DE3928670A1

DE3928670A1 - Geschwindigkeitsregeleinrichtung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3928670A1
Application number: DE3928670A
Authority: DE
Inventors: Kenzo Ushiro
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1988-08-31
Filing date: 1989-08-30
Publication date: 1990-03-08
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: US4953427A; KR900002985A; DE3928670C2; JPH0268232A; JPH0678051B2; KR930009945B1; FR2635733A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Geschwin digkeitsregeleinrichtung für ein Fahrzeug - insbesondere für einen Traktor - mit einem Motorantrieb, wobei das An triebssystem ein stufenloses Getriebe sowie ein in Reihe geschaltetes Zusatzschaltgetriebe umfaßt.

Eine bereits bekannte Geschwindigkeitsregeleinrichtung dieser Art beinhaltet einen Handgashebel zur Betätigung eines Drehzahlreglers zwecks Regelung der Motordrehzahl sowie ein Fußpedal zwecks Betätigung eines Geschwindig keitshebels, welcher mit einem stufenlosen Getriebe ver bunden ist. Normalerweise wird die Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeuges durch Herunterdrücken des Fußpedals ge regelt, wobei der Handgashebel in einer zuvor gewählten Regelungsstellung gehalten wird, um die Motordrehzahl kon stant zu halten. Das Zusatzschaltgetriebe wird je nach Ar beitssituation und Fahrbedingungen sowohl für hohe wie auch für niedrige Geschwindigkeiten benutzt. Das Zusatz schaltgetriebe selbst wird völlig unabhängig von den Steuervorrichtungen des stufenlosen Getriebes und der Motordrehzahl geregelt.

Die Eigenschaft, daß die Motordrehzahl unabhängig von den Funktionen des stufenlosen Getriebes sowie des Zusatz schaltgetriebes durch Haltung des Handgashebels in der ge wählten Steuerposition konstant gehalten wird, ist inso fern sehr nützlich als ein Arbeitsgerät wie etwa ein Krei selpflug trotz Schwankungen in der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges bei der Feldarbeit mit konstanter Drehzahl an getrieben werden kann. Diese Eigenschaft ist allerdings bei Straßenfahrten des Fahrzeuges eher lästig.

Das heißt, zwecks höherer Fahrgeschwindigkeit auf der Straße muß der Motor genau oder doch nahezu genau mit der maximalen Drehzahl laufen. Andererseits muß das Fahrzeug bei Fahrten auf der Straße etwa bei Kreuzungen oder Ver kehrsampeln relativ häufig angehalten und erneut gestartet werden. Beim Anhalten des Fahrzeuges wird das stufenlose Getriebe in Nullstellung gebracht, aber dies reicht nicht aus. Obgleich das Fahrzeug anhält, dreht sich der Motor mit hoher Drehzahl weiter und verursacht dabei großen Lärm. Es ist daher erforderlich, den Handgashebel in den Leerlauf zu bringen, was für den Fahrer einen weiteren Ar beitshandgriff bedeutet. Beim Starten des Fahrzeuges ist der Handgashebel wiederum in die Position der maximalen Drehzahl bzw. in deren Nähe zu bringen, womit sich die An zahl der Arbeitsgänge weiter erhöht.

Es ist daher das Ziel der vorliegenden Erfingung, die Funktionsfähigkeit der Geschwindigkeitsregeleinrichtung der in der obigen Einleitung beschriebenen Art im Hinblick auf Straßenfahrten zu verbessern. Mit der Erfindung wird insbesondere beabsichtigt, die Geschwindigkeitssteuerung bei Straßenfahrten dadurch zu vereinfachen, indem die Ge schwindigkeitsschaltstellung des stufenlosen Getriebes und die Motordrehzahl miteinander in Beziehung gebracht wer den.

