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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Nutzfahrzeug,
vorzugsweise ein Fahrzeug zur Rasen-, Garten- und/oder Grundstückspflege,
das einen Motor, einen Antrieb zum Betreiben eines angetriebenen
Zusatzgeräts,
einen Sperrschaltkreis, der den Antrieb zu dem Zusatzgerät unter
bestimmten Bedingungen begrenzt, und eine Schalteranordnung hat,
die einen Zusatzgerätschalter
aufweist, der an den Antrieb angeschlossen ist und mindestens eine
EIN-Stellung zum Aktivieren des Antriebs und eine AUS-Stellung zum
Abschalten des Antriebs hat, wobei der Sperrschaltkreis den Antrieb zu
dem Zusatzgerät
unabhängig
von der Stellung des Schalters begrenzt, und einen Antrieb oder
Antriebssteuerschalter für
ein Fahrzeug, das einen elektrisch aktivierten Zusatzgerätantrieb
hat.
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Fahrzeuge,
wie zum Beispiel Rasen- und Gartentraktoren mit Zusatzgeräten, die
durch eine Zapfwelle (PTO) angetrieben werden, umfassen einen Sperrschaltkreis
mit mehreren Funktionen, darunter das Verhindern des Betriebs der
PTO, wenn das Fahrzeug auf Rückwärtsgang
gestellt wird, und das Stoppen des Motors, wenn der Bediener den
Sitz verlässt.
Unter bestimmten Bedingungen ist das Betreiben der PTO erforderlich,
während
das Fahrzeug im Rückwärtsgang
ist. Verschiedene Aufhebungssysteme wurden zu diesem Zweck vorgeschlagen. Zum
Beispiel erlaubt ein Typ eines verfügbaren Aufhebungssystems auf
einem Rasenmäher
den Betrieb der PTO, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, aber nur, nachdem die
PTO automatisch während
des Umschaltens auf den Rückwärtsgang
deaktiviert wurde. Ein weiterer Typ erfordert, dass der Bediener während des
Rückwärtsbetriebs
ununterbrochen auf einen Schalter drückt. Weitere Typen sind in
den US-Patenten 6 316 891 und 5 994 857 auf den Namen des Anmelders
der vorliegenden Anmeldung gezeigt, wobei
US 5 994 857 alle Merkmale des Oberbegriffs
der Ansprüche
1, 7 und 8 offenbart. Probleme mit einigen der früher verfügbaren Systeme sind,
dass der PTO-schalter unter bestimmten Bedingungen in der EIN-Stellung
bleiben kann, wenn Relais durch das Sperrsystem deaktiviert wurden
und der Motor stoppt oder die PTO ausgerückt wird. In der Situation
des Abstellens des Motors muss der Bediener zuerst den PTO-schalter
auf die AUS-Stellung zurückstellen,
bevor er den Motor anlässt,
aber oft bemerkt der Bediener anfänglich nicht, dass der PTO-schalter auf EIN
steht und versucht andere Optionen zuerst. Wenn der PTO-betrieb
unterbrochen wird, muss der Bediener die PTO neu aktivieren, indem
er den Schalter auf die EIN-Stellung zurückstellt. Obwohl solche Systeme
die erforderlichen Sperr- und Aufhebefunktionen bereitstellten,
sind sie nicht so intuitiv und benutzerfreundlich wie Systeme, bei welchen
die Position des PTO-schalters tatsächlich dem Betriebszustand
der PTO entspricht.
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Das
Problem wird erfindungsgemäß durch die
Lehren der Ansprüche
1, 7 und/oder 8 gelöst, während in
den weiteren Ansprüchen
Merkmale dargelegt sind, die die Lösung vorteilhaft entwickeln.
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Es
wird daher ein Fahrzeug, wie zum Beispiel ein Rasen- oder Gartentraktor
mit verbessertem Sperrsystem bereitgestellt.
