DE2710532A1 - Fahrzeugantriebssystem mit rotationsantriebsmaschine insbesondere waermekraftmaschine - Google Patents

Fahrzeugantriebssystem mit rotationsantriebsmaschine insbesondere waermekraftmaschine

Info

Publication number
DE2710532A1
DE2710532A1 DE19772710532 DE2710532A DE2710532A1 DE 2710532 A1 DE2710532 A1 DE 2710532A1 DE 19772710532 DE19772710532 DE 19772710532 DE 2710532 A DE2710532 A DE 2710532A DE 2710532 A1 DE2710532 A1 DE 2710532A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
vehicle
output
flywheel
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19772710532
Other languages
English (en)
Inventor
Daniel Locker
Morris Leonard Miller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SCIENTIFIC RES FOUNDATION
Original Assignee
SCIENTIFIC RES FOUNDATION
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SCIENTIFIC RES FOUNDATION filed Critical SCIENTIFIC RES FOUNDATION
Publication of DE2710532A1 publication Critical patent/DE2710532A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/08Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
    • B60K6/10Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable mechanical accumulator, e.g. flywheel
    • B60K6/105Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means by means of a chargeable mechanical accumulator, e.g. flywheel the accumulator being a flywheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/10Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of fluid gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G3/00Other motors, e.g. gravity or inertia motors
    • F03G3/08Other motors, e.g. gravity or inertia motors using flywheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Auxiliary Drives, Propulsion Controls, And Safety Devices (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)

