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Vorrichtung zum Steuern des Leistungsregeigliedes des Verbrennungsotors
eines Kraftfahrzeuges Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern
des Leistungsregelgliedes des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges, unter Verwendung
einer Handgasvorrichtung, über die das Leistungsregelglied zwischen einer Leerlauf-
und einer Vollatstellung von Hand fest einstellbar ist, und einer mindestens einen
Druckpunkt für das fußbetät igte Gaspedal vorgebenden Federvorrichtung.
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In Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsnotoren wird zusätzlich zu dem
volFuß betätigten Gaspedal oft noch eine Handgasvorrichtungeingebaut, um auch von
Hand aus die Gas- bzw. Kraftstoffzufuhr zum Motor einstellen zu können. Eine solche
Handgasvorrichtung erweist sich insbesondere bei Fahrten auf solchen Straßen als
nützlich, auf denen die Geschwindigkeit des Fahrzeuges über weite Strecken hin nur
geringfügig geändert zu werden braucht. In diesem Falle wird die Handgasvorflchtung
Je nach gewünschter Geschwindigkeit in eine bestinte Stellung gebracht und dort
arretiert, so daß der Fuß vom Gaspedal heruntergenommen werden kann. Dabei sind
diese Handgasvorrichtungen in der Regel so ausgebildet, daß bei Betätigen des Kupplungs-und
/oder
Bremßpedals das Leistungsregelglied sowie das Gaspedal selbsttätig auf die Leerlauf
stellung zurückgehen. In einer bekannten Handgasvorrichtungdieser Art (DT-PS 1 072
107) sind zu diesem Zwecke ein in einer ortsfesten Schieberführung von Hand axial
bewegbarer und abgebremster Schieber sowie ein mit dem Leistungsregelglied des Motors
verbundenes Gleitstück vorgesehen.
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Das Gleitstück ist in einer parallel zur Schieberffihrung liegenden
anderen FLihrung der Eandgassorrichtungbeweglich und weist eine Aussparung auf,
in welche beim Kuppeln der Handgasvorrichtungder bewegliche Sperrzapfen einer am
Schieber befestigten Elektromagnet-Vorrichtung eingreift. 3eimBetätigen eines Fußhebels,
z. B. des Brems- oder des Kupplungspedals, wird der Sperrzapfen der Elektromagnet-Vorrichtung
aus der Aussparung des Gleitstückes herauagezogen, so daß die Kopplung zwischen
der Handhabe für das Handgas und dem Leistungsregelglied des Motors gelöst wird.
Das Leistungsregelglied des Motors geht dann genau wie das Gaspedal selbsttätig
auf Leerlaufstellung zurück. Nach dem Loslassen des zuvor erwähnten Fußhebels schließt
sich die Handgaskupplung dann wieder, wenn das Gaspedal wieder soweit durchgetreten
wird, daß die Stellung des Gaspedals der vorherigen Eandgas-Einstellungentspricht.
Der Handstellhebel der Handgasvorrichtungbraucht also nicht nach Jedem Betätigen
des Kupplungs-oder Bremspedals wieder neu eingestellt zu werden0 In Kraftfahrzeugen
mit Verbrennungsiotorenwerden häufig auch Vorkehrungen getroffen, un den über das
Gaspedal gesteuerten Motor in einem möglichst wirtschaftlichen Arbeitsbereich su
betreiben, d. h. eine möglichst günstige Drosselklappenöffnung einzustellen.
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Das geschieht unter anderem dadurch (D GM 1 637 525), daß vor der
Einstellung einer die Kraftstoffmenge über eine Sparstellung erhöhenden Regel stufe
des Leistungsregelgliedesein deutlich spürbarer Druckpuflkt überwunden werden muB.
Dazu ist entweder im Bereich des Gaspedals bzw. der Gaspedalwelle oder im Bereich
des Vergasergestänges bzw. der Vergaserwelle eine Federvorrichtung angeordnet, gegen
welche das Gaspedal bzw. das Vergasergestänge nach Zurücklegung eines bestimmten
Betätigungsweges anschlägt, so daß die weitere Pedalbetätigungnur gegen die Federkraft
dieser Federvorrichtung
erfolgen kann. Dieser Druckpunkt, gegebenenfalls
auch mehrere, ist durch die Lage der Federvorrichtung bzw. der Federvorrichtungen
fest vorgegeben.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art in der Weise weiter zu verbessern, daß der erforderliche Aufwand herabgesetzt
und insbesondere eine größere Anzahl von Druckpunkten für das Gaspedal vorgesehen
wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgesaß dadurch gelöst, daß die den Druckpunkt
des Gaspedals bestinende Vorrichtung in der Handgasvorrichtung angeordnet und mit
deren Hilfe beliebig einstellbar ist. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß für
die Erzeugung des Druckpunktes weder zusätzlicher Bauraum am Gaspedal oder Gasgestänge
noch eine Spezialausbildung dieser Glieder erforderlich ist. Darüber hinaus kann
der Druckpunkt in einfacher Weise wahrend der Fahrt von Hand den Erfordernissen
angepaßt werden.
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In einer bevorzugten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind
ein in einer ortsfesten Schieberführnng gelagerter, durch ein und stellhebel nur
gegen die Wirkung einer Federvorrichtung aus seiner Leerlauf-Grundstellung axial
zwischen der Leerlauf- und der Vollagteinstellung verschiebbarer Schieber und ein
mit den Leistungsregelglied über ein Zug- und Druckkräfte übertragendes Gestänge
verbundenes Gleitstück, welches koaxial zum Schieber gelagert und gegen diesen verschiebbar
ist, vorgesehen, wobei eine am Schieber befestigte Elektronagnet-Vorrichtung mit
einem bei Betätigen des Kupplungs- und/oder Bremspedals lösbaren ßperrzapfen in
eine Aussparung des Gleitetückes -dieses mit den Schieber koppelnd- greift und das
Gleitstück an einem an Schieber befindlichen Anschlag zur Anlage kommt, wenndie
durch die Betätigung des Gaspedals eingestellte Stellung des Leistungaregelgliedes
positiv, d. h. zur größen Leistung hin, von dem durch die Stellung des Handstellhebels
an sich vorgewählten Wert abweicht.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Schieber
als Hohlzylinder oder prismatischer Hohlkörper ausgebildet und das Gleitstück im
Innern des Schiebers gelagert. Dadurch ergibt sich eine besonders kompakte Ausbildung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Anhand eines Anaführungsbeispieles werden die Erfindung und vorteilhafte
lusgestaltuggender Erfindung erläutert.
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In der Zeichnung teigen in schesatigeher Darstellung Figur 1 eine
Ubersichtsdarstellung, Figur 2 die Einzelheiten der Handgasvorrichtung und Figur
3 einen elektrischen Schaltplan zum Betätigen der in der Handgasvorrichtung befindlichen
Elektromagnet-Vorrichtung.
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Figur 1 zeigt einen Verbrennungsmotor1, dessen nur schematisch dargestellten
Leistungsregelglied 2 entweder durch ein übliches Gaspedal 3 oder eine Handgasvorrichtung
4 verstellt werden kann. Zu diesem Zwecke ist das Gaspedal 3 in üblicher Weise über
ein Übertragungsglied 7, b>ispielsweise einen Bowdenzug, mit einem Betätigungshebel
8 des Leistungsregelgliedes verbunden. An diesem Hebel 8 greift auch das Gestänge
6 einer Handgasvorrichtung 4 an, deren Einstellung durch einen vorzugsweise an Armaturenbrett
des Kraftfahrzeuges befindlichen Hand stellhebel 5 bestinit wird. Das Gestänge 6
ist starr ausgebildet und kann sowohl Zug- als auch DruckkrEfteübertragen. BeiLeistungsregelglied
2 handelt es sich vorzugsweiseum eine übliche Vergaservorrichtung, deren Drosselklappen-Stellungdurch
den Betätigungshebel 8 veratellt wird. Sonstige für das Verständnis der Erfindung
nicht notwendig übliche Einzelheiten, wie Rückzugfedern am Leistungsregelglied oder
am Gaspedal,sind nicht weiter dargestellt. Die Einzelheiten der Handgasvorrichtung
sind in Figur 2 erkennbar. In einer zweiteilig ausgeführten Schieberführung 10,
die im Ausführungsbeispiel über nicht näher bezifferte Schrauben an einem ortsfesten
Gehäuse befestigt ist, ist ein
als Hohlzylinder ausgebildeter Schieber
9 gelagert, der axial in der Schieberführung 10 verschoben werden kann, und zwar
zwischen einer Leerlaufeinstellung, welche im iusführungsbeispiel dargestellt ist,
und einer Vollasteinstellung, bei der er mittels eines vom Eandstellhebel 5 betätigten
Seilzuges 23 an die linke Wand der Handgasvorrichtung4 gezogen ist. Einzelheiten
des Handstellhebels sind nicht weiter dargestellt. Er kann beliebig ausgestaltet
sein, beispielsweise als Zughebel oder als Drehhebel, wobei die letzte Ausführung
den Vorteil hätte, daß die Verstellung der Handgasvorrichtung durch eine entsprechende
Ausbildung eines auf den Drehhebel angeordneten Gewindes sehr feinfühlig eingestellt
werden kann, wobei dieses Gewinde gleichzeitig auch als Bremse zur Beibehaltung
des eingestellten Wertes wirken kann. Der Schieber 9 kann nur gegen die Wirkung
einer Federvorrichtung 13, die mit ihrem einen Ende am Schieber 9 und mit ihrem
anderen Ende an der Schieberführung 10 angreift, verschoben werden. Im Ausführungebeispiel
ist sie als Zugfeder ausgebildet. Sie könnte genauso gut auch als Druckfeder ausgebildet
sein, müßte dann jedoch zwischen dem linken Teil der Schieberführung 10 und den
nicht weiter bezifferten Arm des Schiebers 9 angeordnet werden. Ii Innern des Schiebers
9 ist koaxial ein Gleitstück 11 gelagert, welches axial verschoben werden kann.
Es ist über ein Gestänge 6, welches sowohl Zug- als auch Druckkrafte übertragen
kann, mit dem Hebel 8 des Leistungsregelgliedes 2 verbunden. Das Gleitstück 11 ist
mit einer Aussparung 12 versehen, in welche der Sperrzapfen 15 einer am Schieber
9 befestigten Elektromagnet-Vorrichtung 14 eingreift. Dadurch wird das Gleitstück
11 mit dem Schieber 9 gekoppelt, so daß es einer Verschiebung des Schiebers 9 zwangsweise
folgen muß. Bei einer durch den Eandstellhebel 5 bewirkten Verschiebung des Schiebers
9 nach links, d. h. auf seine Vollasteinstellung zu, legt sich der Sperrzapfen 15
mit seiner leicht abgeschrägten Stirnfläche an die entsprechend abgeschrägte Seitenkante
der Aussparung 12 des Gleitstückes 11 an, so daß das Gleitstück und damit auch das
mit diesem verbundene Gestänge 6 ebenfalls nach links verschoben werden. Der Sperrzapfen
15 kann allerdings nur dann in die Aussparung 12 des Gleitstückes 11 eingreifen,
wenn die Elektromagnet-Vorrichtung 14 erregt ist. Dann ist der Stößel 25
des
Elektromagneten in die Elektromagnet-Vorrichtung hineingezogen und nimmt die im
Ausführungsbeispiel gezeigte Stellung ein. Bei nicht erregter Blektromagnet-Vorrichtungwird
der Stößel unter der Wirkung einer nicht weiter bezifferten Federvorrichtung nach
rechts gezogen, wobei der Sperrzapfen 15 um seinen Dreh- und Lagerpunkt geschwenkt
wird und dadurch außer Eingriff mit dem Gleitstück 11 kommt.
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Die Funktionsweise der Vorrichtung ist folgendes Im normalenFahrbetriéb,
bei den auf die Inbetriebmahme der Handgasvorrichtung verzichtet wird und somit
eine Kopplung zwischen Schieber 9 und Gleitstück 11 nicht vorliegt, wird das Leistungsregelglied
2 des Verbrennungsmotors 1 iß blicher Weise durch Betätigen des Gaspedals 3 verstellt.
Soll dagegen die Handgasvorrichtung4 in Betrieb genommen werden, weil z. B. eine
längere Strecke mit nahezu konstanter Fahrgeschwindigkeit zurückgelegt werden kann,
dann wird von Hand ein in der Schaltanordnung gemäß Figur 3 mit 19 bezifferter Schalter
geschlossen, wodurch ein Arbeitsstromrelais 17 an Spannung gelegt und somit erregt
wird. Der Kontakt 17.1 des Arbeitastronrelais 17 wird dadurch geschlossen, wodurch
der Erregerstronkreis der Elektromagnet-Vorrichtung 14 geschqossenwird. rerElektroiagnet
zieht dadurch an und der Stößel 25 wird in die in Figur 2 gezeigte Lage gezogen.
Bei der in Figur 2 vorliegenden räumlichen Zuordnung zwischen Schieber 9 und Gleitstück
11 wird dadurch der Sperrzapfen 15 in die aussparung 12 des Gleitstückes geschoben,
wodurch die Kupplung zwischen Schieber und Gleitstück erreicht ist. Nun kann mit
dem Handstellhebel 5 am Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges Jeder gewünschte Drosselklappenwinkel
im Leistungaregelglied 2 eingestellt werden, indem der Schieber 9 und damit auch
das Gleitstück 11 mit dem daran befestigten Gestänge 6 mittels des Seilzuges 23
nach links gezogen werden. Der so eingestellte Drosselklappenwinkel des Leistungsregelgliedes
bleibt konstant solange die Stellung des Handstellhebels 5 und die Kopplung zwischen
Schieber 9 und Gleitstück 11 beibehalten wird. Die Fahrgeechwindigkeit des Kraftfahrzeuges
wird sich somit entsprechend den eingestellten konstanten Drosselklappenwinkel und
dem Jeweils herrschenden Fahrwiderstand einstellen. Das Gaspedal braucht während
dieses Betriebszustandes normalerweise nicht betätigt zu werden. Sollte es aber
aus
irgendwelchen Gründen, beispielaweise im Falle einer plötzlich.auftretenden
Gefahr, notwendig sein, über die durch die Eandgasvorrichtung 14 vorgegebene Fahrgeschwindigkeit
hinauszugehen, dann ist dies ohne weiteres durch eine entsprechende Betätigung des
Gaspedals 3 möglich.
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Beim Betätigen des Gaspedals 3 wird das am Betätigungshebel 8 angreifende
Gestänge 6 sowie das mit ihm verbundene Gleitstück 11 und der Schieber 9 in diesem
Falle einfach entgegen der Wirkung der Federvorrichtung 13 nach links verschoben.
Wird das Gaspedal 3 anschließend wieder losgelassen, dann wird der Schieber 9 durch
die Federvorrichtung 13 wieder in seine durch den Handstellhebel 5 bestimate Lage
gesogen, so daß der ursprünglich eingestellte Drosselklappenwinkel wieder hergestellt
wird. Muß in einem anderen Falle dagegen das Brems- oder das Kupplungspedal betätigt
werden, so wird die Blektromagnet-Vorrichtung 14 über eine entsprechende elektrische
Schaltung stromlos gemacht.
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Dabei wird der Sperrzapfen 15 aus der aussparung 12 des Gleitstückes
11 herausgezogen und die Kopplung zwischen Gleitstück und Schieber gelöst. Die Drosselklappe
des Leistungsregelgliedes 2 geht dann unter der Wirkung einer nicht weiter dargestellten
Federvorrichtung in ihre Leerlaufstellung zurück. Die entsprechende elektrische
Schaltung ist in Figur 3 schematisch angedeutet. Xan erkennt, daß in den Erregerstromkreis
der Elektromagnet-Vorrichtung 14 ein normalerweise geschlossener Schalter 18.1 eines
Ruh.stroirelais 18 eingeschaltet ist und daß dieses Ruhestro ¢*lais über mehrere
elektrisch parallel geschaltet und normalerweise geöffnete Schalter 20, 21 und 22
an einer Spannungsquelle angeschlosFen ist. Der Schalter 20 steht beispielsweise
mit dem Bremspedal und der Schalter 21 mit dem Kupplutgapedsl in Verbindung. Der
Schalter 22 kann mit einem entsprechenden Drehzahlgeber gekoppelt sein. Beim Betätigen
der Bremse, der Kupplung oder bei Überschreiten einer bestimmten Drehzahl wird der
zugehörige Schalter 20, 21 oder 22 geschlossen, so daß der Erregerstromkreis des
Ruhestromrelais 18 geschlossen wird. Der Relaiskontakt 18.1 wird dabei geöffnet,
so daß die Erregung der Elektromagnet-Vorrichtung 14 in gewünschter Weise unterbrochen
wird. Wird nach der durch die Brers-oder Eupplungsbetatigung erfolgten Entkopplung
zwischen Schieber 9 und Gleitstück 11 anschließend wieder das Gaspedal 3 betätigt,
eo
klinkt der Sperrzapfen 15 der Elektromagnet-Vorrichtung wieder
in die aussparung 12 des Gleitstückes 11 ein, wenn die durch die Betätigung des
Gaspedals eingestellte Stellung des Leistungsregelgliedes 2 wieder der durch die
Stellung des Handstellhebels an sich vorgegebenen Stellung entspricht. Der zuvor
am Handstellhebel 5 eingestellte Drosseiklappenwinkel wird also durch einfaches
Betätigen des Gaspedals wieder gefunden. Da der Schieber 9 nach dem Einklinken des
Sperrzapfens 15 in die Aussparung 12 beim weiteren Betätigen des Gaspedals 3 gegen
die Wirkung der Federvorrichtung 13 in der Schieberführung 10 verschoben wird, macht
sich dies als spürbarerKraftanßtieg (I)ruckpunkt, Stufe) am Gaspedal 3 bemerkbar.
