DE4219050C2 - Bedienungsoberfläche für die Ansteuerung einer Antriebsmaschine und eines stufenlos verstellbaren Getriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bedienungsoberfläche für die Ansteuerung der Primärantriebsmaschine eines Fahrzeuges, durch die wenigstens eine zuschaltbare Zapfwelle antreibbar ist, und eines der Primärantriebsmaschine nachge­ schalteten, wenigstens teilweise stufenlos verstellbaren Ge­ triebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Antriebsmaschine, das Getriebe und der Zapfwel­ lenantrieb weisen vorzugsweise jeweils eine eigene Ansteue­ rung bzw. Schaltung auf. Die Bedienungsoberfläche wird als die Vereinigung der Bedienungselemente einschließlich der Verknüpfungslogik zwischen den Bedienungselementen und den anzusteuernden Aggregaten angesehen.

Insbesondere landwirtschaftliche, kommunale und Nutzfahr­ zeuge weisen neben ihren für den Fahrbetrieb erforderlichen Bedienungselementen häufig eine Vielzahl weiterer Einstell­ elemente, z. B. für vorn und hinten an das Fahrzeug anbauba­ re Geräte auf. Die Vielzahl der Bedienungs- und Einstell­ elemente vermindert die Übersichtlichkeit und fordert von der Bedienungsperson eine erhöhte Konzentration. Um die Be­ dienungsperson nicht zu ermüden und ihre Aufmerksamkeit be­ sonders auch für längere Einsätze zu fördern, ist es wün­ schenswert, die Anzahl der Bedienungselemente so gering wie möglich zu halten.

Die Sicherheit des Fahrzeuges auf der Straße und die auf das Fahrzeug bezogene Aufmerksamkeit der Bedienungsperson hängen wesentlich von der möglichst direkten Betätigung von Lenk­ rad, Brems- und Gaspedal durch die Bedienungsperson und dem direkten Antwortverhalten des Fahrzeuges ab.

Während die genannten Funktionen aus Sicherheitsgründen der Bedienungsperson nicht entzogen werden sollten, gibt es andere Bedienungsfunktionen und -elemente, die einer Automa­ tisierung zugänglich sind, wie z. B. die Schaltung von Automatikgetrieben in Personen- und Nutzfahrzeugen.

Die EP-A-0 280 757 beschreibt eine Steuer- und Regeleinrich­ tung für den Motor und das stufenlos einstellbare Getriebe eines Fahrzeuges mit einer Geschwindigkeitsregeleinrichtung für Konstantfahrt, die eine als Wählhebel ausgebildete Ge­ schwindigkeitswähleinrichtung enthält. Durch den Wählhebel läßt sich ein Konstantfahrtsignal auslösen, das als Basis für eine Leistungsregelung zur Einhaltung der gewählten Geschwindigkeit bei unterschiedlichen Leistungsanforderungen dient, wobei durch die Regeleinrichtung eine möglicherweise ständige Veränderung der Getriebeübersetzung und der Motor­ drehzahl vorgenommen wird. Das vorgewählte Konstantfahrt­ signal läßt sich durch Betätigung eines Gaspedals oder eines Bremspedals aufheben oder übersteuern. Durch die beschriebe­ ne Einrichtung sollen die Vorteile eines stufenlosen Ge­ triebes bei der Verwendung eines Tempomats genutzt werden. Probleme, die beim Betrieb weiterer Leistungsabnehmer auf­ treten, werden nicht angesprochen.

Bei landwirtschaftlichen Maschinen und Ackerschleppern kommen zum Fahrantrieb weitere Leistungsabnehmer hinzu, wie z. B. die Zapfwellenantriebe für die vorn und hinten am Fahrzeug anbaubaren Geräte. Die Anforderungen an die Bedie­ nungsperson steigen hierbei insofern weiter an, als jeder Leistungsabnehmer in bezug auf alle anderen Leistungsabneh­ mer optimal eingestellt werden sollte. Dies ist keine ein­ fache Aufgabe für die Bedienungsperson und stellt für die Automatisierung kein triviales Problem dar.

Aus der DE-A-39 28 670 ist eine Geschwindigkeitsregelein­ richtung für Fahrzeuge mit Motor, stufenlosem Getriebe, diesem nachgeordnetem Schaltgetriebe und Zapfwelle der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei der ein Handgashebel zur Einstellung der Motordrehzahl und ein Fußpedal zur Einstellung des stufenlosen Getriebes dient. Für Straßenfahrten läßt sich das Schaltgetriebe durch einen Schaltgetriebehebel in eine hochtourige Stellung bringen. In dieser Stellung wird die Motordrehzahlregelung wirkungsmäßig derart mit dem stufenlosen Getriebe verbunden, daß mit Betätigung des Fußpedals sich auch die Drehzahl des Motors ändert, so daß auch ohne Betätigung des Handgashebels eine Beschleunigung und Verzögerung des Fahrzeuges durch Betäti­ gung des Fußhebels erfolgen kann. Für Arbeitsfahrten läßt sich das Schaltgetriebe durch den Schaltgetriebehebel in eine niedrigtourige Stellung bringen. In dieser Stellung sind Handgashebel und Fußpedal wirkungsmäßig entkoppelt, so daß einerseits die Motordrehzahl und mit ihr die Zapfwel­ lendrehzahl lediglich durch den Handgashebel, nicht jedoch durch das Fußpedal, und andererseits die Fahrgeschwindigkeit lediglich durch Verstellung des stufenlosen Getriebes über das Fußpedal einstellbar ist. Bei Arbeitsfahrten läßt sich somit die Zapfwellendrehzahl unabhängig von der Fahrtge­ schwindigkeit konstant halten. Die Einstellung einer konstanten Fahrtgeschwindigkeit unabhängig von der Motor­ drehzahl ist mit dieser Regeleinrichtung jedoch nicht möglich.

Ferner ist durch die DE-A-33 45 679 eine selbstfahrende Straßenkehrmaschine bekannt geworden, die ein einziges Regelpedal und einen in zwei Ebenen verschwenkbaren Schalt­ hebel aufweist. Das Regelpedal wirkt entweder auf einen Motordrehzahlregler oder auf ein stufenlos verstellbares Getriebe. Die Umschaltung wird durch seitliches Verschwenken des Schalthebels vorgenommen. In jeder der beiden Schalt­ stellungen läßt sich der Schalthebel innerhalb eines zugehörigen Schwenkbereiches vor- und zurückschieben und dient dabei entweder als Verstellhebel für das Getriebe oder als Handgas für den Motor. Bei Fahrbetrieb, der sich durch seitliches Verschwenken des Schalthebels einstellen läßt, wirkt das Regelpedal lediglich auf den Motordrehzahlregler und dient als gewöhnliches Gaspedal zur Fahrtgeschwindigkeitseinstellung. Für wechselnde Belastungen (Bergfahrt) läßt sich hierbei das Getriebeübertragungsverhältnis und damit das Abtriebsmoment durch Verschiebung des Schalthebels einstellen. Zur Einstellung des Arbeitsbetriebs wird der Schalthebel seitlich umgeschaltet. Damit wirkt das Regelpedal lediglich auf die Getriebeeinstellung. Es dient auch hier der Ge­ schwindigkeitseinstellung, da sich mit der Verstellung des Getriebes auch die Fahrgeschwindigkeit ändert. Der Schalthebel kann hierbei als Handgas benutzt werden, durch den die Motor­ drehzahl und die Drehzahl eines Zusatzaggregats auf vorgebbare Werte einstellbar sind. Eine Voreinstellung sowohl der Motordreh­ zahl als auch des Getriebeübersetzungsverhältnisses ist bei der beschriebenen Straßenkehrmaschine nicht möglich.

Durch die DE-Z: Automobiltechnische Zeitschrift 77 (1975), "Der automatische hydrostatische Fahrantrieb des Systemfahrzeugs Deutz Intrac 2006", Seite 106 bis 110 ist eine gattungsgemäße Bedienungsoberfläche bekannt geworden. Bei Straßen- oder Trans­ portfahrt erfolgt eine automatische Zuordnung einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit zur vom Fahrer über ein Fußgaspedal vor­ gegebene Motordrehzahl. Bei Arbeiten mit Geräten erfolgt die Einstellung einer konstanten Motordrehzahl für eine Zapfwelle über einen Handgashebel und die Geschwindigkeitseinstellung mit einem Fahrhebel. In der Praxis treten jedoch noch weitere Betriebsweisen auf, für die die bekannte Steuerung keine die Bedienungsperson entlastenden Hilfmittel zur Verfügung stellt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Bedienungsoberfläche der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welche die genannten Probleme überwunden werden können, die eine einfache Bedienung erlaubt und die sowohl den Anforderungen des Straßenverkehrs als auch des landwirtschaftlichen oder gewerblichen Einsatzes genügt, ohne die Betriebssicherheit und den Fahrkomfort zu beeinträchtigen.

Die Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Durch eine erste Vorwahleinrichtung, z. B. einen verschwenkbaren Handgashebel mit einem Schwenkwinkelgeber, wird ein Sollwert für die Grundlast oder Grunddrehzahl der Primärantriebsmaschine, die in der Regel eine Verbrennungskraftmaschine ist, vorgewählt. Zur Steuerung der Motordrehzahl kann eine Motorsteuerungseinrichtung verwendet werden, die auf­ grund der Vorgabe der ersten Vorwahleinrichtung Steuersigna­ le an die Treibstoffzufuhr des Motors abgibt. Die Motor­ steuerung kann auch einen Regelkreis enthalten, der zur Drehzahlsteuerung der Verbrennungskraftmaschine einen Soll- Ist-Vergleich vornimmt. Das vorgewählte Signal der ersten Vorwahleinrichtung läßt sich durch Betätigung einer ersten oder zweiten Bedienungseinrichtung abändern. Diese Abän­ derung erfolgt beispielsweise durch ein Gaspedal, durch des­ sen Betätigung sich die Motordrehzahl über den voreinge­ stellten Sollwert hinaus erhöhen, oder durch ein Bremspedal, durch dessen Betätigung sich die Motordrehzahl unter den voreingestellten Sollwert absenken läßt. Auch aus dem Fahr­ zeugbetrieb abgeleitete Parameter können eine Abweichung der Motordrehzahl von dem voreingestellten Sollwert hervorrufen. Als abgeleitete Parameter können beispielsweise Grenzwerte für eine Leistungsbeschränkung bei zu heißer Maschine oder für eine Geschwindigkeitsbeschränkung dienen.

Der Motor treibt zweckmäßigerweise unmittelbar, d. h. ohne Zwischenschaltung des stufenlos einstellbaren Getriebes, we­ nigstens eine Zapfwelle an. Zwischen Motor und Zapfwelle kann ein mechanisches Getriebe zur Umschaltung zwischen meh­ reren Zapfwellendrehzahlen und/oder eine Zapfwellenkupplung angeordnet sein. Damit wird die Zapfwellendrehzahl zusammen mit der Motordrehzahl unabhängig vom Fahrantrieb verstellt bzw. gesteuert. Die Funktionalität der Einstellung der Mo­ tordrehzahl "vererbt" sich unmittelbar auf die der Zapfwel­ lendrehzahl.

Vorzugsweise ist ein erster Modeschalter vorgesehen, durch den sich eine Umschaltung zwischen einem Vorwahlmodus und einem Konstantmodus vornehmen läßt. In dem Vorwahlmodus wird die Motordrehzahl grundsätzlich mit einer voreingestellten Drehzahl betrieben. In dieser Betriebsart läßt sich jedoch die Motordrehzahl, wie beschrieben wurde, durch Betätigung des Gaspedals, des Bremspedals oder durch Fahrzeugparameter modulieren. In dem Konstantmodus reagiert hingegen die Mo­ tordrehzahl nicht auf derartige Einflüsse und bleibt auf den durch die erste Vorwahleinrichtung vorgewählten Sollwert fest eingestellt (programmiert).

Durch eine zweite Vorwahleinrichtung, z. B. einen ver­ schwenkbaren Geschwindigkeitseinstellhebel mit Schwenkwin­ kelgeber, wird ein Sollwert für die Fahr- bzw. Getriebeab­ triebsgeschwindigkeit vorgewählt. Zur Steuerung der Getrie­ beabtriebsdrehzahl kann eine Getriebesteuerungseinrichtung vorgesehen sein, durch die das Übertragungsverhältnis des stufenlos verstellbaren Getriebes entsprechend der Vorgabe der zweiten Vorwahleinrichtung so eingestellt wird, daß sich die gewünschte Fahr- bzw. Getriebeabtriebsgeschwindigkeit ergibt. Letztere kann auch durch einen Soll-Ist-Vergleich geregelt werden. Auf ähnliche Weise wie bereits hinsichtlich der Einstellung der Motordrehzahl beschrieben, läßt sich auch hier das vorgewählte Signal der zweiten Vorwahlein­ richtung durch Betätigung einer ersten oder zweiten Bedie­ nungseinrichtung abändern. Diese Abänderung erfolgt bei­ spielsweise durch ein Gaspedal, durch dessen Betätigung sich die Fahrzeuggeschwindigkeit über den voreingestellten Soll­ wert hinaus erhöhen, oder durch ein Bremspedal, durch dessen Betätigung sich die Fahrzeuggeschwindigkeit unter den vor­ eingestellten Sollwert absenken läßt. Auch hier können aus dem Fahrzeugbetrieb abgeleitete Parameter eine Abweichung der Fahrzeuggeschwindigkeit von dem voreingestellten Soll­ wert hervorrufen.

Vorzugsweise ist ein zweiter Modeschalter vorgesehen, durch den sich eine Umschaltung zwischen einem Vorwahlmodus und einem Konstantmodus vornehmen läßt. In dem Vorwahlmodus wird das Fahrzeug grundsätzlich bei der voreingestellten Ge­ schwindigkeit betrieben. In dieser Betriebsart läßt sich je­ doch die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie beschrieben wurde, durch Betätigung des Gaspedals, des Bremspedals oder durch Fahrzeugparameter modulieren. In dem Konstantmodus reagiert hingegen die Fahrzeuggeschwindigkeit nicht auf derartige Einflüsse und bleibt auf den durch die zweite Vorwahlein­ richtung vorgewählten Sollwert fest eingestellt (program­ miert). Wird jedoch die Fußbremse über einen vorgebbaren Druckpunkt hinaus durchgetreten, so werden aus Sicherheits­ gründen die Antriebsräder automatisch vom Antriebsstrang getrennt, und es erfolgt eine Abbremsung des Fahrzeuges.

Die Modeschalter sind vorzugsweise im Bereich der jeweiligen Handhabe des Handgashebels bzw. des Geschwindigkeitsein­ stellhebels angeordnete elektrische Mikroschalter, durch die eine Umschaltung zwischen Vorwahlmodus und Konstantmodus möglich ist. Bei den Modeschaltern kann es sich beispiels­ weise um Mikroschalter handeln, die sich bei an der Handhabe angreifender Hand mit einem Finger betätigen lassen.

Zu Erleichterung der Bedienung werden die Betriebszustände der Primärantriebsmaschine, der zuschaltbaren Zapfwelle und/oder des stufenlos verstellbaren Getriebes als elek­ trische Istwerte und die Voreinstellwerte der ersten und/oder zweiten Vorwahleinrichtung als elektrische Sollwerte erfaßt. Die erfaßten Sollwerte und Istwerte lassen sich auf einem Monitor in einem analogen Soll-Ist-Vergleichsdiagramm darstellen. Die Bedienungsperson kann somit jederzeit fest­ stellen, ob die durch die Vorwahleinrichtungen eingestellten Werte tatsächlich erreicht sind. Auf dem Monitor lassen sich auch die Betriebszustände der Modeschalter darstellen.

