DE3928670C2 - Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitsregeleinrich­ tung für ein Fahrzeug, das einen Motor, ein stufenloses Getriebe zwecks Kraftaufnahme des Motors sowie ein Zu­ satzschaltgetriebe zur Kraftübertragung des stufenlosen Getriebes mindestens in einer Hochgeschwindigkeitsstufe und einer Niedriggeschwindigkeitsstufe auf die Hinterrä­ der aufweist, mit einem Drehzahlregler zur Steuerung der Drehzahl des Motors, einem Gashebel zur Betätigung des Drehzahlreglers, einem Zusatzschaltgetriebehebel zur Wahl einer der Geschwindigkeitsstufen des Zusatzschaltge­ triebes, einer Steuereinrichtung zum Betätigen des stu­ fenlosen Getriebes und Zusammenwirkungsvorrichtungen zur Herbeiführung einer wirkungsmäßigen Verbindung des Dreh­ zahlreglers und des stufenlosen Getriebes, so daß die Motordrehzahl durch die eine Beschleunigung bewirkende Betätigung des stufenlosen Getriebes mittels des Dreh­ zahlreglers erhöht und durch die eine Verlangsamung be­ wirkende Betätigung des stufenlosen Getriebes mittels des Drehzahlreglers verlangsamt wird.

Eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung der oben genannten Art ist durch die DE-AS 11 64 844 bekannt geworden. Die­ se für ein Fahrzeug mit Motor und stufenlosem Getriebe vorgesehene Geschwindigkeitsregeleinrichtung weist einen Drehzahlregler zur Steuerung der Drehzahl des Motor, ei­ nen Gashebel zur Betätigung des Drehzahlreglers und Zu­ sammenwirkungsvorrichtungen zur Herbeiführung einer wir­ kungsmäßigen Verbindung des Motordrehzahlreglers und des stufenlosen Getriebes auf. Durch die vorgenannten Mittel kann die Motordrehzahl durch die eine Beschleunigung be­ wirkende Betätigung des stufenlosen Getriebes mittels des Motordrehzahlreglers erhöht und durch die eine Ver­ langsamung bewirkende Betätigung des stufenlosen Getrie­ bes mittels des Motordrehzahlreglers verlangsamt werden. Weiterhin ist bei dieser bekannten Geschwindigkeitsregel­ einrichtung eine Zusammenwirkungsaufhebung möglich, um zu vermeiden, daß die Zusammenwirkungsvorrichtung den Regler und das stufenlose Getriebe wirkungsmäßig verbin­ det, wobei die Zusammenwirkungsaufhebung durch den Fah­ rer manuell bedient wird.

Diese Erfordernis einer manuellen Bedienung bei der be­ kannten Geschwindigkeitsregeleinrichtung wird als nach­ teilig angesehen, zumal für die manuelle Betätigung auch noch mittels eines geeigneten Werkzeuges eine Schraube verdreht werden muß, die eine Klemmverbindung zwischen zwei unmittelbar benachbarten Handhebeln wahlweise her­ stellt oder aufhebt. Außer einer umständlichen Bedienung führt dies auch zu einer Beschränkung bei der Freiheit der Anordnung der Betätigungshebel, da bei diesem bekann­ ten Stand der Technik die beiden Hebel wegen der zwi­ schen beiden vorgesehenen Klemmverbindung unmittelbar be­ nachbart angeordnet werden müssen.

Weiterhin ist aus der JP 53-49716 A2 eine Regeleinrich­ tung bekannt, mittels welcher bei einem Kraftfahrzeug mit einem Zusatzgetriebe die Bedienungsempfindlichkeit unabhängig von der Stellung des Zusatzgetriebes in sei­ ner Hoch- oder seiner Niedriggeschwindigkeitsstufe kon­ stant gehalten werden kann. Hierzu ist vorgesehen, daß der Geschwindigkeitsreglerhebel bei vollem Durchtreten des Gaspedals einen vollen Hub ausführt, wenn das Zusatz­ getriebe in der Hochgeschwindigkeitsstellung steht, und daß andererseits, wenn das Zusatzgetriebe in der Niedrig­ geschwindigkeitsstellung steht, bei vollem Durchtreten des Gaspedals der Geschwindigkeitsreglerhebel um weniger als einen vollen Hub bewegt wird. Somit ist das Gaspedal immer über den vollen Weg bewegbar, was die Bedienungs­ empfindlichkeit konstant hält, während der Bewegungsbe­ reich des Geschwindigkeitsreglerhebels von der gewählten Geschwindigkeitsstufe des Zusatzgetriebes abhängt. Das bedeutet, daß bei vollen Durchtreten des Gaspedals bei Stellung des Zusatzgetriebes auf Niedriggeschwindigkeit die Leistungsabgabe des Motors geringer ist als bei Stellung des Zusatzgetriebes auf Hochgeschwindigkeit.

Mit dieser bekannten Einrichtung kann zwar eine Geschädi­ gung z. B. des Differentialgetriebes durch ein zu hohes Drehmoment vermieden werden, jedoch wird hierdurch keine Vereinfachung der Fahrzeugbedienung für den Fahrzeugfüh­ rer bei einem Wechsel zwischen Arbeitsfahrten auf dem Feld und Überführungsfahrten auf der Straße erreicht.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine Geschwindigkeits­ regeleinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einerseits bei einem Arbeitseinsatz des Fahrzeuges auf dem Feld die wünschenswerte Eigenschaft beibehält, die Motordrehzahl unabhängig von den Funktionen des stu­ fenlosen Getriebes sowie des Zusatzgetriebes durch Fest­ legung des Handgashebels in der gewählten Position kon­ stant zu halten, und die andererseits die Handhabung und Bedienung des Fahrzeuges bei Überführungsfahrten auf der Straße für den Fahrzeugführer verbessert.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung der eingangs ge­ nannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruchs 1.

Vorteilhaft bietet die erfindungsgemäße Geschwindigkeits­ regeleinrichtung eine automatische Zusammenwirkungsauf­ hebung der wirkungsmäßigen Verbindung zwischen dem Dreh­ zahlregler und dem stufenlosen Getriebe, wenn der Zusatz­ schaltgetriebehebel des Zusatzschaltgetriebes sich in der Niedriggeschwindigkeitsstellung befindet. Die erfin­ dungsgemäße Geschwindigkeitsregeleinrichtung ermöglicht damit sowohl ein Fahren mit hoher Geschwindigkeit auf Straßen und ein Anhalten mit reduzierter Motordrehzahl als auch ausgezeichnete Betriebseigenschaften bei Ar­ beitsfahrten auf dem Feld, wobei bei einem Wechsel der Betriebsart nur ein einziger Betätigungsvorgang von dem Fahrzeugführer vorgenommen werden muß. Außerdem erlaubt die Erfindung eine größere Freiheit bei der Anordnung der Betätigungshebel zur Verstellung der Motordrehzahl und der Getriebeschaltstufe, wodurch deren Anordnung nach technischen und ergonomischen Erfordernissen opti­ mal gewählt werden kann. Insgesamt wird hierdurch eine verbesserte Bedienbarkeit des Fahrzeuges und damit eine Entlastung des Fahrzeugführers erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Geschwindigkeitsregeleinrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an­ hand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeich­ nung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Traktors mit einer Ge­ schwindigkeitsregeleinrichtung,

Fig. 2 ein Schema eines Antriebsübertragungssystems des Traktors gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ein Schema der Geschwindigkeitsregeleinrichtung als Teil des Antriebsübertragungssystems gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 ein Schema einer zweiten Geschwindigkeitsregel­ einrichtung.

Die Geschwindigkeitsregeleinrichtung wird nachfolgend am Beispiel eines landwirtschaftlichen Traktors erläutert. Wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt der Traktor einen Mo­ tor 1, ein mit dem Motor 1 verbundenes Kupplungsgehäuse 2 und ein rückwärtiges Getriebegehäuse 3, das durch ein Zwischengehäuse 4 mit dem Kupplungsgehäuse 2 verbunden ist. Der Traktor umfaßt ferner lenkbare Vorderräder 5, Hinterräder 6, einen Fahrersitz 7, einen Hubarm 8, an dem ein Arbeitsgerät angebracht werden kann, und eine Zapfwelle 9 zum Antrieb des Arbeitsgerätes.

Gemäß Fig. 2 umfaßt das Antriebsübertragungssystem des Traktors nach Fig. 1 ein umschaltbares hydrostatisches Getriebe 11, das mit dem Motor 1 mittels einer Hauptkupp­ lung 10 wirkungsmäßig verbunden ist. Das hydrostatische Getriebe 11 weist eine Abtriebswelle 11A auf, die mit ei­ ner Antriebswelle 12A eines mit einer Hydraulikkupplung ausgestatteten Zusatzschaltgetriebes 12 verbunden ist. Dieses Zusatzschaltgetriebe 12 bietet drei Geschwindig­ keitsstufen, nämlich eine hohe, eine mittlere und eine niedrige Stufe. Das Zusatzschaltgetriebe 12 verfügt über eine Abtriebswelle 13, die über ein Differentialgetriebe 14 mit den Hinterrädern 6 wirkungsmäßig verbunden ist.

Ein zu der Zapfwelle 9 führendes Übertragungssystem um­ faßt eine Pumpenabtriebswelle 11B, die vom hydrostati­ schen Getriebe 11 zu einem Zapfwellen-Schaltgetriebe 15 führt. Vom Schaltgetriebe 15 geht eine Kraftübertragungs­ welle 16 aus, die mit der Zapfwelle 9 über ein Zahnrad­ paar wirkungsmäßig verbunden ist.

Gemäß Fig. 3 besitzt der Traktor eine Geschwindigkeits­ regeleinrichtung mit einem Handgashebel 21, einem Fußpe­ dal 24 und einem Zusatzschaltgetriebehebel 25. Der Hand­ gashebel 21 ist in einer zuvor gewählten Stellung 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 Zu­ satzschaltgetriebehebels 25 ist das Zusatzschaltgetriebe 12 umschaltbar.

Die Geschwindigkeitsregeleinrichtung gemäß Fig. 3 um­ faßt ferner Zusammenwirkungsvorrichtungen zur wirkungs­ mäßigen Verbindung dieser vorgenannten Betätigungselemen­ te. Die Vorrichtung zur Herstellung eines Zusammenwir­ kens zwischen dem Drehzahlregler 17 und dem Handgashebel 21 umfaßt eine Feder 19, die derart auf einen Schalthe­ bel 18 des Drehzahlreglers 17 wirkt, daß der Regler 17 und ein Steuerkabel 20, das den Schalthebel 18 mit dem Handgashebel 21 wirkungsmäßig verbindet, in Richtung Leerlaufstellung vorbelastet werden.

Eine Vorrichtung zur Herstellung eines Zusammenwirkens zwischen dem hydrostatischen Getriebe 11 und dem Fußpe­ dal 24 umfaßt einen Drehzahländerungshebel 23. Dieser Drehzahländerungshebel 23 ist mit dem Ende einer Taumel­ scheibenzapfenwelle 22 verbunden, die aus dem Gehäuse des hydrostatischen Getriebes 11 herausragt. Einer der beiden Arme des Drehzahländerungshebels 23 ist mittels einer Schubstange 25 mit dem Fußpedal 24 verbunden. Der Drehzahländerungshebel 23 weist eine V-förmige Nocken­ fläche 23a auf, an welcher eine Laufrolle 26 anliegt. Die Laufrolle 26 wird durch eine Feder 27 in Richtung zur Nockenfläche 23a vorbelastet, um den Drehzahlände­ rungshebel 23 in seiner Nullstellung zu positionieren, wenn das Fußpedal 24 nicht betätigt wird. Das hydrostati­ sche Getriebe 11 ist zwischen Vorwärts- und Rückwärts­ fahrstellung über die Nullstellung stufenlos schaltbar, indem das Fußpedal 24 in Vorwärtsrichtung (F) oder Rück­ wärtsrichtung (R) betätigt wird.

Die Zusammenwirkungsvorrichtung wirkt auf den Drehzahl­ regler 17 im Sinn einer Erhöhung der Drehzahl des Motors 1 bei Verstellung des hydrostatischen Getriebes 11 in Beschleunigungsrichtung bzw. einer Verringerung der Dreh­ zahl des Motors 1 bei Betätigung des hydrostatischen Ge­ triebes 11 in Verlangsamungsrichtung. Hierzu ist ein Steuerkabel 28 vorgesehen, das den zweiten Arm des Dreh­ zahländerungshebels 23 mit dem Schalthebel 18 des Dreh­ zahlreglers 17 wirkungsmäßig verbindet. Außerdem ist eine Zusammenwirkungsaufhebung vorgesehen, die nur dann eine Funktion dieser Zusammenwirkungsvorrichtung zuläßt, wenn sich das Zusatzschaltgetriebe 12 in seiner hohen Ge­ schwindigkeitsstufe befindet. Wenn das Zusatzschaltge­ triebe 12 sich in seiner niedrigen Geschwindigkeitsstufe befindet, ist die Zusammenwirkung aufgehoben.

Zur Verwirklichung dieser Zusammenwirkungsaufhebung um­ faßt das Steuerkabel 28 ein Außenkabel 28b, dessen eines Ende mit dem Zusatzschaltgetriebehebel 25′ verbunden ist. Wenn sich dieser Zusatzschaltgetriebehebel 25′ in seiner Hochgeschwindigkeitsstellung H befindet, ist das Innenkabel 28a des Steuerkabels 28 gespannt, wodurch die wirkungsmäßige Verbindung zwischen dem hydrostatischen Getriebe 11 und dem Drehzahlregler 17 hergestellt ist. Wird der Zusatzschaltgetriebehebel 25′ in seine Zwischen­ stellung M oder in seine Stellung L für niedrige Ge­ schwindigkeit gebracht, wird das Innenkabel 28a ge­ lockert, wodurch die Zusammenwirkung aufgehoben wird.

Wenn der Traktor für Überführungsfahrten von einem Feld zum anderen oder für Fahrten auf der Straße mit erhöhter Geschwindigkeit bewegt werden soll, wird der Zusatz­ schaltgetriebehebel 25′ in seine Hochgeschwindigkeits­ stellung H gebracht, wobei der Handgashebel 21 in einer Stellung für geringe Drehzahl festgelegt werden kann. Wenn nun das Fußpedal 24 in Richtung F nach vorn ge­ drückt wird, erhöht die Zusammenwirkungsvorrichtung die Drehzahl des Motors 1 und beschleunigt dadurch den Trak­ tor. Wird das Fußpedal 24 in seine Nullstellung ge­ bracht, verringert sich zugleich die Drehzahl des Motors 1, so daß der Traktor verlangsamt wird. Bei Stillstand des Traktors hat dann der Motor nur eine geringe Dreh­ zahl, so daß der Motorenlärm nur gering ist.

Bei Betätigung des Fußpedals 24 in Rückwärtsrichtung R ist diese wirkungsmäßige Verbindung aufgehoben.

Befindet sich der Zusatzschaltgetriebehebel 25′ in sei­ ner Stellung M für mittlere oder L für langsame Fahrge­ schwindigkeit, lockert sich das Innenkabel 28a des Steuerkabels 28 und erhält Spiel. Infolgedessen ist die Zusammenwirkung zwischen dem Fußpedal 24 und dem Schalt­ hebel 18 aufgehoben und der Schalthebel 18 ist zur Rege­ lung der Drehzahl des Motors 1 allein durch den Handgas­ hebel 21 verstellbar.

Wie in Fig. 4 dargestellt, umfaßt eine alternative Aus­ führung der Zusammenwirkungsvorrichtung Gelenkmechanis­ men 29a und 29b sowie eine zwischen diesen angeordnete Kupplung 30, die durch den Zusatzschaltgetriebehebel 25′ betätigt wird. In dieser Ausführung der Zusammenwirkungs­ vorrichtung verbindet die Kupplung 30 wirkungsmäßig die Gelenkmechanismen 29a und 29b, wenn sich der Zusatz­ schaltgetriebehebel 25′ in seiner Stellung H für hohe Ge­ schwindigkeit befindet.

Die weiteren in Fig. 4 dargestellten Teile der Zusammen­ wirkungsvorrichtung mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 3 üben dieselben Funktionen wie die Teile in Fig. 3 aus und werden deshalb hier nicht nochmals be­ schrieben.

Claims (4)

1. Geschwindigkeitsregeleinrichtung für ein Fahrzeug, das einen Motor, ein stufenloses Getriebe zwecks Kraftaufnahme des Motors sowie ein Zusatzschaltgetrie­ be zur Kraftübertragung des stufenlosen Getriebes min­ destens in einer Hochgeschwindigkeitsstufe und einer Niedriggeschwindigkeitsstufe auf die Hinterräder auf­ weist, mit einem Drehzahlregler zur Steuerung der Drehzahl des Motors, einem Gashebel zur Betätigung des Drehzahlreglers, einem Zusatzschaltgetriebehebel zur Wahl einer der Geschwindigkeitsstufen des Zusatz­ schaltgetriebes, einer Steuereinrichtung zum Betäti­ gen des stufenlosen Getriebes und Zusammenwirkungsvor­ richtungen zur Herbeiführung einer wirkungsmäßigen Verbindung des Drehzahlreglers und des stufenlosen Getriebes, so daß die Motordrehzahl durch die eine Be­ schleunigung bewirkende Betätigung des stufenlosen Ge­ triebes mittels des Drehzahlreglers erhöht und durch die eine Verlangsamung bewirkende Betätigung des stu­ fenlosen Getriebes mittels des Drehzahlreglers ver­ langsamt wird, gekennzeichnet durch eine Zusammenwirkungsaufhebung zur automatischen Auf­ hebung des Zusammenwirkens des Drehzahlreglers (17) und des stufenlosen Getriebes, wenn der Zusatzschalt­ getriebehebel (25′) des Zusatzschaltgetriebes (12) sich in der Niedriggeschwindigkeitsstellung (L) befin­ det.

2. Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das stufenlose Getriebe ein hydrostatisches Getriebe (11) ist und die Zusammenwir­ kungsvorrichtung ein Verbindungsstück umfaßt, das mit einem Ende mit einem Drehzahländerungshebel (23) ver­ bunden ist, welcher seinerseits mit einer Taumelschei­ benzapfenwelle (22) des hydrostatischen Getriebes (11) verbunden ist, und dessen anderes Ende mit einem Schalthebel (18) des Drehzahlreglers (17) verbunden ist.

3. Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zusammenwirkungsaufhe­ bung eine Kupplung (30) für das Verbindungsstück zwecks Unterbrechung einer Schiebziehfunktion des Ver­ bindungsstückes aufweist.

4. Geschwindigkeitsregeleinrichtung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück ein Steuerkabel (28) umfaßt, das ein Innenkabel (28a) auf­ weist, dessen eines Ende mit dem Drehzahländerungshe­ bel (23) und dessen anderes Ende mit dem Schalthebel (18) verbunden ist, sowie ein Außenkabel (28b), des­ sen eines Ende mit dem Schaltgetriebehebel (25′) des Zusatzschaltgetriebes (12) verbunden und dessen ande­ res Ende starr befestigt ist, wobei das Steuerkabel (28) nicht wirkungsmäßig verbunden und das Innenkabel (28a) locker ist, wenn der Schaltgetriebehebel (25′) in der Niedriggeschwindigkeitsstellung (L) ist, und das Steuerkabel (28) wirkungsmäßig verbunden und das Innenkabel (28a) gespannt ist, wenn der Schaltgetrie­ behebel (25′) in der Hochgeschwindigkeitsstellung (H) ist.