DE3149361C2 - Elektrisches Gaspedal - Google Patents
Elektrisches GaspedalInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Gaspedal für Kraftfahrzeuge mit einem Sollwertgeber (1), von dem einer elektronischen Reglereinheit (3) ein Sollwertsignal zuleitbar ist. Die Reglereinheit (3) steuert durch elektrische Signale ein Stellglied (4), welches über eine Verstelleinrichtung die Motorleistung steuert. Um auf einfache und billige Weise eine optimale Einjustierung dieses elektrischen Gaspedals zu ermöglichen, wird der effektiv mögliche Iststellbereich der Verstelleinrichtung ermittelt und als effektiver Sollstellbereich der Reglereinheit (3) in dieser gespeichert.
Description
6. Elektrisches Gaspedal nach einem der vorher- Alle irgend möglichen Toleranzen werden bei der
gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß 45 Justierung vollständig erfaßt und berücksichtigt. Es
die Einstellvorrichtung (11) fest im Kraftfahrzeug macht dabei keinen Unterschied, ob die Verstelleinrichangeordnet
und an den Sollwertgeber (1) und die tung durch eine Drosselklappe oder eine Verstellpumpe
elektronische Reglereinheit (3) angeschlossen ist. gebildet wird.
7. Elektrisches Gaspedal nach Anspruch 6, Das Stellglied kann aus einem mit der Verstelleinrichdadurch
gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung 50
(11) durch den Zündschalter (10) des Kraftfahrzeugs einschaltbar ist.
8. Elektrisches Gaspedal nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltbarkeit
tung mechanisch gekuppelten Elektromotor und einem ein elektrisches Signal entsprechend der momentanen
Stellung der Verstelleinrichtung erzeugenden Istwertgeber bestehen.
Auf einfache Weise die seither schon vorhandenen
Auf einfache Weise die seither schon vorhandenen
der Einstellvorrichtung (11) während des Motorbe- 55 Bauteile ausnutzend, kann die Einjustierung dadurch
triebs blockierbar ist. erfolgen, daß zur Erfassung des Iststellbereichs der
9. Elektrisches Gaspedal nach einem der vorher- Elektromotor in die eine Endstellung der Verstelleingehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß richtung und anschließend in die zweite Endstellung der
die Ansteuerbarkeit der elektronischen Reglerein- Verstelleinrichtung antreibbar ist.
heit (3) durch den Sollwertgeber (1) während der 60 Damit das Stellglied nach einem Justiervorgang nicht Einstellzeit der Einstellvorrichtung (11) blockierbar in seiner Vollgasstellung verbleibt, kann nach dem Einstellvorgang die Verstelleinrichtung in die Leerlaufstellung gebracht werden. Dadurch wird das Stellglied erst
heit (3) durch den Sollwertgeber (1) während der 60 Damit das Stellglied nach einem Justiervorgang nicht Einstellzeit der Einstellvorrichtung (11) blockierbar in seiner Vollgasstellung verbleibt, kann nach dem Einstellvorgang die Verstelleinrichtung in die Leerlaufstellung gebracht werden. Dadurch wird das Stellglied erst
in seine Leerlaufstellung verstellt, ehe eine wirksame
ist.
10. Elektrisches Gaspedal nach Anspruch 7,
10. Elektrisches Gaspedal nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einschaltbarkeit o ____ _
des Anlassers (46) für den Motor des Kraftfahrzeugs 05 Ansteuerung vom Sollwertgeber her erfolgen kann,
während der Fin<:t*li7eit hinrir^rh=., ict Die Einstellvorrichtung kann z. B. eine stationäre
während der Fin<:t*li7eit hinrir^rh=., ict Die Einstellvorrichtung kann z. B. eine stationäre
Vorrichtung sein, die zur Einjustierung an entsprechende Anschlüsse der Reglereinheit anschließbar ist.
während der Einstellzeit blockierbar ist.
