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Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge mit Flüssigkeitsgetriebe.
Bei Kraftfahrzeugen ist eine Antriebsanordnung bekannt, bei der zwischen Motorwelle und Achsantriebswelle ein Flüssigkeitsgetriebe eingeschaltet ist. Ebenso ist es bekannt, dass dieses Getriebe zwei oder mehr Flüssigkeitskreisläufe enthalten kann, von denen jeder eine andere Drehmomentwandlung ergibt. Schliesslich ist es bekannt, von einem auf den andern Kreislauf umzuschalten und diese Umschaltung selbsttätig in Abhängigkeit von der Drehzahl der Treibachse, dem Drehmoment der getriebenen Welle oder dem Verhältnis zwischen Antriebs-und Abtriebsdrehzahl bzw. Drehmoment zu bewerkstelligen.
Die vorliegende Erfindung verfolgt den Zweck, den Zeitpunkt der selbsttätigen Umschaltung entsprechend den jeweiligen Verkehrsbedürfnissen willkürlieh einstellbar zu machen. Es ist z. B. bei Fahrt mit mässiger Geschwindigkeit in der Ebene erwünscht, nicht erst nach Beendigung des Beschleunigungsvorganges auf die schwächere Übersetzung oder die unmittelbare Kupplung umzuschalten, sondern schon früher, während es bei Stadtverkehr oder bei Bergfahrt vorteilhaft sein kann, die ganze überhaupt mögliche Beschleunigung mit dem stark übersetzenden, also das Drehmoment stark erhöhenden Kreislauf zu vollziehen und dann erst umzuschalten auf die schwächere Übersetzung bzw. auf unmittelbare Kupplung.
Der Zeitpunkt der Umsehaltung von einem zum andern Kreislauf oder zur Festkupplung bzw. die Höhe der Geschwindigkeit, bei der diese Umsehaltung selbsttätig stattfindet, muss also in beiden Fällen verschieden gewählt werden, wenn den Bedürfnissen Rechnung getragen werden soll. Dies geschieht dadurch, dass in der selbsttätigen Steuervorrichtung der Umsehaltpunkt verstellbar gemacht wird.
Ein Beispiel der erfindungsgemässen Anordnung ist in der Abbildung dargestellt. Die Umschaltung geschieht hier in Abhängigkeit vom Drehmoment der getriebenen Welle und der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und wird dadurch hervorgerufen, dass der vom Achsantrieb : 3 über die biegsame Welle 8 gesteuerte Zeiger 12 eines Geschwindigkeitsmessers 7 je nach seiner Stellung über den durch den isolierenden Ring 19 miteinander verbundenen Kontaktschienen 13 oder 14 verschiedene Stromkreise über die Batterie 9 kurz schliesst, die mittels der Magnetspulen 15 bzw. 16 einen Doppelanker 17, 18 und einen damit verbundenen Steuerhebel 5 in verschiedenen Richtungen bewegen. Der Steuerhebel 5 bewirkt bei seiner Bewegung von einer zur andern Endlage eine Umsehaltung des Getriebes 4 von einem Flüssigkeitskreislauf auf den andern.
Das Getriebe 4 leitet das vom Motor 1 kommende Moment jeweils entsprechend übersetzt an den Achsantrieb 3 weiter. Das dem Beispielsfall zugrunde gelegte Getriebe mag einen Flüssigkeitsdrehmomentwandler und eine Flüssigkeitskupplung enthalten.
Der Zeitpunkt des Umschaltens von einem Kreislauf zum andern, also von der Momentwandlung zur Kupplung, entspricht genau dem Zeitpunkt, in dem der Zeiger M des Geschwindigkeitsmessers 7 von der Kontaktsehiene 13 zur Kontaktschiene 14 übergeht, wodurch er den einen Stromkreis über die Spule 16 unterbricht und den andern über die Spule 15 schliesst. Dieser Zeitpunkt, also im Beispielsfall die Höhe der Geschwindigkeit desFahrzeuges, bei derumgesehaltet werden soll, lässt siehaberdurchDrehen des Kontaktschienenträgers 19 mit Hilfe des an ihm angebrachten Hebels 20 willkürlich beeinflussen.
Dass in jedem der Stromkreise je ein weiterer von dem mit dem Vergaser 2 verbundenen Fussgasshebel betätigter Unterbrecher-M, H eingeschaltet ist, hat einen besonderen, im folgenden näher zu erläuternden Zweck und ist nicht unmittelbar durch die Erfindung bedingt.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung im Betrieb ist folgende : Während des Beschleunigungsvorganges ist der Gashebel niedergedrückt, so dass die Unterbrecher 10, 11 geschlossen sind. Der von der Batterie über Zeiger 12, Schiene 13 und Unterbreeher 11 fliessende Strom erzeugt in der Spule 16 eine magnetische Kraft, die den Eisenkern 18 in die Spule hinein, also den Hebel 5 nach links zieht.
Hebel 5 steuert die Getriebeflüssigkeit so, dass der Wandlerkreislauf gefüllt, der Kupplungskreislauf entlert ist. Das vom Motor kommende Antriebsdrehmoment wird also in dem eingeschalteten Wandler vergrössert bei gleichzeitiger Verminderung der Drehzahl, was für den Besehleunigungsvorgang günstig ist. Nach Erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit, die in der Abbildung mit 70 km angenommen ist, gleitet der Zeiger 12 von der Schiene 13 auf die Schiene 14 über. Der Stromkreis über die Spule 16 wird unterbrochen und ein neuer Stromkreis über die Kontaktschiene 14, den Unterbrecher 10 und die Spule 15 kurz geschlossen, da der Gashebel immer noch niedergedrückt ist. Die Folge ist, dass die stromlose Spule 16 den Eisenkern 18 loslässt, während die Spule 15 den Eisenkern 17 und damit wieder den Hebel 5 nach rechts zieht.
Der Steuerhebel veranlasst bei dieser Bewegung die Entleerung des Wandlerkreislaufs und die Füllung des Kupplungskreislaufs. Dadurch ist die fast verlustlos Flüssigkeitskupplung zwischen Motor und Achsantrieb eingeschaltet.
Geht die Geschwindigkeit bei Lastfahrt oder entsprechendem Fahrwiderstand, also bei niedergedrücktem Gashebel, wieder unter 70 km zurück, so wird selbsttätig auf Wandlerbetrieb umgeschaltet.
Anders ist es, wenn bei geringem Fahrwiderstand, also nicht stark niedergedrücktem Gashebel, die Fahrt-etwa wegen eines Hindernisses-nur zeitweilig unter 70 lam verzögert wird. Dann sind die beiden Stromkreise durch die Unterbrecher 10 und 11 unterbrochen und die Kupplung bleibt eingeschaltet, so dass zeitweilig auch bei niedrigerer Geschwindigkeit mit dem besseren Wirkungsgrad der Kupplung gefahren werden kann. Sobald jedoch Gas gegeben wird, erfolgt die Umsehaltung.
Ebenso kann die Geschwindigkeit bei unbelastetem Motor-etwa bei Talfahrt, wenn der Motor zum Bremsen benutzt wird - über 70 km steigen, ohne dass dabei vom Wandler auf Kupplungsbetrieb umgeschaltet wird, da auch hier der Gashebel zurückgezogen und der Stromkreis unterbrochen ist.
Beim Übergang auf andere Verkehrsverhältnisse, beispielsweise beim Übergang von der Stadtoder Bergfahrt zur Überlandfahrt in der Ebene wünscht der Fahrer, da keine so kräftigen Beschleunigungsmomente mehr nötig sind, schon bei kleinerer Geschwindigkeit als bisher auf den wirtschaftlich günstigeren Kupplungsbetrieb überzugehen. Dies bewerkstelligt er dadurch, dass er den Hebel 20 und damit die als Kontaktschienenträger dienende Schaltscheibe 19 nach links dreht. Der Spalt zwischen den Kontaktschienen. M und 14 wandert entsprechend nach links, z. B. bei der in der Abbildung gestrichelt angedeuteten Hebelstellung auf den Geschwindigkeitspunkt 60.
Die selbsttätige Umschaltung vom Wandler auf Kupplung bei der Beschleunigungsfahrt erfolgt dann schon bei einer Stundengeschwindigkeit von 60 km, statt wie bisher bei 70/e)) t//i.
Der Verdrehung der Schaltscheibe 19 sind in der Abbildung keine Grenzen gesetzt. Es kann im äussersten Fall die Geschwindigkeit, bei der vom einen auf den andern Kreislauf übergegangen wird, also die Schaltgeschwindigkeit auf Null herabgesetzt werden, so dass stets-auch während des Beschleunigungsvorganges-mit der Kupplung gefahren wird. Ebenso ist der andere Grenzfall ausführbar, dass-etwa im Gebirgsverkehr-die Schaltgeschwindigkeit so hoch eingestellt ist, dass sie nie erreicht wird. Dann bleibt stets der Wandler eingeschaltet und vergrössert das Drehmoment des Motors, während er seine Geschwindigkeit verkleinert.
Natürlich kann die Verdrehung der Schaltscheibe 19 auch durch Anschläge begrenzt sein, so dass beispielsweise oberhalb einer gewissen Geschwindigkeit bei Lastfahrten auf alle Fälle mit der Kupplung gefahren werden muss.
Andere Ausbildungen des Antriebs, des Getriebes oder der selbsttätigen Schaltvorrichtung, haben keinen Einfluss auf den Erfindungsgedanken. So kann beispielsweise statt des Getriebes mit Flüssigkeitsdrehmomentwandler und Flüssigkeitskupplung ein solches mit mehreren Wandlern oder ein solches mit einem Wandler und einer durch Flüssigkeit oder mechanisch betätigten Kupplung verwendet werden. Auch kann dieselbe Anordnung durch zugefügte weitere Kreisläufe für Vor-und Rückwärtsfahrt erweitert sein. Die selbsttätige Umschaltung kann auch etwa in Abhängigkeit vom Antriebsdrehmoment erfolgen, was nur eine Übertragung des Erfindungsgedankens auf das Momentmessgerät (Dynamometer) bedingt, oder auch ausser in Abhängigkeit vom Drehmoment noch in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges erfolgen.
Gegebenenfalls kann die selbsttätige Umschaltung auch in Abhängigkeit von der Motor-oder Getriebedrehzahl oder vom Verhältnis der eingeleiteten zur weiter gegebenenen Getriebedrehzahl erfolgen.
Auf eine andere Schaltung als die elektrische lässt sich der Erfindungsgedanke ebenfalls übertragen. So kann statt der elektrischen Schaltung beispielsweise Flüssigkeits- oder Druckluftschaltung gewählt werden. Der Zeiger 12 steht dann etwa mit einem Drehkolben in Verbindung, der der Steuerflüssigkeit je nach seiner Verdrehung verschiedene Wege freigibt. Auf diese Weise kann sogar unmittelbar die Getriebeflüssigkeit gesteuert werden. Die erfindungsgemässe Aufgabe kann in diesem Fall sinngemäss dadurch gelöst werden, dass der Steuerkolben in seiner Lage zum Zeiger 12 verdreht angeordnet wird, wodurch wieder eine Einstellbarkeit des Umschaltzeitpunktes gewährleistet ist.
Auch die bauliche Ausführung kann natürlich beliebig geändert werden.