Vorzugsweise werden auf dem Monitor alternativ die Drehzahl der Antriebsmaschine oder der Zapfwelle dargestellt, indem eine entsprechende Umschaltung vorgenommen wird. Hierbei ist es von Vorteil, mit der Umschaltung der Anzeige gleichzeitig die zugehörige Beschriftung und Skalierung der Soll-Ist-An­ zeige auf dem Monitor umzuschalten.

Eine schnelle, jedoch auch feinfühlige Einstellung der Fahr- bzw. Getriebeausgangsgeschwindigkeit läßt sich vorzugsweise durch einen federzentrierten, in zwei Richtungen verstell­ baren Geschwindigkeitseinstellhebel vornehmen, der in beiden Richtungen je einen ersten Druckpunkt, bei dem eine langsame Verstellung des Vorwahlwertes erfolgt, und je einen zweiten Druckpunkt, bei dem eine rasche Verstellung des Vorwahl­ wertes erfolgt, aufweist. Die zweite Vorwahleinrichtung ist dabei in der Art eines Joy-Stick ausgebildet. Dieser erlaubt eine genaue und feinfühlige Einstellung in engen Geschwin­ digkeitsbereichen, wie sie beim Creeper-Betrieb erforderlich ist, und ein rasches Anfahren des Voreinstellwertes über größere Geschwindigkeitsbereiche hinweg, wie es beim Trans­ port-Betrieb wünschenswert ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Reverser-Schalter für eine Umschaltung zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt sowie eine Steuerung vorgesehen. Die Steuerung gibt einen zeitlichen Ablauf der Umschaltung der­ art vor, daß die Zeitspanne zur Erreichung der voreinge­ stellten Vorwärts- bzw. Rückwärtsgeschwindigkeit von der Lage der ersten Vorwahleinrichtung abhängt. Befindet sich die erste Vorwahleinrichtung beispielsweise in der Nähe der Leerlaufstellung, so erfolgt eine langsame Annäherung an den voreingestellten Fahrzeuggeschwindigkeitswert. Mit zunehmen­ der Motorleistung oder Motordrehzahl nimmt die Zeitspanne ab, innerhalb der der voreingestellte Fahrzeuggeschwindig­ keitswert tatsächlich erreicht wird. Bei Vollgasstellung der ersten Vorwahleinrichtung erfolgt eine rasche Annäherung an den voreingestellten Fahrzeuggschwindigkeitswert.

Durch die erfindungsgemäße Lösung kann die Bedienungsperson bei vielen Arbeitsgängen dadurch entlastet werden, daß die Steuereinrichtung automatisch die Motordrehzahl und damit die Zapfwellendrehzahl und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant hält.

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung ermöglicht insbeson­ dere folgende Betriebsweisen:

• A. Konstantmodus sowohl für Fahrzeuggeschwindigkeit als auch für Motordrehzahl. Hierbei wird sowohl die Fahr­ zeuggeschwindigkeit als auch die Motordrehzahl durch die Bedienungsperson fest vorgewählt. Sie lassen sich weder durch Gas- noch Bremspedal beeinflussen. Solch eine Betriebsweise ist beispielsweise einzustellen, wenn eine feste Zapfwellendrehzahl bei stehendem Fahr­ zeug verlangt wird. Sie kann auch beim Dungaustrag wünschenswert sein.
• B. Konstantmodus für Fahrzeuggeschwindigkeit und Vorwahl­ modus für Motordrehzahl. Die vorgewählte Fahrzeugge­ schwindigkeit ist fest, während die vorgewählte Motor­ drehzahl und damit auch die Zapfwellendrehzahl durch Betätigung des Gas- oder Bremspedals beeinflußbar ist. Diese Betriebsweise erlaubt eine Steuerung unter dem Gesichtspunkt geringsten Treibstoffverbrauchs, sofern der Motor nicht unter Vollast betrieben wird. Sie kann beispielsweise beim Pflanzen von Setzlingen einge­ stellt werden.
• C. Vorwahlmodus für Fahrzeuggeschwindigkeit und Konstant­ modus für Motordrehzahl. Die vorgewählte Motordrehzahl und damit die Zapfwellendrehzahl ist fest, während die vorgewählte Fahrzeuggeschwindigkeit durch Betätigung des Gas- oder Bremspedals beeinflußbar ist. Diese Be­ triebsweise ist bei Zapfwellenarbeit mit schwerem Bo­ deneingriff und bei hügeligem Gelände vorteilhaft.
• D. Vorwahlmodus sowohl für Fahrzeuggeschwindigkeit als auch für Motordrehzahl. Die vorgewählte Motordrehzahl und die vorgewählte Fahrzeuggeschwindigkeit lassen sich durch Betätigung des Gas- oder Bremspedals beein­ flussen. Diese Betriebsweise kann vorteilhaft bei Transportfahrten eingestellt werden, bei denen die Fahrgeschwindigkeit durch Betätigung des Gaspedals modifizierbar ist.

Die erste und die zweite Vorwahleinrichtung können je durch einen mechanischen Übertragungsmechanismus mit den Stell­ organen des Getriebes bzw. des Motors derart verbunden sein, daß hierdurch die Grundeinstellung des Getriebes und des Motors vorgegeben wird. Durch eine elektrische und/oder hy­ draulische Hilfssteuerung läßt sich der mechanische Über­ tragungsmechanismus in Abhängigkeit der Gaspedalbetätigung, der Bremspedalbetätigung und/oder abgeleiteter Parameter verstellen. Durch die Hilfssteuerung läßt sich somit die Grundeinstellung für die Fahrzeuggeschwindigkeit und für die Motordrehzahl modulieren. Durch diese Ausgestaltung ist die Funktionsfähigkeit der Stellorgane auch bei einem Ausfall der elektrischen oder hydraulischen Systeme gewährleistet.

Vorzugsweise ist der mechanische Übertragungsmechanismus so ausgebildet, daß er auch ohne eine Hilfssteuerung funktions­ fähig ist und daß er sich wahlweise durch eine Hilfssteue­ rung ergänzen läßt, wobei sich durch die Hilfssteuerung der Einstellwert des mechanischen Übertragungsmechanismus über­ fahren läßt. Diese Ausbildung ermöglicht es, unter Verwen­ dung identischer Übertragungsmechanismen alternativ eine einfache, kostengünstige Ausführung ohne erfindungsgemäße Steuereinrichtung sowie eine komfortable Ausführung mit erfindungsgemäßer Steuereinrichtung zu schaffen. Die identi­ sche Ausbildung der Übertragungsmechanismen hat Kostenvor­ teile bei der Fertigung zur Folge.

Zweckmäßigerweise sind in die Motorsteuerung und die Ge­ triebesteuerung relevante Getriebe- und Motorsteue­ rungsstrategien integriert.

Anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigt, werden nachfolgend die Erfindung sowie weitere Vor­ teile und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung näher beschrieben und erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 das hydraulische und elektrische Schaltsche­ ma einer erfindungsgemäßen Bedienungsober­ fläche,

Fig. 2 das Bild eines Monitors, durch den Fahrzeug­ betriebszustände angezeigt werden,

Fig. 3 eine schematische Darstellung, die den Stellbereich des Handgashebels darstellt, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung, die die Ein­ stellmöglichkeiten des Geschwindigkeitsein­ stellhebels veranschaulicht.

