DE625707C

DE625707C - Vorrichtung zum selbsttaetigen Steuern von Kraftfahrzeuggetrieben

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Publication number: DE625707C
Application number: DEV29051D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-01-15
Filing date: 1933-01-15
Publication date: 1936-02-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Steuern von Kraftfahrzeuggetrieben, durch die das für die jeweilige Vergasereinstellung und die Motorgeschwindigkeit geeignetste Übersetzungsverhältnis eingestellt wird.

Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung derart ausgebildet, daß der Einstellhebel für das Wechselgetriebe durch das eine Glied eines Atisgleichgetriebes verstellt wird, dessen zweites Glied von einer auf Drehzahl der treibenden oder getriebenen Welle ansprechenden Regeleinrichtung und dessen drittes Glied von einem durch die Einstellvorrichtung für den Vergaser beeinflußten Glied verstellbar sind.

Bei den bekannten Vorrichtungen zur selbsttätigen Steuerung von Kraftfahrzeuggetrieben wurde die Regelvorrichtung durch die Einstellung des Vergasers über eine Feder beeinflußt, die die normale Wirkung der Regelvorrichtung ändert. Infolge der Anordnung der Feder ist die Gesetzmäßigkeit der Änderung der Einstellung der Regelvorrichtung keine gerade, und die Berichtigung der Einstellung des Ausgleichgetriebes wird in diesem Falle nicht proportional der Veränderung der Einstellung des Vergasers sein.

Es wird also die durch die Einstellung des Vergasers hervorgerufene Berichtigung bei der bekannten Vorrichtung mehr oder weniger unbestimmt sein und nicht gemäß einem genau bestimmten Faktor erfolgen.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dagegen die Bewegung der Regelvorrichtung ebenso wie die des den Vergaser einstellenden Gliedes frei.

Die obengenannten Merkmale des Erfindungsgegenstandes und weitere Merkmale gehen aus der nachfolgenden! Beschreibung an Hand der Zeichnung hervor.

In der Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. ι und 2 zwei Ausführtmgsformen der Erfindung in Verbindung mit einem stufenlosen Wechselgetriebe,

Fig. 3 und 4 zwei andere Ausführungsformen der Erfindung mit einem Umlaufrädergetriebe,

Fig. 5 und 6 den Schalter zur Steuerung der Bremstrommeln des Umlauf rädergetriebes,

Fig. 7 eine Teilansicht in vergrößertem Maßstab.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wirkt der Fußhebel ι auf ein Glied 2 in Gestalt einer Stange,

an der ein die Drosselklappe des Vergasers steuernder Hebel 3 angelenkt ist. Diese Stange 2 trägt an ihrer Verlängerung ein Zahnrad 4, das mit zwei Zahnstangen in Eingriff steht. Die obere Zahnstange 5 ist mit einer Regelvorrichtung 6 verbunden, die durch eine Stange 7 mit einem Kegelrad 8 in Verbindung steht, das mit einem entsprechenden, von einem Rad 10 des Wagens gedrehten Zahnrad α. kämmt. Die untere Zahnstange 11 ist durch eine Stange 12 mit einem Hebel 13 eines Wechselgetriebes verbunden. Der Hebel 13 bewegt sich längs eines Sektors· 14, der die verschiedenen Hebelstellungen, für die Über-Setzung ins Schnelle und ins Langsame bestimmt.

Die relativen Bewegungen! der Zahnstange 5 und des Zahnrades 4 bewirken eine entsprechende Bewegung der Zahnstangen und ao infolgedessen eine Änderung der Übersetzung, und zwar derart, daß, wenn bei stillstehendem Wagen der mit dem Vergaser in Verbindung stehende Fußhebel 1 nach unten gedrückt wird, die Übersetzung ins Langsame einen Höchstwert haben wird. Dasselbe trifft bei einer bestimmten Steigung zu, während der Wagen bei horizontaler Strecke in einigen Fällen unmittelbar angetrieben wird.

Wenn dagegen der Wagen bergauf fährt, ohne daß der Gashebel verstellt wird, so wird die Geschwindigkeitsvermiuderung des Wagens mehr oder weniger große Übersetzung ins Langsame hervorrufen; denn die Regelvorrichtung .6 bewegt die Zahnstange 5 bis zum Ausgleich zurück.

Um die. Arbeitsweise- zu regeln, können Nocken mit bestimmtem Profil benutzt werden, die die Verschiebungen der Zahnstange 5 bzw. des Zahnrades 4 der -Geschwindigkeit des Wagens und. der Leistung des Motors verhältnisgleich machen. "."·'..

Aus den obigen Erläuterungen) geht hervor, daß durch die drei verschiedenen Glieder 4, 11, 5 ein Ausgleichgetriebe zwischen Vergaserverstellglied, einer auf die Drehzahl der ' treibenden bzw. getriebenen Welle ansprechenden Regelvorrichtung 6 und dem Wechselgetriebe gebildet wird, durch welches Ausgleichgetriebe das für die jeweilige Vergasereinstellung und die Mptorgeschwindigkeit geeignetste Übersetzungsverhältnis eingestellt wird. · '

Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung steuert das die Änderung des Übersetzungs-Verhältnisses des Wechselgetriebes bewirkende Glied 4 des Ausgleichgetriebes eine das Wechseigetriebe einstellende Hilfskrafteinrichtung, wie nachstehend beschrieben ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, bewegt die Nockenwelle 15 des Motors über eine Schnecke 16 ein mit der Regelvorrichtung 6 verbundenes Zahnrad 17. Die Welle des Rades 17 trägt ein Zahnstange 5, die mit einem Zahnrad 4 in Eingriff ist,, das wiederum mit einer zweiten Zahnstange 11 kämmt. Das Zahnrad 4 ist mit der Steuerstange 18 des Schiebers 19 einer Hilfskrafteinrichtung 20 verbunden, deren Kolben 21 mittels einer Stange 22 einen Hebel 13 des Getriebes wie bei der _Q vorher beschriebenen Ausführungsform bewegt. Die Zahnstange 11 ist mit einer Platte 23 fest verbunden, auf die ein Nocken 24 wirken kann, dessen Drehung durch den Gashebel gesteuert wird.

Die Stellung des Hebels 13 wird entsprechend den relativen Verstellungen der Zahnstangen 5 und 11 geändert.

-Der Umriß des Nockens 24 ist entsprechend der Abhängigkeit ausgebildet, die man zwischen der Einstellung des Gashebels und der Anzahl der Umdrehungen des Motors aufrechtzuerhalten wünscht.

Die zuletzt beschriebene Regelvorrichtung ist einfacher .als die vorhergehende; sie ist aber auch weniger empfindlich; denn damit sie in Wirksamkeit tritt, ist es erforderlich, daß der Motor bereits durch die Belastung beeinflußt ist. Die Anordnung einer Hilfskrafteinrichtung empfiehlt sich jedoch überall da, wo für die Einstellung des Wechselgetriebes eine beträchtliche Kraft erforderlich ist. Natürlich können die oben, beispielsweise beschriebenen Vorrichtungen für irgendeine Art stufenloses Getriebe angewandt werden.

Die Steuervorrichtung gemäß der Erfindung kann auch für Stufenwechselgetriebe, beispielsweise für Planetengetriebe, benutzt werden, bei denen die Anziehung der Trommeln des Stufengetriebes mechanisch, hydraulisch, elektrisch, durch Unterdruck oder auf andere Weise geschieht. Hierbei läßt man das Glied, das durch die Brennstoffsteuerung und durch die Wagengeschwindigkeit beeinflußt wird, auf einen Schalter oder eine gleichartige Vorrichtung wirken, die das Anziehen der Bremstrommeln im Verhältnis zur am besten geeigneten Übersetzung bewirkt.

Eine derartige Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 3 und 7 beispielsweise dargestellt. An der Motorwelle 25 ist eine Flüssigkeitskupplung 26 und ein Umlauf räderwechselgetriebe angeordnet, das durch Bremstrommeln a, b, c, d gebildet wird, welche die Einzelgetriebe einschließen und durch die entsprechenden Elektromagneten α', ¥, c', d' n₅ angezogen werden. Die Welle 25 steht mit der Regelvorrichtung 26^s durch eine biegsame Welle 27 in Verbindung. Die mit der Regelvorrichtung 26° verbundene Zahnstange 28 ist mit einem Zahnsektor 29 in Eingriff, der 120 durch eine Stange 30 gesteuert wird, die von der Steuerstange 31 des Vergasers 31° ver-

stellt wird. Der Sektor 29 besitzt einen Fortsatz 32, der mittels einer Stange 33 mit einem Hebel 34 verbunden ist, der einen Teil des obengenannten Schalters bildet.
Der Hebel 34 ist um seine Achse frei drehbar und kann sich zwischen zwei einstellbaren Anschlägen 35 und 36 bewegen, die von einem in einen elektrischen Stromkreis' eingeschalteten Schleifkörper 37 getragen werden. Der Stromkreis steht in Abhängigkeit von einem Hebel 38, der beispielsweise auf dem Lenkrad angeordnet ist. Der Schleifkörper 39 dieses Hebels kann mit dem Kontaktblock 40 für den Vorwärtsgang oder mit dem Kontaktblock 41 für den Rückwärtsgang in Berührung gebracht werden. Der Kontaktblock 41 ist mit dem Elektromagneten d' des Wechselgetriebes verbunden. Bei Stillstand oder bei frei laufendem Wagen nimmt der Schleifkörper 39 die Stellung zwischen den Blöcken 40 und 41 ein.

Der Hebel 34 kann den einen oder den anderen der Anschläge 35, 36 nur erreichen, indem er eine der Federn 42, 43 zusammendrückt, die ebenfalls von dem Schleifkörper 37 getragen werden, der sich frei um die Achse des Hebels 34 drehen kann und mit einem Kontaktkörper 44 von geeigneter Form und geeignetem Material versehen ist. Dieser Kontaktkörper 44 wird gegen einen der Blöcke a², b² oder c² gedrückt mit einer Kraft, die genügt, um den Kontakt mit dem einen der genannten Blöcke sicherzustellen, wobei die Federn 42, 43 zusammengedrückt gelassen werden, wenn der Hebel 34 des Schalters verschoben ist.

Damit sich die Scheibe 37 dreht, ist es .erforderlich, daß sie durch den Hebel 34 unmittelbar bewegt wird, was eintritt, wenn sich dieser nach Zusammendrücken der Feder 42 z. B. gegen den Anschlag 35 gelegt hat.

Wenn unter der Wirkung der Stange 33 der Hebel 34 fortfährt, sich weiterzudrehen, so bewegt sich die Scheibe 37 ebenfalls, und ihr

♦5 Schleifkörper gelangt im Falle der Fig. 5 an das Ende des Blockes b². Wenn diese Bewegung fortgesetzt wird, verläßt der Schleifkörper den Block b²; aber dann ist der Widerstand, der sich durch die Reibung des Schleif -

körpers auf dem Block ergibt, aufgehoben, und die frei gewordene Scheibe 2,7 wird durch die zusammengedrückte Feder 42 schnell vorgestoßen. Der Schleifkörper kommt mit dem Block c² augenblicklich in Berührung und bewirkt so die sich durch das Schließen des Stromkreises über den Elektromagneten c' ergebende Übersetzungsänderung.

Der Abstand der Kontaktblöcke ist derart gewählt, daß die Federn 42, 43 beim Entspannen die Herstellung des Kontaktes zwischen Kontaktkörper 44 und dem in der Drehrichtung desselben nächstfolgenden Kontaktblock a² bzw. b², c² sicherstellen können. Die Anzahl der Blöcke hängt Von der Anzahl der Getriebestufen¹ ab, die überdies die Länge der Blöcke beeinflußt.

