via the CPU 15-4 in order to determine further details about the operation of the vehicle. For example, it is quite conceivable to carry out correlations with the detected fuel consumption, wear of the brake pads and tires, engine wear or the like. In addition, it goes without saying that not only an engine operating parameter can be controlled, but at the same time a variety of parameters, e.g. B. Air supply and fuel injection of the engine. It is also possible to apply the limiting device according to the invention to other types of vehicles, for example to boat engines or even aircraft engines.
Die Erfindung stellt somit ganz allgemein eine wesentliche Verbesserung von herkömmlichen Geschwindigkeitsbegrenzern dar, unter dem besondern Augenmerk einer optimalen Erfassung bzw. Steuerung von Motorbetriebsparametern insbesondere zur Vermeidung von Unfällen und zur Erreichung eines wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Fahrverhaltens.The invention thus represents an essential one in general Improvement of conventional speed limiters under the special focus of an optimal recording or control of engine operating parameters in particular for Avoiding accidents and achieving one economical and environmentally friendly driving behavior.
Claims (30)
- a) einer Vorgabeeinrichtung (2) zur Vorgabe von maximal zulässigen Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlwerten (vmax nmax);
- b) einer Einstelleinrichtung (3) zur Einstellung des mindestens einen Betriebsparameters des Motors (1);
- b) einem Fahrzeug-Geschwindigkeitsmesser (4);
- c) einem Motor-Drehzahlmesser (5);
- d) einer steuerbaren Verstelleinrichtung (6) zur Änderung des mindestens einen eingestellten Betriebsparameters des Motors (1); und
- e) einer Steuereinrichtung (7) zur Steuerung der Verstelleinrichtung (6) in Abhängigkeit von den vorgegebenen Geschwindigkeits- und Drehzahlwerten (915; nmax) und von der gemessenen Geschwindigkeit (v) und der gemessenen Motordrehzahl (n), und zur Aufzeichnung der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlüberschreitungen.
- a) a specification device ( 2 ) for specifying the maximum permissible speed or speed values (v max n max );
- b) an adjusting device ( 3 ) for adjusting the at least one operating parameter of the engine ( 1 );
- b) a vehicle speedometer ( 4 );
- c) an engine tachometer ( 5 );
- d) a controllable adjusting device ( 6 ) for changing the at least one set operating parameter of the engine ( 1 ); and
- e) a control device ( 7 ) for controlling the adjusting device ( 6 ) as a function of the predetermined speed and speed values (915; n max ) and of the measured speed (v) and the measured engine speed (n), and for recording the speed - or overspeed.
- a) einen ersten Trenneingang (12) zum rückwirkungsfreien Empfang eines Geschwindigkeitssignals (v) von dem Geschwindigkeitsmesser und zur Abgabe eines entsprechenden elektrischen Geschwindigkeits- Datensignals (ve);
- b) einen zweiten Trenneingang (13) zum rückwirkungsfreien Empfang eines Drehzahlsignals (n) von dem Drehzahlmesser und zur Abgabe eines entsprechenden elektrischen Drehzahl-Datensignals (ne);
- c) eine Empfangs-Einrichtung (14) zum Empfang von Vorgabesignalen (vmax, nmax) der Geschwindigkeit und der Drehzahl und zur Abgabe von entsprechenden elektrischen Vorgabe-Datensignalen (vemax, nemax);
- d) eine Auswerte-Einrichtung (15), zur Verarbeitung der Eingangs-Datensignale (ve, ne) und der Vorgabe-Datensignale (vemax, nemax) zur Bestimmung von Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlüberschreitungs- Dauer (18-2; 19-2) und Anzahl (18-1; 19-1), und zur Abgabe eines entsprechenden elektrischen Stellsignals (Se);
- e) einen Wandler (16) zur Umwandlung des elektrischen Stellsignals (Se) in ein Steuersignal (Sp) zur Abgabe an die Verstell-Einrichtung (6); und
- f) eine mit der Auswerte-Einrichtung (15) verbundene Anzeigeeinrichtung (17) zur Anzeige der Vorgabesignale (vemax, nemax), der Anzahl (18-1; 19-1) und Dauer (18-2; 19-2) der erfaßten Geschwindigkeits- und Drehzahlüberschreitungen.
- a) a first separation input ( 12 ) for the non-reactive reception of a speed signal (v) from the speedometer and for the output of a corresponding electrical speed data signal (v e );
- b) a second isolating input ( 13 ) for the non-reactive reception of a speed signal (n) from the speed meter and for outputting a corresponding electrical speed data signal (n e );
- c) a receiving device ( 14 ) for receiving preset signals (v max , n max ) of the speed and speed and for delivering corresponding electric preset data signals (ve max , ne max );
- d) an evaluation device ( 15 ) for processing the input data signals (v e , n e ) and the default data signals (ve max , ne max ) for determining the duration of speed or speed overshoot ( 18-2 ; 19-2 ) and number ( 18-1 ; 19-1 ), and for emitting a corresponding electrical control signal (S e );
- e) a converter ( 16 ) for converting the electrical control signal (S e ) into a control signal (S p ) for delivery to the adjustment device ( 6 ); and
- f) a display device ( 17 ) connected to the evaluation device ( 15 ) for displaying the default signals (ve max , ne max ), the number ( 18-1 ; 19-1 ) and duration ( 18-2 ; 19-2 ) the detected speed and speed overshoots.
- a) ein RAM (15-1) zur Speicherung von variablen Daten und der Vorgabe-Datensignale (vemax, nemax);
- b) einen Akkumulator (15-2) zur Spannungsversorgung des RAM (15-1) bei Ausfall einer Versorgungsspannung;
- c) ein EPROM (15-3) zur Speicherung eines Zentral einheit-CPU-Betriebsprogrammes;
- d) eine Zentralrechner-Einheit (CPU 15-4) zum Vergleich der Eingangs-Datensignale (ve, ne) mit den im RAM (15-1) gespeicherten Vorgabe-Datensignale (vmax, nmax) entsprechend dem im EPROM (15-3) gespeicherten Betriebsprogramm, zur Abgabe von Datensignalen an das RAM (15-1) und zur Abgabe des elektrischen Stellsignals (Se) an den Wandler (16).
- a) a RAM ( 15-1 ) for storing variable data and the default data signals (ve max , ne max );
- b) an accumulator ( 15-2 ) for supplying power to the RAM ( 15-1 ) if a supply voltage fails;
- c) an EPROM ( 15-3 ) for storing a central processing unit CPU operating program;
- d) a central processing unit (CPU 15-4) for comparing the input data signals (v e , n e ) with the default data signals (v max , n max ) stored in the RAM ( 15-1 ) corresponding to that in the EPROM ( 15-3 ) stored operating program, for delivering data signals to the RAM ( 15-1 ) and for delivering the electrical control signal (S e ) to the converter ( 16 ).
- a) Vorgeben von maximal zulässigen Geschwindigkeits- und Drehzahlwerten (vmax; nmax);
- b) Einstellen des mindestens einen Betriebsparameters des Motors (1);
- c) Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit (v);
- d) Erfassen einer Motordrehzahl (n);
- e) Fortlaufendes, gleichzeitiges Vergleichen der erfaßten Fahrzeuggeschwindigkeit (v) mit der zulässigen Geschwindigkeit (vmax) und der erfaßten Drehzahl (n) mit der zulässigen Drehzahl (nmax), wobei
- e1) bei Überschreiten der zulässigen maximalen
Geschwindigkeit (vmax):
ein Geschwindigkeits-Überschreitungszähler (18-1) inkrementiert wird und die Geschwindigkeits-Überschreitungsdauer (18-2) erfaßt wird; und - e2) bei Überschreiten der zulässigen maximalen
Drehzahl (nmax):
eine Verzögerungszeit (Tmax) gesetzt wird und ein Überschreiten der Drehzahl (n) für diese Zeitdauer (Tmax) zugelassen wird; und bei einem Überschreiten der Drehzahl (n) länger als die gesetzte Verzögerungszeit (Tmax) ein Drehzahl-Überschreitungszähler (19-1) inkrementiert wird und die Drehzahlüber schreitungsdauer (19-2) erfaßt wird, und - f) der mindestens eine Betriebsparameter des Motors (1) zur Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit (v) bzw. Drehzahl (n) geändert wird.
- a) Specifying the maximum permissible speed and speed values (v max ; n max );
- b) setting the at least one operating parameter of the engine ( 1 );
- c) detecting a vehicle speed (v);
- d) detecting an engine speed (n);
- e) Continuous, simultaneous comparison of the detected vehicle speed (v) with the permitted speed (v max ) and the detected speed (n) with the permitted speed (n max ), wherein
- e1) if the permissible maximum speed (v max ) is exceeded:
incrementing an overspeed counter ( 18-1 ) and detecting the overspeed duration ( 18-2 ); and - e2) if the permissible maximum speed (n max ) is exceeded:
a delay time (T max ) is set and the speed (n) is permitted to be exceeded for this period (T max ); and if the speed (n) is exceeded longer than the set delay time (T max ), a speed overshoot counter ( 19-1 ) is incremented and the speed overshoot duration ( 19-2 ) is detected, and - f) the at least one operating parameter of the engine ( 1 ) is changed to limit the vehicle speed (v) or speed (n).
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|---|---|---|---|
| DE4222997A DE4222997A1 (en) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | vehicle speed and=or engine revolution rate limiter - involves controlling engine operating parameter according to maximum permissible and measured values |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |