DE2547681A1

DE2547681A1 - Elektrische schaltung fuer ein fahrzeug mit hydraulischem steuerungssystem

Info

Publication number: DE2547681A1
Application number: DE19752547681
Authority: DE
Inventors: Donnell L Dunn
Original assignee: JI Case Co
Current assignee: Case LLC
Priority date: 1974-10-24
Filing date: 1975-10-23
Publication date: 1976-04-29
Also published as: US3921748A; DE2547681B2; ES442036A1; CA1029837A; FR2289384A1; FR2289384B1

Description

EIKENBERG 8s BRÜMMERSTEDT

PATENTANWÄLTE IN HANNOVER

J. I. Case Company 284/1

Elektrische Schaltung für ein Fahrzeug mit hydraulischem Steuerungssystem

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltung für ein Fahrzeug, dessen Steuerungssystem über eine Hydraulikpumpe betätigt wird.

Es ist bei Fahrzeugen bekannt, die Steuerung durch Fremdkraft zu betätigen, und meist erfolgt die Betätigung hydraulisch in der Weise, daß der Fahrzeugmotor eine Hydraulikpumpe antreibt, durch die die Steuereinheit mit dem erforderlichen hydraulischen Druck versorgt wird. Wenn jedoch der Motor stehen bleibt, beispielsweise bei einer unbeabsichtigten Störung oder wenn er abgewürgt wird, dann wird der Antrieb der Steuereinheit ebenfalls

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unterbrochen, und als Folge tritt ein Verlust an Leistung für die Steuereinheit ein. Derartige Zustände sind gefährlich und unerwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Schaltung für ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, die sicherstellt, daß auch beim Ausfall des Motors die erforderliche Energie zur Betätigung der Steuerung zur Verfügung steht.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an die Hydraulikleitung des Systems ein auf die Strömung der Hydraulikflüssigkeit ansprechender Strömungsschalter angeschlossen ist, dessen Kontakt bei. normaler Strömung geschlossen und bei mangelnder Strömung geöffnet ist, daß in Reihe mit dem Strömungsschalter und der Fahrzeugbatterie ein weiterer elektrischer Schalter zur An- und Abschaltung des Strömungsschalters an die bzw. von der Batterie geschaltet ist, daß eine Kombination eines Elektromotors mit einer zweiten hydraulischen Pumpe vorgesehen ist und mit dem Elektromotor und dem Strömungsschalter ein Relaissystem elektrisch verbunden ist, das automatisch auf die Stellung des Kontaktes des Strömungsschalters anspricht und die Verbindung des Motors mit der Batterie herstellt oder trennt, daß das Relaissystem drei Relais mit Spulen und Kontakten enthält, die in Abhängigkeit des Stroms durch die Spulen geöffnet und geschlossen werden, daß die Spulen von zwei der Relais elektrisch mit Anschlüssen des Strömungsschalter s so verbunden sind, daß sie wechselweise entsprechend der Strömung im Strömungsschalter an den zusätzlichen Schalter anschaltbar sind, daß die Kontakte der beiden Relais mit dem zusätzlichen Schalter verbunden sind und daß die beiden Relais elektrisch miteinander verbunden sind, wobei das eine geerdet und das andere mit der Spule des dritten Relais verbunden ist,

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und wobei der Kontakt des dritten Relais mit dem Elektromotor und der Batterie verbunden ist und schließt, wenn die Spule erregt ist.

Durch die Erfindung wird ein Behelfssystem geschaffen, das automatisch sofort wirksam wird, wenn der Motor absichtlich oder unabsichtlich aufhört zu laufen, wobei dann die für die Steuerung erforderliche hydrauliche Leistung auch bei stehendem Motor zur Verfügung gestellt wird.

Das Behelfssteuersystem kann aber auch betätigt werden, wenn der Motor absichtlich abgestellt wird, der Zündschalter aber noch eingeschaltet bleibt. Hierdurch ist es möglich, auf einfache Weise die Funktxonsfähigkeit des Behelfssteuersystems zu prüfen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß sie der Fahrzeugbatterie keine Leistung entzieht, wenn der Motor gestartet wird, während sie aber unmittelbar nach dem Start des Motors für den Gebrauch zur Verfügung steht»

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der die Erfindung

bildenden Teile;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der in Fig. 1

gezeigten elektrischen Komponenten und Fig. 3 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 2, jedoch

mit geschlossenen Kontakten.