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Dieses
Sperrsystem für
ein Fahrzeug, wie zum Beispiel ein Rasen- oder Gartentraktor, umfasst einen
Zusatzgerätantriebsschalter
für eine
PTO oder ein ähnliches
Zusatzgerät,
wobei die EIN- und die AUS-Stellung des Schalters direkt den EIN-
und AUS-Zuständen
des angetriebenen Zusatzgeräts entsprechen,
auch wenn der Zusatzgeräteantrieb deaktiviert
ist oder wenn der Motor aufgrund der Wirkung des Sperrsystems gestoppt
wird.
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Es
ist möglich,
eine Bypassschaltung bereitzustellen, die den Betrieb beim Rückwärtsfahren
unter bestimmten Bedingungen erlaubt. Eine solche Schaltung kann
einen verbesserten Antriebsschalter für eine PTO oder ein Zusatzgerät aufweisen,
bei dem die Schalterstellung direkt dem Antriebszustand der PTO
oder des Zusatzgeräts
entspricht. Der Schalter könnte
sich auf die AUS-Stellung bewegen, wenn der Fahrzeugmotor abgeschaltet
wird, oder wenn der Sperrschaltkreis betrieben wird, um den Antrieb
zu dem Zusatzgerät
zu deaktivieren.
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Der
Schalter könnte
den Antrieb zu einem Zusatzgerät
auf einem Rasen- oder Gartentraktor oder ähnlichen Fahrzeug steuern.
Ein solcher Schalter ist insbesondere für Sperrschaltkreise mit einem Bypasssystem
nützlich,
um den Betrieb eines Zusatzgeräts
im Rückwärtsgang
unter bestimmten Bedingungen zu gestatten.
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Der
Schalter kann konzipiert werden, um eine Betätigungsvorrichtung zu enthalten,
um den Schaltergriff als Reaktion auf einen Sperrschaltkreis auf
dem Fahrzeug, der den Antrieb zu dem Zusatzgerät unterbricht, auf eine AUS-Stellung
zu bewegen, so dass die Schalterstellung dem tatsächlichen
EIN- oder AUS-Zustand des Zusatzgeräts entspricht und/oder um den
Schalter auf die AUS-Stellung zurückzustellen, wenn der Motor
abgestellt wird.
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Der
PTO-schalter für
den Zusatzgeräteantrieb
eines Rasen- oder Gartentraktors kann eine durch einen Solenoid
betätigte
Sperre enthalten, um den normalerweise auf AUS stehenden Schalter
auf einer EIN-Stellung zu halten. Der Schalter umfasst eine Sperrenaufhebungsposition,
um eine Funktion, wie zum Beispiel das Mähen beim Rückwärtsfahren zu erlauben. Ein
Sperrschaltkreis unterbricht den Antrieb zu dem Zusatzgerät unter
bestimmten Bedingungen. Sobald der Antrieb aus irgendeinem Grund unterbrochen
wird, deaktiviert sich der Solenoid, und der Schalter wird auf die
AUS-Stellung bewegt, so dass die Stellung des PTO-schalters dem
Zustand des Zusatzgeräteantriebs
entspricht, auch wenn der Antrieb durch andere Mittel als die Bewegung
des Schalters unterbrochen wird. Da der Schalter auf die AUS-Stellung
zurückgestellt
wird, werden die damit verbundenen Probleme, dass der Bediener nicht
bemerkt, dass der PTO-schalter auf EIN ist, verringert oder eliminiert.
Maschinenunterbrechung und der Ärger
des Bedieners werden minimiert, und die Zeit, die der Bediener braucht,
um die Maschine nach einem Abschalten des Motors oder dem Unterbrechen
der PTO wieder in Betrieb zu bringen, wird verringert.
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Ein
Ausführungsform
der Erfindung, die unten detaillierter beschrieben wird, ist in
den Zeichnungen gezeigt, in welchen:
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1 ein
Schaltbild für
einen elektrischen Schaltkreis eines Fahrzeugs, wie zum Beispiel
ein Rasen- oder Gartentraktor ist, der einen PTO-schalter zum Aktivieren des Antriebs
zu einem Zusatzgerät und
einen Sperrschaltkreisabschnitt zum Unterbrechen des Antriebs unter
bestimmten Betriebsbedingungen hat.
