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Automatische Geschwindigkeits-Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge
Diese Erfindung bezieht sich auf eine automatisehg Geschwindigkeits-Steuervo rrichtung
fÜr Kraftfahrzeuge, die den Betrieb einer Vorrichtung zum Regulieren der
Ab-
gabe eines Antriebsmotors steuert, wie-z. B. einer Kraftmaschine, um die
Iaufgeschwindigkeit des Fahrzougs auf einer vorbestimmten-Geschwindigkeitseinstellung
zu halten.
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!#in bekanntes Verfahren für eine automatische GescUwindigkeits steuerung,
das in einer Vorrichtung dieser Art verwendet wurd', bestand aus dem Feststellen
der Laufgeschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs zum Ableiten eines Signals, das die
Laufgeschwindigkeit-des Kraftfahrzeugs darstellte, aus dem Vergleichen des festgestellten
Signals
mit einem Signal, das eine vorherbestimmte Geschwindigkeitseinstellung darstellte,
um den Unterschied dazwischen festzustellen, und aus dem Bewegen des Antriebsmotor-4bgabe-Regulierungsmittels
in einer die Geschwindigkeit korrigierenden Richtung in Ab-
hängigkeit von
dem Wert des Unterschiedes, der auf diese Weise festgestellt wurde. Bei einem derartigen
Steuer,-verfahren war jedoch eine bestimmte Zeitverzögerung unvermeidlich, bevor
das Fahrzeug mit der gewünschten Geschwindigkeitseinstellung fahren konnte, nachdem
die notwendige Regulierung der Antriebsmotor-Abgabe zugeführt worden war, und bei
einem solchen Verfahren erfolgte kein Ausgleich für den obigen Verzögerungsfaktor.
Im Hinblick auf die obige Steuerungsart war es schwierig, die gewünschte Steuerung
bei einem stabilen und komfortable-n Fahrgefühl bei derartigen Kraftfahrzeugen durchzuführen,
in denen der Faktor der Verzögerung beträchtlich gross ist.
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Eine bekannte Vorrichtung der Art, die so konstruiert ist, dass sie
einen solchen Verzögerungsfaktor ausgleicht, war ebenfalls nachteilig, da die Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit
nicht immer mit einer vorherbestimmten Geschwindigkeitseinstellung übereinstimmt
und ein Fehler dazwischen häufig aus verschiedenen Faktoren erit-. steht, die die-Fahrbedingungea
beeinflussen, die eine
Neigung der Strasseg die Anzahl der von dem
Fahrzeug beförderten Personen, eine Lastmenge und die Windrichtung einschliessen.
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Die vorliegende Erfindung soll die obigen Probleme lösen und hat als-Hauptziel,
eine automatische Geschwindigkeits-Steuervorrichtung für Kraftfahrzeuge zu schaffen',
die so angeordnet ist, dass ein auf die Laufgeschwindigkeit ansprechendes Signal
und/oder ein Bezugssignal mit einer festen GrÖsse gemäss einer vorherbestimmten
Geschwindigkeitseinstellung verändert werden und dass nach dem Ableiten eines Fehlersignalst
das-den Unterschied dazwischen darstellt, ein drittes Signal eingeführt wird, um
den Wert des Fehlersignals zuverschieben, wobei das vers chobene Signal als Steuersignal
verwendet wird zum Bewirken der gewünschtben Stabilisierung des Fahrzeug'Fahrzustandes.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine automatische
Geschwindigkeitssteuerung der obigen Art zu schaffen, in der eine Veränderung in
der Betriebsstellung der Antriebsmotor-Abgabe-Regulierungbeinrichtung festgestellt
wird, um ein--drittes Signal zu erhalten, wie es oben beschrieben wurde, um die
gewünschte-Stabilisierung des Fahrzeug-Eahrzustandes zu erzielen.
| Eih w#itär--es Ziel, der- VOrliegenden Erfindung- ist |
| ejäi e-iiie äuto--mätische Geschwindigkeitä-SteuerVorrichtüng |
| der' 6bigen Art zu schaffen, in der die- Einrichtung
zum |
| Feststellen einer Veränderung im Betrieb der Antriebs` |
| motor--Abgabe.1.Reguliebungs-A-in-richtung einen Umwa-ndler |
| einschliesst zum'Umwa-ndeln der Bewegung der Regulierungs- |
| einricht-ung in eine Veränderliche Spannung, die dann an |
| einen Kondensator angelegt wird,; um als Signal abgeleitet |
| zu Werdeni so da-JA ein solches Signal -verwendet werden |
| kann zu- der ge wünschten Stabilisierung des Fahrzeug- |
| Fähezüstandest |
| Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist |
| esi eine automatische Geschwindigkeits-Steuervorrichtung |
| der obigen Art zu schaffen,--in der eine Beschleunigung |
| der Fahrzeu-g,Fahrgeschwindigkeit verwendet wird, um ein |
| drittes Sipznäl abzuleiten, wie es-oben beschrieben
wurde, |
| um die geiwünschte Stabilisierung des Fahrzeug-Fahrz u- |
| standes Zu- bewirken,-, |
| Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung |
| ist ösl eine automatische Geschwindigkeits-Steuervorrich-- |
| tun-g der ob igen- Art zu schaffen, in der das obige
Signal, |
| das die Beschleunigung. der Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeit |
| darstellt, durch Differenzieren der Pahrze-ug-Fahrgeschwin-- |
| digkeit abgeleitet wirde so da8s dieses Signal verwendet |
| werden -kann, um-die gewünschte Stabilisierung des Pahr- |
| zeuG-Fährzustandes zu bewirken. |
Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine
automatische Geschwindigkeits-Steuervorrichtung-der obigen
A rt zu schaffen,
in der die-Einrichtung zum Umwandeln einer Veränderung in der Betriebsstellung der
Antriebsmotor-Abgabe-Regulierungseinrichtung in eine veränderliche Spannung eine
Lichtquelle, eine fotoelektrische Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln der Lichtmenge
von der Lichtquelle in eitle Spannung, wie z. B.-eine Uinrichtung, die eine Gadmium-Sulfid-Zelle
verwendet, und eine Lichtabschirmeinrichtung einschliesst zum Verändern der von
der Lichtquelle an die fotoelektrische Umwandlungseinrichtung abgegebenen Lichtmenge
in
Abhän-
gigkeit von der Betriebsstellung der Antriebs-motor-Abgabe-Regulierungseinrichtung,
so dass die Bewegung der Regulierungseinrichtung in eine veränderliche Spannung
umgewandelt und diese Spannung an einen Kondensator angelegt werden kann, um als
Signal abgeleitet zu werden, das verwendet wird zum Bewirken der gewünschten Stabilisierung
des Fahrzeug-Fahrzustandes.
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Ein weiteres Ziel der vo.#liegenden Erfindung ist es, eine automatische
Geschwiddigkeits-Steuervorrichtung der obigen Art zu ächaffen, in der sowohl eine
3eschleunigung der Fanrzeug-Fahrgeschwi-Lidigkeit-als auch eine Veränderurig in
der -betriebsstellung der Atitriebsmo.-bor-,-Abgabe-Regulierutigseinrichtung verwendet
werden, um ein
drittes Signal. zu erhalten, wie es oben beschrieben
wurde, um die gewünschte Stabilisierung des Fahrzeug-. Fahrzustandes zu bewirken.
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Noch ein weiteres Ziel der vorliegende fi Erfindung ist es, eine automatische
Geschwindigkeits-Steuervorrichtung der obigen Art zu schaffen, in der ein Signal,
das die Faarzeug-Fahrgeschwindigkeit darstellt und/oder ein Bezugssignal, das eine
feste GrÖsse hat, gemäss einer vorbestimmten Geschwindigkeitseinstellung verändert
werden und dass nach dem Ableiten eines Fehlersignals, das den Unterschied dazwischen
darstellt, ein drittes Signal eingeführt wird, um den Wert des Fehlersignals zur
Verwendung als Steuersignal zu verändern oder zu verschieben, währe-,-id gleichzeitig
die Steuergeschwindigkeit der Steuereinrichtung für die Antriebsmotor-Ab,--aDe-Regulierungseinrichtu--ig
in A7ohL*i,-agigkeit von einem Signal verändert wird, das von der Fahrzeu-Fährgesc,;lwindigkeit
abgeleitet wird,-um dadurch die gewünschte Stabilisierung des Pahrzeug-Fahrzustandes
zu bewirken.
