DE1169796B

DE1169796B - Device for limiting the driving speed of motor vehicles

Info

Publication number: DE1169796B
Application number: DED23603A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Staebler
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1956-08-18
Filing date: 1956-08-18
Publication date: 1964-05-06

Description

Vorrichtung zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit von Kraftfahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit von Kraftfahrzeugen, wobei der Hub eines die Fahrgeschwindigkeit regelnden Organs durch einen federnden Anschlag begrenzt wird, welcher durch ein Einstellglied über eine Stellvorrichtung auf verschiedene Geschwindigkeitswerte einstellbar ist.Device for limiting the driving speed of motor vehicles The invention relates to a device for limiting the driving speed of Motor vehicles, the stroke of an organ regulating the driving speed a resilient stop is limited, which by an adjusting member via a Adjusting device is adjustable to different speed values.

Die ständig zunehmenden Geschwindigkeitsbegrenzungen im öffentlichen Straßenverkehr erfordern vom Kraftfahrer immer, einen Teil seiner Aufinerksamkeit der Fahrgeschwindigkeit, d. h. der Beobachtung des Tachometers, zuzuwenden. Insbesondere zu verkehrsreichen Tageszeiten fällt der ständige Seitenblick auf den Tachometer lästig. Ohne diese fortwährende Kontrolle wird der Fahrer erfahrungsgemäß die Höchstgeschwindigkeit überschreiten. Andererseits sollte bei freier Bahn oder z. B. beim überholen, so wie es das Gesetz zuläßt, die zulässige Geschwindigkeit des Fahrzeuges auch ausgenutzt werden können.The ever increasing speed limits in public road traffic always require the driver to be a part of his attention to the driving speed, i. H. to watch the speedometer. Especially at busy times of the day, the constant sidelong glance at the speedometer is a nuisance. Experience has shown that without this continuous control the driver will exceed the maximum speed. On the other hand, should be free or z. B. when overtaking, as permitted by law, the permissible speed of the vehicle can also be used.

Um dem Fahrer das Einhalten einer nach den jeweiligen Vorschriften selbstgewählten maximalen Fahrgeschwindigkeit zu gestatten, sind bereits Vorrichtungen der eingangs genannten Art zur Geschwindigkeitsbegrenzung bekanntgeworden. So ist ein federnder Anschlag am Gaspedal eines Kraftfahrzeuges bekannt, der den Hub des Gaspedals begrenzt. Dieser Anschlag ist einstellbar und läßt die Wahl verschiedener maximaler Fahrgeschwindigkeiten zu. Er läßt also ein überdrücken des Anschlages nicht oder nur unwesentlich zu, da die hierfür vorgesehene Feder einen viel zu kleinen Weg zuläßt.To ensure that the driver complies with the relevant regulations Allowing self-selected maximum driving speed are already devices of the type mentioned for speed limitation became known. So is a resilient stop on the accelerator pedal of a motor vehicle known that the stroke of the Limited accelerator pedals. This stop is adjustable and allows the choice of different ones maximum travel speeds. So he lets the stop be pushed over not, or only insignificantly, because the spring provided for this is much too small Way allows.

Weiterhin ist es bekannt, den Hub einer Drosselklappe,durch einen Anschlag zu verstellen, der durch eine Stellvorrichtung auf eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit einstellbar ist. Auf diesen Anschlag wirkt ein Fliehkraftregler mittels einer Rolle, so daß die Drosselklappe beim überschreiten des eingestellten Wertes geschlossen wird.It is also known to increase the stroke of a throttle valve by a To adjust the stop, which is set by an adjusting device to a certain driving speed is adjustable. A centrifugal governor acts on this stop by means of a roller, so that the throttle valve is closed when the set value is exceeded will.