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Wie oben bereits erwähnt wurde, befaßt sich die Erfindung mit einem Notsteuerungssystem, das an das übliche Steuersystem eines Fahrzeugs angeschlossen ist, bei dem die Hydraulikpumpe durch den Motor des Fahrzeuges angetrieben wird. Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um einen durch einen Dieselmotor angetriebenen Traktor handeln,, der eine hydraulische Pumpe und eine hydraulische Steuerungseinheit enthält, die von der Pumpe in üblicher Weise mit Hydraulikflüssigkeit versorgt wird, in Fig. 1 ist an eine Hydraulikpumpe 1O eine Hydraulikleitung angeschlossen, und diese beiden Teile können die üblichen Teile des Hydrauliksystems eines Fahrzeugs sein. Fig. 1 zeigt ferner einen üblichen Starter 12 für den Motor,, der von einer Batterie 13 über ein Kabel 14 gespeist wird, und schließlich ist noch der übliche Zündschalter 16 vorgesehen.

Fig. 1 zeigt ferner die zur Verwirklichung der Erfindung verwendeten elektrischen Komponenten. Ein elektrischer Strömungsschalter 17 ist an die Pumpe.10 mittels einer Hydraulikleitung 18 angeschlossen. Der Strömungsschalter besitzt einen Aufbau bekannter Art, und es ist ersichtlich, daß dem Strömungsschalter Hydraulikflüssigkeit über die Leitung 18 zugeführt wird, so daß der Schalter die Strömung oder einen Mangel an Strömung der Hydraulikflüssigkeit feststellt, und der Schalter 17 spricht auf das Vorhandensein oder die Abnahme oder das Fehlen von Hydraulikflüssigkeit an. Die Funktion dieses Schalters wird noch weiter unten anhand von Fig. 2 und 3 erläutert.

In Fig. 1 enthält ein Relaissystem eine Einheit 19 mit einem ersten Relais 21 und einem zweiten Relais 22 und ein drittes Relais 23, das beispielsweise aus einem Solenoid bestehen kann. Ferner enthält das in Fig. 1 dargestellte System eine Kombination 24 aus einem Elektromotor und einer Hydraulikpumpe sowie

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eine an das Relais 21 angeschlossene elektrische Anzeigelampe Die Pumpen/Motor-Kombination 24 ist über eine Leitung 27 mit dem Solenoid 23 verbunden, das seinerseits über eine Leitung 28 an das Relais 21 angeschlossen ist. Der Zündschalter 16 und der Strömungsschalter 17 sind durch eine Leitung 29 in Reihe geschaltet, und der Zündschalter 16 und die Relaiseinheit 19 sind über eine elektrische Leitung 31 miteinander verbunden, während Leitungen 32 und 33 den Strömungsschalter 17 mit den Relais 22 und 21 verbinden. Eine Leitung 34 verbindet das Solenoid 23 mit dem Starter 12.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung ist die Pumpe 10 hydraulisch mit dem Schalter 17 verbunden, der somit die Strömung der hydraulischen Flüssigkeit von der Pumpe 10 abfühlt. Wenn nun die Pumpe 10 nicht genügend Hydraulikflüssigkeit fördert, stellt der Schalter 17 dies fest und steuert die Relais 21 und 22 so, daß diese die Verbindung zwischen der Batterie 13 zur Pumpen/Motor-Kombination 24 herstellen. Wenn also die Pumpe 10, die vom Motor des Fahrzeugs, beispielsweise dem Dieselmotor eines Traktors angetrieben wird, keine ausreichende Menge an Hydraulikflüssigkeit produziert, stellt das erfindungsgemäße elektrische System die Reduzierung der Strömung der Hydraulikflüssigkeit fest und schließt die Batterie 13 an die aus dem Hilfselektromotor und der hydraulischen Pumpe bestehende Einheit 24 an, die dann Hydraulikflüssigkeit.an die vorhandene Steuerungseinheit liefert. Durch die Erfindung wird somit ein Notsteuerungssystem geschaffen, das getrennt und unabhängig vom Betrieb des Fahrzeugmotors wirksam ist.

Fig. 2 und 3 zeigen die schematische elektrische Anordnung der in Fig. 1 dargestellten Komponenten, und in diesen Figuren sind für gleiche Teile die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 verwendet worden. Die Fahrzeugbatterie 13 ist über ein Kabel 36

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geerdet und mit dem Relais 23 über eine Leitung 34 verbunden. Das Relais 23 kann als Solenoid ausgebildet sein, und über seinen Kontakt 37 kann die Leitung 34 mit der Leitung 27 verbunden werden, um den Elektromotor der Kombination 24 zu erregen. Wenn somit der Schalter 37 geschlossen wird, speist die Batterie 13 die Einheit 24 ein, die dadurch Hydraulikflüssigkeit in eine Hydraulikleitung 38 pumpt, die die Verbindung zwischen der Einheit 24 und der vorhandenen hydraulischen Steuerungseinheit des Fahrzeuges darstellt, so "daß die hydraulische Steuerungseinheit mit der erforderlichen Flüssigkeit für die Notfunktion beaufschlagt wird. Die Spule 39 des Relais 23 wird von den Relais 21 und 22 gesteuert, die ihrerseits durch den Strömungsschalter 17 gesteuert werden, um die Batterie 13 an die Einheit 24 anzuschließen.

Die eläctrische Schaltung enthält ferner eine Leitung 41, die eine Verbindung zwischen der Batterie 13 und dem Zündschalter 16 herstellt, der seinerseits an die zu den Relais 22 und verlaufenden Leitungen 31 und 42 anschaltbar ist. Der Kontakt des Relais 22 ist einerseits an die Leitung 31 angeschlossen, und sein anderes Ende ist mit einer Leitung 44 verbunden, die mit der Leitung 32 in Verbindung steht. Das Relais 22 besitzt eine mit der Leitung 32 verbundene Spule 46, und das andere Ende der Spule 46 ist über eine Leitung 47 geerdet. Der Kontakt 48 des Relais 22 ist mit seinem einen Ende an eine Leitung 49 und mit seinem anderen Ende an eine Leitung 51 angeschlossen. Über die beiden Kontakte 43 und 48 des Relais kann somit eine elektrische Verbindung zwischen den Leitungen 31 und 44 sowie zwischen den Leitungen 49 und 51 hergestellt und unterbrochen werden. Auch der Strömungsschalter 17 hat einen Kontakt 52, der eine Verbindung entweder zur Leitung 32 oder zur Leitung 33 herstellen kann. An die Leitungen 33 und 49 ist die Spule 53 des Relais 21 ange-

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schlossen. Das Relais 21 besitzt zwei Kontakte 54 und 56. über den Kontakt 54 kann eine Verbindung zwischen den Leitungen 42 und 57 hergestellt werden. Über den Kontakt 56 kann eine Verbinduung zwischen den Leitungen 58 und 28 bewirkt werden, wobei die Leitung 58 mit der Leitung 42 verbunden ist.

Nachdem vorangehend die einzelnen Teile des elektrischen Systems genannt wurden, wird nachfolgend eine Funktionsbeschreibung des Systems gegeben. Bei Schließen des Zündschalters 16 wird Spannung von der Batterie 13 an den Kontakt 52 des Strömungsschalter s sowie an den Kontakt 54 gelegt. Bevor das normale Steuerungsstem im Fahrzeug arbeitet, d.h. bevor Hydraulikflüssigkeit in das System fließt, befindet sich der Strömungsschalter 17 in seiner geschlossenen Stellung, in der der Kontakt 52 mit der Leitung 33 verbunden ist'. Zu diesem Zeitpunkt ist jedoch die elektrische Schaltung noch nicht geschlossen, weil das Relais 21 und insbesondere dessen Spule 53 nicht geerdet ist.