Dies wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Ge schwindigkeitsregeleinrichtung für ein Fahrzeug erzielt, das über einen Motor, ein stufenloses Getriebe zwecks Kraftaufnahme des Motors und ein Zusatzschaltgetriebe ver fügt, letzteres zwecks Übertragung der Kraft des Zusatz schaltgetriebes in mehreren Geschwindigkeitsstufen auf die Hinterräder, welche Geschwindigkeitsregeleinrichtung fer ner eine Vorrichtung zum Zusammenwirken des stufenlosen Getriebes mit einem Gashebel aufweist, der seinerseits einen Drehzahlregler zwecks Regelung der Motordrehzahl be tätigt. Dieses Zusammenwirken erfolgt, indem die Motor drehzahl infolge eines Beschleunigungsvorganges des stu fenlosen Getriebes über den Drehzahlregler erhöht wird und durch einen Verlangsamungsvorgang des stufenlosen Getrie bes über den Drehzahlregler verringert wird. Die Geschwin digkeitsregeleinrichtung beinhaltet ferner eine Zusammen wirkungsaufhebung, um zu verhindern, daß die Zusammenwir kungsvorrichtung den Drehzahlregler und das stufenlose Ge triebe wirkungsmäßig verbindet, wenn das Zusatzschaltge triebe niedrigtourig läuft.

Mit der oben genannten Geschwindigkeitsregeleinrichtung sind Arbeitsfahrten und Straßenfahrten durch die Geschwin digkeitsschaltstellungen des Zusatzschaltgetriebes vonein ander zu unterscheiden, da beispielsweise das Zusatz schaltgetriebe bei Arbeitsfahrten, bei welchen das Fahr zeug größtenteils langsam fährt, in eine niedrigtourige Stellung und bei Straßenfahrten, bei welchen mehr Ge schwindigkeit erforderlich ist, in eine hochtourige Stel lung gebracht wird. Der Drehzahlregler zur Steuerung der Motordrehzahl wird mit dem stufenlosen Getriebe wirkungs mäßig derart verbunden, daß die Motordrehzahl bei einer Beschleunigungsfunktion des stufenlosen Getriebes erhöht und bei einer Verlangsamung des stufenlosen Getriebes vermindert wird. Bei Straßenfahrten kann das Fahrzeug daher mit hoher Geschwindigkeit gefahren und durch eine Verringerung der Motordrehzahl bis zur Leerlaufdrehzahl angehalten werden, ohne daß der Gashebel betätigt werden muß. Wenn sich das Zusatzschaltgetriebe in niedrigtouriger Stellung befindet, ist die Zusammenwirkung zwischen dem stufenlosen Getriebe und dem Drehzahlregler aufgehoben, damit das stufenlose Getriebe und der Drehzahlregler un abhängig voreinander funktionieren können. Bei einer Ar beitsfahrt kann daher die Fahrgeschwindigkeit durch die konstant gehaltene Motordrehzahl geregelt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt ein einziger Be tätigungsvorgang des stufenlosen Getriebes sowohl ein ein wandfreies Fahren auf Straßen, das eine hohe Geschwindig keit erfordert, und ein Anhalten mit reduziertem Motoren geräusch als auch eine ausgezeichnete Betriebsfähigkeit bei Arbeitsfahrten.

In der nachfolgenden genauen Beschreibung von Ausführungs beispielen der Erfindung - wie diese in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind - werden das Vorstehende so wie andere Ziele, Eigenschaften und Vorzüge der Erfindung erläutert.

Abb. 1 ist eine Seitenansicht des Traktors mit Geschwin digkeitsregeleinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Abb. 2 ist ein Schema eines Antriebsübertragungssystems des Traktors.

Abb. 3 ist ein Schema der Geschwindigkeitsregelungeinrich tung.