In Fig. 4, die der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung entspricht, ist der Schalter in ähnlicher Weise wie in der Vorrichtung nach Fig. 3 angeordnet. Der Hebel 34 befindet sich am Ende der Stange 45 des Kolbens 46 der Hilfskrafteinrichtung, deren Schieber durch eine Stange 47 gesteuert wird, die das Zahnrad 48 trägt, das mit den Zahnstangen 49 und 50 in Eingriff ist, die von der Regelvorrichtung 20^a bzw. dem Steuerhebel 31 des Vergasers beeinflußt wird.

Um die Aufgabe des Schalters für die selbsttätige Steuerung des Wechselgetriebes für Kraftfahrzetige besser verstehen zu kön- 80' nen, muß berücksichtigt werden, daß das Wechselgetriebe nicht mehr stufenlos ist und man also keine unbegrenzte Anzahl von Übersetzungsverhältnissen hat. Infolgedessen ist in bestimmten Augenblicken die Übersetzung ins Langsame nicht mehr günstig, d. h. sie gestattet nicht dem Motor, sich mit einer Geschwindigkeit zu drehen-, bei der er die höchste; Leistung mit Rücksicht auf die Stellung des Gashebels in diesem Augenblick ehtwickelt. '

Eine Getriebestufe (die dritte z. B.) kann nicht günstig sein, wenn sie zugleich auch weniger ungünstig als irgendeine andere gewählte Getriebestufe ist (erste Getriebestufe^ zweite Getriebestufe). Infolgedessen muß die Getriebestufe nur in dem Augenblick geändert werden, in dem die zweite Getriebestufe z. B. besser geeignet ist als die dritte, und ferner muß diese Stufenänderung augenblicklich und unbehindert erfolgen.

Angenommen, der Motor läuft mit langsamer Geschwindigkeit und der Gashebel wird heftig betätigt, so dreht sich der Schleifkörper 37 um einen großen Betrag, und der Schleifkörper 44 rückt auf α². Zur gleichen Zeit wird die Motorgeschwindigkeit beschleunigt, die Kupplung findet statt, die Geschwindigkeit des Wagens wird vergrößert, und die Regelvorrichtung 26^a beginnt sich schneller zu drehen. Während eines kurzen Augenblickes entspricht das Übersetzungsverhältnis dem idealen Verhältnis zwischen Motor und dem angetriebenen Teil, und der ideale Punkt wird sich auf dem Block α² bei X befinden.

Da jedoch der Wagen fortfährt, sich zu beschleunigen, ändert sich das ideale Verhältnis allmählich und nähert sich dem zweiten Übersetzungsverhältnis. In einem bestimmten Augenblick besteht Gleichwertigkeit zwischen den Verhältnissen der ersten und zweiten Getriebestufe, aber weder die eine noch die

andere ist ideal; denn die erste Getriebestufe ist zu klein, und die zweite ist zu groß. Das ist die Schwankungsphase, die durch den zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blöcken vorhandenen Zwischenraum gekennzeichnet ist.

Das Fahrzeug überschreitet jedoch beim Beschleunigen diese Schwankungsphase; denn die Regelvorrichtung dreht den Schleifkörper ίο 37 weiter, und da das ideale Übersetzungsverhältnis sich geändert hat, so ist die zweite Getriebestufe die günstigste (Punkt Y), und der Schleifkörper 44 kommt auf den Block b² zur Auflage. Das Übersetzungsverhältnis ist ig nicht vollkommen, aber die Beschleunigung setzt sich fort, und das ideale Übersetzungsverhältnis wird erreicht und dann überschritten. Es besteht dann von neuem zwischen den Blöcken &² und c² eine Schwankungsphase, und die dritte Getriebestufe wird dann die günstigste (Punkt Z) usf.

