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Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung der Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors eines Kraftfahr- zeuges mit Freilaufeinrichtung.
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auf welche die Zusatzeinrichtung eingestellt ist, im Freilauf fährt, ist der Energieverbrauch so gross, dass ein Nachfüllen der Speicher notwendig wird. Anderseits treten bei den erwähnten höheren Geschwindigkeiten die Ansprüche an Geräuschlosigkeit zurück, so dass dann eine höhere Leerlaufdrehzahl ohne Beeinträchtigung der sonstigen Forderungen möglich ist. Beim Betrieb des Fahrzeuges werden also durch die erfindungsgemässe Einrichtung einerseits die Anforderungen grösster Geräuschlosigkeit und geringsten Brennstoffverbrauchs, wie auch anderseits die Ergänzung der Energie in den Speichern
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Weise erreicht.
Vorzugsweise wird die Einrichtung so ausgeführt, dass zwei Elemente vorgesehen sind, von denen das eine abhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors, das andere abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit bewegt wird, und dass von dem ersteren Element ein Steuerglied bewegt wird, wobei diese Bewegung von dem andern Element in verschiedener Weise mit beeinflusst wird, je nachdem oberhalb oder unterhalb einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit gefahren wird.
Das Steuerglied wirkt z. B. über einen Kolben, eine Membran od. dgl. auf das Stellzeug des Antriebsmotors, z. B. die Drosselklappe des Vergasers, im Öffnungs- oder Schliesssinn ein, u. zw. vorzugsweise durch ein flüssiges oder gasförmiges Druckmittel, wofür z. B. der Unterdruck im Ansaugrohr des Vergasers oder Druckluft verwendet werden kann.
Die erfindungsgemässe Einrichtung hat nicht nur den erwähnten Vorteil, dass immer die Aufspeicherung genügender Energiemengen in den Speichern, welche durch Nebenmaschinen aufgefüllt werden, gewährleistet ist, sondern es tritt im besonderen z. B. bezüglich der Lichtmaschine auch noch der Vorteil ein, dass oberhalb der bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsgrenze die Speisung der Beleuchtung immer-auch bei Freilauf-von der Lichtmaschine aus erfolgt, so dass die Batterie die übliche Reserve bedeutet.
Es tritt also nicht der Zustand ein, dass im Freilauf (natürlich oberhalb der betreffenden Fahrzeuggeschwindigkeit) das elektrische System nur von der Batterie gespeist wird und bei Störungen im Batteriebetrieb plötzlich ausfallen könnte : Wenn derartige Fälle auch bei niedrigen Geschwindigkeiten im allgemeinen keine schlimmen Folgen haben, da man dabei den Wagen rasch zum Stehen bringen kann und man daher bis zu Geschwindigkeiten von beispielsweise 30 bis 35 km/Stunde auf die erwähnte Reserve verzichten kann, so führen solche Fälle bei höheren Geschwindigkeiten durch Versagen der Beleuchtung unmittelbar zur Gefährdung des Fahrzeuges und dessen Insassen. Durch die vorliegende Erfindung wird deshalb die Fahrsicherheit für Kraftfahrzeuge mit Freilauf wesentlich erhöht.
Es wird gemäss der Erfindung bevorzugt, als Elemente, von denen das eine abhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors ist und das Steuerglied bewegt, während das andere von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig ist und die Beeinflussung des Steuergliedes ändert, zwei Flüssigkeitspumpen zu verwenden, in der Weise, dass das Steuerglied von der geförderten Flüssigkeit der ersten (vom Motor angetriebenen) Pumpe beeinflusst wird und dass ein weiteres ; unter dem Einfluss der Förderflüssigkeit der zweiten (vom Fahrzeugantrieb getriebenen) Pumpe stehendes Steuerglied vorgesehen ist, durch welches beim Überschreiten einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit die von der ersten Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge oder deren Druck geändert wird.
Derartige Flüsssigkeitspumpen haben gegenüber den sonst für Drehzahlregelung üblichen Zentrifugalreglern den Vorteil, dass mit geringer Drehzahlzunahme und unter geringer Massenwirkung grosse Druckzunahme und gleichzeitig auch sofortige, gute Dämpfung der Regelbewegung, also rasches Ansprechen und rasche und stabile Wirkungsweise erzielt und Pendeln vermieden wird.
Die Zusatzeinrichtung kann auch so ausgebildet werden, dass ihre Wirkung noch weiterhin vom Ladezustand der Energiespeicher abhängig gemacht wird. Dies kann z. B. durch bekannte Sperr-oder
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ein Druckmittel oder elektrisch betrieben werden können.
In der Zeichnung ist in schematischer Weise ein Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei die Hauptteile im Schnitt gezeigt sind.
Von der treibenden Welle 1 des Motors M wird mittels einer Welle 2 die Flüssigkeitspumpe angetrieben. Von der Getriebewelle 4 aus wird über die Welle 6 die Flüssigkeitspumpe 6 angetrieben. Über der Flüssigkeitspumpe 3 befindet sich der Druckraum'7. Die in ihn geförderte Flüssigkeitsmenge kann durch die Öffnung 8, welche durch die Schraube 9 in ihrem Durchlass verstellbar ist, ausströmen.
Weiterhin wirkt diese Flüssigkeit je nach Menge und Druck auf den Kolbenschieber 39.
Die Pumpe 3 erzeugt mit zunehmender Drehzahl einen zunehmenden Druck, der um so höher ist, je kleiner die Öffnung 8 durch die Schraube 9 eingestellt wurde. Bei einem bestimmten Druck wird nun der Kolbenschieber 39 gegen den Druck der Feder 10 nach oben bewegt. Dieser Zeitpunkt tritt um so später, also bei um so höherer Drehzahl ein, je grösser die Öffnung 8 ist. Es kann also durch entsprechende Einstellung der Öffnung 8 mit der Schraube 9 die Drehzahl bestimmt werden, bei welcher der Schieber 39 ansprechen soll. Durch die Bewegung des Kolbenschieber 39 nach oben wird die Leitung 11 mit der Entlüftungsöffnung 12 verbunden, so dass der Zylinder 13, welcher vorher oberhalb des Kolbens 14 unter Unterdruck gestanden hatte, entlüftet wird. Der Kolben 14 wird sich also unter dem Druck der Feder 16 nach unten bewegen.
Dadurch wird auch die Kolbenstange 16 nach unten bewegt und sie
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lässt den Hebel 17, welcher fest mit der Drosselklappe 18 verbunden ist, unter dem Zug der Feder 19 am Fusshebel 20 durch Vermittlung der Stange 21 und des Hebels 22 ebenfalls nach unten gehen und die Drosselklappe sich schliessen. Dadurch wird die Drehzahl des Motors herabgesetzt. Die Fördermenge und damit der Druck der Pumpe 3 lassen entsprechend nach, so dass der Druck der Feder 10 den Kolbenschieber 39 wieder in seine in der Zeichnung gezeigte Mittelstellung zurückführt.
Lässt die Tourenzahl des Motors noch weiter nach, so bewegt sich der Kolbenschieber 39 weiter nach unten und bringt dadurch die Leitung 11 mit der Leitung 23 und damit mit dem Unterdruck in dem Ansaugrohr 24 in Verbindung. Dieser Unterdruck wirkt auf den Zylinder 13 und bewegt den Kolben14 nach oben, wodurch die Kolbenstange 16 auch den Hebel 17 aufwärts drückt, so dass die Drosselklappe 18 wieder im Öffnungssinne bewegt wird.
Durch entsprechende Einstellung der Schraube 9, welche den Durchlass bei 8 reguliert, kann somit eine bestimmte Drehzahl für den Motor eingestellt werden, welche er bei Leerlauf selbsttätig einhält.
Die mit der zum Getriebe führenden Welle 4 in Verbindung stehende Flüssigkeitspumpe 6 fördert nun aus dem Saugraum 32 Flüssigkeit, welche in den Raum 25 überströmt. Ist die Kupplung 27,28, welche gleichzeitig zur Herbeiführung des Freilaufes dient, ausgerückt, z. B. durch eine Unterdruckfreilaufeinrichtung, wie sie bei 29 angedeutet ist, so haben die Welle 1 und die Welle 4 verschiedene Drehzahlen. Die Welle 1 wird selbsttätig auf Grund der Leerlaufeinrichtung durch die Pumpe 3 auf die durch die Schraube 9 eingestellte Leerlaufdrehzahl zurückgehen.