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Durch den erfindungsgemäßen Einsatz der Federvorrichtung 13 zwischen
Schieber 9 und Schieberführung 10 ist es auch möglich, die Bauelemente der Handgasvorrichtung4
gleichzeitig als Vorrichtung zur Vorgabe eines Druckpunktes für das Gaspedal 3 zu
verwenden. Zu diesem Zweck ist im Schieber 9 ein Anschlag 16 vorgesehen, gegen den
sich das Gleitstück 11 auch dann anlegen kann, wenn der Sperrzapfen 15 nicht in
die Aussparung 12 eingreift. Beim Betätigen des Gaspedals 3 stößt das Gleitstück
11 gegen den Anschlag 16, so daß bei weiterer Gaspedal betätigung dann der federbelastete
Schieber 9 in seiner Schieberführung 10 verschoben wird, was -wie zuvor erwähnt-
als spürbarer Kraftanstieg am Gaspedal empfunden wird. Die Lage dieses Druckpunktes
ist durch die räumliche Lage des Anschlages 16, d. h. des Schiebere 9 bestimmt,
so daß irDruckpunkt in einfacher Weise mit Hilfe des Handstellhebels 5 verstellt
werden Dann. Ii unteren Bereich der Figur 2 ist als Beispiel eine entsprechende
Verstellung des Druckpunkteg gestrichelt dargestellt. Mittels des Handstellhebels
5 ist der Schieber und damit auch der Anschlag gegen die Wirkung der Federvorrichtung
13 nach links verschoben worden. In diesen Fahrbereich soll die eigentliche Handgasvorrichtung
nicht in Betrieb sein. Deshalb ist die Elektromagnet-Vorrichtung 14 nicht erregt,
so daß der Sperrzapfen über den nach rechts gezogenen Stößel 25 in die mit 15' bezifferte
gestrichelte Lage geschwenkt ist. Die räumliche Lage des Gleitstückes 11 ist zunächst
beibehalten worden. Nan erkennt, daß das Gleitstück 11 bei messer räumlichen Lage
des mit 9' bezifferten Schiebers um die Strecke a nach
links verschoben
werden kann, ehe das Gleitstück am mit 16' bezifferten Anschlag zur Anlage kommt.
Das bedeutet, daß das Leistungsregelglied 2 zunächst in üblicher Weise mittels des
Gaspedals 3 verstellt werden kann. Entsprechend der über das Übertragungsglied 7
bewirkten Auslenkung des Betätigungshebels 8 wird sich dabei das Gestänge 6 und
das damit verbundene GleSatück 11 nach links verschieben.
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Man erkennt, daß das Gleitstück 11 bei einer bestimmten Gaspedal-Stellung
am mit 16' bezeichneten Anschlag zur Anlage komsen wird. Bei weiterer Betätigung
des Gaspedals muß das Gleitstück 11 den Schieber entgegen der Wirkung der Federvorrichtung
13 nach links drücken. Der Fahrzeugführerverspürt einen deutlichen Kraftanstieg
am Gaspedal.