Description

THE SCIENTIFIC RESEARCH FOUNDATION in Jerusalem/Israel
Fahrzeugantriebssystem mit Rotationsantriebsmaschine insbesondere Wärmekraftmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssystem für von ?ärmekraftaaschinen angetriebene Fahrzeuge, im besonderen ein Antriebs- und Oetriebeeystem, das Speichervorrichtungen für kinetische Cnergie aufweist, für Verwendung in von rünnekreftmaschinen angetriebenen Fahrzeugen, trie z.B. in einem von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Kraftwagen. Sach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich gemafi den im folgenden gebrachten Erläuterungen ein von eines elektrischen Uotor angetriebenes Fahrzeug zu bauen, z.B. einen 3abeletapler.'
709837/0981
ORIGINAL INSPECTED
Aus der Vergangenheit sind eine Anzahl von Versuchen bekannt, Kahrzeugantriebssysteme bereitzustellen, die Speichervorrichtungen für kinetische Energie aufweisen. In den fünfziger Jahren hat die schweizerische Oerlikon Gesellschaft versucht ein elektrisches Fahrzeug zu bauen. Dieses Fahrzeug besaß ein Paar llotorgeneratoren, ein Schwungrad und elektrische Steuergeräte, und funktionierte auf die folgende Art und Weise: In der ersten Betriebsart wird ein von einer äußeren Quelle gelieferter elektrischer Strom einem ersten Motorgenerator zugeführt der, als Motor arbeitend, das Schwungrad mit hoher Drehzahl antreibt, wodurch im Schwungrad kinetische Energie gespeichert wird. Wenn das Fahrzeug in der zweiten Betriebsart funktioniert, wird die kinetische Energie des Schwungrads vom selben, jetzt im Generatorbetrieb arbeitenden Hotorgenerator in elektrischen Strom umgewandelt, der seinerseits dem zweiten Motorgenerator zugeführt wird, welcher, als Motor arbeitend, das Fahrzeug entreibt. In einer dritten Betriebsart, während Verzögerung des Fahrzeugs, wird die kinetische Energie des Fahrzeugs vom zweiten, jetzt als Generator arbeitenden Motorgenerator in elektrische Energie umgewandelt. Diese elektrische Energie wird ihrerseits verendet,den ersten, als Motor arbeitenden Motorgenerator anzutreiben, um das Schwungrad wieder "aufzuladen".
Dieser Versuch gespeicherte Energie zu verwenden ist ■it folgenden Kachteilen behaftet: Der 'Wirkungsgrad der Energie-Übertragung wird weitgehend von den begrenzten «'irkungsgraden der Motorgeneratoren und der Steueranlage eingeschränkt. Der Wirkungsgrad herkömmlicher Motorgeneratoren beträgt höchstens 88K und fällt im Normalbetrieb auf 70-80*. Da der Fahrzeugsantrieb mit gespeicherter kinetischer Energie ein Hintereinanderachalten der beiden llotorgeneratoren verlangt, zu deren Verlusten
709837/0988
ORIGINAL INSPECTED
noch die Verluste der Steuerkreise dazukommen, wird der 'Wirkungsgrad der ganzen Anordnung auf ein unvertretbar niedriges Niveau heruntergedrückt. Der zweite wesentliche Nachteil liegt in den hohen Anachaffungskosten des Hotorgeneratorpaars und auch der elektrischen Steueranlage, bedingt durch deren verhältnismäßige Kompliziertheit und die Notwendigkeit sie im Hochleistungsbereich zu betreiben.
Ein anderer Versuch ein mit Speicherung von kinetischer Energie versehenes Antriebssystem für ein Fahrzeug mit wärmekraftmaschine wurde in den fünfziger Jahren unternommen. Dieses, als Gyreacta bekannte System enthält ein Schwungrad und eine «Γβηαβ-krnftibFi.Li.ne, die mit einer ersten, bez«. zweiten Meile eines Differential-Umlaufgetriebes verbunden sind. Die dritte 'Afelle des Getriebes ist mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden. Wie bei allen Differentialgetrieben sind die jeweiligen Drehmomente und Drehzahlen der verschiedenen Wellen durch die folgenden Gleichungen bestimmt:
B1T1 + B2 T2 +a3T3 =0
bl Nl + b2 N2 + b3 N3 =0·
wobei T, das am Schwungrad wirkende Drehmoment, T2 das Drehmoment der Wärmekraftmaschine, und T3 das den Treibrädern zugeführte Abtriebsdrehmoment darstellen, und wobei U1 die Drehzahl des Schwungrads, Nj die Drehzahl der 'Wärmekraftmaschine und N3 die Drehzahl der Abtriebswelle darstellen, und a^ und b^ von der Konstruktion des Differentials bestimmte Konstanten sind.
Aus diesem Grund sind die Drehmomente und Drehzahlen der Wärmekraftmaschine und des Schwungrads nicht unabhängig regelbar, wie es zur Optimierung des 'Wirkungsgrad von Schwungradsystemen notwendig ist*
Ein weiterer Versuch eines die Speicherung kinetischer Energie vorsehenden Antriebssystems wurde an der Technischen
709837/098$
ORIGINAL INSPECTED
Hochschule Aachen (BDR) unternommen und ist in einer Veröffentlichung "Hybridantrieb Bit Gyro-Xomponente für wirtschaftliche und dynamische Betriebsweise" beschrieben, die in dem im Februar 1973 in Washington D.C. abgehaltenen Elektric Vehicle Symposium vorgebracht wurde.
Die vorgeschlagene Vorrichtung sieht eine Kombination von wärmekraftmaschine, Schwungrad, elektrischem Motorgenerator und Differential vor·
Sie Wärmekraftmaschine ist direkt an das Schwungrad und an eine erste Welle des Differentials angekuppelt.
Der Motorgenerator ist an die zweite Seile des Differentials angekuppelt, und die dritte Xelle des Differentials ist an ein Schaltgetriebe angeschlossen. Durch Regelung des vom elektrischen Motorgenerator erzeugten Drehmoments, sowie der Kraftstoffzufuhr sur wärmekraftmaschine kann erreicht werden, daS während Fahrzeugbeschleunigung das Schwungrad verzögert wird, und während Fahrzeugverzögerung es Energie rückgewinnt. Während des Fahrzeugbetriebe ist die Wärmekraftmaschine direkt und mit einem festen übersetzungsverhältnis an das Schwungrad angekuppelt.
Die Aachen-Anordnung ist mit einem wesentlichen Nachteil behaftet, indem nämlich wegen der direkten Kupplung zwischen 7äraekraftmaachine und Schwungrad,·die Wärmekraftmaschine mit maximaler Drehzahl läuft, wenn das Fahrzeug mit minimaler Geschwindigkeit fahrt, wogegen sie bei, hohen Fahrzeugsgeschwindigkeiten mit miniaalen Drehsahlen arbeitet. Da nun bei niedrigen Drehzahlen der Wärmekraftmaschine das Abtriebedrehmoment verbaltnismäflig niedrig, und daher ungenügend ist, um ein sich ■it verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten bewegendes Fahrzeug anzutreiben, so mufl das feste übersetzungsverhältnis verhältnismäßig niedrig sein, um bei hohen Kahrzeugsgeschwindigkeiten ge-
709837/0981
ORIGINAL INSPECTED
nügend hohe Motordrehzahlen zu ermöglichen. Die Anwendung solch eines niedrigen Obersetzungsverhültnissee resultiert jedoch in unzulässig hohen Motordrehzahlen bei niedrigen Fahrzeugsgeschwindigkeiten. Maximale Drehzahlen der Viärmekraftmaschine sind unerwünscht, da sie reduzierte Kraftstoffnutzleistung, erhöhte Geräuschentwicklung und erhöhten Verschleiß der bewegten Kraftmaschinenteile nach sich ziehen.
Es ist bekannt, daS der Kraftstoffverbrauch der herkömmlichen T/ärmekraftmaschinen eich wie eine exponentielle Funktion ihrer Drehzahlen verhält. Bei Geschwindigkeiten unter 25 km/h, die an und für sich wenig Leistung erfordern, resultiert die verhältnismäßig hohe Drehzahl des Aachen-Fahrzeugmotors in verhältnismäßig hohem Kraftstoffverbrauch, gemessen an der wirklichen Leistungsabgabe.
Sie Lebensdauer einer gebräuchlichen Wärmekraftmaschine (Verbrennungsmotor) ist bekannterweise eine inverse Funktion der mittleren Betriebedrehzahl. Im normalen Stadtbetrieb bewegt sich ein Fahrzeug meist mit der Hälfte seiner Höchstgeschwindigkeit. Beim Aachen-Fahrzeug füllt daher das Maximum von Motorenverschleiß, Geräuschentwicklung und unwirtschaftlichem spezifischem Kraftstoffverbrauch auf einen verhältnismäßig großen Teil des Fahrzyklus. Fahrzyklen sind u.a. in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben worden:
a. Development of the Federal Urban Driving Schedule S.A.E. Paper 730553
b. Development of the Federal Urban Driving Cycle for Fuel Economy Measurement
Kruse, R. E. and Paul sell, CD. March 1974, EPA Office of Air Programe, Ann Arbor, Michigan.
c. Characteristics of Urban Bus Driving Cycles R.A* Renner and R.D. Lawhorn
S.A.E. Paper 720239
709837/0988
ORIGINAL INSPECTED
d* Electric Vehicle Test Procedure S.A.E. J227
Ein «eiterer wesentlicher Nachteil des Aachen-Systeme ist seine verhältnismäßig große Aufwendigkeit, bedingt durch die Notwendigkeit für einen Motorgenerator, eine Batterie zum Antrieb desselben, und ein Steuersystem zur Regelung der Drehmomentabgabe des Motorgenerators.
Zwei weitere Entwicklungen auf dem Gebiet der Antriebs- und Ubertragungssysteme mit Speicherung von kinetischer Energie für Verwendung von Wärmekraftmaschinen sind unter dem Titel "Flywheel Feasibility - Study and Demonstration"(CKSC-0007915) in einer Lockheed-Corporation Veröffentlichung vom April 1971 beschrieben worden.
Die Lockheed-Veröffentlichung beschreibt eine erste Ausführungsform mit einem Motor und einem Schwungrad, die über separate Kupplungen mit der Eingangsseite eines Regelgetriebes verblauen sind, dessen Auagangsseite mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden ist. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der Aachen-Vorrichtung darin, daß kein Motorgenerator und keine Energiequelle für einen solchen notwendig sind. Weiterhin, während die Aachen-Vorrichtung ein Differentialgetriebe verwendet, gebraucht das Lockheed-System ein gewöhnliches, stufenlos regelbares Getriebe. Die auf der direkten Kupplung zwischen Wärmekraftmaschine und Schwungrad bei einem festen Übersetzungsverhältnis beruhenden, der Aachen-Vorrichtung anhaftenden Nachteile sind jedoch auch in dieser ersten AusfUhrungeform vorhanden.
Die in der Lockheed-Veröffentlichung bekanntgegebene »weite AusfUhrungsform enthält ein über ein Regelgetriebe an ein Antriebsrad des Fahrzeugs gekuppeltes Schwungrad und eine Energiequelle wie z.B. eine Wärmekraftmaschine, die über ein zweites
709837/0988
ORIGINAL INSPECTED
Regeigetriebe mit dem Schwungred und mit dem ereten Regelgetriebe verbunden ist. Gemüß dieser Aueführungsform der Lockheed-Vorrichtung sind das Schwungrad und die Wärmekraftmaschine auf solche Art verbunden, da3 deren Leistungen gleichzeitig an die Antriebsräder des Fahrzeugs Übertragen werden. Das System hat den Nachteil verhältnismäßiger Aufwendigkeit, verursacht durch die benötigten zwei Kegelgetriebe und des reduzierten Wirkungsgrads, der in der Tatsache begründet ist, daß der Leistungefluß die Antriebsräder des Fahrzeuge nur über zwei Regelgetriebe erreichen kann.
Auf Seiten 4-3 bis 4-5 beschreibt die erwähnte Lockheed-Veröffentlichung ein Regelsystem zur Regelung der Leistung der iarmekraftoeschine, dessen Aufgabe es ist, die Summe der kinetischen Energien von Schwungrad und Fahrzeug auf einem konstanten Wert zu halten. Die Fahrzeugegeschwindigkeit wird quadriert und normalisiert, um die kinetische Energie des Fahrzeugs zu ergeben. In ähnlicher Weise wird auch die üchwungradgeschwindigkeit quadriert und normalisiert, zur Bestimmung der kinetischen Energie des Schwungrads. Die beiden Werte der kinetischen Energien «erden summiert und ergeben die gesamte kinetische Energie der Schwungrad/Fahrzeug-Kombination. Eine vorbestimate Größe, im wesentlichen gleich der kinetischen Energie des vollbeladenen Fahrzeugs bei maximaler Dauer (Reise-) geschwindigkeit, wird dann von diesem Gt-üf<:iit*ort dvr kinetischen Energie abgezogen und das resultierende Kegelabweichungssignal als Rückführungssignal verwendet, um die Leistung der ^'ärxekraftmaschine dahingehend zu steuern, daß das Regelabweichungseignal auf ein Minimum gebracht wird.
Das Endresultat des Lockheed "Geaamt-kinetische Energie" Regelkonzepts ist, daß das Schwungrad Energie zur Fahrzeugbeechleunigung abgibt (und während Fahrzeugverzögerung Energie speichert), wogegen die Wärmekraftmaschine nur für die Reisege-
709837/0988
ORIGINAL INSPECTED
echwindigkeit und Zusatzenergie aufkommt.
Ein AusfUhrungsbeispiel des vorgeschlagenen Lockheed-Regelsystcms ist in Fig. 4-1 der obengenannten Lockheed-Veröffentlichung dargestellt und zeigt ein Regelsystem in dem das übersetzungsverhältnis an Hand einer geschätzten, als unmittelbarer Funktion der Fahrzeugsgeschwindigkeit berechneten Reieeleistungsbedarfe geregelt wird.
Die primäre Regelung des Fahrzeugsübersetzungsverhältnissee im vorgeschlagenen Lockheed-Sytem ist also der geschätzte, als Funktion der Fahr-Eeugsgeschwindigkeit berechnete Drehmoaentbedarf zur Beschleunigung. Die Berechnung der gesamten kinetischen Energie wird als Regelabweichungssigaal linear dem Leistungesignal zur Wärmekraftmaschine Übergeordnet, so daß die gesamte kinetische Energie im wesentlichen konstant gehalten wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den Versuchen nach dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile zu beseitigen. Diese Aufgabe wird erfindungegemüB üadurch gelöst, daB ein Antriebssystem vorgesehen ist, mit einer Quelle von Rotationsenergie, einem Schwungrad, mit erste und zweite Antriebsanschlflsse aufweisenden, stufenlos regelbaren CJetriebemitteln und mit Kitteln zur wahlweisen Ankupplung dieser regelbaren Qetriebemittel und dieser Quelle von Rotationsenergie an dieses Schwungrad und an die Antriebsräder eines Fahrzeugs, wobei die Mittel zur wahlweisen Ankupplung erste Mittel aufweisen um in einer
709037/0988
ersten Betriebsart
1) das Schwungrad und die Quelle der Rotationsenergie an den ersten AntriebsanschluS anzukuppeln,
2) den zweiten Antriebsanschluß an die Antriebsräder des Fahrzeugs anzukuppeln, wobei fernerhin die Mittel zur wahlweisen Ankupplung zweite Mittel aufweisen, um in einer zweiten Betriebsart
1) das Schwungrad an den zweiten Antriebsanschluß anzukuppeln,
2) die Quelle der Rotationsenergie und den ersten AntriebsanschluB an die Antriebsrader anzukuppeln,
und wobei weiterhin die Mittel zur wahlweisen Ankupplung Steuermittel aufweisen, um den Betrieb der stufenlos regelbaren Getriebemittel und der Quelle der Hottstior.senergie zu regulieren, mit der Möglichkeit, die Drehzahlen des Schwungrads und der Quelle der Rotationsenergie unabhängig voneinander zu steuern.
Nach einer bevorzugten Ausführungform der Erfindung weisen die Mittel zur wahlweisen Ankupplung auch Mittel auf, um in einer AnlaSbetriebsart die Quelle der Rotationsenergie an den ersten AntriebsanschluB anzukuppeln und das Schwungrad an den zweiten AntriebsanschluB anzukuppeln, sowie Kittel um in einer Bergfahrt-Betriebsart die Quelle der Rotationsenergie an den ersten Antriebsanschluß anzukuppeln und den zweiten AntriebsanschluB an die Antriebsrader anzukuppeln.
709837/0988
-iß-
Weiterhin einer bevorzugten Ausführungsform entsprechend, weisen die Mittel zur wahlweisen Ankupplung erste und zweite Wellenmittel auf, wobei die ersten 'i'ellenmittel en das Schwungrad ankuppelbar sind, die zweiten ',Vellenmittel an die Antriebsräder ankuppelbar sind, der erste Antriebsanschluß an die Quelle der Rotationsenergie, die ersten '.Vellenmittel und die zweiten »Yellenmittel ankuppelbar ist, und der zweite Antriebsanschluß wahlweise an die ersten Vellenmittel und an die zweiten »iellenmittel ankuppelbar ist.
Die besagten ersten Mittel sind wirksam um in der ersten Betriebsart das Schwungrad an die ersten 'i'ellenmittel anzukuppeln, die ersten ',Vellenmittel an den ersten Antriebsanschluß anzukuppeln, die Quelle der Hotationscnergie an den ersten Antriebsanschluß anzukuppeln, und den zweiten Antriebsanschluß en die zweiten '.Vellenmittel anzukuppeln.
Die besagten zweiten Mittel sind wirksam, um in eier zweiten Betriebsart des Schwungrad an die ersten Vellenmittel anzukuppeln, die ersten w'ellenmittel en den zweiten Antriebsanschluß anzukuppeln, die Quelle der Rotationsenergie an den ersten Antriebsanschluß anzukuppeln, und den ersten Antriebsanschluß an die zweiten V.'ellenmittel anzukuppeln.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die ersten und zweiten Mittel in solcher Art wirksam, daß Übergänge zwischen der ersten und zweiten Betriebsart im wesentlichen synchron verlaufen.
709837/0988
Einer weiteren Ausführungsform der Erfindung entsprechend, weisen die steuermittel des Fahrzeugantriebssystema Mittel auf, um die gesamte kinetische Energie des Fahrzeugs und des Schwungrads zu bestimmen, um die gesamte kinetische Energie mit einer Bezugsenergie zu vergleichen, so daß ein Steuersignal erzeugt werden kann. Weiterhin weisen diese Steuermittel Kraftstoffzuführmittel auf,die, ansprechend auf das Steuersignal, die Kraftstoffzufuhr zu der 'Wärmekraftmaschine, und daher deren Leistung regulieren.
Nach einer weiteren Aucfflhrun.jnfor!» der Erfindung kann das oben beschriebene Fahrzeugantriebssystem auch fahrerbetätigte'Kittel aufweisen, um ein die Drehmomentförderung anzeigendes Ausgangssignal zu erzeugen, fernerhin Mittel, ansprechend auf das Steuersignal und auf da3 die Drehmomentförderung anzeigende Ausgangssignal, um ein die Richtung und Größe der Differenz zwischen der vom Fahrer angezeigten Drehmonientforderung und der vom Drehmomentsteuersignal gemeldeten Drehmomentabgabe der 'wärmekraftmaschine anzeigendes Steuersignal fUr das übersetzungsverhältnis des hydrostatischen Getriebes zu erzeugen, und weiterhin auch Betätigungsmittel für das hydrostatische Getriebe, wirksam um, ansprechend auf das Cbersetzungsverhältnissteuersignal, das Übersetzungsverhältnis der regelbaren Getriebemittel zu variieren.
Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung
709837/0988
ist es die Hinzufügung eines Schwungrads zu einer Käraekraftaaschine, die es ermöglicht, eine Wärmekraftmaschine von verhältnismäßig niedriger Leistung su verwenden, wobei die Leistung der ?ürmekraftmaschine nach den stationären Leistungsbedürfnissen des Fahrzeugs für Reise - und Bergfahrt gewählt wird. Energie wird im Schwungrad in der AnlaBbetriebsart ■gespeichert, wobei das Fahrzeug stillsteht und der Uotor zum Aufladen des Schwungrads über das stufenlos regelbare Getriebe an das Schwungrad angekoppelt ist. fahrend Verlangsamung des Fahrzeugs wird des Schwungrad zusätzliche Energie züge rührt. Der Leistungsfluß wird an die Antriebsräder direkt, oder über das einsige, stufenlos regelbare Getriebe übertragen, und dadurch die mangelnde Leistungsfähigkeit vermieden, die den hintereinandergeschalteten Uotorgeneratoren der Oerlikonvorrichtung zueigen ist.
Entsprechend einer Ausführungsfora der Erfindung, und ie Gegensatz zu der bekannten Aachen-Vorrichtung und su der in der Lockheed-VerSffentlichung bekanntgegebenen ersten Ausführungsform, sind die Quelle der Rotationsenergie und das Schwungrad nicht in allen Betriebsarten direkt und mit einem festen Übersetzungsverhältnis aneinander angekuppelt. Die Schwungraddrehzahl kann daher während der Schwungradaufladung in der AXLASS-Betriebsart, wie auch in den Betriebsarten II, IiISDRIG und LA10)JTRA53E ein eich änderndes Vielfaches der Uotordrehzahl, und
709837/0988
während des Betriebs mit direkt verbundenem Schwungrad und Motor, in der 3etriebeart I, ein erwünschtes festes Vielfaches sein.
Is Gegensatz tu dem von der Lockheed-Ausrahrung vorgeschlagenen doppelten Kegelgetriebe, verwendet eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nur ein einzelnes Begeigetriebe, das wirksam ist, um in einer Anzahl von Betriebsarten
a) das Drehzahlverhältnis zwischen dem Schwungrad und der Quelle der Eotationsenergie, und
b) das Drehzahlverhaitnis zwischen dem Schwungrad und der Quelle der Rotationsenergie einerseits, und den Antriebsrädern, andererseits, zu steuern.
Die entsprechend einer Ausfuhrungsform der Erfindung gebauten und wirksamen Steuermittel ermöglichen unabhängige Steuerung der Drehzahlen und Drehmomente des Schwungrads und der Quelle der Rotationsenergie· Dieses Merkmal der vorliegenden Erfindung ermöglicht es den Betrieb des Schwungrads und der Quelle der Sotationaenergie in solcher ?eise zu steuern, daB bei den unterschiedlichen Fahrbedingungen ein Maximum an wirkungsgrad und Kraftstoffeinsparung erreicht werden. Stand-der-Technik-Vorrichtungen wie die Gyreacta, bei denen Schwungrad und Motor nicht unag voneinander gesteuert werden können, sind solcher Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit aber einen weiten Bereich von Fahrbedingungen schon an sich nicht fähig.
709837/098·
ORIGINAL INSPECTED
Im Gegensatz zu dem von Lockheed vorgeschlagenen und oben besprochenen Getriebesteuereystem, wird bei einer Au3führung3form der Erfindung, in der die Wärmekraftmaschine ein Dieselmotor ist, die primäre Steuerung der Motorleistung vom Ausgangssignal einer Steuerschaltung übernommen, die die gesamte kinetische Energie des Fahrzeugs und des Schwungrads mißt, sie mit einem Bezugswert vc'1'iilt.iciit uuü direkt uic in den üotiu1 px'o U,:iürehung eingespritzte Krafts to ffcienge steuert. Die pro Umdrehung in den Motor eingespritzte Kraftstoffxunge ist im wesentlichen dem vom Motor erzeugten Drehmoment proportional. Diese Drehmoiaentabgabe wird mit dem geforderten, durch die Position des Beschleunigungspedals angezeigten Drehmoment verglichen und der Vergleich verwendet, um das Übersetzungsverhältnis und damit die Fahrzeugsgeschwindigkeit zu regeln. Im Gegensatz zum Lockheed-Systea, bei dem ein mehr oder weniger direkter Zusammenhang besteht zwischen der Position des Beschleunigungspedals und der Ltotordrehzahl, und daher der Kraftstoffzufuhr, haben in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Änderungen der Position des Beschleunigungspedals einen unmittelbaren Einfluß auf das Obersetzungsverhältnis und daher auf die Fahrzeugsgeschwindigkeit, und können, müssen aber nicht, die Kreftstoffzuführung zum Motor beeinflussen.
709837/0988
In einer alternativen Ausführun^sform der Erfindung, bei der die Wärmekraftmaschine ein Ottomotor sein kann, ist die Kraftstoffzufuhr zum tfotor im wesentlichen der Leistungsabgabe des Motors proportional.
Wie im folgenden besser klar gemacht wird, ist das Antriebs - und Leiötungaübertragungssyateui einer Ausführungsform der Erfindung besonders für Verwendung mit einer 'wärmekraftmaschine als Quelle der Rotationsenergie geeignet, und bietet Leistungsfähigkeiten in Bezug auf Motorgröße, Lebensdauer, Kraftstoffverbrauch und Umweltsfremdlichkeit, die selbst durch ein Kombinieren der bekannten Merkmale des oben beschriebenen Standes der Technik in diesem Gebiet unverwirklichbar sind.
709837/0988
ORIGINAL INSPECTED
-H-
Das erfindungsaäSige Antriebssystem soll au Band der beigefügten Zeichnungen näher erläutert »erden. Ea zeigt:
Fig. 1- eine acheaatische Darstellung einer bevorzugten Ausfflhrungsfor· der Erfindung;
Fig. 2 - eine scheaatiache Darstellung des in der Ausführungsform nach Fig.l verwendeten Steuersystems;
Fig. 3A - ein Ausführungsbeispiel eines Fahrstufenwählers 68 in einer Ausführungsfora der Erfindung;
Fig· 3B - ein Aasfflhrungsbeispiel eines Injektorsteuerkreises wie er in einer Ausführungsfora der Erfindung verwendet wird;
Fig. 3C - ein Ausführungsbeispiel des Steuerkreises eines hydrostatischen Getriebes, wie er in einer AuaführuAgsfora der Erfindung verwendet wird;
Fig. 3D - ein Ausführungsbeispiel der Steuerung 145 des Synchronisatorbetfitigers, wie aie in einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
Fig· 3S - ein Ausführungsbeispiel der Steuerung 147 des Synchronisatorbetätigers, wie aie in einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
Fig. 3F - ein Ausführungsbeispiel der Steuerung 148 des Synchronisatorbetätigers, wie sie in einer Ausführungsfora der Erfindung verwendet wird;
Fig. 33 - ein Ausführungsbeispiel der Supplungsteuerung 146, wie sie in einer Ausführungsfora der Erfindung verwendet wird;
Fig. 4A - dee Regelgetriebe des Systems nach Fig.l i» AnlaBbetrieb;
Fig· 4B - daa Regeige trieb« des Systeos nach Fig.l in •ine* ersten Betriebszustand;
709837/0988
-•ar-
Fig. 4C - das Regelgetriebe des Systems nach Fig.l in einem zweiten Betriebszustand.
Fig. 4D - das Regelgetriebe des Systems nach fig.l im Landstraßenbetrieb;
Fig. 4E - das Regelgetriebe des Systems nach Fig.l im Betriebszustand "NIEDRIG";
Fig. 5A - die ISotordrehzahl in Abhängigkeit von der Fahrzeugsgeschwindigkeit für ein Fahrzeug einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, verglichen mit einem herkömmlichen Fahrzeug mit handbetätigtem Schaltgetriebe;
Fig. 5B - das Uotordrehmoment in Abhängigkeit von der Fahrzeugsgeschwindigkeit für ein Fahrzeug einer AusfUhrungsforic der vorliegenden Erfindung, verglichen mit einem herkömmlichen Fahrzeug mit handbetätigtem Schaltgetriebe;
Fig. 6 - den prozentualen · Anteil der hydraulisch übertragenen Leistung in der an die Küder gelieferten Gesamtleistung, in Abhängigkeit von der Fahrzeugsgeschwindigkeit, für verschiedene Beschleunigungsbereiche einer Aueführungsform der Erfindung.
Fig.. 1 zeigt in echematischer Form eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung. Eine Wärmekraftmaschine IO ist über eine Kupplung 12 mit einem ersten Antriebsanschluß 14 eines stufenlos regelbaren Getriebes 15 verbunden.
In der gezeigten Ausführungsform der Erfindung, mit einem Bruttofahrzeuggewicht von 34UO kg, ist die Wärmekraftmaschine ein gcviuhnlici.fr Di.csul.u3tor mit einer Leistung von 50 I1S. Ein solches Fahrzeug ist geeignet den im SAE - J 227 Standard der Society of Automotive Engineers in der U.S.A. festgelegten Fahrzyklen Genüge zu tun. Im Vergleich dazu mü3te ein analoges herköaimliches, 34OO-kg wiegendes Fahrzeug 90 FS aufweisen, um die
709837/0968
ORIGINAL INSPECTED
-Vf-
SAE J 227- Forderungen zu erfüllen. Es soll hervorgehoben werden, daß die Wärmekraftmaschine jede Art von Verbrennungsmotor sein kann, z.B. ein gewöhnlicher Kolbenmotor, ob nun nach dem Otto-, Diesel - oder Zweitaktprinzip, ein Umlaufmotor, eine Gasturbine, oder irgend eine andere Brennkraftmaschine mit innerer oder äußerer Wärmezufuhr. Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Wärmekraftmaschine auch durch einen drehzahlgeregelten Elektromotor ersetzt werden.
Das Getriebe 15 ist vorzugsweise ein gebräuchliches, leistungsteilendes hydrostatisches Getriebe, wie es zum Beispiel in der folgenden Veröffentlichung beschrieben ist: Axialkolben-Umlaufgetriebe, Systematische Ordnung und Berechnung, Dr.- Ing. Helmar Strauch, Mainz/Rh., ölhydraulik und Pneumatik 15 (1971) Kr.9, selten 385-391. Auch andere stufenlos regelbare Getriebe können in einer nach einer Ausführungsform der Krfindung gebauten und betriebenen Anordnung verwendet werden. Es hat sich jedoch erwiesen, daß leistungsteilende Getriebe in verhältnismäßig kompakter Anordnung verhältnismäßig hochwirksamer Leistungsübertragung fähig sind.
Das hydrostatische Getriebe 15 ist mit zwei normalweise geschlossenen Uikroschaltern 182 und 183 versehen, die mechanisch mit den Oberdruckventilen des obig beschriebenen hydrostatischen Getriebes verbunden sind. Die Mikroschalter 182 und 183 sind hintereinander geschaltet und liefern daher ein einziges Ausgangssignal an einen Eingang 744 der Steuerschaltung, die in Verbindung mit Fig.2 weiter unten ausführlich erläutert ist. Sobald irgend eines der beiden erwähnten Überdruckventile anspricht, da der Druck im hydrostatischen Getriebe ein vorbestimmtes Niveau erreicht hat, wird ein Signal abgegeben. Die AusgangsSignale der ilikroschalter 182 und 183 erreichen die Steuerschaltung über geeignete, in der Darstellung nicht gezeigte
709837/0988
Schleifringe, die mit eifern zweiten Antriebsanschluß 16 des Getriebes 15 verbunden sind.
Ein Schwungrad 17, vorzugsweise ein mit Lagern versehenes, hoch-träges Element, ist über ein festes Untersetzungsgetriebe 19 en eine Welle 84 angeschlossen, die ihrerseits über eine Kupplung 21 an eine erste Welle 23 angeschlossen ist. Die Kupplungen 12 und 21 können handelsübliche, elektrisch betätigte Kupplungen sein. Ansprechend auf ein Steuersignal von der Steuerschaltung, schaltet die Kupplung ein, was sie befähigt ein Drehmoment zu übertragen* Sobald das Steuersignal wegfällt, schaltet die Kupplung aus.
In einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung können die Kupplungen 12 und 21 hydraulische, auf Steuersignale in Form von Öldrücken ansprechende Kupplungen sein. In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Kupplung 21 ein genügendes 'i'ärmeableitungsvermögen besitzen, um durch Schlüpfen ein Anlaufen. des Schwungrads 17 zu ermöglichen.
Eine zweite »Velle 31 ist über ein gewöhnliches Differentialgetriebe und eine Hinterachse mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden. Ein erstes und zweites Zahnrad 33 bezw. 35 reiten auf der '.Velle 31 zum Zweck eines wahlweisen Singriffs mit der letzteren. In ähnlicher Vfeise dienen Zahnräder 37 und 39 für wahlweisen Eingriff mit Velle 23. Ein Zahnrad 38 ist fest auf dem ersten Antriebsanschluß 14 des stufenlos regelbaren Getriebes 15 montiert, um sich mit letzterem zusammen zu drehen. Ein zweiter Antriebsanschluß 16 des Getriebes 15 ist ähnlicherweise mit einem auf ihm fest montierten Zahnrad 40 versehen, um sich mit ihm zusammen zu drehen. Die Ausdrücke "erster Antriebsanschluß" und "zweiter Antriebsanschluß" können sich sowohl auf die Antriebs- als auch auf die Abtriebsseite des Getriebes 15 beziehen. In der hier beschriebenen bevorzugten Aus-
709837/0988
fUhrungsform ist der erste Antriebsanschluß als Antriebsseite (Singang), und der zweite Antriebsenschluß als Abtriebsoeite (Ausgang) des Getriebes 15 zu verstehen. Der wahlweise Eingriff der Zahnräder 33, 35, 37 und 39 mit den Wellen 23 bezw. 31 wird durch die Synchronisatoren 42 bezw. 44 vollzogen. Solche Vorrichtungen sind z.B. die von der Zahnredfabrik Friedrichshafen AG (BBD) hergestellten VF-B Sperr-Synchronisatoren.
Der Sperr-Synchronieator 42 wird vom Synchronisatorbetätiger 46, der Sperr-Synchronieator 44 von Synchronisatorbetätigern 47 und 48 gesteuert. Die Synchronisatorbetätiger 46,
47 und 48 sprechen auf von der Steuerschaltung herkommende Steuersignale an.
Die Synchronisatoren 42 und 44 sind normalerweise verschiebbar auf den fellen 23 bezw. 31 angeordnet und werden für gewöhnlich durch ein passendes mechanisches Gestänge gesteuert, des durch einen Schalthebel betätigt wird. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung sind den Betätigern 46, 47 und
48 elektrisch betätigte Solenoide wie z.B. Magnetschulz Typ GTD zugeordnet, die mit Hilfe von einem passenden mechanischen Gestänge die Synchronisatoren in den gewünschten Eingriff mit den jeweiligen Zehnrädern bringen.
In einer anderen Aueführungsform können die Betätiger 46, 47 und 48 handelsübliche, hydraulisch betriebene Kolben sein.
Jeder der Betätiger 46, 47 und 48 kann entweder in einer ausgefahrenen, oder in einer eingezogenen Position sein. Im Ausfahrzustand bringt der Betätiger 46 den Synchronisator 42 in eine Position, in der er das Zahnrad 39 mit der Welle 23 verbindet. Ia Einzugszustand bringt der Betätiger 46 den Synchronisator 42 in eine Position, in der er das Zahnrad 37 mit der Welle 23 verbindet und Zahnrad 39 von dieser «eile abkuppelt.
709637/0988
Die Betätiger 47 und 48 sind in solcher Weise hintereinandergeschaltet, daß wenn beide Betätiger 47 und 48 ausgefahren sind, der Synchronisator 44 in eine Position gebrecht wird, in der er das Zahnrad 33 nit der Welle 31 verbindet und das Zahnrad 39 von dieser Welle abkuppelt. Wenn beide Betätiger 47 und 48 eingezogen sind, wird der Synchrouisator 44 in eine Position gebracht, in der er das Zahnrad 39 mit der !»eile 31 verbindet und das Zahnrad 33 von der Welle abkuppelt.
Wird einer der Betätiger 47 und 48 ausgefahren und der andere eingezogen, so wird der Synchronisator 44 in eine Zwischenposition gebracht, wodurch beide Zahnräder 33 und 39 von der Welle 31 abgekuppelt sind.
Die Verwendung von Synchronisatoren für wahlweise Getriebeschaltung ist normalerweise auf verhältnismäßig trägheitsarae Anwendungen beschränkt. Hoch-träge Anwendungen verlangen meiεtens die Verwendung von schweren, umfangreichen und teueren Kupplungen, da für gewöhnlich ein an eine 3elle anzukuppelndes Zahnrad sich mit einer Winkelgeschwindigkeit dreht, die verschieden ist von der Winkelgeschwindigkeit der Welle. Ss ist daher notwendig entweder das Zahnrad oder die welle zu verlangsamen, um den gegenseitigen Eingriff zu ermöglichen. Normalerweise wird diese notwendige Verlang3emung dadurch erziehlt, daß man die üblichen Kupplungen verwendet, deren Platten so bemessen sind, daß sie genügende «'armeaufhahmefahigkeit haben, um die entstehende Reibungswärme zu absorbieren, üs ist eine besondere eigenschaft der vorliegenden Erfindung, daß es in der Tat möglich ist Sperr-Synchronisatoren für diese Anwendung zu verwenden, um extrem schnelle uangwechsel zu vollziehen, ohne die Notwendigkeit für komplizierte Steuerungseinrichtungen. Es gibt also praktisch ununterbrochenen Leistungsfluß zu den Antriebs-
709837/0988
rädern, ermöglicht dadurch, daß die relativen Abmessungen der Zahnräder und/oder deren Zähnezahlen so gewählt werden, daß die Drehzahlen der Zahnräder und Wellen, die in Eingriff kommen sollen, im Eingriffsmoment im wesentlichen identisch sind. Die Wahl der Zahnräder entspricht der folgenden Gleichung:
D78 D38
D33
— B - S Ot
39 D35 wobei
D^ « Durchmesser oder Zähnezahl eines Zahnrads vom Index i,
*# «. Drehzahl von Anschluß 16 im ·.____+ „._ ,»-_, -;,.._;« Oi = lm Moment w0 der Eln8riff stattfinden soll.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in der als stufenlos regelbares Uetriebe 15 das im obigen Hinweis (Seite 18 ) beschriebene leistungsteilende Getriebe verwendet ist, ot= 1.35.
Es ist klar, daß die Zahnräder 33-40 durch Reibräder von Reibkupplungen oder durch irgend einen anderen passenden Typ von Kupplungen ersetzt werden können, vorausgesetzt daß die oben angeführte Gleichung im wesentlichen erfüllt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform, die im wesentlichen auf elektrischer Steuerung beruht, wird der gegenseitige Eingriff der verschiedenen Zahnräder und Wellen durch den Synchronisatoren von Wellen 23 und 21 betriebsmäßig zugeordnete Fühlelemente überwacht. Die Ausgangsanzeige von Fühlelement bestätigt den Eingriff von Zahnrad 37 und Welle 23; ähnlich bestätigt Fühlelement 52 den Eingriff von Zahnrad 39 und ?;elle 23; Fühlelement 54 den Eingriff von Zahnrad 33 und Welle 31, und Fühlelement 56 den Eingriff von Zahnrad 35 und Welle 31.
709837/0988
Ein zusätzliches Fühlelement 58 bestätigt die Abkuppelung beider Zahnräder 33 und 35 von ihrer jeweiligen Welle. In einer anderen Ausführungsform, in der das Steuersystem im wesentlichen auf hydraulischen Elementen beruht, macht die für gewöhnliche hohe Verläßlichkeit der hydraulischen Steuerung die obengenannten Fühlelemente 50, 52, 54, 56 und 58 überflüssig.