Eine solche stationäre Vorrichtung kann dann beim Kraftfahrzeughersteller sowie bei Reparaturwerkstätten
vorhanden sein.
Einfacher ist es aber, wenn die Einstellvorrichtung fest im Kraftfahrzeug angeordnet und an den Sollwertgeber
und die elektrische Reglereinheit angeschlossen ist. Da zu der herkömmlichen Anlage nur eine integrierte
Schaltung erforderlich ist, benötigt diese nur wenig Einbauraum.
Ist dabei die Einstellvorrichtung durch den Zündschalter
des Kraftfahrzeugs einschaltbar, so wird automatisch bei jedem Startvorgang eine Einjustierung vorgenommen,
die innerhalb von ein bis zwei Sekunden abgeschlossen sein kann.
Zur Vermeidung von Verkehrsgefährdungen ist vorzugsweise die Einschaltbarkeit der Einstellvorrichtung
während des Motorbetriebs blockierbar. Während der Einstellzeit ist die Ansteuerbarkeit der elektronischen
Reglereinheit durch den Sollwertgeber blockierbar. Desgleichen ist vorzugsweise die Einschaltbarkeit des
Anlassers für den Motor des Kraftfahrzeugs während der Einstellzeit blockierbar.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen elektrischen Gaspedals,
Fig. 2 ein Diagramm der Funktion des elektrischen Gaspedals nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein als Potentiometer ausgebildeter Sollwertgeber
1 vorhanden, der durch ein Gaspedal 2 verstellbar ist. Vom Sollwertgeber 1 ist einer elektronischen
Reglereinheit 3 ein elektrisches Sollwertsignal zuleitbar. Entsprechend dem jeweiligen elektrischen
Sollwertsignal steuert die Reglereinheit 3 ein Stellglied 4, durch das über eine Ubertragungseioheit 5 eine Verstelleinrichtung
zur Steuerung der Motorleistung mechanisch betätigbar ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Verstelleinrichtung eine Drosselklappe 6.
Die Drosselklappe 6 ist in einem Iststellbereich verschwenkbar, dessen erste Endstellung darch einen
Anschlag 7 und dessen zweite Endstellung durch einen Anschlag 8 festgelegt ist.
Der die Übertragungseinheit 5 antreibende Schwenkhebel 9 des Stellglieds 4 ist zwischen einer ersten und
einer zweiten Endstellung / und //, die durch die strichpunktierten Linien dargestellt sind, in einem Solteiellbereich
verstellbar. Dabei ist dieser maximal mögliche Sollstellbereich größer als der Iststellbereich der Drosseiklappe
6. Dieser Iststellbereich ist sowohl an der Drosselklappe 6 als auch am Schwenkhebel 9 mit unterbrochenen
Linien dargestellt. Dabei ist der durch die strichpunktierten Linien dargestellte Sollstellbereich
des Schwenkhebels 9 so groß, daß auch bei Berücksichtigung aller möglichen Toleranzen an Schwenkhebel 9,
Übertragungseinheit 5, Drosselklappe 6 sowie der Anschläge 7 und 8 der durch die unterbrochene Linie
dargestellte Schwenkbereich des Schwenkhebels 9 sich immer innerhalb des strichpunktiert dargestellten Soll-Stellbereichs
befindet.
In Fig. 1 ist weiterhin ein Zündschalter 10 sowie eine
durch eine unterbrochene Linie umschlossene Einstellvorrichtung 11 vorhanden.
Über den Zündschalter 10 ist der eine Eingang eines Und-Gliedes 12 an dem Pluspol 13 einer Batterie
anschließbar. Der zweite Eingang des Und-Gliedes 12 ist negiert und mit einem Motordrehzahlfühler 14 verbunden.
Ist die Motordrehzahl 0 so liegt vom Motordrehzahlfühler 14 her durch die Negierung ein Signal
am Und-Glied 12 an. Ist auch der Zündschalter 10 geschlossen, gibt das Und-Glied 12 ein Ausgangssignal
ab, das einem Zeitglied 15 zugeleitet wird.
