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Regelvorrichtung für einen hydrostatischen Fahrzeugantrieb Die Erfindung
betrifft eine Regelvorrichtung für einen durch eine Brennkraftmaschine angetriebenen
hydrostatischen Fahrzeugantrieb, bei der ein die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine
in. Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinendrehzahl beeinflussender Maschinenregler
und ein die Getriebeübersetzung abhängig von der Einstellung eines Fahrhebels beeinflussender
Getrieberegler vorgesehen ist.
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Es ist bekannt, auf einen Regler des Antriebs sich überlagernd die
Drehzahl der Brennkraftrnaschine und ein von einem Fahrhebel, z. B. einem Gaspedal,
bewegtes Gestänge einwirken zu lassen, dem Regler eine Hilfskraft zuzuführen und
mit Hilfe des Reglers einen doppeltwirkenden Kolben zu steuern, der die Übersetzung
des hydrostatischen Getriebes verändert. Das erlaubt zwar; einer Reihe von Fahrzuständen
gerecht zu werden, läßt aber außer acht, daß ein hydrostatisches Getriebe nicht
immer einen gleich guten Wirkungsgrad hat, daß die Fahrgeschwindigkeit als das vom
Fahrer gewollte Ergebnis seiner Maßnahmen dabei nicht in die Regelung einbezogen
ist, und daß nicht alle Fahraufgaben optimal gemeistert werden können, wie z. B.
das Bremsen mit der Brennkraftmaschine.
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Es ist weiterhin ein hydrostatisches Getriebe bekannt mit einem von
Maschinen- und Getriebedrehzahl beeinflußten Getrieberegler und einem durch einen
Fußhebel zu verstellenden Drosselventil. Wird bei niedriger Geschwindigkeit der
Fußhebel ganz durchgetreten, also die Drossel auf Vollgas gestellt, dann wird das
Getriebe über seinen Regler so lange verstellt und damit das Fahrzeug so lange beschleunigt,
bis eine Drehzahl erreicht ist, bei der die von Maschinendrehzahl, Abtriebsdrehzahl
und Fußhebelstellung hervorgerufenen Kräfte ein Gleichgewichtssystem bilden. Durch
das Beschleunigen kann aber die Antriebsmaschine abgewürgt werden und während des
Beschleunigens nicht auf ihre maximale Drehzahl kommen.
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Bei einer weiteren bekannten Regelvorrichtung mit einem Maschinenregler
und einem Getrieberegler wird der Maschinenregler nicht vom Getrieberegler beeinflußt.
Dagegen wirkt bei Unterschreiten einer gewissen Maschinendrehzahl ein Regelimpuls
auf den Getrieberegler und verstellt das Getriebe in Richtung auf langsamere Fahrgeschwindigkeit.
Das, kann. sowohl über elektrische wie über hydraulische Glieder geschehen. Dabei
wirkt diese Begrenzung nur bei Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs. Wenn bei Rückwärtsfahrt
die Leistungsgrenze der Antriebsmaschine überschritten wird, dann liefern zwar die
Regelelemente wieder einen Regelimpuls, dieser wirkt nun aber in der falschen Richtung,
d. h., der Verstellmechanismus wird in Richtung auf eine Erhöhung der Fahrgeschwindigkeit
verstellt und die Antriebsmaschine dadurch vollends abgewürgt.
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Bei einer ebenfalls bekanntgewordenen Regelvorrichtung mit einem Getriebe-
und Maschinenregler wirkt keine Stellgröße vom Getrieberegler auf diesen Maschinenregler,
sondern es kommen nur Einwirkungen in. umgekehrter Richtung vor. Mit dieser Anordnung
kann deshalb auch nicht über die Antriebsmaschine gebremst werden, sie hat vielmehr
ein besonderes Freilaufventil.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt; eine Regelvorrichtung
der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die die Brennkraftmaschine und den hydrostatischen
Fahrzeugantrieb in günstigen Bereichen arbeiten läßt, eine ,gewählte Geschwindigkeit
möglichst selbsttätig einzuhalten erlaubt, fernerhin ein Abwürgen der Brennkraftmaschine
verhindert und die es ermöglicht, die Brennkraftmaschine mit zum Bremsen heranzuziehen.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der von der Abtriebsdrehzahl
des hydrostatischen Getriebes und dem Fahrhebel beeinflußte Getrieberegler eine
Stellgröße erzeugt, die einerseits auf eine die Getriebeübersetzung ändernde Einstelleinrichtung,
andererseits zusammen mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine auf den Maschinenregler
einwirkt, dessen Stellgröße ihrerseits mit Hilfe einer Verstellvorrichtung die Kraftstoffzufuhr
zur Brennkraftmaschine bestimmt.
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Besonders zweckmäßig ist es, zwischen den Getrieberegler und den Maschinenregler
ein die von ersterem erzeugte Stellgröße übertragendes, unstetig wirkendes Übertragungsglied
anzuordnen und weiterhin zwischen den Getrieberegler und einem die Getriebeübersetzung
beeinflussenden
Stellglied ein die von ersterem erzeugte Stehgröße übertragendes, ebenfalls unstetig
wirkendes Übertragungsglied vorzusehen.
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Man erreicht damit, daß der Verstellbereich der Abtriebsdrehzahlen
des hydrostatischen Getriebes in zwei aneinander anschließende Verstellbereiche
unterteilt werden kann, in deren erstem (niedere Abtriebsdrehzahl) nur die Getriebe-Verstellung
und in deren zweitem nur die Antriebsmaschinen-Verstellung ausgenützt wird.
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Von besonderem Vorteil ist es, zwischen dem unstetigen Maschinenregler-Übertragungsglied
und dem Getrieberegler ein Dämpfungsglied-einzubauen. Dadurch wird eine Instabilität
durch gegenseitige Beeinflussung von Getriebeübersetzung und Motorregler verhindert.
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Da es auch bekannt ist, eine Leistungsbegrenzung für die Einspritzpumpe
vorzusehen, wird für den Unteranspruch 8- kein selbständiger Schutz- begehrt. Dieser
soll viehmehr nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch gelten.
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In den Zeichnungen sind in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterte
Ausführungsbeispiele der Regelvorrichtung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 eine Regelvorrichtung nach der Erfindung für einen hydrostatischen Fahrzeugantrieb
in vereinfächter Darstellung, F i g. 2 eine Abwandlung eines Teiles dieser Regelvorrichtung,
F i g. 3 a und 3 b je ein Diagramm: Die Regelvorrichtung und der hydrostatische
Fahrzeugantrieb nach F i g.1 umfassen eine Brennkraftmaschine 1, die mit einer Einspritzpumpe
2 versehen , ist, ein hydrostatisches Getriebe 3 mit Ölpumpe 4 und Ölmotor 5, eine
Einstelleinrichtung 6 für dieses Getriebe, einen Getrieberegler 7 und einen Maschinenregler
B. Von der Brennkraftmaschine aus sind eine Förderpumpe 9 für den Getrieberegler,
eine Förderpumpe 10 für den Maschinenregler und eine Hilfspumpe 11 angetrieben.
Ferner ist die Antriebswelle 12 der Brennkraftmaschine über eine Kupplung 13 mit
der Eingangswelle 14 des hydrostatischen Getriebes verbunden. Diese in Wirklichkeit
nahe bei- . einander liegenden Teile sind der deutlichen Darstellung halber an verschiedenen
Stellen der Zeichnung wiedergegeben. Ferner ist ein Fahrhebel 15, der auch als Gaspedal
ausgebildet sein kann, und ein Vorwählhebel16 zum Auswählen der Fahrtrichtung ;
vorgesehen.
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Der Getrieberegler 7 hat ein Ventilgehäuse 17, in dem ein Schließglied
18 gleitend geführt ist. Es steuert die Verbindung zwischen einem Einlaß 19 und
einem Auslaß 20 des Ventilgehäuses. Der Einlaß ; -wird über eine Leitung 21. von
der Förderpumpe 9 aus mit Drucköl versorgt. Der dort auftretende Druck wirkt in
Öffnungsrichtung auf das Schließglied 18. In Schließrichtung wirkt auf das Schließglied
ein Bolzen 22, der mit einer Kegelscheibe 23 f fest verbunden ist. Auf die Kegelscheibe
drückt in Schließrichtung ein Ende einer Spannfeder 24, die sich mit ihrem anderen
Ende auf einer Scheibe 25 abstützt. Diese ruht ihrerseits auf einem Ende des am
Reglergehäuse 2'6 drehbar gelagerten Fahrhebels 15. f Zwischen der Kegelscheibe
23 und einer ebenen Laufscheibe 27 sind als Fliehgewichte dienende Kugeln
28 eingelegt. Mit der Laufscheibe 27 ist ein Zahnrad 29 verbunden, das von der Ausgangswelpe
30 des hydrostatischen. Getriebes aus angetrieben ist und die Kugeln samt Kegelscheibe
23 proportional zur Drehzahl n2 der Ausgangswelle in Drehung versetzt. Die Spannfeder
24; deren Kraft über die Kegelscheibe 23 -auf - den Bolzen 22 einwirkt, versucht
das Schließglied 18 gegen seinen Sitz zu halten; die Fliehgewichte 28 wirken, sobald
sie sich um die Achse des Bolzens 22 .drehen, dieser Federspannung entgegen, da
sie die Kegelscheibe in der Zeichnung nach rechts zu drücken versuchen. Je schneller
sie sich drehen, desto geringer wird also der Öffnungsdruck des aus dem Ventilgehäuse
17 und dem Schließglied 18 bestehenden Ventils. -Dieser Öffnungsdruck dient als
Stellgröße des Getriebereglers.
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Mit dem Einlaß 19 des Ventils ist ein überdruckventil31 verbunden,
das sich zu einem drucklosen Rücklauf hin öffnet, wenn der Druck auf der Zuläufseite
des Überdruckventils einen zulässigen Wert überschreitet: Weiter ist mit .dem Einlaß
eine Steuexdruckleitung 32 verbunden. Sie führt zu dem Gehäuse 33 eines Wegeventills;
dessen Schieber 34 mit dem Vorwäht hebel 16 verbunden ist. Entsprechend der Stellung
des Vorwählhebels verbindet eine Aussparung 35 des Schiebers die Steüerdruckleitung
32 mit einer von zwei Steuerzweigleitungen 36 und 37. In diese beiden Steuerzweigleitungen
ist je eine Drossel 38 und 39 eingesetzt.
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Jede dieser Steuerzweigleitungen führt zu einem Ende eines Steuerzylinders
40 der Einstelleinrichtung 6. In. dem Steuerzylinder gleitet ein Steuerkolben 41,
dessen Kolbenstange 42 dichtend aus dem Steuerzylinder herausgeführt ist. Die Kolbenstange
trägt Anschläge 43 und 44, welche mit Federtellern 45 und 46, einer zwischen diesen
Federtellern eingespannten Rückführfeder 47 und gehäusefesten Anschlägen so zusammenwirken,
daß sie den Steuerkolben in einer Nullstellung zu halten suchen.
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Mit der Kolbenstange 42 ist ein Vorsteuerschieber 48 verbunden. Er
gleitet in einem Stellkolben 49, der seinerseits an zwei Stellen dichtend in einem
Stehzylinder 50 geführt ist, so daß er Endräume 51 und 52 in dem Stehzylinder abteilt.
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Der Stellkolben 49 ist über ein Gestänge 53 gelenkig mit der schwenkbaren
Schiefscheibe 54 der ölpumpe 4 verbunden. Die Stellung des Stehkolbens bestimmt
daher deren Hub, d. h. die Fördermenge der ölpumpe.
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Zwischen der ölpumpe und dem Ölmotor ist ein Getriebekreislauf gebildet,
dessen je nach der Fahrtrichtung als Druck- oder Saugleitung dienende Zweige mit
55 und 56 bezeichnet sind. Beide Zweige sind über je ein Rückschlagventil 57 und
58 mit dem einen Endraum 52 des Stehzylinders verbunden. (Die Rückschlagventile
öffnen sich zu diesem Endraum hin.) Von dem Endraum geht ein Kanal 59 in
die den Vorsteuerschieber 48 führende Bohrung 60 des Stehkolbens. Mit Hilfe von
Bunden 61 und 62 und Kanälen 63 stellt der Vorsteuerschieber 48 je nach seiner Lage
eine Verbindung zwischen dem Kanal 59 und einem Auslaß 64 oder einem Kanal 65 her,
der durch ein abgeteiltes Stück der Bohrung 60 mit dem Endraum 51 des .Stehzylinders
verbunden ist. Der wirksame Querschnitt dieses Endraumes ist größer als der des
Endraumes 52.
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Die Hilfspumpe 11 ist über je ein Rückschlagventil 66 und: 67 mit
den beiden Zweigen des Getriebekreis-
Laufes verbunden, so daß diese
auch bei nicht fördernder Ölpumpe 4 stets Druckmittel erhalten, das zum Betätigen
des Stellkolbens ausreicht.
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Der Maschinenregler 8 hat ebenfalls ein Ventil mit einem Gehäuse 68
und einem Schließglied 69. Sein Eimaß 70 ist mit der Förderpumpe 10 verbunden, außerdem
mit einem überdruckventil 71. Das Schließglied 69 steuert die Verbindung zwischen
dem Eimaß 70 und einem Auslaß72..
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Auf das Schließglied drückt in Schließrichtung ein Bolzen 73, der
fest mit einer Kegelscheibe 74 verbunden ist. Gegen diese Kegelscheibe legt sich
ein Ende einer Regelfeder 75, deren anderes Ende auf einem Spannkolben 76 ruht.
Der Spannkolben ist im Reglergehäuse 77 gleitend geführt und teilt darin einen Druckraum
78 ab. Dieser Druckraum ist über eine Leitung 79 sowie die Steuerdruckleitung 32
mit dem Einlaß 19 verbunden. Vermehrter Druck in dieser Leitung wirkt auch in dem
Druckraum 78, sucht den Spannkolben 76 nach links zu schieben und die Spannung der
Regelfeder 75 zu erhöhen, so daß eine vermehrte Schließkraft auf das Schließglied
69 wirkt.
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Dem Spannkolben 76 ist ein beweglicher Anschlag 80 zugeordnet, der
in einer Endlage im Inneren des Reglergehäuses 77 abgestützt ist und von einer gegen
eine Gehäuseschulter gespannten Zusatzfeder 81 in dieser Lage gehalten wird. Sein
Verschiebeweg entgegen der Kraft dieser Zusatzfeder wird durch einen festen Endanschlag
82 begrenzt. Zwischen die Kegelscheibe 74 und eine ebene Laufscheibe 83 sind als
Fliehgewichte dienende Kugeln 84 eingelegt. Die Laufscheibe ist mit einem
Zahnrad 85 verbunden, das von der Abtriebswelle 12 der Brennkraftmaschine 1 her
angetrieben wird. Je höher die Drehzahl der Laufscheibe, der Kugeln 84 und der Kegelscheibe
74 ist, desto mehr wirkt die Fliehkraft der Spannung der Regelfeder 75 entgegen.
Der auf diese Weise am Einlaß 70 erzeugte Druck ist die vom Maschinenregler 8 erzeugte
Stehgröße.
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Auf ihrer von den Kugeln 84 abgewandten Seite ist die Laufscheibe
83 mit Hilfe einer Stützfeder 86
gegen das Gehäuse 68 abgestützt. Der Raum,
der diese Stützfeder enthält, ist über einen Auslaß 87 mit einem drucklosen Rücklauf
verbunden. In dem Gehäuse 68 ist eine becherförmige, den Bolzen 73 führende Zwischenwand
88 eingesetzt. Sie bildet zusammen mit einem kreisringförmigen Fortsatz 89 des Zahnrades
85 eine Kammer 90, die durch eine zwischen diesem Foztsatz und der Zwischenwand
88 gebildete Drosselöffnung 91 mit dem Auslaß 87 verbunden ist. In die Kammer ist
der von dem Auslaß 20 des Getriebereglers 7 kommende Rücklauf
92 geleitet.
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Die Einspritzpumpe 2 hat eine Regelstange 93, deren Stellung die Fördermenge
der Einspritzpumpe, dadurch die Brennstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine und deren
Leistung bestimmt. Das rechts dargestellte Ende der Regelstange liegt innerhalb
eines Stellzylinders 94, in dem ein Stellkolben 95 gleitend geführt ist. Beide bilden
die Verstelleinrichtung der Einspritzpumpe.
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Der Stellkolben 95 teilt im Stehzylinder eine Stellkammer 96 ab, welche
über eine Steuerdruckleitung 97 mit dem Einlaß 70 des Maschinenreglers
8 verbunden ist. Der Stellkolben enthält einen aus einer Schraube bestehenden
Anschlag 98 für die Voll-Laststellung der Regelstange und ist an seinem linken Teil
als Steuerglied 99 eines Drosselventils ausgebildet. Es steuert die Verbindung zwischen
einem Einlaß 100 und einem zu einem drucklosen Rücklauf führenden Auslaß 101 des
Ventils. Eine Druckfeder 102 sucht den Stellkolben 95 in seiner rechten Endlage
zu halten.
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Das linke Ende der Regelstange liegt im Bereich eines Startmagneten
103 und eines aus einer Schraube 104 bestehenden Anschlags, welcher die Stellung
der Regelstange beim Start und damit die geförderte Startmenge bestimmt.
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Mit- dem Fahrhebel 15 ist der Schieber 105 eines Kurzschlußventils
verbunden. Von dessen Gehäuse 106 führen zwei Leitungen 107 und
108 zu den Zweigen 55 und 56@ des Getriebekreislaufes. Sie sind in der. Stoppstellung
des Fahrhebels durch eine Aussparung 109 des Kurzschlußschiebers miteinander verbunden,
in anderen Stellungen des Fahrhebels voneinander getrennt.
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Die Steuerzweigleitung 37 zwischen der Drossel 39 und dem Steuerzylinder
40 ist über eine Zweigleitung 110 mit dem Einlaß 100 des Drosselventils verbunden.
Dem Stellkolben 95 ist ein verschiebbarer Anschlag 111 zugeordnet, gegen den er
sich bei Voll-Laststellung der Regelstange legt und den er gegen die Kraft einer
Hilfsfeder 112 ein begrenztes Stück Weges verschieben kann.
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Anschließend sei auf die Diagramme nach den F i g. 3 a und 3 b eingegangen;
da sie zum besseren Verständnis der nachfolgenden Funktionsbeschreibung dienlich
sind.
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Im Diagramm nach der F i g. 3 a stellt die Abszisse 133 die Stellgröße
dar, d. h. den Flüssigkeitsdruck, der in der Steuerdruckleitung 32 und der Leitung
79 herrscht. Die Ordinate 134 entspricht dem Weg des Spannkolbens 76 des Maschinenreglers
8 (bzw. des Stellkolben 121 der F i g. 2).
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Im Diagramm nach der F i g. 3 b stellt die Abszisse 133 ebenfalls
wieder die Stellgröße dar, die Ordinate 135 - sie liegt genau unterhalb derjenigen
nach der F i g. 3 a - den Weg des Steuerkolbens 41.
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Beide Diagramme werden von zwei parallel zur Ordinatenachse verlaufenden
gestrichelten Linien 136 und 137 in etwa drei ,gleich große Felder aufgeteilt: Im
Diagramm nach der Fi g. 3 a ist eine stark ausgezogene Kurve mit den Abschnitten
I-IV V zu erkennen, ausgehend vom Koordinatenursprung.
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Das Diagramm nach der F i g. 3 b läßt zwei Kurven erkennen - eine
stark ausgezogene mit den Abschnitten II-III a-VI a und eine gestrichelte mit den
AbschnittenlI-IIIb-VIb-die beide ebenfalls. vom Koordinatenursprung ausgehen.
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Die Knickpunkte der genannten Kurven stellen sogenannte Unstetigkeitsstellen
dar. (Erste Unstetigkeifsstelle an der Linie 136, zweite Unstetigkeitsstelle an
der Linie 137:) Die Wirkungsweise der Regelvorrichtung des hydrostatischen Antriebs
ist wie folgt: 1. Start Wird ein Anlaßschalter betätigt, so erhält der Startmagnet
103 Strom und zieht die Regelstange 93 in Startstellung. Die Brennkraftmaschine
wird angedreht.
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2. Leerlauf Der Steuerkolben 41 steht in seiner Nullage. Der Stellkolben
49 wird dadurch ebenfalls in einer Nulllüge
gehalten, in welcher
die Schiefscheibe 54 mit ihrer Lauffläche senkrecht auf der Welle der ölpumpe 4
steht; die Ölpumpe fördert daher nicht. Die Ausgangsdrehzahl n2 ist Null, der Getrieberegler
steht still. Der Fahrhebel 15 befindet sich in Stoppstellung, die Spannfeder24
ist entspannt. Das von der Förderpumpe 9 geförderte ÖT kann daher drucklos durch
das Ventil 17,18 abströmen. Auf die Einstelleinrichtung 6 und den Druckraum 78 wird
kein Druck ausgeübt. Der mit dem Fahrhebel 15 verbundene Schieber '105 des
Kurzschlußventils hält die Zweige 55 und 56 des Getriebekreislaufes verbunden: "
Entsprechend der gewählten Spannung der Regelfeder 75 und der gegen diese wirkenden
Kraft der als Fliehgewichte dienenden Kugeln 84 stellt das Schließglied 69 des Maschinenreglers
einen bestimmten Druck am Einlaß 70 und in der Stellkammer96@ her. Dieser Druck
hält die Regelstange in der Leerlaufstellung. Nimmt die Drehzahl ab, so steigt"
der Einfluß des Federdrucks, der Druck in der Stellkammer 96 steigt und -die Regelstange
wird auf eine größere Leistung hin verschoben, und umgekehrt.