Die Drehzahl der Welle 23 wird vom Fühlelement 176 gefühlt. Ist der Sperr-Synchronisator 42 in der Position, in welcher das Zahnrad 37 an die Welle 23 angekuppelt, und Kupplung 12 eingerückt ist, so ist die Analoganzeige des Fühlelements 176 auch proportional zur Drehzahl der Wärmekraftmaschine 10. Die Drehzahl des Schwungrads 17 wird von einem Fühlelement 60 gefühlt und die Drehzahl der Welle 31, die auch eine Anzeige für die Fahrzeugsgeschwindigkeit ist, von einem Fühlelement 62.
FUhlelemente 78 und 80 liefern Ausgangssignale, anzeigend daß das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 an einem oder dem andern der jeweiligen Enden seines nutzbaren Bereichs ist. Ein weiteres Fühlelement 82 spricht an sobald das übersetzungsverhältnis 1:0 ist. Die hier erwähnten Übersetzungsverhältnisse beziehen sich auf das Verhältnis: Eingangsdrehzahl/ Ausgangsdrehzahl. Das übersetzungsverhältnis 1:0 stellt den Fall dar, bei dem sich der erste Antriebsanschluß 14 des Getriebes 15 dreht, wogegen der zweite Antriebsanschluß 16 sich nicht dreht.
In dem hier dargestellten und beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel, in dem die Wärmekraftmaschine 10 ein Dieselmotor ist, regelt ein normaler, mechanischer Kraftstoffinjektor 64, beispieleweise ein Bosch Typ APE-Injektor, die Kraftstoffzufuhr
709837/0988
ORIGINAL INSPECTED
von einem Kraftstoffbehälter 66 zum Dieselmotor, ansprechend auf voo Kraftstoffinjektor empfangene Steuersignale.
Der Kraftstoffinjektor 64 wird gewöhnlich von einer Steuerstange gesteuert, die Ober ein passendes mechanisches Gestänge mit dem Beschleunigungspedal verbunden ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Steuerstand 167 von einen Injektorbetätiger 69 positioniert, der aus einer Anordnung von elektrisch angesteuerten, hintereinander montierten Solenoiden 61, 63 und 63 besteht. Empfang eines von der Steuerschaltung ausgesandten Signals an irgend einem der Eingänge 308, 551 oder 553 der jeweiligen Solenoide 61, 63 und 65 hat zur Folge, daß ein Kolben um eine angemessene Länge ausfährt, wodurch die Steueretange 167 so verstellt wird, da8 eine vorbestimmte Kraftstoffmenge per Hotorumdrehung vom Kraftstoffinjektor 64 in die «Wärmekraftmaschine 10 eingespritzt wird.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Kraftstoffinjektor ein elektrisch gesteuerter oder elektronischer Kreftstoffinjektor sein.
In einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung wird der Injektorbetatiger 69 von einem handelsüblichen, elektrisch gesteuerten Linearbetätiger. 71 eingestellt. Der Linearbetätiger 71 kann mit einem Elektromotor oder einer equivale.nten Einrichtung ausgerüstet sein, um, auf ein Steuersignal ansprechend, den Betätiger 69 in die passende Position zu bringen. Die Richtung und Geschwindigkeit der Positionsänderung ist von der Polarität bezw· Amplitude des empfangenen Eingangsignale abhängig. tTenn am Eingang 555 ein von der Steuerschaltung kommendes analoges Steuersignal erscheint, verstellt der Linearbe tätiger 71 den Injektorbetätiger 69 und dadurch die Steuerstange
709837/098·
-VS-
16? in solcher Art und %'eise, daß die per Motoruradrehung vom Kraftstoffinjektor 64 in die V/ürmekraftmaschine 10 eingespritzte Kraftstoffmenge fortlaufend und in Abhängigkeit von dem an den besagten Linearbetätiger 71 angelegten Steuersignal geregelt werden kenn.
Die Kombination von Linearbetätiger 71 und Injektorbetätiger 69 gibt daher die Möglichkeit, daß der Kraftstoffinjektor 64 entweder verschiedene, vorwählbare, oder, ansprechend auf passende Signale von der Steuerschaltung, fortlaufend änderbare Kraftstoffmengen einspritzt.
Der Linearbetätiger 71 liefert auch ein die Position des Injektorbetätigers 69 anzeigendes Ausgangssignal 578.
Das operative Übersetzungsverhältnis des stufenlos regelbaren Getriebes 13 wird durch den auf Signale von der Steuerschaltung ansprechenden Obersetzungswähler 67 bestimmt. In dem hier dargestellten AusfUhrungsbeispiel, in dem das Getriebe I^ ein leistungsteilendes Getriebe ist, besteht der Übersetzungswähler 67 aus einem elektrisch steuerbaren Linearbetätiger dessen Funktion es ist, eine verschiebbare Muffe 169 über ein passendes mechanisches Gestänge relativ zum Körper des Getriebes und parallel zur Längsachse der Welle 14 zu bewegen. In einer anderen Ausführungsform kann der Übersetzungswähler 67 die Form eines hydraulischen Kolbens haben.
Dem Fahrer stehen vier Schaltstufen zur Verfügung. Sin Fahrstufenwähler 68 hat einen in vier wählbare Positionen versetzbaren Schalthebel 73: NIEDRIG - entspricht der niedrigen Fahrstufe, FAHBT - entspricht der Normalfahrt, NEUTRAL und RÜCKWÄRTSGANG.
yie aus Fig. 3A zu ersehen ist, empfängt der Fahrstufenwähler auch Signale an den Eingängen 755, 740, 742, 760, 762 und 764 vom Ausgang 753 der Steuerschaltung, bzw. von den Fühl-
709837/0988
ORIGINAL INSPECTED
elementen 60, 62, 82, 50 und 56.
Der Fahrstufenwühler 68 wird operativ, sobald der Schalthebel 73 in der NEUTRAL-Stellung ist, um ein TiEUTRAL-Signal abzugeben, welches der Steuerschaltung anzeigt, daß der Fahrer das Fahrzeug in der NEUTRAL-Fahrstufe betreiben will. Das NEUTRAL-Signal wird einem Eingang 302 eines UXD-Tors 99 (Fig*2), als auch einem Anschluß 738 eines Kupplungssteuerkreises 146 zugeführt. In Verbindung mit Fig.2, wird der KupplungSBteuerkreis 146 weiter unten als Teil der Steuerschaltung . beschrieben·
Der Fahrstufenwähler 68 besitzt ein UND-Tor 214, mit vier Eingängen 836, 838, 840 und 842. Eingang 836 empfängt ein Signal, wenn der Schalthebel 73 in der RÜCKw'aRTSGANG-Position ist. Eingänge 838, 840 und 842 empfangen jeweils Signale von Eingängen 760, 762 und 764. Bei gleichzeitiger Anwesenheit von Signalen en den Eingängen 836-842, gibt das UND-Tor 214 ein KÜCK*A'ÄRTSGANG-3ignal an die Steuerschaltungeeingänge 734 und 736 ab.
Das HOCiCi'iiRTSGANG-Signal wird auch an einen Steuereingang des sich neben Fühlelement 82 befindlichen Solenoids 119 abgegeben. In Abwesenheit des RÜCKV.'ÄRTSGANG-Signal8 ist es die Aufgabe des Solenoids 119 die Muffe 169 daran zu hindern, sich in das RÜCKWÄRTSGAXG-Gebiet zu bewegen.
Der Fahrstufenwähler 68 ist auch mit einer FLIP-FLOP-Schaltung 190 versehen, die an ihrem Eingang 802 ein SETZ-Signal erhält, wenn der Schalthebel 73 in der NIEDRIG-Position ist. An einem Eingang 804 erhält der FLIP-FLOP 190 ein RÜCK-STELL-Signal von der Ausgangsseite eines UND-Tor3 192. Im SETZ-Zustand gibt der FLIP-FLOP 190 ein NIEDRIG-Signal an die Eingangsanschlüsse 820 und 826 der UND-Tore 208 bzw. 210 und
709837/0988
den NISDRIG-Ausgang des Fahretufenwählers 68 ab.
Die FLIP-FLOP-Schaltung 190 funktioniert derart, daß sie nach Erhalt eines anfänglichen SETZ-Signals im SETZ-Zustand verharrt, ob nun in der Zwischenzeit ein SETZ-Signal am Anschluß 802 erscheint oder nicht. Die FLIP-FLOP-Schaltung 190 ist daher im wesentlichen eine Speicherschaltung, die eich "erinnert", daß ein SETZ-Signal empfangen wurde, bis sie durch Erscheinen eines RÜCKSTELL-Signals angewiesen wird zu "vergessen". Ähnliche FLIP-FLOP-Schaltungen finden in den anderenorts verwendeten und im Weiteren beschriebenen Schaltkreisen weiteren Gebrauch.
Ua3 UND-Tor 192 erhält am Anschluß 806 ein Signal vom Eingangsanschluß 755, und am Anschluß 808 ein signal von einem NAND-Tor 194, und liefert ein RÜCK-STELL-Signal an Anschluß 804, sobald zwei Signale gleichzeitig an beiden seiner Anschlüsse 806 und 808 erscheinen. Das NAND-Tor funktioniert derart, daß bei Abwesenheit eines Signals an seinem Eingang, ein Signal auf seiner Ausgangsseite erscheint, und umgekehrt.
Der Eingangsanschluß 740 des Fahrstufenwählers 68 führt zu einem Niveauanzeiger 196 der nur dann ein Ausgangssignal abgibt, wenn der analoge Wert des an Anschluß 740 angelegten Signale niedriger ist als der vorbestimmte, einer Minimaldrehzahl des Schwungsrads 17 entsprechender Vert. Diese Minimaldrehzahl, im folgenden als "SDZ-Grund" bezeichnet, beträgt in der hier beschriebenen AuefUhrungeform der Erfindung ungefähr 4500 U/min. Der Niveauanzeiger 196 gibt also kein Signal an das NAND-Tor 194 ab und ermöglicht dadurch das Abgehen eines RÜCK-
709837/0988
STELL - Signals an Anschluß ÖO4, vorausgesetzt, daß ein Signal an Anschluß 755 anliegt und daß der Analogwert dee am Anschluß 740 anliegenden Signals eine Schwungraddrehzahl darstellt, die größer ist als SDZ-Grund.
Das Auegangssignal des Niveauanzeigers 196 wird auch den NAND-Toren 216 und 218 zugeführt.
Der Fahrstufenwähler 68 enthält auch ein UND-Tor 212, dessen Eingang 834 ein Signal erhalt, wenn sich der Schalthebel 73 in der FAHHT-Position befindet, und dessen Eingang 832 ein Signal vom KAND-Tor 216 erhält· Bei gleichzeitigem Vorhandensein von Signalen auf den Eingängen 832 und 834, geht ein FAHRT-Signal vom UND-Tor 212 an die Steuerschaltung ab.
Der Fahrstufenwähler 68 funktioniert daher auf solche Art und «eise, daß er ein FAKRT-Signal aussendet, sobald der Schalthebel 73 in der FAHRT-Position ist, und die Amplitude des Analogsigneis am Anschluß 740 größer ist als SDZ-Grund.
Das Ausgangssignal des HAXD-Tors 218 gelangt an den Eingangsanschluß 810 eines Ui.D-Tors 200.
Das Analogsignal am Anschluß 740 gelangt auch an einen Niveauanzeiger 198, der ein Signal an den Anschluß 812 des UND-Tors 200 abgibt, wenn der Analogwert des Signals am Anschluß 740 niedriger ist als der vorbestimmte, einer vorbestimmten Mindestdrehzahl des Schwungrads 17 entsprechende Wert. Diese Minimaldrehzahl, im folgenden als SDZ-liin bezeichnet, betrügt in der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ungefähr 5800 U/min.
Das Analogsignal am Anschluß 740 gelangt auch an einen Iliveauanzeiger 204, der ein Signal an den Anschluß
709837/098·
818 eines UND-Tors 206 abgibt, wenn der Wert des Signals am Anschluß 740 höher ist als SDZ-Min.
Das Analogsignal am Anschluß 742 wird an einen Niveauanzeiger 202 abgegeben. Wenn der Analogwert des Signals am Anschluß 742 niedriger ist als ein vorbestimmter, einer vorbestimmten Fahrzeuggeechwindigkeit FG-Umschalt (bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ungef. 23km/h) entsprechender Wert, so liefert der Niveauanzeiger 202 ein Signal an den Anschluß 816 des UND-Tors 206, und an ein NAND-Tor 220. Das umgekehrte Ausgangssignal des HAND-Tors 220 kommt auf den Anschluß 814 des UND-Tors 200.
Das UND-Tor 206 liefert ein Signal an den Kingangeanschluß 828 eines UKD-Tors 210, wenn gleichzeitig Signale auf Eingängen 816 und 818 vorhanden sind, d.h., vorausgesetzt, daß die Drehzahl des Schwungrads 17 höher ist als SDZ-Iiin und die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger ist als FG-Umschelt.
Das UND-Tor 200 liefert ein Signal an den 2ingangsanachluß 822 des UND-Tors 208, wenn gleichzeitig Signale auf Eingängengen 810, 812 und 814 vorhanden sind, d.h., vorausgesetzt, daß die Fahrzeugegeschwindigkeit größer ist als FG-Umschalt und die Drehzahl des Schwungrads 17 niedriger ist als der vorbestimmte Wert SDZ-Min, aber höher als SDZ-Orund.
Das FAHRT-Signal vom UND-Tor 212 gelangt auch auf die Anschlüsse 824 und 830 der UND-Tore 208, bzw. 210.
Das UND-Tor 210 liefert ein Signal an den Ausgangs-Anschluß 777, wenn gleichzeitig Signale auf Eingängen 826, 828 und 830 vorhanden sind, i.e., vorausgesetzt, daß a/ ein NISDRIG-Signal vorhanden ist, b/ die Fahrzeugsgeschwindigkeit geringer ist als FG-Umschalt und die Drehzahl des
709837/0988
Schwungrads 17 höher ist als der vorbestimmte Wert SDZ-Min, und c/ der Fahrer den Schalthebel 73 in die FAHRT-Position gebracht hat.
Das UND-Tor 2üB liefert ein Steuersignal an den Ausgangsanschluß 775, wenn gleichzeitig Signale auf Eingängen 820, 822 und 824 vorliegen, d.h., vorausgesetzt, daß a/ ein NIEDRIG-Signal vorliegt, b/ die Fahrzeugsgeschwindigkeit größer ist als FG-Umschalt und die Drehzahl des Schwungrads 17 höher ist als SDZ-Grund, aber niedriger als SDZ-lIin, und c/ der Fahrer den Schalthebel 73 in die FAHRT-Position gebracht hat.
Der Fahrstufenwähler 68 ist so eingerichtet, daß er gleichzeitig Signale an den Ausgangsanschlüssen NIEDRIG und FAHRT aufrecht erhalten kann, wenn ein Obergang von Betriebsart NIEDRIG auf Betriebsart FAHRT im Vorsichgehen begriffen ist.
Ein Beschleunigungspedal 70 liefert ein Analog-Ausgangssignal an die Steuerschaltung und zeigt so die Absicht des Fahrers in Bezug auf die Fahrzeugsbetriebsart an. In einer bevorzugten AusfUhrungsform wird das Analog-Ausgangssignal von einem normalen Potentiometer geliefert, das ein der Herunterdrückung des Beschleunigungspedals im wesentlichen proportionales Analogsignal abgibt. Das Pedal 70 umfaßt auch Schalter- und Schwellenmittel deren Funktion es ist, ein Ausgangssignal an die Steuerschaltung abgehen zu lassen, zur Anzeige der Absicht des Fahrers, das Fahrzeug in Bewegung zu setzen. In einer bevorzugten Ausführungsform können die Schwellenmittel ein normaler elektrischer Schalter sein, der betätigt wird, wenn der Fuß des Fahrers mit einem vorbestimmten minimalen Druck auf das Pedal 70 drückt. '
709837/0988
Die Bremamittel 72 umfassen ein normales Bremspedal, das ein Analog-Ausgangssignal an die Steuerschaltung abgibt, die Absicht des'Fahrers anzeigend, das Fahrzeug zu verzögern. In einer bevorzugten Aus filhrunga form der Erfindung wird das Analog-Ausgangssignal von einem normalen Potentiometer geliefert, das ein der Herunterdrückung des Bremspedals im wesentlichen proportionales Analogsignal abgibt. Das Analog-Ausgangssignal der Bremsmittel 72 ist so eingerichtet, daß das Vorzeichen am Signal immer negativ ist, sodaß der Wert des Analogsignals um so kleiner wird, je tiefer das Bremspedal heruntergedrückt wird. Über ein passendes mechanisches Uestange wird das normale elektrische Potentiometer mit dem Bremspedal verbunden, sodaß der normale hydraulische Betrieb des herkömmlichen Bremssystems nicht beeinträchtigt wird.
Ansprechend auf eine manuelle Anzeigung, daß Inbetriebsetzung der Wärmekraftmaschine erwünscht ist, wird von einem gewöhnlichen Anlaßschalter 74 ein ANLA3S-Signal an einen Anlasser 76 und an die Steuerschaltung abgegeben. Der Schalter 74 sendet auch ein SIN-Signal zum Singangsanschluß 511 der Steuerschaltung. Eine gewöhnliche Kraftfahrzeug-Anlaßbatterie (nicht gezeigt) ist ebenfalls an den Anlaßschalter 74 angeschlossen, so daß die Betätigung des Anlaßschalters 74 die Batteriespannung auch an die Steuerschaltung weiterleitet.
Bezugnehmend auf Fig.2, folgt jetzt eine Beschrei bung des Aufbaus und der Arbeitsweise des Steuersystems, das, ansprechend auf Fahrerbefehle und auf die die Betriebszustände anzeigenden, durch FUhlelemente erfaßten Parameter, die Funktionen der stufenlosen Regelgetriebemittel, der wahlweisen Kupplungsmittel, der Wärmekraftmaschine und des Schwungrads koordiniert.
709837/0988
ORIGINAL INSPECTED
Das ANLASS-Signal vom Anlaßschalter 74 gelangt an den Anschluß 500 eines UND-Tors 99. Das vom Fahrstufenwähler 68 ausgesandte Ausgangssignal N3UTRAL gelangt an den Anschluß 502 des UND-Tors 99. Ansprechend auf den gleichzeitigen Empfang des NEUTRAL- und des ANLA53-Signale, gibt das UMD-Tor 99 ein 'i'irksignal an den Anschluß 504 eines Injektorsteuerkreises 102 ab.
Die in Fig. 3D dargestellte Injektorsteuerung 102 empfängt die folgenden Singengssignale: Am Anschluß 504 vom UND-Tor 99« am Anschluß 526 vom UND-Tor 106 (Steuersignal I), am Anschluß 564 von einem ODER-Tor 115 (Steuersignal II) , am Anschluß 736 vom RÜCK'i'ÄRTSGAXa-Ausgangsanschluß des Fahrstufen«ählers 68, am Anschluß 746 vom FAHRT-Ausgangsanschluß des Fahrstufenwählers 63, am Anschluß 624 von einem Komparator 128, am Anschluß 722 vom NIZDRIG-Ausgangsanschluß des Fahrstufenwählers 68, am Anschluß 680 vom Analog-Ausgang des Beschleunigungspedals 70, am Anschluß 681 vom Ausgangsanschluß 578 des Linearbetätigers 71, und am Anschluß 682 von einem UND-Tor 152 (Steuersignal VII).
Die Injektorsteuerung 1υ2 gibt die folgenden Ausgangssignale ab: An Anschluß 506 zum Anschluß 508 des Solenoids 61, an Anschluß 550 zum Anschluß 551 des Solenoids 63, an Anschluß 552 zum Anschluß 553 des Solenoids 65ι und ein Analog-Ausgangsignal an Anschluß 554 zum Anschluß 555 des Linearbetätigers 71.
Der ßingangsanschluß 504 ist mit einem Ausgangsenschluß 506 verbunden. Der Anschluß 526 ist an einen SETZ-Anschluß 876 eines FLIP-FLOPS 244 angeschlossen. Der KÜCKSTELL-Anschluß 878 des FLIP-FLOPS 244 ist mit
709837/0988
Eingangsanschluß 564 verbunden, der seinerseits an den Anschluß 880 eines UND-Tons 246 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal des FLIO-FLOPS 244 gelangt an den Ausgangsanschluß 550.
Die Anschlüsse 736 und 746 sind mit den jeweiligen Eingängen eines ODER-Tors 252 verbunden. Das Ausgangssignal des ODER-Tors 252 gelangt an ein NAKD-Tor 248, an einen Spuleneingang 884 eines Relais 250 und an den Anschluß 902 eines UND-Tors 262. Das Ausgangssignal des HAND-Tors 248 gelangt an den Anschluß 832 des UND-Tors 246. Gelangen Signale gleichzeitig an die Eingänge 830 und 882, so geht ein Ausgangssignal vom UND-Tor 246 an den Ausgangsanschluß 552 ab.
Yiird ein Signal an der Spule 884 erhalten, so funktioniert das Relais 250 derart, daß ein Eingangsanschluß 886, der ein Analogsignal von Anschluß 624 erhält, an den Ausgang des Relais 250 angeschlossen wird. Bei NichtVorhandensein eines Signals an der Spule 884, unterbricht das Relais 250 die elektrische Verbindung zwischen dem Eingangsanschluß 886 und dem Ausgang des Relais 250, wodurch der Ausgang des Relais 250 mit einem Analogsignal des Wertes Null versehen wird.
Relais finden weite Verwendung in der Injektor-Steuerung 102 und der HSG-Steuerung 104, wobei alle Relais ähnlich dem den beschriebenen Relais 250 arbeiten.
Der Anschluß 722 ist mit einem NAND-Tor 256 verbunden, ale auch mit dem Spuleneingang 896 eines Helais 258 und dem Anschluß 900 eines UND-Tors 262. Das Ausgangssignal des NAND-Tors 256 gelangt an den Spulen-
709837/0988
eingang 890 eines Relais 254. Die Ausgangssignale der Relais 254 und 258 gelangen gemeinsam an den Eingengsanschluß 917 eines Relais 268.
Der Anschluß 680 ist mit dem positiven Anschluß 892 eines !Comparators 260, und mit dem Eingangsanschluß 912 eines Relais 274 verbunden. Der Anschluß 681 ist mit dem negativen Anschluß 894 des !Comparators 260 verbunden. Das Ausgangssignal des !Comparators 260 gelangt an den Eingangsanschluß 898 des Relais 258.
Bei gleichzeitigem Vorhandensein von Signalen an den Eingangeanschlüssen 900 und 902 gibt das UND-Tor 262 ein Ausgangssignal an den Spuleneingang 906 eines Relais 264 und an ein IiAND-Tor 266 ab, dessen Ausgangssignal an den Spuleneingang 916 eines Relais 268 abgeht. Das Ausgangssignal des Relais 268 gelangt an den Eingang 910 eines Relais 270.
Der Eingangsterminal 904 des Relais 264 ist an eine negative Spannung von einer Größenordnung von -24 V angeschlossen. Das Ausgangssignal des Relais 264 geht an den Eingangsanschluß 910 des Relais 270 ab.
Der Anschluß 682 ist an ein NAND-Tor 272 und an den Spuleneingang 914 des Relais 274 angeschlossen. Das Ausgangssignal des NAND-Tors 272 gelengt an den Spuleneingang 908 des Relais 270.
Die Ausgänge der Relais 274 und 270 führen zu einem Eingangsanscnluß 447 eines Relais 435. Der Anschluß 421 eines mit fünf Eingängen versehenen UIJD-Tors 433 erhält ein Ausgangssignal vom Fühlelement 82. Der Anschluß 426 erhält über ein NAND-Tor 431 ein das Herunterdrücken des Beschleunigungspedals 70 anzeigendes Signal. Der An-
709837/0988
Schluß 425 erhält ein Signal vom Fühlelement 50. Der Anschluß 427 erhält ein Signal vom Fühlelement 56, und der Anschluß 429 erhält ein SDZ min. anzeigendes Signal vom Anzeiger 161. Der Ausgang des UND-Tors 433 führt zum NAKD-Tor 434 und zum Spuleneingang 443 des Relais 438. Dem Singangsanschlaß 441 des Relais 438 wird ein Analogsignal von einer GröBenordnung von -24 V zugeführt· Die Ausgänge der Relais 435 und 438 führen zum Ausgangsanschluß 554, der seinerseits zum Eingongsanschluß 555 des Linearbetätigers 71 führt.
Vie oben erwähnt, gibt die Injektorsteuerung 102 ein Ausgangssignal an den Ausgangsanschluß 506 ab, sobald sie am Anschluß 504 ein Eingangssignal erhält. Das Signal am Anschluß 506 geht an den Anschluß 508 des Solenoids 61 des Injektorbetätigers 69. Der. Empfang dieses Signals hat zur Folge, daß der Kolben des Solenoids 61 um eine Länge L-, ausfährt, was zur Folge hat, daß die Steuerstange 167 des Injektors 64 das Hinspritzhubverhältnis rc einstellt, das heißt, das Verhältnis des Hublängenteils während welchem Kraftstoff eingespritzt wird, zur Gesamthublänge. Dieses Verhältnis bestimmt die Kraftstoffaenge, die per Umdrehung der Maschine in die Wärmekraftmaschine 10 eingespritzt wird, wobei ein Wert beibehalten wird, der genügend Kraftstoff sichert, um ein Anlassen des Motors zu gewahrleisten. Weitere einzelheiten der Funktion des Injektorbetätigers 69 werden im Weiteren erläutert.
Fig· 3D zeigt eine Synchronisatorbetätigersteuerung 145. Die Steuerung enthält ein ODER-Tor 400, das aa
709837/0988
Eingang 5BO ein Signal vom Ausgang dee AXD-Tors 99, und am Eingang 658 ein im Weiteren Steuersignal V benanntes Signal empfängt, welch letzteres Signal von einen AKD-Tor 140 herkommt.
£in ODER-Tor 402 erhält am Eingang 593 bzw. 712 ein Steuersignal III von einem UND-Tor 112, bzw. ein Steuersignal Vl von einem UND-Tor 138·
Die Synchronisatorbetätigersteuerung 145 reagiert auf ein Signal en irgendeinem der beiden Anschlüsse 580 oder 658, und gibt ein AUSFAHR-Jignal an den Anschluß 514 des weiter unten zu beschreibenden Betätigers 46 ab. Die Betätigersteuerung 145 reagiert auch auf ein Signal an irgendeinem der beiden Anschlüsse 593 oder 712, und gibt ein RÜCKZIEH-Signal an den Anschluß 596 des betätigers 46 ab. Es versteht sich, daß ein gleichzeitiges Vorhandensein eines Signals an mehr als einem der Eingengsanschlüsse 580, 658, 593 und 712 normalerweise nicht vorkommen würde.
Der Empfang eines Signals vom UND-Tor 99 am Anschluß 514 des Betätigers 46 hat zur Folge, daß der Betätiger 46 ausfährt, wodurch er den Syncnronisator in eine solche Position bringt, daß das Zahnrad 39 und die 'A'elle 23 angekuppelt, und das Zahnrad 37 von der Teile 23 abgekuppelt wird.
Das Ausgangssignal des UND-Tora 99 gelangt auch an die Betätigersteuerung 147 über den Anschluß 582 und an die Betätigersteuerung 148 über den Anschluß 584.
Fig. 3E zeigt die Betätigersteuerung 147· Die Steuerung enthält ein ODER-Tor 404, dessen drei Ein-
709837/0988
günge 582, 583 und 716 jeweilig die folgenden signale empfangen: das Ausgangasignal des UND-Tors 99, das Steuersignal III vom UND-Tor 112 und das Steuersignal VI vom UND-Tor 138.
Ansprechend auf irgendeines der obigen Eingangssignale, sendet das ODER-Tor ein RÜCKZIEH-Signal en den Eingangsanschluß 516 des Betätigers 47. Die Betätigersteuerung 147 weist auch einen Singang 662 auf, der das Steuersignal V vom UND-Tor 140 aufnimmt und es als AUSFAHR-Signal an den Eingang 572 dee Betätigers 47 weiterleitet.
Es versteht sich, daß ein gleichzeitiges Vorhandensein eines Signals en mehr als einem der Eingangsanschlüsse 582, 583, 716 und 662 normalerweise nicht vorkommen würde.
Bezugnehmend auf Fig. 3F: Die Betätigersteuerung 148 weist zwei ODER-Tore 406 und 408 auf. Daa ODER-Tor 406 erhält ein Signal vorn UND-Tor 99 über den Eingang 584 und das Steuersignal Y vom UND-Tor 140 über den Singang 660. Bei Vorhandensein eines der beiden obigen Eingangssignale sendet das ODZR-Tor 406 ein AUSFAHR-Signal an den Eingang 518 des 3etätigers 48.
Am Eingang 594 erhält das OD2R-Tor 408 dos Steuersignal III vom UND-Tor 112, und am Eingang 714, daa Steuersignal VI vom UND-Tor 138. Bei Empfang eines der zwei obigen Eingangssignal sendet das ODER-Tor 408 ein RÜCKZIEH-Signal an den Singang 574 des Betätigers 48.
Empfang eines Signals vom UND-Tor 99 beim Anschluß 516 bz*. 518 veranlaßt den Betatiger 47 rückzuziehen und den Betätiger 48 auszufahren, wodurch der
709837/0988
-ir-
Synchronisator 44 in eine solche Position gebracht wird, daß keines der beiden Zahnräder 33 und 35 mit der Welle 31 verbunden sind.
Das EIN-Signal vom Schalter 74 geht an den Eingangsanschluß 511 der Steuerschaltung 104 des hydrostatischen Getriebes, im Weiteren IISG-Steuerechaltung genannt.
Die in Fig. 3C gezeigte HSG-Steuerschaltung erhält euch Eingangssignale am Anschluß 560 (vom ODER-Tor 115), am Anschluß 534 (vom UND-Tor 106), am Anschluß 756 (vom Fühlelement 50), am Anschluß 758 (vom Fühlelement 56), am Anschluß 628 (vom Fühlelement 52), am Anschluß 629 (vom Fühlelement 54), und am Anschluß 510 (von einem Verstärkerkreis 136). Die HSG-Steuerschaltung erhält das Analogausgangssignal am Anschluß 63 (von der Bremse 72), wie auch Eingangssignal am Anschluß 702 (vom UND-Tor 152), am Anschluß 684 (von einem Komparator 158), am Anschluß 720 (vom LOW Auegangsanschluß des Fahrstufenwahlers 6ü) um Anschluß 565 (vom Fühlelement 176), am Anschluß 772 (vom Fühlelement 62), am Anschluß 776 (vom Ausgangsanschluß 777 des Fahratufen*ählers 68), am Anschluß 750 (vom Fühlelement 60), am Anschluß 774 (vom AusgangsanschluB 775 des Fahrstufenwählers 68), am Anschluß 734 (vom KUCKWÄKTSGAI.'G-Ausgang des Fahrstufenwählers 68) , am Anschluß 766 (vom Fühlelement 82), am Anschluß 744 (von den Schaltern 182, Iü3), am Anschluß 768 (vom UND-Tor 140), und am Anschluß 770 (vom UND-Tor 13d).
Die HSG- Steuerschaltung 104 liefert ein Ausgangssignal am Anschluß 753 zum Anschluß 755 des Fahretufenwahlers 68, und ein Analogausgangssignal am An-
709837/0988
schluB 512 zum Getriebeübersetzungswähler 67.
Die Anschlüsse 511 und 560 sind mit eingängen 918 bzw. 919 eines ODER-Tora 276 verbunden. Der Ausgang des ODER-Tors 276 liefert ein Ausgangssignal zum Spuleneingang 921 eines Relais 280, sowie ein Signal an einem der beiden Eingängen 91B oder 919 erscheint. Eine negative Spannung, z.B. -24 V, ist an den EingangsanschluB 920 des Relais 280 angeschlossen.
Das Ausganges!gnul vom Relais 280 geht an den Eingangsanschluß 922 eines Relais 284, dessen Ausgangssignal an den Eingangsanschluß 983 eines Relais 288 gelangt. Das Ausgangssignal des Relais 288 geht an den Eingang 938 eines Relais 314, dessen Ausgang zum Eingang 948 eines Relais 316 führt. Der Ausgang des Relais 316 führt zum Eingang 950 eines Relais 322, dessen Ausgang zum Eingang 961 eines Relais 324 führt. Der Ausgeng des Relais 324 führt zum Hingang 963 eines Relais 326, dessen Ausgang zum Eingang 965 eines Relais 328 führt. Der Ausgang des Relais 328 führt zum Eingang 967 einer Polaritätsumkehrschaltung 330. Der Ausgang der Polaritätsumkehrschaltung 330 führt zum Eingang 969 eines Relais 332, und der Ausgang des Relais 332 führt zum Auegangsanschluß 512.
Bei Erhalt eines Signals am Aktivierungsanschluß 968 ist es die Aufgabe der Polaritätsumkehrschultung die Polarität des am Singangsanschluß 967 erscheinenden Analogsignale umzukehren. Erscheint kein. Signal am Aktivierungsanschluß 968, so läßt die Scheltung 330 das am Eingangsanschluß 967 erscheinende Signal mit unveründer-
709837/0988
-Jltf-
ter Polarität durch.
Ia folgenden Teil der Beschreibung werden der Schaltung 330 im wesentlichen ähnliche und ähnlich funktionierende Polaritätsumkehrschaltungen vielfach verwendet.
Das Eingangssignal am Anschluß 560 wird auch en den RÜCKSTELL-Anschluß 925 einer FLIP-FLOP-Gchaltung 278 geführt. Der SETZ-AnschluS 924 des FLIP-FLOPS 278 ist mit den Eingangsanschluß 534 verbunden. Der Ausgang dee FLIP-FLOPS 270 führt zum Spuleneingang 926 eines Relais 286, zu einem KAND-Tor 282, dessen Ausgang zum Spuleneingang 923 eines Relais 284 führt, und zu einem KAND-Tor 302, dessen Ausgang zum Anschluß 943 eines UND-Tors 304 führt.
Der Eingangsanschluß 927 des Relais 286 ist an eine positive Spannung angeschlossen, beispielweise +6 V, und der Ausgang des Relais 286 führt zum Eingang 983 des Relais 28d.
Die Anschlüsse 756 und 758 sind mit den Eingängen 928 bzw. 929 eines UND-Tors 290 verbunden. Der Ausgang des UKD-Tors 290 führt zum Anschluß 932 eines ODER-Tore 292 und zum Eingangsanschluß 978 eines UND-Tors 362.
Die Anschlüsse 628 und 629 sind mit den Eingängen 930 bzw. 931 eines UND-Tors 300 verbunden. Der Ausgang des UND-Tors 300 führt zum Anschluß 933 des ODER-Tors 292, zum Aktivierungsanschluß 937 einer Polaritätsumkehrschaltung 296, zum Aktivierungsanschluß 985 einer Polaritätsumkehrschaltung 310, zum Anschluß 958 eines UND-Tors 370, und zum Anschluß 976 eines UND-Tors 356.
709837/0988
Der Ausgang dee ODER-Tors 292 führt zu einem «AND-Tor 294 und zum Spuleneingang 934 eines Relais 298. Der Ausgang des NAND-Tors 294 führt zum Spuleneingang 984 des Relais 288.
Der Anschluß 510 ist mit dem Eingangsanschluß 935 des Relais 298 verbunden und der Ausgang des Relais 298 führt zum Singanßsanschluß 936 der Polaritätsumkehrschaltung 296. Der Ausgang der Polaritütaumkehrschaltung 296 führt sun Kingangsanschluß 938 des Relais 314.
Der Anschluß 630 ist mit dem Anschluß 946 einer Spannungsdetektorechaltung 306 und mit dem Eingangsanschluß 940 eines Relais 308 verbunden. Venn ein Signal nichtnulliger Amplitude am Eingang 946 des Spannungsdetektorβ 3O6 erscheint, ist es die Aufgabe des Spannungsdetektors 306 ein Ausgangssignal.an den Eingangeanschluß 942 des UND-Tors 304 abzugeben. Der Ausgang des UIID-Tors 304 führt zum Spuleneingang 941 des Relais 308 und zu einem NAIID-Tor 312, dessen Ausgang zum Spuleneingang 939 des Relais 314 führt. Der Ausgang des Relais 308 führt zum Singangsanschluß 986 der PoIaritätsumkehrschaltung 310, deren Ausgang zum Eingang 948 des Relais 316 führt.
Der Anschluß 702 ist mit einem XAND-Tor 318 verbunden, dessen Ausgang zum Spuleneingang 947 des Relais 316 führt, wie auch mit Spuleneingang 946 des Relais 320.
Der Anschluß 684 ist mit dem Eingang 945 des Relais 320 verbunden, dessen Ausgang zum Eingang 950 des Relais 322 führt.
709837/0988
ORIGINAL INSPECTED
Der Anschluß 720 ist mit einem NAND-Tor 334 verbunden, dessen Ausgang zum Spuleneingang 949 des Relais 322 führt, wie auch mit dem Spuleneingang 932 des Relais 336, und mit dem Anschluß 957 des UND-Tors 370.
Der Anschluß 565 ist mit dem positiven Eingang 955 eines !Comparators 340 verbunden, wie auch mit dem positiven Eingang 9dl eines Komparators 354.
Der negative Eingang 956 des Komparators 340 erhält eines von zwex vorbestimmten Analogsignalen, S Motor (in der vorliegenden AusfUhrungsforin 3200 U/min) und S Motor hoch (in der vorliegenden Ausführungsform 3500 U/min), und zwar von einem Schaltkreis der im folgenden beschrieben wird.
Am Eingangsanschluß 401 erhält ein Niveauanzeiger 4CO ein Analogsignal vom Anschluß 578 des Injektorbetätigers 69. Der Anzeiger 400 liefert ein Ausgangssignal an den Anschluß 404 eines UND-Tors 406, wenn das am Anzeiger 400 empfangene Signal den Wert Null hat. Das UND-Tor 406 erhält ein Signal auch am Anschluß 408 vom Anschluß 720. Der Ausgang des UND-Tors 406 führt zu einem NAND-Tor 410 und zu der Spule 412 eines Relais 414. Der Ausgang des NAND-Tors 410 führt zu der Spule 416 eines Relais 418. Der Eingangeanschluß des Relais 418 ist mit einer vorbestimmten Spannung S Motor, der Eingangsanschluß des Heiais 416 mit einer vorbestimmten Spannung S Motor hoch verbunden. Die Ausgänge der Relais 418 und 416 sind an den Anschluß 956 des Komparators 340 angeschlossen.
Der Ausgang des Komparators 340 führt zum Ein-
709837/0988
gengsanschluß 953 einer Folaritütsumkehrschaltung 330, deren Ausgang zum Eingang 951 des Relais 336 führt, dessen Ausgang seinerseits zum Eingang 961 des Relais 324 führt.
Der Anschluß 772 ist mit einem Niveauanzeiger 342 verbunden. Bei Empfang eines Analogsignals, dessen Größe unter einem eine vorbestimmte Kinimalgeschwindigkeit des Fahrzeugs (ungef. 10 km/h in der vorliegenden AusfUhrungsform der Erfindung) darstellenden vorbestimmten Vert FG min. liegt, ist es die Aufgabe des Niveauanzeigers 342 ein Signal an einen Aktivierungsanschluß 954 der Polaritätsumkehrschaltung 330 abzugeben. Liegt der Analogwert des Signals am Eingang des Iliveauanzeigers 342 Über dem vorbestimmten Wert FG min., so hat der Niveauanzeiger 342 die Aufgabe, das Signal vom Aktivierungsanschluß 954 zu entfernen.
Der Ausgang des UND-Tors 370 führt zu einem NAND-Tor 346 und zum Spuleneingang 960 eines Relais 344. Der Ausgang des NAND-Tors 346 führt zum Spuleneingang 962 des Relais 324. Der Eingangsanschlu3 959 des Relais 344 ist an eine vorbestiiomte positive Spannung angeschlossen, beispielweise + 24 V. Der Ausgang des Relais 344 führt zum Eingang 963 des Relais 326.
Der Anschluß 776 ist mit einem Eingangsanschluß 987 eines ODER-Tore 350 verbunden. Das ODER-Tor erhält auch am EingangsanschluS 988 ein vom UND-Tor 356 kommendes Eingangssignal. Das UND-Tor 356 erhält Eingangssignale an den Singangsanschlüseen 975 und 976 vom Anschluß 774, beziehungsweise vom Ausgang des UND-Tors 300. Der Ausgang des ODER-Tors 350 führt zum Spuleneingang 972
709837/0988
ORIGINAL INSHbCTED
eines Relais 352 und zu einem iiAXD-Tor 348, dessen Ausgang seinerseits sum Spuleneingang 964 eines Relais 326 führt.
Der Anschlufl 750 ist mit dem negativen Eingang 982 des Comparators 354 verbunden, dessen positiver £ingang ein Signal vom Anschluß 565 erhalt. Der Ausgang des Komparators 354 führt sum Eingang 971 des Relais 352. Der Ausgang des Relais 352 führt zum Eingang 965 des Relais 328 und zu einer Drehzahlsanpassungsschaltung 358.
Die Drehsahlsanpaesungsschaltung 358, die ein gewöhnlicher Komparator sein kann, hat die Aufgabe ein Signal an den Ausgangsanschluß 753 abzugeben, sobald sie ein Analogsignal empfängt, dessen absoluter l'ert niedriger ist als ein vorbestimmten die maxiaal zulässige TJärmeabführung per Einrückung der Kupplung 21 darstellender iert SScnlupf (10 BTU per Kinrückung, in der vorliegenden Ausführung der Erfindung).
Der AnschluQ 774 ist auch mit dem Anschluß 977 des UXD-Tors 362 verbunden, welches auch ein Eingangssignal vom UND-Tor 290 erhält. Der Ausgang des UHD-Tors 362 führt direkt.zum Spuleneingang 973 eines Relais 364 und, über ein NAND-Tor 360, zum Spuleneingang 966 des Relais 328.
Der Eingang 974 des Relais 364 ist an eine vorbestimmte positive Spannung angeschlossen, beispielweise 4-24 V. Der Ausgang des Relais 364 führt zum Eingang 967 des Polaritätsumkehrers 330.
Die Anschlüsse 734 und 766 führen zu den An-
709837/098$
-WS-
Schlüssen 979 bzw. 9ΘΟ eines UliD-Tors 366. Der Ausgang dee UIJD-Tors 366 führt zum Aktivierungsanschluß 968 des Polaritätsumkehrers 330.
Die Anschlüsse 744, 768 und 770 führen zu den zugeordneten Anschlüssen eines NOR-Tors 368. Der Ausgang des HOR-Tors 368 führt zum Spuleneingang 970 des Relais 332.
Die HSG-Steuerschaltung 104 funktioniert derart, daS sie bei Empfang eines SIN-Signals am AnschluS 311, die aa Anschluß 920 des Relais 280 erscheinende negative Spannung über die aktivierten Relais 280, 284, 288, 314, 316, 322, 324, 326, 328 und 332 an den Ausgangsanschluß 512 liefert. Die ansprechend auf ein Steuersignal am AnschluS 311 erfolgende Betätigung der Relais 280, 284, 288, 314, 316, 322, 324, 326, 328 und 332 wird im weiteren erklärt.
