DE3704397C2 - Antriebsaggregat mit einer bezüglich der Leistungsabgabe einstellbaren Primärenergiequelle und einem in beide Abtriebsdrehrichtungen schaltbaren Getriebe - Google Patents
Antriebsaggregat mit einer bezüglich der Leistungsabgabe einstellbaren Primärenergiequelle und einem in beide Abtriebsdrehrichtungen schaltbaren GetriebeInfo
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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.
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DE2814741A1 (de) * | 1978-04-05 | 1980-01-24 | Linde Ag | Pedalsteuerung fuer ein stufenlos einstellbares getriebe eines fahrzeuges |
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1987
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