Wenn dann durch den Betrieb des Fahrzeugmotors im Hydrauliksystem die Hydraulikflüssigkeit strömt, stellt der Strömungsschalter 17 die Strömung der Hydraulikflüssigkeit fest, und dessen Kontakt 52 öffnet, so daß eine Verbindung mit der Leitung 32 hergestellt wird. Nunmehr wird die Spule 46 erregt, und dadurch wird über den Kontakt 48 eine Verbindung mit der Leitung 51 hergestellt, so daß über die Leitungen 49, 51 und 47 der erforderliche Erdanschluß für das Relais 21 hergestellt wird. Zugleich wird über den Kontakt 43 eine Verbindung mit der Leitung 44 hergestellt, und der Kontakt 43 bleibt in dieser Lage unabhängig von der Lage des Kontaktes 52 des Strömungsschalters, weil der Zündschalter 16 geschlossen ist und damit eine Verbindung zu den Leitungen 31, 32, 44 und dem Erdanschluß 47 besteht.

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Zu diesem Zeitpunkt arbeitet daher das Steuerungssystem des Fahrzeuges, jedoch ist das elektrische Notsystem der Erfindung noch nicht in Betrieb, da es zu diesem Zeitpunkt noch nicht benötigt wird, und daher stellt das Relais 21 keine Verbindung mit dem Relais 23 her.

Wenn jedoch im normalen Steuerungssystem des Fahrzeuges die Hydraulikströmung abnimmt oder fehlt, beispielsweise beim Abwürgen des Motors oder aus anderen Gründen, dann stellt der Schalter 17 diesen Strömungsverlust fest, und sein Kontakt 52 stellt eine Verbindung mit der Leitung 33 her, die die Spule erregt, wodurch die Kontakte 54 und 56 betätigt werden und eine Verbindung mit den Leitungen 57 bzw. 28 herstellen. Durch diese Betätigung des Strömungsschalters 17 werden die elektrischen Schaltkreise in den Relais 21 und 22 geschlossen, wodurch das Relais 23 erregt wird, dessen Kontakt 37 schließt und dadurch die aus Elektromotor und hydraulischer Pumpe bestehende Einheit erregt, wodurch die erforderliche hydraulische Hilfsleistung zur Verfügung gestellt wird.

Unabhängig von der.Stellung des Kontaktes 52 des Strömungsschalters, d.h. unabhängig von der hydraulischen Strömung durch den Schalter 17 verbleiben die Kontakte 54 und 56 in ihrer offenen Lage, in der sie eine Verbindung mit den Leitungen 57 und 28 herstellen, und somit befindet sich das Notsystem in Betrieb, nachdem es einmal in der oben beschriebenen Weise zur Wirkung gebracht worden ist. Es besteht somit eine elektrische Verbindung zwischen der Batterie 13 und über den Zündschalter 16 und die Leitungen 42, 58 und 28 zur Spule 39, so daß der Kontakt 37 in seiner geschlossenen Lage verbleibt und damit eine angemessene Strömung an hydraulischer Flüssigkeit gewährleistet ist.

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In Fig. 3 nehmen die Schalter des erfindungsgemäßen Notsystems ihre wirksame Lage ein. Somit sind die Kontakte der Relais 21 und 22 in Abweichung von ihrer normalerweise geschlossenen Stellung gemäß Fig. 2 geöffnet, und der Strömungsschalter 17, in dessen normalerweise offenen Stellung der Kontakt 52 eine Verbindung mit der Leitung 32 herstellt^ befindet sich in seiner geschlossenen Lage. Wenn das System sich in dem in Fig. 3 dargestellten Zustand befindet, verbleibt es in diesem Zustand, bis der Zündschalter 16 geöffnet wird, so daß die erwünschte Notfunktion gewährleistet ist. Ferner entnimmt das erfindungsgemäße System keine elektrische Leistung, während der Motor gestartet wird, da sowohl der Zündschalter 16 als auch der Strömungsschalter 17 sich in ihrer in der Zeichnung unteren Lage befinden müssen und der Kontakt 52 sich in seiner unteren oder normalerweise offenen Stellung nur befinden würde, nachdem eine hydraulische Strömung aufgebaut worden ist, während sich der Kontakt 43 in seiner offenen Position befindet, in der eine Verbindung mit der Leitung 44 besteht, um die Erdschaltung für das Relais 21 in der beschriebenen Weise zu schließen. Das System ist dann jedoch unmittelbar für den Einsatz bereit, nachdem der Motor gestartet wor-•den ist und der Kontakt 52 des Strömungsschalters 17 eine Verbindung mit der Leitung 32 hergestellt hat.