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Noch ein weiteres Ziel -der vorliegenden Erfiriduns ist es, eine automatische
Gesc'#.'iiii-#idi2kei-bo-Steuervorrichtung der obi>#en Art zu schaffen, in.der die
gewünschte Stmerung der-Steuergeschwiadigkeit fÜr die Antriebsmotor-Abgabe-Regulierungseinrichtung
in Abhängigkeit
C--
| J |
| von eineih Signäli das' von' de'r` F h,:#zbüg-##Fäh-rgeäc wl-n,ig-- |
| keit äbgeleität 141:bdi, rä1,.4.tt,,els" einer der |
| üin den' Wert eines Signäll ä ei#delt |
| iw ird das aus einer Fähle r-signals |
| ir s den Uiite:Üsc'hied- --cheh ddi2-Fäh:üzdüg |
| erhalten W'--dl da zwis |
| Fährgäächwilidigkeit -ünd einer Vorbestimmteu Gesch.Windig-- |
| k,äi»t-s-#ei-n'st#ällüng daj#S-tellti Üin dädÜrch- die g-bwünsöhtö |
| Stabilisier-u'ng des Pa#hr-zeüg=F.ahr'-zustärid-'e-ij iü bijWlfk-eni |
| Ein weitefeä Ziel der vorlieg"'e-üde-n- E:#fiiidu'-ng |
| ti äh G |
| ist öd,-dine aut6ma s e e |
| tung der obigen Art zu se-häffeni in-dbr--die- S"dWütischtd |
| Steuerung der ndigkeit für' die A,-nt:#iübs'-- |
| motob-Abgabe-Regulierungseinrichtung- in, AbhängIgkeit von |
| ese w 1 1 |
| elnem Signal, das v6ii der h ihd'gket |
| abgeleitet wirde dürch Pesitäteil#h der 30S-dli!äÜnigu-iig |
| r -ä«' ä ii de |
| der ÜÜd du- t#h Vör nd r r |
| Steuiergesähwindigkeit in Abhängigkeit V-O'ri der Gtääää der |
| Bes#clileünigu'#ng erzie'l.-t -wird, üin dadür'ch die
gewünschte |
| Stabiiisle:#ung> ddä F-äh:#i##ug-;F--ährzu'sta--nddä
Z'ü -b- e ii irk e- n. |
| Z; - 1 d'i# - M än E eindung |
| No-äh ein weiteres 10 e vor legend, r |
| -ist eäj eine äutömatisiC"hdK Ge'ä(#hw--iüdigke-its---#-St'euervor- |
| richtüng der obigen Art zü, schärfen, in- der dje Se- |
| wünschte Steuerung de:# St-öue--r--g'e s--ähwindig-k-&it
rüjr die |
| Antru'.r-,bs-motor-Abgabä-,Heg-ülier-u'ügAeiiir-ic-htu-ng in
Abhän- |
| gigkeit von einem dignäl, das von der- Fahrz-eug-Fahrge- |
| sähwiL-idigkeit abhängt, durch Verändern der Steuerge- |
schwindigkoit sowohl um den Wert der Beschleunigung der Fahrzöug-Fahrgeschwindigkeit
als auch um den Wert eines; Signa-U erzielt wird-, das durch Verschieben eines Fehler-Signal-s
erhalten wird-$ das den Unterschied zwischen der Pehrzeug-Fahrgeschwindigkeit und
einer vorbestimmten Geschwindigkeitseinstellung darstellt, um dadurch die gewünschte
StabiTi sie rung des--Fahrzeug-Fahrzustandes zu bewirken.
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Diese und weitere Ziele, Vorteile -und Merkmale der vorliegenden Erfindung
ergeben-siQh aus der folgenden BeschreIbung bevorzugter Ausführungsformen, der vorliegenden
Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung.. Darin zeigen: Pigd Lein Schaltbild,
das eine Ausführungsform derlorrichtung gemäss-.der vorliegenden Erfindung darstellt
kig.- 2 ein Schaltbild, das eine andere Ausführungs-- form der Vörrichtung gemäss
der vorliegenden Erfindung darstellt; Fig.-3 einen praktiechen Schaltkreis;der Vorrichtung
gemäss. Fig.-Fig.- 4 einen Schaltkreie, der eine andere Form der Einrichtung zum-Feststellen
der Betriebsstellung der Antriebs-Kotor-Abgabe-Regulierungseinrichtung in der Vorrichtung
gemäss Fig.
3
darstellt;
Eig.
5 eine-scheinatische
perspektivische Ansicht, die.die praktische Konstruktion eines Teils der Lagefeststelleinrichtung
gemäss Fig. 4 zeigt; Fig.
6 einen Schaltkreis, der eine praktische Form der
Einrichtung
. zum Ableiten eines von der Beschleunigung abhängigen Signals
in der Vorrichtung gemäse Fis. 2 zeigt; Fig. ?a
- 76 graphische Darstellungen
einerBetriebeweise der Vorrichtung gemäss Fig. 3i Fig. 8a und-8b graphische Darstellungen
einer anderen Betriebaweise der In Fig.
3 gezeigten Vorrichtung; Fig.
9 ein Schaltbild eines Teiles einer anderen -Ausführungsform der Vorrichtung
gemäss der vorliegenden Erfindung; Fig.10 ein Schaltbild eines Teiles einer weiteren
lusfÜhrungsform der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung und Fig.11 ein
Schaltbild einer 'weiteren Ausführungsform.der Vorrichtung gemäss der vorliegenden
Erfindung, In Fig.
1 weist
eine Ausführungsform der automatischen-.Geschwindigkeits-Steuervorrichtung
gemäss der vorliegenden Erfindung einen Geschwindigkeits-Generator
1
| auf, der eine Wechselspannung erzeugt', die die-Fahrge- |
| schwindigkeit eines Kraftfahrzeugs darstellt. Der-Ge- |
| schwindigkeits-Generator L ist auf einem Geschwindig- |
| keiteabnahmeabschnitt für-einen Geschwindigkeitsmesser |
| der Übersetzung des FahrZeuga angeordnet. . Die Wechsel-- |
| span-aung, die von der Pahrgeechwindigkeit des Fahrzeugs |
| abhängt, die von dem Geschwindigkeits-Gen-erator
1 er- |
| zeugt-wird, wird dann äurch eine Gleichricht- und Glätt-- |
| einrichtung 81.in eine Gleichspannung umgewandelt, die |
| der Pahrzeug-Fahrgegehwindigkeit entspricht, und die |
| dann auf einen Dämpfungewiderstand 2 aufgebracht wird. |
| Ein Bezugsspannungs-Generator 3 erzeuÜ eine feste Span- |
| nung, die auf einen Dämpfungswiderstand 4 aufgebracht |
| wird. Eine Geschwindigkeitseinstell-ung wird erzielt durch |
| Verändern des-Widerstandes wenigstens eines der Dämpfungs- |
| widerstände 2 und 4. Der Ausgang des-Dämpfungswiderstan |
| des 2 bildet ein erstes Signal, das-die Fahrzeug-Fahr-- |
| geschwindigkeit darstellt, während der Ausgang des Dämp-- |
| fungswiderstandes 4 ein zweites-odEir ei-a-Bezugssignal
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| darstellt. Das.erste und das zweite Signal werden mit- |
| einander in einer Vergleichseinrichtung 14 verglichen, |
| die den Unterschied zwischen diesen-Signalen feststellt* |
| Wenn das.erste Signal grösser ist als das zweite-Signal, |
| dann wird ein Servomotor-Ümkehrsignal von der Vergleichs- |
| einrichtung 14 erzeugt, um eine Särvomotor-Umkehrein- |
| richtuns 5 anzutreiben, die eine Drohung eines Servo-- |
| motors in der umgekehrten Richtung bewirkt,--während, |
| wenn das erste Signal kleiner ist ale das zweite Signal, |
| ein normales Drehsignal für den- Servomotor erzeugt wird, |
| um -eine normale Ber-vomotor-1PmetEiLnricfltung
#6 anzutreibene |
| die ein Drohen des Servomotors. 7 in der normalen Rich- |
| tung bewirkt.. Kein Signal.wird von der Vergl-eichsein- |
| richtung 1-4 geliefert, wenn-das erste Signal vollständig |
| oder-im wesentlichen-gleich dem zweiten Signal ist. |
| Der Servomotor ist wirksamt um ein Drosselventil |
| -9 in dem Treibstoff-Zuführsystem Über ein entsprechendes |
| Untersetzungsgetriebe und äine:Kuppl-ung 8 des Kraftfahr- |
| zeugs zu betätigen. Die Kupplung 8 verbindet den Servo- |
| motor--7 mit dem-Drosseiventil 91 wenn die-Vorrichtung |
| gemäss der vorliegenden Erfindung in Betrieb gesetzt wird. |
| Wenn jedoch die Vorrichtung nicht in Betrieb istg vor- |
| bindet die Kupplung 8 sie nicht, und somit ist das Dros- |
| selventil 9 von dem Bervomotor ?.getrennt-. Somit befindet |
| sich die Kupplung 8 in ihrem gelösten Zustande wenn
die |
| Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung nicht in |
| Betrieb ist,und das Kraftfähi#zeug kann durch eine ge- |
| eignete Steuerung der.Besehleunigungsvorrichtung auf |
| herltömmliche 'de-Ise von-Hand getrieben werden. Die Ar-. |
| beitsweise des Servomotors 7 ist derart, dass seine |
| normale Drehung das DrosseIventil 9 in die Öffnungs- |
| richtung und seine umgekehrte-Drehung das Di#Osselven- |
til
9 in. seine geschlossene -Richtung press-t. Der Ausgang
eines Antriebsmotors oder einer Maschine
10 wird in-Abhängigkeit von der
Öffnung oder der Betriebsstellung des Dresselvedtils
9 verändert-, und die
sich daraus ergebende #Ugabe bestimmt die Geschwindigkeit des
, Fahrzeugs.