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2 eine
Ansicht des PTO-schalters für den
Schaltkreis der 1 ist, der eine Sperre hat,
die von einem Solenoid betrieben wird, um den Schalter auf eine
AUS-Stellung zurückzustellen,
wenn der Antrieb zu dem Zusatzgerät unterbrochen wird.
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Unter
Bezugnahme auf 1, ist eine Schaltkreisskizze
für ein
Fahrzeug gezeigt, wie zum Beispiel für einen Rasen- oder Gartentraktor,
der eine Zündung
oder einen Schlüsselschalter 10 hat,
mit Schaltereingangsanschlüssen 12 und 14,
die an die Erdung angeschlossen sind, und einen Eingangsanschluss 16,
der an die Strom quelle 18 auf dem Fahrzeug angeschlossen
ist. Der Schalter 18 umfasst eine AUS-Stellung (ganz oben),
eine Betriebsstellung (Mitte) und eine Startstellung (ganz unten).
Von dem Anschluss 12 ist ein geschlossener Pfad zu einem
Ausgangsanschluss 22 nur bereitgestellt, wenn sich der
Schalter 10 wie gezeigt auf der AUS-Stellung befindet.
Ein Ausgangsanschluss 26 ist mit dem Eingangsanschluss 16 verbunden
und mit der Stromquelle 18, wenn sich der Schalter 10 in
der Betriebsstellung oder in der Startstellung befindet. Ein Anschluss 24 ist
an die Erdung über
den Anschluss 14 nur angeschlossen, wenn sich der Schalter 10 in
der Startstellung befindet.
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Der
Anschluss 22 ist durch die Leitung 32 an einen
Magnetabschaltanschluss 34 angeschlossen sowie an den geschalteten
Eingangsanschluss eines Magnetrelais 38, um das Abstellen
des Motors sicherzustellen, wenn der Zündschalter 10 auf
die AUS-Stellung gestellt wird. Der Anschluss 26 ist über eine
Sicherung 42 mit einer geschalteten Stromleitung 46 und
mit dem geschalteten Eingangsanschluss eines Startrelais 48 verbunden.
Das Startrelais 48 wird aktiviert und speist eine Leitung 52 zu dem
Starter 53, wenn vorausgewählte Bedingungen auf dem Fahrzeug
erfüllt
werden und wenn der Schalter 10 auf die Startstellung gestellt
wird.
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Die
geschaltete Stromleitung 46 ist an einen zentralen Eingangsanschluss 56 (1)
eines speziellen, solenoidverriegelten PTO-schalters 60 verbunden,
der die Stellungen AUS, EIN und vorübergehend EIN hat, sowie zusätzliche
Eingangsanschlüsse 62 und 64.
Der Schalter 60 ist zu der AUS-Stellung vorgespannt (ununterbrochene
Striche der 3) und wird von einer
Sperranordnung 60d, die einen Solenoid 61 hat,
in einer EIN- und einer vorübergehenden
EIN-Stellung gehalten. Ein Satz von Anschlüssen 64 umfasst den
zentralen Ausgangsanschluss 66, der an einen Eingangsanschluss 68 eines
Feststellbremsenschalters 70 angeschlossen ist, um Leistung
von der geschalteten Stromleitung 46 zu dem Anschluss 68 nur
dann bereitzustellen, wenn sich der PTO-schalter 60 auf
der AUS-Stellung befindet. Ein erster Ausgangsanschluss 71 des PTO-schalters 60 ist
an einen Solenoid 71f zum Abschalten des Kraftstoffs angeschlossen,
und, wenn der PTO-schalter auf der AUS-Stellung steht, an den Eingangsanschluss 62.
Ein zweiter Ausgangsanschluss 72 ist an den Eingangsanschluss 64 angeschlossen,
wenn sich der Schalter 60 entweder auf der EIN-Stellung
oder auf der vorübergehenden EIN-Stellung
befindet. Der Anschluss 72 ist über die Leitung 73 mit
dem Steuereingang des Solenoids der Sperranordnung 60d verbunden,
so dass, wenn der Anschluss 62 gespeist wird und sich der
PTO-schalter 60 entweder auf der EIN-Stellung oder der
vorübergehenden
EIN-Stellung befindet, die Sperranordnung 60d aktiviert
wild, um den PTO-schalter auf EIN zu halten. Die Aktivierungsspule
einer elektrischen PTO-kupplung 80 ist ferner an den Anschluss 72 angeschlossen,
so dass der Zusatzgeräteantrieb
EIN ist, wenn der PTO-schalter auf der EIN-Stellung oder auf der
vorübergehenden
EIN-Stellung ist
und am Anschluss 62 Strom anliegt.
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Ein
PTO-schalter-Augangsanschluss 84 ist durch eine Verriegelungsstromleitung 86 angeschlossen,
um die Relaisanordnung 100 zu umgehen. Ein Strompfad wird
von dem Anschluss 62 durch die Anschlüsse 72, 64 und 84 hergestellt,
wenn der Schalter 60 zu der Stellung vorübergehend
EIN hochgezogen wird, um das Bypasssystem zu aktivieren und Operationen
zu gestatten, wie zum Beispiel unter bestimmten Bedingungen das
Mähen beim
Zurückschieben.
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Die
Relaisanordnung 100 umfasst ein Bypass-Verriegelungsrelais 102 mit
einem Steuereingang 104, der von der Leitung 86 mit
dem Anschluss 84 des PTO-schalters 60 verbunden wird,
um das Relais mit Strom zu beaufschlagen, wenn der Schalter 60 zu
der Stellung vorübergehend
EIN gezogen wird. Ein Anschluss 106 ist mit dem PTO-eingangsanschluss 62 verbunden.
Die Relaisanordnung 100 umfasst ferner ein Entriegelungsrelais 110,
das einen Steuereingang 112 hat, der durch einen Verzögerungsschaltkreis 114,
eine Leitung 115 und einen normalerweise geschlossenen
oder Umkehrsensorschalter 118 an den PTO-schalteranschluss 62 angeschlossen
ist. Der Schalter 118 öffnet,
wenn das Fahrzeug auf Rückwärtsgang
gestellt wird. Wenn die Leitung 86 gespeist wird und sich
das Fahrzeug nicht mehr im Rückwärtsgang
befindet (Schalter 188 wie gezeigt geschlossen), wird das
Entriegelungsrelais aktiviert. Das Verriegelungsrelais 102 umfasst
einen geschalteten Ausgang, der einen Anschluss 116 hat, der über eine
Sperrdiode mit einem PTO-steuereingang 122 eines PTO-relais 126 verbunden
ist. Der PTO-steuereingang 122 ist
ferner über
eine Sperrdiode und die Leitung 115 mit einem Ausgangsanschluss
für den
Umkehrsensorschalter 118 verbunden. Das PTO-relais 126 aktiviert
sich nur, wenn der Umkehrsensorschalter geschlossen ist (Fahrzeug nicht
im Rückwärtsgang),
während
Strom an den Eingang des Schalters 118 angelegt wird (PTO
EIN und Parkbremse AUS) oder wenn das Relais 102 aktiviert wird
(PTO-schalter 60 in der Stellung vorübergehend EIN), während der
PTO-schalteranschluss 62 gespeist wird. Der Ausgangsanschluss
des geschalteten Ausgangs 116 wird von einer Diode mit
dem oberen Anschluss des geschalteten Ausgangs 136 des Entriegelungsrelais 110 verbunden,
so dass, wenn sich das Relais 110 in der gezeigten Stellung
(nicht aktiviert) befindet, ein geschlossener Pfad zwischen dem
geschalteten Ausgang 116 des Verriegelungsrelais 102 und
dem Steuereingang 104 des Relais 102 bereitgestellt
wird, um das Relais 102 in der EIN-Stellung zu bootstrappen, vorausgesetzt,
dass an der Leitung 86 Strom anliegt und das Relais 110 nicht
aktiviert bleibt.
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Das
Bootstrappen des Verriegelungsrelais 102 auf dem EIN-Zustand
nach dem Unterbrechen erfordert das vorübergehende Bewegen des PTO-schalters 60 nach
oben auf die vorübergehende EIN-Stellung,
während
das PTO-relais 126 aktiviert ist.
Sobald es durch das Bewegen des PTO-schalters 60 auf die
vorübergehende
EIN-Stellung bewegt wird,
bleibt das Verriegelungsrelais 102 gebootstrapped, bis
das Entriegelungsrelais 110 den Bootstrap-Schaltkreis öffnet oder
die Stromzufuhr zu dem Anschluss 106 aus irgendeinem Grund
unterbrochen wird.
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Das
PTO-relais 126 umfasst einen geschalteten Ausgang, der
einen Ausgang hat, der mit einer Leitung 141 an den Eingangsanschluss 62 des PTO-schalters 60 und
den Anschluss 106 angeschlossen wird. Ein entgegengesetzter
Anschluss des Relais 126 ist durch eine Leitung 144 mit
dem Ausgangsanschluss 71 des PTO-schalters 60 verbunden.
Der Ausgangsanschluss und die Leitung 144 sind auch an
einen geschalteten Ausgang eines Zündrelais 150 angeschlossen.
Das Relais 150 umfasst einen Steuereingang, der durch eine
Sperrdiode und eine Leitung 156 an einen Ausgang 158 des Bremsschalters 70 angeschlossen
ist, um einen Strompfad von der geschalteten Stromleitung 46 zu dem
Zündrelaissteuereingang
durch die Anschlüsse 56, 66 des
PTO-schalters 60 und
den Anschluss 68 des Bremsschalters 70 bereitzustellen,
wenn der PTO-schalter 60 auf AUS steht und die Bremse auf EIN.
Ein zweiter Pfad von der geschalteten Stromleitung 4b zu
dem Steuereingang des Zündrelais 150 umfasst
einen Bedieneranwesenheitsschalter 166, der an einen Verzögerungsschaltkreis 168 und
an eine Sperrdiode angeschlossen ist. Der zweite Pfad mit Bedieneranwesenheitsschalter 166 stellt
das Aktivieren des Zündrelais 150 bereit,
wenn sich der Bediener auf seinem Posten auf dem Fahrzeug befindet und
die Leistung eingeschaltet ist. Der Verzögerungsschaltkreis 168 beugt
Störunterbrechungen
des Motorbetriebs vor, die vom Prallen des Sitzes oder dergleichen
verursacht werden.
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Das
Magneterdungsrelais 38 umfasst einen Steuereingang, der über Dioden
mit der Leitung 156 von dem Bremsschalter 70 und
mit dem Ausgang des Bedieneranwesenheitsschalters 166 verbunden
ist. Wenn der Steuereingang des Zündrelais 38 stromlos (gezeigt)
ist, stellt die Magneterdung das Abstellen des Motors sicher, wenn
die Stromzufuhr unterbrochen wird, zum Beispiel kurz nach dem Öffnen des Schalters 166,
wenn der Bediener seinen Posten verlässt. Das Startrelais 48 hat
einen Steuereingang, der durch die Leitung 156 mit dem
Anschluss 158 des Bremsschalters 70 verbunden
ist, so dass der Starter nur aktiviert werden kann, wenn an dem
Anschluss 158 Strom anliegt, das heißt, wenn die Bremse auf EIN
ist und der PTO-schalter 60 auf AUS. Wenn sich der Schalter 10 in
der Startstellung befindet, erdet er eine Seite einer Steuerspule
des Startrelais 48 über eine
Diode und einen Anschluss 24, um Anlassleistung für den Starter
bereitzustellen, wenn an der Leitung 156 Strom anliegt (PTO AUS
und Bremse EIN).
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Weitere
Details des Schaltkreisbetriebs können in dem oben erwähnten Patent
5 994 857 nachgesehen werden. Obwohl die vorliegende Anordnung besonders
mit einem oben beschriebenen Sperrschaltkreis zum Bereitstellen
von Zusatzgeräteantrieb
unter eingeschränkten
Bedingungen, während sich
ein Fahrzeug im Rückwärtsgang
befindet, von Nutzen ist, kann die Anordnung mit anderen Schaltkreisen
verwendet werden, sowohl mit einem Steuerschalter als auch mit einem
Deaktivierungsschaltkreis, um sicherzustellen, dass die Schalterstellung dem
tatsächlichen
Betriebszustand entspricht, wenn die Leistung zu der Anordnung durch
den Deaktvierungsschaltkreis und nicht durch den Steuerschalter unterbrochen
wird.
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Der
Schalter 60 umfasst einen Knopf oder einen anderen Schalterbetätiger 160 mit
Federvorspannung zu einer AUS-Stellung (die in 1 und durch
ununterbrochene Striche der 2 Stellung gezeigte
Stellung). Der Knopf 160 kehrt auf die AUS-Stellung zurück, wenn
er freigegeben wird, außer
wenn der Solenoid 61 mit Strom versorgt wird, um die Sperre
zu betätigen,
die den Knopf in der EIN-Stellung hält. Der Solenoid 61 wird
betätigt, wenn
der Anschluss 72 des Schalters 60 mit Strom versorgt
wird, und wenn die PTO-kupplung 80 EIN ist. Wenn die Stromzufuhr
zu der Kupplung 80 aus irgendeinem Grund unterbrochen wird,
kehrt der Schalterknopf 160 zu der AUS-Stellung zurück, um eine
Anzeige des tatsächlichen
Betriebszustands der Kupplung und des Zusatzgerätsystems bereitzustellen. Der
Bediener erkennt daher sofort die Notwendigkeit, den Knopf oder
Betätiger 160 auf
die EIN-Stellung zurückzustellen,
um den Zusatzgeräteantrieb
neu zu starten, nachdem die PTO von dem Sperrkreislauf oder durch
eine andere Leistungsunterbrechung abgeschaltet wurde.
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Beim
Betrieb und angenommen, dass der PTO-schalter 60 auf der
EIN-Stellung steht und die PTO aktiviert ist, hält die Sperranordnung 60d den Schalter 60 auf
der EIN-Stellung. Will er beim Zurückschieben mähen, zieht
der Bediener den Knopf 160 einfach, um den Schalter auf
den Bypass oder die vorübergehende
EIN-Stellung zu bewegen, während der
Anschluss 72 gespeist wird und die PTO EIN ist. Der Rückwärtsgang
wird ausgewählt,
während
der Knopf 160 auf der vorübergehenden EIN-Stellung gehalten
wird, wodurch der Schalter 118 geöffnet und das Relais 110 deaktiviert
wird, um die Bootstrapschleife zu schließen und die Stromzufuhr zu
dem PTO-relais 126 aufrecht zu erhalten, nachdem der Knopf 160 freigegeben
wurde und der Schalter 60 auf die EIN-Stellung zurückkehrt.
Danach bewirkt das Umschalten des Fahrzeugs auf Leergang oder Vorwärtsgang
das Schließen
des Schalters 118 und Deaktivieren des Bootstrap-EIN-Zustands.
Strom wird über
die Leitung 115 und den Schalter 118 zum Steuereingang 122 des
PTO-relais 126 zugeführt, um
die PTO auf EIN zu erhalten. Wenn die Stromzufuhr zu dem PTO-relais 126 aus
irgendeinem Grund unterbrochen wird, deaktiviert sich die PTO und
der Knopf 160 kehrt zu der AUS-Stellung zurück. Eine
solche Unterbrechung kann das Ergebnis zahlreicher Faktoren sein,
wie zum Beispiel das Ausschalten des Fahrzeugs, das Aktivieren der
Sperre, das Umschalten des Fahrzeugs auf Rückwärtsgang ohne Ziehen des Knopfes 160 und
dergleichen. Sobald die PTO deaktiviert ist oder der Motor abgestellt
wird, muss der Knopf 160 auf die EIN-Stellung unter richtigen
Sperrbedingungen zurückgestellt
werden, bevor sich die PTO wieder aktiviert.
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Auch
wenn die bevorzugte Ausführungsform beschrieben
wurde, ist klar, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden
können,
ohne den Geltungsbereich der Erfindung, wie er in den begleitenden
Ansprüchen
definiert ist, zu verlassen.