Das System kann normalerweise kurzzeitig zur Prüfung und Schmierung betrieben werden, wenn durch den üblichen Diesel-Abschaltknopf der Dieselmotor abgeschaltet ist und bevor der Zündschalter 16 ausgeschaltet wird.

Zusammengefaßt fühlt das erfindungsgemäße System einen Verlust an primärer hydraulischer Steuerleistung ab und schaltet im Bedarfsfall eine elektrisch betriebene Hilfspumpe ein. Das System verwendet eine logische Relaisschaltung, um die richtige

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Reihenfolge der Betriebsabläufe sicherzustellen und das Hilfssystem einzuschalten, und diese Reihenfolge besteht darin, daß zunächst der Zündschalter 16■geschlossen wird und das System
die hydraulische Strömung abtastet, worauf es bei Feststellung eines Verlustes in der hydraulischen Strömung die aus dem Elektromotor und der Hydraulikpumpe bestehende Hilfskombination 24 einschaltet.

-Patentansprüche-

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Claims

Patentansprüche :

1. Elektrische Schaltung für ein Fahrzeug, dessen Steuerungssystem über eine Hydraulikpumpe betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß an die Hydraulikleitung (18) des Systems ein auf die Strömung der Hydraulikflüssigkeit ansprechender Strömungsschalter (17) angeschlossen ist, dessen Kontakt (52) bei normaler Strömung geschlossen und bei mangelnder Strömung geöffnet ist, daß in Reihe mit dem Strömungsschalter (17) und der Fahrzeugbatterie (13) ein weiterer elektrischer Schalter (16) zur An- und Abschaltung des Strömungsschalters (17) an die bzw. von der Batterie (13) geschaltet ist, daß eine Kombination (24) eines Elektromotors mit einer zweiten hydraulischen Pumpe vorgesehen ist und mit dem Elektromotor und dem Strömungsschalter (17) ein Relaissystem (21, 22, 23) elektrisch verbunden ist, das automatisch auf die Stellung des Kontaktes (52) des Strömungsschalters (17) anspricht und die Verbindung des Motors (24) mit der Batterie (13) herstellt oder trennt, daß das Relaissystem drei Relais (21, 22, 23) mit Spulen (53, 46, 39) und Kontakten (54, 56, 43, 48, 37) enthält, die in Abhängigkeit des Stromes durch die Spulen (53, 46, 39) geöffnet und geschlossen werden, daß die Spulen (53, 46) von zwei der Relais (21, 22) elektrisch mit Anschlüssen (32, 33) des Strömungsschalters (17) so verbunden sind, daß sie wechselweise entsprechend der Strömung im Strömungsschalter (17) an den zusätzlichen Schalter (16) anschaltbar sind, daß die Kontakte (54, 43) der beiden Relais (21, 22) mit dem zusätzlichen Schalter (16) verbunden sind, und daß die beiden Relais (21, 22) elektrisch miteinander verbunden sind, wobei das eine geerdet und das andere mit der Spule (39) des dritten Relais (23) verbun-

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den ist, und wobei der Kontakt (37) des dritten Relais (23) mit dem Elektromotor (24) und der Batterie (13) verbunden ist und schließt, wenn die Spule (39) erregt ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche elektrische Schalter (16) der Zündschalter des Fahrzeuges ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geerdete Relais (22) mit dem normalerweise offenen Anschluß (32) des StKJmungsschalters (17) und das andere Relais (21) mit dem normalerweise geschlossenen Anschluß (33) des Strömungsschalters (17) elektrisch verbunden ist, so daß die Spule (53) des anderen Relais (21) mit dem zusätzlichen Schalter (16) verbunden ist, wenn die Strömung im Strömungsschalter ein Minimum beträgt und dadurch das dritte Relais (23) an die Batterie (13) angeschlossen wird.

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