Beiden geschilderten Anordnungen ist der Nachteil gemeinsam, daß der Anschlag unterhalb seiner eingestellten Fahrgeschwindigkeit seine Wirksamkeit verliert. Das heißt in der Praxis, man kann die eingestellte obere Grenzgeschwindigkeit dann nicht mehr einhalten, wenn aus irgendeinem Grund der Fahrwiderstand auf einen Wert wächst, welcher über dem der durch den Anschlag erreichbaren Motorleistung liegt. Man könnte sich bei der zuerst geschilderten Anordnung natürlich ein überdrücken des Anschlages zu diesem Zweck denken, jedoch widerspricht das dem Sinn des Begrenzungsanschlages, weil dieser dann außer Wirkung gesetzt wird.Both arrangements described have the disadvantage that the Stop below its set travel speed loses its effectiveness. In practice this means that the set upper limit speed can then be reached no longer comply if for any reason the driving resistance has reached a value grows, which is above the engine power achievable by the stop. One could, of course, overexert oneself with the arrangement described first think of the stop for this purpose, but this contradicts the sense of the limit stop, because this is then rendered ineffective.

Die Erfindung hat sich die Beseitigung dieser Nachteile zur Aufgabe gestellt. Sie löst diese Aufgabe bei den eingangs genannten Anordnungen dadurch, daß die Stellvorrichtung zusätzlich durch ein fahrgeschwindigkeitsabhängiges Steuerglied laufend beeinflußbar ist.The invention aims to eliminate these disadvantages posed. It solves this task in the aforementioned arrangements by that the actuating device is additionally provided by a control element that is dependent on the driving speed can be continuously influenced.

Dadurch wird erreicht, daß der Fahrer die eingestellte Geschwindigkeit auch dann einhalten kann, wenn z. B. am Berg eine erhöhte Motorleistung gefordert wird. Er braucht lediglich das Gaspedal am Anschlag zu halten. Eine Kontrolle des Tachometers ist nicht mehr erforderlich. Zum überholen braucht er lediglich den Druckpunkt durch kräftigeres Durchtreten zu überwinden, wodurch ihm sofort die volle Motorleistung zur Verfügung steht.This ensures that the driver can reach the set speed can also comply if z. B. increased engine power required on the mountain will. All he has to do is hold the accelerator pedal to the limit. A control of the Speedometer is no longer required. All he needs to overtake is the Overcome the pressure point by pedaling harder, giving him the fullest immediately Engine power is available.

Dieser Gedanke ist auch durch die bekannten Regelvorrichtungen nicht nahegelegt worden, die zudem durchweg einen sehr komplizierten Aufbau haben. Bei diesem wird nämlich jeweils ein Soll- und ein Istwert miteinander verglichen, während bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung beide Werte gemeinsam auf das den Anschlag steuernde Glied einwirken.This idea is also not due to the known regulating devices have been suggested, all of which also have a very complicated structure. at This is because a setpoint and an actual value are compared with each other while in the device according to the invention, both values together on the stop acting controlling member.

Nach der Erfindung ist als Steuerglied ein proportional der Fahrgeschwindigkeit angetriebener Fliehkraftregler vorgesehen, dessen eine Muffe mit dem Einstellglied und dessen andere Muffe mit dem Begrenzungsanschlag verbunden ist. Hierbei kann dann zweckmäßig die Stellvorrichtung als KraftschaJtglied mit einem hydraulischen Steuerschieber ausgebildet sein, der den Zufluß eines Druckmittels zum Zylinder eines den Begrenzungsanschlag bewegenden hydraulischen Arbeitskolbens steuert.According to the invention, a control element is proportional to the driving speed driven centrifugal governor provided, one sleeve with the adjusting member and the other sleeve of which is connected to the limit stop. Here can then expediently the actuating device as a force switching element with a hydraulic one Control slide be designed, which the flow of a pressure medium to the cylinder controls a hydraulic working piston moving the limit stop.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß als Steuerglied ein hydraulischer Druckgeber dient dessen Druck durch eine Leitung auf eine Seite des Kolbens am Steuerschieber für das Kraftschaltglied übertragbar ist, dessen andere Seite durch eine durch das Einstellglied'einstellbare Feder beaufschlagt ist.Another possibility is that a hydraulic control element is used as the control element The pressure transducer is used for its pressure through a line to one side of the piston on the control slide is transferable for the power switching element, the other side of which by a through the Setting member'adjustable spring is applied.