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3. Anfahren Der Vorwählhebe116 für die Fahrtrichtung wird, wie dargestellt,
in die Lage für Vorwärtsfahrt gebracht. Bewegt man den Fahrhebel 15 entgegen
dem Uhrzeigersinn, so vergrößert er die Kraft der Spannfeder 24 und damit die auf
das Schließglied 18 einwirkende Schließkraft. Der Druck am Einlaß 19 steigt
daher. Er wirkt- über die Leitung 79 und den Spannkolben 76 auf die Regelfeder 75
und erhöht dadurch auch den Druck in der Steuerdruckleitung 97, so daß sich der
Stellkolben 95 nach links verschiebt. Der Spannkolben76 legt sich dabei an den Anschlag
80. Im Diagramm nach der F i g. 3 a entspricht dieser Vorgang dem Kurvenabschnitt
I (bis zur ersten Unstetfgkeitsstelle). Bei der entsprechenden Stellung der Regelstange
kann die Brennkraftmaschine beginnen, Leistung abzugeben.
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Gleichzeitig wirkt der Druck der Steuerdruckleiturig 32 auch
auf den Steuerkolben 41 und schiebt ihn nach links. Er war zuvor durch die
Vorspannung der Rückführfeder 47 in seiner Nullage gehalten worden (Linienzug
1I im Diagramm nach der F i g. 3 a) und folgt- nun dem Kurvenabschnitt III a- im
Diagramm nach der F i g. 3 b. Der Vorsteuerschieber 48 bewirkt eine Verschiebung
des :Stehkolbens 49; die Schiefscheibe 54 wird geschwenkt und die Ölpumpe 4 beginnt
zu fördern. Der Ölmotor 5 erhält daher in zunehmendem Ausmaß Drucköl, die Drehzahl
der Ausgangswelle 30 steigt, und das Fahrzeug fährt an.
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Der steigende Druck im Steuerzylinder 40 reicht aus, um den Steuerkolben
41 so weit zu verschieben, daß die Neigung der Schiefscheibe 54 an der Ölpumpe 4
gleich der Neigung einer entsprechenden Schiefscheibe des Ölmotors 5 wird. Das hydrostatische
Getriebe ist dadurch auf die Übersetzung 1:1 eingestellt, bei welcher es den besten
Wirkungsgrad hat. Im Diagramm 3 b ist der Kurvenabschnitt IH a am zweiten Unstetigkeitspunkt
(Linie 137) angelangt: Der Spannkolben 76 war während dieses Vorgangs am Anschlag
80 festgehalten worden, was im Kurvenabschnitt IV des Diagramms 3 a zum Aus"
druck kommt.
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Wird der Fahrhebel 15 auf eine größere Geschwindigkeit gestellt
bzw. das Gaspedal stärker niedergetreten, so steigt der Druck in der Steuerdruckleitung
32 weiter und spannt nun die Regelfeder 75 weiter vor, wobei die Kraft der Zusatzfeder
81 überwunden wird. Diese weiters Verschiebung des Spannkolbens ist im Diagramm
3 a durch den Kurvenabschnitt V dargestellt. Während dieser weiteren Verschiebung
kann die Getriebeübersetzung nicht mehr weiter verstellt werden, da sie bei 1:1
ihren Grenzwert erreicht hat. Dies wird durch den Kurvenabschnitt VI a im Diagramm
3 b verdeutlicht. Durch das stärkere Niedertreten des Fahrhebels 15 steigt der Druck
in der Steuerdruckleitung 97, der Stellkolben 95 wird weiter nach links verschoben,
und die Regelstange bewirkt eine verstärkte Brennstoffzufuhr zur Brennkraffmaschine
1, so daß deren Leistung steigt; das Fahrzeug wird beschleunigt.
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Steigt die Fahrzeuggeschwindigkeit über die gewünschte Geschwindigkeit,
so bewirkt die Fliehkraft der Kugeln.28; daß das Schließglied 18 entlastet wird
und der Druck in der Leitung 79 sinkt. Dadurch geht die Spannung der Regelfeder
75 zurück wie auch der Druck in der Stellkammer 96. Die Regelstange 93 wird wieder
auf geringere Leistung verstellt. Die Übersetzung des hydrostatischen Getriebes
wird dabei nicht geändert. Die abnehmende Leistung der Brennkraftmaschine führt
zu den gewünschten verminderten Drehzahlen., d. h:, es stellt sich ein Gleichgewichtszustand
bei der Geschwindigkeit ein, welche mit dem- Fahrhebel gewählt wird.
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4: Befahren einer Steigung Kommt das - Fahrzeug im vorstehend wiedergegebenen
-Zustand auf eine Steigung, welche mit der eingestellten Maschinenleistung und Übersetzung
nicht mehr in der gewünschten Geschwindigkeit befahren werden kann, so geht zunächst
die Drehzahl der Ausgangswelle 30 und damit des Getriebereglers zurück. Der vom
Ventil 17,18- erzeugte Druck steigt, dadurch auch die Spannung der Regelfeder 75
und der vom Ventil 68, 69 hergestellte Druck. Die Regelstange wird dadurch so weit
nach links verschoben, bis der Stellkolben 95 am Anschlag 111 angelangt ist und
die Regelstange die durch den Anschlag 98 bestimmte Voll-Lasteinstellung erreicht
hat. Reicht auch diese Einstellung nicht aus, die gewählte Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten,
so schiebt der weiter ansteigende Druck in der Steuerdruckleitung 97 den Stellkolben
95 noch ein Stück weiter, wobei er den Anschlag 111 unter Zusammendrücken der Hilfsfeder
112 mitnimmt. Dadurch öffnet der als Steuerglied wirkende Teil des Stellkolbens
95 die Verbindung zwischen der Zweigleitung 110 und dem Auslaß 101. Infolgedessen:
wird der Druck im Steuerzylinder 40 gesenkt, der Steuerkolben 41 verschiebt sich
nach rechts und bringt mit Hilfe des Vorsteuerschiebers 48 die Schiefacheibe in
eine Lage, in welcher die Ölpumpe 4 je Umdrehung weniger fördert als bisher. Dadurch
wird die Übersetzung ins Langsamt des Getriebes größer, das Drehmoment an der Brennkraftmaschine
geringer, und deren Drehzahl steigt. Das steigert auch ihre Leistung so lange, bis
die vorgewählte Fahrgeschwindigkeit erreicht ist.
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Die Drossel 39 verhindert während dieser Vorgänge, daß der Druck in
der Steuerdruckleitung 32 und der Leitung 79 plötzlich abfällt.
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Reicht auch die -höchste Maschinenleistung nicht für die vorgewählte
Geschwindigkeit aus, so vergrößert
sich die Getriebeübersetzung
ins Langsame weiter. Die Fahrgeschwindigkeit läßt dabei nach.
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Befahren eines leichten Gefälles Kommt das Fahrzeug bei dem unter
3. beschriebenen Zustand auf ein Gefälle, so beschleunigt die Brennkraftmaschine
zunächst das Fahrzeug. Die steigende Abtriebsdrehzahl an der Ausgangswelle
30
führt zu vermehrter Fliehkraft der Kugeln 28 und Entlastung des
Schließgliedes 18. Dadurch sinkt auch der Druck in der Steuerdruekleitung
32 und der Leitung 79, die Spannung der Regelfeder 75 nimmt ab, ebenso der
Druck in der Stellkammer 96, so daß die eingespritzte Brennstoffmenge vermindert
wird und die Leistung der Brennkraftmaschine zurückgeht, bis bei der eingestellten
Geschwindigkeit ein Gleichgewichtszustand erreicht wird. 6. Bremsen Wird der Fahrhebel
15 auf geringere Geschwindigkeit eingestellt, so sinkt die von der Spannfeder
24 ausgeübte Kraft, und der Druck in der Steuerdruckleitung 32 nimmt
ab. Das setzt auch den Druck in der Stellkammer 96 herab, und die Regelstange
geht bis auf die Leerlaufstellung zurück. Durch die Drossel verzögert, nimmt auch
der Druck im Steuerzylinder 40 ab, der Steuerkolben 41 verschiebt
sich gegen seine Nullage hin, und die ölpumpe 4 wird auf kleineren Hub gestellt.
Die übersetzung ins Langsame vergrößert sich daher. Dadurch wird die eingestellte
Geschwindigkeit gehalten, der Antrieb bleibt in diesem Gleichgewichtszustand, Hat
die Brennkraftmaschine ihre zulässige Höchstdrehzahl erreicht, so üben die Kugeln
84 eine starke axiale Kraft auf die Laufscheibe 83 aus. Diese überwindet
die Kraft der Stützfeder 86 und verschiebt die Laufscheibe so, daß sich die
Drosselöffnung 91 mehr und mehr verengt. Der Rücklauf 92 des Ventils
17,18 wird dadurch zunehmend gedrosselt. Infolgedessen entsteht auf der Rückseite
des Schließgliedes 18 ein Gegendruck, und der Druck am Einlaß 19 des
Ventilsund in der Steuerdruckleitung 32 sowie dem Steuerzylinder
40 steigt. Die Übersetzung ins Langsame des hydrostatischen Getriebes findet
dadurch ihre Grenze, das Getriebe kann die bremsende Kraft der Brennkraftmaschine
auf die Räder übertragen. (Ohne diesen Vorgang würde die Fördermenge der Ölpumpe
auf Null zurückgehen, so daß die Brennkraftmaschine überdrehen würde.) 7. Überlastschutz
Die Brennkraftmaschine 1 wird dadurch geschützt, daß selbsttätig die Getriebeübersetzung
ins Langsame vergrößert wird, ehe ihre höchste Leistung überschritten wird. Das
hydrostatische Getriebe enthält in bekannter Weise überströmventile; welche sich
bei überschreiten des zulässigen Betriebsdruckes öffnen. Die Drücke in den Steuerdruckleitungen
32
und 97 sind durch Überdruckventile 31 und 71 auf das zulässige Maß begrenzt.
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Bei der Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach F i g. 2 ist statt
des hydraulischen Maschinenreglers 8 ein mechanischer Maschinenregler verwendet,
wie er üblicherweise in Einspritzpumpen angeordnet ist. Die Einspritzpumpe ist in
diesem Fall mit 113, der mechanische Maschinenregler mit 114 bezeichnet. Er enthält
ebenfalls Fliehgewichte 115; welche über ein nicht im einzelnen dargestelltes Hebelwerk
116 auf die Regelstange 117 einwirken. Das Hebelwerk wird mit Hilfe
eines Verstellhebels 118 beeinflußt.
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An dem Maschinenregler 114 ist ein Gehäuse 119 angebracht, welches
mit seinem rechts dargestellten Ende einen Stehzylinder 120 bildet. In diesem
ist ein Stellkolben 121 geführt, der von einer Stehfeder 122 gegen seine Endlage
gedrückt wird. Die Kolbenstange 123 des Stehkolbens ist mit dem Verstellhebel118
verbunden. Zu dem Stehkolben 121 gehören ein gegen die Kraft einer Hilfsfeder
124 verschiebbarer Anschlag 125 und ein Endanschlag 126.
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Am links dargestellten Ende der Regelstange ist ein Steuerglied 127
angebracht, welches die Verbindung zwischen einem Einlaß 128 und einem mit
einem drucklosen Rücklauf verbundenen Auslaß 129
steuert.
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Der Einlaß 128 ist über eine Zweigleitung 130 wie die
Zweigleitung 110 an die Steuerzweigleitung 37
angeschlossen. Der von
dem Stellkolben 121 begrenzte Innenraum des Stehzylinders 120 ist
durch eine Leitung 131, welche der Leitung 79 nach F i g.1 entspricht,
an die Steuerdruckleitung 32 angeschlossen.
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Die Wirkungsweise der Regelvorrichtung des hydrostatischen Antriebs
in dieser Form ist gleich, wie es zu F i g.1 beschrieben wurde. Der vom Getrieberegler
7 erzeugte Druck wirkt auf den Maschinenregler 114. entsprechend ein. In
der Grenzlage der Regelstange 117 steuert das mit der Regelstange verbundene
Steuerglied 127 die übersetzung ins Langsame des hadrostatischen Getriebes.
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Schaltet man das Wegeventil 33, 34 auf Rückwärtsfahrt, so wirkt
der Druck der Steuerdruckleitung32 auf die entgegengesetzte Seite des Steuerkolbens
41, und die Ölpumpe 4 fördert in umgekehrter Richtung. Das Fahrzeug
fährt also rückwärts. Die sonstigen Vorgänge sind dieselben wie vorstehend beschrieben
wurde. Im Diagramm 3 b sind lediglich die Bewegungen des Steuerkolbens durch die
gestrichelte Kurve II-IH b-VI b dargestellt.
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An Stelle der beschriebenen Brennkraftmaschine mit einer Einspritzpumpe
kann auch eine Brennkraftmaschine treten, deren Leistung mit Hilfe einer Drosselklappe
gesteuert wird. Die Drosselklappe tritt als Stellglied an die Stelle der Regelstange;
im übrigen ist die Anordnung und Wirkungsweise die gleiche.