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Die Erfindung betrifft einen Regler für aus einer Brennkraftmaschine
und einem hydrostatischen Getriebe bestehende Antriebseinrichtungen von Kraftfahrzeugen,
bei denen zwischen dem hydrostatischen Getriebe einerseits und dem Verbindungsgestänge
zwischen dem Regler und einem Brennstoffzumeßorgan der Brennkraftmaschine andererseits
eine Koppelung vorgesehen ist und ein vom Fahrer willkürlich betätigbares Stellglied
die Verlagerung des Verbindungsgestänges vom Regler zum Brennstoffzumeßorgan bewirkt.
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Bei einer bekannten Regeleinrichtung dieser Art wirkt der Fahrer lediglich
und unmittelbar auf den Regler durch Änderung der Spannung einer Reglerfeder mit
Hilfe eines Handrads ein. Dabei wirkt die Koppelung zwischen dem hydrostatischen
Getriebe einerseits und der mechanischen Verbindung zwischen dem Regler und dem
Brennstofzumeßorgan der Brennkraftmaschine andererseits im Sinne einer Veränderung
des Verhältnisses des Getriebes, wobei aber die Drehzahl der Abtriebswelle des hydrostatischen
Getriebes keine Rolle spielt bzw. nicht in den Regelvorgang eingreift. Bei einer
solchen Regeleinrichtung tritt der übelstand auf, daß die angetriebenen Räder des
Fahrzeugs wegen des veränderlichen Übertragungsverhältnisses des hydrostatischen
Getriebes bei einer gegebenen Stellung des vom Fahrer betätigten Stehorgans eine
beliebige Drehzahl haben können. Dieser Umstand ist besonders störend bei einem
Getriebe, dessen Übertragungsverhältnis unabhängig von dem Willen des Fahrers bestimmt
wird. -Bei einer anderen Brennkraftmaschinenanlage zum Antrieb von Fahrzeugen, die
ein Flüssigkeitsgetriebe zur Übertragung der Leistung der Brennkraftmaschine und
eine Regeleinrichtung für die Brennstoffmenge der Kraftmaschine und die Leistungsaufnahme
des Flüssigkeitsgetriebes besitzt, ist auch bereits eine Koppelung vorgesehen, bei
der ein vom Fahrer willkürlich betätigbares Stellglied die Verlagerung des Verbindungsgestänges
vom Regler zum Brennstoffzumeßorgan bewirkt. Diese Einrichtung arbeitet aber derart,
daß nicht allein die Drehzahl der Kraftmaschine innerhalb eines bestimmten Ungleichförmigkeitsgrads,
sondern auch das vorn Flüssigkeitsgetriebe aufgenommene Drehmoment praktisch unverändert
bleibt. Auch bei dieser bekannten Einrichtung entspricht einer bestimmten Stellung
des vom Fahrer betätigbaren Stellglieds eine unbestimmte Drehzahl der Abtriebswelle
des Flüssigkeitsgetriebes. Der gleiche Nachteil tritt bei anderen bekannten Einrichtungen
auf, welche im übrigen andere Zwecke verfolgen, wie Erhöhung der Wirtschaftlichkeit
od. dgl. _ Der Erfindung liegt.- die Aufgabe zugrunde, einen Regler der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß die Nachteile der bekannten Regeleinrichtungen
beseitigt werden, d. h. insbesondere, daß einer bestimmten Stellung des vom Fahrer
betätigbaren Stellglieds eine bestimmte Drehzahl der Abtriebswelle des hydrostatischen
Getriebes und damit der angetriebenen Räder des Fahrzeugs entspricht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Koppelung
von einem in an sich bekannter Weise die Drehzahl der Abtriebswelle des hydrostatischen
Getriebes messenden Glied mit dem Verbindungsgestänge auf ein eine Drehpunktverlagerung
des Verbindungsgestänges bewirkendes bewegliches Teil wirkt, welches sich gegen
elastische Mittel abstützt, deren Unterstützungsfläche vom Stellglied verstellbar
ist, wobei die Kraft der elastischen Mittel und eine gleichsinnig mit der Drehzahl
der Abtriebswelle veränderliche Kraft in entgegengesetztem Sinn an dem beweglichen
Teil angreifen.
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An sich ist bereits ein Regler für aus einer Brennkraftmaschine und
einem hydrostatischen Getriebe bestehende Antriebseinrichtungen von Kraftfahrzeugen
bekannt, bei welchen zwischen der Abtriebswelle des hydrostatischen Getriebes und
dem Gestänge vom Regler zum Brennstoffzumeßorgan der Maschine eine Koppelung vorgesehen
ist. Der hydraulische Regelkreis dieses bekannten Reglers ist aber außerordentlich
verwickelt und arbeitet mit einem hydraulischen und mechanischen System mit Feststellung
der Drehzahlabweichungen durch Fliehkraftregler. Der Regler gemäß der Erfindung
kommt demgegenüber mit einem viel einfacheren hydraulischen Regelkreislauf aus,
da er lediglich eine tachometrische Pumpe benötigt, die in Verbindung mit einer
Drosselstelle durch aufeinanderfolgende Veränderungen der Drehzahl der Abtriebswelle,
der Förderleistung dieser Pumpe und des Pumpendrucks auf das Brennstoffzumeßorgan
der Maschine wirkt.
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Gemäß einer besonders zweckmäßigen und einfachen Ausführungsform der
Erfindung besteht das bewegliche Teil aus einem von einer gleitenden Stange getragenen
Kolben, welcher abgedichtet in einem Zylinder verschiebbar ist, in welchem ein gleichsinnig
mit der Drehzahl der Abtriebswelle des hydrostatischen Getriebes veränderlicher
Druck erzeugt wird.
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Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber
erläutert.
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F i g. 1 zeigt schematisch, zum Teil im Schnitt, eine erfindungsgemäße
Antriebsanlage, F i g. 2 und 3 sind Schnitte eines Teils der F i g. 1 durch zwei
parallele Ebenen in größerer Darstellung. Die dargestellte Anlage enthält im wesentlichen
einen Dieselmotor 1 und eine hydrostatische Übertragungseinrichtung mit einer von
der Welle 3 des Motors angetriebenen Gebermaschine (Pumpe) 2 und wenigstens einer
mechanisch mit wenigstens einem Triebrad 5 des Fahrzeugs gekuppelten Empfängermaschine
(einem hydraulischen Motor) 4, sowie eine Förderleitung 6 und eine Rückflußleitung
7, welche zwischen der Gebermaschine 2 und der Empfängermaschine 4 einen geschlossenen
Strömungskreis bilden. Der übliche Umlaufsinn der Antriebsflüssigkeit ist in F i
g. 1 durch Pfeile schematisch dargestellt. Die Leckverluste der Flüssigkeit können
durch Entnahme aus einem Vorratsbehälter 8 ausgeglichen werden.
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Zur Herstellung einer Übertragung mit veränderlichem Übertragungsverhältnis
wird die Gebermaschine 2 und gegebenenfalls die Empfängermaschine 4 so ausgebildet,
daß das Volumen, welches von ihnen je Umdrehung ihrer Antriebswelle 3 oder Abtriebswelle
9 geliefert oder empfangen wird, verändert werden kann.
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Der Motor 1 wird mit Brennstoff durch eine Einspritzpumpe
10 über Rohrleitungen 11 gespeist. Die Förderleistung der Einspritzpumpe
10 wird durch eine gleitende Zahnstange 12 od. dgl. geregelt, welche die Förderleistung
verringert, wenn sie durch weiter unten beschriebene Einrichtungen in Richtung des
Pfeils F (F i g. 2) verstellt wird.
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Diese Einrichtungen enthalten insbesondere einen
Regler
13 (F i g. 1) und ein vom Fahrer willkürlich betätigbares Stellglied mit einem Schwenkhebel
14 (F i g. 3), dessen Hub durch eine Stellschraube 42 und einen Anschlag 42 a begrenzt
wird.
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Der Regler ist vorzugsweise ein Fliehkraftregler und wird von der
Welle der Einspritzpumpe 10 angetrieben. Er enthält eine drehbare Scheibe
15 (F i g. 2), welche auf eine nicht drehbare Scheibe 16 einen nach der rechten
Seite der F i g. 2 gerichteten Schub überträgt, dessen Amplitude sich gleichsinnig
mit der Drehzahl des Motors 1 ändert, und welchem im Leerlauf des Motors eine Feder
17 und im normalen Betrieb die durch die Feder 17 und eine Feder 18 gebildete Anordnung
das Gleichgewicht hält. Diese beiden Federn umgeben einen festen Stab 19, wobei
die Feder 17 zwischen der Scheibe 16 und einem festen Federteller 20, dessen
Stellung durch eine Schraube 21 geregelt werden kann, und die Feder
18
zwischen einem festen Federteller 22 und einem längs des Stabs 19 gleitend
verschieblichen Federteller 23 angeordnet ist. Wenn der Motor vom Leerlauf auf den
normalen Betrieb übergeht, kommt die Scheibe 16 mit dem Federteller 23 bei einer
durch einen Anschlag 24 bestimmten Stellung desselben in Berührung, und die Feder
18 wird zwischen den Federtellern 22 und 23 so zusammengedrückt, daß sie erst nachzugeben
beginnt, wenn die zulässige Höchstdrehzahl des Motors 1 erreicht ist.
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Die Verstellungen der Scheibe 16 werden in entgegengesetztem Sinn
auf die Zahnstange 12 durch einen Hebel 25 übertragen, welcher um einen an einer
drehbaren Welle 27 befestigten Exzenter 26
schwenkbar ist. Die Ausbildung
ist so getroffen, daß bei Drehung der Welle 27 im Uhrzeigersinn (F i g. 2 und 3)
die Zahnstange 12 in dem der Vergrößerung der dem Motor zugeführten Brennstoffmenge
entsprechenden Sinn (entgegengesetzt dem Pfeil F) verschoben wird. Natürlich kann
auch eine andere gleichwertige Lösung gewählt werden, um die Einstellung der von
dem Regler zugelassenen Höchstdrehzahl zu ermöglichen.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung sei darauf hingewiesen, daß
gewöhnlich der Hebel 14 unmittelbar den Exzenter 26 oder sein mechanisches Äquivalent
betätigt, indem seine Welle 28 z. B. mit der Achse 27 des Exzenters zusammenfällt.
Eine Stellung des Hebels 14 kann dann ganz verschiedenen Drehzahlen des Triebrads
5 entsprechen, da das Übertragungsverhältnis zwischen dem Motor 1, dessen
Drehzahl für diese Stellung praktisch konstant ist, und dem Triebrad 5 veränderlich
ist.
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Der Regler 13, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform sein
Exzenter 26, wird durch die Stellung eines beweglichen Teils gesteuert, auf welches
einerseits in dem der Beschleunigung des Motors entsprechenden Sinn eine durch den
Hebel 14 ausgeübte elastische Kraft und andererseits in dem entgegengesetzten Sinn
eine sich gleichsinnig mit der Drehzahl des Rads 5 ändernde Kraft wirken.
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Bei der dargestellten Ausführungsform wird das bewegliche Teil durch
eine gleitende Stange 29 gebildet, welche mit der Achse 27 durch einen mit ihr fest
verbundenen Hebel 30 und durch eine Gelenkkugel 31 verbunden ist, deren Sitz
32 mit der Stange 29 starr verbunden ist. Die der Zunahme der Förderleistung der
Einspritzpumpe 10 entsprechende Verstellrichtung der Stange 29 ist in F i g. 3 durch
den Pfeil f angegeben. Die Stange 29 trägt einen Kolben 33, welcher
dicht in einem Zylinder 34 verschieblich ist, und auf welchen die beiden oben bezeichneten
Kräfte in der nachstehend angegebenen Weise wirken. An der Welle 28 des Hebels 14
ist ein gabelförmiger Hebel 35 befestigt, welcher auf einen in bezug auf die Stange
29 gleitend verschieblichen Federteller 36 drückt, wobei eine Feder 37 zwischen
dem Federteller 36 und dem Kolben 33 angeordnet ist. In dem Zylinder 34 wird auf
der der Feder 37 abgewandten Seite des Kolbens 33 ein gleichsinnig mit der Drehzahl
des Rads 5 veränderlicher Druck erzeugt.
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Dieser Druck wird zweckmäßig durch eine Pumpe 38 (F i g. 1) mit konstantem
Zylinderinhalt erzeugt, welche von der Abtriebswelle 9 angetrieben wird und Flüssigkeit
durch eine Leitung 39 dem Vorratsbehälter 8 entnimmt, um diese durch eine mit einer
Drosselstelle 41 versehene Leitung 40 zu fördern. Der Druck wird durch
eine Abzweigung 40 a entnommen, welche an die Leitung 40 vor der Drosselstelle
41 angeschlossen ist. Der Zylinder 34 enthält noch eine Feder 43,
welche auf den Kolben 33 in dem gleichen Sinn wie der in diesem Zylinder herrschende
Druck wirkt, wobei eine Anschlagschraube 44 den Hub des Kolbens in dem entgegengesetzten
Sinn begrenzt.
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An Stelle eines gleitenden Kolbens 33 könnte auch eine biegsame Membran
benutzt werden, welche den Zylinder 34 verschließt und die Stange 29 betätigt, wobei
sich dann die Feder 37 an der Membran auf beliebige geeignete Weise abstützt.
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Wenn sich das durch die Maschinen 2 und 4 bestimmte Übertragungsverhältnis
nicht ändert, arbeitet der Regler 13 folgendermaßen: Im Leerlauf des Motors 1 bleibt
das Rad 5 unbeweglich, weil entweder die Gebermaschine 2 mit einer Förderleistung
null läuft oder eine Abzweigung zwischen den beiden Leitungen 6 und 7 geöffnet ist
oder eine zwischen dem Motor 1 und der Gebermaschine 2 angeordnete Kupplung ausgekuppelt
ist. Der Hebel 14 befindet sich in der Ruhestellung und liegt an dem Anschlag 42
a an. Die Feder 43 hält den Exzenter 26 in der Leerlaufstellung. Die Feder 17 des
Reglers 13 ist dann allein für die Regelung maßgebend.
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Im normalen Betrieb verschiebt der Hebel 14 über die Feder 37 den
Kolben 33 nach der rechten Seite der F i g. 3, wodurch der Exzenter 26 in
dem der Zunahme der Förderleistung der Pumpe 10 entsprechenden Sinn verdreht
wird (Verschiebung der Zahnstange 12 nach der rechten Seite der F i g. 2).
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Wenn die Drehzahl des Rads 5 konstant ist, ist das gleiche für den
in dem Zylinder 34 herrschenden Druck der Fall, und die Stange 29 bleibt für eine
gegebene Stellung des Hebels 14 im Gleichgewicht. Der Regler 13 greift nur
ein, wenn die Drehzahl des Motors die zulässige Höchstdrehzahl zu überschreiten
sucht.
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Wenn jedoch die Drehzahl des Rads 5 z. B. für eine unveränderliche
Stellung des Hebels 14 zunimmt, steigt hierdurch der Druck in dem Zylinder
34, und der Kolben 33 wird nach der linken Seite der F i g. 3 verschoben, wodurch
der Exzenter 26 in dem der Verringerung der Förderleistung der Einspritzpumpe 10
entsprechenden Sinn verdreht wird, was eine Drehzahlabnahme des Motors 1 und des
Rads 5 und somit eine Abnahme des Drucks in dem Zylinder 34 zur Folge hat. Die Stange
29 nimmt daher jederzeit
eine solche Gleichgewichtsstellung ein,
daß jeder gegebenen Stellung des Hebels 14 praktisch eine und nur eine gegebene
Drehzahl des Rads 5 entspricht.
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Die Schraube 42 gestattet die Einstellung der größten Fahrtgeschwindigkeit
des Fahrzeugs und die Schraube 44 die Einstellung der Höchstleistung der Einspritzpumpe
10.