DE4111123A1 - Regulating device for vehicle drive system - has foot pedal, for simultaneous control of drive engine and hydraulic pump - Google Patents

Regulating device for vehicle drive system - has foot pedal, for simultaneous control of drive engine and hydraulic pump

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Abstract

The device is for a drive system, having a drive motor (7), pref. an IC engine. The engine shaft (11) drives a hydraulic pump (10), acting on a hydraulic motor (14), which supplies the drive energy for the vehicle wheels (3). The drive energy is regulated by movement of at least one operating element (15,16). The operating element is coupled with the engine. Any movement causes it to increase the engine RPM, to increase the drive energy coming from the hydraulic pump. The element is formed by a foot pedal, operated by the driver. It is mechanically coupled to the injection pump (9) of the engine.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugantriebs, der einen Antriebsmotor, vorzugsweise einen Verbrennungsmotor aufweist, dessen Abgabewelle eine Hydraulikpumpe treibt, die auf einen die Antriebsenergie für die Fahrzeugräder liefernden Hydraulikmotor arbeitet, wobei die von der Hydraulikpumpe an den Hydraulikmotor abzugebende Antriebs­ leistung durch Bewegung mindestens eines Betätigungselementes steuerbar ist.The invention relates to a device for control a vehicle drive, preferably a drive motor has an internal combustion engine, the output shaft of which Hydraulic pump that drives the drive energy for the Hydraulic motor supplying vehicle wheels works, whereby the of the hydraulic pump drive to be delivered to the hydraulic motor performance by moving at least one actuator is controllable.

Bekannte Fahrzeugantriebe dieser Art werden in Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise Kommunalschleppern und Schmalspurschleppern eingesetzt, und sie ermöglichen eine stufenlose Steuerung des Hydraulikmotors, so daß das Fahrzeug ohne die bei Verbrennungs­ motoren übliche Schaltvorgänge mit sehr genau steuerbarer Drehzahl, jedoch verhältnismäßig niedriger Fahrgeschwindigkeit bewegt werden kann, wobei der Hydraulikmotor auch ausreichend Leistung abgibt, um nicht nur das Fahrzeug selbst, sondern auch zusätzliche, mit dem Fahrzeug gekoppelte Geräte zu bewegen. Dabei kann die Ansprechempfindlichkeit des Fahrzeugantriebs einstellbar sein, wie dies in der DE-OS 39 10 108 beschrieben ist.Known vehicle drives of this type are used in work machines, such as municipal and narrow-track tractors used, and they allow continuous control of the Hydraulic motor, so that the vehicle without combustion motors usual switching operations with very precisely controllable Speed, but relatively low driving speed can be moved, the hydraulic motor also sufficient Delivers power to not only the vehicle itself, but also to move additional devices coupled to the vehicle. Here  can adjust the responsiveness of the vehicle drive be as described in DE-OS 39 10 108.

Ein Nachteil bei diesen bekannten Fahrzeugantrieben besteht darin, daß der Antriebsmotor, der ein Verbrennungsmotor, insbesondere ein Dieselmotor sein kann, im Betrieb durch Einstellung über einen Handgashebel auf maximale Drehzahl eingestellt wird und somit die Hydraulikpumpe immer mit der maximalen Leistung antreibt. Es ist daher erforderlich, die Hydraulikpumpe gegen Schäden durch diese Dauerbelastung zu sichern, etwa durch eine sogenannte Druckabschneidung, wozu jedoch recht aufwendige Konstruktionen erforderlich sind.There is a disadvantage with these known vehicle drives in that the drive motor, which is an internal combustion engine, in particular a diesel engine can be in operation by Adjustment to maximum speed using a hand throttle is set and thus the hydraulic pump always with the drives maximum performance. It is therefore necessary that Hydraulic pump against damage caused by this permanent load secure, for example by a so-called pressure cut-off, for what however, quite complex designs are required.

