DE2741628A1

DE2741628A1 - Fahrzeuganlasschaltung mit umgehung von hilfssteuersystemen

Info

Publication number: DE2741628A1
Application number: DE19772741628
Authority: DE
Inventors: Peter John Hoag; Carl Andrew Keyzer; Michael Warren Steffens
Original assignee: Fiat Allis Construction Machinery Inc
Current assignee: Fiat Allis Construction Machinery Inc
Priority date: 1976-12-17
Filing date: 1977-09-15
Publication date: 1978-06-22
Also published as: BR7706508A; IT1085982B; FR2374197B3; FR2374197A1; US4079806A; CA1078046A; SE7714308L; GB1584688A; JPS5378532A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein Fahrzeugzündsystem und besonders ein Fahrzeugzündsystem für ein Fahrzeug mit einem Hilfs- oder Notsteuersystem, das beim Versagen des Motors während des Betriebs des Fahrzeugs betätigt wird.

Besonders betrifft diese Erfindung, jedoch ohne Beschränkung auf den besonderen gezeigten und beschriebenen Einsatz eine Fahrzeug-Zündschaltung, die ein HilfsSteuersystem während des Startens des Fahrzeuges elektrisch isoliert, um eine Stromabnahme von der Fahrzeugbatterie auszuschalten.

Beim Betrieb von großen Fahrzeugen, wie sie in der Bauindustrie benutzt werden, werden in Folge der Größe der Fahrzeuge und der auszuführenden Betätigungen Hydraulikaggregate benutzt, um den Betrieb des Fahrzeuges zu beeinflussen. Beispielsweise weiden eine hydraulische Steuerung und hydraulische Bremsensteuerung benutzt. Solche Steuerungs- und Bremssysteme an diesen Fahrzeugen werden wegen der Größe und des Gewichts des Fahrzeugs benötigt, sie können jedoch bei einem Versagen des Haupthydrauliksystems ein Sicherheitsrisiko darstellen, z.B. wenn der Motor während der Betätigung des Fahrzeugs abgewürgt wird oder versagt. Deshalb ist es nötig, daß eine Hilfs- oder Notenergieversorgung für das Hydrauliksystem vorgesehen ist, um die Bremsen und die Steuerung des Fahrzeugs zu beherrschen und die Bedienungsperson des Fahrzeugs und andere , die sich im Arbeitsbereich des Fahrzeugs befinden, nicht in Gefahr zu bringen.

Das für die Leistungssteuerung und Leistungsbremsung des Fahrzeugs benötigte HydraulikfIuid wird normalerweise durch eine von dem Fahrzeugmotor angetriebene Hydraulikpumpe geliefert, um die Leistungssteuer- und Bremseinheiten wie auch die hydraulisch betätigten Hilfsausrüstungen wie z.B. die Planier- oder die Schürfblätter zu betätigen, je nach der besonderen an dem Fahrzeug benutzten Art von Ausrüstung. Wenn jedoch der Motor während des Betriebs abgewürgt wird oder stehen bleibt, wird die Fluid zu diesen Bestandteilen zuführende Hydraulikpumpe nicht länger durch den Motor

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angetrieben und deswegen führt der nachlassende Druck des Hydraulikfluids zu nachlassender Steuer- und Bremsfähigkeit.

Um dieses mögliche Sicherheitsrisiko auszuschalten,enthalten diese Fahrzeuge Hilfs- oder Nothydraulikpumpsysteme. Solche Systeme umfassen üblicherweise eine elektromotorisch betriebene Pumpeinheit, die Energie von der Fahrzeugbatterie erhält, um Hydraulik-Druckfluid den Fahrzeugbrems- und -Steuersystemen zuzuführen, wenn der Motor oder die motorbetriebene Haupthydraulikpumpe aus irgendeinem Grunde ausfällt. Ein solches Hilfssystem ist in der US-PS 3 153 462 beschrieben, wobei ein elektrisch betätigtes Hilfs- oder Notsteuersystem durch die Bedienungsperson des Fahrzeugs von Hand eingeschaltet wird, wenn eine Notsituation auftritt oder der Motor während des Betriebs versagt. Es kann jedoch bereits für das Einschalten des Hilfssystems zum Vermeiden eines Unfalls zu spät sein, wenn die Bedienungsperson des Fahrzeugs erkennt, daß eine Notsituation vorliegt. Deshalb wurden verschiedene automatische Steuerkreise entwickelt, um eine Hilfs- oder Nothydraulikpumpe und ein Antriebssystem für die Hydraulik-Druckfluidversorgung des Steuer- und/oder Bremsmechanismus einzuleiten, wenn der Motor oder die Haupthydraulikpumpe, die durch den Motor angetrieben wird, versagen. Solche Systeme sind in den US-PS 2 954 671, 3 434 282, 3 847 243, 3 896 617 und 3 940 931 beschrieben. Dabei wird das Versagen des Haupthydrauliksystems oder des Fahrzeugmotors dadurch erkannt, daß entweder der Druck in dem Hydrauliksystem oder der Durchfluß des Hydraulikfluids durch das System erfaßt wird.

Die Verwendung solcher Hilfs- oder Notpumpensysteme erzeugt jedoch ein weiteres Problem. Während des Fahrzeugstartens, wenn also die größte Stromabnahme von der Fahrzeugbatterie erfolgt, läuft der Motor gleichfalls nicht. Der mangelnde Hydraulikfluiddruck in den Leitußgen wird durch die Sensoren des Hilfs- oder Notpumpensystems als ein Motorversagen erfaßt. Deshalb wird das Hilfssystem mit dem Fahrzeugzündkreis verbunden, um für die Steuereinrichtung und/oder Bremseinrichtung zu sorgen, die zu diesem Zeitpunkt überhaupt nicht benötigt werden. Die dadurch entstehende Verbindung des Hilfspumpen- oder Notsteuersystems während der Motor angelassen wird ergibt eine zusätzliche Belastung der Fahrzeugbatterie, die zum Anlassen des Motors

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benötigte Leistung anderweitig abzieht.

In der US-PS 3 921 748 ist eine Möglichkeit beschrieben, dieses Problem der zusätzlichen Belastung der Fahrzeugbatterie während des Startvorgangs zu beseitigen. Ein Relaislogiksystem ist in einem Fahrzeugzündsystem vorgesehen. Dieses beschriebene Logiksystem versetzt das Notpumpensystem nur dann in einen Betätigungszustand, wenn der Motor vorher betätigt wurde. Wenn so die Betätigungsvoraussetzung geschaffen ist, wird das Notpumpensystem beim Auftreten eines Motorversagens mit der elektrischen Schaltung verbunden, um eine Pumpe zu betätigen und eine Notsteuer- und-Bremsmöglichkeit zu geben. Beim Abschalten des Motors wird das Not- oder Hilfspumpensystem aus dem Zündkreis entfernt und ist nicht in Betriebsbedingung bis der Motor wieder gestartet ist, so daß die richtige Betätigungsbedingung vorliegt.

Ein solches System beseitigt einige der mit der zusätzlichen Belastung der Batterie verbundene Probleme während der Betätigung der Startanlage, dieses System ist jedoch teuer und kompliziert und ergibt zusätzliche Probleme durch Bestandteile, deren Versagen ein nicht betriebsbereite Notsystem ergibt. Zusätzlich kann ein solches System beim Bewegen eines blockierten Fahrzeugs nicht benutzt werden.

Es ist deshalb ein Ziel der Erfindung, die Verbindung oder Zuschaltung des Hilfs- oder Notfahrzeughydraulikpumpsystems mit dem Fahrzeugzündsystem zu verbessern, um die Belastung der Fahrzeugbatterie während des Startvorgangs auszuschalten.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein Hilfs- oder Notpumpsystem während des Startens des Motors mittels möglichst weniger elektrischer Bestandteile elektrisch zu trennen, um die Zuverlässigkeit des Systems zu erhöhen.

Diese und weitere Ziele werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine elektrische Schaltung zur Verwendung im Zündsystem eines Fahrzeugs mit einem Hilfshydraulikfluidpumpsystem geschaffen wird, das durch die Fahrzeugbatterie angetrieben und nach einem Versagen oder Abwürgen des Motors

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während des Betriebs des Fahrzeugs eingeschaltet wird, um das Hilfssystem von der Batterie während des Startvorgangs des Motors zu trennen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Hydraulikschaltung für ein Fahrzeug zum Steuern und zur Bereitstellung von Hydraulikfluid zur Betätigung von Hilfseinrichtungen und

Fig. 2 ein elektrisches Schaltschema eines Teils eines Fahrzeugzündsystems zur besseren Veranschaulichung der Verbindung des Hilfselektromotors und der Hilfspumpe mit dem System im Notfall bei gleichzeitiger elektrischer Trennung während des Startvorgangs.

Das in Fig. 1 dargestellte Hydrauliksystem für ein Fahrzeug ist typisch für die eingangs erwähnten Baufahrzeuge. Eine Haupthydraulikpumpe 10 ergibt eine Hydraulikversorgung für die Steuerung des Fahrzeugs und eine Hydraulikpumpe 22 liefert Druckfluid zur Hilfsausrüstung des Fahrzeugs, beispielsweise zu Planierschaufeln oder Ladewannen. Beide Hydraulikpumpen 10 und 22 werden durch den (nicht gezeigten) Fahrzeugmotor angetrieben und sind durch Leitungen 14 bzw. 24 mit einem Hydraulikfluid-Speicher 12 verbunden. Die Ausgänge der Hauptsteuerpumpe 10 und der Pumpe 22 für die Hilfsausrüstung sind über die Leitungen 16 bzw. 26 mit einem Bedarfs- oder Anforderungsventil 30 verbunden. Das Anforderungsventil 30 steuert einen Hydraulikfluid-Durchfluß zu dem Steuersystem durch eine Leitung 36 oder zur Hilfsausrüstung durch eine Leitung 34. Wie dem Fachmann bekannt, beeinflußt das Anforderungsventil 30 den Durchfluß von Hydraulikfluid so, daß dem Steuersystem Priorität gegenüber der Hilfsausrüstung gegeben wird, um sicherzustellen, daß jederzeit genügend Hydraulikfluid für Steuerungszwecke zur Verfügung steht.

Um die Wirksamkeit der Hauptsteuerpumpe 10 zu überwachen, ist ein Sensorventil 20 zwischen der Hauptsteuerpumpe 10 und dem Bedarfsventil 30 verbunden. Von der Hauptsteuerpumpe 10 durch die Leitung 16 gepumptes Hydraulikfluid tritt durch das Sensorventil 20 und dann über eine Leitung 32 in das

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Bedarfsventil 30. Das Ventil 20 kann so aufgebaut sein, daß eine Reihe von elektrischen Kontakten mit ihm verbunden sind, die entweder auf den Druck im Hydrauliksystem oder auf dem Durchfluß des Hydraulikfluids reagieren. Das dargestellte Ventil 20 reagiert auf den Fluid-Durchfluß,jedoch sind sowohl Druckerfassungs- als auch Durchflußerfassungsventile brauchbar, wie es in den erwähnten Patentschriften beschrieben ist.

Solange der Fahrzeugmotor in Betrieb ist, wird von der Hauptsteuerpumpe ein Durchfluß von Druckfluid durch das Sensorventil 20 zum Bedarfsventil 30 aufrechterhalten. Durch das Ventil 20 hindurchtretendes Hydraulikfluid hält die zugeordneten elektrischen Kontakte offen, wodurch das Hilfssteuersystem in Ruhestellung verbleibt. Falls der Fahrzeugmotor versagt oder falls aus irgendeinem anderen Grund die Hauptsteuerpumpe 10 keine genügende Hydraulikfluidmenge dem Sensorventil 20 zuliefert, schließt das Ventil die zugeordneten elektrischen Kontakte, die als ein Kontaktpaar 20A in Fig. 2 dargestellt sind. Die Schalterkontakte 20A stellen den Übergabepunkt zwischen der Hydraulikschaltung in Fig. 1 und der elektrischen Schaltung in Fig. 2 dar.

Während des normalen Betriebs wird das durch das Bedarfsventil durchtretende Hydraulikfluid durch die Leitung 36 einem Steuerventil 40 zugeführt und durch eine Leitung 34 der (nicht gezeigten) Hilfsausrüstung. Das Steuerventil 40 ist mit einem handbetätigten Steuermechanismus 46 zur Betätigung von zwei Steuerzylindern 52 und 54 verbunden, die über Leitung 48 bzw. von dem Steuerventil 40 angesteuert werden, um das Fahrzeug zu steuern. Das durch das Steuerventil 40 hindurchtretende Hydraulikfluid kehrt dann über eine Leitung 44 zum Reservoir 12 zurück. Ein Druckentlastungsventil 38 ist zwischen den Leitungen 36 und 44 geschaltet, um das Steuerventil 40 zu umgehen, falls der Hydraulikfluiddruck einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Als Notsteuersystem im Falle des Versagens des Motors oder des Versagens der Hauptsteuerpumpe 10 ist eine elektromotorisch betriebene Pumpe 60 im Hydraulikkreis vorgesehen. Die Hilfs- oder Notpumpe mit Motor 60 ist über die Leitungen 24 und 56 mit dem Reservoir 12 und über eine Leitung

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mit dem Sensorventil 20,der Leitung 32 und dem Bedarfsventil 30 verbunden. Die Motor-Pumpeneinheit 60 stellt dadurch, daß sie Hydraulikfluid an das Bedarfsventil 30 abgibt, sicher, daß das Steuersystem bei der Betätigung des Elektromotors 60 mit genügend Hydraulikfluid versorgt wird.

Falls die Hauptsteuerpumpe 10 oder der Motor versagt,bewirkt das Sensorventil 20, daß die elektrischen Kontakte 2OA des Druck- oder Durchflußschalters geschlossen werden. Damit wird ein Schaltkreis von der (nicht gezeigten) Fahrzeugbatterie über einen (nicht gezeigten) Fahrzeughauptschalter, die Leitungen 62, 64 und 66, die normal geschlossenen Kontakte eines Abschaltrelais 68, die Leitung 70 und durch eine Spule eines Relais 72 nach Erde oder Masse verbunden. Gleichzeitig wird ein Warnlicht und/oder ein Summer 76 über eine Leitung 74 eingeschaltet, damit der Bedienungsmann des Fahrzeugs ein Warnsignal erhält, daß der Motor und/oder die Hauptsteuerpumpe versagt hat.

Wenn die Spule des Relais 72 Strom erhält, werden die normal offenen Kontakte des Relais geschlossen und schließen einen Schaltkreis, der der Elektromotorenpumpenanordnung 60 durch die Leitungen 78, 80 und 82 elektrische Energie zuführt. Die Elektromotorenpumpenanordnung 60 wird dadurch eingeschaltet und pumpt Fluid vom Reservoir 12 durch die Leitungen 24, 56 und 58, das Ventil 20, die Leitung 32 zum Bedarfsventil 30, damit das Steuerventil 40 weiterhin versorgt wird. Obwohl in der bevorzugten, hier beschriebenen Ausführung Relais 68 und 72 zur Ausführung der erforderlichen Funktionen benutzt werden, können statt dessen Festkörperbauteile, beispielsweise Transistoren, als Schaltkreiskomponenten eingesetzt werden, die durch den Fachmann bekannte richtige Anschaltung die gleichen Funktionen ausführen.

Wie vorher besprochen, werden die mit dem Sensorventil 20 verbundenen elektrischen Kontakte 2OA jedes Mal dann geschlossen, wenn der Durchfluß von Hydraulikfluid aus der Leitung 16 durch das Sensorventil 20 ungenügend ist. Während des Startvorgangs würde das Fehlen eines genügenden Durchflusses von Hydraulikfluid durch das Sensorventil als ein Versagen des Motors oder der Hauptpumpe gedeutet werden, wodurch die Elektromotor- und Pumpenanordnung 60 der elektrischen Anlagp zugeschaltet würde und sich eine

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zusätzliche Belastung der Fahrzeugbatterie beim Startvorgang ergäbe. Deshalb werden immer dann,wenn das Getriebe des Fahrzeugs in Leerlaufstellung ist, wie es für den Startvorgang erforderlich ist, Kontakte eines Neutralstartschalters 90 geschlossen, so daß sich ein Stromkreis durch die Leitung 62, die Kontakte 90 und die Leitung 92 zu einem (nicht gezeigten) Fahrzeugstar tmagneten schließt, um den Motor zu starten. Mit dem Schließen der Kontakte 90 wird ein Stromkreis geschlossen, der über eine Leitung 88 mit der Spule des Abschaltrelais 68 verbunden ist, um die normal geschlossenen Kontakte des Abschaltrelais 68 zu öffnen, wodurch die Elektromotorpumpenanordnung 60 und das Warngerät 76 abgetrennt werden.

So beeinflussen jedes Mal, wenn der (nicht gezeigte) Schlüsselschalter geschlossen wird ,die Kontakte 20A des Sensorventils 20 die Einschaltung der Elektromotorpumpenanordnung 60, um sicherzustellen, daß jederzeit ein Notsteuersystem vorhanden ist. Wenn jedoch beim Starten der Maschine die Kontakte des Neutralstartschalters 90 geschlossen werden, öffnen sich die normal geschlossenen Kontakte des Abschaltrelais 68 und isolieren die Elektromotorpumpenanordnung 60 und das Warngerät 76 elektrisch von dem System, um übermäßige Stromabnahme von der Batterie während des Startvorgangs zu verhindern.

Es wird im Vorstehenden ein elektrischer Schaltkreis zur Verwendung bei Zündsystemen eines Fahrzeugs mit einer durch die Fahrzeugbatterie versorgten HilfsSteuersystem gezeigt, das eingeschaltet wird, wenn der Motor versagt oder während des Fahrzeugbetriebs abschaltet. Der Zündkreis trennt das HilfsSteuersystem von der Fahrzeugbatterie während des Startvorgangs des Motors,um unnötige Strombelastung von der Fahrzeugbatterie fernzuhalten.

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Claims

Patentansprüche

/l ./Fahrzeuganlaßschaltung in einem Fahrzeug mit einer vom Fahrzeugmotor angetriebenen Hydraulikpumpe zur Versorgung eines Fahrzeugsteuersystems mit Hydraulikfluid, mit einer von der Fahrzeugbatterie betriebenen Hilfshydraulikpumpe zur Versorgung des Fahrzeugsteuersystemes mit Hydraulikfluid bei einer vorbestimmten Abnahme der von der durch den Fahrzeugmotor angetriebenen Pumpe zugelieferten Hydraulikfluidmenge,mit einer Betätigungseinrichtung für die Hilfspumpe zum Verbinden der durch die Fahrzeugbatterie angetriebenen Hilfshydraulikpumpe mit der Fahrzeugbatterie auf das Auftreten einer vorbestimmten Abnahme des von der fahrzeugmotorangetriebenen Pumpe gelieferten Hydraulikfluidmenge hin und mit einem Fahrzeugzündsystem mit Einschluß der Betätigungseinrichtung für die Hilfspumpe mit einem normal offenen Neutralstartschalter, dessen Kontakte nur geschlossen werden, wenn das Fahrzeug gestartet wird, dadurch gekennzeichnet , daß ein Relais mit normal

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geschlossenen Relaiskontakten die fahrzeugbatteriegetriebene Hilfshydraulikpumpe mit der Fahrzeugbatterie in Abhängigkeit von der Hilfspumpenbetätigungseinrichtung verbindet und daß dessen Relaiswicklung mit dem normal offenen Neutralstartschalter verbunden ist, um die normal geschlossenen Relaiskontakte in Abhängigkeit vom Schließen des normal offenen Neutralstartschalters zu öffnen, um die von der Fahrzeugbatterie angetriebene Hilfshydraulikpumpe von der Fahrzeugbatterie elektrisch zu isolieren, wenn die Neutralstartschalterkontakte geschlossen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Relais mit normal offenen Kontakten vorgesehen ist, dessen Wicklung in Reihe zwischen der fahrzeugbatteriebetriebenen Hilfshydraulikpumpe und der Hilfspumpenbetätigungseinrichtung verbunden ist, um die normal offenen Kontakte auf die Betätigung der Hilfspumpenbetätigungseinrichtung hin zu schließen, um die batteriegetriebene Pumpe mit der Fahrzeugbatterie zu verbinden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mit dem Fahrzeugzündsystem eine in Abhängigkeit von der Hilfspumpenbetätigungseinrichtung betätigbare Warneinrichtung vorgesehen ist, um beim Verbinden der Hilfshydraulikpumpe mit der Fahrzeugbatterie ein erkennbares Signal an die Bedienungsperson des Fahrzeugs zu schaffen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,

daß die Hilfspumpenbetätigungseinrichtung einen fluidbetätigten Schalter umfaßt, der auf den Durchfluß von Hydraulikfluid reagiert.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der fluidbetätigte Schalter normal offene, auf den Durchfluß von Hydraulikfluid reagierende Schaltkontakte einschließt.
6. Schaltkreis in einem Fahrzeug mit einer durch den Fahrzeugmotor angetriebenen Hydraulikpumpe zur Versorgung eines Fahrzeugsteuersystems mit Hydraulikfluid, mit einer durch die Fahrzeugbatterie betriebenen

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Hilfshydraulikpumpe zur Versorgung des Fahrzeugsteuersystems mit Hydraulikfluid auf eine vorbestimmte Abnahme der Hydraulikfluidversorgung von der fahrzeugmotorbetriebenen Pumpe hin, mit einer Hilfspumpenbetätigungseinrichtung, die die fahrzeugbatteriebetriebene Hilfshydraulikpumpe auf das Auftreten einer vorbestimmten Abnahme der von der fahrzeugbetriebenen Pumpen gelieferten Hydraulikfluidmenge hin die fahrzeugbatteriebetriebene Hilfshydraulikpumpe mit der Fahrzeugbatterie verbindet und mit einem Fahrzeugzündsystem einschließlich der Hilfspumpenbetätigungseinrichtung mit einem normal offenen Neutralstartschalter, dessen Kontakte nur beim Starten des Fahrzeugs geschlossen werden, dadurch gekennzeichnet , daß eine normal die fahrzeugbatteriebetriebene Hilfshydraulikpumpe mit der Fahrzeugbatterie auf die Wirkung der Hilfshydraulikpumpebetätigungseinrichtung hin verbindende und elektrisch mit dem normal offenen Neutralstartschalter verbundene Einrichtung vorgesehen ist, um die elektrische Verbindung der Pumpe mit der Batterie auf das Schließen des normal offenen Neutralstartschalters hin zu trennen, um die fahrzeugbatteriebetriebene Hilfshydraulikpumpe von der Fahrzeugbatterie elektrisch zu trennen, wenn die Kontakte des Neutralstartschalters geschlossen sind.

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