Wie die Erfindung im einzelnen ausgeführt werden kann, zeigen die Ausführungsbeispiele der Zeichnung, und zwar F i g. 1 eine Begrenzungsvorrichtung mit geschwindigkeitsabhängiger Regelung im Schema und F i g. 2 eine andere Ausführungsform nach dem Prinzip der F i g. 1. How the invention can be carried out in detail, show the embodiments of the drawing, namely F i g. 1 a limiting device with speed-dependent control in the scheme and FIG. 2 shows another embodiment according to the principle of FIG. 1.

Nach F i g. 1 wird die Fahrgeschwindigkeit des mit einem Vergasermotor ausgestatteten Fahrzeuges durch die Drosselklappe 10 geregelt, die über ein Gestänge 11 mit dem Gaspedal 12 verbunden ist. In den Hub des Gaspedals 12 wird ein Begrenzungsanschlag 13 eingeschaltet, der als einstellbarer und elastisch wirkender Druckpunkt ausgebildet ist. Die Einstellung erfolgt durch eine Einstellvorrichtung 14. Diese ist im vorliegenden Fall über ein in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit wirkendes Steuerglied 15 mittelbar mit dem Begrenzungsanschlag 13 verbunden. Die Einstellvorrichtung besteht aus der Stellschraube 16 mit einem Zeiger 17. Sie greift an der einen Muffe 18 eines Fliehkraftreglers 19 an, der als Steuerglied dient. Die Feder 20 hält die Muffe 18 stets in Anlage an der Stellschraube 16. Der Fliehkraftregler 19 wird durch eine Welle 21 angetrieben, die mit einer der Fahrgeschwindigkeit proportionalen Umdrehungszahl umläuft. An seiner anderen Muffe 22 greift über ein Gestänge 23 ein hydraulischer Steuerschieber 24 an. Letzterer dient zugleich als Kraftschaltglied. An Stelle dieses hydraulischen Steuerschiebers wäre auch ein anderes Kraftschaltglied denkbar.According to FIG. 1 , the driving speed of the vehicle equipped with a carburetor engine is regulated by the throttle valve 10 , which is connected to the accelerator pedal 12 via a linkage 11. In the stroke of the accelerator pedal 12, a limit stop 13 is switched on, which is designed as an adjustable and elastically acting pressure point. The setting is made by an adjusting device 14. In the present case, this is indirectly connected to the limit stop 13 via a control element 15 which acts as a function of the driving speed. The adjusting device consists of the adjusting screw 16 with a pointer 17. It engages the one sleeve 18 of a centrifugal governor 19 , which serves as a control element. The spring 20 keeps the sleeve 18 in contact with the adjusting screw 16. The centrifugal governor 19 is driven by a shaft 21 which rotates at a speed proportional to the driving speed. A hydraulic control slide 24 engages on its other sleeve 22 via a linkage 23. The latter also serves as a power switching element. Instead of this hydraulic control slide, another power switching element would also be conceivable.

Der Steuerschieber 24 ist in einem Zylinder 25 angeordnet und weist die Steuerkanten 26 und 27 auf, die den Zu- und Abfluß des Druckmittels zu den beiden Seiten eines Arbeitszylinders 28 steuern. Als Druckmittel wird zweckmäßigerweise Drucköl aus dem Motorschmiersystem bzw. aus einem gegebenenfalls vorhandenen Getriebeautomaten verwendet. Es tritt durch die Leitung 29 in den Raum zwischen den Steuerkanten 26 und 27 ein. Die Leitung 30 führt in die rechte Seite des Arbeitszylinders 28, während die Leitung 31 auf die linke Seite des Arbeitszylinders 28 führt. Die jeweils entgegengesetzte Seite des Arbeitszylinders 28 ist dann -über dieselben Leitun-"en er mit der Abflußleitung 32 für das Druckmittel verbunden. Es wäre denkbar, den Hub des Steuerschiebers 24 z. B. durch Anschläge derart zu begrenzen, daß die Steuerkanten die Zuleitungen nur in einem geringen Umfang freigeben. Dadurch erfol-t der Zufluß des Druckmittels zu den Zylinderräumen gedrosselt.The control slide 24 is arranged in a cylinder 25 and has the control edges 26 and 27 which control the inflow and outflow of the pressure medium to the two sides of a working cylinder 28 . Pressure oil from the engine lubrication system or from an automatic gearbox that may be present is expediently used as the pressure medium. It enters the space between the control edges 26 and 27 through the line 29 . The line 30 leads into the right side of the working cylinder 28, while the line 31 leads to the left side of the working cylinder 28 . The opposite side of the working cylinder 28 is then connected to the discharge line 32 for the pressure medium via the same lines release only to a small extent, thereby restricting the flow of pressure medium to the cylinder chambers.

In dem Arbeitszylinder 28 befindet sich ein Kolben 33, der den Stößel 13 als Begrenzungsanschlag für das Gaspedal 12 bewegt. Zur Druckpunktbildung ist zwischen dem Kolben 33 und dem Stößel 13 ein Federglied eingeschaltet. Zu diesem Zweck ist der Kolben 33 topfartig ausgebildet und in seinem Inneren eine zweckmäßigerweise vorgespannte Schraubenfeder 34 angeordnet. Diese stützt sich einerseits gegen den Boden des Kolbens 33 und andererseits gegen eine Abschlußplatte 35, die mit dem Stößel 13 fest verbunden ist. Ein Sicherungsring 36 verhindert, daß die Abschlußplatte 35 und damit der Stößel 13 sich vom Kolben 33 löst. In der Abschlußplatte 35 sind Öffnungen 37 zum Ausgleich des Druckmittels angeordnet, die gleichzeitig als Drosselbohrungen ausgebildet sein können. Es ist möglich, die Feder 34 oder eine andere entsprechende Feder auch außerhalb des Kolbens 33 anzuordnen.In the working cylinder 28 there is a piston 33 which moves the tappet 13 as a limit stop for the accelerator pedal 12. A spring member is connected between the piston 33 and the plunger 13 to form pressure points. For this purpose, the piston 33 is cup-shaped and an expediently pretensioned helical spring 34 is arranged in its interior. This is supported on the one hand against the bottom of the piston 33 and on the other hand against an end plate 35 which is firmly connected to the plunger 13. A locking ring 36 prevents the end plate 35 and thus the plunger 13 from becoming detached from the piston 33 . In the end plate 35 openings 37 are arranged to compensate for the pressure medium, which can be designed as throttle bores at the same time. It is possible to arrange the spring 34 or another corresponding spring outside of the piston 33.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist folgende: Mit der Einstellvorrichtung, in diesem Fall der Stellschraube 16, wird eine bestimmte maximale Fahrgeschwindigkeit eingestellt. Wird diese erreicht, dann dreht der Fliehkraftregier 19 mit einer entsprechenden Geschwindigkeit, und der Steuerschieber 24 befindet sich in der dargestellten Stellung. Wenn jetzt das Fahrzeug auf eine Steigung kommt, dann beginnt die Fahrgeschwindigkeit langsam abzusinken, und der Fliehkraftregler 19 dreht infolgedessen zu langsam. Der Steuerschieber 24 wird dadurch nach rechts verschoben und gibt dem Druckmittel den Weg über die Leitung 30 auf die rechte Seite des Kolbens 33 frei, der sich infolgedessen nach links verschiebt. Dadurch verlegt sich der Druckpunkt für das Gaspedal 12 weiter nach links. Der Fahrer, der mit dem Fuß am Druckpunkt anliegt, gibt automatisch mehr Gas, so daß sich die Motorleistung und damit die Fahrgeschwindigkeit wieder erhöht. Wird bei dieser Erhöhung der eingestellte Grenzwert erreicht, dann geht der Fliehkraftregler wieder in die entsprechende Stellung zurück, und es bildet sich ein Gleichgewichtszustand, in dem trotz des veränderten Fahrzustandes, also trotz der Steigung, die eingestellte Geschwindigkeit aufrechterhalten wird.The mode of operation of this device is as follows: With the setting device, in this case the adjusting screw 16, a certain maximum driving speed is set. If this is reached, then the centrifugal governor 19 rotates at a corresponding speed, and the control slide 24 is in the position shown. If the vehicle is now on an incline, then the driving speed begins to slowly decrease, and the governor 19 rotates too slowly as a result. The control slide 24 is thereby displaced to the right and gives the pressure medium the path via the line 30 to the right side of the piston 33 , which consequently moves to the left. As a result, the pressure point for the accelerator pedal 12 is shifted further to the left. The driver, with his foot on the pressure point, automatically accelerates, so that the engine output and thus the driving speed increase again. If the set limit value is reached with this increase, the centrifugal governor returns to the corresponding position, and a state of equilibrium is established in which the set speed is maintained despite the changed driving condition, i.e. despite the incline.

Eine entsprechende, aber umgekehrte Wirkungsweise zeigt die Vorrichtung, wenn das Fahrzeug aus irgendeinem Grund über die eingestellte Geschwindigkeit hinaus, beispielsweise bei Talfahrt, beschleunigt wird.The device shows a corresponding, but reversed mode of operation, if for any reason the vehicle exceeds the set speed, for example when going downhill, is accelerated.

Wenn zum überholen der Fahrer das Gaspedal gegen den Druckpunkt durchgetreten hat, dann wird durch den Fliehkraftregler 19 der Steuerschieber 24 nach links bewegt und dem Druckmittel über die Leitung 31 der Weg auf die linke Seite des Kolbens 33 freigegeben. Der Kolben 33 verschiebt sich daraufhin nach rechts, so daß der Druckpunkt für das Gaspedal beim Abschluß des überholvorganges praktisch in der Leerlaufstellung liegt. Erst wenn die Fahrgeschwindigkeit aus der überholgeschwindigkeit bis auf die eingestellte Geschwindigkeit abgesunken ist, bildet sich durch Zurückgehen des Fliehkraftreglers 19 wieder der beschriebene Gleichgewichtszustand.To overtake the driver when the accelerator pedal is depressed against the pressure point, the spool 24 is moved leftward and the pressure medium released through the line 31, the path to the left side of the piston 33 by the centrifugal governor 19th The piston 33 then moves to the right, so that the pressure point for the accelerator pedal at the end of the overtaking process is practically in the idle position. Only when the vehicle speed has dropped from the passing speed to the set speed, is formed by going back to the governor 19 again the equilibrium described.

Die Anlage kann gegebenenfalls als Ergänzung zu einer bereits vorhandenen Getriebeautomatik verwendet werden, und zwar in der Form, daß bei Überschreitung der eingestellten maximalen Fahrgeschwindigkeit und Rückgang des Druckpunktes auf Leerlaufstellung automatisch eine Getrieberückschaltung zum Zweck der Motorbremsung eingeleitet wird. Ebenso wäre es denkbar, auch die hydraulische Bremse in das Regelungssystem einzubeziehen.If necessary, the system can be used as a supplement to an existing one Automatic transmission are used, in the form that when exceeded the set maximum driving speed and decrease in the pressure point In the idle position, the gearbox is automatically downshifted for the purpose of engine braking is initiated. It would also be conceivable to include the hydraulic brake in the control system to be included.

Man kann die Berücksichtigung der verschiedenen Fahrzustände auch auf eine andere Weise vornehmen, z. B. dadurch, daß als Steuerglied an Stelle eines Fliehkraftreglers ein hydraulischer Druckgeber verwendet wird, dessen Druck der Fahrgeschwindigkeit zugeordnet ist. Eine solche Anordnung zeigt die F i g. 2. Dabei wird der Steuerschieber 24 einerseits von einer Feder 38 beaufschlagt, die über den Stößel 39 mit der Einstellvorrichtung in irgendeiner geeigneten Weise verbunden ist. Andererseits wirkt auf einen Kolbenabschnitt 40 des Steuerschiebers 24 der durch die Leitung 41 von einem hydraulischen Druckgeber abgeleitete öldruck.The various driving conditions can also be taken into account in another way, e.g. B. in that a hydraulic pressure transducer is used as a control member in place of a centrifugal governor, the pressure of which is assigned to the driving speed. Such an arrangement is shown in FIG. 2. In this case, the control slide 24 is acted upon on the one hand by a spring 38 which is connected in any suitable manner to the adjusting device via the plunger 39. On the other hand, the oil pressure derived from a hydraulic pressure transducer through the line 41 acts on a piston section 40 of the control slide 24.