Darüber hinaus ist selbstverständlich der Vollgas-Lauf des Verbrennungsmotors störend, denn dadurch wird nicht nur eine große Menge Kraftstoff verbraucht, sondern insbesondere ergibt sich eine Umweltbelastung durch Lärm und Verschmutzung.In addition, the full throttle run of the Internal combustion engine annoying, because it doesn't just make one large amount of fuel consumed, but in particular results there is an environmental impact from noise and pollution.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfach aufgebaute Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugantriebs zu schaffen, durch die das Betriebsverhalten deutlich verbessert wird.It is an object of the invention to provide a simply constructed device to create a vehicle drive control through which Operating behavior is significantly improved.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß das Betätigungselement mit dem Antriebsmotor gekoppelt ist und bei Verstellung zur Erhöhung der von der Hydraulikpumpe abzugebenden Antriebsleistung die Drehzahl des Antriebsmotors erhöht, wobei das Betätigungselement vorzugsweise ein vom Fahrer verlagerbares Fußpedal ist.To solve this problem, a device of the beginning mentioned type designed according to the invention such that the Actuator is coupled to the drive motor and at Adjustment to increase the amount to be delivered by the hydraulic pump Drive power increases the speed of the drive motor, wherein the actuating element is preferably displaceable by the driver Foot pedal is.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird also mit der an sich üblichen Steuerung der Hydraulikpumpe für den Antrieb des Hydraulikmotors auch unmittelbar der Verbrennungsmotor gesteuert, so daß bei einer Bewegung des Betätigungselementes in Richtung auf die Abgabe von Leistung von der Hydraulikpumpe an den Hydraulikmotor die Drehzahl des Antriebsmotors erhöht wird, dieser also die Hydraulikpumpe so antreibt, daß sie die erforder­ liche Leistung an den Hydraulikmotor abgeben kann.In the device according to the invention, the device itself usual control of the hydraulic pump for driving the Hydraulic motor also directly controls the internal combustion engine, so that when the actuator moves in the direction on the delivery of power from the hydraulic pump to the Hydraulic motor the speed of the drive motor is increased  This drives the hydraulic pump so that it requires it power to the hydraulic motor.

Bei einem derartigen Aufbau ist es somit nicht mehr erforderlich, den Antriebsmotor dauernd mit maximaler Drehzahl zu fahren, um dem Hydraulikmotor für jeden Betriebsfall die ausreichende Antriebsenergie zuzuführen, sondern der Antriebsmotor wird entsprechend der tatsächlich benötigten Antriebsenergie gesteu­ ert, so daß weder die Hydraulikpumpe durch einen dauernden Maximalbetrieb des Antriebsmotors belastet noch die vorstehend erwähnten Umweltbelastungen einschließlich des hohen Treibstoff­ verbrauches auftreten.With such a structure, it is therefore no longer necessary to drive the drive motor continuously at maximum speed in order to the hydraulic motor sufficient for every operating case Supply drive energy, but the drive motor will controlled according to the drive energy actually required ert, so that neither the hydraulic pump by a permanent Maximum operation of the drive motor still burdens the above mentioned environmental pollution including the high fuel occur consumption.

Es sei erwähnt, daß bei Einsatz der erfindungsgemäßen Steuerung eine Hydraulikpumpe verwendet wird, die bezogen auf die erforder­ liche Antriebsenergie für den Hydraulikmotor verhältnismäßig groß dimensioniert ist, damit die Hydraulikpumpe auch bereits bei geringer Drehzahl des Antriebsmotors ausreichend Leistung für den Antrieb des Hydraulikmotors liefert.It should be mentioned that when using the control according to the invention a hydraulic pump is used that is based on the required Liche drive energy for the hydraulic motor is relatively large is dimensioned so that the hydraulic pump is already at low speed of the drive motor sufficient power for the Hydraulic motor drive delivers.

Besteht der Antriebsmotor aus einem Verbrennungsmotor, etwa einem Dieselmotor, so kann das Betätigungselement mechanisch, etwa über ein Gestänge oder einen Bowden-Zug, mit der Einspritzpumpe des Verbrennungsmotors gekoppelt sein, so daß ein sehr einfacher und wenig störanfälliger Aufbau vorhanden ist.If the drive motor consists of an internal combustion engine, such as one Diesel engine, so the actuator mechanically, for example a linkage or a Bowden cable, with the injection pump of the Internal combustion engine to be coupled, so that a very simple and there is little structure prone to failure.

Während im üblichen Betrieb der den Antriebsmotor bildende Verbrennungsmotor im Stillstand des Fahrzeugs mit seiner Leerlaufdrehzahl läuft und erst bei Bewegung des auf ihn und die Hydraulikpumpe wirkenden Betätigungselementes die Drehzahl des Verbrennungsmotors hochgefahren und so die erforderliche Antriebsleistung geliefert wird, kann es vorkommen, daß der Benutzer des Fahrzeugs in einzelnen Fällen von vornherein weiß, daß für das Anfahren eine ungewöhnlich große Leistung benötigt wird, etwa wenn das Fahrzeug mit entsprechenden Zusatzein­ richtungen oder -geräten gekoppelt ist. Um diese im Einzel­ fall erforderliche hohe Leistung für das Anfahren liefern zu können, kann mit der Einspritzpumpe mechanisch ein von Hand verstellbarer Drehzahleinsteller, etwa nach Art eines Handgashe­ bels gekoppelt sein, so daß der Benutzer den Drehzahleinsteller vor Verlagerung des Betätigungselementes bzw. Fußpedals so verstellt, daß der Verbrennungsmotor mit höherer Drehzahl läuft und somit bereits in diesem Ausgangsstadium eine ausreichend hohe Leistung für das dann erfolgende Anfahren zur Verfügung stellt.During normal operation, the one that forms the drive motor Internal combustion engine with the vehicle at a standstill Idle speed runs and only when moving on him and the Hydraulic pump acting actuator, the speed of the Internal combustion engine started up and so the required Drive power is supplied, it may happen that the In certain cases, the user of the vehicle knows from the outset that an unusually large power is required for starting , for example if the vehicle is equipped with the appropriate accessories directions or devices is coupled. To this in detail  in case of high power required for starting to deliver can, with the injection pump mechanically by hand adjustable speed adjuster, for example in the manner of a hand throttle be coupled so that the user adjusts the speed before shifting the actuator or foot pedal so adjusts that the internal combustion engine is running at a higher speed and thus a sufficiently high one already at this initial stage Provides performance for the start that then takes place.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematisch und stark vereinfacht ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figur näher erläutert.The invention is based on the schematic and strong simplified figure showing an embodiment closer explained.

Der dargestellte Schlepper 1 hat an einem Rahmen 2 gehalterte, angetriebene Hinterräder 3 und mittels eines Steuerrades 6 steuerbare Vorderräder 4. Auf dem Rahmen ist eine Fahrerkabine mit Sitz 5 sowie ein Motorgehäuse vorgesehen, in dem sich ein den Antriebsmotor bildender Dieselmotor 7 befindet, mit dem ein Lüfter 8 gekoppelt ist und dessen Abtriebswelle 11 sich nach hinten erstreckt und dort mit der Antriebswelle einer Hydraulik­ pumpe 10 verbunden ist. Die Hydraulikpumpe 10 ist mit einem Hydraulikmotor 14 gekoppelt ist, der den Antrieb für die Hinterräder 3 bildet.The tractor 1 shown has driven rear wheels 3 mounted on a frame 2 and front wheels 4 controllable by means of a steering wheel 6 . On the frame, a driver's cabin with a seat 5 and a motor housing is provided, in which there is a diesel engine 7 forming the drive motor, to which a fan 8 is coupled and whose output shaft 11 extends to the rear and there is connected to the drive shaft of a hydraulic pump 10 is. The hydraulic pump 10 is coupled to a hydraulic motor 14 , which forms the drive for the rear wheels 3 .

Die Fahrtsteuerung erfolgt mittels Fußpedalen 15 und 16, von denen das Fußpedal 15 für Vorwärtsfahren und das Fußpedal 16 für Rückwärtsfahren bestimmt ist, wobei die Fußpedale 15 und 16 mit einer Vorrichtung zur Einstellung der Ansprechempfindlichkeit zusammenarbeiten, wie sie in der DE-OS 39 10 108 beschrieben ist, zu der auch der angedeutete Stellhebel 12 dient.The travel control takes place by means of foot pedals 15 and 16 , of which the foot pedal 15 is intended for forward driving and the foot pedal 16 for reverse driving, the foot pedals 15 and 16 cooperating with a device for adjusting the sensitivity, as described in DE-OS 39 10 108 to which the indicated control lever 12 also serves.

Die Anordnung für das Fußpedal 16 enthält einen Lenker 17, der die nicht bezeichnete Pedalwelle über einen Kopplungsarm 18 mit einem Stellteil 19 verbindet, dessen Verstellung den Hydraulik­ strom von der Hydraulikpumpe 10 zum Hydraulikmotor 14 steuert. Wird daher der Lenker 17 in der in der DE-OS 39 10 108 be­ schriebenen Weise durch Betätigung des Fußpedals 15 verlagert, so daß sich der Anlenkpunkt des Kopplungsarms 18 am Lenker 17 in der Figur nach rechts bewegt, bewirkt die dadurch erfolgende Verlagerung des Stellteils 19 den Beginn der Zufuhr von Hydrau­ likflüssigkeit von der Hydraulikpumpe 10 zum Hydraulikmotor 14 bzw. eine Erhöhung der auf diese Weise dem Hydraulikmotor 14 zugeführten Leistung. An dem dem Anlenkpunkt von Kopplungsarm 18 am Lenker 17 gegenüberliegenden Ende des Lenkers 17 ist ein gegebenenfalls flexibel ausgebildeter Kopplungsarm 20 oder ein Bowdenzug angelenkt, dessen anderes Ende am schwenkbaren Betätigungshebel 21 der Einspritzpumpe 9 des Dieselmotors 7 angreift. Wenn daher durch Heruntertreten des Fußpedals 15 der Lenker 17 in der vorstehend beschriebenen Weise um die Pedalwelle verdreht wird, bewegt sich das mit dem Kopplungsarm 20 verbundene Ende des Lenkers 17 in der Figur nach links, so daß der Betäti­ gungshebel 21 der Einspritzpumpe 9 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird. Dadurch wird dem Dieselmotor 7 von der Einspritzpumpe 9 mehr Brennstoff zugeführt und so seine Drehzahl erhöht.The arrangement for the foot pedal 16 includes a handlebar 17 , which connects the pedal shaft, not designated, via a coupling arm 18 to an actuator 19 , the adjustment of which controls the hydraulic flow from the hydraulic pump 10 to the hydraulic motor 14 . Therefore, the handlebar 17 in the manner described in DE-OS 39 10 108 be shifted by operating the foot pedal 15 so that the pivot point of the coupling arm 18 on the handlebar 17 moves to the right in the figure, which causes the resulting displacement of the actuator 19 the start of the supply of hydraulic fluid from the hydraulic pump 10 to the hydraulic motor 14 or an increase in the power supplied to the hydraulic motor 14 in this way. At the pivot point of the coupling arm 18 on the handlebar 17 opposite end of the handlebar 17 , a possibly flexible coupling arm 20 or a Bowden cable is articulated, the other end of which engages the pivotable actuating lever 21 of the injection pump 9 of the diesel engine 7 . Therefore, if the handlebar 17 is rotated around the pedal shaft in the manner described above by depressing the foot pedal 15, the end of the handlebar 17 connected to the coupling arm 20 moves to the left in the figure, so that the actuating lever 21 of the injection pump 9 moves clockwise is pivoted. As a result, more fuel is supplied to the diesel engine 7 by the injection pump 9 and its speed is increased.

Im Normalbetrieb läuft der Dieselmotor 7 auf einer vorgegebenen Leerlaufdrehzahl und dreht somit die Abgabewelle 11 verhältnis­ mäßig langsam, was dazu führt, daß die Hydraulikpumpe 10 keine oder nur eine minimale Leistung an den Hydraulikmotor 14 abgibt. Wird vom Benutzer das Fußpedal 15 heruntergetreten, so dreht sich der Lenker 17 im Uhrzeigersinn und verschwenkt dadurch einerseits den Betätigungshebel 21 der Einspritzpumpe 9, so daß die Drehzahl des Dieselmotors 7 erhöht und dadurch der Hydraulikpumpe 10 Leistung zugeführt wird. Andererseits verschwenkt er das Stellteil 19, so daß auf diese Weise dem Hydraulikmotor 14 von der Hydraulikpumpe 10 Leistung zum Antrieb der Hinterräder 3 zugeführt wird. Infolge der Kopplung von Verschwenkung des Betätigungshebels 21 und des Stellteils 19 sind daher die Erhöhung der Drehzahl des Dieselmotors 7 und die Abgabe von Leistung von der Hydraulikpumpe 10 an den Hydraulikmotor 14 aneinander angepaßt. In normal operation, the diesel engine 7 runs at a predetermined idling speed and thus rotates the output shaft 11 relatively slowly, which means that the hydraulic pump 10 delivers no or only minimal power to the hydraulic motor 14 . If the foot pedal 15 is depressed by the user, the handlebar 17 rotates clockwise and thereby pivots on the one hand the actuating lever 21 of the injection pump 9 , so that the speed of the diesel engine 7 is increased and the hydraulic pump 10 is thereby supplied with power. On the other hand, he pivots the actuating part 19 , so that in this way the hydraulic motor 14 is supplied with power by the hydraulic pump 10 for driving the rear wheels 3 . As a result of the coupling of pivoting of the actuating lever 21 and the actuating part 19 , the increase in the speed of the diesel engine 7 and the output of power from the hydraulic pump 10 to the hydraulic motor 14 are therefore matched to one another.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die Hydraulikpumpe 10 so dimensioniert sein muß, daß sie bereits bei verhältnismäßig geringer Drehzahl der Abgabewelle 11 des Dieselmotors 7 aus­ reichende Antriebsleistung an den Hydraulikmotor 14 abgibt.In this context, it should be mentioned that the hydraulic pump 10 must be dimensioned such that it delivers sufficient drive power to the hydraulic motor 14 even at a relatively low speed of the output shaft 11 of the diesel engine 7 .

An den schwenkbar gehalterten Hebel 21 der Einspritzpumpe 9 des Dieselmotors 7 ist außerdem ein Bowden-Zug 22 angeschlossen, der über einen Handhebel 23 nahe dem Lenkrad 6 verstellt werden kann. Wird der Handhebel 23 aus seiner Null-Stellung, in der er den Betätigungshebel 21 nicht verlagert, verschwenkt, so erfolgt über den Bowdenzug 22 eine Verschwenkung des Betätigungshebels 21 und damit eine Erhöhung der Kraftstoffzufuhr von der Einspritzpumpe 9 zum Dieselmotor 7, so daß der Dieselmotor 7 mit einer gegenüber der Leerlaufdrehzahl erhöhten Drehzahl läuft und in diesem Zustand, unabhängig von der Betätigung des Fußpedals 15 bereits erhöhte Leistung an die Hydraulikpumpe 10 abgibt. Wird diese daher durch Betätigung des Fußpedals 15 veranlaßt, Leistung an den Hydraulikmotor 14 abzugeben, so steht gegenüber dem Anlaufen aus dem Leerlauf des Dieselmotors 7 mehr Leistung zur Verfügung, durch die ein Anfahren des höher belasteten Fahrzeugs 1 möglich wird.A Bowden cable 22 is also connected to the pivotally held lever 21 of the injection pump 9 of the diesel engine 7 and can be adjusted via a hand lever 23 near the steering wheel 6 . If the hand lever 23 is pivoted out of its zero position, in which it does not move the actuating lever 21 , then the Bowden cable 22 pivots the actuating lever 21 and thus increases the fuel supply from the injection pump 9 to the diesel engine 7 , so that the diesel engine 7 runs at an increased speed compared to the idling speed and in this state, regardless of the actuation of the foot pedal 15, already delivers increased power to the hydraulic pump 10 . If this is therefore caused by actuating the foot pedal 15 to deliver power to the hydraulic motor 14 , then more power is available than starting from the idling of the diesel engine 7 , which makes it possible to start the more heavily loaded vehicle 1 .

Es sei darauf hingewiesen, daß zusätzlich zu dem Fußpedal 15 für die Vorwärtsfahrt, wie bereits erwähnt, auch ein Fußpedal 16 für die Rückwärtsfahrt vorhanden ist. Die Betätigung des Fußpedals 16 wirkt in der in der DE-OS 39 10 108 beschriebenen Weise ebenfalls auf die Hydraulikpumpe 10, und darüber hinaus ist das Fußpedal 16 ebenfalls in nicht dargestellter Weise mit dem Betätigungshebel 21 der Einspritzpumpe 9 gekoppelt, so daß die gleiche Wirkung wie über den Kopplungsarm 20 des Fußpedals 15 erreicht wird.It should be noted that, in addition to the foot pedal 15 for the forward drive, as already mentioned, there is also a foot pedal 16 for the reverse drive. The actuation of the foot pedal 16 also acts on the hydraulic pump 10 in the manner described in DE-OS 39 10 108, and moreover the foot pedal 16 is also coupled to the actuating lever 21 of the injection pump 9 in a manner not shown, so that the same effect how is achieved via the coupling arm 20 of the foot pedal 15 .

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugantriebs, der einen Antriebsmotor (7), vorzugsweise einen Verbrennungsmotor aufweist, dessen Abgabewelle (11) eine Hydraulikpumpe (10) treibt, die auf einen die Antriebsenergie für die Fahr­ zeugräder (3) liefernden Hydraulikmotor (14) arbeitet, wobei die von der Hydraulikpumpe (10) an den Hydraulikmotor (14) abzugebende Antriebsleistung durch Bewegung mindestens eines Betätigungselementes (15; 16) steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (15) mit dem Antriebsmotor (7) gekoppelt ist und bei Bewegung zur Erhöhung der von der Hydraulikpumpe (10) abzugebenden Antriebsleistung die Drehzahl des Antriebsmotors (7) erhöht.1. Device for controlling a vehicle drive, which has a drive motor ( 7 ), preferably an internal combustion engine, the output shaft ( 11 ) of which drives a hydraulic pump ( 10 ) which works on a drive motor ( 3 ) for delivering the drive energy for the driving wheels ( 3 ) hydraulic motor ( 14 ) , The drive power to be delivered by the hydraulic pump ( 10 ) to the hydraulic motor ( 14 ) being controllable by moving at least one actuating element ( 15 ; 16 ), characterized in that the actuating element ( 15 ) is coupled to the drive motor ( 7 ) and during movement To increase the drive power to be delivered by the hydraulic pump ( 10 ), the speed of the drive motor ( 7 ) is increased. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (15; 16) ein vom Fahrer verlagerbares Fußpedal ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the actuating element ( 15 ; 16 ) is a foot pedal displaceable by the driver. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 für einen Fahrzeugantrieb mit einem aus einem Verbrennungsmotor (7) bestehenden Antriebsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungs­ element (15; 16) mechanisch mit der Einspritzpumpe (9) des Verbrennungsmotors (7) gekoppelt ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2 for a vehicle drive with a drive motor consisting of an internal combustion engine ( 7 ), characterized in that the actuating element ( 15 ; 16 ) is mechanically coupled to the injection pump ( 9 ) of the internal combustion engine ( 7 ). 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Einspritzpumpe (9) mechanisch ein von Hand verstellbarer Drehzahleinsteller (23) gekoppelt ist.4. The device according to claim 3, characterized in that with the injection pump ( 9 ) is mechanically coupled a manually adjustable speed adjuster ( 23 ).
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