Abb. 4 ist ein Schema einer abgeänderten Geschwindigkeits regeleinrichtung.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend am Beispiel ei nes landwirtschaftlichen Traktors beschrieben. Wie in Abb. 1 dargestellt, umfaßt der Traktor einen Motor 1, ein mit dem Motor 1 verbundenes Kupplungsgehäuse 2 und ein rück wärtiges Getriebegehäuse 3, das durch ein Zwischengehäuse 4 mit dem Kupplungsgehäuse 2 verbunden ist. Der Traktor umfaßt ferner die steuerbaren Vorderräder 5, die Hinter räder 6, den Fahrersitz 7, den Hubarm 8, der mit einem Ar beitsgerät verbunden werden kann, und eine Zapfwelle 9 zum Antrieb des Arbeitsgerätes.

Gemäß Abb. 2 umfaßt das Antriebsübertragungssystem ein um schaltbares hydrostatisches Getriebe 11, das mit dem Motor 1 mittels einer Hauptkupplung 10 wirkungsmäßig verbunden ist. Das hydrostatische Getriebe 11 weist eine Motorab triebswelle 11 A auf, die mit einer Antriebswelle 12 A eines mit einer Hydraulikkupplung ausgestatteten Zusatzschaltge triebes 12 verbunden ist; dieses Zusatzschaltgetriebe bie tet drei Geschwindigkeiten - hoch, mittel und niedrig - an. Das Zusatzschaltgetriebe 12 verfügt über eine Ab triebswelle 13, die mit einem Differentialgetriebe 14 mit den Hinterrädern 6 wirkungsmäßig verbunden ist.

Ein zu der Kraftübertragungswelle 9 führendes Übertra gungssystem umfaßt eine Pumpenantriebswelle 11 B, die vom hydrostatischen Getriebe 11 zum Kraftübertragungs-Schalt getriebe 15 führt. Eine Kraftübertragungswelle 16 er streckt sich vom Schaltgetriebe 15, das mit der Kraftüber tragungswelle 9 wirkungsmäßig verbunden ist.

Gemäß Abb. 3 umfaßt der Traktor eine Geschwindigkeitsre geleinrichtung einschließlich eines Handgashebels 21, eines Fußpedals 24 und eines Zusatzschaltgetriebehebels 25. Der Handgashebel 21 ist in einer zuvor gewählten Stel lung zur Steuerung eines Drehzahlreglers 17 feststellbar, der die Drehzahl des Motors 1 regelt. Über das Fußpedal 24 ist das hydrostatische Getriebe 11 steuerbar. Mittels des Zusatzschaltgetriebehebels 25 ist das Zusatzschaltgetriebe 12 steuerbar. Die Geschwindigkeitsregeleinrichtung umfaßt ferner Vorrichtungen zur wirkungsmäßigen Verbindung dieser Elemente.

Die Verbindungsvorrichtung zum Zusammenwirken zwischen dem Drehzahlregler 17 und dem Handgashebel 21 umfaßt eine Fe der 19, die auf einen Schalthebel 18 des Drehzahlreglers 17 derart wirkt, daß der Regler 17 und ein Steuerkabel 20, das den Schalthebel 18 mit dem Handgashebel 21 wirkungsmä ßig verbindet, in den Leerlauf gebracht werden.

Die Verbindungsvorrichtung zum Zusammenwirken zwischen dem hydrostatischen Getriebe 11 und dem Fußpedal 24 umfaßt einen Drehzahländerungshebel 23, der mit dem Stumpf einer Stützwelle (Zapfenwelle) 22 einer Taumelscheibe verbunden ist, welche aus dem Gehäuse des hydrostatischen Getriebes 11 herausragt. Ein Ende des Drehzahländerungshebels 23 ist mittels einer Kurbelstange 25 mit dem Fußpedal 24 verbun den. Der Drehzahländerungshebel 23 weist eine V-förmige Nockenfläche 23 a auf, während eine Laufrolle 26 durch eine Feder 27 mit der Nockenfläche 23 a in Kontakt gehalten wird, damit der Drehzahländerungshebel 23 in Nullstellung gehalten wird. Das hydrostatische Getriebe 11 ist zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrzustand über die Nullstellung stufenlos schaltbar, indem das Fußpedal 24 vorwärts (F) und rückwärts (R) gedrückt wird.

Ein weiteres Zusammenwirken bewirkt der Drehzahlregler 17 zur Erhöhung der Drehzahl des Motors 1 durch Beschleuni gung des hydrostatischen Getriebes 11 bzw. zur Verminde rung der Drehzahl des Motors 1 durch Verlangsamung des hy drostatischen Getriebes 11. Insbesondere ist ein Steuer kabel vorgesehen, das der Drehzahländerungshebel 23 mit dem Schalthebel 18 wirkungsmäßig verbindet. Außerdem ist eine Zusammenwirkungsaufhebung vorgesehen, die nur dann eine Betätigung dieser Zusammenwirkungsvorrichtung zuläßt, wenn das Zusatzschaltgetriebe 12 eine hohe Drehzahl be wirkt, und welche die Zusammenwirkung aufhebt, wenn das Zusatzschaltgetriebe 12 eine niedrige Drehzahl bewirkt.

Genauer gesagt, umfaßt das Steuerkabel 28 ein Außenkabel 28 b, dessen eines Ende mit dem Zusatzschaltgetriebehebel 25 verbunden ist. Wenn sich der Zusatzschaltgetriebehebel 25 in der Hochgeschwindigkeitsstellung H befindet, ist das Steuerkabel 28 im Zustand des wirkungsmäßigen Verbunden seins, wobei das Innenkabel 28 a gespannt ist. Wird der Zusatzschaltgetriebehebel 25 in die Zwischenstellung M bzw. in die Stellung L für niedrige Geschwindigkeit ge bracht, befindet sich das Steuerkabel 28 nicht im Zustand des wirkungsmäßigen Verbundenseins, und das Innenkabel 28 a ist nicht gespannt.

Wenn der Traktor von einem Feld zum anderen oder auf der Straße gefahren wird, kann die Stellung des Handgashebels 21 für die geringere Drehzahl gewählt werden, wobei der Zusatzschaltgetriebehebel 25 in die Hochgeschwindigkeits stellung H gebracht wird. Wenn in dieser Position das Fuß pedal 24 nach vorn gedrückt wird (F), erhöht die Zusammen wirkungsvorrichtung die Drehzahl des Motors 1 und be schleunigt dadurch den Traktor. Wird der Fußpedal 24 in Nullstellung gebracht, verringert sich die Drehzahl des Motors 1, so daß der Traktor anhält wird. Diese wirkungs mäßige Verbindung funktioniert nicht, wenn das Fußpedal 24 rückwärts (R) gedrückt wird.

Wird der Zusatzschaltgetriebehebel 25 solcherart betätigt, daß das Zusatzschaltgetriebe 12 in die Stellung für mitt lere oder niedrige Fahrgeschwindigkeit gebracht wird, lockert sich das Innenkabel 28 a des Steuerkabels 28 und gibt Spiel. Infolgedessen ist die Zusammenwirkung zwischen Fußpedal 24 und Schalthebel 18 aufgehoben, und der Schalt hebel 18 ist zur Regelung der Drehzahl des Motors 1 nur durch den Handgashebel 21 bedienbar.

Im obigen Beispiel ist die Drehzahl des Motors 1 nur im Schaltgeschwindigkeitsbereich für das Vorwärtsfahren des Fußpedals 24 automatisch wählbar. Alternativ kann das Innenkabel 28 a des Steuerkabels 28 mit dem Stützhebel 26 a der Ausgleichsrolle 26 verbunden werden. Dann wird das Innenkabel 28 a durch den Stützhebel 26 a schwenkbar in die selbe Richtung gezogen, um den Schalthebel 18 in die Stel lung für eine hohe Motordrehzahl zu bringen, gleichgültig, ob der Drehzahländerungshebel 23 vorwärts oder rückwärts betätigt wird.

Wie in Abb. 4 dargestellt, kann die Zusammenwirkungsvor richtung die Gelenkmechanismen 29 a und 29 b umfassen, wobei die Zusammenwirkungsaufhebung eine Kupplung 30 ein schließt, die zwischen den Gelenkmechanismen 29 a und 29 b angeordnet ist und durch den Zusatzschaltgetriebehebel 25 betätigt wird. In diesem Falle verbindet die Kupplung 30 wirkungsmäßig die Gelenkmechanismen 29 a und 29 b, wobei der Fußpedal 24 und der Schalthebel 18 nur dann zusammenwir ken, wenn sich der Zusatzschaltgetriebehebel 25 in der Hochgeschwindigkeitsstellung H befindet. In Abb. 4 üben die Teile mit derselben Numerierung wie in Abb. 3 diesel ben Funktionen aus und werden zwecks Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht nochmals beschrieben.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Zusammenwirkungsvorrichung und die Zusammenwirkungsaufhe bung durch eine elektrische Schaltung vorzunehmen.

Claims

1. Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein Fahrzeug, das einen Motor, ein stufenloses Getriebe zwecks Kraft aufnahme des Motors sowie ein Zusatzschaltgetriebe zur Kraftübertragung vom stufenlosen Getriebes in mehreren Geschwindigkeitsstufen auf die Hinterräder aufweist, ge kennzeichnet durch:
einen Drehzahlregler zur Steuerung der Drehzahl des Motors;
einen Gashebel zur Betätigung des Drehzahlreglers;
Zusammenwirkungsvorrichtungen zur Herbeiführung einer wirkungsmäßigen Verbindung des Reglers und des stufenlosen Getriebes, so daß die Motordrehzahl durch die eine Be schleunigung bewirkende Betätigung des stufenlosen Getrie bes mittels des Reglers erhöht und durch die eine Verlang samung bewirkende Betätigung des stufenlosen Getriebes mittels des Reglers verlangsamt wird; sowie
eine Zusammenwirkungsaufhebung, um zu vermeiden, daß die Zusammenwirkungsvorrichtung den Regler und das stufen lose Getriebe wirkungsmäßig verbindet, wenn das Zusatz schaltgetriebe sich in der Stellung für niedrige Fahrge schwindigkeiten befindet, sowie
eine Zusammenwirkungsaufhebung, um zu verhindern, daß die Verbindung zwischen dem Drehzahlregler und dem stufen losen Getriebe erzielt wird, wenn das Zusatzschaltgetriebe sich in einer Stellung für niedrige Fahrgeschwindigkeiten befindet.

2. Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß es sich bei dem stufenlosem Ge triebe um ein hydrostatisches Getriebe handelt und die Zu sammenwirkungsvorrichtung ein Verbindungsstück umfaßt, das mit einem Ende mit einem Drehzahländerungshebel verbunden ist, welcher seinerseits mit einer Taumelscheibenzapfen welle des hydrostatischen Getriebes verbunden ist, und dessen anderes Ende mit einem Schalthebel des Drehzahl reglers verbunden ist.

3. Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß die Zusammenwirkungsunterbre chung aus einer Kupplung für das Verbindungsstück zwecks Unterbrechung einer Schieb-Zieh-Funktion des Verbindungs stückes besteht.

4. Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch 2, da durch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück ein Steuer kabel umfaßt, das aus einem Innenkabel besteht, dessen eines Ende mit dem Drehzahländerungshebel und dessen ande res Ende mit dem Schalthebel verbunden ist, sowie aus einem Außenkabel, dessen eines Ende mit einem Drehzahl änderungshebel des Zusatzschaltgetriebes verbunden und dessen anderes Ende starr befestigt ist; wenn der Dreh zahländerungshebel sich in der Stellung für niedrige Ge schwindigkeiten befindet, ist das Steuerkabel nicht in wirkungsmäßig verbundenem Zustand und das Innenkabel ist locker; wenn der Drehzahländerungshebel sich in Hochge schwindigkeitsstellung befindet, ist das Steuerkabel in wirkungsmäßig verbundenem Zustand und das Innenkabel ist gespannt.