Eine Üffnungsfeststellvorrichtung 12 stellt die Üffnung des Drosselventils
9 fest und ist wirksam, um die Öffnungs- oder Betriebsstellung des Drosselvent
ils
9 in ein Signal umzuwandeln, beispielsweise in ein Spannungssig nal.
Diese Spannung, die als drittes Signal verwendet wird, wird durch eine elektrische
Differenzierungseinrichtung
13 hindurchgeleitet, um zurÜck zu der Vergleichseinrichtung
14 geleitet zu werden. Die Anwendungsweise der zurückgeleiteten Spannung ist.derart,
dass, wenn das Drosselventil
9 in seine üffnunEsrichtung gedrückt wird,-die
Spannung in einer Richtung auf-ebracht wird, die offensichtlich gleich der Richtung
ist in der das erste Signal erhÖht wir,#i1. Weirn diese Rückführspannung nach einer
vo rherbestimmten Zeitspanne ixu-11 wird,
die durch die Zeitkonstante der
elektrischen Differenzierungseinrichtung
13 bestimmt wird, werden das erste
und das zweite Signal nicht durch-das dritte Signal in dem normalen stetigen Fahrzustand
des Fahrzeugs beeinflusst.
In# einer anderen Ausführungsform der
vorliegenden a#rfindung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, in der ähnliehe Bezugszahlen
verwendet werden, um gleiche Teile wie in Fig. L tu bezeichnen, wird der.Wert der
Fahrzeuggeschwindigkeit einer Beschleunigungs-Feststellvorrichtung
16 zugeführt,
die die,-Beschleunigung der Fahrzeuggeschwindigkeit feststellt und den Wert der
Beschleuni-
gung der Vergleichseinrichtung 14 als drittes Signalzuführt. Wenn
die 3eschleunigung positiv ist, wird das dritte #3ignnl der Vergleichseinrichtung
14 in einer Richtung zugeführt, die -offensichtlich gleich der Richtung ist, in
der ein erstes Signal, das von dem Dämpfungswiderstand 2 abgeleitet wird, eine Erhöhun
g bewirkt, während, wenn die Beschleunigung negativ ist, -das dritte Signal
in einer Richtung zugeführt wird, die offensichtlich gleich der Richtung ist, in
der das erste Signal eine Abnahme bewirkt, Der Effekt, der dem obigen gleich ist,
kann eräelt werden diirch Aufbringen sowohl des Er gebnisses'.der Feststellung der
Öffnung des Drosselventils
9 als auch des Ergebnisses der Feststell-ung der
beschleunigung der Vergleichseinrichtung 14 als drittes Signal. Die Beschleunigungsfeststellung
kann bewirkt werden durch Ableiten einer Gleichspannung, die der Fahrzeuggeschwindigkeit
proportional ist,
d. h. dem Ausgang der Gleichriellt- und Glätteinricht-ung
81 über
ei-neu Weg, wie er in gestrichelter Linie in Fi,--#.
2 dargestellt ist, und dann durch Differenzieren der Gleichspannuag.
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Fig. 3 zeigt ein praktisches Schaltbild der Vorrichtung gemäss
der vorliegenden -t#rfiriduag,-,viie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Ein Servomotor
121 kann sich in der umgekehrten Richtung drehen, wenn ein Strom durch eine Feldwicklung
221 und eine Arma#,tur 421 fliesst, und kann sich in der normalen Richtung drehen,
wenn ein Strom durch eine Feldwicklung 321 und die Armatur 421 fliesst. Wenn
ein Schalter 126 in dem Steuersystem sich in seiner Ein-Schaltstellung befindet,
ist der öervomotor 121-Über eine elektromagaetische Kupplung 122 mit dem Offen-Geschlossen-Mechanismus
eines Drosselveatils 125 in dem Treibstoffzuführsystem derart verbunden,
dass die norm ale Drehung des Servomotors 121 das Drosselveatil 125
belastet,
um es in seine Üffnungsrichtung zu bewegen, um dadurch-das Fahrzeug zu beschleunigent
und dass die umgekehrte Drehung des Servomotors 121 das Drosselventil
125 belastet, um es in seine Schliessrichtung zu bewege n. um dadurch das
Fahrzeug zu verlangsamen. Das Drosselventil, 125 ist so mit einem veränderlichen
Widerstand 112 verbunden', dass der Widerstandswert des veränder-Liehen
Widerstandes 112 in Abhängigkeit von der Bewe gung
des Drosselventils
125 in sa-Iner Üffnungsrichtung abnimmt und in Abhämgigkeit von der Bewegung
des-D-rosselventils 125 in seiner Schliessrichtung zunimmt. Eine Batterie
123 in dem elektrischen System des Fahrzeugs führt eine elektrische Kraft
zu, die von der Vorrichtung benötigt wird, und eine Einrichtung-120 mit konstanter
Spannung ist mit, der Batt-zrie 123 verbunden, um eine feste Spannung denjenigen
Abschnitten zuzufÜhrene die fÜr ihre genaue Betätigung-einen genauen Spannungswert
benötigen.
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Während der Fahrt des Fahrzeugs erzeugt ein Gesoti#.iindigkeits-U'-'enerator,
100 eine Wechseläusgangsspännung, die die Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt
und die durch einen Gleichrichter 101 und einen Kondensator 102gleichgerichtet
undgeglättet und dann durch einen veräuderlid.hen Widerstand 110 unterteilt
wird, der als Geschwindigkeitseinstelleinrichtung diente so dass sie als erstes
Signal erscheint. Dieses erste Signal wird auf die #3asis eines Transistors 114
über einen Widerstand 104 aufgebracht. Transiätoren-114 und 115 und Widerstände
105, 106 uad 107 bilden einen Differe-atialverstärker. Eine .Bezugsspannung,
die durch den Wert der Spannungs#teil-ung voa einem veränderlichen Widerstand
111 bestimmt wird, jird als zwe ites Signal-durch einen Widerstand
108 auf
die Basis des Transistors--115 aufgebracht, der
einer der Transistoren ist, die den oben beschriebenen-Differentialverstärker bilden.
Der Differentialverstärker bildet einen Vergl-eichskreis zum Vergleichen des ersten
Signals mit dem zweiten Signal, und der Differentialvorstärker befindet sich in
ausgeglichenem Zustand, wenn das erste Signal--und das- zweite Signal den gleichen
Wert haben.
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Da die beiden Transistoren 114 und 115 im ausgeglichenen Zustand
des Differentialverstärkers sich in ih--L-em' .t#in-Zusta-iid befinden, strÖmt ein
Kollektorstrom eines bestimmten Wertes durch jeden der-Transistoren 114 und
1159 um Spannungsabfälle an den entsprecäe-aden Widerständen 105 und
106 zu verursachen, mit dem Ergebais, dass die Kollektorspanaiungen d.er
Transistoren 115 und 114 auf einen bestimmten Wort verringert werden. Transistoren
116 und 117, deren Basen mit diesen Kollektor-Spannungen der entsprechenden
Transistoren 115 u-ad-114 versorgt worden, befinden sich beide in ihrem Aus-Zustand,
wenn ein veränderlicher Widerstand 113 auf geeignete Weise so eingestellt
ist, dass ihre _#mitter-Spannungen geringfügig höher sind als ihre Basis-Spannungen.
Mit anderen Worten: Beide Transistoren 116 und 117 befinden sich in
ihrem Aus-Zustand, wenn der Differeutialverstärker sich in ausgeglichenem Zustand
befindet.
