DE1430549C3 - Steuereinrichtung für ein hydraulisches Wechselgetriebe von Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein hydraulisches Wechselgetriebe von Fahrzeugen, mit einem Regler, der die Energiezufuhr zu einer Brennkraftmaschine abhängig von deren Drehzahl verändert und dessen Gleichgewichtslage mit Hilfe eines Stellglieds verstellbar ist, das mit einer die Übersetzung des hydraulischen Wechselgetriebes bestimmenden Einstellvorrichtung durch ein Stellgetriebe verbunden ist, das über den ganzen Fahrbereich durch einen vom Fahrer zu betätigenden Fahrhebel beeinflußbar ist, das aber abgesehen von dieser Beeinflussung jeder durch die Gleichgewichtslage des Reglers bestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine eine bestimmte Übersetzung des Wechselgetriebes zuordnet.

Mit einer derartigen, bekannten Steuereinrichtung ist es wohl möglich, einer bestimmten Fahrhebelstellung stets eine bestimmte Übersetzung des Wechselgetriebes zuzuordnen, es ist jedoch nicht möglich, jnit dieser Einrichtung die Brennkraftmaschine stets auch optimal zu betreiben.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Steuereinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die es erlaubt, die Brennkraftmaschine mit höchstem Drehmoment bei der jeweils niedrigsten Drehzahl zu betreiben, d. h. im Bereich des besten Wirkungsgrades arbeiten zu lassen.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Übertragungsgrad des Stellgetriebes veränderbar ist, indem das Stellglied des Reglers mit der Einstelleinrichtung für das Wechselgetriebe über ein Hebelgestänge verbunden ist, das einen Hebel enthält, an dem der Anlenkpunkt für eine Kuppelstange, wie an sich bekannt, mit Hilfe des Fahrhebels verschiebbar ist, und daß mit dem Stellglied ein an sich bekannter Stellmotor verbunden ist, der, über ein Schaltglied des Reg' lers gesteuert, an der unteren bzw. oberen Regelgrenzdrehzahl zugleich die Gleichgewichtslage des Reglers über das Stellglied nach oben bzw. nach unten und die Übersetzung des Wechselgetriebes über das Stellgetriebe ins Langsame bzw. ins Schnelle verschiebt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen wiedergegeben. Diese zeigen in

F i g. 1 eine Steuervorrichtung für einen Fahrzeugantrieb in vereinfachter Darstellung, in

F i g. 2 eine Abwandlung eines Teiles dieser Vorrichtung.

In der F i g. 1 bedeuten 1 eine als Dieselmotor ausgebildete Brennkraftmaschine mit einer Einspritzpumpe 2, 3 deren Regler, 4 ein hydraulisches Wechselgetriebe und 5 dessen Verstelleinrichtung.

Die Antriebswelle 6 der Brennkraftmaschine ist mit der Antriebswelle 7 des Getriebes 5 verbunden; beide laufen mit der Drehzahl m um. Die Abtriebswelle 8 des Getriebes treibt mit der Drehzahl m die Räder des Fahrzeugs an, zu dem die Antriebseinrichtung gehört.

Der Regler 3 hat eine an sich bekannte, übliche Bauart und enthält entsprechend der Drehzahl πι umlaufende Fliehgewichte. Sie verstellen die Regelstange 9 der Einspritzpumpe und bestimmen dadurch deren Fördermenge. Die Gleichgewichtslage der Fliehgewichte wird durch eine Feder bestimmt, deren Spannung mit

Hilfe eines als Stellglied 10 dienenden Reglerhebels verstellbar ist.

Ein Arm dieses Reglerhebels ist durch eine Stange 11 mit einem Ende eines Hebels 12 gelenkig verbunden. Dieser Hebel ist um einen gehäusefest angebrachten Bolzen 13 schwenkbar gelagert. Der Hebel hat einen Längsschlitz 14, in dem ein Ende einer Kuppelstange 15 mit Hilfe eines Anlenkpunktes 16 drehbar und verschiebbar gelagert ist. Die Kuppelstange 15 ist an das Ende eines Schiebers 17 angelenkt, der sich in der Ver-Stellvorrichtung 5 befindet und je nach seiner Stellung in an sich bekannter Weise mit Hilfe von Druckmittel die Übersetzung des hydraulischen Wechselgetriebes 4 verändert.