Die HSG Steuerschaltung 104 funktioniert weiterhin derart, daß sie bei Empfang eines Steuersignals aa Anschluß 334, im weiteren als Steuersignal I bezeichnet, die aa AnschluS 927 des Relais 286 erscheinende positive Spannung über die aktivierten Relais 286, 288, 314, 316, 322, 324, 326, 328 und 332 an den AusgangsanschluS 312 leitet. Die ansprechend auf Empfang eines Steuersignals I am Anschluß 334 erfolgende Betätigung der Relais 286, 288, 314, 316, 322, 324, 326, und 332 wird im weiteren erklärt.
Die HSG-Steuerschaltung 104 funktioniert weiterhin derart, daß sie bei Empfang eines Steuersignals aa Anschluß 360, ia weiteren als Steuersignal II bezeichnet,
709837/0988
ORIGINAL INSPECTED
die vom Anschluß 927 des Relais 206 gelieferte positive Spannung vom Ausgangsanschluß 512 abnimmt, und dem Ausgangsanschluß 512 die negative Spannung vom Anschluß 920 des Relais 2ΘΟ anliefert.
Die HSQ-Steuerschaltung 104 funktioniert weiterhin derart, daß sie bei gleichzeitigem Ankommen von Steuersignalen an den Anschlüssen 756 und 758, die am Anschluß 510 erscheinende Analogspannung über die aktivierten Relais 298, 314, 316, 322, 324, 326, 328 und 332 dem Ausgangsanschluß 512 anliefert.
Die HSG-Steuerschaltung 104 ist weiterhin derart eingerichtet, daß sie, bei gleichzeitigem Ankommen von Steuersignalen an den Anschlüssen 628 und 629 im wesentlichen so funktioniert, wie im obigen betreffs Ansprechen auf Steuersignale an Anschlüssen 756 und 758 beschrieben, mit Ausnahme der Tatsache, daß die Polarität des am Anschluß 510 angelieferten Analogsignale durch den Poleritätsumkehrer 296 umgekehrt wird, bevor es an den Auegangsanschluß 512 gelangt.
Die HSO-Steuerscheltung 104 ist weiterhin derart eingerichtet, daß sie bei Smpfang eines vom Nullwert abweichenden Steuersignals am Anschluß 630, und wenn der FLIP-FLOP 278 im RÜCKSTELL-Zustand ist, das Analogsignal am Anschluß 630 über die aktivierten Relais 308, 316, 322, 324, 326, 328 und 332 an den Ausgangsanschluß 512 führt. Ansprechend auf ein Ausgangssignal des UND-Tors 300, wird die Polarität des eingängigen Analogsignale am Anschluß 630 vom Polaritütsumkehr 310 umgekehrt.
709837/0988
«'enn aa Aktivierungseingang 9*35 des Polaritütsumkehreie» 310 kein Signal anliegt, wird daa Signal ohne Polaritätsumkehr weitergeleitet. Gleichzeitig wird das Releis 314 deaktiviert, wodurch die am Anschluß 510 erscheinende Analogspannung verhindert wird an den Ausgangsanechluß ^12 zu gelangen.
Die obige Beschreibung der Reaktion der KSG-Steuerschaltung 104 zum Vorhandensein oder Hichtvorhandensein von Steuersignalen an Anschlüssen 756, 758, 628, 629, 510 und 630, bezieht sich auf die Funktion der HSG-Steuerschaltung 104 in den Betriebsarten I und II.
Die HSG-Steuerschaltung 104 ist weiterhin derart eingerichtet, da3 sie bei Empfang eines Steuersignale um Anschluß 702, im weiteren als ein die Fahrt in der Landstraßenbetriebsart anzeigendes Steuersignal VII bezeichnetes Steuersignal, das am Anschluß 634 erscheinende Analogsignal über die aktivierten Relais 320, 322, 324, 326, 328 und 332 an den Ausgangsanachluß 512 weiterleitet.
Die KSG-Steuerschaltung ist weiterhin derart eingerichtet, daß sie, reagierend auf die Anwesenheit des die NIEDRIG-Betriebsart anzeigende NIEDRIG-Signals am Anschluß 720, dem AusgangsanschluB 512 über die aktivierten Relais 336, 324, 326, 328 und 332 ein Analogsignal zuführt, dessen Analogwert den Unterschied zwischen dem an Anschluß 565 erscheinenden Signal und dem analogen Bezugssignal S Motor oder S Motor hoch darstellt, die am Anschluß 956 erscheint. Die Polarität des Ausgangsignols des Koinparators 340 wird durch den Polaritätsumkehr 330 umgekehrt, wenn das Analogniveau des am Eingang 772 erhaltenen Signals niedriger ist als die vom Xiveauanzeiger dargestellte Schwelle F
709837/0988
Der Komparator 354 reagiert auf die Anwesenheit eines einen stattfindenden Obergang von der NIEDRIG-Betriebsart auf die Betriebsart I anzeigenden Signale aa Anschluß 776 and führt dem Ausgangsanschluß 512 über aktivierte Heiais 352, 328 und 332 ein Analogsignal zu, dessen Analogwert den Unterschied zwischen den am Anschluß 565 bzw· 750 erscheinenden Analogsignalen darstellt.
Die HSG-Steuerschaltung 104 funktioniert weiterhin derart, daS sie bei gleichzeitigem Ankommen von Signalen von den Eingängen 756 und 753, und eines einen stattfindenden übergang von der SlEDEIG-Betriebsart auf die Betriebsart II anzeigenden Signals die am Anschluß 974 des Relais 364 anliegende positive Spannung +24 V Ober die aktivierten Relais 364 und 332 an den Ausgangsanschlue 512 anliefert, bis das gleichzeitige Ankochen von Signalen an den Eingängen 62ö und 629 die stattgefundene Einrückung in die Betriebsart II bestätigt. In diesem Augenblick verursacht ein Steuersignal am Ausgang des UXD-Tors 300, zusammen mit der Ausschaltung des Zingangssignels an den Anschlüssen 756 und 758, die Ersetzung der positiven Spannung am Ausgangsanschlufi 512 durch den Analogwert am Ausgang des -Komparators 354.
Die HSG-Steuerschaltung 104 ist weiterhin derart eingerichtet, daß sie, ansprechend auf die gleichzeitige Anwesenheit eines RÜCKWÄRTSGANG- Signals am Anschluß 734 und eines Signals am Anschluß 766, die Polarität des aa Eingang eines Polaritätsumkehrers 330 erscheinenden
709837/0988
Analogsignals umkehrt, wodurch Betrieb im RÜCKWÄRTSGANG ermöglicht »ird.
Die HSG-Steuerschaltung 104 ist weiterhin derart ausgestaltet, daß sie bei Empfang eines Steuersignals an irgendeinem der Anschlüsse 747, 768 oder 770 das Relais 332 deaktiviert, wodurch ein NuIl-Signal an den Ausgangsanschluß 312 abgegeben wird.
Ein -24 T Ausgangssignal vom Ausgangsanschluß 512 der KSG-Steuerschaltung 104 geht an den Getriebeübersetzungswähler 67 ab, ausgelöst durch den Smpfang des ΞΙΝ-Signals vom Schalter 74. Der Smpfang dieses Signale beordnet den Wähler 67 das Obersetzungsverhältnis auf 1:0 zu setzen. Das Fühlelement 62 liefert eine Ausgangsanzeige, die die Einstellung des Übersetzungsverhältnisses von 1:0 bestätigt.
Der oben beschriebene, durch das Ausgangssignal vom UND-Tor 99 veranlaßte Zahnradkupplungsvorgang, in dem das Zahnrad 39 an die Uelle 23 angekuppelt wird, das Zahnrad 37 von der Welle 23 abgekuppelt wird, und die beiden Zahnräder 33 und 33 von der Welle 31 abgekuppelt werden, wird im folgenden als Kupplungsvorgang fUr Betrieb in der Anlaßbetriebsart bezeichnet. Nachweis dieses Kupplungsvorgangs an den Wellen 23 und 31 erfolgt durch die Ausgangssignale der Fühlelemente 52 und 58.
Das die Einstellung des Übersetzungsverhältnisses auf 1:0 nachweisende Ausgangssignal des Fühlelements 82 gelangt an den Eingangsanschluß 520 eines ÜND-Tors 106. Die den gewünschten Kupplungsvorgang für den Betrieb in der AnlaBbetriebsart nachweisenden Aue-
709837/0988
ORIGINAL INSPECTED
gangssignale der frühe leine ate 52 und 58 gelangen an die Eingänge 523 bzw. 524 des UIID-Tors 106.
Das im weiteren als Steuersignal I bezeichnete Ausgangssignal des UND-Tors 106 wird abgegeben, wenn die Signale an den Anschlüssen 520, 523, 524 gleichzeitig empfangen werden.
Das Erscheinen des Steuersignals I am Ausgang des UND-Tors 106 zeigt an, daß a) das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 ist 1:0, und b) die Zahnradkupplungsanordnung ist auf die ANLASS-Betriebsart eingestellt.
Das Steuersignal X wird einem Kingangsanschluß 526 der Injektorsteuerschaltung 102 zugeführt.
Die Injektorsteuerschaltung 102 funktioniert derart, da3 sie bei Empfang des Steuersignals I am AnschluS 526 ein Signal an den SETZ-AnschluQ 876 des FLIP-FLOPS 244 abgibt, der seinerseits am Ausgangsanschlufl 550 ein Signal an den Eingang 551 des Solenoids 63 liefert, bis das Steuersignal II am Anschluß 564 anlangt, was den FLIP-FLOP 244 rücketellt. Das Ausgangssignal am Anschluß 506 bricht ab, sobald der Fahrer den Schalter 74 von der AIILASS-Position in die EIN-Position zurückkehren läßt.
Des Signal I wird auch der Kupplungssteuerung 146 zugeführt, und zwar am Anschluß 588.
Die Kupplungssteuerung 146 ist in Fig. 30 dargestellt und enthält UND-Tore 238 und 239, die die Supplungen 21 und 12 an den Eingangsanschlüssen 528 bzw. 530 mit Steuersignalen versehen.
709837/0988
;. Em erstes
Dae UND-Tor 238 hat vier Eingänge. Eingangssignal wird am Anschluß ö60 von einem ODER-Tor 242 erhalten* Das ODER-Tor 242 erhält ein Eingangssignal am Anschluß 872, und zwar vom NEUTRAL-Ausgang des Fahretufenwählers 68 (Eingangsanschluß 738), über ein NAND-Tor 222. Das ODER-Tor 242 erhält auch ein Signal vom Ausgang eines FLIP-FLOPS 226, welcher am SETZ-Eingang 844 das Steuersignal I vom UIH)-TOr 106 (Eingangsanschluß 588), und am Rl'CKST2LL-3ingang 846 das Steuersignal II vom ODER-Tor 115 (EingangsanschluB 592) empfängt.
Ein zweites Signal gelangt an das UIJD-Tor 238 am Anschluß 862 vom NIEDRIG-Ausgang des Fahrstufenwühlers 68 (Eingangsanschluß 724) Über ein NAND-Tor 224. Ein drittes Signal gelangt an das U!«D-Tor 238 am Anschluß 864 vom Ausgang eines ODER-Tors 236, welches am Anschluß 856 ein Ausgangsignal vom FLIP-FLOP 226, und ein zweites Signal vom UND-Tor 240 erhält. Das UND-Tor 240 erhält ein Signal am Kingeng 852, kommend vom Ausgang des FLIP-FLOP 226 über ein NAND-Tor 228 und eine Verzögerungsschaltung 229, wie auch ein Signal am zweiten Eingang 854 von einem ODER-Tor 23ü. An einem ersten Eingang 84Ö empfängt das ODER-Tor 230 das Steuersignal IV (Eingangsanschluß 614) von einem UND-Tor 101, und am zweiten Eingang 850 ein Signal vom Fühlelement 82 (Eingangeanschluß 725) über ein NAND-Tor 232.
Das vierte Signal erreicht das UND-Tor 238 am Anschluß 866 von einem KOR-Tor 234. Die beiden Eingänge 868 und 870 dee NOR-Tore 234 erhalten das Steuersignal V vom UND-Tor 140 (Eingangsanschluß 656), bzw. das Steuer·
709837/0988
signal VI vom USD-Tor 138 (Eingangeanschluß 664).
Dae UND-Tor 239 hat drei Eingänge, die je mit den Eingängen 860, 864 und 866 des UXD-Tors 238 verbunden sind.
Es ist ersichtlich, daß zum Zwecke des Abgangs eines Einrückungssignals an den Eingang 528 der Kupplung 21, das gleichzeitige Vorhandensein von Signalen an den Kingengen 860, 862, 864 und 866 dee UND-Tors 238 notwendig ist.
Der Erhalt des die Zahnradeinkupplung für Betrieb in der AXLASS-Betriebsart anzeigenden Steuersignals I -setzt" den FLIP-FLOP 226, welcher im 3ETZ-Zustand verbleibt, bis ein vom Steuersignal II könnender, und die Beendigung der Schwungrad-MAufladung" anzeigender HOCKSTELL-Iapuls von FLIP-FLOP 226 erhalten wird.
Der Erhalt eines NIEDRIG-oignals am Eingang 724 verhindert den Abgang eines Signals an den Eingang 862, und verhindert daher Einrücken der Kupplung 21.
Das erforderliche eingangssignal aa Eingangsanschlufl 864 des USD-Tora 238 erscheint entweder «enn der FLIP-FLOP 226 im SETZ-Zustand ist oder zumindest nach einer vorgegebenen Zeitdauer nach Rückstellung des FLIP-FLOPS 226, und entweder bei Vorhandensein des die Zahnradeinkupplung für Betrieb in der Betriebsart I und das Niederdrücken des Beschleunigungspedale anzeigenden Steuersignals IV, oder bei Vorhandensein eines Signale vom Fühlelement 82, anzeigend, daß das übersetzungsverhältnis des Getriebes 13 nicht auf 1:0 gesetzt ist·
Die vorgegebene Zeitdauer nach Rückstellung des
709837/0988
FLIP-FLOPS 226, während welcher dem Eingang 864 kein Signal zugeführt wird, wird durch die Verzögerungsschaltung 229 bestimmt und beträgt in der vorliegenden Ausführungsform ungefähr eine Sekunde, genügend um einen Übergang von der ANLA33-Betriebsart auf Betriebsart I zu ermöglichen.
Das vierte erforderliche Eingangssignal am £ingangsanschluß 866 erscheint bei Nichtvorhandensein der Steuersignale V und VI, welches Nichtvorhandensein anzeigt, daß kein wie imaer gerichteter Obergang zwischen den Betriebsarten I und II im Gang ist.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die Kupplung 21 nur unter den folgenden Bedingungen eingerückt werden kann:
1. Kein wie inuier gerichteter Übergang zwischen Betriebsarten I und II ist im Gange, und
2. das HIEDIlIG-Signal wird nicht empfangen, und 3· entweder:
a) das NEUTRAL-Signal wird nicht empfangen, oder
b) die Zahnradeinkupplung ist für Betrieb in der ANLASS-Betriebsart gesetzt und die Schwungradaufladung ist noch nicht beendigt, und
4* entweder:
a) die Zahnredenkupplung ist für Betrieb in der AKLASS-Betriebsart gesetzt und die Schwungradaufladung ist noch nicht beendigt, oder
b) zumindest eine festgelegte Zeitspanne (in der Größenordnung von einer Sekunde) ist seit der vollendeten Aufladung des Schwungrads vergangen und, entweder
I. das die Einkupplung für Betrieb in der Be-
709837/0988
triebsart I und das niederdrücken des Beschleunigungspedals anzeigende Steuersignal I wurde empfangen, oder
II. das Übersetzungsverhältnis ist nicht auf 1:0 eingestellt.
Nicht mit Anschluß 862 des UND-Tors 238 verbundenen, erhält das UND-Tor 239 kein NIEDRIG-Eingangseignal über das NAND-Tor 224. Das UND-Tor 239 liefert daher ein Ausgangssignal an den Eingangsanschluß 530 der Kupplung 12, sobald die oben erwähnten Bedingungen 1, 3 und 4 erfüllt sind.
Ist das Steuersignal I abgegangen, so verursacht der Empfang eines Signals am Anschluß 588 der Kupplungssteuerung 146 die Absendung eines Signals an die Anschlüsse 528 und 530 der Kupplungen 21 bzw. 12, wodurch beide Kupplungen eingerückt v/erden.
Das Fahrzeug ist jetzt für den Leistungsfluß in der AIILASS-Detriebsart vorbereitet. Die Zahnredeinkupplungsanordnung für den Leistungsfluß in der ANLASS-Betriebsart ist schematisch in Fig. 4A dargestellt. Die von der V/ärmekraftmaschine 10 erzeugte Leistung wird über die Kupplung 12 zum ersten Antriebsanschluß 14, über das Getriebe 15 zum zweiten Antriebsanschluß 16, über das Zahnrad 40, das Zahnrad 39, die Welle 23, die Kupplung 21, die welle 84 und das Untersetzungsgetriebe 19 zum schwungrad 17 geführt.
Die Ankunft eines vom Steuersignal 1 ausgelösten Signals am Eingang 551 hat zur folge, daß der Kolben des Solenoids 63 um eine Länge L-, ausführt, wodurch die Steuerstange 167 des Kraftstoffinjektors 64 das Einspritzhubverhältnis r auf einen Wert einstellt,
709837/098·
bei dem die wärmekraftmaschine 10 Kraftstoff in einer solchen.Menge zugeführt wird, dafl sie imstande ist, einen wesentlichen. Teil ihrer Maxiiualleistung z.u erzeugen.
Ansprechend auf Empfang des Steuersignals I funktioniert die Steuerschaltung 104 des hydrostatischen Getriebes in solcher Art und Weise, daß sie am Ausgang 512 ein konstantes Analog-Ausgangssignal an den Getriebeübersetzungswähler 67 abgibt, was zur Folge hat, dafi sich das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15, ausgehend von einem Verhältnis von 1:0, mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit ändert, zum Zwecke der Beschleunigung des Schwungrads 17.
Diese vorgegebene Geschwindigkeit wird so gewählt, daß dar wärmekraftmaschine genügend Zeit gegeben wird die erwünschte Drehzahl zu erreichen, nachdem die Kupplungen 12 und 21 eingerückt worden sind.
Das Schwungrad 17 wird auf die erwünschte Drehzahl gebracht,die von einer Größenordnung von über 5800 U/min ist. Die Drehzahl wird von einem Fühlelement 60 überwacht, das ein zur Drehzahl proportionales Analogsignal SDZ erzeugt. Das Signal SDZ wird einem Schwellenwertanzeiger 161 zugeführt. Hat die Größe des Signals SDZ einen vorbestimmten Minimalwert SDZ min erreicht (bestimmt durch die Minimaldrehzahl, bei der die Wärmekraftmaschine 10 nutzbare Drehmomente erzeugen kann, und von einer Größenordnung von 5800 U/min), so liefert der Schwellenwertanzeiger 161 ein Aktivierungssignal an den Anschluß 536 eines UND-Tora 113.
709837/0988
Hat SDZ einen vorbestimmten höheren Vert SOZ awx erreicht, welcher der erwünschten Uaximaldrehzehl des Schwungrads von einer Größenordnung von 7200 U/sin gleichkommt, so liefert der Schwellenwertanzeiger 161 ein Ausgangssignal an den Eingang 604 eines ODKR-Tors 115.
Das FAHRT-Signal vom Fahrstufenwähler 68 wird dem Anschluß 538 eines UND-Tors 113 zugeführt, wie auch de· Anschluß 540 eines ODER-Tors 122. Das NIEDRIO-Signal vom FahrStufenwähler 68 wird auch dem Anschluß 543 eines ODER-Tors 122 zugeführt. Der Ausgang dee ODER-Tors 122 führt seinerseits zum Anschluß 541 eines UND-Tors 112. Das Ausgangesignal des UXD-Tors 113t welches anzeigt, daß das Sch*ungrad seine Minimaldrehzahl erreicht hat, und daß der Fahrer das Fahrzeug in der FAHRT-Betriebsart betreiben will, wird dem Anschluß 542 eines ODER-Tors 115 zugeführt.
Wie oben erklärt, wird das NIEDRIG-Signal vom Fahrstufenwähler 68 und das SDZ max Ausgangssignal vom Schwellenwertanzeiger 161 den Eingängen 608 bzw. 604 eines ODER-Tors zugeführt.
Das Ausgangesignal des ODER-Tors 115, hier Steuersignal II bezeichnet, wird dem Anschluß 592 der Kupplungssteuerung 146 zugeführt.
Das Steuersignal Il zeigt an, a) daß der Schalthebel 73 des Fahrstufenwahlers 68-in der FAHRT-Position ist, und das Schwungrad 17 eine in der vorliegenden Aueführungeform 5800 U/min betragende tfinimaldrehzahl erreicht hat, oder b) daß der Fahrstufenwahler 68 in der HIEDRIQ-Position ist, oder c) daß das Schwungrad 17 seine-in der vorliegenden Ausführungs-
709837/0988
fora 7200 U/min betragende jteximaldrehzehl erreicht bat.
Das Steuersignal II wird auch dem Anschluß 560 der HSO-Steuerachaltuag 104 zugeführt. Ansprechend auf dieses Signal, liefert die ESG-Steuerschaltung 104 an seinen Anschluß 312 ein Analogsignal Ton einer Größenordnung von.-24 Y, um das Übersetzungsverhältnis verhältnismäBig schnell auf 1:0 zurückzuführen. Erreichen dieses Verhältnisses wird durch das Fühlelement 82 verifiziert, dessen Ausgangesignal dea AnschluS 562 eines UND-Tora 112 zugeführt wird.
Das Steuersignal II wird auch dea Anschluß 564 der Injektorsteuerung 102 zugeführt. Des Steuersignal II verursacht die Rückstellung des FLIP-FLOPS 244, wodurch das Signal aa AnschluS 550 der Injektor-Steuerung 102 zum Verschwinden gebracht wird. Ansprechend auf den Empfang des Steuersignals II, und bei Abwesenheit von PAHRT-und HÖCKSi'ÄHTGANG-Signalen vom Fahrstufenwähler 68, liefert die Injektorsteuerung 102 ein Signal an den Anschluß 553 des Solenoids 65* Sie Ankunft dieses Signals am Solenoid 65 hat zur Folge, daß der Kolben des Solenoids 65 um eine Länge Le ausfährt, wodurch die Steuerstange 167 des Kraftstoffinjektors 64 das Einspritzhubverhältnis r auf einen Wert einstellt, bei dem der Wärmekraftmaschine 10 Kraftstoff in einer solchen Uenge zugeführt wird, daß sie mit der Leerlaufdrehzahl läuft.
Das Steuersignal II wird auch dem Anschluß 566 des UKD-Tora 112 zugeführt. Das im folgenden als Steuersignal III bezeichnete Ausgangssignal des UXD-
709837/0988
Tors 112 wird dem Eingangsanschiuß 593 der Betätigerateuerung 145 zugeführt. Das Erscheinen des Steuersignals III am Ausgang des UND-Tors 112 zeigt an, a) daß das übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 auf 1:0 eingestellt ist, b) daß der Fahrstufenwähler 68 in der FAHHT- oder NIEDRIG-Stellung ist, und c), das das Steuersignal II geliefert wird. Der Empfang des Steuersignals III am Anschluß 593 hat zur Folge, daß die Betätigersteuerung 145 am Anschluß 596 des Betätigers 46 ein RÜCKZISH-Signal anliefert und in der Zwischenzeit das AUSFAHR-Signal am Anschluß 580 weggenommen wird. Empfang des Signals am Anschluß 596 hat zur Folge, daß der Betätiger zurückgezogen wird, wodurch der Synchronisator 42 in eine Stellung gebrecht wird, in der er das Zahnrad 37 an die "eile 23 ankuppelt und das Zahnrad 39 von der Welle 23 abkuppelt. Dieser Kupplungevorgang wird vom Fühlelement 50 verifiziert, dessen Ausgangssignal dem Eingang 600 eines UXD-Tora 101 zugeführt wird·
Das Steuersignal III wird auch den Anschlüssen 594 und 583 der Betätigersteuerun^en 148 bzw. 147 zugeführt, was zur Folge hat, daß die Betätigersteuerungen 148 und 147 Signale an die Anschlüsse 574 bzw. 516 der Betätiger 48 bzw. 47 an liefern. Die Signale an den Eingangsanschlüssen 518 und 572 der Betätiger 48 bzw. 47 werden in der Zwischenzeit eliminiert. Empfang von Signalen an den Anschlüssen 574 und 516 hat zur Folge, daß die Betätiger 48 und 47 zurückgezogen werden, wodurch der Synchroniaator 44 in eine Stellung gebracht
709837/098·
-sr-
wird, in der er das Zahnrad 35 an die %'elle 31 ankuppelt. Dieser Kupplungsvorgang wird vom Fühlelement 56 verifiziert, dessen Auegangssignal dem eingang 602 des UND-Tors 101 zugeführt wird.
Die oben beschriebene Zahnradeinkupplungsanordnung wird im weiteren als Sinkupplung für Betrieb in Betriebsart I bezeichnet.
Wie oben beschrieben, ist das Beschleunigungspedal 70 mit einem Fühlelement versehen, das anzeigt, daß der Fahrer Druck auf das Beschleunigungspedal 70 ausgeübt hat und daher wünscht das Fahrzeug in Bewegung zu setzen. Das Ausgangssignal von diesem Fühlelement wird dem Eingang 610 des UND-Tors 101 zugeführt.
Das Ausßangssignal des UND-Tors 101, im folgenden als Steuersignal IV bezeichnet, zeigt an a), daß die Zehnrüder 37 und 35 für Betrieb in Betriebsart I eingekoppelt sind, und b), daß das am Beschleunigungspedal 70 befindliche Fühlelement ein Signal an den Eingang 610 des UND-Tors 101 abgegeben hat.
i»as Steuersignal IV wird an den Eingang 614 der Kupplungesteuerung 146 angelegt, was zur Folge hat, daß die Kupplungssteuerung 146 die Kupplungen 12 und 21 einrücken läßt.
Die Einkupplung der Kupplungen 12 und 21, wie auch die oben beschriebene Kupplungsanordnung für Betrieb bei Betriebsart I definiert einen Leistungsfluß, bei dem das Schwungrad 17 über das feste Untersetzungsgetriebe 19, die Welle 84, die Kupplung 21, die erste Welle 23 und die Zahnräder 37 und 38 an den ersten
709837/0988
AntriebsanschluB 14 angekuppelt ist, an den auch die wärmekraftmaschine Iu aber die Kupplung 12 angekuppelt ist, und bei dem der zweite Antriebsanschluß 16 Ober die Zahnräder 4U und 35, und die teile 31 an die Antriebsräder des Fahrzeugs angekuppelt ist.
Dieser Leistungsfluß wird ie weiteren als LeistungsfluS für Betrieb in der Betriebsart I bezeichnet und ist scheaatisch in Fig· 4B dargestellt.
Sas Analogsignal vom Beschleunigungspedal 70 wird am positiven eingang 616 eines Komparators 114 empfangen· uieses Analogsignal stellt die Forderung dea jrahrers nach Drehmoment dar, das benötigt wird, ua das Fahrzeug anzutreiben, wie am Eingang dee Comparators 114 anliegende ötechleuaigungaförderung wird im Komparator 114 mit einem Signal verglichen, das am negativen eingang 556 vom AusgangsanschluS 554 der Injektorsteuerung 102 empfangen wird und das das Einspritzhubverhältnis rc darstellt, welches, wie oben erklärt, die pro Motorumdrehung in den Kotor eingespritzte Kraftstoffmenge darstellt. Dieses Einspritzhubverhältnis ist im wesentlichen dem von der Wärmekraftmaschine IO zu einer gegebenen Zeit erzeugten Drehmoment proportional. Das Ausgangssignal des Komparators 114 ist die algebraische Summe des am Eingang 616 erscheinenden Analogwertes, minus des am Eingang 956 erscheinenden Analogwertes.
Das Ausgangesignal des Eooparators 114 wird dem Engag 618 eines Beschleunigungsverstftrkers 136 zugeführt, dessen Ausgangssignal seinerseits dem An-
709837/0989
echluß 510 der HSG-Steuerechaltung 104 zugeführt wird.
Der Verstärker 136 besitzt drei parallele Zweige, die mit dem Anschluß 618 über einen Widerstand R1 verbunden ist. Der erste Zweig enthält eine Diode D, und einen widerstand K-1 die so angeordnet eind, daß Strom vom Widerstand H2 zur Diode D, fließen kann. Der zweite Zweig enthält eine Diode Dpi die so angeordnet ist, daß Strom in der zum ersten Zweig entgegengesetzten Richtung fließen kann, wie auch einen Widerstand R,. Der Wert des Widerstands R-, ist größer als der des 7,'iderstanJa R„. Der dritte Zweig enthält einen Operationsverstärker 186. Der Knotenpunkt der Widerstünde R~ und K1, sowie des Operationsverstärkers 186 ist über einen Inverter 135 an den Eingang 510 der HSG-Steuerschaltung angeschlossen.
Um zu erreichen, daß sich das Fahrzeug ähnlich "anfühlt" wie ein herkömmlicher Kraftwagen, wird, wenn das Ausgangssignal des Komparators 114 positiv ist, das Signal an 610 vom Verstärker 136 um einen
R1 Faktor κ= verstärkte (Ist das Signal am Anschluß 618
Rl positiv, so verhindert die Diode D, daß der Widerstand
Rp den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 136 mitbe-
R1
stimmt). Das am Anschluß 618 anliegende und um ^-
Rl verstärkte Signal wird dem Eingang 510 der IISG-Steuer schaltung 104 zugeführt, was zur Folge hat, daß der Cbersetzungswähler 67 mit einer Geschwindigkeit arbeitet, die das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15, und dadurch die Fehrzeugsgeechwindigkeit mit einer Steilheit anwachsen läßt, die annähernd zu der Differenz
709837/0988
zwischen dem geforderten, am Ausgang des Beschleunigungspedals 70 erscheinenden Drehmoment und dem tatsächlichen, durch r dargestellten Motordrehmoment proportional ist.
Ist das Ausgangssignal des Komparator
negativ, so verstärkt der Verstärker 136 das am An-
R2 Schluß 618 anliegende Signal um v~. Das Signal am
1 Anschluß 618, multipliziert mit κ-2·,wird dem Eingang
Kl 510 der HSG-Steuerschaltung 104 zugeführt, was zur Folge hat, daß der Übersetzungswähler 67 mit einer Geschwindigkeit arbeitet, die dad Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15, und dadurch die Fahrzeugsgeschwindigkeit mit einer Steilheit abnehmen läßt, die annähernd zu der Differenz zwischen dem geforderten, am Ausgang des Beschleunigungspedals 70 erscheinenden Drehmoment und dem tatsächlichen, durch r dargestellten LJotordrehuioment proportional ist.
R2 Da der Verstärkungsfaktor ~— kleiner ist
R3 Rl als der Verstärkungsfaktor g-, resultiert ein durch
abnehmenden Pedaldruck verursachtes Signal da3 Übersetzungsverhältnis zu verringern, in einer Verzögerungsgeschwindigkeit, die geringer ist als die von einem Signal gleicher Größe, aber umgekehrten Verzeichens am Anschluß 618 verursachte entsprechende
R2
Beschleunigungsgeschwindigkeit. Die Größe von κ—
"l
kann so eingestellt werden, daß das "Gefühl" des Fahrzeugs der Erfindung im wesentlichen identisch wird mit dem eines herkömmlichen Fahrzeugs. Es ist zu bemerken, daß die vom Analog-Aus-
709837/0988
gengssignal des Beschleunigungspedals 70 engezeigte Drehmomentforderung keinen direkten Einfluß auf die in den Motor eingespritzte Kraftstoffmenge hat, sondern eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses dee hydrostatischen Getriebes 15 nach sich zieht.
Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine fortlaufende Überwachung der Rotationsenergie des Schwungrads und der Translationsenergie des gesamten Fahrzeugs vorgesehen.
Die Rotationsenergie des Schwungrads wird dadurch bestimmt, daß das Analog-Ausgangssignal SDZ des Fühlelements 6o, welches die Drehzahl des Schwungrads abfühlt, einer gewöhnlichen elektronischen Quadrierschaltung 116 zugeführt wird, deren Ausgangssignal dann einer gewöhnlichen elektronischen Multiplizierschaltung 118 zugeführt wird. Die Schaltung 118 multipliziert die quadrierte Schwungraddrehzahl mit 1/2, wobei I das Trägheitsmoment des Schwungrads darstellt. Das Ausgangssignal der Idultiplizierschaltung 118, das die Rotationsenergie des Schwungrads darstellt, wird dem Kingangsanschluß 708 einer Summierschaltung 120 zugeführt.
Die Translationsenergie des gesamten Fahrzeugs wird dadurch bestimmt, daß das Analogsignal des FUhlelementes 62, welches die der xranslationsgeschwindigkeit des Fehrzeugs proportionalen Drehzahl der Abtriebswelle 31 mißt und sie in ein Analogsignal FG umwandelt, welch letzteres einer gewöhnlichen elektronischen Quadrierschaltung 124 zugeführt wird, deren
709837/0988
Ausgangssignal einer gewöhnlichen elektronischen Uultiplizierschaltung 126 zugeführt wird. Die Schaltung 126 multipliziert das die quadrierte Fahrzeugsgeschwindigkeit darstellende Signal mit einer die halbe normale Messe des Fahrzeugs darstellenden Konstanten. In einer anderen Auβführung3form der Erfindung können Mittel vorgesehen werden, um die tatsächliche Kasse des Fahrzeugs abschätzen, und so die sich ändernden Belastungszustande des Fahrzeugs in Betracht ziehen zu können. Das die Translationsenergie des Fahrzeuge darstellende Ausgangssignal der Uultiplizierschaltung 126 wird dem Eingang 710 der Summierschaltung 120 zugeführt.
Das Ausgangssignal der Summierschaltung 120 stellt im wesentlichen die zu einem gegebenen Zeitpunkt vorhandene kinetische Gesamtenergie des Systems dar. Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird das Ausgangssignal der 3ummierschaltung 120 dem negativen EingangsanschluS 620 eines !Comparators 128 zugeführt. Am positiven Eingang 622 des !-Comparators wird ein Signal empfangen, das eine kinetische Bezugsenergie für das bewegte System'darstellt. Diese kinetische Bezugsenergie Eß kann ein von einer elektronischen Bezugewertschaltung 130 gelieferter, der kinetischen Energie des Systems bei voll aufgeladenem Schwungrad und stillstehendem Fahrzeug gleicher, fester Bezugswert sein.
Nach einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung kann der Bezugswert von einer Uomentwertbildungs- und Halteschaltung 132 bereitgestellt werden, die mit
709837/0988
einer vorbestimmten Häufigkeit Momentwerte dee Ausgangssignals der Summierschaltung 120 bildet, diese Vierte festhält und sie bis zur nächsten Momentwertbildung dem Komparator 128 zuführt.
Nach einer weiteren AusfUhrungsform der Erfindung kann der Komparator 12Θ durch eine Differenzierschaltung 129 ersetzt werden, die ein den augenblicklichen Anderungsbetrag der gesamten kinetischen Energie des System: darstellendes Ausgangssignal abgibt.
Das Ausgangssignal des !Comparators 128, oder in einer anderen AusfUhrungsform, der Snergiedifferenziereinrichtung, wird dem Eingangsanschluß 624 der Injektorsteuerschaltung 102 zugeführt.
Ist das Signal am Eingang 624 der Injektorsteuerschaltung 102 negativ, so liefert die Injektor- steuerechaltung 102 am Ausgang 534 ein Steuersignal rc, welches das Einspritzhubverhaltnis verringert, wodurch die Kraftstoffzufuhr pro Motoruadrehung vermindert, und daher das Ausgangsdrehmoment der Vi'armekraftaaschine 10 heruntergesetzt wird.
Ist das Ausgangssignal des Komparators 128 positiv, so veranlaßt die Injektorsteuerschaltung 102 eine Erhöhung des Einepritzhubverhältnisses, wodurch das Ausgangsdrehmoment der Wärmekraftmaschine heraufgesetzt wird.
Das Analog-Ausgangssignal der Bremse 72 gelangt an den Anschluß 630 der HSG-Steuerechaltung 104.
709837/0988
Die Amplitude des Signals am Anschluß 630 ist dem auf das Bremspedal ausgeübten Druck proportional und daher auch dem Y/unsch des Fahrers, das Fahrzeug zu verlangsamen. Das Signal am Anschluß 630 gelangt en den Ausgangsanschluß 512 der HSG-Steuerschaltung 104 und hat zur Folge, daß das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 herabgesetzt, und dadurch die Fahrzeugsgeschwindigkeit vermiruert wird.
Der Maximalwert des Analogsignale am Anschluß 630 entspricht der tlrximalgeschwindigkeit mit der daj übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 im Sinne einer Fahrzeugsgeschwindigkeitsverminderung verändert werden kann, ohne das Getriebe 15 zu Überlasten.
Dieser Maximalwert am Eingang 630 wird vom Pedal 72 erzeugt, wenn es in eine '«inkellage getreten wird, bei der das konventionelle Bremssystem noch nicht aktiviert ist. Jeder zusätzliche Druck auf das Bremspedal wird nicht die Änderun^sgeschwicdigkeit des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 15 erhöhen, sondern statt dessen das konventionelle Bremssystem betätigen.
Übergänge von Betriebsart I auf Betriebsart II werden nach einer Ausführungsform der Erfindung automatisch von der Steuerschaltung abgewickelt.
Das Fühlelement 80 wird aktiviert, sobald cas übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 das Ende seines wirkungsvollen Bereichs erreicht hat (in der vorliegenden Ausführungsform, 1:1.34), und liefert ein Ausgangssignal an den Anschluß 632 eines UXD-Tors 140 und an den Anschluß 635 eines UND-Tors 138.
709837/0988
Dae Analogsignal des !Comparators 114 wird auch an den Singangsanschluß 642 einer Schwellenwertschaltung 171 abgegeben. Ist die Amplitude des Signals am Anschluß 642 größer als ein vorbestimmter positiver Wert, oder gleich diesem Wert, was den klaren Wunsch des Fahrers anzeigt, das Fahrzeug zu beschleunigen, so liefert die Schwellenwertschaltung 171 ein Ausgangssignal an den SingangsanschluS 636 des UND-Tors 140. ' Hat
die Schwellenwertschaltung 171 ein Signal abgegeben und ist der Wert des Analogsignale am Anschluß 642 in der Zwischenzeit unter den vorbestimmten 'ü'ert gefallen, so wird das Ausgangssignal der Schaltung 171 für eine vorbestimmte, kurze Zeit aufrecht erhalten (200 ms in der vorliegenden Ausfuhrungsform), um einen einmal begonnenen Übergang vollenden zu lassen. Diese Verzögerungsanordnung mag durch verschiedene alternative Lösungen ersetzt werden.
Die Ausgangssignale der Fühlelemente 32 und 54 werden auch an den Anschlüssen 650 -bzw. 652 eines NAND-Tors 141 empfangen. Bei Nichteintreffen von gleichzeitigen Signalen von den Fühlelementen 52 und 54 gibt das NAND-Tor 141 ein Ausgangssignal an den Anschluß 634 des UND-Tors 140. Bei gleichzeitigem Vorhandensein von Signalen an den Anschlüssen 632, 634 und 636, liefert das UND-Tor 140 ein Signal, das im folgenden als Steuersignal V bezeichnet wird. Das Erscheinen des Steuersignale V zeigt an, a) daß das Übersetzungsverhältnis des Getriebes am Ende seines wirk-
709837/0988
eamen Bereichs ist und daß die sich drehenden Teile des Getriebes synchron laufen, und b), daß das Getriebe nicht für Betrieb in Betriebsart II eingerichtet ist und c),daß es die klare Absicht des Fahrers ist, das Fahrzeug zu beschleunigen.
Das Steuersignal V wird dem Anschluß 656 der Kupplungssteuerung 146 zugeführt. Empfang des Steuersignale V am Anschluß 656 hat zur Folge, daß die Signale an den Anschlüssen 530 und 528 der Kupplungen 12 bzw. 21 wegfallen, wodurch die Kupplungen 12 und 21 ausgerückt, und das Schwungrad 17 und die «'ärmekraftmaschine 10 von der Welle 23 bzw. vom Antriebsanschlu3 14 abgekuppelt werden·
Das Steuersignal V wird auch den jeweiligen Anschlüssen 638, 660 und 662 der Betätigersteuerungen 143, 148 und 147 zugeführt. Der Empfeng dieser Signale erzeugt an den Anschlüssen 514, 518 und 572 AU3FAHE-Signale, was zur Folge hat, daß die jeweiligen Betätiger 46, 48 und 47 ausfahren. Der Synchronisator 42 wird also so verschoben, daß das Zahnrad 39 an die Welle angekuppelt, und das Zahnrad 37 von der «'eile 23 abgekuppelt wird. Nachweis dieses Kupplungsvorgangs wird vom Fühlelement 52 erbracht. Der Synchronisator 44 wird so verschoben, daß das Zahnrad 33 &n die Welle 31 angekuppelt, und das Zahnrad 35 von der «eile 31 abgekuppelt wird. Nachweis dieses Kupplungsvorgangs wird vom Fühlelement 54 erbracht. Dieser nupplungsvorgang wird im weiteren ele Kupplungsvorgang für Betrieb in der Betriebsart II bezeichnet.