Ein solcher hydraulischer Druckgeber kann beispielsweise bei einem Getriebeautomaten unter Umständen bereits vorhanden sein. Er besteht aus einem Gehäuse 42, das durch die Welle 43 mit einer der Fahrgeschwindigkeit proportionalen Drehzahl angetrieben wird. Im Gehäuse42 befindet sich ein Kolben44, der außen das Fliehgewicht45 trägt. Das öl wird von einer ölpumpe 46 über die Leitungen 47 und 48 dem Kolbenraum 49 zugeleitet. Mit der Steuerkante 50 steuert der Kolben 44 den ölabfluß durch die Leitung 51. Dieser Abfluß wird also drehzahlabhängig mehr oder weniger gedrosselt, so daß die ölpumpe 46 gegen einen Druck fördert, der der Fahrgeschwindigkeit zugeordnet ist und der sich durch die Leitung 41 auf den Steuerschieber 24 überträgt.Such a hydraulic pressure transducer may already be present in an automatic transmission, for example. It consists of a housing 42 which is driven by the shaft 43 at a speed proportional to the driving speed. In the housing 42 there is a piston 44 which carries the flyweight 45 on the outside. The oil is fed to the piston chamber 49 by an oil pump 46 via the lines 47 and 48. With the control edge 50 , the piston 44 controls the oil outflow through the line 51. This outflow is thus more or less throttled depending on the speed, so that the oil pump 46 conveys against a pressure which is assigned to the driving speed and which is transmitted through the line 41 to the control slide 24 transmits.

In gleicher Weise wie bei der Anordnung nach F i g. 1. steuert dann der Steuerschieber 24 mit den Steuerkanten 26 und 27 den Zutritt des Drucköles, und zwar eines anderen Druckölkreislaufes zum Arbeitszylinder 28, in dem sich der Kolben 33 befindet, der den Stößel 13 als Begrenzungsanschlag für das Gaspedal 12 trägt. Die Wirkungsweise der Verstellung des Kolbens 33 entspricht genau derjenigen der Anordnung nach F i g. 1. Es ist lediglich an Stelle des Fliehkraftreglers der durch die Leitung 41 auf den Steuerschieber 24 wirkende öldruck zu denken.In the same way as in the arrangement according to FIG. 1. Then the control slide 24 with the control edges 26 and 27 controls the access of the pressure oil, namely another pressure oil circuit to the working cylinder 28, in which the piston 33 is located, which carries the plunger 13 as a limit stop for the accelerator pedal 12. The mode of operation of the adjustment of the piston 33 corresponds exactly to that of the arrangement according to FIG. 1. Instead of the centrifugal governor, the oil pressure acting on the control slide 24 through the line 41 is to be considered.

Claims

1. A device for limiting the speed of motor vehicles, wherein the stroke is a driving speed regulating organ limited by a resilient stop which is adjustable by an adjustment by an adjusting device to different speed values, d a d u rch g e k hen -zeichnet that the actuating device can also be continuously influenced by a speed-dependent control L-Iied.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a proportional to the driving speed driven centrifugal governor (19) is provided as a control member, one sleeve (18) with the adjusting member (16) and the other sleeve (22) with the limit stop (13) connected is. 3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the actuating device is designed as a power switching element with a hydraulic control slide (24) which controls the flow of a pressure medium to the cylinder (28) of a hydraulic working piston (33 ) moving the limiting stop (13) ) controls. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the control slide (24) is limited in its stroke, for. B. by stops in such a way that the inflow of the pressure medium into the cylinder spaces of the working cylinder (28) is only possible in a throttled manner. 5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that a hydraulic pressure transducer (42-45) is used as the control element, the pressure of which can be transmitted through a line (41) to one side of a piston (40) on the control slide (24) for the power switching element is, the other side of which is acted upon by a spring (38) adjustable by the adjusting member (39). Considered publications: German Patent Nos. 742 785, 814 399, 822 048, 851277, 923 116; USA, Patent Nos. 1251176, 2 169 276, 2209044.