Das Zeitglied 15 steuert für eine untere Einstellzeit a ein weiteres Zeitglied 16 sowie eine Ansteuereinheit 17
an. Von der Ansteuereinheit 17 wird sodann ein Stellungsregler 18 des Stellglieds 4 angesteuert, welches den
Antrieb 19 des Stellglieds 4 in Richtung seiner ersten
Endstellung / antreibt.
Durch die Negation seines Ausgangs gibt erst nach Ablauf einer Verstellzeit b, die mindestens der maximal
erforderlichen Verstellzeit zum Verstellen des Stellgliedes 4 aus der zweiten Endstellung // in die erste Endstellung
/ entspricht, das vom Zeitglied 15 angesteuerte Zeitglied 16 ein Signal weiter an einen Impulszähler 20.
Die Frequenz von dessen Impulsen wird in einem Frequenz/Spannungswandler
21 in eine Spannung umgesetzt und in einem Korrekturspeir.-,sr 22 gespeichert.
Seinen Speicherwert gibt der KorreHurspeicher 22 dann an einen Addierer 23 weiter. Diesem Addierer 23
wird noch ein weiterer Wert zugeleitet und mit dem Speicherwert addiert. Dieser weitere Wert wird von
einem sls Stellungsrückmelder 24 wirkenden Istwertgeber 24 des Stellglieds 4 geliefert und entspricht dem
Abstand von der zweiten Endstellung // zu der Stellung, in die das Stellglied 4 am nächsten an die erste Endstellung
/ heranfahrbar ist.
Da dieser Wert bereits am Addierer 23 anliegt, bevor dieser Speicherwerte vom Korrekturspeicher zugeleitet
bekommt, werden die Speicherwerte zu. dem bereits vorhandenen Wert hinzuaddiert. Dieser Vorgang dauert
solange an, bis der Ausgangswert des Addierers 23 dem Wert entspricht, dar den gesamten Verstellweg
zwischen der erster. Endstellung / und der zweiten Endstellung // des Stellglieds 4 repräsentiert.
Dieser Gesamtwert ist als Festwert in einen; Festwertspeicher
25 gespeichert und liegt an dem einen Eingang eines Vergleichers 26 an. Erreicht der an dem
zweiten Eingang des Vergleichers anliegende Ausgangswert des Addierers 23 den Wert des Festweitspeichers
25, so gibt der Vergleicher 26 ein Signal ab.
Dieses Signal wirkt auf den Impulszähler 20 und stoppt diesen.
Damit liegt auch der endgültige Speicherwert des Korrekturspeichers 22 fest und wird von diesem über
einen Anschluß 49 der elektronischen Reglereinheit 3 zugeleitet und dort als untere Endstelluig des effektiven
Sollstellbereichs gespeichert.
Das Ausgangssignal des Vergleichers 26 wird auch einem Eingang eines Und-Gliedes 27 zugeleitet.
Eir zweiter negierter Eingang des Und-Gliedes 27 ist an den Ausgang eines Vergleichers 28 angeschlossen,
der eine gleiche Funktion wie der Vergleicher 26 hat und zu diesem Zeitpunkt noch kein Signal abgibt.
An einem dritten negierten Eingang des Und-Gliedes 27 ist der Ausgang des Zeitgliedes 15 angeschlossen.
Nach Ablauf der Einstellzeit α gibt das Zeitglied 15 kein Signal mehr ab, so daß dann an den beiden negierten
Eingängen des Und-Gliedes 27 keine Signale und vom Vergleicher 26 her ein Signal anliegt.
Somit gibt das Und-Glied 27 ein Signal ab und setzt ein Zeitglied 29 für eine Einstellzeit a' in Gang.
