DE3617630A1 - Tempostatregelvorrichtung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tempostatregelvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ermittelnden Istgeschwindigkeitssensor, einem auf eine bestimmte Sollgeschwindigkeit des Kraft­ fahrzeuges einstellbaren Sollgeschwindigkeitsregler und einer an den Sensor und den Sollgeschwindigkeitsregler angeschlossenen Steuerschaltung, welche die vom Gaspedal betätigte Drosselklappe am Fahrzeugmotor im Sinne einer die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant haltenden Motoran­ triebsleistung betätigt, wobei das Gaspedal jedoch die Tempostatregelung zu höheren Geschwindigkeiten als der eingestellten Sollgeschwindigkeit übersteuern kann.

Für die Tempostatregelung von Kraftfahrzeugen ist ein Ein­ griff in die Einstellung der Drosselklappe erforderlich. Hierzu wurden bisher Elektromotoren verwendet.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, statt Elektromotoren ein hydraulisches Stellglied zu verwenden, wobei jedoch ein dauerndes Umwälzen von Hydraulikflüssigkeit vermieden werden soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß parallel zum Gaspedal eine innerhalb eines Stufenkolbens mit durchgehender Axialbohrung angeordnete Kolbenstange an die Drosselklappe angeschlossen ist und daß die Kolben­ stange über einen in der Ruhelage des Stufenkolbens ge­ löstes, sonst nach Art eines Freilaufs arbeitendes Axialgesperre, insbesondere ein Kugelgesperre mit dem über die Steuerschaltung beaufschlagten Stufenkolben derart axial kuppelbar ist, daß die Kolbenstange aufgrund der Mitnahme durch den Stufenkolben die Drosselklappe in Öffnungsrichtung verstellt, wenn der Istgeschwindigkeits­ sensor eine Unterschreitung der Sollgeschwindigkeit fest­ stellt. Aufgrund dieser Ausbildung wird die Drossel­ klappe bei Unterschreitung der eingestellten Sollge­ schwindigkeit von dem die Kolbenstange über das Kugel­ gesperre mitnehmenden Steuerkolben in Öffnungsrichtung betätigt. Wird die Sollgeschwindigkeit wieder erreicht oder sogar überschritten, so nimmt die Steuerschaltung die Kraft vom Stufenkolben weg, und die übliche Rückstell­ feder des Betätigungsgestänges für die Drosselklappe führt die Kolbenstange und den damit noch gekuppelten Stufen­ kolben in die Ruhelage zurück. Aufgrund des Axialge­ sperres kann jedoch durch Betätigen des Gaspedals die Tempostatregelung jederzeit übersteuert werden, wobei die Kolbenstange sich relativ zum Stufenkolben freilauf­ artig bewegt. In der Ruhelage des Stufenkolbens ist das Axialgesperre gelöst, so daß beispielsweise bei abgeschal­ teter Tempostatregelung eine normale Betätigung des Gas­ pedals in beiden Richtungen ohne Behinderung durch den Stufenkolben möglich ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kennzeich­ net sich dadurch, daß der Stufenkolben in einem Stufen­ zylinder angeordnet und der Ringdruckraum zwischen dem Stufenkolben und dem Stufenzylinder über ein Öffnungsven­ til an eine Druckquelle und über ein Schließventil an einen Rücklaufbehälter angeschlossen ist, wobei das Öffnungsventil und das Schließventil von Elektromagneten betätigt sind, die an der Steuerschaltung anliegen und von dieser gesteuert werden.

Eine einfache Rückholung des Stufenkolbens in seine Ruhe­ lage wird dadurch ermöglicht, daß der Stufenkolben durch eine Rückholfeder entgegen der Hydraulikkraft auf seine Ruhelage zu vorgespannt ist.

Das erfindungsgemäße Axialgesperre ist nach einer bevorzugten baulichen Ausführungsform so ausgebildet, daß das Kugelge­ sperre eine in der Axialbohrung des Stufenkolbens und auf der Kolbenstange zylinderfest angeordnete Hülse mit einer an der zu den um die Kolbenstange herum angeordneten Kugeln hin gelegenen Stirnseite vorgesehenen konusartigen Verjüngung aufweist, gegen welche die Kugel in der Ruhelage des Stufen­ kolbens von einer am Stufenkolben abgestützten Hilfsfeder gedrückt werden, wobei sie unter Abheben von der Kolben­ stange zur Anlage an einer konusartigen Erweiterung am Umfang eines im Stufenkolben vorgesehenen Stirnhohlraums kommen.

Um die Rückstellung des Stufenkolbens nach einem Regelungs­ vorgang durch Druckausübung zu gewährleisten, ist zweck­ mäßigerweise am Betätigungsgestänge für das Gaspedal eine Rückstellfeder vorgesehen, die auch auf die Kolbenstange in rückstellendem Sinn einwirkt.

Eine kompakte bauliche Anordnung verbunden mit platzsparen­ der Unterbringung wird erzielt, wenn die Kolbenstange an derjenigen Stirnseite des hydraulischen Stellgliedes, die auf der Seite des freien Endes des den größeren Durchmesser aufweisenden Teils des Stufenkolbens liegt, durch eine Bohrung in einem Abschlußglied, insbesondere einem Schutz­ deckel hindurch aus dem hydraulischen Stellglied nach außen austritt und daß an dem dortigen Ende das Betätigungs­ gestänge angeschlossen ist. Eine weitere baulich bevorzugte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß an der an­ deren Stirnseite des hydraulischen Stellgliedes eine in dem Stufenzylinder angeordnete Ringscheibe vorgesehen ist, welche mit der Hülse einstückig ist.

Um die Ruhelage des Stufenkolbens eindeutig zu definieren, sieht eine weitere Ausführungsform vor, daß die Rückhol­ feder zwischen dem Stufenkolben und dem Schutzdeckel einge­ spannt ist.

Um eine möglichst widerstandsarme Bewegung des Stufenkolbens in beiden Richtungen zu gewährleisten, sieht die Erfindung weiter vor, daß die Zylinderräume an beiden Stirnseiten des Stufenkolbens zur Atmosphäre hin entlüftet sind.

Besonders bevorzugt wird die Erfindung in Kombination mit einer Antriebsschlupfvorrichtung mit einem auf einen be­ ginnenden Schlupf der Antriebsräder ansprechenden Sensor, welcher über eine Steuerschaltung die vom Gaspedal betätigte Drosselklappe am Fahrzeugmotor im Sinne einer den Schlupf herabsetzenden Reduzierung der Motorantriebsleistung be­ tätigt, wobei das Gaspedal übersteuert wird, verwendet.

Ein mit der Tempostatregelvorrichtung gleichartiger Mechanis­ mus kann auch für die zusätzlich vorgesehene Antriebsschlupf­ regelungsvorrichtung vorgesehen werden, indem die Kolben­ stange durch eine Axialbohrung eines weiteren Stufenkolbens hindurchgeführt ist und daß die Kolbenstange über ein in der Ruhelage des Stufenkolbens gelöstes, sonst nach Art eines Freilaufs arbeitendes Axialgesperre, insbesondere ein Kugelgesperre mit dem über die Steuerschaltung beaufschlag­ ten Stufenkolben derart axial kuppelbar ist, daß die Kol­ benstange aufgrund der Mitnahme durch den weiteren Stufen­ kolben die Drosselklappe gegen die auf das Gaspedal wirkende Kraft in Schließrichtung verstellt, wenn der Sensor einen beginnenden Schlupf feststellt, wobei durch eine Über­ steuerungsverbindung zwischen den beiden Steuerschaltungen die Tempostatregelung abgeschaltet wird. Die gleiche Kolben­ stange wird also gleichzeitig von zwei Stufenkolben mit jeweils einem Axialgesperre beaufschlagt. Dabei muß aller­ dings dafür gesorgt werden, daß im Falle einer Antriebs­ schlupfeinrichtung die Tempostatregelung abgeschaltet ist.

In entsprechender Weise wie bei der Tempostatregelvorrichtung ist es auch bei der Antriebsschlupfregelungsvorrichtung vor­ teilhaft, wenn der weitere Stufenkolben in einem weiteren Stufenzylinder angeordnet und der dadurch gebildete weitere Druckraum zwischen dem Stufenkolben und dem Stufenzylinder über ein Öffnungsventil an die Druckquelle und über ein Schließventil an den Rücklaufbehälter angeschlossen ist, wobei das Öffnungsventil und das Schließventil von Elektro­ magneten betätigt sind, die an der Steuerschaltung anliegen und von dieser gesteuert werden.

Weiter ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der weitere Stufenkolben durch eine Rückholfeder entgegen der Hydraulik­ kraft auf eine Ruhelage zu vorgespannt ist.

Auch bei der Antischlupfregelungsvorrichtung soll zweck­ mäßigerweise vorgesehen sein, daß das Kugelgesperre eine in der Axialbohrung des weiteren Stufenkolbens und auf der Kolbenstange zylinderfest angeordnete Hülse mit einer an der zu den um die Kolbenstange herum angeordneten Kugel hin ge­ legenen Stirnseite vorgesehenen konusartigen Verjüngung aufweist, gegen welche die Kugel in der Ruhelage des Stufen­ kolbens von einer am Stufenkolben abgestützten Hilfsfeder gedrückt werden, wobei sie unter Abheben von der Kolben­ stange zur Anlage an einer konusartigen Erweiterung am Umfang eines im Stufenkolben vorgesehenen Stirnhohlraums kommen.

Für eine einfach herstellbare sowie kompakt aufgebaute Vorrichtung ist es zweckmäßig, wenn die Kolbenstange geradlinig durch beide Stufenkolben hindurchgeht.

Eine baulich und montagemäßig günstige Ausführungsform ist weiter so ausgebildet, daß die Kolbenstange an der­ jenigen Stirnseite des hydraulischen Stellgliedes, die auf der Seite des freien Endes des den geringeren Durch­ messer aufweisenden Teils des Stufenkolbens liegt, durch eine Bohrung in einem Abschlußglied, insbesondere in einer Abschlußscheibe hindurch aus dem hydraulischen Stellglied nach außen austritt und daß an dem dortigen Ende das Betäti­ gungsgestänge angeschlossen ist.

Hierbei ist es insbesondere zweckmäßig, wenn die Abschluß­ scheibe mit der Hülse einstückig ist.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß an der anderen Stirnseite des hydraulischen Stellgliedes ein mit einer Durchgangsbohrung für die Kolbenstange ver­ sehener Schutzdeckel vorgesehen ist.

Zur Definition der Ruhelage des Stufenkolbens soll weiter vorgesehen sein, daß die Rückholfeder zwischen dem Stufen­ kolben und dem Schutzdeckel eingespannt ist.

Schließlich ist es auch bei der Antriebsschlupfregelungsvorrich­ tung vorteilhaft, wenn die Zylinderräume an beiden Stirn­ seiten des weiteren Stufenkolbens zur Atmosphäre hin ent­ lüftet sind.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Tempostatregelvorrichtung und die Antriebsschlupfregelungs­ vorrichtung zu einer einheitlichen Baugruppe dadurch ver­ bunden, daß die beiden Stufenzylinder konzentrisch zu einem einzigen Doppelzylinder vereinigt sind, wobei die den größeren Durchmesser aufweisenden Teile der beiden Stufen­ zylinder ineinander übergehen.

Hierbei soll insbesondere vorgesehen sein, daß die Stufen­ kolben sich mit den den größeren Durchmesser aufweisenden Teilen axial gegenüberliegen. Auf diese Weise wird gewähr­ leistet, daß der eine Stufenkolben bei Druckbeaufschlagung die Drosselklappe in Schließrichtung betätigt, während der andere Stufenkolben bei Druckbeaufschlagung die Drossel­ klappe in Öffnungsrichtung bewegt. Aufgrund dieser gegen­ läufigen Regelungswirkungen kann der Zusammenbau der beiden Vorrichtungen im Zusammenhang mit einer einzigen Kolben­ stange erfolgen.

Bei in einem Doppelzylinder zusammengebauten Regelungsvor­ richtungen ist es vorteilhaft, wenn die Rückholfeder zwi­ schen die beiden Stufenkolben eingespannt ist.

Nachdem die Kolbenstange nur an einer Stirnseite des hydraulischen Stellgliedes nach außen tritt, sieht die Er­ findung zweckmäßigerweise weiter vor, daß die auf der Seite des kleineren Durchmessers des weiteren Stufenkolbens vorgesehene Ringscheibe geschlossen, d.h. ohne Mittelbohrung ausgebildet ist.

Im Falle der Hinzufügung einer Antriebsschlupfregelungs­ vorrichtung zur Tempostatregelvorrichtung ist es wichtig, daß in das zwischen dem Gaspedal und der Drosselklappe vor­ gesehene Betätigungsgestänge vor der Anlenkstelle der Kolben­ stange eine Ausgleichsfeder eingeschaltet ist, deren Zug­ kraft bei niedergedrücktem Gaspedal durch den hydraulisch beaufschlagten Stufenkolben überwindbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Tempo­ statregelvorrichtung zeigt, die mit einer Antriebs­ schlupfregelungsvorrichtung kombiniert ist, wobei das hydraulische Stellglied in einer axialen Schnittdar­ stellung wiedergegeben ist.

Nach der Zeichnung werden von den vier Rädern eines Kraft­ fahrzeuges 38 Drehgeschwindigkeitssignale an einen Sensor 11 geführt, welcher daraus ein einen beginnenden Schlupf der Antriebsräder anzeigendes Signal bildet und an eine Steuerschaltung 12 liefert. Die Steuerschaltung 12 beaufschlagt ein zwischen einer Druckquelle 22 und dem erfindungsgemäßen hydraulischen Stellglied 39 angeordnetes Öffnungsventil 21 mittels eines Elektromagneten 25 und ein ebenfalls zwischen dem hydraulischen Stellglied 39 und einem Rück­ laufbehälter 24 eingeschaltetes Schließventil 23 mittels eines Elektromagneten 26.

Die von dem Öffnungsventil 21 und vom Schließventil 23 zum hydraulischen Stellglied 39 verlaufenden hydraulischen Leitungen 40, 41 sind bei 43 zusammengeführt, von wo aus eine gemeinsame hydraulische Leitung 44 zu einer Umfangs­ anschlußbohrung 45 eines Stufenzylinders 19 führt, der Bestandteil des hydraulischen Stellgliedes 19 ist.

Innerhalb des hydraulischen Stufenzylinders 19 ist ein dazu komplementär bemessener Stufenkolben 14 axial verschieb­ bar angeordnet und durch Ringdichtungen 46 gegenüber dem Stufenzylinder 19 abgedichtet. Auf diese Weise wird verhindert, daß die durch die Umfangsbohrung 45 in den Ringdruckraum 20 zwischen dem Stufenzylinder 19 und dem Stufenkolben 14 eintretende Hydraulikflüssigkeit zwischen dem Stufenkolben 14 und dem Stufenzylinder 19 hindurchtreten kann.

Rechts vom Stufenkolben 19 weist der Stufenzylinder 19 eine Entlüftungsbohrung 55 auf, damit dort ein Druck­ ausgleich zur Atmosphäre stattfinden kann. Zwischen dem Stufenkolben 14 und einem auf der rechten Seite spiegel­ bildlich angeordneten Stufenkolben 14′ erstreckt sich eine als Druckschraubenfeder ausgebildete Rückholfeder 27, welche den Stufenkolben 14 in seine in der Zeichnung linke Endlage vorspannt, wo er mit seiner linken Stirnfläche 48 an einer zylinderfesten Ringscheibe 49 anliegt, die den Stufenzylinder 19 links nichtdruckdicht abschließt.

Der Stufenkolben 14 weist eine konzentrische Axialbohrung 15 auf, durch die hindurch sich im Gleitsitz eine Hülse 28 erstreckt, die einstückig von der Ringscheibe 49 ausgeht.

Auf der von der Stirnfläche 48 abgewandten Seite besitzt der Stufenkolben einen konzentrischen Stirnhohlraum 33, der im Bereich des Ringdruckraumes 20 über eine sich in Richtung von der Stirnseite 48 zum anderen Stufenkolben 14′ verbreiternde konusartige Erweiterung 32 in die Axialbohrung 15 übergeht.

Durch die kreiszylindrische Hülse 28 und die Ring­ scheibe 49 erstreckt sich im Gleitsitz eine Kolbenstange 16, die bis über das rechte Ende des Stufenkolbens 14 hinaus reicht. Links erstreckt sich die Kolbenstange 16 bis durch eine auf das linke Ende des Stufenzylinders 19 dicht aufgesetzte, elastische Staubschutzmanschette 50 hindurch.

Das rechte Ende der Hülse 28 weist radial gegenüber der Erweiterung 32 am Innenumfang des Stufenkolbens 14 eine konusartige Verjüngung 30 auf, in deren Bereich eine An­ zahl kleiner Kugeln 29 um die Kolbenstange 16 herum ange­ ordnet ist. Auf der von der Verjüngung 30 abgewandten Seite der Kugeln 29 ist ein axial an den Kugeln 29 anliegender Anschlagring 51 vorgesehen, der durch eine am Stufenkolben 14 abgestützte Hilfsfeder 31 in Richtung der Kugeln 29 gedrückt wird. Auf diese Weise wird ein Kugelgesperre 18 ausgebildet.

Die Hilfsfeder 31 drückt über den Anschlagring 51 die Kugeln an der Verjüngung 30 entlang schräg nach außen, bis sie an der inneren Erweiterung 32 des Stufenkolbens 14 zur Anlage kommen. In diesem Stadium, in dem sich der Stufenkolben 14 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Ruhe­ lage befindet, ist also das Kugelgesperre 18 geöffnet, und die Kolbenstange 16 kann sich in beiden Richtungen frei innerhalb der Hülse 28 bewegen.

Das links aus der Ringscheibe 49 austretende Ende der Kolbenstange ist über einen Lenker 52 mit dem Betätigungsgestänge 34 für die Drosselklappe 17 des Fahrzeuges 38 verbunden, die durch ein Gelenk 42 am Vergaser schwenkbar angebracht ist.

Das Gaspedal 13 ist an der Fahrzeugspritzwand gelenkig angebracht. Es beaufschlagt über eine Ausgleichsfeder 36 das Betätigungsgestänge 34 in dem Sinne, daß beim Niedertreten des Gaspedales 13 die Drosselklappe 17 in Öffnungsrichtung geschwenkt wird.

Hinter der Ausgleichsfeder 36 ist der mit der Kolbenstange 16 verbundene Lenker 52 am Betätigungsgestänge 34 angelenkt, welches durch eine am Fahrzeugchassis abgestützte Rückstell­ feder 37 auf seine Ruhelage zu vorgespannt ist.

Rechts von der senkrecht zur Zylinderachse verlaufenden Mittelebene 56 ist spiegelbildlich zum Stufenzylinder 19 ein zweiter Stufenzylinder 19′ angeordnet, in welchem sich ebenfalls spiegelbildlich zum Stufenkolben 14 ein zweiter Stufenkolben 14′ befindet. Die durch den Stufen­ kolben 14 hindurchgehende Kolbenstange 16 erstreckt sich bis tief in die Axialbohrung 15′ des zweiten Stufenkolbens 14′ hinein, wobei wieder zwischen der Axialbohrung 15′ und der Kolbenstange 16 eine kreiszylindrische Hülse 28′ ange­ ordnet ist, die jedoch am rechten Ende abgeschlossen ist und dort einstückig in eine in der Mitte geschlossene Ring­ scheibe 49′ übergeht. Zwischen dem Ende der Kolbenstange 16 und dem rechten Ende der Hülse 28′ liegt ein so großer Abstand 47 vor, daß die beim Betrieb erforderlichen Relativver­ schiebungen zwischen der Kolbenstange 16 und der Hülse 28′ ungehindert stattfinden können.

Zwischen der Kolbenstange 16 und dem Stufenkolben 14′ ist auch ein ganz analoges Kugelgesperre 29′, 30′, 31′, 32′, 51′ vorgesehen.

In der Zeichnung bezeichnen die mit einem Strich versehenen Bezugszahlen entsprechend ausgebildete und funktionierende Teile wie die gleichen Bezugszahlen ohne Strich. Die mit einem Strich an den Bezugszahlen versehenen Bauteile sind lediglich spiegelbildlich zu den links von der Mittelebene 56 angeordneten Teilen mit gleichen Bezugszahlen ohne Strich angeordnet.

Der Druckraum 20′ des Stufenzylinders 19′ ist über eine hydraulische Leitung 44′ und eine Zweigstelle 43′ sowie weitere hydraulische Leitungen 40′ bzw. 41′ an ein Öffnungs­ ventil 21′ bzw. ein Schließventil 23′ angeschlossen, deren Betätigungs-Elektromagnete 25 bzw. 26 mit einer zweiten Steuerschaltung 12′ verbunden sind, deren Eingänge mit einem vom Fahrer bedienbaren Sollgeschwindigkeitsregler 53 und mit einem Istgeschwindigkeitssensor 11′ des Fahrzeuges verbunden sind. Außerdem ist die Steuerschaltung 12′ mit der Steuer­ schaltung 12 über eine Übersteuerungsverbindung 54 zusammen­ geschaltet.

Die Arbeitsweise der beschriebenen kombinierten Tempostat- Antriebsschlupfregelungsvorrichtung ist wie folgt:

Beim Nichtauftreten von Schlupf befindet sich der Stufen­ kolben 14 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Ruhelage. Die Kolbenstange 16 kann sich innerhalb der Hülse 28 frei in beiden Richtungen bewegen, und das Gaspedal 13 verstellt entsprechend seinem Schwenkwinkel die Drosselklappe 17 am Fahrzeugmotor.

Sobald jetzt vom Sensor 11 ein beginnender Schlupf der Antriebsräder des Kraftfahrzeuges 38 festgestellt wird, bewirkt die Steuerschaltung 12 über die Elektromagnete 25, 26 eine Öffnung des Öffnungsventils 21 und eine Schließung des Schließventils 23, wodurch in dem Ringdruckraum 20 ein hydraulischer Druck aufgebaut wird, der den Stufenkolben 14 in der Zeichnung nach rechts verschiebt. Hierbei nimmt die Umfangsfläche der Erweiterung 32 die Kugeln 29 etwas nach rechts mit und drückt sie schließlich radial nach innen gegen die Kolbenstange 16, wobei der Ringanschlag 51 die Hilfsglieder 31 etwas zusammendrückt. Nunmehr ist wegen der Schräge der Erweiterung 32 das Kugelgesperre 18 gesperrt, und bei weiterer Bewegung des Stufenkolbens 14 nach rechts in der Zeichnung wird die Kolbenstange 16 mitgenommen, so daß sie über den Lenker 52 und das Betätigungsgestänge 34 die Drosselklappe 17 in Schließrichtung betätigt, was einer Herabsetzung der An­ triebskraft der Antriebsräder nach sich zieht. Dadurch wird der im Entstehen begriffene Schlupf beseitigt, was der Sensor 11 der Steuerschaltung 12 meldet. Diese schließt jetzt das Öffnungsventil 21 und öffnet das Schließventil 23, wodurch der Ringdruckraum 20 mit dem Rücklaufbehälter 24 verbunden wird und die Rückholfeder 27 den Stufenkolben 14 unter Herausdrücken der Hydraulikflüssigkeit aus dem Ring­ druckraum 20 in die aus der Zeichnung ersichtliche Ruhelage zurückführt, bis die Stirnfläche 48 an der Ringscheibe 49 anschlägt.

Da sich jetzt die Umfangsfläche der Erweiterung 32 wieder radial von den Kugeln 29 entfernt, kann die Hilfsfeder 31 über den Anschlagring 51 die Kugeln 29 wieder in die aus der Zeichnung ersichtliche Lage verschieben, in der das Kugelge­ sperre 13 entsperrt ist.

Wesentlich ist, daß bei gesperrter Position des Kugel­ gesperres 18 die Kolbenstange 16 in der Zeichnung noch weiter nach rechts unter dem Einfluß der Rückstellfeder 37 bewegt werden kann, weil das Kugelgesperre 18 nach Art eines Frei­ laufs nur in einer Richtung wirkt.

Während einer Antriebsschlupfregelung wird über die Über­ steuerungsverbindung 54 dafür gesorgt, daß die zweite Steuerschaltung 12′ das Schließventil 23′ offen hält, so daß der Druckraum 20′ am Rücklaufbehälter 24 anliegt und somit der zweite Stufenkolben 14′ in der aus der Zeichnung ersichtlichen Ruhelage angeordnet ist, in welcher das Kugel­ gesperre mit den Kugeln 29′ geöffnet ist. Die Kolbenstange 16 kann sich also zwanglos innerhalb des zweiten Stufenkolbens 14′ bewegen, und die im Stufenzylinder 19 erfolgende Anti­ schlupfregelung wird nicht behindert.

Beim normalen Fahren über längere Strecken kann der Fahrer den Sollgeschwindigkeitsregler 53 auf eine vorbestimmte Geschwindigkeit einstellen. Dies kann auch dadurch geschehen, daß der Fahrer das Fahrzeug mittels des Gaspedals 13 auf eine gewünschte Geschwindigkeit bringt und dann diese Ge­ schwindigkeit mittels des Sollgeschwindigkeitsreglers 53 fixiert.

Sinkt jetzt die vorgesehene Geschwindigkeit unter den ge­ wünschten Wert ab, so zeigt dies der lstgeschwindigkeits­ sensor 11′ an, und die Steuerschaltung 12′ schließt das Öffnungsventil 23′ und öffnet das Öffnungsventil 21′, so daß in den Druckraum 20′ des Stufenkolbens 14′ Druck ge­ geben wird, worauf sich der zweite Stufenkolben 14′ in der Zeichnung nach links bewegt. Das Kugelgesperre schließt hierbei, und die Kolbenstange 16 wird nach links mitgenommen, so daß die Drosselklappe 17 weiter geöffnet und das Fahrzeug beschleunigt wird. lst die richtige Geschwindigkeit wieder erreicht, so öffnet das Schließventil 23 und schließt das Öffnungsventil 21′ wieder, so daß der Druck im Druckraum 20′ entsprechend nachläßt.

Die Steuerschaltung 12′ muß auch dafür sorgen, daß am Beginn der Tempostatregelung der Stufenkolben 14′ sich etwas aus seiner Ruhelage entfernt, damit eine Drosselklappenregelung 17 sowohl bei einer ungewünschten Erniedrigung als auch bei einer unerwünschten Erhöhung der Geschwindigkeit möglich ist.

Da sich der linke Steuerkolben 14 während der Tempostatre­ gelung in seiner Ruhelage befindet, wird die Bewegung der Kolbenstange 16 durch das die Kugeln 29 enthaltende Kugel­ gesperre in keiner Weise behindert.

Die Erfindung schafft somit eine äußerst kompakt und wirt­ schaftlich herstellbare Regelungsvorrichtung, mit der so­ wohl ein Antriebsschlupf als auch eine Abweichung von einer eingestellten Sollgeschwindigkeit problemlos ausgeregelt werden können, wobei mittels des Gaspedals 13 bei Antriebs­ schlupfregelung eine weitere Schließung der Drosselklappe 17, bei Tempostatregelung dagegen eine weitere Öffnung der Dros­ selklappe 17 möglich ist.

• Bezugszeichenliste: 11 Sensor
  11′ Istgeschwindigkeitssensor
  12 Steuerschaltung
  12′ Steuerschaltung
  13 Gaspedal
  14 Stufenkolben
  14′ Stufenkolben
  15 Axialbohrung
  15′ Axialbohrung
  16 Kolbenstange
  17 Drosselklappe
  18 Kugelsperre
  18′ Kugelsperre
  19 Stufenzylinder
  19′ Stufenzylinder
  20 Ringdruckraum
  20′ Ringdruckraum
  21 Öffnungsventil
  21′ Öffnungsventil
  22 Druckquelle
  23 Schließventil
  23′ Schließventil
  24 Rücklaufbehälter
  25 Elektromagnet
  25′ Elektromagnet
  26 Elektromagnet
  26′ Elektromagnet
  27 Rückholfeder
  28 Hülse
  28′ Hülse
  29 Kugeln
  29′ Kugeln
  30 konusartige Verjüngung
  30′ konusartige Verjüngung
  31 Hilfsfeder
  31′ Hilfsfeder
  32 konusartige Erweiterung
  32′ konusartige Erweiterung
  33 Stirnhohlraum
  33′ Stirnhohlraum
  34 Betätigungsgestänge
  35 Anlenkstelle
  35 Ausgleichsfeder
  37 Rückstellfeder
  38 Kraftfahrzeug
  39 hydraulisches Stellglied
  40 hydraulische Leitung
  40′ hydraulische Leitung
  41 hydraulische Leitung
  41′ hydraulische Leitung
  42 Gelenk
  43 Zweigstelle
  43′ Zweigstelle
  44 hydraulische Leitung
  44′ hydraulische Leitung
  45 Umfangsbohrung
  45′ Umfangsbohrung
  46 Ringdichtungen
  46′ Ringdichtungen
  47 Abstand
  48 Stirnfläche
  48′ Stirnfläche
  49 Ringscheibe
  49′ Ringscheibe
  50 Staubschmutzmanschette
  51 Anschlagring
  52 Lenker
  53 Sollgeschwindigkeitsregler
  54 Übersteuerungsverbindung
  55 Entlüftungsbohrung
  56 Mittelebene

Claims (24)

1. Tempostatregelvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem die Istgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ermittelnden Istgeschwindigkeitssensor, einem auf eine bestimmte Sollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges einstellbaren Sollgeschwindigkeitsregler und einer an den Sensor und den Sollgeschwindigkeitsregler angeschlossenen Steuerschal­ tung, welche die vom Gaspedal betätigte Drosselklappe am Fahrzeugmotor im Sinne einer die Fahrzeuggeschwindig­ keit konstant haltenden Motorantriebsleistung betätigt, wobei das Gaspedal jedoch die Tempostatregelung zu höheren Geschwindigkeiten als der eingestellten Sollgeschwindigkeit übersteuern kann, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Gaspedal (13) eine innerhalb eines Stufenkolbens (14′) mit durchgehender Axialbohrung (15′) angeordnete Kolbenstange (16) an die Drosselklappe (17) angeschlossen ist und daß die Kolbenstange (16) über einen in der Ruhelage des Stufenkolbens (14′) gelöstes, sonst nach Art eines Freilaufs arbeitendes Axialgesperre, insbesondere ein Kugelgesperre (18′) mit dem über die Steuerschaltung (12′) beaufschlagten Stufenkolben (14′) derart axial kuppelbar ist, daß die Kolbenstange (16) aufgrund der Mitnahme durch den Stufenkolben (14′) die Drosselklappe (17) in Öffnungsrichtung verstellt, wenn der Istgeschwindigkeitssensor (11′) eine Unterschreitung der Sollgeschwindigkeit feststellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stufenkolben (14′) in einem Stufenzylinder (19′) angeordnet und der Ringdruckraum (20′) zwischen dem Stufenkolben (14′) und dem Stufenzylinder (19′) über ein Öffnungsventil (21′) an eine Druckquelle (22) und über ein Schließventil (23′) an einen Rücklaufbehälter (24) angeschlossen ist, wobei das Öffnungsventil (21′) und das Schließventil (23′) von Elektromagneten (25′ bzw. 26′) betätigt sind, die an der Steuerschaltung (12′) an­ liegen und von dieser gesteuert werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stufenkolben (14′) durch eine Rückholfeder (27) entgegen der Hydraulikkraft auf seine Ruhelage zu vorgespannt ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugel­ gesperre (18′) eine in der Axialbohrung (15′) des Stufen­ kolbens (14′) und auf der Kolbenstange (16) zylinderfest angeordnete Hülse (28′) mit einer an der zu den um die Kolbenstange (16) herum angeordneten Kugeln (29′) hin gelegenen Stirnseite vorgesehenen konusartigen Verjüngung (30′) aufweist, gegen welche die Kugel (29′) in der Ruhe­ lage des Stufenkolbens (14′) von einer am Stufenkolben (14′) abgestützten Hilfsfeder (31′) gedrückt werden, wobei sie unter Abheben von der Kolbenstange (16) zur Anlage an einer konusartigen Erweiterung (32′) am Umfang eines im Stufen­ kolben (14′) vorgesehenen Stirnhohlraums (33′) kommen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Betäti­ gungsgestänge (34) für das Gaspedal (13) eine Rückstell­ feder (37) vorgesehen ist, die auch auf die Kolbenstange (16) in rückstellendem Sinn einwirkt.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben­ stange (16) an derjenigen Stirnseite des hydraulischen Stellgliedes (39), die auf der Seite des freien Endes des den größeren Durchmesser aufweisenden Teils des Stufen­ kolbens (14′) liegt, durch eine Bohrung in einem Abschluß­ glied, insbesondere einem Schutzdeckel hindurch aus dem hydraulischen Stellglied (39) nach außen austritt und daß an dem dortigen Ende das Betätigungsgestänge (34) ange­ schlossen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der anderen Stirnseite des hydrau­ lischen Stellgliedes (39) eine in dem Stufenzylinder (19′) angeordnete Ringscheibe (49′) vorgesehen ist, welche mit der Hülse (28′) einstückig ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückholfeder (27) zwischen dem Stufenkolben (14′) und dem Schutzdeckel eingespannt ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylin­ derräume an beiden Stirnseiten des Stufenkolbens (14′) zur Atmosphäre hin entlüftet sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Antriebsschupfregelungsvorrichtung mit einem auf einen beginnenden Schlupf der Antriebsräder an­ sprechenden Sensor, welcher über eine Steuerschaltung die vom Gaspedal betätigte Drosselklappe am Fahrzeug­ motor im Sinne einer den Schlupf herabsetzenden Redu­ zierung der Motorantriebsleistung betätigt, wobei das Gaspedal übersteuert wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kolbenstange (16) durch eine Axialbohrung (15) eines weiteren Stufenkolbens (14) hindurchgeführt ist und daß die Kolbenstange (16) über ein in der Ruhelage des Stufenkolbens (14) gelöstes, sonst nach Art eines Freilaufs arbeitendes Axialgesperre, ins­ besondere ein Kugelgesperre (18) mit dem über die Steuer­ schaltung (12) beaufschlagten Stufenkolben (14) derart axial kuppelbar ist, daß die Kolbenstange (16) aufgrund der Mitnahme durch den weiteren Stufenkolben (14) die Drossel­ klappe (17) gegen die auf das Gaspedal (13) wirkende Kraft in Schließrichtung verstellt, wenn der Sensor (11) einen beginnenden Schlupf feststellt, wobei durch eine Übersteuerungsverbindung (54) zwischen den beiden Steuer­ schaltungen (12, 12′) die Tempostatregelung abgeschaltet wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der weitere Stufenkolben (14) in einem weiteren Stufenzylinder (19) angeordnet und der dadurch gebildete weitere Druckraum (20) zwischen dem Stufenkolben (14) und dem Stufenzylinder (19) über ein Öffnungsventil (21) an die Druckquelle (22) und über ein Schließventil (23) an den Rücklaufbehälter (24) an­ geschlossen ist, wobei das Öffnungsventil (21) und das Schließventil (23) von Elektromagneten (25 bzw. 26) be­ tätigt sind, die an der Steuerschaltung (12) anliegen und von dieser gesteuert werden.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der weitere Stufenkolben (14) durch eine Rückholfeder (27) entgegen der Hydraulik­ kraft auf eine Ruhelage zu vorgespannt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugel­ gesperre (18) eine in der Axialbohrung (15) des weiteren Stufenkolbens (14) und auf der Kolbenstange (16) zylinder­ fest angeordnete Hülse (28) mit einer an der zu den um die Kolbenstange (16) herum angeordneten Kugel (29) hin gelege­ nen Stirnseite vorgesehenen konusartigen Verjüngung (30) aufweist, gegen welche die Kugel (29) in der Ruhelage des Stufenkolbens (14) von einer am Stufenkolben (14) ab­ gestützten Hilfsfeder (31) gedrückt werden, wobei sie unter Abheben von der Kolbenstange (16) zur Anlage an einer konus­ artigen Erweiterung (32) am Umfang eines im Stufenkolben vorgesehenen Stirnhohlraums (33) kommen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben­ stange (16) geradlinig durch beide Stufenkolben (14, 14′) hindurchgeht.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben­ stange (16) an derjenigen Stirnseite des hydraulischen Stellgliedes (39), die auf der Seite des freien Endes des den geringeren Durchmesser aufweisenden Teils des Stufen­ kolbens (14) liegt, durch eine Bohrung in einem Abschluß­ glied, insbesondere in einer Abschlußscheibe (49) hindurch aus dem hydraulischen Stellglied (39) nach außen austritt und daß an dem dortigen Ende das Betätigungsgestänge (34) angeschlossen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abschlußscheibe (49) mit der Hülse (28) einstückig ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an der anderen Stirnseite des hydraulischen Stellgliedes (39) ein mit einer Durch­ gangsbohrung für die Kolbenstange (16) versehener Schutz­ deckel (47) vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rückholfeder (27) zwischen dem Stufenkolben (14) und dem Schutzdeckel (47) eingespannt ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder­ räume an beiden Stirnseiten des weiteren Stufenkolbens (14) zur Atmosphäre hin entlüftet sind.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stufenzylinder (14, 14′) konzentrisch zu einem einzigen Doppelzylinder vereinigt sind, wobei die den größeren Durchmesser aufweisenden Teile der beiden Stufenzylinder (19, 19′) ineinander übergehen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stufenkolben (14, 14′) sich mit den den größeren Durchmesser aufweisenden Teilen axial gegenüberliegen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rückholfeder (28) zwischen die beiden Stufenkolben (14, 14′) eingespannt ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Seite des kleineren Durchmessers des weiteren Stufen­ kolbens (14′) vorgesehene Ringscheibe (49′) geschlossen, d.h. ohne Mittelbohrung ausgebildet ist.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß in das zwi­ schen dem Gaspedal (13) und der Drosselklappe (17) vor­ gesehene Betätigungsgestänge (34) vor der Anlenkstelle (35) der Kolbenstange (16) eine Ausgleichsfeder (36) eingeschaltet ist, deren Zugkraft bei niedergedrücktem Gaspedal durch den hydraulisch beaufschlagten Stufenkolben (14) überwindbar ist.