709837/0988
Das Steuersignal V wird auch dem Anschluß 768 der HSG-Steuerschaltung 104 zugeführt, was zur Folge hat, daß das am Anschluß 512 angelegte Ausgangssignal wegfällt, wodurch das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 während des Überganges von Betriebsart I auf Betriebsart II konstant gehalten wird.
Sobald der Kupplungsvorgang für Betrieb in Betriebsart II beendigt ist, liefern die Fühlelemente 52 und 54 ein Signal an das «AND-Tor 141, wodurch das Signal em Anschluß 634 des UI.*D-Tors 140 abgebrochen wird, das Steuersignal V wegfällt und angezeigt wird, daß der Übergang von Betriebsart I auf Betriebsart II vollzogen ist.
Das Wegfallen des Steuersignals V am Anschluß 656 der Kupplungssteuerschaltung 146 hat zur Folge, daß die Kupplungen 21 und 12 eingerückt werden, wodurch das Schwungrad 17 wieder an die Welle 23, und die Wärmekraftmaschine 10 wieder an den Antriebsanschluß 14 angekuppelt wird. Der Wegfall des Steuersignals V am Anschluß 768 der HSG-Steuerschaltung 104 ermöglicht dem Ausgangssignal am Anschluß 512 zum normalen Betrieb in Betriebsart II zurückzukehren.
Das Getriebe ist nun für Leistungsfluß in der Betriebsart II zugerichtet. Diese Kupplungsanordnung ist echematisch in Fig. 4C dargestellt.
Die Rückkehr von Betriebsart II auf Betriebsart I wird gleichfalls automatisch von der in einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehenen Steuerschaltung vollzogen.
Wie oben erklärt, liefert das Fühlelement 80
709837/0988
des aktiviert wird, wenn das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 das Ende seines wirksamen Bereichs erreicht hat, ein Signal auch an den Eingangsanschluß 635 des UND-Tors 138. In diesem Fall arbeitet das System in Betriebeart II, und das Ende des wirksamen Bereichs ist erreicht, wenn das Fahrzeug verlangsamt wird.
Das Analog-Ausgangssignal des !Comparators 114 wird auch dem Eingangsanschluß 644 der Schwellenwertschaltung 149 zugeführt. Ist das Analogsignal negativ und Seine Amplitude am Anschluß 644 größer als ein vorbestimmter Wert, was die klare Absicht des Fahrers anzeigt, das Fahrzeug zu verlangsamen, so liefert die Schwellenwertschaltung 149 ein Ausgangssignal an den Anschluß 638 des UND-Tors 138. Das Ausgangssignal der Schwellenwertschaltung 149 wird für eine vorbestimmte, kurze Zeitdauer aufrecht erhalten (200 ms in der bevorzugten Ausführungsform), auch wenn die Amplitude des negativen Eingangssignals unter den Schwellenwert füllt, um den einmal begonnenen Übergangsvorgang vollenden zu lassen. Es ist klar, daß es viele alternative Lösungen zu dieser Verzögerungsanordnung gibt.
Das Ausgangssignal der Fiihlelemente 50 und wird auch den Anschlüssen 646 bzw. 648 des NAND-Tors 143 zugeführt. Bei fehlender gleichzeitiger Ankunft der Signale von den Fühlelementen 50 und 56 liefert das NAKD-Tor 143 ein Signal an den Anschluß 640 des UND-Tors 138.
Sie gleichzeitige Ankunft von EIN-Signalen an den
709837/0988
Anschlüssen 635, 638 und 640 des UND-Tors 138 hat zur Folge, daß das Steuersignal VI vom Ausgang des UWD-Tors 138 abgeht.
Das Steuersignal VI wird dem EingangsanschluQ 664 der Kupplungssteuerschaltung 146 zugeführt. Die Ankunft dieses Signals am Anschluß 664 hat zur Folge, daß das Signal an den Anschlüssen 528 und 530 der Kupplungen 21 bzw. 12 wegfällt, wodurch die Kupplungen 21 und 12, das Schwungrad 17 und die Aäraekraftmaschine 10 von ihren jeweiligen Wellen 23 und 14 abgekuppelt werden.
Das Steuersignal VI wird auch den Anschlüssen 770 der HSG-Steuerschaltung 104 zugeführt. Ankunft eines EIN-signals am Anschluß 770 läßt das Ausgangssignal am Anschluß 512 wegfallen, wodurch das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 während des Übergangs von Betriebsart II auf Betriebsart I konstant gehalten wird.
Das Steuersignal VI wird auch den jeweiligen AnschlUsser 712, 716 und 714 der Betiitigersteuerungen 145, 147 und 148 zugefünrt. Die Ankunft von Signalen an den jeweiligen Anschlüssen 712, 716 und 714 resultiert in rCCXZIEH-Signalen an den jeweiligen Anschlüssen 596, 516 und 574 der Betätiger 46, 47 und 48. Der Synchronisator 42 wird so verschoben, daß das Zahnrad 37 an die Teile 23 angekuppelt, und das Zahnrad 39 von der Yelle 23 abgekuppelt wird. Kachweis dieses Kupplungsvorgangs wird vom Fühlelement 50 erstellt.
Das Getriebe ist nun zu dem als Kupplungsanordnung für Betrieb in Betriebsart I bezeichneten Zu-
709837/0988
stand zurückgekehrt. Sobald die Fühlelemente 50 und 56 aktiviert sind, und zwar durch Ankupplung der Zehnrüder 37 bzw. 35 an deren Wellen 23 bzw. 311 geben sie gleichzeitig Signale an die Anschlüsse 646 und 648 des NAND-Tors 143 ab, wodurch dessen Ausgangesignal wegfüllt, mit dem Resultat, daß das Steuersignal VI abgebrochen wird·
Das Wegfallen des Steuersignals VI bringt die Signale an die Anschlüsse 528 bzw. 330 der Kupplungen 21 bzw. 12 zurück, wodurch die Kupplungen 21 und 12 eingerückt, und das Schwungrad 17 und die wärmekraftmaschine 10 an deren Kellen 23 bzw. angekuppelt werden.
Das Getriebe ist nun für LeistungsfluS in der Betriebsart I zugerichtet, was schematisch in Fig. 4B dargestellt is.
Mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs in der Betriebsart II sinkt des Übersetzungsverhältnis des Getriebes 13. Bei einem Übersetzungsverhältnis unter 1:1 fällt der iVirkungsrad des Getriebes umsomehr, je niedriger das Übersetzungsverhältnis. Bei einem vorbestimmten Übersetzungsverhaltnie (1:0.34, in der vorliegenden Ausführungsform) erreicht der %'irkungsrad des Getriebes einen Wert unter welchem seine Wirksamkeit schnell und steil abfällt.
Bei diesem vorbestimmten übersetzungsverhältnis aktiviert die Steuermuffe 169 des Getriebes 15 ein Fühlelement 78, das ein Signal erzeugt, solange das übersetzungsverhältnis dem oben beschriebenen Verhältnis gleicht, oder es unterschreitet.
709837/0988
Das Fühlelement 78, das in der bevorzugten Ausführungsform ein gewöhnlicher Mikroschalter ist, hat genügend Hysterese, um den Schalter aktiviert zu halten, bis das Übersetzungsverhältnis auf einen Wert steigt (1:0.36 in der bevorzugten Ausführungsform) , der höher ist als der oben gegebene.
Der Ausgang des Fühlelementes 78 führt zum Anschluß 670 eines UND-Tors 152. Die Ausgänge der Fühlelemente 52 bzw. 54 führen zu den Anschlüssen 674 bzw. 676 eines UND-Tors 160. Hin ansprechend auf gleichzeitigen Smpfang von Signalen an den Anschlüssen 674 und 676 an den Anschluß 672 des UND-Tors 152 geliefertes Ausgangssignal des UND-Tors 160 zeigt an, daß die Zahnräder für aetrieb in Betriebsart II zugerichtet sind.
Bei gleichzeitiger Anwesenheit von Eingengssign&len an den Anschlüssen 670 und 672, liefert das U!»'D-Tor 152 ein im weiteren als Steuersignal VII bezeichnetes Ausgangssignal, das anzeigt, a) daß das Getriebe 15 das äußerste Ende seines wirksamen Übersetzungsverhältnisses in der Betriebsart II erreicht hat, und b), daß das Getriebe tatsächlich in der Betriebsart II ist.
Abgabe des Steuersignals VII zeigt en, daß das System für Betrieb in der Landstraßenbetriebsart zugerichtet ist. Der Leistungsfluß des Systems in dieser Betriebsart ist in Fig. 4D dargestellt.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der übergang zur Landstraßenbetriebsart von einer Ausrückung der Kupplung 21 begleitet sein, um
709837/0988
-IH-
die Auswirkung der Reibungsverluste des Schwungrads zu eliminieren.
Das Steuersignal VII wird einem Triggereingangaanschluß 696 einer Momentwertbildung- und Ilalteechaltung 156 zugeführt. Das Analog-Ausgbngssignal des Fühlelements 60 wird auch dem Anschluß der Schaltung 156 zugeführt. Empfang eines Steuersignals VII am Anschluß 696 hat zur Folge, daß im Moment des Signalempfangs die Schaltung 156 eine '.Vertbildung des am Anschluß 694 erscheinenden Analogsignals vornimmt. Dieser Momentwert bildet das Ausgangssignal der Schaltung 156 und wird beibehalten bis das Steuersignal VII wegfällt. Jedesmal bei Erscheinen des Steuersignals am Anschluß 696 wird das Ausgangssignal der Schaltung 156 von feuern wiedereingestellt.
Der Analogwert des Ausgangssignals der Schaltung 156 stellt daher die Drehzahl des Schwungrads 17 dar, im Moment wo das System in der Landstraßenbetriebsart zu arbeiten beginnt.
Das Steuersignal VII wird auch dem Anschluß 682 der Injektorsteuerung 102 zugeführt. Empfang des Steuersignals VII am Anschluß 6ü2 hat zur Folge, daß der Analogwert des vom Beschleunigungspedal 70 über den Anschluß 680 koaimende Signal am Ausgangsanschluß 554 der Injektorsteuerung 102 erscheint.
In der Landstraßenbetriebsart wird daher der '.Vert von rc, und damit die pro Motorumdrehung in die ','.'ärmekraftmaschine 10 eingespritzte Kraftstoffmenge, direkt voia Beschleunigungspedal 70 gesteuert.
Das Steuersignal VII wird auch dem Anschluß
709837/0988
702 der HSG-Steuerschaltung 104 zugeführt. Das Analog - Ausgangssignal der Momentwertbildungs- und Halteschaltung 156 wird dem positiven Anschluß 700 des !Comparators 158 zugeführt. Des die Schwungraddrehzahl darstellende Analogsignal des Fühlelements 60 wird an den negativen Anschluß 698 des !Comparators 158 geleitet. Der Analogwert des Ausgangssignals des !Comparators 158 stellt daher den Unterschied zwischen der Schwungraddrehzahl wie sie im Augenblick des Einsetzens der Landstraßenbetriebsert bestand, und der gegenwärtigen Schwungraddrehzahl dar.
Das Ausgangssignal des !Comparators 158 wird dem Anschluß 684 der I!S3-3teuerschaltung 104 zugeführt. Empfang des Steuersignals VII am Anschluß hat zur Folge, daß der am Anschluß 684 erscheinende Analogwert dem Ausgangsanschluß 512 der HSG-Steuerschaltung 104 zugeführt wird. Ss soll bemerkt werden, daß der ',Vert des Ausgangssignals des !Comparators im Augenblick der liomentwertbildung durch die Schaltung 156 KuIl ist.
Das Vorhandensein eines positiven Signals am Eingang 684 zeigt an, daß seit dem Lloment, in dem das System auf die LßndstraaenDetrieosurt üocrging, die Drehzahl des Sch*ungiuua 17 »»bfiul and daß daher das Übersetzungsverhültnis des Getriebes 15 erhöht werden sollte, um die erwünschte Schwungraddrehzahl wiederherzustellen. In ähnlicher Art hat eine Erhöhung der Gchwungraddrehzahl eine Herabsetzung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 15 zur Folge.
709837/0988
l\
In der vorliegenden Ausführungsform wird das Fühlelement 78 bei einem Übersetzungsverhältnis von 1:0.34 aktiviert, welches Verhältnis einer Fahrzeugegeschwindigkeit von 7Okm/hr entspricht. In der vorliegenden Ausführungsform ist die durch die Abtriebsleistung der ".'ürmekraftmaschine 10 und die maximal · zulassige Drehzahl des Antriebsanschlusses 14 beschränkte Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs 90 km/hr. Das minimale übersetzungsverhältnis in der Landstraßenbetriebsart ist daher ungefähr 1:0.26.
Wird das Fahrzeug verlangsamt, so steigt das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 an. Sobald ein einer Fahrzeugsgeschwindigkeit von ungef. 66 km/hr entsprechendes übersetzungsverhältnis von ungef. 1:0.36 erreicht ist, setzt das Ausgangssignal vorn Fühlelement 78 aus, was zur Folge hat, daß das Steuersignal ViI wegfällt.
Die Abwesenheit des Steuersignals VII zeigt en, daS das System nicht mehr in der Landstraßenbetriebsart arbeitet und zua Betrieb in Betriebsart 11 zurückgekehrt ist, und hat weiterhin zur Folge, daß die Eingangssignale am Anschluß 682 der Injektorsteuerung 102 und am Anschluß 702 der HSG-Steuerschaltung 104 wegfallen.
Das Wegfallen der Signale an den Anschlüssen 682 und 702 resultiert in der Rückkehr der lnjektoreteuerung 102 und der HSG-Steuerschaltung 104 zu deren normalen Betrieb in der Betriebsart II.
Es soll bemerkt werden, daß die oben beschriebenen Übersetzungsverhältnisse und Fahrzeugsgeschwindigkeiten nur beispielsweise und für illustrative Zwecke
709837/0988
angeführt wurden. Durch V/ahl von passenden Zahnradübereetzungen ist es ohne weiteres möglich praktisch jede erwünschte Fahrzeugeleistungskennlinie bereitzustellen.
Die Arbeitsweise der im obigen ausführlich erläuterten Fahrtsteuerung und des Leistungsübertragungssystems soll jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 4A-E,5A-B und 6 zusammengefaßt werden.
Das Fahrzeug wird dadurch in 3etrieb gesetzt, daß ein Fahrer den Kontakt des Anlaßschalters 74 so positioniert, daß ein momentanes Anlaßsignal und ein fortgesetztes EIN'-Signal erzeugt wird, wobei er zur gleichen Zeit den Schalthebel 73 des Fahrstufenwählers
68 in die Neutral-Position bringt. Das Anlaßsignal aktiviert den Motoranlasser 76 und ermöglicht die Zustellung eines Steuersignals an den Eingang 504 der Injektorsteuerschaltung 102. Als Folge dieses Signals erscheint ein Signal am Ausgangsanschluß 5O6,das an den Anschluß 5OÖ des Solenoids 61 des Injektorbetiitigers
69 *eitergeleitet wird und eine solche Verstellung der Steuerstange 167 des Kraftstoffinjektors 64 bewirkt, daß eine genügend reiche Mischung zum Anlassen der Wärmekraftmaschine 10 bereitgestellt wird.
Das am Eingang 511 der Steuerschaltung des hydrostatischen Getriebes 104 anlangende 2IN-3ignal hat zur Folge, daß vom Ausgang 512 der HSG-Steuerschaltung 104 ein Analogsignal an den Getriebeübersetzungswähler 67 ausgeht, das den letzteren veranlaßt die Muffe 169 so zu verschieben, daß das Getriebe 15 auf ein Ober-
709837/0988
setzungsvorhältnis von 1:0 eingestellt wird. Die richtige einstellung des Verhältnisses ouf 1:0 wird vom Fühlelement 82 nachgewiesen. Das Anlassen des liotors wird vom Fahrer gehörsmüßig vernommen. Erfolgte Zündung kann aber auch durch ein passendes Fühlelement nachgewiesen werden.
Zusammen mit dem Anlassen des Motors, verursacht das vom Schalter 74 kommende A!«LASS-3ignal euch das Ausfahren der Betätiger 46 und 48 und das Rückziehen des Betätifars 47, wodurch das Zahnrad 39 an die l'elle 23 angekuppelt, das Zahnrad 37 von der Welle"23 abgekuppelt wird, und beide Zahnräder 33 und 35 von der Welle 31 abgekuppelt werden und der Kupplungszustand für Betrieb in der Anlaßbetriebsart erreicht ist. Nachweis dieses Kupplungszustonus wird von den Fühlelementen 52 und 5Ö erbracht. Mit erbrnchtera Nachweis wird das Steuersignal I an die Kupplunßssteuerung 146 abgegeben, wodurch die während der Zündung ausgerückten Kupplungen 12 und 21 eingerückt werden. Auf diese Weise wird ein Leistungsfluß erstellt, der von der Wärmekraftmaschine 10., über die Kupplung 12, den AntriebsanschluO 14, den Antriebsanschluß 16, die Zahnräder 40 und 39, die Welle 23 und die Kupplung zum Schwungrad 17 führt, wie aus Fig. 4A zu ersehen ist.
Das Steuersignal I hat weiterhin zur Folge, daß die Injektorsteuerschaltung 102 ein Steuersignal en des Solenoid 63 des Betätigere 69 abgibt, wodurch die Kraftstoffzufuhr zur Wärmekraftmaschine 10 in
709837/0988
-V-
einem solchen Maße erhöht wird, daß sie in einem Bereich arbeitet, in dem sie einen wesentlichen Teil ihrer Maximalleistung entwickeln kann. In Anpassung an die Drehzahlzunehme des Motors und auch ansprechend auf das Steuersignal I, gehen von der HSG-Steuerschaltung 104 Signale an den Übersetzungswühler 67 ab, das Übersetzungsverhältnis 1:0 langsam zu erhöhen. Die Erhöhungsgeschwindigkeit des Übersetzungsverhältnisses wird so gewühlt, daO sie dem von der Wärmekraftmaschine abgebbaren Drehmoment entspricht.Die Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses folgt der Einrückung der Kupplung 12 und 21.
llit der Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses von 1:0 wird das Schwungrad aufgeladen, bis es eine vorgegebene, vom Schwellenwertanzeiger 161 bestimmte iiaximaldrehzahl 3DZ max erreicht. Da3 Erreichen von 3DZ max wird durch das Abgeben des Steuersignals II angezeigt. In zwei verschiedenen Fällen kann das Steuersignal II auch vor Erreichen von 3DZ max abgegeben werden: a) Arbeitsweise in der 2.'IEDRIG-3etriebsart ist erwünscht, b) das Schwungrad hat zumindest seine ilinimaldrehzahl SDZ min erreicht und der Schalthebel 73 ist in der FAKRT-Position. Ansprechend auf daa Steuersignal II, und so lang als der Fahrstufenwähler 6d weder in der FAHRT-noch in der KÜCK7.'ÄRTSFAHRT-Position ist, weist die Injektoreteuerschaltung 102 den Kraftstoffinjektor an, die Kraftstoffzufuhr auf ein vorbestimmtes Leerlaufniveau zu reduzieren. Zur gleichen Zeit bringt die HSG-Steuerschaltung 104 das Übersetzungsverhältnis schnell und mit einer vorgegebenen, gewühlten Geschwindigkeit
709837/0988
-SO-
auf 1:0 zurück*
In Reaktion auf den vom Fühlelement 82 gelieferten Nachweis der Einstellung des Übersetzungsverhältnisses auf 1:0, und auf die vom Fahrer besorgte Einstellung des Schalthebels 73 des Fahrstufenwählers auf FAHRT oder IiIEDRIG, wird das Steuersignal III an die Betätigersteuerungen 145, 147 und 148 abgegeben, wodurch die folgenden Kupplungevorgänge vollzogen werden: Zahnrad 37 wird an die ',"eile 23 angekuppelt, wodurch ein Leistungsfluß von der Welle 23 über die Zahnräder 37 und 38 zum ersten Antriebsanschluß 14 des Oetriebes 15 hergestellt wird. Das zahnrad 35 wird an die Welle 31 angekuppelt, wodurch ein Leistungsfluß vom zweiten Antriebsanschluß 16 des Getriebes 15 über die Zahnräder 4ü und 35, und über die iVelle 31 zu den Arbeitsrädern des Fahrzeugs hergestellt wird. In diesem Stadium sind die Fahrtsteuerung und das Antriebssystem bereit zum Übergang auf Betriebsart I.
Die Bewegung des Fahrzeugs wird dadurch eingeleitet, daß der Fahrer auf das Beschleunigungspedal tritt, und zwar in einem Maße, das genügend ist ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches eine Anzeige darstellt, daß Fahrzeugbewegung erwünscht wird. Dieses Ausgungssignal in der Form des Steuersignals IV wird an die Kupplungssteuerung 146 geleitet und resultiert in der Einrückung der Kupplungen 12 und 21, was die folgenden Kupplungsvorgänge mit sich bringt: a) Das Schwungrad 17 wird über das feste Untersetzungsgetriebe 19, über die Kupplung 21, die Welle 23 und die Zahnräder
709837/0988
ja,
37 und 38 an den ersten Antriebsanschluß 14 engekuppelt;
b) die Wärmekraftmaschine 10 wird Ober die Kupplung 12 an den ersten Antriebsanschlufl 14 angekuppelt, und
c) der zweite AntriebsanschluB 16 wird aber die Zahnräder 4o und 33 an die Abtriebswelle 31· und daher an die Antriebsräder angekuppelt. Diese in Fig. 4B gezeigte Einkupplungsanordnung stellt den Betrieb in Betriebsart I dar.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung mag es für den Fahrer möglich sein, die Fahrzeugbewegung schon von der vollen Aufladung des Schwungrads einzuleiten, vorausgesetzt, daß die Schwungraddrehzahl über einem vorgegebenen Minimum liegt. Diese Bewegun^seinleitung geschieht dadurch, daß der Fahrer den Schalthebel 73 in die FAIfflT-, ECCICSiaTSFAHHT- oder NISDHIG-Ppsition bringt und auf das Beschleunigungspedal tritt.
Um entweder vor, oder nach vollendeter Schwungradeufledung die Fahrzeugbewegung einzuleiten, kann der Fahrer den Schalthebel 73 in die FAIlRT-Position bringen. Zusätzlich zu dtm oben erwähnten Signal, erzeugt der Druck des Fahrers auf das Beschleunigungspedal 70 auch ein der Drehmomentforderung des Fahrers proportionales Analogsignal. Diese Drehmomentforderung wird im Komparator 114 mit dem Einspritzhubverhältnis r verglichen das, wie oben erwähnt, die pro Umdrehung in den Motor eingespritzte Kraftstoffmenge bestimmt. In der beispielweisen Ausfifhrungsform der Erfindung, in der die Wärmekraftmaschine 10 ein Dieselmotor ist, ist das Einspritzhubverhältnis rc im wesentlichen dem von der Värmekraft-
709837/0988
-V-
maschine entwickelten Drehmoment proportional.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sind Mittel vorgesehen, um den Motor abzustellen! wenn das Fahrzeug stillsteht, wodurch die anderenfalls entstehende atmospherische Verschmutzung und der zwecklose Kraftstoffverbrauch vermieden werden. Vie oben erklärt, sind bei stillstehendem Fahrzeug die Kapplungen 12 und 21 ausgerückt, wodurch der Motor IO und das Schwungrad 17 vom Getriebe abgekuppelt sind.
Ansprechend auf den erhaltenen Nachweis vom Fühlelement 82, daß das Übersetzungsverhältnis 1:0 ist; auf den erhaltenen Kachweis vom Beschleunigungspedal 70, daß das Pedal nicht heruntergedrückt wird; auf den erhaltenen Nachweis von den Fühlelementen. 50 und 56, daß das Getriebe auf Betrieb in Betriebsart I eingestellt ist, und auf den erhaltenen Nachweis vom Schwellenwertanzeiger 161, daß die Schwungraddrehzahl über SDZ min liegt, gibt das UM)-Tor 433 ein Ausgangssignal ab, was zur Folge hat, daß die Injektoreteuerschaltung 102 eine negative Spannung von der Größenordnung von -24 V an den Injektorbetatiger 69 abgibt, wodurch die Kraftstofflieferung an den Motor 10 abgebrochen, und der Motor stillgesetzt wird.
Sobald das Beschleunigungspedal 70 betätigt wird, was die Absicht des Fahrfers anzeigt, die Fahrzeugbewegung einzuleiten, werden die Kupplungen 21 und 12 durch die Kupplungssteuerung 146 eingerückt, und die
709837/0988
-W-
Injektorsteuerschaltung 102 sendet ein passendes Signal zum Injektorbetätiger 69 den Motor 10 mit Xarftstoff zu versehen. Es ist daher klar, daB der Motor abgestellt wird, wenn das Fahrzeug stillsteht und daB er mit Hilfe der Schwungredenergie wiedorangelassen wird, sobald Fahrzeugbewegung verlangt wird.
Bewegt sich das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit und ist die Drehzahl des Schwungrad 17 auch konstant, so ist das die Drehmomentforderung darstellende Analogsignal innerhalb eines Skalenfaktors gleich r , in solcher Weise, daß das Ausgangssignal des !Comparators 114 im wesentlichen Null ist, und daa Obersetzungsverhältnis konstant bleibt. In diesem Fall liefert der Motor ein Drehmoment der genau richtigen Größe, die notwendig ist um für alle Energieverluste des Systems aufzuko:nmen. Verstärkt dor Fahrer den Druck auf das Beschleunigungspedal, so wächst die Amplitude des vom letzteren erzeugten Analogsignals, was eine erhöhte Drehmomentforderung darstellt, die ein positives Ausgangssignal des !Comparators 114 verursacht. Ein positives Signal am Ausgang des !Comparators 114 hat zur Folge, daß der Beschleunigun^sverstärker 136 den Wert des Signals vom Komparator 114 mit dem Wert ^- mul-
Rl
tipliziert. Die IISG-Steuerschaltung 104, die das Ausgangssignal des Beschleunigungsverstärkers empfängt, leitet es als Steuersignal an den Getriebübersetzungswähler 67, um das übersetzungsverhältnis des hydrostatischen Getriebes 15 zu ändern, und ζ«ar ia Sinne einer Erhöhung der Ausgangsgeschwindigkeit des zweiten Antriebeanschlusses 16, die in einer erhöhten Fahrzeugs-
709837/0988
geschwindigkeit resultiert. Diese erhöhte Geschwindigkeit erfordert ein erhöhtes Ausgangsdrehmoaent des hydrostatischen Getriebes, wenn die Straße nicht bergab führt. Die Reaktion auf das erhöhte Drehmoment aa zweiten AntriebsanschluB des hydrostatischen Getriebes dient zur Erhöhung des Drehmoments am ersten AntriebsanschluS 14.
Der AntriebsanschluS 14 erhält Drehmomente von zwei Quellen: von Schwungrad 17 über die '«eile 23 und die Zahnräder 37 und 38, und von der wärmekraftmaschine 10. Das Ausgangsdrehmoment des Schwungrads, das im Sinne einer Verzögerung des Schwungrads wirkt, verringert die kinetische Energie des Schwungrads. Gleicht der Verlust an kinetischer Kaergie des Schwungrads genau dem Uewinn an kinetischer Energie des Fahrzeugs, so wird die durch das Ausgangsignal der Summierschaltung 120 angezeigte gesamte kinetische Energie des Systeas konstant bleiben. Gleicht diese durch das Ausgangesignal der Sumjiierschaltung 120 dargestellte gesamte kinetische Energie der kinetischen
Bezugsenergie, so wird das Ausgangssignal des Komparator s 128 auch Hull sein, anzeigend dafl die Injektorsteuerschaltung keine Änderung in dem die Kraftstoffzufuhr zum Motor steuernden Einspritzhubverhältnis vornehmen soll·
Fällt die Drehzahl des Schwungrads 17 in genügendem MaBe um den Verlust an kinetischer Energie des Schwungrads dem Gewinn an kinetischer Energie des Fuhrzeugs anzugleichen, so wird die durch das Ausgangssignal der Su&aierschal£ung 120 angezeigte gesamte ki- 709837/0988
netische Energie größer sein als die kinetische Bezugsenergie. Dies hat zur Folge, daß der Komparator 128 ein negatives Ausgangesignal abgibt, was die Injektorsteuerschaltung 102 veranlaßt, das Einspritzhubverhältnis r herunterzusetzen, d.h. den Kraftstoffinjektor 64 anzuweisen die pro Zyklus eingespritzte Kreftstoffmenge herabzustezen. Als Folge davon, wird der Motor ein kleineres Drehmoment an die Welle 14 abgeben. Das vom Schwungrad 17 abgegebene Drehmoment wird daher anwachsen, wodurch die Schwungraddrehzahl weiter abnimmt, da das Schwungrad jetzt einen größeren Anteil des für das Fahrzeug benötigten Drehmoments bestreiten muß.
Hit anderen ',Vorten, verliert das Schwungrad nicht die genau gleiche Menge an kinetischer Energie, die das Fahrzeug gewonnen hat, so wird der I.'ettoanstieg der gesamten kinetischen energie des Systems sofort abgefühlt und das Einspritzhubverhältnis r vom Kraftstoffinjektor 64 verstellt. Gibt das Schwungrad 17 zuviel kinetische Energie ab, so wird zur Korrektur das Einspritzhubverhältnis erhöht. Gibt anderseits das Schwungrad 17 zuv/enig kinetische Energie ab, so wird das Einspritzhubverhältnis der Wärmekraftmaschine heruntergesetzt, was eine größere Drehmomentanforderung an das Schwungrad stellt.
Das Einspritzhubverhältnis r wird daher fortlaufend in einem solchen Sinn reguliert, daß das Schwungrad für die Änderungen der kinetischen Energie dee Fahrzeugs aufkommt, während die Wärmekraftmaschine
709837/0988
-Jf-
alle anderen Energiebedürfnisse bestreitet, wie zum Beispiel für Reibungsverluste.
Das obige Verhältnis kann auch anders ausgedrückt werden: Das Schwungrad erstellt das für Beschleunigung des Fahrzeugs benötigte Drehmoment, wogegen das zur Überwindung der Betriebsverluste notwendige Drehmoment von der Wärmekraftmaschine kommt. Da das von der Wärmekraftmaschine entwickelte Drehmoment vom Einspritzhubverhältnis r bestimmt wird, so ist der Wert von rc proportional zu dem zur Deckung aller Snergieverluste des Systems benötigten Drehmoment.
Ist die Drehmooientforderun^ genau dem zur Deckung aller Verluste benötigten Drehmoment gleich, so entwickelt die Wärmekraftmaschine das genau richtige, der Forderung des Fahrers nachkommende Drehmoment. Wünscht der Fahrer schneller zu fahren, so wird er mehr Drehmoment verlangen als zur Deckung aller Verluste nötig ist. Wünscht er langsamer zu fahren, so wird er weniger Drehmoment verlangen als zur Deckung aller Verluste nötig ist.
Der '.Vert der Differenz zwischen dem geforderten Drehmoment und dem zur Deckung der Verluste benötigten (und zu r proportionalen) Drehmoment wird von dem von der HSCi-Steuerschaltüng 104 vom Komparator 114 über den Ueschleunigungsverstürker 136 erhaltenen Signal dargestellt. Der Empfang des Signals hat zur Folge, daß ein Steuersignal an den Übersetzungswähler 67 abgeht, den Wühler anweisend,das Übersetzungsverhältnis entweder im Sinne höherer Drehzahl des Antriebs-
709837/0988
enschlusses 16 (und daher erhöhter Geschwindigkeit und kinetischer Energie des Fahrzeugs, und herabgesetzter kinetischer Energie des Schwungrads), oder im Sinne herabgesetzter Drehzahl des Antriebsanschlusses 16 (und daher herabgesetzter Geschwindigkeit und kinetischer Energie des Fahrzeugs und erhöhter kinetischer Energie des Schwungrads) zu ändern.
Innerhalb der Auslegungsgrenzen des Fahrzeugs ist daher die Fahrzeugsgeschwindigkeit vollständig in der Hand des Fahrers und vom Motor wird nur soviel Drehmoment verlangt als nötig ist, um für die Verluste aufzukommen.
Über einen ausgedehnten Fahrzyklus ist daher die vom llotor entwickelte Energie auf ein absolutes Minimum reduziert, wodurch der Kraftstoffverbrauch auf ein Mindestmaß beschränkt wird.
Im Falle daß der Fahrer das Beschleunigungspedal 70 vollständig losläßt oder plötzlich nachlaßt, was in einem negativen Ausgangssignal vom Komparator 114 resultiert, so sorgt der Beschleunigungsverstärker 136 dafür, daS das Ausgangssignal vom Komparator 114
R2 R,
mit einem Verstärkungsfaktor ττ— (kleiner als *> ) mul-
Rl Rl
tipliziert wird, bevor das Signal an den Eingangsanschluß 510 der HSG-Steuerschaltung 104 weitergegeben wird, wodurch ein relativ schwaches negatives Signal am Ausgang 512 erzeugt wird, was zur Folge hat, daß sich das übersetzungsverhältnis relativ langsam ändert, und die Verzögerung eine relativ allmähliche ist. Sogar wenn der Fahrer das Pedal 70 vollständig losläßt, so wird das Fahrzeug dazu neigen seine Geschwindigkeit
709837/0988
-ιί-
langsom abzubauen, und zwar in einer Weise die dem Ausrollen eines konventionellen Automobils analog ist. Wünscht der Fahrer schneller zu verlangsamen, so kann er auf das Bremspedal 72 drücken, wodurch ein Analogsignal an den Eingang 630 der H3G-3teuerschaltung 104 abgeht, welches das Übersetzungsverhältnis schnell im Sinne von Verzögerung ändert, wodurch das Fahrzeug verlangsamt und das Schwungrad beschleunigt wird.
1st die Verzögerung des Fahrzeugs weiterhin ungenügend, so wird fortgesetzter Druck auf das Bremspedal 72 ein hydraulisches Signal erzeugen, welches das konventionelle Bremssystem des Fahrzeugs betätigt.
Während Fahrzeugbetrieb in der Betriebsart I resultiert verstärkter Druck auf daa Beachleunigungopedel 70 in der Betätigung des übersetzungsverhältnis wiihlers 67, wodurch die verschiebbare bluffe 169 sich in Richtung auf das Fühlelement QO zu bewegt, was zur Folge hat, daß das Übersetzungsverhältnis größer *ird und damit auch die Fahrzeugsgeechwindigkeit anwuchst. Hat das hydrostatische Getriebe 15 das Ende seines wirksamen Bereichs erreicht, so gibt das Fühlelement 80 ein Ausgangssignal ab, das den Übergang von Betriebsart I auf Betriebsart II einleitet. Zeigt das Ausmaß des Drucks auf das Beschleunigungspedal die Absicht des Fahrers an, das Fahrzeug zu beschleunigen, so wird ein Steuersignal Y an die Kupplungsschaltung 146 abgegeben, wodurch die Kupplungen 21 und 12 ausgerückt werden.
709837/0988
Die Zahnräder 39 und 40 sind in ständigem Eingriff, so daß die Winkelgeschwindigkeit des Zahnrads 39 durch die Drehzahl des zweiten Antriebsanschlusses 16 des Regelgetriebes 15, und durch das Durchmesserverhältnis der Zahnrader 40 und 39 bestimmt wird. Dieses Durchmesserverhültnis wird so gewählt, daö wenn das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 am Ende seines vom Fühlelement 80 abgefühlten wirksamen Bereichs ist, die Drehzahl des Zahnrads 39 im wesentlichen der Drehzahl der '»eile 23 gleicht. In ähnlicher Art ist das Durchmesserverhältnis der Zahnrüder 33 und 38 so gewühlt, daß bei demselben extremen Übersetzungsverhältnis das Zahnrad 33 und die Vielle 31 im wesentlichen die gleiche Drehzahl haben.
Zusammenfassend ist zu sagen, daß wenn das Regelgetriebe 15 an dem den Punkt des "Gangwechsels" bezeichnenden Ende seines wirksamen Bereichs anlangt, die Welle 23 und die Zahnräder 37 und 39 sich im wesentlichen mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen, und die Welle 31 und die Zahnräder 33 und 35 ihrerseits sich im wesentlichen mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit drehen. Da infolge von Schlupf im Regelgetriebe die Drehzahlen der verscheidenen sich drehenden Elemente nicht genau gleich sind, werden die Kupplungen 12 und 21 ausgerückt, um die Trägheit der Wärmekraftmaschine 10 und des Schwungrads 17 von den jeweiligen '«eilen 14 und 23 abzuhalten.
Ein typischer Satz von Zahnradparametern die einen synchronen Gangwechsel ermöglichen wie oben beschrieben, ist in der folgenden Tabelle gebracht:
709837/0988
AOi
■ 26 Zähne
»37 » 30 Zähne
D38 = 30 Zähne
D39 = 26 Zähne
D40 = 26"Zähne
D33 = 30 Zähne
D35
Die Tatsache, daß die Drehzahlen der verschiedenen zu verkuppelnden Elemente im wesentlichen identisch sind, ermöglicht es im wesentlichen synchrone Gangwechsel mit relativ großer Geschwindigkeit durchzuführen, was einen relativ ununterbrochenen Leistungsflu3 mit sich bringt, wie auch äußerst glatte Übergänge zwischen Betriebsarten.
Das Signal V hat auch zur Folge, daß die Betätiger 46, 47 und 48 ausfahren, die Zahnräder 37 und 35 von ihren Wellen 23 bzw. 31 abkuppeln, und die Zahnräder 39 und 33 en ihre '«eilen 23 bzw. 31 ankuppeln. Die resultierende Sinkupplungsanordnung ist schematisch in Fig. 4C dargestellt und ermöglicht Fuhrbetrieb in Betriebsart II.
Der umgekehrte Übergang von Betriebsart II auf Betriebsart X ist im wesentlichen dem Übergang von Betriebsart I auf Betriebsart II analog, mit dem Unterschied, daß der umgekehrte Übergang auf Erhalt des Steuersignals VI vor sich ejeht, das durch ein vorbestiomtes negatives Ausgangssignal vom Komparator 114 ausgelöst wird.
Der Fahrzeugbetrieb in Betriebsart II ist im wesentlichen dem Betrieb in Betriebsart I analog, mit
709837/0988
-Jf-
dem Unterschied, daß für Beschleunigung die Steuermuffe 169 in Betriebsart I vom Fühlelement 82 in Richtung auf Fühlelement 80 bewegt wird, und für Verzögerung vom Fühlelement 80 in Richtung auf Fühlelement B2, wogegen in Betriebsart II die Richtungen umgekehrt sind.
Mit fortschreitender Beschleunigung des Fahrzeugs wird die Steuermuffe 169 in Richtung auf das Fühlelement 78 zu bewegt, welches anzeigt, daß das Übersetzungsverhältnis des Regelgetriebes 15 am Ende seines in der Betriebsart II wirksamen Bereichs angelangt ist.
Meldet fortgesetzter Druck auf das Be-Bchleunigungspedal die Absicht des Fahrers,das Fahrzeug weiterhin zu beschleunigen, und hat das Übersetzungsverhältnis des Regelgetriebes das linde seines wirksamen Bereichs in Betriebsart II erreicht, so wird der Übergang zur Landstraßenbetriebsart vollzogen. Dieoer Übergang ist in Einzelnen auf Seiten 73-76 beschrieben worden.
Der Unterschied im Betrieb zwischen Betriebsart II und der Lanüstraßenbetriebsart ist in der Steuerung der IISG-Steuorschaltung 104 zu suchen. In der Betriebsart II erhalt die HSG-Steuerschaltung 104 am Eingang 510 Steuersignale, um das Ausgangssignal am Anschluß 512 zu beeinflussen, und zwar in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen dem erwünschten, durch die Position des ein an Anschluß 616 des Komparators 114 empfangenes Signal erzeugendes Beechleunigun^spedals 70 angezeigten Drehmoment, und
709837/0988
dem im wesentlichen dem Motordrehmoment proportionalen, und das Motordrehmoment anzeigenden fc'ert r , der von einem am Anschluß 556 des Komparutors 114 erscheinenden Signal dargestellt wird.
In der Landstraßenbetriebsart wird die HSG-Steuerschaltung 104 durch das Ausgangssignal des Komparators 158 gesteuert, dessen Aufgabe es ist, die Schwungraddrehzahl im wesentlichen konstant zu halten. fs soll darauf hingewiesen werden, daß die übergänge zwischen Betriebsart II und der Landstraßenbetriebsart vollkommen synchron sind, wie oben auf Seiten 73-76 beschrieben.
Xn der LandstraOenbetriebsart benimmt sich das Fahrzeug im wesentlichen wie ein konventionelles, von einer Wärmekraftmaschine angetriebenes Fahrzeug. DbS Ausgangssignal des Komparators 260, welches das erwünschte Drehmoment anzeigt, weist die Injektorsteuerschaltung 102 an, das Kinspritzhubverhältnis rc des Kraftstoffinjektors 64 zu vergrößern oder zu verkleinern, wodurch die in die V. arme kraftmaschine 10 eingespritzte Kraftstoffjienge veraehrt oder vermindert *ird. Das Schwungrad wird auf konstanten Touren gehalten und nimmt daher keinen Anteil am Antrieb des Fahzeugs. Es ist somit klar, daO die Landstra3enbetriebsart der konventionellen Landstraßenfahrt entspricht, bei der für gewöhnl-ich die Notwendigkeit für andauernde beschleunigung und Verzögerung nicht auftritt.
Für Bergfahrt kann das Fahrzeug in einer "Ersten-Gang"-Art betrieben werden, die im weiteren als NIEDMG-Betriebsart bezeichnet wird. Die NIEDRIG-
709837/0988
Betriebsart kann auch verwendet werden, wenn der Fahrer nicht die Aufladung des Schwungrads 17 abwarten, sondern sofort nach Anspringen der Wärmekraftmaschine 10 losfahren will.
Ein Übergang auf die NIEDRIG-Betriebsart wird automatisch von der Steuerschaltung einer Ausführungsform der Erfindung bewirkt, und wird vom NIEDRIG-Ausgangssignal des Fahrstufenwählers 68 eingeleitet, wenn der Schalthebel 73 in der NIEDRIG-Stellung ist.
Die Arbeitsweise der auf ein lilEDRIG-Signal ansprechenden Steuerschaltung hüngt von der Betriebsart ab, von der ein übergang auf die IiIUDRIG-Betriebsart erwünscht ist.
Die folgende Beschreibung des Fahrzeugbetriebs in der IJI2DRIG-3etriebsart ist nur beiapielweiser Natur. Je nach den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung sind ohne weiteres viele alternative Lösungen anzubieten.
Ist die gegenwartige Betriebsart des Fahrzeugs die Ai.XASS-Betriebsart, so kann der Fahrer auf die NISDIiIG-Betriebsart übergehen, indem er den Fahrstufenwühler 68 euf NISDRIG schaltet und das Beschleunigungspedal 70 loslöst.
'tfie oben erläutert, wird das NIEDRIG-Signal vom Fahrstufenwühler 68 am Anschluß 608 des ODER-Tora 115 empfangen, wodurch der Ausgang dieses Tors das Steuersignal II abgibt.
Wie oben erklärt, wird das Steuersignal II am Anschluß 592 der Kupplungssteuerung 146 abgegeben
709837/0988
und bewirkt die AusrUckung der Kupplungen 21 und 12. Steuersignal II wird auch dem Anschluß 564 der Injektorsteuerschaltung 102 zugeführt die, darauf ansprechend, genügend Kraftstoff für den Leerlauf der Wärmekraftmaschine 10 liefert. Das Steuersignal
11 gelangt auch an den Anschluß 560 der HSG-Steuerechaltung 104, um das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 104 auf 1:0 zurückzuführen.
Vie oben beschrieben, wird das UIEDIUG-Signal vom Fahrstufenwähler 68 auch am Anschluß 543 des ODZR-Tors 122 empfangen und (wenn das Fühlelement 82 ein Signal am Anschluß 562 des UND-Tora 112 abgibt) bewirkt die Abgabe eines im obigen als Steuersignal III bezeichneten Signals am Ausgang des UND-Tora 112.
Tie oben beschrieben, wird das die Absicht des Fahrers, das Fahrzeug in Bewegung zu setzen anzeigende Steuersignal IV dem Anschluß 614 der Kupplungssteuerung 146 zugeführt. DaQ UIHDRIG-Signal vom Fahrstufenwähler 6ü wird dem Anschluß 724 der Kupplungssteuerung 146 zugeführt und bewirkt die Ausrückung der Kupplung 21, wodurch das Schwungrad 17 von der Welle 23 getrennt wird.
Das System ist jetzt für Betrieb in der NlEDRIG-Betriebsart zugerichtet.
Der Leistungsfluß für den Betrieb in der NIED-RIG-Betriebsart ist in Fig. 4 Ja dargestellt und besteht aus der Wärmekraftmaschine 10 die über die Kupplung
12 den ersten Antriebsanschluß 14 des Getriebes 15,
709837/0988
und dem zweiten Antriebsanschlu3 16, der über die Zahnräder 40 und 35 die zweite Welle 31 antreibt.
Es soll bemerkt werden, daß das Schwungrad 17 in keiner Weise am Betrieb in der IIISDRIG-Btitriebsart teilnimmt. Der Leistungsfluß in der KIEDRIG-Betriebsart ist in der Tat im Prinzip identisch mit dem Leistungsfluß in einem in anderer Hinsicht konventionellen Fahrzeug mit einem stufenlos regelbaren Getriebe.
Zie oben bemerkt, wird das NIEDRIG-Signal vom Fahrstufenwähler 68 an den Anschluß 722 der Injektorsteuerschaltung 102 abgegeben. Das Analogsignal vom Beschleunigungspedal 70 wird auch, wie schon bemerkt, dem Anschluß 680 der Injektorsteuerschaltung 102 zugeführt.
Der Empfang des NISDRIG-SignaIs am Anschluß 722 hat zur Folge daß ein Signal, dessen Wert die Differenz zwischen dem am Anschluß 680 vom Beschleunigungspedal 70 her angekommenen Analogsignal, und dem Wert der vom Ausgang 576 dem Anschluß 681 der Injektorsteuerschaltung 102 eingegebenen gegenwärtigen Injektoreinstellung darstellt, dem Ausgangsanschluß 554 der Injektorateuerechaltung zugeführt wird. Ist der Wert des am Anschluß 680 empfangenen Signals größer als der Wert des am Anschluß 681 empfangenen Signals, so wird der Analogwert des Signals auf 554 positiv sein, wodurch sich der Linearbetütiger 71 in eine solche hichtung bewegt, daß die Wärmekraftmaschine 10 pro Umdrehung mehr Krfatstoff eingespritzt bekommt. Ist der Wert des am Anschluß 680 empfangenen Signals
709837/0988
kleiner als der Wert des am Anschluß 681 empfangenen Signals, so wird das Signal auf 554 negativ sein, wodurch sich der Linearbetütiger 71 in eine solche Richtung bewegt, daß die wärmekraftmaschine 10 pro Umdrehung weniger Kraftstoff eingespritzt bekommt.
Des KISDRIG-Signal vom Fahrstufenwähler 68 wird auch dem Anschluß 720 der HSG-Steuerschaltung 104 zugeführt.
Das Fühlelement 176 liefert ein der Drehzahl der ielle 23 proportionales Analogsignal. In der NIEDRIG-Betriebsart ist die Drehzahl der «eile 23 direkt proportional der Drehzahl der 'wärmekraftmaschine 10. Das Ausgangssignal des Fühlelements 176 gelangt an den Anschluß 565 der HSG-Steuerschaltung 104.
Wird das 1,1EDKIG-Signal aa Anschluß 720 erhalten, so bewirkt die IISG-S teuerschal tung 104 den Abgang eines Analogsignals vom Ausgan^sanschluß 512, das proportional ist zur Differenz zwischen dem am Anschluß 565 empfangenen und zur tatsächlichen Drehzahl der Wärmekraftmaschine proportionalen Analogsignal und der vorbestimmten Drehzahl S-Uotor (3200 U/min in der vorliegenden AusfUhrungsform), die proportional zur Drehzahl ist, bei der die Wärmekraftmaschine einen wesentlichen Teil ihrer Uaximalleistung entwickeln kann. Ist das Analogsignal am Anschluß 565 größer als S-Uotor, so wird das am Ausgang 512 abgegebene Analogsignal positiv sein, was zur Folge hat, daß der Übersetzungsverhältnis wähler 67 das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 erhöht, wodurch die Drehzahl der Wärmekraftmaschine 10 reduziert wird, um mehr Leistung zu
709837/0988
entwickeln.
Ist das Analogsignal am Anschluß 565 niedriger als S-Hotor, so wird das am Ausgang 512 abgegebene Analogsignal negativ sein, was zur Folge hat, daß der Übersetzungsverhältniswähler 67 das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 heruntersetzt, wodurch die Drehzehl der «ürmekraftmaschine 10 erhöht wird, so daß sie mehr Leistung entwickeln kann.
Wie oben bemerkt, wird das Ausgangssignal des die Fahrzeugsgeschwindigkeit anzeigenden Fiihleleoents auch dem Anschluß 772 der IUa-Steuerscheltung 104 zugeführt. Liegt der Sert des Analogsignals aat Anschluß 772 unter dem einem niedrigen, vorbestimmten «ert (ungef. IO km/hr in der vorliegenden Ausfuhrungsform) entsprechenden «'ert, so bewirkt die IISG-Steuerschaltung 104 eine Umkehrung der Polarität der Differenz zwischen der erwünschten «otordrehzahl und der tatsachlichen, am Anschluß 565 empfangenen Drehzahl. Steht, zum Beispiel, das Fahrzeug still und ist daher das übersetzungsverhältnis 1:0, so wird infolgedessen die HSG-Steuerechaltufig Iü4 eine KrhShung des Übersetzungsverhältnisses bewirken, so daß das Fahrzeug anfahren kann. Sobald eine (Jeschwindigkeit von 10 km/hr erreicht ist, wird das Übersetzungsverhältnis gesteuert wie oben beschrieben.
In einer alternativen Ausfuhrungsform der Erfindung sind Mittel vorgesehen,um die Motordrehzahl zu erhöhen, sodaß während einer langen, steilen
709837/0988
Bergebfahrt der Bremseffekt des Ifiotore erhöht wird.
Während des Betriebs in der XISDRIG-Betriebsart liegt ein Signal am Anschluß 408 des UL'D-Tors 406 an. Am Anschluß 401 des Niveauanzeigers 400 wird ein die Position des Injektorbetätigers 69 anzeigendes Signal vom Anschluß 578 des Injektorbetatigers 69 empfangen. Ist das empfangene Signal gleich Null, was anzeigt, daß der Motor keinen Kraftstoff zugeführt bekommt, eo liefert der Niveauanzeiger 400 ein Signal an den Anschluß 404 des UND-Tors 406. Das Vorhandensein eines Signals am Ausgang des UND-Tors 406 zeigt an, da3 das Fahrzeug auf KISDRIG ist, daß dem Motor kein Kraftstoff zugeführt wird und daß das Fahrzeug daher bergab fährt.Dieses Signal aktiviert das Relais 414, wodurch das vorbestimmte Analogsignal S Motor hoch an den Anschluß 956 der HoG-Steuerschal tung 104 gelangt und bewirkt, daß der lfotor auf höheren Touren arbeitet, um während der Bergabfahrt mehr Energie zu absorbieren. Sowie dem Motor Kraftstoff zugeführt wird, wird das Relais 418 durch daa NAND-Tor 410 aktiviert, was dem Motor ermöglicht mit einer Drehzahl zu arbeiten, die dem Analogsignal S Uotor entspricht ( ungef. 3200 U/min bei der vorliegenden Ausführungaform;» und für Bergfahrt geeignet ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, die in die iärmekraftmaschine 10 eingespritzte Kreftstoffmenge und das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 in der NIEDRIG-Betriebeart zu regulieren, um den Kraftstoffverbrauch auf ein
709837/0988
/AO
Mindestmaß zu beschranken.
Ist die gegenwärtige Fahrzeugsbetriebsart die Betriebsart I1 so kann der Fahrer auf die IJISDRIG-Betriebsart übergehen, indem er den Schalthebel 73 auf NIEDRIG stellt und das Beschleunigungspedal 70 losläßt.
Das IiIEDRIG-Signal vom Fahrstufenwähler 68 gelangt an den Anschluß 724 der Kupplungssteuerung 146, wo es die Ausrückung der Kupplung 21 bewirkt, i.e., die Abkupplung des Schwungrads 17 von der Welle 23*
Das NIEDRIG-Signal vom Fahrstufenwahler 68, wie oben beschrieben, wird auch dem AnschluS 722 der Injektorsteuerschaltung 102 zugeführt, was zur Folge hat, daß die Injektorsteuerschaltung 102 genau so arbeitet, wie in Bezug auf Betrieb in der I.*IEDRIG-3etriebsart, einem Übergang von der AIILASS-Betriebsart folgend, oben beschrieben. Das IIIEDRIG-Signal vom Fahrstufenwähler 68, wie oben beschrieben, wird auch dem Anschluß 720 der HSG-3teuerschaltung 104 zugeführt, was zur Folge hat, daß die H3G-3teuerechaltung 104 genau so arbeitet, wie in Bezug auf Betrieb in der inSDRIG-Betriebsart, einem Übergang von der ANLASS-Betriebsart folgend, oben beschrieben.
Ist die gegenwärtige Betriebsart des Fahrzeuge die Betriebsart II, so kann der Fahrer auf die NISDRIG-Detriebsart Übergehen, indem er den Schalthebel 73 des Fahrstufenwühlers 68 auf IiIEDRIG stellt und das Beschleunigungspedal 70 losläßt.
ff
709837/0988
Das aiEDRlG-Signel vom Fahrstufenwähler 68 wird dem AnschluS 720 der IISG-Uteuerscheltung 104 zugeführt. Die Ausgangssignale der Fühlelemente 52 und 54, anzeigend daß das Getriebe für Betriebsart II zugerichtet ist, wird den Anschlüssen 628 und 629 der HoG-Steuerschaltung 104 zugeführt. Die gleichzeitige Anwesenheit von ΞΙΝ-Signalen an den Anschlüssen 628, 629 und 720 der HSG-Steuerschaltung 104 hat zur Folge, daß ein hohes positives Signal vom Beiais 344 an den Anschluß 512 der KSG-Steuerechaltung abgeht, wodurch bewirkt wird, daß der Gbersetzungsverhältniswuhler 67 das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 schnell in Sichtung auf das äußerste Ende des wirkungsvollen Bereichs hin erhOht (1:1.34 in der vorliegenden Ausführungsform). Dieses am Anschluß 512 erscheinende liignal hält an, bis das Fühlelement 80 anzeigt, daß das Obersetzungsverhältnis seinen äußersten Wert erreicht hat (1:1.34 in der vorliegenden Ausführungsform) und in Synchronisation ist. Da das Beschleunigun^spedal 70 freigelassen ist, sind alle Bedingungen erfüllt, um das UND-Tor 138 das Steuersignal VI erzeugen zu lassen, wie oben beschrieben. Wie gleichfalls oben beschrieben, bewirkt das Steuersignal TI die Einleitung und Durchführung des Übergangs von Betriebsart II auf Betriebsart I. Sobald das Fühlelement 80 aktiviert ist, »ird daher die Zahnradeinkupplungsanordnung von der Anordnung für Betrieb in Betriebsart II auf die Anordnung für Betrieb in Betriebsart I umgeändert, wie im Einzelnen oben erklärt.
709837/0988
-1P4-
Der normale übergang von Betriebeart II auf Betriebsart I wird, wie oben erklärt, dadurch beendigt, daß die Kupplungen 21 und 12 wieder eingerückt werden. Das Vorhandensein eines Signals am Anschluß 724 der Kupplungssteuerung 146, anzeigend daß eich das System in der «ISLIIIG-Be triebsart befindet, unterdrückt jedoch das nach Beendigung der Einkupplungsanordnung für Betrieb in Betriebsart I die Wiedereinrückung der Kupplung 21 bewirkende normale Signal und verhindert Einrückung der Kupplung 21. Als Folge davon wurde der oben beschriebene und in Fig. 4E illustrierte LeistungsfluQ für Betrieb in der KIEDRIG-Betriebsart zugerichtet.
Die Arbeitsweise der HSG-Steuerschaltung 104 ist jetzt genau so wie in Bezug auf den Betrieb in Betriebsart 2HIEDRIG, einem Übergang von Betriebsart I folgend, oben beschrieben.
Die Arbeitsweise der Injektorsteuerschaltung 102 ist jetzt genau so *ie in Bezug auf Betrieb in der NISDRIG-Betriebsart, eines Übergang von der ANLASS-Betriebsart folgend, oben beschrieben.
Ist die gegenwärtige Fahrzeugsbetriebsart die Bergfahrt-Betriebsart, so kann der Fahrer auf die NIEDRIG-Be triebsert übergehen, indem er den Schalthebel 73 des Fahrstufenwählers 68 auf KIEDRIG stellt, und das Beschleunigungspedal 70 losläßt. Der resultierende Übergang auf die KIEDRIG-Betriebsart ist mit dem oben beschriebenen Übergang von Betriebsart II auf die NIEDRIG-Betriebsert identisch.
übergänge von der IiIEDRIG-Betriebsart auf die normalen Betriebsarten I, II, oder Bergfahrt werden 709837/0988
automatisch von der nach einer Ausführungsform der Srfindung beschriebenen Steuerschaltung abgewickelt. Es soll bemerkt werden, daß während Betrieb in der IJISDRIG-Be triobsart, das Schwungrad 17 von der '.'.'eile 23 abgekuppelt ist. Da der Betrieb in der HIEDRIG-Betriebsart unbestimmt lang fortgesetzt werden kann, sobald der Fahrer den Fahrstufenschalter euf FAHRT setzt, so kann in extremen Fällen die Drehzahl des Schwungrads Null sein.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird, bei Forderung von Übergang von der UIEDRIG-Betriebsart, die Wahl der passenden Betriebsart automatisch von der Steuerschaltung vorgenommen.
Das die Schwungraddrehzahl anzeigende AnaloTß-Ausgangssignal des FUhlelements 60' wird dem nnschluö 740 des Fehrstufenwühlers 6a zugeführt. Das die Fahrzeugsgeschwindigkeit anzeigende «nalog-Ausgangssignal des Fühlelements 62 wird gleichfalls dem Fahrstufenwähler 68 zugeführt, und zwar dem xtnschluS 742. Ist die gegenwärtige Betriebsart des Fahrzeugs die NISDRIG-Betriebsart, und liegt der Analogwert des Signals am Anschluß 740 unter einem vorbestimmten, einer vorbestimmten Mindestdrehzahl des Schwungrads 17 entsprechenden Wert (4500 U/min in der vorliegenden. Aus führungs form) , so bewirkt der Fahrstufenwähler, dafl die Verschiebung des Schalthebels 73 in die FAIlRT-Stellung keinen Effekt auf das Ausgangssignal des Fahrstufenwühlers 68 hat. Das KlSDRlG-Signal wird am WISDRIG-Ausgangsanschluß beibehalten und kein Signal erscheint am FAHRT-Ausgangsanschluß des Fahrstu-
709837/0988
fenwählers βό, obgleich der Schalthebel 73 in der FAHRT-Stellung sein mag.
Das Fahrzeug wird daher in der NISDRIG-Betriebsart verbleiben. Vor der Rückkehr zum Normal-· betrieb muß das Fahrzeug angehalten werden, so daß das Schwungrad 17 wiederaufgeladen werden kann.
In einer alternativen Ausfuhrungsform der Erfindung kann die Rückkehr von der NIEDRIG-Betriebsart während der Fahzeugbewegung dadurch erreicht werden, daß dem System zusätzliche Steuermerkmale zugefügt werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Kupplung 21 ein genügendes Wärmeebleitvermügen haben, so daß das Schwungrad 17 aufgeladen werden kann, ohne das Fahrzeug anhalten zu müssen.
Ist die gegenwärtige Betriebsart des Fahrzeugs die IiIEDRIG-Betriebsart, und liegt der analogwert des Signals am Anschluß 740 über einem der oben beschriebenen Drehzahl SDZ min entsprechenden *'ert (5800 U/min in der vorliegenden Ausführungsform) oder gleicht er diesem Wert, und liegt der Analogwert des Signals am Anschluß 742 des Fahrstufenwählers 68 unter einem Viert, welcher der Fahrzeugsgeschwindigkeit entspricht, bei der normalerweise ein Übergang zwischen Betriebsart I und Betriebsart II vor sich geht (ungef. 25km/hr in der vorliegenden Ausführung form), so bewirkt der Fahrstufenwähler 68, daß das FAHRT-3ignal am FAHRT-Auagangsanschluß, und das MIEDRIG-Signal am NIEDRIG-Ausgangsanschluß des Fahrstufenwahlers 68 abgegeben wird. Der Fahrstufenwähler 66 bewirkt euch das Beibehalten eines Signals am Ausgangsanschluß 777,
des seinerseits dem Anschluß 776 der IISG-Steuerschaltung 104 zugeführt wird.
Des gleichzeitige Vorhandensein von Signalen an den Anschlüssen FAHRT, NIEDRIG und 777 des Fahrstufenwählers 68 zeigt an, dafl sich das Fahrzeug in der NIEDIUO-Betriebsart befindet und der Fahrer einen übergang von ICISDRIG gefordert hat, daß aber dieser Übergang noch nicht beendigt ist.
Bei gleichzeitigem Empfang eines Signals am EingangsanschluQ 746 und eines Signals am Anschluß 722 bewirkt die Injelctorsteuerscheltung die Abgabe eines hohen negativen Signals am Ausgangsanschluß 554, wonach der Linearbetätiger 71 bewirkt, daß der Kraftstoffinjektor 64 der 'Wärmekraftmaschine 10 keinen Kraftstoff zuführt.
Das Fühlelement 60 liefert auch ein Analog-Ausgangssignal an den Anschluß 750 der hSG-Steuer-8chaltung 104. Bei Empfang eines Signals am Anschluß 776 bewirkt die KSQ-Steuerschaltung 104 die Abgabe eines Analog-Ausgangsignals am Anschluß 512. Dieses Signal ist proportional zu- der Differenz zwischen dem Analogwert am Anschluß 750 der HSG-Steuerschal- tung 104 (welcher zu der Drehzahl der Velle 84 proportional ist) und dem Analogwert am Anschluß 565 (welcher zu der Drehzahl der Welle 23 proportional ist) .
Das oben beschriebene Signal am Anschluß bewirkt die schnelle Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 15 im Sinne einer Herabsetzung
709837/0988
der Differenz zwischen den «erten der Analogsignale an den Anschlüssen 565 und 750. Sind die Analogsignale an den Anschlüssen 565 und 750 im wesentlichen gleich, was anzeigt, daa die Drehzahl der «felle 23 im wesentlichen gleich der Drehzahl des Schwungrads 17 dividiert durch die feste Untersetzung des Untersetzungsgetriebes 19 ist, so bewirkt die HS3-Steuerschaltung 104 das Erscheinen eines Signals am AusgangsanschluB 753>
Der AnschluS 753 ist mit dem Anschlu3 755 des Fahrstufenwählers 68 verbunden. Der Empfang eines Signals am AnschluS 755 bewirkt den Abbruch des lilSDRIG-Signals, mit den folgenden Resultaten:
a).die Kupplung 21 wird eingerückt, wodurch das Schwungrad 17 wieder an die "felle 23 angekuppelt wird;
b) die Injektorsteuerschaltung 102, ansprechend auf das Analogsignal am Anschluß 624, kehrt zu Kormalbetrieb zurück, und
c) als Resultat der Wegnahme des Signals am Eingang 776 und des Erscheinens von Analogsignalen an den Anschlüssen 510 und 630 kehrt die HSG-Steuerschaltung zu normalem Betrieb zurück.
Der Leistungsfluß für Betrieb im Betriebsart I iet also wiederhergestellt und das Fahrzeug ist jetzt zu normalem Betrieb im Betriebsart I bereit.
Vorausgesetzt,
a) die gegenwärtige Betriebsart des Fahrzeuge ist NIZDRIG, und der Analogwert des Signals an 740 liegt unter einem einer oben als SDZ min bezeichneten Schwungraddrehzahl entsprechenden Wert (5800 U/min
709837/0988
in der vorliegenden Ausführungsform), und
b) der A'ert des Signals am Anschluß 740 liegt über der oben als Mindestdrehzahl beschriebenen Drehzahl (4500 U/min in der vorliegenden Ausführungsform) , und
c) der Analogwert des Signals an 742 liegt über dem Viert, der einer Fahrzeugsgeschwindigkeit entspricht, bei der normalerweise ein Übergang zwischen Betriebsart I und Betriebsart II stattfindet (25 km/hr in der vorliegenden Ausführungsform), und
d) der Fahrer drückt auf das Beschleunigungspedal 70, so daß das Analogsignal von 70 über iNull
liegt
so bewirkt die Verstellung des Schalthebels 73 in die FAHRT-Position die Abgabe eines FAHRT-Signals am FAHRT-Ausgangsanschluß des Fahretufenwählers 68, eines IJIEDRIG-Signals am NIEDRIG-Ausgangsanschluß, und eines Signals am Ausgangsanschluis 775 des Fahrstufenwühlers 68.
Wie oben beschrieben, hat das gleichzeitige Ankommen von FAHRT- und IHEDRIG-Signalen zur Folge, dafl der Kraftstoffinjektor 64 die Kraftstoffzufuhr zur Wärmekraftmaschine 10 unterbricht.
Wie oben beschrieben, werden die Ausgangssignale der Fühlelemente 50 und 56 auch den Anschlüssen 756 und 758 der HSG-Steuerschaltung 104 zugeführt. Der Ausgangsanschluö 775 des Fahrstufen*ählers 68 ist mit dem Anschluß 774 der HSG-Steuerschaltung 104 verbunden.
Das gleichzeitige Vorhandensein von Signalen an den Anschlüssen 756, 758 und 774 der HSG-Steuerschaltung
709837/0988
lO4 zeigt en,
a) daB die Zahnräder für Betrieb in Betriebsart I zugerichtet sind,
b) daß der Fahrer gerade von I.'IEDRIG auf Fahrt geschaltet hat, und
c) daß der übergang von der 1,'IEDHIG-Betriebsart auf Betriebsart II noch nicht beendigt ist.
Die HSG-Steuerschaltunti gibt jetzt ein hohes positives Signal an den AU3gangsanschluß 512 ab, was zur Folge hat, daß das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 schnell in Richtung zum Ende seines wirkungsvollen Bereichs vergrößert wird (1:1.34 in der vorliegenden Ausführungafom).
Nachweis, daß dieses Übersetzungsverhältnis erreicht ist, wird vom Fühlelement 80 geliefert, nachdem nun alle Signale an den Anschlüssen 634, 632 und 636 ues UND-Toro 140 vorhanden 3ind, *ird das Steuersignal V abgegeben. Dieses Steuersignal hat die Aufgebe, den Übergang von Betriebsart I auf Betriebsart II einzuleiten und durchzuführen, wie oben beschrieben. Sobald das Fühlelement 80 aktiviert ist, wird die Zahnrüdereinkupplungsanordnung von der Anordnung für Betrieb in Betriebsart I auf die Anordnung für Betrieb in Betriebsart II geändert, so wie im einzelnen oben beschrieben.
Normalerweise ist der übergang von Betriebsart I auf Betriebsart II mit der Wiedereinrückung.der Kupplungen 21 und 12 abgeschlossen, wie oben beschrieben. Jedoch das Vorhandensein eines Signals am Anschluß 724 der Kupplungssteuerung 146, anzeigend, daß das Fahrzeug sich in der NIEDRIG-Betriebsart, oder
709837/0988
Copy
■y in einem Zustand des libergango von der Betriubsart befindet, verhindert die Kupplungsateuerung 146 ein Signal an den Anschlu3 52Θ der Kupplung 21 abzugeben, was die ZSinrUckung der Kupplung 21 verhindert.
Nach impfung von Signalen an den Anschlüssen 623 und 629 (anzeigend, daß die Zahnräder für Betrieb in Betriebsart II zugerichtet sind), und nach Empfang eines Signals am Anschluß 774 (anzeigend, daß sich des Fahrzeug im Zustand des Übergangs von der IJIEDFiIG-Betriebsart befindet) , bewirkt die HSG-Steuerschaltung 104 die Abgabe eines Analogsignal am Ausgangcunschluß 512, das proportional ist zu der Differenz zwischen dem Analogsignal am Anschlu3 (welcher zur Drehzahl der '.'."eile 23 proportional ist) und dem Analogsignal am Anschluß 750 (welches zur Drehzahl der »eile 84 proportional i3t) .
Das oben beschriebene Signal am Anschluß 512 bewirkt die schnelle Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes 15 im Sinne einer Herabsetzung der Differenz zwischen den Analogsignalen an den Anschlüssen 565 und 750. Sobald die Signale en den Anschlüssen 565 und 750 im wesentlichen gleich sind, bewirkt die HSG-Steuerschaltung 104 die Abgabe eines Signals am Ausgangsanschluß 753·
«'ie oben beschrieben, hat das Signal am Anschluß 753t das anzeigt, daß die Drehzahlen der fellen 34 und 23 im wesentlichen gleich sind, zur Folge,
a) daß die Kupplungssteuerung 146 die Kupplung 21 einrückt,
b) daß die Injektorsteuerschaltung 102 zu
709837/0988
Copy
normalem 3etrieb zurückkehrt, und
c) daß der Fahrstufenwähler 68 das IiISDRIG-Signal vom Fahrstufenwühler 68 abnimmt, alles wie oben beschrieben.
Das Fahrzeug ist jetzt wieder zum normalen Betrieb in Betriebsart II zurückgebracht.
Ist das System für Betrieb in Betriebsart I oder in der NIEDRIG-Betriebsart zugerichtet, so kann der Fahretufenwähler 68 ein RÜCKYiARTSFAHRT-Signal bewirken, vorausgesetzt daß a) Signale an den Anschlüssen 762 und 764 erscheinen (Zurichtung in Betriebsart I anzeigend), als auch am Anschluß 760 (ein Übersetzungsverhältnis von 1:0 anzeigend) und daß b) der Fahrer den Schalthebel 73 auf EÜCK-. %'ÄRTSFAHRT- stellt.
Das RCCK'niiRTSFAHRT-oignal wird dem Anschluß 734 der USG-Steuerschaltung 104 zugeführt. Ist das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 1:0, so bewirkt der Empfang des RÜCK«ARToFAHRT-Signals am Anschluß 734 die Umkehrung des am AusgangsanschluS 512 erscheinenden Analogsignals durch die HSG-Steuerschsltung 104. Ein am Anschluß 310 der HSG-Steuerschaltung 104 erscheinendes positives Signal, das normalerweise ein Signal erzeugt, welches den Übersetzungsverhältniswähler 67 anweist das übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 zu erhöhen, und dadurch das Fahrzeug zu beschleunigen, wird daher ein-Signal hervorrufen, daß den Übersetzungsverhält-
-, anweist, niswahler 67^"eich in die entgegengesetzte Richtung
+· zu bewegen, so daß die verschiebbare Muffe 169 das
709837/0988
-HtT-
Getriebe 15 in den Rückwärtsgang versetzt. Mit zunehmender Höhe des positiven Signals an 510 wird eine zunehmende Geschwindigkeit der Rückwärtsfahrt erreicht. In der vorliegenden Ausführungsforra ist das Getriebe 15 euf ein Verhältnis von ungef. l:-0.4 beschränkt, was in einer maximalen Rückwärtsfahrtgeschwindigkeit von ungef. 11 km/hr resultiert*
Druck auf das Bremspedal 72 erzeugt ein Signal an 512, das den Übersetzungsverhältniswähler 67 veranlaßt, die verschiebbare üuffe 169 so zu belegen, daß sich das Übersetzungsverhältnis des Getriebes dem Verhältnis 1:0 nähert, wodurch das Fahrzeug verlangsamt wird.
Das Fühlelement 82 gibt ein Ausgangssignal auch an den Anschluß 766 der H3G-3teuerschaltung 104 ab.
Ist das Fahrzeug im Rückwärtsgang und veranlaßt der auf aas Bremspedal 72 ausgeübte Druck daa Getriebe 15 sein übersetzungsverhältnis über 1:0 hinaus zu erhöhen, so daß das Fühlelement 82 nicht mehr wirksam ist, dann bewirkt das Wegfallen des Signals am Anschluß 766 der HSG-Steuerschaltung 104 die Aufhebung der oben erwähnten Polaritütsumkehrung, was zur Folge hat, daß fortgesetzter Druck auf das Bremspedal 72 die HSG-Steuerschaltung veranlaßt, das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 auf 1:0 zurückzusetzen. 2s besteht daher keinerlei Gefahr, daß das auf RÜCKWÄRTSFAHRT geschaltete Fahrzeug unbeabsichtigter '.'.'eise vorwärts fahren könnte.
Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung wird der Übergang zwischen der NIELRIG-Betriebsart und
709837/0988
-JiTf-
der RUCtT1VAOTaFAIlRT automatisch von der Steuerschaltung vollzogen.
Ist die gegenwärtige Betriebsart des Fahrzeugs NIEDRIG, so erzeugt das RÜCKWiVRTSFAHRT-Signal ein Ausgangssignal am RÜCKWÄRTSFAHRT-Anschluß des Fahrstufenwählers, vorausgesetzt es gibt ein gleichzeitiges Steuersignal am Anschluß 760 des Fahrstufenwählers 68, welches anzeigt, daß das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 1:0 ist. Handelt es sich um einen Übergang von NIEDRIG auf RÜCKWÄRTSFAHRT, so wirkt der Fahretufenwiihler dahingehend, daß ein Steuersignal om NIEDRIG-Ausgangsanschluß beibehalten wird. Das gleichzeitige Vorhandensein von Steuersignalen an den NIEDRIG- und RÜCKY/ARTSFAHRT-AusgangsanschlUssen des Fahrstufenwählers 68 zeigt daher an, daß der Fahrer Rückwärtsfahrt wünscht, während das 3y3tem für Betrieb in der IiIEDRIG-Uetricbsart zugerichtet ist. Das gleichzeitige Vorhandensein von Steuersignalen an den Anschlüssen 734, 766 und 720 der HSG-Steuerschaltung 104 hat zur Folge, daß die Steuerschaltung 104. a) die Polarität des Analogsignals am Ausgangsanschluß 312 umkehrt, um den Cbersetzungsverhältniswähler 67 zu veranlassen, das Übersetzungsverhältnis des Getriebes 15 in genau der selben Art und '»eise zu verändern wie oben für Übergang auf RÜCKWÄRTSFAHRT-Betrieb beschrieben, wenn nicht im NIEDRIG-3etrieb, und b) die Grüße des Analogsignale am Anschluß 512 bestimmt, und zwar in der selben Art und Weise wie
709837/0988
fQr Betrieb in der NISDRIG-Detriebsart beschrieben.
Ist die gegenwärtige Betriebsart des Systems IiISDRIG und RÜCKWÄRTSFAHRT, so hat die Verstellung des Schalthebels 73 in die LISDRIG-Position zur Folge, daß der Fahrstufenwähler 68 das Steuersignal vom Ausgangsanschluß RÜCKWÄRTSFAHRT abnimmt, und daher der Betrieb in der KI£DRIG-3etriebsart wiederaufgenommen wird.
Die Art auf welche die Wärmekraftmaschine und das hydrostatische Getriebe benutzt werden, um für beide optimale Wirkungsgrade zu erreichen, ist ein besonderes Merkmal der vorliegenden Erfindung.
Fig· 5A ist ein Diagramm, des die Drehzahl der in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendeten Wärmekraftmaschine zeigt, und zwar in Abhängigkeit von der Fahrzeugsgeschwindigkeit, »uf demselben Diagramm ist auch die Motordrehzahl eines konventionellen Fahrzeugs von im wesentlichen derselben Leistungsfähigkeit gezeigt, das mit einem 4-gängigen, handbetätigten Getriebe versehen ist.
Rückkehrend zu vorherigen Ausführungen bezugs Erwünschtheit von niedrigen Fahrgeschwindigkeiten entsprechenden niedrigen Kotordrehzahlen, so ist Fig. 5A zu ersehen, daß in Betriebsart I die Motordrehzahl relativ niedrig ist und in Betriebsart II und in der Bergfahrt-Betriebsart linear» mit der Fahrzeugsgeschwindigkeit ansteigt, um die ansteigenden Reisefahrtleistungsbedürfnisse zu decken.
Im Gegensatz dazu ist die tfotordrehzehl des konventionellen Motors bei niedrigen Fahrzeugsgeschwin-
709837/0988
digkeiten beträchtlich höher. Der Grund dafür ist die Tatsache, daß der Motor des konventionellen Fahrzeugs imstande sein muB,nach 3edarf Leistung für Beschleunigung zu liefern und daher auf verhältnismäßig hohen Touren laufen muß.
Die iärmekraftmaschine der vorliegenden Erfindung kann dagegen auf verhältnismäßig niedrigen Touren laufen, da sie nicht die Leistungsanforderungen für Fahrzeugsbeschleunigung decken muB.
Fig. 5B zeigt das Drehmoment der in einer bevorzugten Ausführung3fora der Erfindung verwendeten tTäraekreftmaschine in Abhängigkeit von Fahrzeugsgeschwindigkeit und -beschleunigung. Das selbe Diagramm zeigt auch das Kotordrehaoment eines konventionellen, mit einem 4-gängigen, handbetätigten Getriebe versehenen Fahrzeugs.
2s ist zu ersehen, daS mit Ausnahme von Reisefahrtzuständen bei niedrigen Fahrzeugsgeschwindigkeiten, das Drehmoment der in der vorliegenden Erfindung benützten Wärmekraftmaschine bedeutend niedriger ist, als das Drehmoment des konventionellen Uotors, da vom Kotor der vorliegenden Erfindung nicht verlangt wird, Leistung für Beschleunigung aufzubringen.
In der Sehrzahl der Fälle iat also sowohl die Drehzahl als auch das Drehmoment des von der vorliegenden Erfindung benutzten Motors bedeutend niedriger als die Drehzahl und das Drehmoment des itotors eines konventionellen Fahrzeugs·
Daa oben beschriebene Merkmal der niedrigeren
709837/098·
Motordrehzahl kombiniert mit dem gleichzeitig niedrigeren Motordrehmoment der vorliegenden Erfindung steht in direktem Gegensatz zu Systemen, die konventionelle iwotoren verwenden und das Fahrzeug Über stufenlos regelbare Getriebe antreiben. Dei solchen Systemen wird die Kraftstoffersparnis dadurch erreicht, daß die Wärmekraftmaschine mit, oder ungefähr mit der niedrigstmöglichen, einer gegebenen Drehmomentforderung entsprechenden Drehzahl betrieben wird. Infolgedessen wird z*ar eine niedrige Durchschnittsdrehzahl erreicht, was aber auf Kosten von viel höheren Uotordrehmomenten geht.
Die vorliegeriüe Erfindung ermöglicht niedrige Motordrehzahlen gleichzeitig mit niedrigen Motordrehmouienten.
Die dadurch entstehenden Vorteile betreffend Kraftstoffverbrauch, Umgebungsfreundlichkeit und Lebensdauer der in der vorliegenden Erfindung benützten Wärmekraftmaschine wurden im Obigen erörtert.
Fig· 6 zeigt den prozentualen Anteil der hydraulisch durch das hydrostatische Getriebe Übertragenen Leistung (bezogen auf die auf die Kader übertragene Gesamtleistung) in Anhüngigkeit von Fahrzeugsgeschwindigkeit und- beschleunigung.
Es ist klar, daß je kleiner der prozentuale Anteil der hydraulisch übertragenen Leistung ist, desto höher ist der T.'irkungsgrad des Getriebes.
In der Betriebsart I geht die Leistung vom Schwungrad und von der Wärmekraftmaschine durch das hydrostatische Getriebe, welches diese Leistung, wie
709837/0988
in der oben erwähnten Unterlage (5.17) beschrieben, in einen hydraulischen und einen mechanischen Weg aufteilt.
In der Betriebsart II umgeht die Leistung von der '.Värmekraftmaschine das hydraulische Getriebe gänzlich. Während Beisefahrt in der zweiten oder der LendstreSenbetriebsart ist daher die einzige durch das hydrostatische Getriebe fließende Leistung die zur Aufrechterhaltung der Schwungraddrehzahl benötigte Leistung.
Während Beschleunigung in Betriebsart II geht nur die vom Schwungrad bereitgestellte Beschleunigungsleistung durch das die Leistung mechanisch und hydraulisch aufteilende hydrostatische Getriebe. Je höher die Beschleunigungsquote, desto größer der durch das hydrostatische Getriebe fließende Anteil der Leistung. Dieser Anteil ist jedoch in Betriebsart II niemals höher als ungefähr 35*.
Die verschiedenen Sierkmale der Erfindung wurden oben im einzelnen und unter Heranziehung von die Konstruktion und den Betrieb einer spezifischen, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erläuternden Zeichnungen beschrieben.
Zs soll klargemacht werden, daß es im Rahmen der Erfindung möglich ist, eine ganze Reihe von anderen Ausführungsformen der Erfindung zu bauen und zu betreiben. Die Erfindung ist deshalb nur von den im folgenden angeführten Ansprüchen eingegrenzt. ^
709837/0988
Leerseite

Claims (1)

  1. AUSBRÜCHE
    l.Jsin Fahrzeugantriebesystem mit einer Quelle von Rotationsenergie, einem Schwungrad, mit erste und zweite AntriebsnnschlüS3e aufweisenden, stufenlos regelbaren Getriebemitteln und mit Mitteln zur wahl*eisen Ankupplung dieser regelbaren Getriebemittel und dieser Quelle von Itotationsenergie an dieses Schwungrad und an die Antriebsräder eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur wahlweisen Ankupplung erste Mittel (37, 35) aufweisen, um in einer ersten Betriebsart
    1) das Schwungrad (17) und die Quelle der Hotationsenergie (10) an den ersten Antriebsanschluß
    (14) anzukuppeln,
    2) den zweiten AntriebsanschluB (16) an die Antriebsräder des Fahrzeugs anzukuppeln, daß fernerhin die Mittel zur wahlwoisen Ankupplung zweite Mittel (39, 33) aufweisen, um in einer zweiten Betriebsart
    1) das Schwungrad (17) an den zweiten AntriebsanschluB (16) anzukuppeln,
    2) die Quelle der Kotatiotisenergie (10) und den ersten Antriebsanschluß (14) an die Antriebsräder anzukuppeln, und daß weiterhin die Mittel zur wahlweisen Ankupplung .Steuermittel (Fig.2) aufweisen, um den Betrieb der stufenlos regelbaren Getriebemittel
    (15) und der Quelle der Rotationsenergie (10) zu regulieren, wobei die Möglichkeit besteht, die Drehzahlen des Schwungrads (17) und der Quelle der Rotationsenergie (10). unabhängig voneinander zu steuern.
    709837/0988
    2. Ein Fahrzeugontriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur wahlweisen Ankupplung auch Kittel (39) aufweisen, um in einer Anlaßbetriebsart
    1) die Quelle der Itototioasenergie (10) an den ersten Antriebsanschlu3 (14) anzukuppeln, und
    2) da3 ScfiwunßraJ (17) an den zweiten Antriebsanschluß (16) anzukuppeln.
    3. Ein__ Fahrzeugen triebsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Läittel zur wahlweisen Ankupplung auch Kittel (35) aufweisen, um in einer Bergfahrt-Betriebsart
    1) die Quelle der Rotationsenergie (10) an den ersten Antriebsanschluß (14) anzukuppeln, und
    2) den zweiten Antriebsanschluß (16) an die Antriebsrdder anzukuppeln.
    4. Ein Fahrzeugantriebssystem nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Llittel zur wahlueisen Ankupplung auch erste und zweite '.Vellenmittel (23, 3D aufweisen. 5· Ein Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Vellenmittel (23) an das Schwungrad (17) ankuppelbar sind; daß die zweiten -'ellenmittel (3D an die Antriebsräder ankuppelbar sind; daß der erste Antriebsanechluß (14) an die Quelle der Rotationsenergie (10), die ersten Vellenmittel (23) und die zweiten Wellenmittel (3D ankuppelbar ist, und daß der zweite Antriebsanschluß (16) wahlweise an die ersten Viellenmittel' (23) und an die zweiten '.Vellenmittel (31)
    709837/0988
    ankuppelbar ist.
    6. Sin Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, dafl die besagten ersten Kittel wirksam sind, um in der ersten Betriebsart
    1) das Schwungrad (17) an die ersten Tellenmittel (23) anzukuppeln,
    2) die ersten i'ellenmittel (23) an dem ersten Antriebsanschluß (14) anzukuppeln,
    3) die Quelle der Rotationsenergie (10) an den ersten Antriebsanschluß (14) anzukuppeln,
    4) den zweiten Antriebsanschluß (16) an die zweiten «fellenmittel (31) anzukuppeln,
    und daß die besaiten zweiten Uittel wirksam sind, um in der zweiten Betriebsart
    1) das Schwungrad (17) an die ersten 7elleneittel (23) anzukuppeln,
    2) die ersten Wellenmittel (23) an den zweiten Antriebsbnschluß (16) anzukuppeln,
    3) die Quelle der Rotationsenergie (10) an den ersten ÄntriebsanschluB (14) anzukuppeln und
    4) den ersten üntriebsanschluß (14) an die zweiten T.ellenmittel( 3D anzukuppeln.
    7· Sin Fahrzeugantriebesysteffl nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur wahlweisen Ankupplung auf solche Art wirksam sind, daß Cbergänge zwischender ersten und der zweiten Betriebsart in einer im wesentlichen synchronen «ieise vor sich gehen.
    8. Ein Fahrzeugantriebssystem nach Ansprüchen 4, 5, 6,
    709837/0988
    oder 7, in Abhängigkeit von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Uittel für Ankupplung in einer Anlaflbetriebsart wirksam sind, um
    1) die Quelle der Hotationsenergie (10) an den ersten AntriebsanschluB (14) anzukuppeln,
    2) den zweiten AntriebsanschluB (16) an die ersten «ellenaittel (23) anzukuppeln, und
    3) das Schwungrad (17) an die ersten Y/ellen-■ittel (23) anzukuppeln.
    9· Sin Fahrzeugantriebssystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daS die stufenlos regelbaren Getriebemittel (15) ein einzelnes Regelgetriebe darstellen.
    10. Sin Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, da3 das einzelne üegelgetriebe (15) anwendbar ist, um Leistung entweder vom ersten AntriebsanschluS (14) ZUQ zweiten AntriebsanschluS (16), oder vom zweiten AntriebsanschluS (16) zum ersten AntriebsanschluS (14) zu übertragen.
    11. Sin Fahrzeugantriebasystem nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daS die Steuermittel Mittel (60, 62) zur Bestimmung der gesamten kinetischen Energie und der kinetischen Energie des Schwungrads (17) aufweisen, fernerhin iJittel (128) zum Vergleich der gesamten kinetischen Energie mit einer Bezugsenergie, zwecks Erzeugung eines Steuersignals, wie auch Kraftstoff- «uführungsmittel (64), ansprechend auf dieses Steuersignal, um die Kraftstoffzufuhr zu der Wärmekraftmaschine, und dadurch deren Leistung zu regeln.
    709837/0988
    12. Sin Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es fahrerbetätigte mittel (70) aufweist, um ein die Drehaomentforderung anzeigendes Ausgangssignal zu erzeugen, fernerhin Mittel, ansprechend auf das .Steuersignal und auf das die Drehmomentforderung anzeigende Ausgangssignal, um ein die Kichtung und uröße der Differenz zwischen der vom Fahrer angezeigten Drehmouentforderung und der vom Drehmomentsteuersignal gemeldeten Drehmoment&ßgabe der '.Ytirmekraftmaschine anzeigendes Steuersignal für das Übersetzungsverhältnis des hydrostatischen Getriebes zu erzeugen, weiterhin auch Betatigermittel (67) für das hydrostatische Getriebe, wirksam um, ansprechend auf das Cbersetzungsverhältnissteuersignal, das Übersetzungsverhältnis der regelberen Getriebemittel (15) zu variieren.
    13· Ein Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es fahrerbetatigte Mittel aufweist, um ein die Leistungsförderung anzeigendes
    Ausgangssignal zu erzeugen, fernerhin Mittel, anspre-
    und
    chend auf das SteuersignalVaULf das die Leistungsforderung anzeigende Ausgangssignal, um ein die Richtung und GrUSe der Differenz zwischen der vom Fahrer angezeigten Leistungsforderung und der vom Leistungssteuersignal gemeldeten Ausgangsleistung der '.Väraekraftmaschine anzeigendes Steuersignal zu erzeugen, weiterhin auch Betütigermittel (67) für das hydrostatische Getriebe, wirksam um, ansprechend auf das überoetzungsverhältnissteuersignal, das übersetzungsverhältnis der regelbaren Qetriebemittel (15) zu variieren.
    709837/0988
    14. Sin Fahrzeugentriebssystem nach irgendeinem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel Synchronisatormittel (42, 44) aufweisen, zur wahlweisen Ankupplung der ersten und zweiten 'iellenniittel (23, 31) an die ersten und zweiten Antriebsanschlüsse (14, 16). 15* Sin Fahrzeugantriebssystein nach irgend einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur «uhl»eisen Ankupplung auch Zehnradmittel aufweisen, und zwar
    erste, an den ersten AntriebsanschluS (14) angekuppelte Zahnradmittel,
    zweite, an den zweiten AntriebsanschlaS (16) angekuppelte Zahnradmittel (40),
    dritte, wahlweise an die er3te Welle (23) angekuppelbare, und zum Eingriff mit den ersten Zahnradmitteln (33) bereite Zahnradmittel (37),
    vierte, wahlweise an die erste »eile (23) angekuppelbare, und zum Eingriff mit den zweiten Zahnradmitteln (40) bereite Zahnradmittel (39),
    fünfte, wahlweise an die zweite «eile (31) ankuppelbare, und zum 3ingriff mit den ersten Zehnradmitteln (38) bereite Zahnradmittel (33), sechste, wahlweise an die zweite Welle (31) ankuppelbare, und zum Eingriff mit den zweiten Zahnradmitteln (40) bereite Zahnradmittel (35). 16. Ein Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Zähne-
    709837/0988
    zahlen der ersten (38), zweiten (40), dritten (37), vierten (39), fünften (33) und sechsten (35) Zahnradaittel so gewählt sind, daß Obergänge zwischen der ersten und zweiten Betriebsart im wesentlichen synchron verlaufen, wobei die Drehzahlen der ersten (23) und zweiten (3D lielle und der Jeweilig anzukuppelnden Zahnradaittel (37, 39, 33, 35) vor und während des Übergangs fast genau einander angepaßt werden, wodurch ein im wesentlichen kontinuierlicher LeistungsfluS gewährleistet ist.
    17· Sin Fahrzeugantriebssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnezahler der ersten (36), zweiten (40), dritten (37), vierten (39), fünften (33) und sechsten Zehnradmittel nach dem folgenden Verhältnis gewählt sind:
    D37 D33
    D39 D35 wobei
    Dj * Durchmesser oder Zähnezahl eines Zahnrads
    voB Index i,
    Drehzahl des ersten Antriebsanschlusses (14) *c Drehzahl des.zweiten ^ntriebsauschlusses (16)
    Moment, wo der Eingriff stattfinden soll. Id. Ein Fahrzeugantriebssystea nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur wahl-eisen Ankupplung erste Synchronisationsaittel (42) aufweisen, zwecks wahlweise· Singriff, «it der ersten ffelle (23)
    709837/0988
    und entweder den dritten (37) oder vierten (39) Zehnradaiitteln, wie auch zweite Synchronisationsoittel (44), zwecks wahlweisem Eingriff mit der zweiten »eile (3D und entweder den fünften (33) · oder sechsten (35) Zahnradmitteln.
    19. Ein Fahrzeugantriebssyatem nach irgend einem der vorstehenden Anspruch^ , dadurch gekennzeichnet,
    daS die üittel zur wahlv.fci.sen Ankupplung erste ___~ auf «eisen
    Kupplungsmittel (21)\'Γ zwecks wahlwt-iser Ankupplung des Schwungrads (17) an die ersten «'ellerunittel (23)« wie auch zweite Kupplungsmittel (12), zwecks wahlweiser Ankupplung der Quelle der Rotationsenergie (10) an den ersten Antriebsanschlu3 (14)
    20. Ein Fahrzeugantriebssystem nach irgend einem der voretehenuen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daS ein festes Untersetzungsgetriebe (19) zwischen dem Schwungrad (17) und den stufenlos regelbaren Getriebeuiitteln (15) eingeschaltet ist.
    21. Ein Fahrzeugantricbssyutem nach irgend einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel Mittel aufweisen, die wirksam sind, um in gewählten Betriebsarten das Ausgangsdrehmoment der Quelle der Rotationsenergie (10) eo zu regeln, daß die gesamte kinetische Energie dee Fahrzeugs im wesentlichen konstant gehalten wird.
    22* Ein Fahrzeugantriebssystem nach irgend einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    709837/0988
    daß die Steuermittel Mittel aufweisen, die wirksam sind, um in gewühlten Betriebsarten, und ansprechend auf die Differenz zwischen der vom Fahrer angezeigten Drehmotncntforderung und der jeweiligen Drehmomentab^abe der 'tfärmekraftmaachine (10), das Übersetzungsverhältnis des Fahrzeugs zu regeln.
    23· 2in Fahrzeugantriebssystem nach irgend einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel Mittel aufweisen, die wirksam sind, um in gewählten Betriebsarten die Ausgangsleistung der Quelle der Rotationsener^ie (10) so zu regeln, daß die gesamte kinetische Energie des Fahrzeugs im wesentlichen konstant gehalten wird.
    24. Ein Fahrzeugantriebssystem nach irgend einem der vorstehenden Ansprüche, daJurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel Mittel aufweisen, um in gewühlten Betriebsarten, und ansprechend auf die Differenz zwischen der vom Fahrer angezeigten Leistungsförderung und der jeweiligen Ausgangsleistung der '.Varmekraftinaschine (10), das übersetzungsverhältnis des Fahrzeugs zu regeln.
    25· Sin Fahrzeugantriebssystem nach irgend einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel auch Kittel aufweisen, die in einer LandstraSenbetriebsart wirksam sind, das Ausgangsdrehaoment der «ürmekraftmaschine (10) in Abhängigkeit von der vom Fahrer angezeigten Urehaomentforderung zu regeln.
    26. Ein Fahrzeugantriebssystem nach irgend einem der vor-
    709837/0988
    Ao
    stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, deS die Steuermittel auch Mittel aufweisen, die in einer Landstraßenbetriebsart wirksam sind, die Ausgangsleistung der V-'äruiekraftnaochine (10) in Abhängigkeit von der vom Fahrer angezeigten Leistungsforderung zu regeln.
    27. Ein Fahrzeugar.triebssyotem nach irgend einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel auch Kittel aufweisen, die in einer LandstraaenBetrieDsart wirksam sind, das Übersetzungsverhältnis des Fahrzeugs so zu regeln, da3 die Drehzahl des Schwungrads (17) im wesentlichen konstant gehalten wird.
    28. Ein Fahrzeugantriebssystem nach irgend eines der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel auch mittel aufweisen, die in einer Landstra3enbetriebsart wirksam sind, die Drehzahl des Schwungrads (17) auf ein vorbestiaates Kiveau zu erhöhen, um die gesamte kinetische Znergie des Systems auf ein vorbestimaites »iveau zurückzuführen.
    29. Ein Fahrzeugantriebssystem nach irgend einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel auch Mittel aufweisen, die wirksam sind, um in finer gewählten Betriebsart die Rotation der Quelle der Rotationsenergie (10) durch das Schwungrad (17) zu ermöglichen, sogar in Abwesenheit einer Kraftstoffzufuhr zur Quelle der Rotationsenergie.
    30. Ein Fahrzeugantriebssystea, im wesentlichen wie
    709837/0988
    oben erlüutert und beschrieben.
    31· Ein FahrzcuguntriebBsystem, im wesentlichen wie in irgend einer der Zeichnungen dargestellt.
    709837/0988
DE19772710532 1976-03-12 1977-03-10 Fahrzeugantriebssystem mit rotationsantriebsmaschine insbesondere waermekraftmaschine Ceased DE2710532A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IL49201A IL49201A (en) 1976-03-12 1976-03-12 Vehicle drive system including a flywheel and selectable coupling means

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2710532A1 true DE2710532A1 (de) 1977-09-15

Family

ID=11048755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772710532 Ceased DE2710532A1 (de) 1976-03-12 1977-03-10 Fahrzeugantriebssystem mit rotationsantriebsmaschine insbesondere waermekraftmaschine

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4126200A (de)
JP (1) JPS5318130A (de)
DE (1) DE2710532A1 (de)
FR (1) FR2360435A1 (de)
GB (1) GB1571314A (de)
HK (1) HK16084A (de)
IL (1) IL49201A (de)
KE (1) KE3320A (de)
SE (1) SE436411B (de)
SG (1) SG47583G (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0043909A1 (de) * 1980-07-10 1982-01-20 Voith Getriebe KG Antriebsaggregat mit einer Antriebsmaschine und einem Schwungrad
EP0952023A1 (de) * 1998-04-24 1999-10-27 Van Doorne's Transmissie B.V. Kraftfahrzeugantriebseinheit

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4282947A (en) * 1978-05-11 1981-08-11 Vadetec Corporation Hybrid vehicular power system and method
JPS54153429A (en) * 1978-05-25 1979-12-03 Takeo Hachitani Hybrid type flyywheel car
US4218889A (en) * 1979-02-07 1980-08-26 Buell Erik F Mass transit systems
US4393964A (en) * 1979-03-23 1983-07-19 Ipanema Company Hybrid power system and method for operating same
DE3050625A1 (en) * 1980-10-31 1982-11-18 Yves J Kemper Method of vehicle propulsion
US4495451A (en) * 1981-01-06 1985-01-22 Barnard Maxwell K Inertial energy interchange system with energy makeup by combustion engine on demand
GB2095188A (en) * 1981-03-21 1982-09-29 Leyland Vehicles Driveline for regenerative braking
IL64739A (en) * 1982-01-10 1986-03-31 Int Services Ind Dev Corp Vehicle drive system
GB2117829B (en) * 1982-04-02 1985-06-05 Frederick Arthur Summerlin Power plant
FR2528769B1 (fr) * 1982-06-21 1988-07-29 Aerospatiale Ensemble motopropulseur pourvu d'un volant a inertie pour vehicule a roues
IL70383A0 (en) * 1983-12-05 1984-03-30 Ind Dev Co Vehicle drive system
DE3419958A1 (de) * 1984-05-29 1985-12-05 J.M. Voith Gmbh, 7920 Heidenheim Antriebsaggregat, insbesondere fuer nahverkehrsfahrzeuge
US4583505A (en) * 1984-09-17 1986-04-22 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Continuously charged flywheel type power delivery system
US4625823A (en) * 1984-09-17 1986-12-02 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Control system and method for a flywheel type power delivery system
US5024633A (en) * 1990-07-09 1991-06-18 General Motors Corporation Hydromechanical transmission with adjunct flywheel
US5415245A (en) * 1992-11-05 1995-05-16 Hammond; William M. Drive system for efficient vehicle propulsion
US5568023A (en) * 1994-05-18 1996-10-22 Grayer; William Electric power train control
US5589629A (en) * 1995-04-25 1996-12-31 Quinn; Stephen J. Method and apparatus for testing vehicle exhaust emissions
JPH09267647A (ja) * 1996-04-02 1997-10-14 Honda Motor Co Ltd ハイブリッド車の動力伝達機構
US6554088B2 (en) 1998-09-14 2003-04-29 Paice Corporation Hybrid vehicles
JP3395708B2 (ja) 1999-04-27 2003-04-14 株式会社日立製作所 ハイブリッド車両
JP3468456B2 (ja) * 1999-07-14 2003-11-17 本田技研工業株式会社 車両用動力伝達装置の停止制御装置
DE10036504B4 (de) * 1999-08-02 2011-05-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Antriebsstrang
AU7437800A (en) * 1999-09-29 2001-04-30 Ingemar Bjurenvall Vehicle
US6929579B2 (en) * 2000-06-06 2005-08-16 Conti Temic Microelectronic Gmbh Method for operating a vehicle drive device with device with a continuously variable transmission (cvt) in a brake-engaging mode
JP3858890B2 (ja) * 2003-12-18 2006-12-20 日産自動車株式会社 ハイブリッド変速機のモード切り替え制御装置
US20070137595A1 (en) * 2004-05-13 2007-06-21 Greenwell Gary A Radial engine power system
DE102004041660B3 (de) * 2004-08-27 2006-05-04 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Ausgabedrehmoments
US7341534B2 (en) * 2005-09-01 2008-03-11 General Motors Corporation Electrically variable hybrid transmission and powertrain
WO2007047352A2 (en) * 2005-10-18 2007-04-26 Daren Luedtke Variable speed transmission
JP4839960B2 (ja) * 2006-05-24 2011-12-21 トヨタ自動車株式会社 車両用動力装置およびその制御装置
US20080171626A1 (en) * 2007-01-16 2008-07-17 Sauer-Danfoss Inc. Hydromechanical transmission with output summer
US20080272596A1 (en) * 2007-05-02 2008-11-06 House Edward T Wind turbine variable speed transmission
US20100108417A1 (en) * 2008-10-31 2010-05-06 Curt Douglas Gilmore Parallel power supplies for hev applications
JP4947124B2 (ja) * 2009-11-05 2012-06-06 株式会社デンソー 車載動力伝達システム
US8833324B2 (en) * 2010-10-01 2014-09-16 Cummins Inc. Inertia assisted engine cranking
US20140046527A1 (en) * 2011-01-31 2014-02-13 Yoshiki Ito Drive control apparatus for hybrid vehicle
CN102166953A (zh) * 2011-04-14 2011-08-31 孙奇 惯性轮驱动车辆
JP2018203036A (ja) * 2017-06-02 2018-12-27 ヤマハ発動機株式会社 鞍乗型車両

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2347661A1 (de) * 1972-09-22 1974-04-18 Nissan Motor Hybrides antriebssystem

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB728122A (en) * 1950-08-23 1955-04-13 Gyreacta Transmissions Ltd Improvements in and relating to propulsion systems in particular for vehicles
US3493066A (en) * 1968-02-28 1970-02-03 Mcculloch Corp Vehicle power system intended for reduced air pollution
US3734222A (en) * 1970-12-09 1973-05-22 J Bardwick Inertial energy system for vehicles
JPS494324U (de) * 1972-04-12 1974-01-15
US3882950A (en) * 1972-07-11 1975-05-13 James Neil Strohlein Vehicle power system for limited vehicle movement without use of fuel
US3870116A (en) * 1973-08-15 1975-03-11 Joseph Seliber Low pollution and fuel consumption flywheel drive system for motor vehicles
GB1512949A (en) * 1974-05-10 1978-06-01 Mullard Ltd Propulsion arrangements for wheeled vehicles
FR2318355A1 (fr) * 1975-07-18 1977-02-11 Philips Nv Dispositif de propulsion

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2347661A1 (de) * 1972-09-22 1974-04-18 Nissan Motor Hybrides antriebssystem

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0043909A1 (de) * 1980-07-10 1982-01-20 Voith Getriebe KG Antriebsaggregat mit einer Antriebsmaschine und einem Schwungrad
WO1982000270A1 (en) * 1980-07-10 1982-02-04 Elsner E Power unit with drive motor and a flywheel
US4471668A (en) * 1980-07-10 1984-09-18 Voith Getriebe Kg Drive assembly with a prime mover and a flywheel
EP0952023A1 (de) * 1998-04-24 1999-10-27 Van Doorne's Transmissie B.V. Kraftfahrzeugantriebseinheit
WO1999055549A1 (en) * 1998-04-24 1999-11-04 Van Doorne's Transmissie B.V. Vehicle drive assembly
US6503166B1 (en) 1998-04-24 2003-01-07 Van Doorne's Transmissie B.V. Vehicle drive assembly

Also Published As

Publication number Publication date
SE7702396L (sv) 1977-10-17
HK16084A (en) 1984-03-02
IL49201A0 (en) 1976-05-31
SG47583G (en) 1984-07-27
KE3320A (en) 1983-09-16
FR2360435A1 (fr) 1978-03-03
SE436411B (sv) 1984-12-10
FR2360435B1 (de) 1983-08-12
JPS5318130A (en) 1978-02-20
IL49201A (en) 1980-02-29
GB1571314A (en) 1980-07-16
US4126200A (en) 1978-11-21
JPS6150810B2 (de) 1986-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2710532A1 (de) Fahrzeugantriebssystem mit rotationsantriebsmaschine insbesondere waermekraftmaschine
DE10126348B4 (de) Verfahren zur Reduzierung des durch eine Drehmomentumkehr bewirkten dumpfen Geräusches im Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs
DE102004043589B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Antriebsleistungsverteilung in einem Hybrid-Antriebsstrang eines Fahrzeuges
DE102015113318B4 (de) Antriebsstrang mit getriebebasiertem motor/generator für kraftmaschinenstart- und regenerationsbremsmodi
DE102004028101B4 (de) Kraftübertragungsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug
DE102014101733B4 (de) Hybridfahrzeug mit leistungsverzweigungs- und parallel-hybridgetriebe
DE19650723B4 (de) Steuersystem für Fahrzeugantriebseinheit sowie ein dazugehöriges Verfahren
DE60131832T2 (de) Hydraulisches hybridfahrzeug
DE10119503B4 (de) Verfahren zum Schalten eines Getriebes eines Hybridfahrzeugs
DE102005006149B4 (de) Gaswegnahmesteuerung
DE2943554C2 (de)
DE102005033964B4 (de) Elektrisch verstellbares Getriebe mit einer Betriebsart für mechanische Rückwärtsfahrt
DE60013382T2 (de) Vorrichtung zum Rückwärtsfahren für ein Hybrid-Fahrzeug
DE102011007577A1 (de) Leistungsverzweigter hybrider Antriebsstrang mit mehreren Modi
DE19909424A1 (de) Hybridgetriebe für Fahrzeuge
DE10049387A1 (de) Verfahren zum Steuern einer Leistungsabgabevorrichtung
DE2933542B2 (de) Hybrid-Energiesystem
DE102012208845A1 (de) Fahrzeug mit Rekuperationssystem
DE2757619A1 (de) Schwungradantrieb mit geteilter elektromechanischer uebertragung
DE2810086A1 (de) Leistungsverzweigungsgetriebe und antriebsbaugruppe mit einem solchen leistungsverzweigungsgetriebe und einem bremsenergiespeicher
DE112010005824T5 (de) Steuervorrichtung für ein Fahrzeug
DE2515048B2 (de) Antriebsanordnung mit Energiespeicher, insbesondere für Straßenfahrzeuge
DE1812480A1 (de) Fahrzeugantriebssystem mit verminderter Luftverunreinigung
DE3045459A1 (de) Antriebseinrichtung fuer von mehreren energiequellen aus betreibbare arbeitsmaschinen, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
DE19955311A1 (de) Antriebssystem für ein Flurförderzeug

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8125 Change of the main classification

Ipc: B60K 9/04

8131 Rejection