Bei einer Geschwindigkeitsverringerung finden die Phasen im entgegengesetzten Sinne statt. Bei der Bergfahrt verlangsamt sich die Geschwindigkeit des Motors und des Kraftfahrzeuges, obwohl der Gashebel nicht betätigt worden ist. Infolgedessen schließt sich der Regler, und darauf bewegt sich der Schleifkörper, wenn der Wagen die Geschwindigkeit erreicht hat, bei der bei gegebener Gashebelstellung das Verhältnis der zweiten Getriebestufe der Leistun'gsentwicklung am günstigsten ist, von dem Kontaktblock c² auf den Block Ψ, und der Motor arbeitet von neuem mit voller Leistung usf.

Wenn mit Vollgas, gekuppeltem Motor und mit dritter Getriebestufe gefahren wird und der Gashebel (Fig. 3) plötzlich losgelassen wird, so bewegt sich die Stange 30 nach rechts, und der sich auf der Zahnstange 28 abwälzende Sektor 29 bewegt sich ebenfalls nach rechts. Der Schalter bewegt sich also in Richtung des Uhrzeigers. Der Schleifkörper gleitet auf dem Block c² und kann diesen verlassen. Unter diesen Bedingungen sind alle Kontakte unterbrochen, und das Kraftfahrzeug hat Freilauf. Man fährt also nur mit Freilauf, wenn der Wagen schnell fährt. In der Stadt wird bei kleiner Gesehwindigkeit die Bremsung durch den Motor ohne unzeitigen Freilauf selbsttätig gewahrt.

Sämtliche in der Zeichnung dargestellten

Ausführungsformen der Erfindung gestatten, diejenige Übersetzung ins Langsame zu erhalten, die dem Motor gestattet, sich mit der Geschwindigkeit zu· drehen, die der ge

wählten Brennstoffsteuerung entspricht. Die Übersetzung ins Langsame ist um so größer, je langsamer der Wagen fährt und je größer die gewünschte Geschwindigkeit des Motors 60 ist, d.h. je mehr Brennstoff dem Motor zugeführt wird.

Claims

Patentansprüche:

ι . Vorrichtung zum selbsttätigen Steuern von Kraftfahrzeuggetrieben, durch die das für die jeweilige Vergasereinstellung und die Motorgeschwindigkeit geeignetste Übersetzungsverhältnis eingestellt wird, , dadurch gekennzeichnet, daß der Einstellhebel "(13) für das Wechselgetriebe durch das eine Glied (11,4) eines Ausgleichgetriebes (5,4,11) verstellt wird, dessen zweites Glied (5) von einer auf Drehzahl der treibenden oder getriebenen Welle ansprechenden Regelvorrichtung (6) und dessen drittes Glied (4,11) von einem durch die Einstellvorrichtung für den Vergaser beeinflußten Glied (2,24) verstellbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Wechselgetriebes bewirkende Glied (11,4) des Ausgleichgetriebes teine oder mehrere s₅ das Wechselgetriebe einstellende Hilfskrafteinrichtungen steuert. .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Änderung des Übersetzungsverhältnisses des _go Wechselgetriebes bewirkende Glied (11,4) des Ausgleichgetriebes unmittelbar oder über eine pneumatische oder hydraulische Hilfskrafteinrichtung einen Schleifkörper. (37) bewegt, der über Kontaktblöcke (α², &², c²) schleift, welche mit den elektrischen, auf das Wechselgetriebe einwirkenden Stromkreisen verbunden sind, wobei zum beschleunigten Bewegen des Schleifkörpers (37) während des Über- i_OO ganges vom einen zum anderen Kontaktblock zwischen diesem Schleifkörper (37) und dem ihn verstellenden Hebel (34) Federn (42, 43) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Erreichen einer bestimmten höchsten Fahrgeschwindigkeit und beim Freigeben des Gashebels (c¹) der Schleifkörper (37) den letzten der höchsten Getriebestufe entspre- no chenden Kontaktblock (c²) verläßt, so daß der Wagen keinen Antrieb erfährt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen