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I. Hintergrund der Erfindung
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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 60/395,207
mit dem Titel VACUUM ACTUATED DIRECTION CONTROL MECHANISM [Mit Unterdruck betätigter Lenk-Steuerungsmechanismus],
eingereicht am 11. Juli 2002.
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A. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Antriebssysteme
mit Lenk- und Geschwindigkeitsänderungsmechanismen
und konkreter auf Verfahren und Vorrichtungen zur Verwendung eines
elektronisch gesteuerten Aktuators, welcher in dem unabhängigen Anspruch
1 beansprucht wird, um die Einstellungen eines Fahrzeuggetriebes und/oder
Fahrzeuggeschwindigkeiten bei einem Geländefahrzeug wie einem Rasen-
und Gartentraktor oder einem Nutzfahrzeug nach Anspruch 8 einzustellen.
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B. Beschreibung des Standes der Technik
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Die
Verwendung hydrostatischer Getriebe ist gegenwärtig gut bekannt in der Technik
der Geländefahrzeuge
wie Rasen- und Gartentraktoren und Nutzfahrzeuge. Ein hydrostatisches
Getriebe ermöglicht es
der Bedienperson, das "Gefühl" eines automobilartigen
Automatikgetriebes zu erleben, während
sie ein Geländefahrzeug
betreibt. Insbesondere kann die Bedienperson zwischen vorwärts, rückwärts und neutral
in dem gleichen Sinn wechseln, wie es ein Automatikgetriebe einer
Bedienperson eines Autos ermöglicht,
zwischen vorwärts,
rückwärts und
neutral zu wechseln. Jedoch besteht ein bekannter Nachteil bei der
Verwendung eines hydrostatischen Getriebes bei einem Fahrzeug in
den Kosten. Ein Nachteil bei einem herkömmlichen Getriebe tritt auf,
wenn die Bedienperson das Fahrzeug langsam in die Vorwärtsrichtung fährt und
ihren Fuß von
dem Gaspedal löst. Wenn
die Bedienperson dann versucht, das Getriebe in den Rückwärtsgang
zu schalten, wird das Getriebe dazu tendieren zu "haken", das heißt es wird
schwierig zu schalten. Die vorliegende Erfindung schafft eine Verbesserung
beim Schalten von Gängen
bei einem herkömmlichen
Getriebe sowie eine Verbesserung beim Einstellen von Geschwindigkeiten
bei einem Geländefahrzeug.
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Die
Schrift
US 2,245,714 stellt
den nächsten Stand
der Technik dar. Diese Schrift offenbart ein mit Unterdruck betätigtes Getriebe,
welches die Räder eines
Fahrzeugs selektiv im Vorwärts-,
Rückwärts- und
neutralen Gang antreibt. Diese Schrift zeigt auch, wie der Schaltmechanismus
die Eingabe der Bedienperson zur Steuerung des Unterdruckaktuators
empfängt.
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Andere
Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hervor,
wobei auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen wird.
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III. Kurze Zeichnungsbeschreibung
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Die
Erfindung kann physische Form in gewissen Teilen und Teileanordnungen
annehmen, von denen eine bevorzugte Ausführungsform ausführlich in dieser
Beschreibung beschrieben und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt
wird, welche hiervon einen Teil bilden und in denen:
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1 eine
Seitenansicht eines Aufsitz-Rasentraktors ist, der den Steuerungsmechanismus
der vorliegenden Erfindung einsetzt.
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1A eine
perspektivische rückwärtige Stirnansicht
eines Rasentraktors ist, in den die mit Unterdruck betätigte Lenk-
und Geschwindigkeitssteuerung der vorliegenden Erfindung eingebaut
ist.
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2 eine
Perspektivansicht eines aus einem Fahrzeug ausgebauten Getriebes
ist, welche die Verbindung eines Unterdruckaktuators zeigt.
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3 eine
Perspektivansicht aus der Nähe des
in 2 gezeigten Getriebes ist, welche den Betrieb
des Unterdruckaktuators zeigt.
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4 ein
elektrisches Schema des Steuerungsschaltkreises ist, welcher die
Betätigung
des Unterdruckaktuators steuert.
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5 das
elektrische Schema aus 4 ist, wobei ein Steuerungsschaltkreis
zum Einsatz eines Geschwindigkeitsregelungsmerkmals hinzugefügt ist.
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6 eine
Nahansicht ist, welche die Verbindung der Schalter mit dem Getriebe
zeigt.
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7 ein
Schema ist, welches den Betrieb des manuellen Steuerungshebels darstellt.
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8 eine
Perspektivansicht des Antriebssystems in einer Werkstatteinstellung
ist.
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9 eine
Nahansicht des Antriebssystems aus 8 ist, welche
das Variator-Getriebe und das zweite Riemensystem zeigt.
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10 eine
Perspektivansicht aus der Nähe des
Antriebssystems aus 8 ist, welche den mit Unterdruck
betätigten
Steuerungsmechanismus und das Getriebe zeigt.
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11 eine
Nahansicht des Lenkrades des Rasentraktors aus 1A ist,
welche für
die Aktivierungsmittel verwendete Steuerungstaster zeigt.
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12 eine
perspektivische Seitenansicht eines mit dem Steuerungsmechanismus
der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Nutzfahrzeugs ist.
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13 eine
Ansicht von der gegenüberliegenden
Seite des in 12 gezeigten Nutzfahrzeugs ist,
welche die Ladefläche
in der angehobenen Stellung und die Motorhaube in einer geöffneten
Stellung zeigt.
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14 eine
Nahansicht des in 12 gezeigten Nutzfahrzeugs ist,
welche das Lenkrad und Armaturenbrett mit Drucktastern zeigt.
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15 eine
Nahansicht des Armaturenbretts aus 14 ist,
welche die Drucktaster zeigt.
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16 eine
Nahansicht des in 14 gezeigten Armaturenbretts
ist, welche die Lage der Anzeigeleuchten für Vorwärts-, neutralen und Rückwärtsgang
zeigt.
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17 eine
Nahansicht des Antriebssystems aus 13 ist,
welche den Unterdruckaktuator zeigt.
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18 eine
Hinteransicht des Antriebssystems aus 13 ist,
welche die Lage des Sensors zeigt.
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19 eine
Nahansicht des in 18 gezeigten Sensors und Akkumulators
ist.
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20 eine
Nahansicht des Sensors in der neutralen Stellung ist.
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21 eine
Nahansicht des Sensors in der ersten Stellung ist.
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22 eine
Nahansicht des Sensors in der zweiten Stellung ist.
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23 eine
Nahansicht des Schaltmoduls in seiner angeschlossenen Stellung ist.
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24 eine
Nahansicht des Schaltmoduls in seiner abgekoppelten Stellung ist.
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25 ein
elektrisches Schema des Steuerungsmechanismus ist.
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IV. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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Nunmehr
Bezug nehmend auf die Zeichnungen, in denen die Darstellungen lediglich
dem Zweck dienen, eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darzustellen,
und nicht dem Zweck, diese einzuschränken, zeigen die 1 und 12 Fahrzeuge 1,
welche mit einem elektronischen Steuerungssystem gemäß dieser
Erfindung ausgestattet sind. Konkreter ist bei einer ersten, im
Wesentlichen in den 1–11 gezeigten
Ausführungsform
das Fahrzeug 1 ein Rasentraktor 10, und in einer
zweiten, im Wesentlichen in den 12–25 gezeigten
Ausführungsform
ist das Fahrzeug 1 ein Nutzfahrzeug 150. Wie im
Stand der Technik gut bekannt ist, ist ein Nutzfahrzeug ein Typ
Geländefahrzeug,
das für
viele verschiedene Zwecke im Gelände
verwendet werden kann. Zum Beispiel enthält das in 12 gezeigte Nutzfahrzeug 150 eine
Ladefläche 152,
welche zum Transport von Materialien wie Schmutz, Schotter, Mulch,
etc. verwendet werden kann . Andere Nutzfahrzeugtypen (nicht gezeigt)
können
eine flache Ladefläche
aufweisen, welche zum Transport anderer Arten von Materialien wie
Holzscheite, Eisenbahnschwellen, Landschaftsschwellen, etc. verwendet werden
können.
Ferner kann das Nutzfahrzeug noch entweder mit einem vorderen oder
hinteren Anhang ausgestattet sein, welcher zum Pflügen, Harken,
Mähen,
Belüften,
etc. verwendet wird. Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende
Erfindung bei jedem der beiden oben beschriebenen Fahrzeuge verwendet
werden kann. Es sollte ferner angemerkt werden, dass die vorliegende
Erfindung nicht auf die gezeigten Fahrzeugtypen eingeschränkt ist,
aber vorzugsweise bei einem Geländefahrzeug
wie anderen Arten von Traktoren, Mähern, anderen Fahrzeugen und
auch anderen Anwendungen verwendet wird.
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Bezug
nehmend auf die 1 und 12, umfasst
das Fahrzeug 1 einen Fahrersitz 11, einen Rahmen 13,
eine Lenkvorrichtung 12 zum Schwenken der Vorderräder 15 und
einen Motor 14. Der Motor 14 kann ein beliebiger
der aktuell im Stand der Technik verwendeten Typen sein, jedoch
umfasst er vorzugsweise ein Unterdruckmittel wie eine Ansaugleitung 25.
Es sollte angemerkt werden, dass andere Unterdruckmittel 155 wie
eine Unterdruckpumpe (nicht gezeigt) auch verwendet werden könnten, um Unterdruck
für diese
Erfindung zu schaffen. Optional, aber vorzugsweise kann ein Akkumulator 156 (gezeigt
in den 8 und 17) in Kombination mit dem Unterdruckmittel 155 verwendet
werden, um die Unterdruckkapazität
zu erhöhen.
Der Motor 14 wird, wie gemeinhin im Stand der Technik bekannt,
verwendet, um ein Getriebe 22 mit Antriebsleistung zu versorgen,
wie in den 2, 17 und 18 gezeigt,
das Antriebsräder,
Hinterräder 18,
wie gezeigt, mit Antriebsleistung versorgt, um für die Fortbewegung des Fahrzeugs 1 zu
sorgen.
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Nunmehr
Bezug nehmend auf 1, kann der Traktor 10 ein
innerhalb eines Mäherdecks 16 angeordnetes
Schneidemesser 23 und wirkend mit dem Deck 16 verbundene
Deckrollen 17 umfassen, welche zusammen mit dem Rahmen 13 das
Mäherdeck 16 tragen.
Selbstverständlich
können
mehrfache Schneidemesser verwendet werden. Der Motor 14 wird
auch, wie gemeinhin im Stand der Technik bekannt, verwendet, um
die Schneidemesser, welche innerhalb des Mäherdecks 16 rotieren,
anzutreiben (oder zu drehen). Die Schneidemesser können von einem
beliebigen Typ sein und werden somit nicht im Detail gezeigt.
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Bezug
nehmend auf die 8, 9 und 10,
kann ein Antriebssystem 80 zwei Riemensysteme umfassen.
Das erste Riemensystem verbindet eine Antriebsscheibe 82,
welche wirkend von dem Motor 14 gedreht wird, wirkend mit
einer Scheibe eines Variator-Getriebes 84 unter Verwendung des
Treibriemens 86. Dieses erste Riemensystem kann eine Riemenspannrolle
(nicht gezeigt) umfassen, um die geeignete Riemenspannung in dem
ersten Riemensystem aufrechtzuerhalten. Wie durchschnittlich versierte
Fachleute verstehen werden, versorgt das erste Riemensystem das
Variator-Getriebe 84 mit Drehkraft von der Antriebsscheibe.
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Weiterhin
Bezug nehmend auf die 8, 9 und 10,
verbindet das zweite Riemensystem das Variator-Getriebe 84 über einen
angetriebenen Riemen 90 wirkend mit einer Aufnahmescheibe 88.
Die Aufnahmescheibe 88 ist drehbar mit der Getriebeeingangswelle 92 und
somit mit dem Getriebe 22 verbunden. Vorzugsweise, aber
optional, umfasst das zweite Riemensystem eine Riemenspannrolle (nicht
gezeigt), welche eine Federvorspannung aufweisen kann, um die geeignete
Riemenspannung in dem zweiten Riemensystem aufrechtzuerhalten. Das Variator-Getriebe 84 besteht
aus zwei Scheiben mit variablem Wirkdurchmesser, einer oberen Scheibe 94 und
einer unteren Scheibe 96. Die obere Scheibe 94 und
untere Scheibe 96 teilen sich ein als verschiebbare mittlere
Scheibe 98 bezeichnetes gemeinsames inneres Scheibenelement.
Die Scheibe 98 ist selektiv verschiebbar in der axialen
Richtung zwischen den Außenseiten
(oben und unten wie gezeigt) des Variator-Getriebes 84,
wodurch der Durchmesser sowohl der oberen 94 als auch der
unteren 96 Scheibe selektiv verändert wird.
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Mit
anderen Worten, wenn sich die Scheibe 98 auf den oberen
Teil 100 des Variator-Getriebes 84 zu verschiebt,
vergrößert sich
der Wirkdurchmesser der oberen Scheibe 94, und der Wirkdurchmesser der
unteren Scheibe 96 verringert sich. Der entgegengesetzte
Vorgang findet statt, wenn sich die Scheibe 98 auf den
unteren Teil 102 des Variator-Getriebes 84 zu
verschiebt. Wenn die Bedienperson den Motor 14 anlässt, kann
die Antriebsscheibe 82, welche wirkend mit dem Motor 14 verbunden
ist, mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 400 Umdrehungen pro Minute
rotieren. Jedoch liegt, bis die Bedienperson ein Fahrpedal 21 drückt, keine
Spannung auf dem Treibriemen 86. Daher dreht sich der Treibriemen 86 nicht,
und somit bewegt sich der Traktor 10 nicht. Der Treibriemen 86 ist
mit der Antriebsscheibe 82, der Riemenspannrolle und der
unteren Scheibe 96 des Variator-Getriebes 84 verbunden. Wenn
die Bedienperson das Fahrpedal 21 drückt, wird die Riemenspannrolle
physisch bewegt, so dass Spannung an dem Treibriemen 86 erzeugt
wird. Wenn sich die Spannung an dem Treibriemen 86 erhöht, greift
die Antriebsscheibe 82 in das Variator-Getriebe 84 ein, so dass das
Variator-Getriebe gedreht wird. Die Drehung des Variator-Getriebes 84 treibt
wiederum die Aufnahmescheibe 88 über den angetriebenen Riemen 104 (welcher
mit der oberen Scheibe 94 des Variator-Getriebes 84 verbunden
ist) an. Die Aufnahmescheibe 88 treibt wiederum die Getriebeeingangswelle 92 an,
wodurch sie in das Getriebe 22 eingreift und das Fahrzeug 1 in
die vorwärts
oder rückwärts gerichtete
Richtung treibt. Wenn die Bedienperson das Fahrpedal 21 weiter
herunterdrückt,
erhöht
sich die Verschiebung der Riemenspannrolle, wodurch sie die Spannung
an dem Treibriemen 86 erhöht, welcher wiederum die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs 1 erhöht.
Die 10 stellt auch die Position des Unterdruckaktuators 20 in
Bezug auf das Antriebssystem 80 und das Getriebe 22 dar.
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Konkret
auf die 12, 13 und 18 Bezug
nehmend, enthält
das Nutzfahrzeug 150 ferner eine Ladefläche 152. Die Fläche 152 kann
verwendet werden, um Material zwischen Zielorten zu lagern oder
zu transportieren. Ferner kann das vordere Ende 154 der
Fläche 152 angehoben
werden (wie in 13 gezeigt), um das Leeren der
Fläche 152 zu
erleichtern. Unter der Ladefläche 152 angeordnet
ist der Antriebssystembereich 200. Das Antriebssystem besteht
aus einem Motor 14, Getriebe 22, einer an dem
Motor 14 angeordneten variablen Antriebsscheibe 206 und
einer an dem Getriebe 22 angeordneten angetriebenen variablen
Scheibe 208. Ein Riemen 210 verbindet die variable
Antriebsscheibe 206 mit der angetriebenen variablen Scheibe 208. Das
Antriebssystem für
das Nutzfahrzeug 150 arbeitet im Großen und Ganzen, um auf ähnliche
Weise wie das Antriebssystem für
das Rasentraktor 10 Leistung zu liefern, und wird daher
nicht in weiteren Einzelheiten erörtert. Jedoch sollte angemerkt
werden, dass die vorliegende Erfindung gleichermaßen gut funktioniert,
wenn beide Fahrzeuge einen beliebigen Typ Antriebssystem verwenden.
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Bezug
nehmend auf die 2 und 3, umfasst
die vorliegende Erfindung ferner ein Betätigungsmittel 204.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
ist das Betätigungsmittel 204 ein
Unterdruckaktuator 20, der zur Verwendung in einem Fahrzeug 1 mit
dem Getriebe 22 verbunden werden kann. Es sollte angemerkt
werden, dass das Betätigungsmittel 204 aus
einem beliebigen, mit dem fundierten Urteilsvermögen eines Ingenieurs gewählten Typ
Betätigungsmittel
wie Hydraulik, Pneumatik, einem elektrischen Motor, etc. bestehen
kann. Das Betätigungsmittel 204 wird
zum Wechseln der Gänge
des Getriebes 22 zwischen Vorwärts- und Rückwärts-Richtungen verwendet. Ein
beliebiger mit dem fundierten Urteilsvermögen eines Ingenieurs gewählter Unterdruckaktuator
kann als Unterdruckaktuator 20 der vorliegenden Erfindung
verwendet werden. Der Unterdruckaktuator 20 kann mit einem
beliebigen mit dem fundierten Urteilsvermögen eines Ingenieurs gewählten Mittel
mit dem Getriebe 22 oder dem Rahmen 13 zum Abstützen der
Struktur verbunden werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform
ist der Unterdruckaktuator 20 an das Getriebe 22 geschraubt,
wie in 3 gezeigt. Der Unterdruckaktuator 20 hat
zwei Verbindungsanschlüsse 24, 25 und zwei
Unterdruckleitungen 26, 27 zur wirkenden Verbindung
mit dem Unterdruckmittel 155. Der Unterdruckaktuator 20 hat
eine erste Unterdruckkammer 28, welche bewirkt, dass sich
eine innere Membran (nicht gezeigt) in eine erste Richtung 29 bewegt, wenn
ein Unterdruck aufgebaut wird, und sich in eine zweite Richtung 31 bewegt,
wenn der Unterdruck verringert wird. Der Unterdruckaktuator 20 hat
eine zweite Unterdruckkammer 30, welche bewirkt, dass sich
die interne Membran in die zweite Richtung 31 bewegt, wenn
der Unterdruck aufgebaut wird, und sich in die erste Richtung 29 bewegt,
wenn der Unterdruck verringert wird. Die innere Membran ist dicht mit
dem Inneren des Unterdruckaktuators 20 verbunden und kann
in eine erste 29 oder zweite 31 Richtung bewegt
werden, wie oben beschrieben. Mit "dicht" ist gemeint, dass die Luft nicht durch
oder um die Membran in dem Unterdruckaktuator 20 herum entweichen
kann. Fest mit der Membran verbunden ist ein verstellbares Element 63,
wie in 3 gezeigt. Bei der bevorzugten Ausführungsform
ist das verstellbare Element eine Aktuatorstange 66. Bei
der bevorzugten Ausführungsform
ist das distale Ende (nicht gezeigt) der Aktuatorstange 66 mit
einem Gewinde versehen und verläuft
durch die Mitte der Membran hindurch. Das bevorzugte Verfahren zum Verbinden
der Aktuatorstange 66 mit dem Unterdruckaktuator 20 ist
mittels Verwendung einer Konfiguration aus Mutter und Scheibe (nicht
gezeigt), durch welche Scheiben direkt einander gegenüber auf
beiden Seiten der Membran am distalen Ende der Aktuatorstange 66 angeordnet
sind. Muttern werden dann verwendet, um die Scheiben gegeneinander anzuziehen,
wodurch die Aktuatorstange 66 an die Membran des Unterdruckaktuators 20 geklemmt wird.
Es ist anzumerken, dass die Aktuatorstange 66 durch ein
beliebiges, mit dem fundierten Urteilsvermögen eines Ingenieurs gewähltes Mittel
mit dem Unterdruckaktuator 20 verbunden werden kann.
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Bezug
nehmend auf die 1A, 4, 11 und 15,
kann der Vakuumaktuator 20 durch eine Steuerschaltung 32 aktiviert
werden. Um das Fahrzeug 1 in Vorwärts- oder Rückwärts-Richtung zu bewegen, betätigt die
Bedienperson den Vorwärtsschalter 33 bzw.
den Rückwärtsschalter 34.
Bei einer Ausführungsform
können
die Schalter 33, 34 über einen Steuerungsmechanismus 166 durch
ein Aktivierungsmittel wie ein Kipp-Pedal (nicht gezeigt) betätigt werden.
Wenn das Fußpedal
in Vorwärts-Richtung
geschwenkt wird, wird der Vorwärtsschalter 33 betätigt, und
wenn das Fußpedal
in Rückwärts-Richtung
geschwenkt wird, wird der Rückwärtsschalter 34 betätigt. Bei
einer weiteren Ausführungsform
können
die Schalter 33, 34 über einen Steuerungsmechanismus 166 durch
ein Aktivierungsmittel 71 wie im Steuerrad 12 angeordnete Drucktasten 72, 74 oder
im Armaturenbrett 19 angeordnete Drucktasten 158, 160, 162 betätigt werden. Es
sollte angemerkt werden, dass das Aktivierungsmittel 71 an
einer beliebigen, mit dem fundierten Urteilsvermögen eines Ingenieurs gewählten Stelle
angeordnet werden kann. Wenn die vorwärts gerichtete Drucktaste 72, 158 gedrückt wird,
wird der Vorwärtsschalter 33 betätigt, und
wenn die rückwärts gerichtete
Drucktaste 74, 162 gedrückt wird, wird der Rückwärtsschalter 34 betätigt. Der
Steuerungsmechanismus 166 wird in den 23 und 24 gezeigt
und wird weiter unten ausführlich
beschrieben.
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Weiterhin
Bezug nehmend auf die 2 und 4, wird
nun die Steuerschaltung 32 beschrieben, welche den Unterdruckaktuator 20 aktiviert.
Die Steuerschaltung 32 umfasst ferner zwei Solenoidventile 36, 38.
Das erste Solenoidventil 36 wird in Verbindung mit dem
Vorwärtsschalter 33 verwendet, um
das Fahrzeug 1 in Vorwärts-Richtung zu
bewegen. Das zweite Solenoidventil 38 wird in Verbindung mit
dem Rückwärtsschalter 34 verwendet,
um das Fahrzeug 1 in Rückwärts-Richtung zu bewegen.
Wie gemeinhin im Stand der Technik bekannt, wird ein Solenoidventil
unter Verwendung von Elektromagnetismus selektiv geöffnet und
geschlossen. Wenn das Solenoidventil 36, 38 geschlossen
ist, kann keine Luft zwischen dem Unterdruckmittel 155 und
dem Unterdruckaktuator 20 strömen. Wenn das Solenoidventil 36, 38 jedoch
geöffnet
ist, strömt
Luft von dem Unterdruckaktuator 20 durch das geöffnete Solenoidventil und
in das Unterdruckmittel 155. Daher wird, wenn sich das
Solenoid in der geöffneten
Stellung befindet, ein Unterdruck innerhalb des Unterdruckaktuators 20 aufgebaut
und aufrechterhalten. Die Steuerschaltung 32 umfasst ferner
zwei Ausschalter 40, 42 und Relais 44, 46.
Die Ausschalter 40 und 42 sind normalerweise geschlossene
Schalter, welche an dem Getriebe 22 angebracht sind, wie
in 6 gezeigt. Wenn die Ausschalter 42 und 44 betätigt werden, öffnen sie sich
daher, wodurch sie die Schaltung unterbrechen, wie unten erklärt werden
wird. Die Ausschalter 42 und 44 können mit
einem beliebigen, mit dem fundierten Urteilsvernögen eines Ingenieurs ausgewählten mechanischen
Mittel angebracht werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform
sind die Ausschalter 42 und 44 an dem Getriebe 22 verschraubt.
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Noch
Bezug nehmend auf die 2 und 4, wird
nun die Funktionsweise der Steuerschaltung 32 beschrieben.
Während
die Bedienperson auf dem Fahrzeug 1 sitzt, betätigt die
Bedienperson, um das Fahrzeug 1 in Vorwärts-Richtung zu bewegen, den
Vorwärtsschalter 33 durch
Herunterdrücken
der vorwärts
gerichteten Drucktaste 72, 158, wie oben beschrieben.
Der Steuerungsmechanismus 166, gezeigt in 23,
sendet ein Signal an den Vorwärtsschalter 33,
wodurch er den Schalter 33 schließt und die Schaltung aktiviert.
Durch Schließen
des Vorwärtsschalters 33 wird
ein elektrisches Signal an das Relais 44 gesendet, wodurch
das Relais 44 unter Strom gesetzt wird. Das Relais 44 schließt sich
und schließt
somit die Schaltung und ermöglicht,
dass Strom zu dem Solenoid 36 fließt, wodurch das Solenoid 36 unter
Strom gesetzt wird. Sobald das Solenoid 36 unter Strom
steht, öffnet
sich das Solenoid 36 und ermöglicht, dass Luft von dem Unterdruckaktuator 20 zu
dem Unterdruckmittel 155 strömt, wodurch ein Unterdruck
in der ersten Unterdruckkammer 28 geschaffen wird. Wenn
sich der Unterdruck in der ersten Unterdruckkammer 28 bildet,
bewegt sich die innere Membran des Unterdruckaktuators 20 in
der ersten Richtung 29 und drückt auf die Aktuatorstange 66.
Die Aktuatorstange 66 wechselt die Gänge des Getriebes, um zu ermöglichen,
dass sich das Fahrzeug 1 in der Vorwärts-Richtung bewegt. Zu diesem Zeitpunkt
wird auch eine Anzeigeleuchte 48 unter Strom gesetzt, um
die Bedienperson zu informieren, dass die Vorwärtsschaltung unter Strom steht.
Sobald das Getriebe 22 die Gänge gewechselt hat und das
Fahrzeug sich in Vorwärts-Richtung
bewegt, berührt
und betätigt
der Schaltstift 70 den Ausschalter 40. Der Ausschalter 40 wird
geöffnet
und unterbricht die Schaltung, wodurch dem Solenoid 36 der
Strom entzogen wird. Wenn sich das Solenoid 36 schließt, bricht
es den Luftstrom von dem Unterdruckaktuator 20 zu dem Unterdruckmittel 155 ab,
wodurch es den Unterdruck in dem Unterdruckaktuator 20 verringert. Wenn
sich der Unterdruck verringert, bewegt sich die innere Membran des
Unterdruckaktuators 20 in der zweiten Richtung 31 zurück an ihre
ursprüngliche Stelle.
Es sollte angemerkt werden, dass sich das Fahrzeug 1, wenn
der Ausschalter 40 betätigt
wird und sich das Solenoid 36 öffnet und dadurch den Unterdruck
innerhalb des Unterdruckaktuators 20 verringert, noch weiterhin
in die Vorwärts-Richtung
bewegt, solange die Bedienperson weiter den Vorwärtsschalter 33 betätigt. Die
Bedienperson kann den vorwärts
gerichteten Schalter 33 deaktivieren, entweder durch Herunterdrücken der
Bremse 106, wie in den 1A und 14 gezeigt,
oder durch Herunterdrücken
der neutralen Drucktaste 160, wie in 15 gezeigt.
Sobald die Bedienperson den Vorwärtsschal ter 33 deaktiviert,
wird das Fahrzeug 1 die Bewegung in Vorwärts-Richtung einstellen.
Um das Fahrzeug 1 in Rückwärts-Richtung
zu betreiben, wird die gleiche zuvor beschriebene elektrische und
mechanische Abfolge mit dem Rückwärtsschalter 34,
dem Ausschalter 42, dem Relais 46 und dem zweiten
Solenoid 38 ausgeführt.
Der einzige Unterschied ist, dass, um das Fahrzeug 1 in
Rückwärts-Richtung
zu bewegen, die Bedienperson die rückwärts gerichtete Drucktaste 162,
wie in 15 gezeigt, betätigen muss,
um den Rückwärtsschalter 34 zu
betätigen.
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Bezug
nehmend auf die 23–24, kann
der Steuerungsmechanismus 166 aus einem Umschaltmodul 168 bestehen.
Das Umschaltmodul 168 ist eine Vorrichtung auf der Basis
eines Mikroprozessors, welches ferner aus einem Gehäuse 170,
einem ersten Anschlussstück 172 und
mehreren elektrischen Bestandteilen (schematisch in 25 gezeigt)
besteht, welche gemeinhin im Stand der Technik bekannt sind, wie
einem Mikroprozessor, Widerständen,
Kondensatoren, Dioden und Transistoren. Das Gehäuse 170 kann aus einem
beliebigen geeigneten, mit dem fundierten Urteilsvermögen eines
Ingenieurs gewählten
steifen Material hergestellt sein. Bei der bevorzugten Ausführungsform
ist das erste Anschlussstück 172 eine
15-polige Anschlussbuchse, obgleich ein Anschlussstück von beliebiger
Poligkeit und eines beliebigen Typs mit dem fundierten Urteilsvermögen eines
Ingenieurs gewählt
werden kann. Die elektrischen Komponenten werden zusammen mit dem
Anschlussstück 172 in
dem Gehäuse 170 platziert
und an ihrem Platz mit einem Verkapselungsmaterial 174 dicht
befestigt. Ein zweites Anschlussstück 176 wird mit dem
ersten Anschlussstück 172 verbunden,
um zu ermöglichen,
dass das Umschaltmodul 168 sowohl mit dem Aktivierungsmittel
als auch mit der Steuerschaltung 32 in Verbindung steht.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
ist das zweite Anschlussstück 176 ein
15-poliger Stecker, obgleich ein Anschlussstück von beliebiger Poligkeit und
eines beliebigen Typs mit dem fundierten Urteilsvermögen eines
Ingenieurs gewählt
werden kann. Der Zweck des Umschaltmoduls 168 besteht darin, der
Steuerschaltung 32 ein Ausgabesignal zu übermitteln,
wenn das Modul 168 ein Eingabesignal entweder von 1) der
Aktivierung eines Aktivierungsmittels von der Bedienperson oder
2) von dem Abtastmechanismus 187 empfängt. Konkreter wird, wenn die
Bedienperson ein Aktivierungsmittel wie eine Drucktaste 72, 74, 158, 160, 162 betätigt, ein
Signal an das Umschaltmodul gesendet, welches seinerseits ein Signal
an die Steuerschaltung 32 sendet. Das Umschaltmodul 168 kann
mehrere Eingabesignale von der Bedienperson empfangen, wie ein Vorwärts-, Rückwärts-, Neutral-
oder Brems-Signal. Ein zusätzliches
Eingabesignal wird von einem Abtastmechanismus 187 erzeugt,
welches abtastet, ob sich das Fahrzeug im neutralen Gang oder nicht
im neutralen Gang (im Folgenden "nicht
neutral") befindet.
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Bezug
nehmend auf die 18-22, besteht
der Abtastmechanismus 187 ferner aus einem Sensor 188 und
einem Sensor-Detektor 190. Bei der bevorzugten Ausführungsform
ist der Sensor 188 ein Kugelschalter 189. Es sollte
jedoch angemerkt werden, dass es ein Sensor eines beliebigen mit
dem fundierten Urteilsvermögen
eines Ingenieurs gewählten
Typs sein kann. Der Kugelschalter 189 besteht ferner aus
einer Kugel 191, einem Gehäuse 192 und einem
innerhalb des Gehäuses 192 angeordneten Anschluss
oder Relais (nicht gezeigt). Wie unten erörtert werden wird, sendet der
Sensor 188 ein Neutral- oder Nicht-Neutral-Signal an das
Umschaltmodul 168. Wie in 19 gezeigt,
ist der Sensor-Detektor 187 wirkend mit dem Getriebe 22 verbunden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
weist der Sensor-Detektor 187 eine dreieckige Form auf,
welche unten einen bogenförmigen
Abschnitt 193 und eine Aussparung 197 umfasst,
welche in der Mitte innerhalb des bogenförmigen Abschnitts 193 angeordnet ist.
Es sollte angemerkt werden, dass der Abtast-Detektor 187 eine
beliebige mit dem fundierten Urteilsvermögen eines Ingeni eurs gewählte Form
aufweisen kann. Am oberen Teil des Sensor-Detektors 187 ist eine abgerundete
Nabe 194 angeordnet. Die Nabe 194 umfasst ferner
einen Durchlass 196 zur Aufnahme der Getriebestange 195.
Wie unten erläutert
werden wird, ist die Getriebestange 195 wirkend mit dem Getriebe 22 verbunden
und schaltet letztendlich das Getriebe 22 zwischen Vorwärts-, Rückwärts- und neutralem
Gang um. Ebenfalls mit dem Abtastmechanismus 187 verbunden
ist die Aktuatorstange 66. Wie zuvor erläutert, ist
die Aktuatorstange 66 wirkend mit dem Unterdruckaktuator 20 verbunden.
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Bezug
nehmend auf die 14–24, wird
nun die Funktionsweise des Umschaltmoduls 168 und des Abtastmechanismus 187 beschrieben. Zu
Anfang des Betriebs des Fahrzeugs 1 befindet sich der Abtastmechanismus 187 im
neutralen Zustand, wie in 19 gezeigt.
Wenn die Bedienperson den Motor 14 anzulassen versucht,
sendet der Sensor 188 ein Neutral-Signal an das Umschaltmodul 168,
welches dem Umschaltmodul 168 mitteilt, dass sich das Fahrzeug 1 im
neutralen Gang befindet. Wenn das Umschaltmodul 168 kein
Neutral-Signal von dem Sensor 188 empfängt, wird das Umschaltmodul
nicht zulassen, dass das Fahrzeug 1 angelassen wird. Wenn
die Bedienperson die vorwärts
gerichtete Drucktaste 158 herunterdrückt, wird ein Vorwärts-Eingabesignal
an das Umschaltmodul 168 gesendet. Das Umschaltmodul 168 sendet
dann ein Signal an die Steuerschaltung 32, welche ihrerseits
den Unterdruckaktuator 20 aktiviert, wie oben beschrieben.
Die innere Membran (nicht gezeigt) des Unterdruckaktuators 20 drückt die
Aktuatorstange 66 in eine erste Richtung 29. Die
Aktuatorstange 66 drückt ihrerseits
auf den Sensor-Detektor 190 und bewirkt, dass der Abtast-Detektor 190 um
die radiale Achse des Durchlasses 196 schwenkt, wie in 21 gezeigt.
Dies bewirkt wiederum, dass sich die Getriebestange 195 dreht
und dadurch das Getriebe 22 zur Vorwärts-Richtung umschaltet. Zudem
berührt,
wenn sich der Sensor-Detektor 190 dreht, der bogenförmige Abschnitt 193 die
Kugel 191 auf dem Kugelschalter 189 und drückt die
Kugel 191 in das Gehäuse 192.
Wenn die Kugel 191 sich in das Gehäuse 192 herunterbewegt,
berührt
sie das Relais oder Anschluss (nicht gezeigt) und schließt eine
elektrische Schaltung, der ein Signal an das Umschaltmodul 168 sendet,
welches das Umschaltmodul 168 informiert, dass sich das
Fahrzeug 1 nicht mehr im neutralen Gang befindet. Daher
erfasst nun die in dem Umschaltmodul 168 angeordnete Steuerung
(nicht gezeigt), dass sich das Fahrzeug im Vorwärtsgang befindet, da das Umschaltmodul
zwei Eingabesignale empfangen hat; 1) ein Vorwärts-Eingabesignal von der Bedienperson
und 2) ein Nicht-Neutral-Eingabesignal
von dem Sensor 188. Die Kombination dieser beiden Signale
teilt der Steuerung mit, dass sich das Fahrzeug 1 im Vorwärtsgang
befindet. Des Weiteren bleibt der Unterdruckaktuator 20 unter
Strom in der ersten Richtung 29, bis die Bedienperson ein
weiteres Aktivierungsmittel 71 wie die rückwärts gerichtete 162 oder
neutrale 160 Drucktaste betätigt. Wenn nun die Bedienperson
die rückwärts gerichtete
Drucktaste 162 herunterdrückt, zieht die innere Membran
des Unterdruckaktuators 20 die Aktuatorstange in eine zweite
Richtung 31, wie oben erläutert. Die Aktuatorstange 66 zieht
ihrerseits an dem Sensor-Detektor 190 und bewirkt, dass
der Abtast-Detektor 190 in
die zweite Richtung 31 um die radiale Achse des Durchlasses 196 schwenkt.
Wenn der Sensor-Detektor 190 schwenkt, löst sich
die Kugel 191 von dem bogenförmigen Abschnitt 193,
wenn sie die Aussparung 197 erreicht. Wenn die Kugel die
Aussparung 197 erreicht, bewegt sich die Kugel 191 in
dem Gehäuse 192 nach
oben und löst
sich dadurch von dem Anschluss oder Relais. Dies wiederum sendet
ein Signal an die Steuerung, welches das Umschaltmodul 168 informiert,
dass sich das Getriebe 22 im neutralen Gang befindet. Nachdem
das Neutral-Signal von dem Umschaltmodul 168 empfangen
wurde, sendet das Umschaltmodul ein Signal an die Steuerschaltung 32,
um mit dem Umschaltvorgang in den Rückwärtsgang fortzufahren.
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Dieser
Vorgang bewirkt, dass sich die Getriebestange 195 dreht
und dadurch das Getriebe 22 in die Rückwärts-Richtung umschaltet. Wenn
das Neutral-Signal nicht von dem Umschaltmodul 168 empfangen
wird, wird das Umschaltmodul dennoch zulassen, dass das Getriebe 22 in
den Rückwärtsgang umschaltet,
jedoch wird ein Fehlercode erzeugt, welcher die Bedienperson informiert,
dass ein Problem mit dem Abtastmechanismus 187 vorliegen
kann, da der Sensor 188 innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums
nicht Neutral erfasst hat. Daher erfasst nun die in dem Umschaltmodul 168 angeordnete
Steuerung (nicht gezeigt), dass sich das Fahrzeug im Rückwärtsgang
befindet, da das Umschaltmodul zwei Eingabesignale empfangen hat;
1) ein Rückwärts-Eingabesignal von
der Bedienperson und 2) ein Neutral-Eingabesignal von dem Sensor 188.
Die Kombination dieser beiden Signale teilt der Steuerung mit, dass
sich das Fahrzeug im Rückwärtsgang
befindet. Des Weiteren bleibt der Unterdruckaktuator 20 unter Strom
in der zweiten Richtung 31, bis die Bedienperson ein weiteres
Aktivierungsmittel 71 wie die vorwärts gerichtete 158 oder
neutrale 160 Drucktaste betätigt. Zudem wird, wenn das
Umschaltmodul 168 verifiziert, dass sich das Fahrzeug 1 im
Rückwärtsgang
befindet, eine akustische Vorrichtung 199 ein akustisches
Signal erzeugen, welches anzeigt, dass sich das Fahrzeug 1 im
Rückwärtsgang
befindet. Um das Fahrzeug 1 in den neutralen Gang umzuschalten,
drückt
die Bedienperson die neutrale Taste 160 herunter, welche
ihrerseits ein Eingabesignal an das Umschaltmodul 168 sendet.
Das Umschaltmodul 168 sendet dann ein Signal an die Steuerschaltung 32, welche
ihrerseits den Unterdruckaktuator 20 aktiviert, wie oben
beschrieben. Die innere Membran (nicht gezeigt) des Unterdruckaktuators 20 drückt oder zieht
die Aktuatorstange 66 in eine erste 29 bzw. zweite
Richtung 31, je nachdem, ob sich das Getriebe 22 im
Vorwärts-
oder Rückwärtsgang
befindet. Die Aktuatorstange 66 drückt oder zieht ihrerseits an
dem Sensor-Detektor 190 und bewirkt, dass der Sensor-Detektor 190 um die
radiale Achse des Durchlasses 196 schwenkt, wie in 21 gezeigt.
Wenn der Sensor-Detektor 190 schwenkt, löst sich
die Kugel 191 von dem bogenförmigen Abschnitt 193,
wenn sie die Aussparung 197 erreicht. Wenn die Kugel die Aussparung 197 erreicht,
bewegt sich die Kugel 191 in dem Gehäuse 192 nach oben
und löst
sich dadurch von dem Anschluss oder Relais. Der Sensor 188 sendet
dann ein Signal an die Steuerung, welches das Umschaltmodul 168 informiert,
dass sich das Getriebe 22 im neutralen Gang befindet. Da
das Umschaltmodul 168 zwei Neutral-Signale empfangen hat,
eines von der Bedienperson und eines von dem Sensor 188,
wird das Umschaltmodul erfassen, dass sich das Fahrzeug 1 im
neutralen Gang befindet, und ein Ausgabesignal an den Aktuator 20 senden,
um die Bewegung zu unterbrechen. Daher erfasst nun die in dem Umschaltmodul 168 angeordnete
Steuerung (nicht gezeigt), dass sich das Fahrzeug im neutralen Gang
befindet, da das Umschaltmodul zwei Eingabesignale empfangen hat;
1) ein Neutral-Eingabesignal von der Bedienperson und 2) ein Neutral-Eingabesignal
von dem Sensor 188. Das Umschaltmodul 168 setzt
auch ein autokorrigierendes Merkmal ein, woraufhin das Umschaltmodul 168, wenn
es in die neutrale Stellung umschaltet, weiterhin verifizieren wird,
dass sich das Fahrzeug 1 im neutralen Gang befindet, bis
eine weitere Eingabe von der Bedienperson empfangen wird oder das Fahrzeug 1 ausgeschaltet
wird. Dieses Merkmal ermöglicht
es dem Umschaltmodul 168, sicherzustellen, dass sich das
Getriebe 22 im neutralen Gang befindet, für den Fall,
dass eine Überschaltung
auftritt. Mit anderen Worten, wenn der Sensor-Detektor 190 weiter
als neutral geht, wird das Umschaltmodul 168 das geeignete
Signal an die Steuerschaltung 32 senden, um den Sensor-Detektor 190 zurück in die
neutrale Stellung zu bringen. Es sollte angemerkt werden, dass die
Bedienperson vor jedem Umschaltvorgang zuerst die Bremse 106 herunterdrücken muss. Mit
anderen Worten muss der Steuerungsmechanismus 166 zuerst
eine Eingabe von der Bremse 106 erfassen, bevor er das
Getriebe 22 umschaltet. Wenn es die Bedienperson versäumt, vor
dem Umschalten die Bremse 106 herunterzudrücken, wird
der Steuerungsmechanismus 166 nach einem Eingabesignal von
der Bremse 106 suchen. Wenn kein Eingabesignal empfangen
wird, wird der Steuerungsmechanismus 166 keine Funktion
ausführen,
daher wird das Fahrzeug 1 in seinem gegenwärtigen Zustand
verbleiben. Wenn die Bedienperson das Fahrzeug 1 ausschalten
will, drückt
die Bedienperson die neutrale Drucktaste 160 herunter,
um das Getriebe 22 wieder in den neutralen Gang zu bringen,
wie oben beschrieben, und dreht dann den Schlüssel in die Aus-Stellung. Wenn
die Bedienperson jedoch die neutrale Drucktaste 160 nicht
vor Drehen des Schlüssels
in die Aus-Stellung betätigt
und sich das Fahrzeug 1 im Vorwärtsgang, Rückwärtsgang oder in einem Fehlerzustand
befindet, wird sich der Motor sofort abschalten, aber das Umschaltmodul 168 wird ein
Signal an die Steuerschaltung 32 senden, um das Getriebe 22 in
die neutrale Stellung umzuschalten, bevor die elektronischen Bestandteile
des Fahrzeugs 1 ausgeschaltet werden. Während des Ausschaltvorgangs
steuert das Umschaltmodul 168 auch ein Ausschalt-Haftrelais 198.
Sobald das Umschaltmodul 168 verifiziert, dass sich das
Fahrzeug 1 im neutralen Gang befindet, wird das Umschaltmodul 168 das Ausschalt-Haftrelais 198 öffnen und
dadurch die elektronischen Bestandteile des Fahrzeugs 1 ausschalten.
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Bezug
nehmend auf 16, ist auf dem Armaturenbrett 19 eine
Anzeigenleuchten-Platte 178 angeordnet, welche zwei Funktionen
dient; 1) informiert sie die Bedienperson, ob sich das Fahrzeug 1 im
Vorwärts-,
Rückwärts- oder
neutralen Gang befindet, und 2) dient sie als Fehlercodeanzeige,
wenn ein Problem aufgetreten ist und das Fahrzeug nicht in der Lage
ist, einen Umschaltvorgang auszuführen. Auf der Anzeigeplatte 178 sind
drei Anzeigeleuchten 180 angeordnet, die Vorwärts-Anzeigeleuchte 182, die
Rückwärts-Anzeigeleuchte 184 und
die Neutral-Anzeigeleuchte 186. Wenn sich das Fahrzeug
im Vorwärts-,
Rückwärts- oder
neutralen Gang befindet, wie oben beschrieben, wird die entsprechende
Anzeigeleuchte 180 aufleuchten. Hinsichtlich der Fehlercodes
werden, wenn bei dem Umschaltvorgang des Fahrzeugs 1 ein
Problem auftritt, zwei oder mehr Anzeigeleuchten 180 aufleuchten,
und die akustische Vorrichtung 199 wird während eines
vorbestimmten Zeitraums ein schnellschrittiges akustisches Signal
erzeugen, welches die Bedienperson informiert, dass ein Fehler aufgetreten
ist. Wenn sich beispielsweise eine Unterdruckleitung verlagert oder sich
ein Schalter aus seiner Verankerung löst oder eine beliebige andere
Art von Panne auftritt, welche die Bedienperson am Umschalten hindert,
wird der Steuerungsmechanismus 166 erfassen, dass kein Neutral-Signal
von dem Abtastmechanismus 187 empfangen wurde, und wird
nach einem vorbestimmten Zeitraum einen Fehlercode ausgeben. Mit
anderen Worten wird der Steuerungsmechanismus 166 nach
einer Neutral-Eingabe von dem Abtastmechanismus 187 suchen,
weil die Bedienperson ein Vorwärts-
oder Rückwärts-Signal
eingegeben hat. Wenn der Steuerungsmechanismus 166 das
Neutral-Signal nicht empfängt,
wird ein Fehlercode auf der Anzeigeplatte 178 erscheinen.
Ein Fehlercode kann aus zwei oder mehr aufleuchtenden Anzeigeleuchten 180 bestehen.
Die Art des aufgetretenen Fehlers wird bestimmen, welche Anzeigeleuchten 180 aufleuchten.
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Bezug
nehmend auf 5, kann bei einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu der Steuerschaltung 32 eine
zusätzliche Steuerschaltung 50 hinzugefügt werden,
um ein Geschwindigkeitsregelungssystem einzusetzen. Die oben beschriebene
Abfolge zur Bewegung des Fahrzeugs 1 in Vorwärts- oder
Rückwärts-Richtung
funktioniert bei dieser Ausführungsform
auf die gleiche Weise. Der Haupt-Geschwindigkeitsregelungsschalter 52 kann
durch ein Aktivierungsmittel 71 wie in dem Steuerrad 12 angeordnete
Drucktasten 76, 78 oder in dem Armaturenbrett 19 angeordnete
Drucktasten 158, 162 betätigt werden. Das Aktivierungsmittel 71 kann
an jeder mit dem fundierten Urteilsvermögen eines Ingenieurs gewählten Stelle
angeordnet sein. Um in die Geschwindigkeitsregelung einzugreifen,
schließt
die Bedienperson den Haupt-Geschwindigkeitsregelungsschalter 52 durch
Bestätigen
des Aktivierungsmittels 71. Der Haupt-Geschwindigkeitsregelungsschalter 52 setzt
ein Relais 54 unter Strom. Das Relais 54 schließt sich
und schließt
so die Schaltung und ermöglicht,
dass Strom zu einem dritten Solenoidventil 56 fließt, und
setzt dadurch das Solenoid 56 unter Strom. Sobald das Solenoid 56 unter
Strom steht, öffnet
sich das Solenoid 56 und ermöglicht, dass Luft von dem Unterdruckaktuator 20 zu
dem Unterdruckmittel 155 strömt, und erhält dadurch einen Unterdruck
in dem Unterdruckaktuator 20 aufrecht. Der Unterdruckaktuator 20 deaktiviert dadurch
den Umschaltmodus und aktiviert die Geschwindigkeitsregelung. Gleichzeitig
leuchtet eine Geschwindigkeitsregelungs-Anzeigeleuchte 68 auf und
teilt dadurch der Bedienperson mit, dass sich das Fahrzeug 1 im
Geschwindigkeitsregelungsmodus befindet. Die Bedienperson kann den
Geschwindigkeitsregelungsmodus durch Drücken des Bremspedals 106 deaktivieren.
Ein Bremsschalter 58 ist wirkend mit dem Bremspedal verbunden.
Wenn die Bedienperson das Bremspedal 106 drückt, öffnet sich der
Bremsschalter 58 und unterbricht die Schaltung. Diese Unterbrechung
deaktiviert den Geschwindigkeitsregelungsmodus, und das Fahrzeug 1 kehrt
in den Umschaltmodus zurück.
Es sollte angemerkt werden, dass das Geschwindigkeitsregelungssystem nicht
mit dem Gangschaltungsmechanismus kombiniert werden muss. Es kann
allein verwendet werden.
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Bezug
nehmend auf 7, ermöglicht es die vorliegende Erfindung
der Bedienperson auch, das Getriebe 22 manuell in den neutralen
Gang umzuschalten, für
den Fall, dass die Bedienperson vor dem Anlassen des Motors 14 das
Fahrzeug 1 manuell an eine sichere Stelle schieben möchte. Wenn
der Fahrzeugmotor 14 ausgeschaltet ist, kann das Getriebe 22 durch
Ziehen des Handhebels 60 in die angezeigte Richtung des
Pfeils 61 in den neutralen Gang umgeschaltet werden. Der
Hebel 60 ist mit einem Gangschalter 62 verbunden,
der sich um einen Stift 64 dreht. Wenn die Bedienperson
an dem Handhebel 60 zieht, dreht sich der Gangschalter 62 in Richtung
des Pfeils 65 und löst
sich von dem Getriebe 22 und schaltet dadurch das Getriebe 22 in
den neutralen Gang. Dies ermöglicht
es der Bedienperson, das Fahrzeug 1 vor Anlassen des Motors 14 manuell
an eine sichere Stelle zu schieben.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
(nicht gezeigt) der vorliegenden Erfindung kann der Unterdruckaktuator
verwendet werden, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 zu
erhöhen.
Dies wird durch physische Verschiebung der Riemenspannrolle erreicht,
um Spannung an dem Treibriemen 86 zu erzeugen, wie bei
dem Antriebssystem 80 oben beschrieben. Das Steuerungssystem
zum Betreiben dieser Ausführungsform
ist dem Steuerungssystem für
die erste Ausführungsform ähnlich und
wird nicht wiederholt. Zudem kann, wie bei der ersten Ausführungsform,
diese Ausführungsform
auch durch einen beliebigen Typ Aktivierungsmittel wie ein Kipp-Pedal (nicht
gezeigt), Fahrpedal 21, in dem Steuerrad 12 angeordnete
Steuerungstasten 72, 74, in dem Armaturenbrett 19 oder
an einer beliebigen anderen mit dem fundierten Urteilsvermögen eines
Ingenieurs gewählten
Stelle angeordnete Steuerungstasten 158, 160, 162 aktiviert
werden. Bei dieser Ausführungsform
beginnt, wenn die Bedienperson das Aktivierungsmittel betätigt, wie
zuvor beschrieben, sich ein Unterdruck in dem Unterdruckaktuator
zu bilden. Wenn sich der Unterdruck bildet, bewegt sich die wirkend
mit der Riemenspannrolle verbundene innere Membran des Unterdruckaktuators
in eine Richtung, welche die Riemenspannrolle derart verschiebt,
dass sich die Spannung an dem Treibriemen 86 zu erhöhen beginnt.
Wie oben beschrieben, bewirkt dies, dass sich das Fahrzeug 1 in
Vorwärts-
oder Rückwärts-Richtung
bewegt. Wenn die Bedienperson das Aktivierungsmittel weiterhin aktiviert,
wird die innere Membran fortfahren, die Riemenspannrolle weiter
zu bewegen, um die Spannung am Treibriemen 86 weiter zu
erhöhen.
Wenn sich die Spannung erhöht, drückt der
Treibriemen 86 die Scheibe 98 nach oben zum oberen
Teil 100 des Variator-Getriebes 84 hin. Wenn sich
die Scheibe 98 nach oben bewegt, verringert sich der Wirkdurchmesser
der unteren Scheibe 96, und der Wirkdurchmesser der oberen
Scheibe 94 erhöht
sich. Um die Verringerung des Wirkdurchmessers der unteren Scheibe 96 auszugleichen,
erhöht sich
die Drehgeschwindigkeit des Variator-Getriebes 84. Die
Geschwindigkeitserhöhung
erhöht
die Geschwindigkeit an dem angetriebenen Riemen 90, welcher
seinerseits die Geschwindigkeit der Aufnahmescheibe 88 erhöht und anschließend die
Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 erhöht. Wenn die Bedienperson das
Aktivierungsmittel leicht löst,
findet die Umkehr des oben Erwähnten
statt, und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 wird sich
verringern. Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung
mit anderen Arten von Antriebssystemen verwendet werden kann, die
zur Regelung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 ein Variator-Getriebe einsetzen
können
oder nicht.
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Während konkrete
Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben und dargestellt wurden, soll klar sein,
dass diese Ausführungsformen
lediglich als Beispiel gegeben werden und dass die Erfindung nicht
als hierauf beschränkt
verstanden werden soll, sondern nur durch den eigentlichen Umfang
der folgenden Ansprüche.