DE3704397C2 - Antriebsaggregat mit einer bezüglich der Leistungsabgabe einstellbaren Primärenergiequelle und einem in beide Abtriebsdrehrichtungen schaltbaren Getriebe - Google Patents

Description

Bei einem bekannten Antriebsaggregat mit einer bezüglich der Leistungsabgabe einstellbaren Primärenergiequelle, vorzugsweise einer Kolbenbrennkraftmaschine, beispielsweise einem Dieselmotor oder einem Otto-Motor für Benzinbetrieb oder für Treibgasbetrieb, und mit einem von dieser angetriebenen, in beide Abtriebsrichtungen schaltbaren, stufenlosen, insbesondere hydrostatischen Getriebe, ist ein Betätigungsorgan als Doppelpedal-Steuersystem ausgestaltet, welches mechanisch sowohl mit dem einstellbaren Teil der Pumpe des hydrostatischen Getriebes als auch mit dem Einstellorgan der als Primärenergiequelle vorgesehenen Brennkraftmaschine verbunden ist. Durch die starre mechanische Verbindung wird dann, wenn die Pumpe des hydrostatischen Getriebes in die Nullförderlage geschwenkt ist, zwangsläufig auch das Einstellorgan der Brennkraftmaschine in Minimalleistungseinstellung gebracht (DE-PS 15 26 528). Derartige mechanische Ansteuerungen für hydrostatische Getriebe entsprechen jedoch durch die erforderlichen Kräfte, durch den Bauaufwand und durch die erforderliche räumliche Zuordnung zumindest bei bestimmten Anwen­ dungsfällen derartiger Getriebe nicht mehr dem heutigen Stand der Technik.

Ferner bekannt ist ein Antriebsaggregat mit einer bezüglich der Leistungsabgabe ein­ stellbaren Kolbenbrennkraftmaschine und mit einem von dieser angetriebenen, stufen­ los in beide Abtriebsrichtungen einstellbaren hydrostatischen Getriebe und mit einem willkürlich betätigbaren Betätigungsorgan, mittels dessen hydraulisch sowohl das Ein­ stellorgan der Kolbenbrennkraftmaschine wie auch das Einstellorgan des Getriebes angesteuert wird, wobei die tatsächliche Einstellage des Getriebes und damit die tat­ sächliche Abtriebsdrehrichtung der Veränderung der Einstellung des Betätigungs­ organes mit einer gewissen zeitlichen Trägheitsverzögerung folgen kann und wobei in der hydraulischen Leitung, die zum Stellzylinder des Einstellorganes der Kolbenbrenn­ kraftmaschine führt, abhängig von der tatsächlichen Einstellage des Getriebes ge­ steuerte Ventile angeordnet sind, denen ein weiteres Ventil in Reihe nachgeschaltet ist (DE-OS 35 45 063). Eine solche Anordnung entspricht dem modernsten Stand der Technik, läßt sich aber nicht übertragen auf eine Anordnung, bei der das Einstellorgan der Primärenergiequelle mechanisch angesteuert wird.

Bei einer weiterhin bekannten Ansteuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe ist es auch bekannt, elektrische Schaltkontakte in Reihe hintereinander zu schalten, wobei einer von zwei einander zugeordneten Schaltkontakten abhängig von der angesteuer­ ten Abtriebsdrehrichtung des Getriebes gesteuert wird (DE-OS 28 14 741). Bei dieser Einrichtung ist eine Ansteuerung der Primärenergiequelle nicht mit in die Betrachtung einbezogen, vielmehr handelt es sich nur um eine Schaltung, durch die wahlweise mittels zweier Pedale oder in einem anderen Umrüstzustand mit nur einem Pedal betätigt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Antriebsaggregat mit einer mechanischen Verbindung zwischen Betätigungsorgan und Einstellorgan der Primär­ energiequelle durch Ausgestaltung der Steuerung zwangsläufig zu erzielen, daß bei Umsteuern auf die jeweils andere Abtriebsdrehrichtung durch entsprechendes will­ kürliches Betätigen des Betätigungsorganes erzwungen wird, daß die Primärenergie­ quelle erst dann wieder zu einer erhöhten Leistungsabgabe angesteuert werden kann, wenn tatsächlich das Getriebe über den Stillstand der Abtriebswelle hinweg eine Be­ wegung in der neu angesteuerten Abtriebsdrehrichtung begonnen hat.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination der folgenden Merkmale gelöst: Das Antriebsaggregat weist eine bezüglich der Leistungsabgabe einstellbare Primär­ energiequelle auf, vorzugsweise eine Kolbenbrennkraftmaschine, und ein von dieser angetriebenes in beide Abtriebsdrehrichtungen schaltbares, vorzugsweise hydrosta­ tisches Getriebe mit einer willkürlich betätigbaren Einstellvorrichtung, die mechanisch mit dem Einstellorgan der Primärenergiequelle verbunden ist und die über eine hydrau­ lische Steuereinrichtung das Einstellorgan des Getriebes so ansteuert, daß dessen Einstellung zeitlich verzögert nachfolgt, wobei

• a) in der Treibstoffzuführleitung der Primärenergiequelle ein elektrisch ansteuerbares Drosselorgan vorgesehen ist,
• b) mit der Einstellvorrichtung zwei Schaltkontakte in Wirkverbindung stehen, die jeweils einer Abtriebsdrehrichtung zugeordnet sind, wobei eine an der Schaltwelle der Einstellvorrichtung angebrachte Betätigungseinrichtung in Neutralstellung beide Schaltkontakte schließt, und bei Auslenkung aus der Neutralstellung in eine der beiden Abtriebsdrehrichtungen einen der beiden Schaltkontakte öffnet,
• c) jeder der beiden mit der Einstellvorrichtung in Wirkverbindung stehenden Schalt­ kontakte in Reihe geschaltet ist mit einem weiteren, abhängig von der Einstellage des Getriebeeinstellorganes auf eine Abtriebsdrehrichtung geschalteten Schalt­ kontakt, wobei eine am Einstellorgan angebrachte Betätigungseinrichtung in Neutral­ stellung beide Schaltkontakte schließt und bei Auslenkung aus der Neutralstellung einen der beiden Schaltkontakte öffnet, und mit der Elektromagnetspule des elektrisch ansteuerbaren Drosselorganes, wobei jeweils die der gleichen Abtriebs­ drehrichtung zugeordneten Kontakte in Reihe geschaltet und die beiden jeweils einen der Einstellvorrichtung zugeordneten Kontakt und einem dem Getriebe zuge­ ordneten Kontakt enthaltenden Reihen parallel zueinander geschaltet sind.

Dadurch wird erzielt, daß der Stromfluß zu der Elektromagnetspule des Drosselorganes unterbrochen wird, wenn jeweils einer der beiden in Reihe geschalteten Schaltkontakte geöffnet ist, während dann, wenn die tatsächliche Einstellage des Getriebes mit der Einstellage des Betätigungsorganes übereinstimmt, in einer der beiden Reihenschal­ tungen beide Schaltkontakte geschlossen sind, wobei es dann keinen Einfluß hat, daß in der anderen parallel geschalteten Reihenschaltung von Kontakten beide Schalt­ kontakte geöffnet sind.

Besonders zweckmäßige Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen ange­ geben. Besonders zweckmäßig ist es, wenn mindestens zwei einander funktionsmäßig zugeordnete Schaltkontakte Mikroschalter sind, vorzugsweise wenn alle vier Schalt­ kontakte Mikroschalter sind. Vorzugsweise ist die Primärenergiequelle entweder ein Dieselmotor, wobei das Drosselorgan für die Kraftstoffzufuhr ein elektrisch ansteuerbares Abstellventil oder eine elektrische An­ steuerung für die Einspritzpumpe ist. Oder in einer anderen, ebenfalls vorzugsweise möglichen Ausgestaltung ist die Primärenergiequelle ein Otto-Motor für Benzinbetrieb oder für Treibgasbetrieb, wobei das Drosselorgan die elektrisch angesteuerte Drosselklappe des Otto-Motors ist.

In der Zeichnung ist das Schaltschema zu einem Ausführungsbei­ spiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Die willkürlich betätigbare Einstellvorrichtung 1 ist mit einer Betätigungsschaltwelle 2 mechanisch starr ver­ bunden, wobei die als Pedal ausgeführte Einstellvorrichtung 1 aus einer Neutral­ stellung heraus in zwei Richtungen verstellbar ist, wobei die Neutralstellung dieses Pedales 1 dem Stillstand der Getriebeabtriebswelle zugeordnet ist und die eine Schwenk­ richtung des Pedales 1 aus der Neutralstellung heraus der einen Abtriebsdrehrichtung und die andere Schwenk­ richtung des Pedales 1 aus der Neutralstellung heraus der anderen Abtriebsdrehrichtung des Getriebes zugeordnet ist.

Von dem hydrostatischen Getriebe ist in dem Schaltschema nur die Pumpe 3 mit der Welle 4 und dem Einstellorgan 5 dargestellt.

Die Welle 4 der Pumpe 3 wird von der Brennkraftmaschine 6 angetrieben, deren Einstellhebel 7 mittels eines Gestänges 8 mit der Schaltwelle 2 in Wirkverbindung steht. Der Brennkraftmaschine 6 fließt der Kraftstoff durch eine Leitung 9 zu, in der ein Elektromagnetventil 10 angeordnet ist, welches mittels einer Magnetspule 11 betätigt werden kann, die einerseits über die Leitung 12 an einen Pol der Batterie 13 angeschlossen ist und die andererseits über eine Leitung 14 an einen willkürlich betätigbaren Zündschalter 15 angeschlossen ist.

Mit der Schaltwelle 2 ist starr eine Nockenscheibe 16 verbunden, die ihrerseits mit den Betätigungsorganen von zwei Mikroschaltern 17 und 18 in Wirkverbindung steht.

Das Einstellorgan 5 der Pumpe 3 ist mit einer Nocken­ scheibe 28 starr verbunden, die mit den Betätigungsorganen von zwei Mikroschaltern 19 und 20 in Wirkverbindung steht.

Beide Mikroschalter 17 und 18 sind einerseits über eine Leitung 22 mit der Batterie 13 verbunden. Der zweite An­ schluß des Mikroschalters 17 ist über eine Leitung 21 mit dem Mikroschalter 19 in Reihe geschaltet. Der zweite Anschluß des Mikroschalters 19 ist über die Leitung 23 mit dem Zündschalter 15 verbunden. In ebensolcher Weise ist der zweite Anschluß des Mikroschalters 18 über eine Leitung 24 mit dem Mikroschalter 20 in Reihe verbunden, dessen zweiter Anschluß über eine Zweigleitung 25 mit dem Zündschalter 15 verbunden ist.

Die Wirkungsweise ist folgende: In der in der Zeichnung dargestellten Neutrallage des Betätigungsorganes 1 und der Pumpe 3 sind alle vier Mikrokontaktschalter 17, 18, 19 und 20 geschlossen, mit der Folge, daß die Elektro­ magnetspule 11 von Strom durchflossen wird mit der weiteren Folge, daß das Ventil 10 durch den Magnet 11 in die Offen­ stellung gezogen wird und somit durch die Leitung 9 der Brennkraftmaschine 6 Kraftstoff zufließen kann, so daß die Brennkraftmaschine 6 gestartet werden kann.

Wird nun willkürlich das Betätigungspedal 1 im Uhrzeigersinn verschwenkt, so schwenkt die Nockenscheibe 16 mit, wodurch jedoch der Kontakt 18 nach wie vor geschlossen bleibt, während der Kontakt 17 öffnet. Folgt infolge der in der Zeichnung nicht mehr dargestellten hydraulischen Steuerver­ bindung zwischen der Schaltwelle 2 und dem Einstellorgan 5 der Pumpe 3 diese Pumpe 3 der Bewegung der Schaltwelle 2, so wird auch der Mikroschalter 19 geöffnet, während der Mikro­ schalter 20 in der geschlossenen Stellung verbleibt. Von der Batterie 13 ist somit ein geschlossener Stromkreis gegeben über die Leitung 22, den Mikroschalter 18, die Leitung 24, den Mikroschalter 20, die Leitung 25, den Zündschalter 15, die Leitung 14 zur Spule 11 und von dieser durch die Leitung 12 zur Batterie 13 zurück.

Wird nunmehr das Betätigungspedal 1 über die Neutralstellung hinaus willkürlich entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, wird der Mikroschalter 17 wieder geschlossen und der Mikro­ schalter 18 geöffnet. Wenn dabei zunächst einmal das Ein­ stellorgan der Pumpe 5 nicht folgt, sondern in der zuvor beschriebenen Stellung verbleibt, ist nunmehr von den in Reihe geschalteten Mikroschaltern 17 und 19 der Mikroschal­ ter 19 geöffnet und ist von den in Reihe geschalteten Mikro­ schaltern 18 und 20 der Mikroschalter 18 geöffnet, so daß der Stromkreis 13, 22, 17, 21, 19, 23 am Schalter 19 unter­ brochen ist und der Strompfad 13, 22, 18, 24, 20 am Mikro­ schalter 18 unterbrochen ist. Somit liegt die Spule 11 nicht mehr an Spannung und das Ventil 10 schließt solange, bis das Einstellorgan 5 der Pumpe 3 der Einstellage des Pedals 1 so weit gefolgt ist, daß beide Mikroschalter 17 und 19 ge­ schlossen und beide Mikroschalter 18 und 20 geöffnet sind. Sind beide Mikroschalter 17 und 19 geschlossen, ist über diese wiederum ein geschlossener Stromkreis zur Spule 11 hergestellt, so daß das Ventil 10 wieder öffnet.

Bekannt sind elektrische Abstellvorrichtungen mit einer stromdurchflossenen Magnetspule und einem Absperrventil ebenso in einer solchen Ausgestaltung, bei dem bei Strom­ durchfluß das Ventil schließt, wie auch in Ausgestaltungen, bei denen dann, wenn kein Strom durch die Magnetspule fließt, das Magnet öffnet.

Durch die Einrichtung gemäß der Erfindung wird also erzielt, daß trotz mechanischer Gestängeverbindung vom Fahrpedal zur Brennkraftmaschine die Kraftstoffzufuhr zu dieser unterbrochen wird und so lange unterbrochen bleibt, wie Getriebeabtriebsdrehrichtung und Einstellung des Pedals 1 nicht übereinstimmen.

Das Pedal 1 kann in bekannter Weise als ein Doppel-Pedal ausgestaltet sein, bei dem bei Einstellung auf Neutral­ lage beide Pedale in höhengleicher Lage liegen und bei Einstellung zur Vorwärtsfahrt das eine Pedal nach vorne getreten wird und bei Einstellung auf die andere Fahrt­ richtung das andere Pedal nach vorne getreten wird. Das Pedal 1 kann aber auch Teil einer Einpedal-Einrichtung sein. Ist diese Einpedal-Einrichtung in der eingangs be­ schriebenen Art sowieso mit einer Kontakteinrichtung ver­ sehen, ist es zweckmäßig, wenn diese Kontakteinrichtung gleichzeitig als das einer Funktion zugeordnete Kontakt paar ausgenutzt wird. Auf jeden Fall wird gemäß der Er­ findung eine Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zur Brenn­ kraftmaschine 6 erzielt, wenn Ausschwenkstellung des Pedales 1 und Ausschwenkstellung der Pumpe 3 nicht gleich­ zeitig der gleichen Abtriebsdrehrichtung zugeordnet sind.

Dabei wird es zweckmäßig sein, die Absperreinrichtung derart auszugestalten, daß die Brennkraftmaschine im Leer­ laufzustand weiterlaufen kann und nicht stillgesetzt wird und erst wieder angelassen werden muß.

Claims (4)

1. Antriebsaggregat mit einer bezüglich der Leistungsabgabe einstellbaren Primär­ energiequelle (6), vorzugsweise einer Kolbenbrennkraftmaschine, und mit einem von dieser angetriebenen, in beide Abtriebsdrehrichtungen schaltbaren stufenlosen vorzugs­ weise hydrostatischen Getriebe und mit einer willkürlich betätigbaren Einstellvor­ richtung (1), die mechanisch mit dem Einstellorgan (7, 8) der Primärenergiequelle (6) verbunden ist und die über eine hydraulische Steuereinrichtung das Einstellorgan (5) des Getriebes so ansteuert, daß dessen Einstellung zeitlich verzögert nachfolgt, wobei

• a) in der Treibstoffzuführleitung (9) der Primärenergiequelle (6) ein elektrisch ansteuerbares Drosselorgan (10) vorgesehen ist,
• b) mit der Einstellvorrichtung (1) zwei Schaltkontakte (17, 18) in Wirkverbindung stehen, die jeweils einer Abtriebsdrehrichtung zugeordnet sind, wobei eine an der Schaltwelle (2) der Einstellvorrichtung (1) angebrachte Betätigungseinrichtung (16) in Neutralstellung beide Schaltkontakte (17, 18) schließt, und bei Auslenkung aus der Neutralstellung in eine der beiden Abtriebsdrehrichtungen einen der beiden Schaltkontakte öffnet,
• c) jeder der beiden mit der Einstellvorrichtung (1) in Wirkverbindung stehenden Schaltkontakte (17, 18) in Reihe geschaltet ist mit einem weiteren, abhängig von der Einstellage des Getriebeeinstellorganes (5) auf eine Abtriebsdrehrichtung geschalteten Schaltkontakt (19 oder 20), wobei eine am Einstellorgan (5) angebrachte Betätigungseinrichtung (28) in Neutralstellung beide Schaltkontakte (19, 20) schließt und bei Auslenkung aus der Neutralstellung einen der beiden Schaltkontakte öffnet, und mit der Elektromagnetspule (11) des elektrisch ansteuerbaren Drosselorganes (10), wobei jeweils die der gleichen Abtriebs­ drehrichtung zugeordneten Kontakte in Reihe geschaltet und die beiden jeweils einen der Einstellvorrichtung (1) zugeordneten Kontakt (17 bzw. 18) und einem dem Getriebe zugeordneten Kontakt (19 bzw. 20) enthaltenden Reihen parallel zueinander geschaltet sind.

2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei einander funktionsmäßig zugeordnete Schaltkontakte (17 und 18 oder 19 und 20) Mikroschalter sind.

3. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärenergiequelle (6) ein Dieselmotor und das Drosselorgan (10) ein elektrisch ansteuerbares Abstellventil oder eine elektrische Ansteuerung für die Einspritzpumpe ist.

4. Antriebsaggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärenergiequelle ein Otto-Motor für Benzinbetrieb oder vorzugsweise für Treibgasbetrieb ist und daß das Drosselorgan die elektrisch angesteuerte Drosselklappe des Otto-Motors ist.