Damit dieses Zurückgehen auf die niedrige Leerlaufdrehzahl aber erfindungsgemäss nur dann stattfindet, wenn das Fahrzeug eine gewisse Geschwindigkeit unterschritten hat, ist folgende besondere Einrichtung vorgesehen, welche eine Veränderung der Leerlaufdrehzahl bei Überschreiten dieser Geschwindigkeitsgrenze herbeiführt :
Zwischen dem Saugraum 25 und der Flüssigkeitspumpe 6 ist die Schraube 30 und die verstellbare Öffnung 31 vorgesehen. Steigt der Unterdruck in dem Raum 32 infolge zunehmender Fördermenge der Pumpe 6, welche vom Fahrzeug angetrieben wird, über ein bestimmtes Mass, so bewirkt er gegen den Druck der Feder 34 ein Niedergehen des Ventiltellers 33, so dass der Raum 35 mit dem Raum 32 verbunden wird und die Flüssigkeit im Raum 35 nun mit zur Speisung der Pumpe 6 dient.
Da der Ventilteller 33 durch den Schaft 36 mit dem Ventilteller 3V am Druckraum 7 der Pumpe 3 in fester Verbindung steht, wird gleichzeitig für den Druckraum 7 eine weitere Überströmöffnung freigegeben, so dass nun aus diesem die von der Pumpe 3 geförderte Flüssigkeit in den Raum 35 überlaufen kann.
Die Veränderung der Überströmmöglichkeit aus dem Druckraum 7, welche noch besonders durch die Schraube 38 eingestellt werden kann, bewirkt nun, dass der Kolbenschieber 39 nicht schon bei der niedrigen Drehzahl, welche der Einstellung der Schraube 9 entspricht, nach oben bewegt wird, sondern erst bei einer höheren Drehzahl, welche durch die zusätzliche Einstellung der Schraube 38 geregelt wird.
Mit ändern Worten : Der Zylinder 13 wird erst bei einer höheren Drehzahl entlüftet und führt somit auch erst bei dieser höheren Drehzahl das Schliessen der Drosselklappe 18 herbei. Der Leerlauf des Motors ist also auf eine höhere Drehzahl selbsttätig eingestellt, u. zw. so lange, als die von der Wagengeschwindigkeit in ihrer Fördermenge abhängige Pumpe 6 im Raum 32 den entsprechenden Unterdruck hervorruft. Die Grenze ist durch Einstellung der Öffnung 37 mittels der Schraube 30 einstellbar.
Man hat es also durch entsprechende Einstellungen der Schrauben 9, 30 und 38 in der Hand, die beiden Leerlaufdrehzahlen des Motors zu regulieren. Diese Schrauben können z. B. so eingestellt sein, dass die Schraube 9 die niedrige Leerlaufdrehzahl auf 180-200 Umdrehungen in der Minute bestimmt, während die Einstellung der Schraube 38 den Motor 500-600 Umdrehungen machen lässt (bei welcher die volle Ladung der Lichtmaschine einsetzt, während unterhalb dieser Drehzahl die Lichtmaschine nicht ladet), sobald die Geschwindigkeit des Fahrzeuges im Freilauf entsprechend der Einstellung der Schraube 30 die Geschwindigkeit von 35 km in der Stunde überschreitet.
Diese Einstellung, insbesondere der Sehraube 30, durch welche die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird, bei welcher von der niedrigen zur höheren Leerlaufdrehzahl des Motors übergegangen wird, wird natürlich je nach der hauptsächlichen Verwendung des Fahrzeuges und seiner Betriebsgeschwindigkeit verschieden sein.
Durch geeignete Abmessung der Ventilteller 33 und 37 lässt sich bewirken, dass die Veränderung der Leerlaufdrehzahl beim Ansteigen der Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer andern Grenzgeschwindigkeit vor sich geht als bei fallender Fahrzeuggeschwindigkeit. So kann es z. B. so sein, dass beim Übersteigen der Fahrzeuggeschwindigkeit von 35 km eine höhere Leerlaufdrehzahl eingestellt wird, während diese Einstellung bei Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit erst dann wieder verlassen wird, nachdem das Fahrzeug in seiner Geschwindigkeit unter 30 km/Stunde gefallen ist. Dies hat den Vorteil, dass im Bereich der Geschwindigkeitsgrenze nicht ein dauerndes Pendeln der Einrichtung, d. h. ein fortwährendes Ein-und Wiederauschalten, vor sich geht.
Wie schon erwähnt, können die Regelschrauben 30 und 38 willkürlich eingestellt werden. Es ist aber möglich, sie auch noeh weiterhin zusätzlich in ihrer Einstellung zu beeinflussen, z. B. in Abhängigkeit vom Inhalt eines der Energiespeicher. Dies kann mechanisch, durch ein Druckmittel oder
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