Es soll jetzt angenommen werden, dass das Fahrzeug
etwa anläuft, beispielsweise auf einer Abwärtsneigung, und dass die Fahrzeuggeschwindigkeit
dadurch erhöht wird. Dann wird das erste Signal grösser als das zweite Signal, und
der Differentialverstärker wird in seinen unausgeglichenen Zustand gebracht, so
dass ein erhöhter Kollektorstrom durch den Transistor 114 flIesst. Das-führt zu
einer Abnahme des Kollektorstroms des Transistors 115 infolge der 2unktion
der - Differe -.ntialverstärkung. Infolgedessen wird die Kollektorspannung
des Transistors 114 verringert, aber der nachfolgende Transistor 117 bleibt
in seinem Aus-Zustand infolge der Tatsache, dass die Belastungsspannung zum Antreiben
des Transistors 117 in der Aus-Richtung nur erhöht wird. Andererseits wird
die Kollektorspannung des Transistors 115 erhöht,_und der nachfolgende Transistor
116 wird in seinen Kin-,Zustand gebracht infolge der Tatsache, dass der Basisstrom
in den Transistor 116 fliesst. Somit wird.ein mit dem Transistor
116 verbundener Transistor 118 in seinen 'Un-Zustand gebracht, während
ein mit dem Transistor 117 verbundener Transistor 11-9 in seinem Aus-Zustand
bleibt.
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In einem solchen Zustand fliesst ein Strom durch die Feldw.icklung
221 und die Armatur 421 des Servomotors 1211 der dadurch in umgekehrter Richtung
gedreht wird, um das Drosselventil.125 in seine Schliessrich tung zu
drücken.
Somit wird das Drosselventil 125 in seine Schliessrichturig bewegt, wenn
das erste Signal #grösser wird als das zweite Signalinfolge eines Anstiegs der Fahrzeuggeschwindigkeit,
d. h. wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit den Bezugswert Übersteigte Die 3eweguag
des-Drosselven-bils 125 in seine Schliessrichtung verursacht die folgende
Arbeitsweise der zu#--e*aörigen Elemente. Die Bdwegu-Gg de-s Drosselventiles
125 in seine Schliessrichtung verursacht zuerst einen Anstieg in den! Widerstandswert
des veränderlichen Widerstandes 112 infolge der Tgtsache, dass der Widerstand 112
so mit dem Drosselventil 125 verbunden ist. Infolgedessen wird die an dem
veränderlichen Widerstand 112 auftretende Spannung erhöht, und die Zunahme der Spannung
wird als drittes Signal- durch einen Kondensator 124, der al-s elektrische Differenzierungseinrichtung
wirkt, auf die zweite Signalseite des-Differentialverstärkers aufebraciit und erhöht
dadurch die Spannung an dieser Seite d-es Differentialverstärkers.- Dadurch wird'der
Ausgleichspunkt (die Zingangsspannung der Basis des Trans-.istors 114, die erforderlich
ist, um den Ausgleichszustand herzustellen) des Differentialverstärkers allmählich
erhöht, bis schliesslich der Wert des' zweiten Signäls.dem Wert des ersten Signals
gleich ist, zu welchem Zeitpunkt dann der Differentialverstärkerrseinen Gleichgewichtszustand
zurückgebracht-wird,
der Transistor 119 in seinen Aus-Z ustand gebracht wird, der jServomotor
121 seine Drehung beendet und das Drosselveutil 125 seine Schliessbewegu-ag beendet.
Wetin die Fahrz,eugg-eseiii%zindigke-it weiterhin ansteig sten Signals weiterhin
"t, wird die Spaunung des er erhÖht, um den Differentialverstärker in-seinen unausge-lichenea
Zustand wieder zurÜckzuführen. Der Servomotor 121 drückt das Drosselventil
125 in die Schliessrichtung in grösserem Ausmass, um d en Hotorausgang
weiterhin zu reduzieren und dadurch zu versuchen, die Fahrzeuggeschwiadigkeit auf
die vorherbestimmte Geschwindigkeitseinstellung zurückzuführen. Das dritte Signal
wird ähnlich auf die zweite Signalseite des Differentialverstärkers aufgebracht,
um den-ausgeglichenen Zustand in dem Differentialverstärker wieder herzustellen
und dadurch die weitere Schliessbewegung des Drosselventils 125 anzuhalten.
Die absatzweise Betätigung zum Pressen des Drosselv#c-Litils 125 in -seine
Schliessrichtung wird so Iallge wiederholt, wie die 2ahrzeuggeschwindigkeit dazu
neigt, fortlaufend anzusteigen.
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Es wird verständlich sein, dass bei einem grös-:in sereti Anstiegsverhältnid#-der
Fahrzeuggeschwindigkeit,
d. h. bei -einer grössereu j3eschI-eunigu#dg.:,
das dritte Signal zum Zurückführeu des Differentialverstärkers in
«
seiaen
aus(-_eglichenen Zustand einen entsprechend hÖheren
Wert haben
muss, so dass der Schliesshub des Drosselventils
125 in einem unausgeglichenen
Zustand des Differentialverstärkers entsprechend grösser wird. Daher wird die Neungeschwindigkeit
des sich-absatzweise bewegenden-Drosselventils.125 höher, wenn'die Beschleunigung
der Fahrzeuggegchwindigkeit grösser wird, und infolgedessen ka-an die-Nennbewegungsgeschwindigkeit
des. Drosselventila
125 im Verhältnis zur Beschleunigung der Fahrzeuggeschwindigkeit
gesteuert-werden. Es wird somit verständlich sein, dass, wenn das Fahrzeug weiterhin
fährt" beispielsweise einen steilen Abhang hinab, und die Fahrzeuggeschwindigkeit
beträchtlich höher wird-als die vorherbestimmte Geschwindigkeitseinstellungl das
Drosselventil-125 bis in seine#Nulldrosselstellung in Abhängigkeit vom Auftreten
eines. unausgeglichenen Zustandes
. im Kreis einschliesslich des Differentialverstärkerageschlossen,
um dadurch eine maximale Motorbremsung auf daa.Fahrzeug guszuÜben. Wenn der Differentialverstärker
in seinem-ausgeglichen-en Zustand über eine beträchtliche Zeit infolge einiger aufeinanderfolgender
Schliessvorgänge des Drosselventils
125 in der oben beschriebenen Weise gehalten
wirde wird -das. dritte Signal allmählich in übereinstimmungmit der Zeitkonstante
verringert, die durch-die Werte derjenigen Elemente bestimmt wird., die den Kondensator
1249 den Widerstand
| 109 und den veränderlichen- WIderstand 112 -einschliegi-. |
| sen, und schliesslich wird, das dritte Signal nicht mehr |
| auf den Transistor 115#aufgebracht mit-dem Ergebnis, |
| da,ss- der Ausgleichspunkt des Iliff erentialveratärkers |
| auf seinen ursprünglichen -Wert zurückgebracht wird:.. |
| Der Schliessvorgang des Drosselventils 125 wird ähnlich |
| dem oben,besehriebenen tliederholtt wenn-das erste Signal |
| noch grÖsser ist als das zweite Signal im Verlauf der |
| Wiederherstellung des AusgleichspunktesL oder zu eiiier |
| Zeit, wenn der AusgleIchspunkt auf sei-aen.'ursprüngii_ |
| chen Wert zurückgebracht-wur-de.0 Es Muse bemerkt werden, |
| dass die AeigunG einer allmählichen Abnahme des dritten |
| Signals gemäss der Zeitkonstante, die oben bestimmt wur- |
| de, ständig vorhanden ist nicht nur in-dem ausgegliche- |
| neu Zustand des Kreises-einschliesslich des Differential- |
| verstärkers sondern auch -im Verlauf der-Erzeüguug des |
| dritten Signale. |
| -Es soll nun ein Fall-betrachtet werden, bei dem |
| das Fahrzeug an. einer Aufwärtäneigung zu fahren beginnt |
| und die FahrzeÜggeschwiüdigkeit.daduroh- verringert wird. |
| kleiner als |
| In einOm solchen Fall wird,--daserste Signal- |
| das zweite ßIgnal und es -er£oZgt -eine Arbeitsweise, |
| die zu!der oben besohr:Lebenen, um.-gekehrt ist. |
| Geng-UG;e gesagt* nimmt der-Icallektorstrom-des |
| -stors 114 in den DiffdreÜtialverstgrker ab, so dass der |
| 'Transistor 117 in seinen Ein-Zustand und der Transistor |
| 119 ebenfalls in seinen-Ein,--Zustand gepresst wird.
In- |
| folgedessen fliesst der Strom jetzt#durch die Feldwick- |
| lung 321 und die Armatur 421 des Servomotors 121, der |
| -dadurch in der-normalen Drehrichtun-S gedreht wird,
um |
| das Drosselventil 125 in grüsserem Ausmasv.zu öffien,
um |
| das Fahrzeug z# beschleünigen. Bei dem obigen Betrieb |
| bleiben die Transistoren 116 und 118
in ihrem Aus-Zu- |
| stand. Es wird somit verständlich sein, dass das Drossel-- |
| ventil 125 in seine Öffnungsrichtung bewegt wird, um |
| das Fahrzeug zu beschleunigen', wenn das erste Signal- |
| kleiner wird als das zweite Signal, d. h. wenn die Fahr-, |
| zeuggegehwindigkeit geringer ward als der vorherbestimmte |
| Bezug.gwert, |
| Der VJderstandswert des veränderlichen Ydiderste#i#Ldes. |
| 1121 der mit. dem Ilrosselventil 125 verbunden ist"wird |
| notwendigerweise infolge der Bewegung des Drosselventils |
| 125 in seine üffnungsrichtung verrin ert mit dem Ergeb- |
| nis."# dass die Spannung an der zweiten Signalseite des |
| Difterentialverstärkerjik. verringert wird, um ein
al lmäh- |
| liQÜes Ahainken, des Ausgleichspünkt-eö4- des Differential- |
| verstÄrkers-#I. Ighen Ausmase zu verursachen"dass |
| n einem so |
| der AusGleichspghkt dem erat - en Signal erleicht
zu Wel- |
| eher Zeit-der Differentialverstääer:ausgeglichen l*st7- |
| um jegli-che weitere Öffnungs'bewegung das Drosselventils |
| 125 anzuhalten. Die Grösse der Verschiebung des.Ausgleichs- |
| punktes des Differentialverstärkers, wird bestimmt-durch |
| eine Veränderung in dem.Widerstandswert des-Widerigtandes. |
| 112 und durch die Verte der Miderstähde 1091 11
P und |
| des Kondensators 124. Eä wird somit ersichtlich seing |
| dass das dritte Signal pr-oportional zu einer Veränderung |
| des Widerstandswertes.des veränderlichen Widerstandes |
| 112 relativ zu einer Veränderung der Betätigungsstellung |
| des Drosselventils 125 el en geri |
| in ngen Einflusaäusübt |
| und einen grossen Einfluss auf die ersten und zweiten |
| S,ignale, wenn der Widerstandswert des, veränderlichen |
| Widerstandes 112 angeordnet ist, um eich zu einem ge- |
| ringen Grad bzw. zu einem a tarken Grad. zu verändern
re- |
| lativ-zu e' r Teränd e gungsstellung des |
| Ine - erung der Bitäti |
| Drosselventils 125-# Es ist daher möglich, durch Seeig- |
| rites Auswählen der relativen Grössen der ersten,-zweiten |
| und dritten Signale eine-stabile Führzeuggeschwindig4eits- |
| Steuercharakteristik-zu erhalten, unabhängig von den-- |
| -Strassen'zuständen einschliesslich eineic..'flacheu Strasset |
| einer Aufwärtaneigung und- einer Abwärtsao-.i.gu-ag, unabhän- |
| Sig von solchen Faktoren, wie z. B. Wind und der Anzahl |
| von Personen und einer-von dem Fahrzeug-befürderten Laäto |
| In einer TeJ1abwandlüng,gemäss Figo 4 und
5 ist |
| ür veränderliche Widerstand 'L12'*#'-de-r mit dem Drossel-- |
| ventil 125 verbunden ist, ersetzt durch eine Licht-' |
| abschirmpl . atte 14le die mit einem entsprechenden
Schlitz |
| -142 ausgerüstet und auf einer Drehwelle 140 angeordnet- |
| iste die zur Öffnungs,--Schliess.#Steuerung des Drossel-- |
| ventils 125 verwendet wird, so dass die Lichtabschirm--# |
| platte 141 in jeder Richtung gedreht wird in-Abhängigkeit |
| von der Bewegung des Dros-selV-entils 125 in seiner
Öff- |
| -nungs- oder Schlieesrichtung" Die Lichtabschirmpratte'- |
| 141 verringert oder erhöht bei ihrer Drehung in einer |
| Richtung die Menge des-Lichtes, das eine Gadmium
.. Sulfid- |
| Zelle 131 erreicht und das.von einer-Lichtquelle
132 |
| kommt, die-durch eine Batterie 133 ge speist wird. Da |
| sich der Widerstandswert der Gadmium-Bulfid-7jelle
131 |
| entsprechend der auf-nie projizierten Lichtmenge-ändert, |
| und somit die Öffnung,des DrosselvontIls 125, ist es |
| möglich, die öffnungs- Öder Betriebestellung des Dros- |
| selvent ils 125. -optisch-festzustellens und diese Anord- |
| nung ist gegenüber der-Anordnung vorteilhaft, die den |
| veränderlichen Widerstand verwendet, da eine lange Le." |
| bensdauer zu erwarten'ist. In der Praxis der -obigen |
| Anordnung kann die Gaclialum-Sulfid-Zelle 134 die
- zwit3e'hpn |
| Punkten a und ei in Vig. 4 angeordnet ist, nur an
die |
| Stelle dos veränderlichen -Widerstandes 112 gesetzt worden$ |
| der zwischen den 2ünkten a-und o in angeordnet |
| ist.- |
| Praktische numerische Werte der Elemente in der |
| Ausführungsform gemäas Fig.-3, werden an Hand eines
Bei- |
| spiels beschrieben0--Die#Batterie 123 ist eine herkömm- |
| liche am Fahrzeug ang ebrachte 12-Volt-Batterie und die-- |
| jenigen Abschnitte in-der vorhergehenden Stufe des Krei- |
| sest die besonders eine genau festgE al agte gpaanung zu |
| ihrer exakten Betätigung.eefadEwn, werden'ständig mit |
| -einer festen Spannung von 9 Vol-t durch die konstante |
| Spannungseinrichtune-120 versorgt" die wirksam ist, um |
| die Spannung auf den oben festgesetzten Wert trotz ei- |
| ner siDanuuügsachwankung zwischen 10 und 16-Volt in
der |
| Batterie 123 einzustellen. Die Gleielepannung, die durdh |
| die Gleichrichtung-und Glättung -einer Wechselspannung |
| erhalten wird,_-die-von,dem GeschWindigkeitageneator
100 |
| erzeugt wird, ist 25 Volt-bei einer. Pahrzeuggeschwindig- |
| keit von 60 km und die erzeugte Spannung-Ist im we- |
| A |
| sentlichen propor-tional-zur FäbrzeuggeachwindigkeJt. |
| iDie auf diese Wo:Lso abgeleitete Gleiehspannung |
| wird dürch den die Pährzeuggesi#hwindigkeit einstellenden |
| veränderlichen Widerstand MG Unterteilt, der in einer |
| stellun ler eine. Ausgangsspannung |
| #S eingestellt ist,- bei c |
| - von 4 'Colt bei der vorbestimmton Geschwindigkeitsein- |
| stelluhs grhalten wirdt und di* Ausgangsspannung wire |
| auf die Basis deaTransistors 11.4 in dem |
| verstärk-er-durch de-n Widerstand 104 aufgebracht. Ande- |
| rerseits bewirkt der veränderliche Widerstand- 111,
der |
| die B4zugsspannung gibtg eine Unterteilung der vorher |
| beschriebenen konstanten Spannung-von 9 Volt in eine |
| Ausgangsapannung von 4 Volt-, die auf die Basis des |
| Transistors 115 in.den Differentialverstärker durch |
| den Wideretand 108 aufgebracht ird. Infolgedessen be- |
| findet sich der Differentlalverstärker in seinem aus- |
| Geglichenen Zustand, wenn das Fahrzeug mit der vorher- |
| bestimmten Geschwindigkeitseinstelluns fährt. Die Ein- |
| gangespannunG zum Treiben das Differentielverstärkers |
| in seinen unausgeglichenen Zustand und dadurch zum- |
| Belasten des Transistors 116 oder 117 in der
nachfol-# |
| genden Stufe in seinen Ein-Zustand kann frei bestimmt |
| werdent um einen gewünschten Wert zu haben. In der vor- |
| liegenden Ausführung ist die Konstruktion derart, dass |
| der Ditferentlalverstärker in einen unausgeglichenen |
| Zustand gebracht wird, um eine BetätigunG des Drossel- |
| Ventils le5 zu verursachen und dadurch die Fahrzeug- |
| geschwindigkeit auf die vorherbestimmte Geschwinclig- |
| keitseinstellung zurückzuführen, wenn eine Geschwindig- |
| keitsveränderuns im Bereich von 1- km/h in der Fahrzeugm- |
| eeschwindigkeit-von 60 km/h -auftritt. |
| Die Grösse des dritten Signals" das auf den |
| Transistor- 115 in überlagerter Beziehung mit dem zwei- |
| ten Signal in Abhängigkeit von der Bewegung des Dros- |
| selventils 125 aulfgebracht wird, isteo ausgewählt,
dass |
| sie -zwischen etwa 1 Volt und-etwa 5 Volt relativ
zur |
| Veränderung des Drosselventils 125 aus seiner Nulldros- |
| selstellung in seine Volldrosselste 11uag verändert$ |
| und die Zeit, während der dasdritte-Signal auf den |
| vorherbestimmten Wert Verringert wird, und somit die |
| Zeitkonstante kann vorzugsweise im Bereich Voü 10 Sekun- |
| den Uegent |
| Die Grösse des dritten.Signals--und der Wert der |
| Zeitkonstante können auf geeignete Weise so'bestimmt |
| werdeng daso sie der leistung anGemessen sind, insbe- |
| sondere der Beschleunigungsfähigkeit eines besonderen- |
| Kraftfahrzeugs. Obwohl das Verhältni s, in
dem das Dros- |
| solvontil 125 durch den Servomotor 121 bewegt
wird*, |
| so bestimmt isti -daso das Dros"lvoutil#-125 fortlauf
end |
| von seine:c Nulldrosselztellung in seine-Volldrossel-- |
| -stellung.durch den SerVomot=.::121 in einer Zeit im Be- |
| reich von 10 Sekunden bewegt werden-kann, kannausser- |
| dem das BewegungsverhältnIs des Drosselventilo 1-25
ent- |
| sprechend verändert- werdenj um der Leistung iaines
be- |
| sonderen Kraftfahrzeugs zu entsprechen. |
| Die Geschwindigkeitssteuervorrizhtung, die die- |
| -oben erwähnteh Steuerbedingungen aufweist$ wurde#an |
einem Kra.f#fahrzeug mit einer Gesamtkolbenverdrängung von L
500 ccm angebracht. Das Fahrzeug wies eine insgesamt zufriedenstellende konstante
Gesühwindigkeits-Fahreigenschaft auf einer flachen Strasse auf, die bei einer Handsteuerung
nicht völlig zu erwarten war,-und es.hatte eine insgesamt zufriedenstellende Ansprechfähigkeit
und eine Fahrcharakteristik mit konstanter Geschwindigkeit seIbst auf einer Aufwärtsneigung
und auf einer Abwärtsneigung. Selbst bei einer äusseren Störung der Eahrzeuggeschwindigkeit
infolge Fahrens auf einer Aufwärtsneigung oder einer Abwärtsneigung oder bei einer
Veränderung der Geschwindigkeitseinstellung während der Fahrt war ausserdem kein
Pendeln in der Fahrzeuggeschwindigkeit infolge einer Schwankung in der Steuerung
zu beobachten, und das Fahrzeug zeigte eine ausgezeichnete Fähigkeit, die Geschwindigkeitseinstellung
bemerkenswert sanft wieder herzustellen und sich ihr zu nähern.
-
Die ausgezeichnete beschriebene Leistung wird mit zezug auf die Darställuu,#».
7a, 7b und 7c beschrieben. Fig. ?a zeigt den Zustand einer ötrasse, die einen
erstea flachen Abschnitt einschliesst, dem eitle AufWärtsneigung folgt, der dann
ein zweiter flacher Ahschnitt folgt, 11-. '?b zei-t den Zustand der Veränderung
in der Fahrzeuggeschwifidigkeit, .enn das 2ahrzeug auf der oben-besehriebe,len Stra-sse
fährti und '7czeigt
den Zustand der -Veränderung der Offnungs-
oder Betriebsstellung des Drosselventils 125 infolge derausgeübteu Steuerung.
-
Zu der Zeit tj, wenn das Fahrzeug auf einer Aufwärtsneigung zu fahren
beginnt, beginnt die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner zu werden, so dass der Differentialverstärker
in seinen unausgeglichenen Zustand gezwungen wird und der Servomotor 121 beginnt,
das Drosselveutil 125 in die Offnungärichtung zu bewegen. Durch die Beweguag
des Drosselveatils 125 in seine Üffuungsrichtung tritt das dritte Signal
auf, um den Differentialverstärker in seinen ausgeglichenen Zustand zurückzuführen,
wodurch das Drosselventil 125-an einer Stelle angehalten wird, an der es geringfügig
in seine Offnu-ngsrichtung aus der vorhergehenden Lage herausgedrückt wird. Infolge
einer weiteren fortlaufenden Verringerung der Fahrzeuggesch#"jindigkeit macht das
Drosselveutil 125 dreimal eine Üffnungßbewegung zwischen der Zeit ti und-der
Zeit t2 wie es in Fig. ?c gezeigt ist, und die Steuerung ist so-
mit vor der
Zeit t 3 beendet, bei der die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die vorherbestimmte
Gesähwi-ndigkeitseiristellung zurückgeführt -..jorden ist. Genau derselbe Betrieb
wie oben findet statt, wenn das Fahrzeug, das sich auf einer Abwärtsneigung bewegt,
beginnt, auf einen flachen ;jtrassetiabschnitt zu fahren., obwohl.die Richtung de:#
Steuerung
für das Drosselventil 125 umgekehrt zum. obigen Fall ist. Genauer gesagt,
ist die Art der bteuerutig in der Vorrichtung gemäss der vorlie,..enden Erfindungderart,
-dass während der '-:'>eweguna- des DrossQlveritils 125
r_-in seiner Offnungsrichtung
beispielsweise,die Steuerung vorzeitig abgebrochen wird durch vorherige 2eststell-urig,
dass die Fahrzeuggeschwindigkeit nach einer bestimmteti Zeitverzögerung beginnen
wÜrde anzusteigen. Durch die' Verwendung einer solchen vorherbestimmten SteueruLig
kann ein unerwünschtes Schwanken in der Steuerung vermieden werden, bei dem das
Drosselventil 125-fortlaufend bis zu einer überm--ssig weit geöffneten 3tellung
im bereich zwischen der Zeit t 1 und der Zeit t 3 geÖffcLet wird,
wo die Faärzeuggeschwindigkeit niedriger ist als die vorherbestimmte Geschwindigkeitseinstellung,
und infolgedessen wird die Eahrzeuggeschwindigkeit Übermässig bis zu einer, Grösse
erhöht, bei der die Steuerung fÜr das Drosselventil-125 in-der umgekehrten Richtung
erfolgen muss, wobei die umgekehrte Steuerung dann das D-rosselventil
125 weiter als erwünscht schliessen kann.
-
In Eig. 8 ist eine Betriebscharakte7ristik eines Kraftfahrzeugs
-.#-ezeigt, das einen Drehkraftwa.adler aufweist, mit dem die Vorrichtung gemäss-der
vorliegenden Erfindung kombiniert ist. Fig. 8a zeigt den Zustand der
Veränderung
in der Rahrzeuggeschwindigkeit von der Star-tstellun&#, und l"iLz.
8b zeigt, den Zustand der Veränderung der uffnung des DrosAelvontils
125,
In einem solchen Pall ist die 2ahrzeuggesckiiiindigkeit bei der
Startzeit -sehr niedrig im Vergleich zu der vorherbestimmten Geschwiadigkeitsei-tistellung,
und das Drosselvontil 125-wird erst inseine volle Drosselstellung geöffnet. Das
dritte-Signal, das in Abhängigkeit -(ron-der-obigen Offnung des Drosselventils
125 erzeugt wird, hat einen sehr grossen Wert, und daher wird der Differentialverstärker
durch einen solchen Wert des ersten Signals ausgeglichen, der einem beträchtlich
kleinen '#4'ert der Fahrzeuggeschwindigkeit ents#)richt.
-
l!,s wird jetzt angenommen, dass der ausgeglichiane Zustand des Differentialverstärkers-durch
den Wert des erste-,.-i Sigaals erfüllt wird, der einer Fahrzeuggeschwiadigkeit
v 1 bei einerZeit t 2 entspricht, dann verursacht jeder Weitere Anstieg in
der Fahrzeuggeschwindigkeit nach der Zieit t 29 dass-der Differentialverstärker
in der umgekehrten Richtung unausgeglichen ist, um dadurch das Drosselveritil
125 in seine Schliessrichtung zu bewegen, Infolge der bewegung des Drosselventils
125 in seiner Schliessrichtun- wird das dritte Signal in seiner Grosse verringert
uad der Ausgleichspunikt in Richtung
auf die #,ärherbestimmte Geschwindigkeitseinstellung
verschoben, wobei die 3eschleunigung der Fa,-4rzeuggeschwLadigkeit allmählich verringert
wird trotz -eines eiteren Anstiegs der Fahrzeu`ggeschwindigkeit. In Fig.
8b ist ersicht;Lich, dass zwei aufeinanderfolgende Vorgänge für die Schliessteuerung
des Drosselventils 125
-bewirkt werden, bis das Drosselvontil 125 in
einer Winkelstellung eingestellt ist, bei der das Fahrzeug sta-bil mit der
vorherbestimmten Geschwiadigkeitseinstellung fährt. Die notwendige Steuerung für
das Drosselvelltil 1115 22 ist bei der Zeit t 3 vor der Zeit t 4 beeadet,
bei -der die ständige Fahrt des Fahrzeugs mit der vorherbestinu#ten Geschwindigkeitseiastellung-
beginLit.
-
Auch im obigen Fall-wird-eine vorherbestimmte Steuerung ähnlich -dem
Fall gem,-7-.2,ss Fig. 7 durchgeführt. Genauer #,#,esagt wird das Drosselventil
125 zuerst in seine volle Drosselstellung zwischen der Zeit t 1 und
der Zeit t 2 gedracht, um schnell die -z#.,aärzeuggesctiiiindigkeit in Richtung
auf die vorherbestimmte 'escawindi&keitseinstellung zu erhöhen. Da Jedoch ein
schnelles Schliessen des Drosselventils 125 zu einem solchen Zeitpunkt, bei
dem die Fahrzeuggeschwiladigkeit die- vorherbestimmte GeseLlwiadigkeitseinstellunS
erreicht hat, bei der das Drosselven-bil,125 in seiner-vollen -Drossel-
Stellung
gelassen wird, zu-spät sein kann und die Fahrzeuggeschwindigkeit die Geschwindigkeits-einstellung
beträchtlich Überschreiten kann, wird das dritte Signal aufgebracht, um das Drosselventil
125 in der umgekehrten oder Schliessrichtung bei dem Wertv 1 der Fahrzeuggeschwindigkeit
zur Zeit t 2 zu bewegen, bei der die Fahrzeuggeschwindigkeit noch niedriger ist
als die Geschwindigkeitseinstellung. Die obige-Betriebsweise beru ht auf einer Vorherbestimmung,
dass der Be-Sinn des Schliessvorganges des Drosselventils 125 zur Zeit t
2 bei der Eaärzeuggeschviadigkeit v 1 die 1,?ahrzeuggeschwindigkeit sanft
auf-die gewünschte Geschwindigkeitseinstellung bringen wÜrde, wenn die Zeit t 4
erreicht ist. Die Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfind.un,-:,. ist natürlich
mit Grenzschaltern ausgerüstet, die wirksam sind, um die 3ewegung des Drosselventils
125 über seine volle Drosseistellung hinaus zu verhindern, wenn das Drosselvontil
125-in eine solche Lage durch den Servomotor 121 gepresät wird, und um die Beweguag
des Drosselventils 125 Über seine Nulldrosselstellung hinaus zu verhindern,
. wenn das Drosselventil 125 in die entge gengesetzte oder Sc-hliessrichtung
durch den 'D'ervomotor 121 gepresst wird. Es erfolgt jedoch keine Beschreibung in
diesem Zusammenhang, da die Arbeitsweisedes Grenzschalters in der Technik allgemein
bekannt ist.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird.
eine Veränderung in der betriebsstellung der Antriebs-Motor-Abgabe-Regulierungseinrichtung
verwendet, um ein drittes Signal zu erzeu##-en, aber es wirdverständlich sein, dass
die Wirkung im wesentlichen ähnlich der obigen erzielt werden kann durch Verwendung
der Beschleunigung der FanrZeug-Fahrgeschwindigkeit zum Erzeugen des dritten Jignals.
it;i-ne automatische Gesc"cLwi#.--diokeits-Steuervorrichtung, die diese 2orm der
Ableitung des dritten Signals darstellt, kann erhalten werden durch Ersetzen des
Kreisabschnitts, der an der-linken Seite des Transistors 114 in Fig. 3 liegt,
durch einen Kreis, wie er in 2ig. 6 gezei-t ist, und durch Ausschaltet des
veränderlichen-Widerstandes 112, des 1-Iiderstandes 109
und des Kondensators
124 in dem Kreisabschnitt, der für die Ableitung des dritten Signals der voräerbeschriebenen
Art vorgesehen ist. Ein auf diese'-'jleise erhaltener Kreis entspricht einem praktischen
hreis des Blockschaltbildes gemäss Fig. 2. In diesem Kreis wird das Bezugs-,oder
zweite Signal von dem veränderlichen Widerstand 111 abgeleitet und ist frei
von der-Einwirkung des dritten Signals. Das erste Signal, das von dem Mittelpunkt
eines veränderlichen Widerstandes 110 für die Fahrzeugges,cäwin-# digkeitseinstellung
abgeleitet wird, wird durch einen Widerstand 104 auf die -Basis eines Transistors
114 in
einen Differentialverstärker auf2#ebracht, und gleich-Gleichzeitig
wird eine ipannu#ag proportional zu -der Fahr-..w zeugge-schwiadigkeit,
d ie-au dem veränderlichen Widerstaad 110 auftritt,-auf einen Kondensator
150 aufgebracb-t, so dass ein Signal, das seine Veränderung oder den differenzierten
Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit darstellte d. h. der Wert der Beschleunigung
auf die basis des Tra nsistors 114 in überlagerter Beziehung mit dem ersten Signal
aufgebracht wird.
-
Es soll-jetzt angenom.i:en werden, dass die Fahrzeuggeschwiadigkeit
geringer ist als die vorherbestimmte Geschwindigkeitseinstellung und die Vorrich
tir ng ge äss der vorliegenden Erfindung wird dadurch betätigt, um das Drosselvontil
125 in seineuffnungsrichtung zur -d;rhöhung derFahrzeuggeschwindigkeit zu
bewegen. Da in der obigen Situation die 3eschleuniguilg bereits einen bestimmten
Wert hat trotz der Watsache, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit immer-noch -niedriger
ist als die vorherbestimmte Geschwiiidigkeitseinstellung, ist der .,iert des z3ignal,s,
das die Summe des FahrzeuggescIr#wind in,
gkeitssiguals oder des ersten Signals
und des BeschleuniGungssignals ist, nahe der vorherbestimmten Geschwiadigkeitseinstellung,
und der Differeutialverstj.rker wird in seiaen aus,--er and zuräck--_#lichenen Zust
geführt,
bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit die Geschwindigkeitseinstellung erreicht. Es ist
somi.t möglich, eine vorherbestimmte Steuerung der Art ähnlich dem Fall in Fig-
3 zu erzielen.
-
In dem vorausgehen-deh Yerfahren des Ableitens des dritten Signals
in der Form, die eine Veränderung in der Üffnungs- oder Betätigungsstellung des
Drosselveatils bildet, wird eine Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise
zum Zeitpunkt der Bewegung des Drosselventil.s in seine Uffnungsrichtung vorausgeschätzt,
während bei dem Verfahren des Ableitens des dritten Signals in-der Form, die eine
Beschleunigung derFahrzeuggeschwindigkeit darstellt, eine Erhöhung der Fahrzeuggeschwindigkeit
nicht vorausgeschätzt ird, bis
| das Drosse . lventil+seine Üffnungsrichtu.ng bewegt
wird, |
um eine Veränderung in der Fahrzeugg-eschwindigkeit, d.h eine Beschleunigung des
Fahrzeugs zu verursachen. Im Hinblick auf die obige Art der Vorausschätzung ist
die Zeit der Vorausschätzung in dem letzteren Verfahren
um
einen Schritt später
als in dem vorausgehenden Verfahren',' und daraus kann sich eine verzögerte Kontrolle
ergeben, aber das letztere Verfahren kann gegeaüber'dem,ersteren Verfahren vorteilhaft
sein, da es eine Zweckwäselue Einrichtung zum Erzielen eines zwangeläuf igeren Vorausschätzungssignals
bildet.
Daher ist ein-zusammengesetztes Kontrollsystem, das sowohl das erste Verfahren als
auch das letzte Verfahren verwendet,
d. h. ein Kontrollsystem, in
dem die Bes,chleunigungs-2eststellvorrielitung
16 und die zugehÖrigen Verbindungsleitungen
in dem Blockschaltbild gemäss Fig. 2 in dem Blockschaltbild gemäss Fig.
1 enthalten sind, kann verwendet werden, um die jeweiligen Nachteile dieser
beiden Steuersysteme auszugleichen und dadurch eine ideale Steuerung zu verwirklichen.
-
in Fig. 11.ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
gezeigt, in der das dritte Signal in der Form abgeleitet wird, die die Drehgeschwindigkeit
des Motors'darstellt. Auch in diesem Fall kann die Wirkung ähnlich den vorherigen
Ausführungsformen erwartet werden. Genauer gesagt, ist Fig. 11 ein Blockschaltbild
einer automatischen Fahrzeuggeschwindigkeits-Steuervorrichtung, die.für ein mit
einem Drehkraftwandler ausgerüstetes Kraftfahrzeug geeignet -ist. in der in Fig.
11 gezeigten Vorrichtung wird die von einem Motor 10 gelieferte Kraft
auf einen Drehkraftwandler 50 Übertragen. Da der Drehkraftwandler
50 selbst einen gewissen Zeitverzögerungsfaktor in seiner Abgabe relativ
zu seinem Eingang aufweist, kann die Verwendung desUritten Signals in der Form,
die die Drehgeschwindig#keit des Motors 10 darstellt, vorteilhaft sein, um
eine geeigaeterä-automatische Steuerung zu bewirken.
Praktisch
kann eine Einrichtung-51 zum Feststellen der Drehgeschwindigkeit des Motors
10 einen-Wechselstromgenerator,-der direkt mit dem Motor 10 gekuppelt
ist, und einen Kreis für die Gleichrichtung und Glättung des Ausgangs des Wechselstromgenerators
aufweisen, so
da.ss eine Gleichspannung proportional zur Drehgescäwindigkeit
des Motors 10 auf diese Weise erhalten werden -kann. Somit kann statt des
von dem Beschleunigungs-Feststellkreis in der Vorrichtung gemäss Fig. 2 abgeleiteten
Signals das dritte Signal, das ein Gleichspannungssi;:,-nal. ist, welches die Drehgeschwindig.keit
des C-Motors 10 darstellt, von der Motorgeschwindigkeits-Feststellvorrichtung
51 über einen Kondensator 52 einer Vergleichseinrichtung 14 derart
zugeführt werden, dass da.s Signal dem ersten Signal überlagert wird, das die Fahrzeuggeschwindigkeit
darstellt. j#in Anstieg der Drohgeschwizidii2#-keit des 14otors in dieser Anordnung
ist offensichtlich einem Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit äquivalent, wie es
aus der vorausgehenden Bescareibung-'verständlich-sein-wird. Die Einschaltung des
Kondensators 52 ist da-durch wirksam, dass nur eine Veränderung -In der Gleichspannuag
als drittes Signal über-.tragen wird, und das dritte Signal als solches Übt keinen
Einfluss aus auf das erste Signal und auf das zweite oder Bezugssighal im stetig
laufenden Zustand des Fahrzeugs,-in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit auf
dem
vorherbestimmten-Coschwiadigkeitswert gehalten wird, und die Umdrehunkszahl des'Motors
ist konstant. Es wird verständlich sein, dass die vorliegende- Ausführungsform,
in der irgendeine Veränderung der Motordrehgeschwiadigkeit verwendet wird, um das.dritte
Jignal abzuleiten,' einen Betrieb darstellt, ähnlich demjeaigen, wie er durch die
vorausgehenden Ausführungsformen gemäss Fig. 1 und 2 gebildet wird, in denen
das dritte Signal als Darstellung einer Veränderung in der Drosselvehtilöffnung
bzw. irgendeiner Veränderung in der Beschleunigung abgeleitet wird..
-
in äen verschiedenen oben beschriebenen Formen der Geschwindigkeits"Steuervorrichtung
wird keine Steuerung besonders auf die Drehgeschwindigkeit des Servo-M.otors selbst
während seines Betriebs ausgeübt., und somit wird die-Öffnun&- und
- Schliessgeschwindigkeit des Drosselventils und der Absatzweisä#Antrieb
des Servomotors verwendet, um die sich ergebende Steuerung der wegunssgeschwindizkeit
des Drosselventilß, zu be-Nennbe* wirken. Die gewünschte automatische Fahrzeug--Geschwi-adigo-Ikeitssteuerung
kann jedoch sanfter erzielt werden durch zwan gsläufiges Steuern der BewegunggGeeQhwindl,Ukeitdes
Drosgelventils. Genauer gesagt, kann 4##e.:gewÜnechte ,sanfte Steuerung der Zahrzeuggeschwindigkeit
erreicht
werden durch eine solche Anordnung, dass ein Drehgeschwindigkeits-Steuersignal,
das erhalten wird durch Abnehmen einer Differenz zwischen den Grössen des ersten
Signals und des zweiten Signals und durch Verschieben des Differenzsignals durch
das dritte Signal, von der_ Vergleichseinrichtung 14 gemäss Fig. 1 oder 2
abgeleitet werden kann zum Aufbringen auf den Servomotor ?zur Steuerung von dessen
Drehgeschwindigkeit statt des Ein-Aus-Signals, das von der Vergleich.seinrichtung
14 der normalen Servomotordreheinrichtung 6 und der bervomotor-Umkehreinrichtung
5 zugeführt wird, um die normale Drenung und die umgekehrte Drehung des Bervom,o-lu-ors
7 zu verursachen. In einer solchen AnordnuGg kann eine sehr geringe Veränderung
in der Fahrgeschwindigkeit durch ei-Lie sehr kleine Korrektur der Öffnua-- des Drosselvetitils
ausrgeglichen werden" -das in diesem Fall mit geringer Geschwindigkeit für die sanfte
Kontrolle der Fahrzeuggeschwindigkeit betätigt wird, während, wenn eine grosse #'eränderung
iuder Fahrgeschwindigkeit korrigiert werden muss, das Dro.sselventil 9 schnell
bewegt wird, um eine schnelle Wiederherstellung der Fahrgeschwindigkeit zu bewirken.
Eine sol-che Betätigung des Drosselventils kann durch ein Steuersystem gemäss Fig.
9 erzielt werden. Das
System gemäss Fig. 9 ist so
angeordnet, dass zusätzlich zu der Lieferung des -t#i-ci-Aus-Sigo-als von einer
Vergleichseinrichtung 14 für die wahlweise Betätigung einer normale-a Dreheinrichtuag
6 und einer Umkehreinrichtung ein Sigeial, das die Grösse des Unterschieds
zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal darstelltund dann in seinem Ventil
durch das dritte Signal verschoben-wird, von der Vergleichseinrichtung 14 abgeleitet
und verwendet wird, um eine Drohgeschwindigkeits-Steuereinrichtung 17 fÜr
die Steuerung der Drehgeschwindigkeit eines Servomotors 7 zu steuern. Andere
Teile des in !?ig. 9 gezeigt.en Steuersystems sind gerlau dieselben wie die
in Fig. 1 oder 2.
-
Die dem Obigen ähnliche Funktion kann erzielt werden durch Verwendung
ei-Lies -3eschleu-nigungssignals fÜr die Steuerung der Üffnungs- oder Schliessgeschwindigkeit
des Drosselventils g. Ein für diesen Zweck geeignetes System ist in Fig.
10 dargestellt, bei dem ein Signal, das von einer Beschleunigungs-Feststellvorrichtung
16
abgeleitet wird, verwendet wird,' um eine Drehgeschwindigkeits-Steuereinrichtung
17 zu steuern, um die Drehgeschwiadigkeit eiiieg Servomotors 7 in
Abhängigkeit von der Grösse der Beschleunigung zu steuern. Gemäss dieser Anordnung
wird das Drosselventil 9 bei einer hÖheren
Geschwindigkeit
geöffnet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit dazu neigti von der Geschwindigkeitseinstellung
in schnellerem Verhältnis abzuweichen, d. h. wenn die Beschleunigung grösser
ist, während das-Drosselvetitil 9 mit einer --ntsprechend niedrigen Gescawindigkeit
geöffnet wird, wenn die -beschleunigung gerilig ist. -Auf diese Weise IK;ann- die
gewünschte sanf te und schnelle Steuerung der Fahrzeuggese - awiadigkeit
erzielt werden. Das fÜr die uffnungs-Schliess-Geschwindigkeitssteuerun-0 te des
Drosselventils verwendete Signal kann sowohl ein Signal, das durch Yeststellung
des Unterschiedes zwischen den ersten und zweiten J)ignalen uiid durch Verschiebung
des Unterschiedsignals mittels des dritten Signals erhalten wird, als auch das Beschleunigungssignal
aufweisen, auf das oben Bezug genommen wird, um eine sanftere und schnellere Steuerung
der ZahrzeuggescäwiLidigkeit zu erhalten.
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Obwohl hier ein Differentialverstärker in diesem Beispiel dargestellt
ist, um die Vergleichseinrichtung für zwei Signale zu bilde-a, wird verständlich
sein, dass die Vergleichseinrichtung in der Vorrichtur#g gemäss der vorliegenden
Erfindung in keiner Weise auf den Differentialverstärker
MUMM
ist und ein herkömmlicher BrÜckeukreis, ein Transistor-brückenkreis, der eine zusätzliche
Verstärkungswirkung-von Transistoren verwerdet, oder irgendein anderer Kreis sein,-der
die relative GrÖsse von zwei 3ignalen vergleichen kann,.