In gleicher Weise und zu gleicher Funktion wie an das Zeitglied 15 sind an das Zeitglied 29 eine Ansteuereinheit
30 und ein Zeitglied 31 angeschlossen. Durch die Ansteuereinheit 30 wird sodann der Stellunesreeler 18
des Stellglieds 4 angesteuert, welches den Antrieb 19 des Stellgliedes 4 in Richtung seiner zweiten Endstellung
// antreibt.
Durch die Negation seines Ausgangs gibt das Zeitglied 31 in gleicher Weise wie das Zeitglied 16 erst nach
einer Verstellzeit b' ein Ausgangssignal an einen Impulszähler 32 ab. Dieser Impulszähler 32, ein sich
über einen Frequenz/Spannungswandler 33 daran anschließender Korrekturspeicher 34 sowie ein Addierer
35 arbeiten mit einem Festwertspeicher 36 und dem Vergleicher 28 auf die gleiche Weise wie Impulszähler
20, Frequenz/Spannungswandler 21, Korrekturspeicher 22, Addierer 23, Festwertspeicher 25 und Vergleicher
26. Der dabei am Korrekturspeicher 34 ermittelte Wert wird über den Anschluß 37 der elektronischen Reglereinheit
3 zugeleitet und dort als obere Endstellung des effektiven Sollstellbereichs gespeichert.
Das Ausgangssignal des Vergleichers 28 stoppt aber nirht nur Hfn ImnnU7ähler .12 sondern heaufschlapt
auch den einen negierten Eingang des Und-Glieds 27, so daß dieses blockiert ist.
Weiterhin liegt das Ausgangssignal des Vergleichers 28 auch an einem Eingang eines Und-Glieds 38 an.
Ein zweiter Eingang des Und-Glieds 38 ist mit dem Ausgang des Und-Glieds 12, ein dritter negierter Eingang
mit dem Ausgang des Zeitglieds 15 und ein vierter ebenfalls negierter Eingang mit dem Ausgang des Zeitglieds
29 verbunden.
Dies führt dazu, daß nach Ablauf der Einstellzeit α', nach der das Zeitglied 29 kein Signal mehr abgibt, das
Und-Glied 38 ein Ausgangssignal abgibt.
Von diesem wird ein Zeitglied 39 angesteuert. Für eine Startzeit e' gibt das Zeitglied 39 ein Signal an eine
Ansteuereinheit 40, deren Ausgang 41 den Stellungsregler so ansteuert, daß das Stellglied 4 in seine dem
Korrekturspeicher 22 ermittelte untere Endstellung fährt. Diese Stellung entspricht der Leerlaufstellung des
Sollwertgebers 1.
Von dem Ausgangssignal des Zeitglieds 39 wird weiterhin ein Eingang eines Und-Glieds 42 beaufschlagt.
Der zweite Eingang des Und-Glieds 42 ist mit dem Zündschalter 10 verbunden und somit mit einem Signal
beaufschlagt.
Durch das Ausgangssignal des Zeitglieds 39 wird von dem Und-Glied 42 ebenfalls ein Signal abgegeben und
einem Zeitglied 43 zugeleitet, dessen Eingang negiert ist.
Das Zeitglied 43 gibt für eine Rückstellzeit e" kein Ausgangssignal ab.
Diese Rückstellzeit e" ist kürzer als die Startzeit e'.
Sie ist aber so lange, daß vor ihrem Ablauf das Stellglied 4 mit Sicherheit in die untere Endstellung gefahren ist.
Nach Ablauf der Rückstellzeit e" gibt das Zeitglied 43 ein Signal an einen Anlaßsperrschalter 44. Der Anlaßsperrschalter
44 erhält von einem Motordrehzahlfühler 45 bei einer Drehzahl 0 ein weiteres Signal und schaltet
bei Vorlage dieser beiden Signale einen Anlasser 46 des Motors, so daß dieser gestartet wird.
Sobald der Motor läuft, erhält der Anlaßschalter 44 ein Signal einer vorhandenen Motordrehzahl vom
Motordrehzahlfühler 45 und schaltet den Anlasser 46 aus. Von dem Ausgangssignal des Zeitglieds 43 wird
auch ein Eingang eines Und-Glieds 47 beaufschlagt.
Damit wird das am zweiten Eingang des Und-Glieds 47 anliegende und bisher blockierte Signal des Sollwertgebers
1 über den Ausgang des Und-Glieds 47 der elektronischen Reglereinheit 3 zugeleitet. Diese steuert
nun auf herkömmliche Weise über ihren zum Stellglied 4 führenden Ausgang 48 das Stellglied 4 an.
Durch die an den Anschlüssen 37 und 49 eingegebenen Speicherwerte ist in der Reglereinheit der effektive
Sollstellbereich gespeichert, der genau dem tatsächlich vorhandenen Iststellbereich an dem Antrieb 19 der
Verstelleinrichtung zur Steuerung der Motorleistung entspricht. Es erfolgt somit bei jedem Startvorgang eine
erneute Einjustierung der Anlage des elektrischen Gaspedals. Eine separate manuelle Einjustierung beim
Einbau einer solchen Anlage ist nicht mehr erforderlich.
In Fig. 2 ist in einem Diagramm die Stellung des Stellglieds 9 des elektrischen Gaspedals aus Fig. 1 über
der Zeit aufgetragen. Daraus ist zu erkennen, daß nach dem Schließen des Zündschalters 10 die Einstellzeit a
zur Bestimmung der unteren Grenze des effektiven Sollstellbereichs der Reglereinheit 3 sowie die Verstellzeit
b beginnen. Während der Verstellzeit b wird das Stellplied 9 ans einer beliebigen Anfanosstelliino in
CJ l^t CJ O
Richtung auf seine erste Endstellung // gefahren. Nach Ablauf der Verstellzeit b wird während der effektiven
Zählzeit c der Zählvorgang am Impulszähler 20 durchgeführt. Eine sich daran anschließende Sicherheitszeit d
sorgt dafür, daß der Zählvorgang mit Sicherheit beendet ist. bevor die Einstellzeit a' zur Bestimmung der
oberen Grenze des effektiven Sollstellbereichs der Reglercinheit 3 beginnt. Hierbei wird im Prinzip gleich
verfahre":. Während der Verstellzeit b' fährt das Stellglied
9 aus seiner untersten der Endstellung / nähest möglichen Stellung in die der Endstellung // nähest
mögliche Stellung. An die VersteUzeit b' schließt sich
wieder eine Zählzeit c', während der Zählvorgang am Impulszähler 32 erfolgt, und eine Sicherheitszeit d' an.
Nach Ablauf der Einstellzeit a' beginnt sowohl die Rückstellzeit e" als auch die Startzeit e' zu laufen.
Während der Rückstellzeit e" fährt das Stellglied wieder in seine unterste der Endstellung / nächste Stellung,
damit bei dem anschließenden Startvorgang das Stellglied sich nicht in einer Vollgasposition befindet.
Während der Startzeit e', aber erst nach Ablauf der Rückstellzeit e", wird der Anlasser 46 gestartet.
Sobald der Motor selbständig läuft, ist die gesamte Einstellzeit A abgelaufen und die Ansteuerung des
Stellglieds 4 erfolgt auf herkömmliche Weise vom Sollwertgeber 1 über die Reglereinheit 3.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Elektrisches Gaspedal für Kraftfahrzeuge, mit einem Sollwertgeber, von dem einer elektronischen
Reglereinheit ein elektrisches Sollwertsignal zuleitbar ist, mit einem durch elektrische Signale der
Reglereinheit steuerbaren, in einem durch eine erste und eine zweite Endstellung begrenzten maximal
möglichen Sollstellbereich verstellbaren Stellglied, durch das über eine Übertragungseinheit eine in
einem durch eine erste und eine zweite Endstellung begrenzten Iststellbereich verstellbare Verstelleinrichtung
zur Steuerung der Motorleistung elektromechanisch betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der maximal mögliche Sollstellbereich größer ist als der Iststellbereich und daß für
die erste Endstellung und für die zweite Endstellung der Verstelleinrichtung (Drosselklappe 6) jeweils die
Lage des Stellglieds (4) durch eine Einstellvorrichtung (11) erfaßt und als effektiver Sollstellbereich in
der Reglereinheit (3) gespeichert wird.
2. Elektrisches Gaspedal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (4) aus
einem mit der Verstelleinrichtung mechanisch gekuppelten Elektromotor und einem ein elektrisches
Signal entsprechend der momentanen Stellung der Verstelleinrichtung erzeugenden Istwertgeber
(24) besteht.
3. Elektrisches Gaspedal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des Iststellbereichs
uer Elektromotor in die eine Endstellung der Verstelleinrichtung uad anschließend in die
zweite Endstellung der Verstelleinrichtung antreibbar ist.
4. Elektrisches Gaspedal nach e'inem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der Istwertgeber (24) ein Potentiometer und das elektrische Signal ein Spannungssignal ist.
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Gaspedal für Kraftfahrzeuge, mit einem Sollwertgeber,
von dem einer elektronischen Reglereinheit ein elektrisches Sollwertsignal zuleitbar ist, mit einem durch elekfrische
Signale der Reglereinheit steuerbaren, in einem durch eine erste und eine zweite Endstellung begrenzten
maximal möglichen Sollstellbereich verstellbaren Stellglied, durch das über eine Übertragungseinheit
eine in einem durch eine erste und eine zweite Endstellung begrenzten Iststellbereich verstellbare Verstelleinrichtung
zur Steuerung der Motorleistung elektromechanisch betätigbar ist.
Ein derartiges elektrisches Gaspedal ist aus der DE-OS
27 14 113 bekannt. Wird ein solches in ein Kraftfahrzeug eingebaut oder werden an einem bereits eingebauten
Aggregat Teile, insbesondere mechanische Übertragungsteile ausgetauscht, so ist aufgrund der Fertigungstoleranzen
immer eine manuelle Einjustierung des gesamten Aggregats erforderlich. Dies auch, wenn
nach längerem Fahrbetrieb durch Spielveränderungen keine optimale Einstellung mehr vorhanden ist und
somit der Sollstellbereich nicht mehr mit dem Iststellbereich übereinstimmt.
Diese Einjustierung ist sehr Arbeitszeit- und Kostenintensiv.
Diese Einjustierung ist sehr Arbeitszeit- und Kostenintensiv.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein elektrisches Gaspedal nach den? Oberbegriff zu schaffen, das auf
einfache und billige Weise eine optimale Einjustierung des Sollstellbereichs ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der maximal mögliche Sollstellbereich größer ist als
der Iststellbereich und daß für die erste Endstellung und für die zweite Endstellung der Verstelleinrichtung
jeweils die Lage des Stellglieds durch eine Einstellvorrichtung erfaßt und als effektiver Sollstellbereich in der
Reglereinheit gespeichert wird. Auf diese Weise kann auf jegliche mechanische Justierarbeit vollständig verzichtet
werden, da bei dem fertig eingebauten Aggregat die tatsächlich an der Verstelleimr-htung vorhandene
5. Elektrisches Gaspedal nach Anspruch 4, 40 untere und obere Endstellung als effektiver Sollstellbedadurch
gekennzeichnet, daß nach dem Einstellvor- reich in der Reglereinheit festgelegt und einprogramgang
die Verstelleinrichtung (6) in die Leerlaufstel- miert wird. Die Reglereinheit arbeitet dann immer nur
lung gebracht wird. noch in dem effektiven Sollstellbereich.
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ID=6148615
Family Applications (1)
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