Im Griffbereich des Fahrers ist ein Fahrhebel 18 mit einer gehäusefest gelagerten Welle 19 schwenkbar angebracht. Ein mit ihm verbundener Schwenkhebel 20 ist über eine Stange 21 gelenkig mit der Kuppelstange 15 verbunden. Auf der Welle 19 ist eine Kurvenscheibe 22 befestigt. Auf ihr ruht als Tastglied 23 ein Ende einer Stange 24, deren entgegengesetztes Ende den Leerlaufanschlag 25 für das Stellglied 10 bildet. Die Stange 24 ist in festen Führungen 26, 27 gleitend gelagert. Sie hat einen Schlitz 28, in welchen ein Bolzen 29 greift, der am Ende eines vom Fahrer zu bedienenden Gashebels 30 sitzt.

Mit einem dem Anlenkpunkt der Stange 11 etwa entgegengesetzten Arm 3,1 des Regelhebels 10 ist gelenkig eine in einem Lager 32 gleitend geführte Zahnstange 33 verbunden. Sie greift in ein Ritzel 34, welches auf der Welle eines elektrischen Stellmotors 35 sitzt. Dem Stellmotor sind zwei Schalter 36, 37 zugeordnet. Sie wirken mit einem Schaltglied 38 zusammen, das unter Zwischenschalten einer Feder 39 mit der Regelstange 9 verbunden ist.

Der beschriebene Antrieb arbeitet wie folgt:

1. Leerlauf

Der Fahrhebel 18 steht in der senkrechten Leerlaufstellung. Das Tastglied 23 der Stange 24 ruht in einer Ausnehmung 40 der Kurvenscheibe 22; der Anschlag 25 der Stange liegt in seiner rechten Grenzstellung. Das Stellglied 10 befindet sich daher, im Uhrzeigersinn gesehen, ebenfalls in seiner Endstellung. Die eingestellte Fördermenge ist gering, die Brennkraftmaschine arbeitet im Leerlauf. Das Schaltgiied 38 liegt am Schalter 37 an, dieser ist durch nicht dargestellte Mittel unwirksam gemacht.

Der Anlenkpunkt 16 befindet sich in der Höhe des Bolzens 13, so daß Bewegungen des Stellglieds 10 und des Hebels 12 die Einstelleinrichtung 5 und das Wechselgetriebe 4 nicht beeinflussen. Die Pumpe des Wechselgetriebes läuft leer um.

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2. Anfahren

Der Fahrhebel 18 wird für Vorwärtsfahrt entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt. Die Kurvenscheibe 22 schiebt dadurch die Stange 24 nach links, und deren Anschlag 25 schwenkt das Steilglied 10 entgegen dem Uhrzeigersinn, so daß die Brennkraftmaschine durch entsprechende Zufuhr von Kraftstoff auf die untere Voll-Lastdrehzahl geht.

Der Konstrukteur hat es in der Hand, durch eine entsprechende Form der Kurvenscheibe 22 den Zusammenhang zwischen Drehzahl der Brennkraftmaschine und Fahrgeschwindigkeit auf richtige Weise herzustellen.

Gleichzeitig führt der Schwenkhebel 20 mit Hilfe der Stange 21 die Kuppelstange 15 nach oben, wobei sein Anlenkpunkt 16 in dem Längsschlitz 14 des Hebels 12 gleitet. Dadurch zieht die Kuppelstange 15 den Schieber 17 in eine Stellung, in welcher die Pumpe des Wechselgetriebes 4 zu fördern beginnt und dieses die Räder des Fahrzeugs dreht.

3. Fahrt

Bei verhältnismäßig niederer Drehzahl hat die Brennkraftmaschine nur eine begrenzte Leistung abzugeben. Wird der Fahrwiderstand größer, so nimmt zunächst ihre Drehzahl ab. Der Regler 3 verschiebt die Regelstange 9 nach links und erhöht die Brennstoffzufuhr. Die Leistung der Brennkraftmaschine steigt. Gleichzeitig stößt das Schaltglied 38 gegen den Schalter 36. Der Stellmotor 35 wird dadurch in Gang gesetzt und schwenkt das Stellglied 10 entgegen dem Uhrzeigersinn, bis die Regelstange 9 in die Stellung geht, bei welcher die Brennkraftmaschine beim- größten Fahrwiderstand bei Voll-Last und bei bestem Wirkungsgrad betrieben wird. Dann gibt auf Grund des Abregelvorgangs des Reglers 3 das Schaltgiied 38 den Schalter 36 wieder frei. Gleichzeitig mit diesen Veränderungen in der Brennstoffversorgung der Brennkraftmaschine wird das Wechselgetriebe 4 über das aus den Stangen und Hebeln bestehende Stellgetriebe 11,12,15 so verstellt, daß die selbsttätige Änderung in der Drehzahl der Brennkraftmaschine ausgeglichen wird und die am Fahrhebel 18 eingestellte Abtriebsdrehzahl m gleich bleibt. Mit dem Fahrhebel wird je nach der gewünschten Fahrgeschwindigkeit der Übertragungsgrad des Stellgetriebes verändert und dadurch die Einstelleinrichtung 5 des Wechselgetriebes so verstellt, daß die jeweils gewünschte Abtriebsdrehzahl m desselben hergestellt wird und gleich bleibt.

Solange das Schaltglied 38 den Schalter 37 berührt, ist die Regelstange noch nicht in der Voll-Laststellung, und die Brennkraftmaschine 1 arbeitet nicht mit dem besten Wirkungsgrad. Der Stellmotor 35 ist daher so eingerichtet, daß er bei geschlossenem Schalter 37 die Zahnstange 33 verschiebt und das Stellglied 10 auf eine niedrigere Fördermenge einstellt. Die Regelstange 9 verschiebt sich dadurch nach links, das Schaltglied 38 gibt den Schalter 37 frei. Hat sich dagegen die Regelstange 9 weit nach links verschoben, etwa weil der Fahrer eine die normale Motorleistung übersteigende Beschleunigung oder Geschwindigkeit wünscht, so werden mit Hilfe des Schalters 36 Regler und Gestänge in umgekehrter Richtung verstellt. Möchte der Fahrer aus besonderen Gründen, etwa weil ihn die Stabilität der Regelung bei kleinen Drehzahlen der Brennkraftmaschine nicht befriedigt, auf eine höhere Drehzahl übergehen, ohne den Übertragungsgrad des Stellgetriebes zu verändern, so kann er mit Hilfe des Gashebels 30 unmittelbar auf den Regler 3 einwirken und dadurch die Drehzahl erhöhen. Die Brennkraftmaschine entwikkelt dabei allerdings nicht das für diese Drehzahl günstigste Drehmoment und arbeitet daher nicht mit dem bestmöglichen Wirkungsgrad.

Für die Fahrt nach rückwärts wird der Fahrhebel 18 aus der Mittelstellung im Uhrzeigersinn bewegt. Er verschiebt dadurch den Anlenkpunkt 16 der Kuppelstange 15 in dem unterhalb des Bolzens 13 liegenden Bereich des Längsschlitzes 14. Das Wechselgetriebe 4

wird daher im entgegengesetzten Sinn beeinflußt, seine Abtriebsdrehzahl kehrt sich um. Im übrigen verlaufen die Vorgänge wie es für die Vorwärtsfahrt beschrieben wurde.

Wird auf die automatische Regelung mit Hilfe des Stellmotors 35 verzichtet, so kann der Fahrer mit Hilfe des Fahrhebels 18 durch die gegebene Zuordnung von Brennkraftmaschinen-Drehzahl und Getriebeübersetzung den günstigsten Betrieb der Brennkraftmaschine aussuchen, wenn er auf deren Verhalten achtet.

Bei der Abwandlung nach F i g. 2 ist statt des elektrischen ein hydraulischer Stellmotor 41 angeordnet, dessen Kolben 42 über seine Kolbenstange 43 auf das Stellglied 10 einwirkt. Das Schaltglied 38 der Regelstange 9 arbeitet mit einem Steuerschieber 44 zusammen, der von einer Hilfspumpe 45 zugeführtes Druck-

mittel je nach der Stellung des Schaltglieds 38 in eine von zwei Leitungen 46 und 47 und damit zu einem der Enden des zum Stellmotor 41 gehörenden Zylinders 48 leitet. Dadurch wird dasselbe bewirkt, wie es ini Vorstehenden für den Stellmotor 35 beschrieben wurde.

Als Brennkraftmaschine kann in dem Antrieb auch ein Benzinmotor verwendet werden. An Stelle der Regelstange 9 tritt dann eine Drosselklappe, welche in entsprechender Weise die Energiezufuhr für die Brennkraftmaschine bestimmt.

Als Stellglied des Reglers 3 oder eines entsprechenden, einer Drosselklappe zugeordneten Reglers kann auch eine Scheibe oder ein entsprechendes Teil dienen, das Bewegungen der angreifenden Teile in eine Änderung der Gleichgewichtslage des Reglers umformt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für ein hydraulisches Wechselgetriebe von Fahrzeugen, mit einem Regler, der die Energiezufuhr zu einer Brennkraftmaschine abhängig von deren Drehzahl verändert und dessen Gleichgewichtslage mit Hilfe eines Stellglieds verstellbar ist, das mit einer die Übersetzung des hy- ίο draulischen Wechselgetriebes bestimmenden Einstellvorrichtung durch ein Stellgetriebe verbunden istt das über den ganzen Fahrbereich durch einen vom Fahrer zu betätigenden Fahrhebel (18) beeinflußbar ist, das aber abgesehen von dieser Beeinflussung jeder durch die Gleichgewichtslage des Reglers bestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine eine bestimmte Übersetzung des Wechselgetriebes zuordnet, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungsgrad des Stellgetriebes veränderbar ist, indem das Stellglied (10) des Reglers (3) mit der Einstelleinrichtung (5) für das Wechselgetriebe (4) über ein Hebelgestänge verbunden ist, das einen Hebel (12) enthält, an dem der Anlenkpunkt (16) für eine Kuppelstange (15), wie an sich bekannt, mit Hilfe des Fahrhebels (18) verschiebbar ist, und daß mit dem Stellglied (10) ein an sich bekannter Stellmotor (35, 41) verbunden ist, der über ein Schaltglied (38) des Reglers (3) gesteuert, an der unteren bzw. oberen Regelgrenzdrehzahl zugleich die Gleichgewichtslage des Reglers über das Stellglied (10) nach oben bzw. nach unten und die Übersetzung des Wechselgetriebes über das Stellgetriebe ins Langsame bzw. ins Schnelle verschiebt.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (10) des Reglers (3) zusätzlich durch eine fest mit dem Fahrhebel (18) verbundene Kurvenscheibe (22), an der eine bei Leergangstellung des Getriebes den Leerlauf der Brennkraftmaschine festlegende Ausnehmung (40) ausgebildet ist, über eine längsverschiebbare Stange (24) im Sinne der Festlegung einer Mindestdrehzahl betätigbar ist, und daß ein Gashebel (30) angeordnet ist, der unabhängig vom Fahrhebel (18) auf die Stange (24) einwirkt.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stange (24) ein mit der Kurvenscheibe (22) zusammenwirkendes Tastglied (23) und ein mit dem Stellglied (10) zusammenwirkender Anschlag (25) ausgebildet sind.

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkpunkt (16), wie an sich bekannt, über den Bereich des Drehpunkts (13) des ihn tragenden Hebels (12) hinweg auf zwei Arme des Hebels (12) verschiebbar ist, so daß mit Hilfe des Fahrhebels (18) sowohl Fahrgeschwindigkeit als auch Fahrtrichtung einstellbar sind.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (41) ein Stellzylinder ist, dessen Kolbenstange (43) mit dem Stellglied (10) des Reglers verbunden ist und der durch einen von dem Schaltglied (38) betätigten Steuerschieber (44) gesteuert wird.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (35) ein Elektromotor ist, der mit einem Zahnrad (34) in eine mit dem Stellglied (10) verbundene Zahnstange (33) eingreift und durch vom Schaltglied (38) betätigte Schalter (36 und 37) gesteuert wird.