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Regelung des Antriebsmotors von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Regelung von Kraftfahrzeugantrieb:smotoren in Abhängigkeit von der
Getriebeschaltung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, welche mit besonders. langsamer
Geschwindigkeit in einem sogenannten Kriechgang fahren müssen.
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Bei Straßenfahrzeugen, aber auch bei Schienen-oder Geländefahrzeugen
ergeben sich bei Motoren, welche einerseits hohe Leistung und hohes Drehmoment abgeben
und andererseits. im.stände - sein. müssen, im niedersten Gang sehr langsam zu fahren,
erhöhte Aufwendungen für Antriebsmotor, Getriebe und angetriebene Achse dadurch,
daß diese Übertragungsteile auf das maximale Drehmoment des niedersten Ganges dimensioniert
sein müssen. Dieser niederste Gang wird aber in der Regel nicht wegen des hohen.
Drehmomentes, sondern wegen der damit zu erzielenden, niederen Geschwindigkeit benötigt.
Da jedoch der Fahrzeugführer auch volles Drehmoment geben kann, müssen die Übertragungsteile
entsprechend stark bemessen sein.
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Die Erfindung bezweckt vor allem eine Beseitigung dieses Nachteils.,
d. h. eine Vereinfachung und Verbilligung der Konstruktion, und besteht darin, daß
beim Einschalten des Kriechgangs, in an sich bekannter Weise, die erreichbare Höchstleistung
oder Höchstdrehzahl des Motors bzw. die einstellbare Höchs.tbrennsto:ffmenge gegenüber
dem an sich erreichbaren Höchstwert selbsttätig herabgesetzt wird.
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Die Begrenzung des Höchstwertes kann hierbei durch Hubbegrenzung des
Brennstoffmengenregelgliedes, z. B. einer Drosselklappe oder eines Einspritzpumpenregelgliedes,
durch Änderung der Vorspan.-nung einer Drehzahlreglerfeder od. dgl. erfolgen.
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Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß die Beanspruchung innerhalb
des gesamten Fahrzeugantriebes wesentlich. verringert werden kann. Der Antrieb:
kann leichter und billiger bemessen werden, was wirtschaftlich erhebliche Vorteile
bringt, vor allem, wenn dieser niederste Gang zur Erzielung einer besonders niederen
Geschwindigkeit, als. Kriechgang besonders., stark untersetzt wird. Andererseits
können, jedoch trotz des herabgesetzten Motordrehmomentes die gewünschten Fahreigenschaften
erzielt werden, zumal beim Schalten auf höhere Gänge das volle Drehmoment des Motors.
freigegeben wird.
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Die Regelung des Antriebsmotors von Kraftfahrzeugen in Abhängigkeit
von der Getriebeschaltung ist schon bekannt, bei welcher angestrebt wird, daß jedem
Übersetzungsverhältnis des Getriebes eine bestimmte Umdrehungszahl des Motors zugeordnet
sein soll. Diese Regelung diente dem Zweck, daß bei demj enigenübersetzungsverhältnis.,
welches die geforderte höchste Wagengeschwindigkeit ergibt, eine willkürliche Steigerung
der Fahrgeschwindigkeit über den Höchstwert verhindert und daß außerdem der Kraftstoffverbrauch
herabgesetzt werden: soll. Zu diesem Zweck sieht die bekannte Anordnung am Getriebeschalthebel
eine Nockens.teuerung vor, die bei Einschaltung des höchsten Ganges auf den Fliehkraftregler
des Motors. in der Weise einwirkt, daß schon vor Erreichen der höchsten Motordrehzahl
die Brennstoffzufuhr gedrosselt wird. Hierbei kann die Nockensteuerung auch so,
ausgebildet sein, daß man in beliebiger Weise für jedes der Übersetzungsverhältnisse
die verringerte Umlaufdrehzahl des Motors erhalten kann. Die bekannte Anordnung
unterscheidet sich von der Einrichtung nach der Erfindung bereits in der Aufgabenstellung
und kann daher keine Anregung für die Anwendung auf den Kriechgang mit den sich
daraus ergebenden Vorteilen in der Vereinfachung der Konstruktion geben.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch
dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 die Regelvorrichtung einer Einspritzbrennkraftmaschine
unter Verwendung eines in Abhängigkeit von der Schaltung beeinflußten Drehzahlreglers.,
Fig.2 die gleiche Regelvorrichtung in einer anderen Stellung der Servoeinrichtung,
Fig. 3 die Regelanordnung einer Vergasermaschine unter Verwendung einer in Abhängigkeit
von der Gangschaltung beeinflußten Dro@s.selklappe.
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In Fig. 1 ist 10 die Einspritzpumpe einer Brennkraftmaschine, welche
durch eine Regelstange 11 in üblicher Weise, z. B. durch Verdrehen des. Pumpenkolbens
mittels, einer Regelzahnstange, geregelt wird. Die Regelstange 11 ist an einen,
Hebel 12 angesclAossen, dessen Drehpunkt 13 durch ein zum Fahrersitz führendes.
Gestänge 14 mit dem Fuß oder der Hand
unmittelbar, z. B. mittels
Gaspedals 14a, oder mittelbar, z. B. auch automatisch mittels Servokraft, verstellt
werden kann.
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Des weiteren ist das Ende 15 des Hebels 12 durch einen Drehzahlregler
16 verstellbar, welcher unter der Wirkung einer Regelfeder 17 steht. Das. Widerlager
18 der Regelfeder 17 ist durch ein Gestänge 19, 20 verstellbar, welches seinerseits
über eine Servoeinrichtung 21 mittels eines Gestänges 22 betätigt wird, das durch
einen Hebel 23 mit Anschlag 24 verstellt werden kann. Letzterer wirkt mit dem im
Querschnitt angedeuteten Schalthebel 25 für das de.m Antriebsmotor nachgeschaltete
Wechselgetriebe derart zusammen, daß beim Einrücken des. 1., besonders langsamen
Gangs der Anschlag 24 verstellt wird, der in der schematischen Darstellung der Fig.
1 in diejenige Gangnut 26 einer Schaltkulisse 27 hineinragt, welche für den 1. Gang
(I) eines Getriebes, dem sogenannten Kriechgang, mit z. B. fünf Vorwärtsgängen (I
bis V) und einem Rückwärtsgang (R) vorgesehen ist.
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Die Servoeinrichtung 21 umfaßt einen federbelasteten Kolben 28 mit
den beiden Kolbenseiten 29 und 30, einen Steuerschieber 31, der mit Steuerkanälen
32, 33 und 34 versehen ist und eine Druckduelle, z. B. eine Zahnradpumpe 35 hat,
welche Flüssigkeit aus einem Behälter 36 ansaugt und über die Druckleitungen 37
zum Steuerschieber 31 und weiter über die Leitungen 38, 39 bzw. 40, 41 zu den Kolbenseiten
30 bzw. 29 des Kolbens 28 drückt, wobei der Druck durch ein Überdruckventil 42,
gegebenenfalls. mit regelbarer Federbelastung, bestimmt wird. Ein: Abschaltschieber
43 mit den Steuerkanälen 44; 45, 46, 47 kann zwischen, den Druckleitungen 38, 39
und 40, 41 angeordnet und mittels eines willkürlich schaltbaren Hebels 48 bedienbar
sein.
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Normalerweise wird bei entsprechend konstant vorgespannter Regelfeder
17 die Brennstoffmenge durch das Gestänge 14 im Verein mit dem Drehzahlregler 16
geregelt. Solange eine bestimmte Drehzahl des Motors nicht überschritten wird, erfolgt
die Regelung lediglich durch das Regelgestänge 14, während der Drehzahlregler 16
erst dann in Funktion tritt, wenn eine bestimmte maximale Drehzahl überschritten
wird. In der dargestellten Lage der Servoeinrichtung strömt die Druckflüssigkeit
über 37, 32, 33, 38, 44, 39 zur Kolbenseite 30, so daß der Kolben 28 in der linken
und die Federauflage 18 in der rechten. Endlage gehalten wird. Die Feder 17 steht
daher unter relativ hoher Spannung.
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Solange einer der mittleren Gänge. (II bis IV) einbeschaltet ist,
bleibt diese Spannung der Regelfeder 17 unverändert, soweit sie nicht durch den
Regler 16 oder in sonstiger Abhängigkeit geändert wird. Wird jedoch der besonders
langsame 1. Gang (I) eingeschaltet, indem der Schalthebel 25 in die Schaltnut 26
für den 1. Gang eintritt, so wird der Anschlag 24 zurückgedrückt und hierdurch Tiber
das Gestänge 22 der Steuerschieber 31 nach links verstellt, wodurch die Kolbenseite
29 über 34, 40, 46, 41. unter Druck gesetzt und die Kolbenseite 30 über
39, 44 und 38 mit dem Außendruck verbunden wird. Der Kolben 28 wird
dadurch nach rechts verschoben und die Span: nung der Regelfeder 17 verringert.
Hierdurch tritt bereits bei verhältnismäßig niedriger Drehzahl des Motors der Regler
16 in Wirkung und bewirkt eine Verminderung der Brennstoffzufuhr von der Brennstoffpumpe.
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Gegebenenfalls könnte auch das, Gestänge 14 statt direkt auf die Regelstange
11 bzw. den Zwischenhebel 12 oder ein entsprechendes Zwischenglied auch auf die
Regelfeder 17 des Drehzahlreglers wirken.
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Durch Verschieben des Abschaltschiebers 43 nach rechts (Hebelstellung
48' in Fig. 2) wird die rechte Kolbenseite 30 über 39, 45 ständig mit der Druckleitung
37' und die linke Kolbenseite 29 über 41 und 47 mit dem Außendruck verbunden, so,
daß in jedem Falle der Kolben 28 in der linken Endstellung und die Feder 17 unter
voller Spannung gehalten werden kann, gleichgültig, wie der Schieber 31 eingestellt
ist.
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Im Ausführungsbeispiel nach Fig.3 erfolgt die Regelung der Maschine
durch eine Drosselklappe 70,
welche über ein: Gestänge 71 an das Gaspedal
72 angeschlossen ist, wie in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Auf dem
Gestänge 71 ist ein Anschlag 73 angeordnet, welcher mit verstellbaren Anschlägen
74 und 75 zusammenwirkt, die in der Zeichnung als verstellbare Hülsen auf dein Gestänge
71 dargestellt sind.
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Die Anschlaghülse 74 wird über einen Hebel 76 od. dgl. verstellt,
der an seinem entgegengesetzten Ende einen. Anschlag 77 trägt, der in die dem besonders
langsamen 1. Gang (I) zugeordnete Gangnut 78 der Schaltkulisse 79 für den im Ouerschnitt
angedeuteten Gangschalthebel 80 hineinragt.
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Wird der 1. Gang eingeschaltet, indem der Schalthebel 80 in die Schaltnut
78 eingeschoben wird, so wird gleichzeitig die Anschlagshülse 74 um den Betrag ei
bis zu, einer Stellung Ei nach links. verschoben. Dies hat zur Folge, daß beim Öffnen
der Drosselklappe 70 sich der Anschlag 73 bereits nach einem bestimmten verkürzten
Hub, gegen die Anschlagshülse 74 legt und dadurch nicht in volle Öffnung gebracht
werden kann.
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Gegebenenfalls kann ferner zwischen dem Gaspedal 72 und dem Gestänge
71 eine federnde Einrichtung zwischengeschaltet sein, welche es erlaubt, das Gaspedal
72 voll durchzutreten, ohne daß jedoch die durch die Anschlagshülse 74 aufgehaltene
Drosselklappe 70 auf volle Öffnung eingestellt werden kann. Auch kann der Anschlag
74 in beliebiger anderer Weise angeordnet sein und mit gesonderten Gegenanschlägen
zusammenwirken bzw. die Begrenzung der Motorleistung auf geeignete andere Weise
erfolgen. Eine sinngemäß gleiche Anordnung kann natürlich auch, beim Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 vorgesehen werden.
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Die Brennstoffmenge kann in Abhängigkeit von der Gangschaltung auch
mittels eines elektrischen hydraulischen, pneumatischen oder ähnlichen Hilfsmittels
geregelt werden, wobei gegebenenfalls auch mehrere Hilfskraftmittel zur Anwendung
kommen können.