Die in Fig. 1 dargestellte Bedienungsoberfläche enthält einen in Pfeilrichtung verschwenkbaren Handgashebel 10, der in einem Drehpunkt 12 gelagert ist. Außerhalb des Drehpunk­ tes 12 greift der Handgashebel 10 an einem Zylindermantel 14 eines Hydraulikzylinders derart an, daß der Zylindermantel 14 beim Verschwenken des Handgashebels 10 axial verschoben wird. Innerhalb des Zylindermantels 14 ist ein Kolben 16 an­ geordnet, der an einem schwenkbar gelagerten Verstellhebel 18 angreift. Der Verstellhebel 18 steht mit einer nicht näher dargestellten Motorsteuereinrichtung 20 in Verbindung. Durch Verschwenken des Stellhebels 18 läßt sich ein Sollwert für die Motordrehzahl einstellen. Die Motorsteuereinrichtung 20 erfaßt den Istwert der Motordrehzahl, nimmt einen Soll- Ist-Vergleich der Motordrehzahl vor und regelt die Motor­ drehzahl durch Beeinflussung der Treibstoffzufuhr auf den durch den Stellhebel 18 vorgegebenen Wert.

Die beiden Enden des Hydraulikzylinders sind über Hydraulik­ leitungen 22, 24 mit einem hydraulischen, doppelseitig mag­ netbetätigten, federzentrierten 4/3-Wegeventil 26 verbunden. Bei nicht erregten Elektromagneten 28, 30 wird das Wegeven­ til 26 durch Federkraft in seine mittlere Stellung einge­ stellt. In dieser Stellung sind die beiden Hydraulikleitun­ gen 22, 24 gesperrt, so daß sich der Kolben 16 nicht gegen­ über dem Zylindermantel 14 verschieben läßt und der Hand­ gashebel 10 starr mit dem Verstellhebel 18 gekoppelt ist, so daß eine Schwenkbewegung des Handgashebels 10 unmittelbar ein Verschwenken des Verstellhebels 18 zur Folge hat.

Die beiden Elektromagneten 28, 30 des Wegeventils 26 sind je mit dem Mittelabgriff eines zugehörigen Potentiometers 32, 34 verbunden. Die Potentiometer 32, 34 liegen zwischen der Fahrzeugmasse 36 und dem Pluspol einer Fahrzeugbatterie 38. Das eine Potentiometer 32 ist durch eine Betätigung des Bremspedals 40 und das andere Potentiometer 34 ist durch Betätigung des Gaspedals 42 verstellbar, wie es die gestri­ chelten Wirkungslinien andeuten. Werden das Bremspedal 40 und das Gaspedal 42 nicht betätigt, so liegt der jeweilige Mittelabgriff der Potentiometer 32, 34 auf dem Potential der Fahrzeugmasse. Dabei werden die Elektromagneten 28, 30 nicht erregt, und das Wegeventil 26 nimmt seine dargestellte mittlere Lage ein.

Mit zunehmender Betätigung des Bremspedals 40 wird der Elek­ tromagnet 28 erregt und das Wegeventil 26 zunehmend hinsichtlich Fig. 1 nach rechts in eine Lage verschoben, in der die Hydrauliklei­ tung 22 mit einer Hydraulikpumpe 44 und die Hydraulikleitung 24 mit einem Vorratsbehälter 46 verbunden wird. Durch den von dem Wegeventil 26 vermittelten Hydraulikdruck der Hy­ draulikpumpe 44 wird der Kolben 16 relativ zum Zylinderge­ häuse 14 entsprechend der Bremsbetätigung nach rechts ver­ schoben. Dabei wird der Verstellhebel 18 bei feststehendem Handgashebel 10 derart verschwenkt, daß die Motorsteuer­ einrichtung 20 die Motordrehzahl reduziert.

Wird hingegen das Gaspedal 42 betätigt, so spricht der Elek­ tromagnet 30 an und verschiebt das Wegeventil 26 hinsichtlich Fig. 1 nach links, so daß die Hydraulikleitung 22 an den Vorratsbehälter 46 und die Hydraulikleitung 24 an die Hydraulikpumpe 44 angeschlossen wird. Infolge des durch das Vegeventil 26 vermittelten Hydraulikdruckes der Hydraulik­ pumpe 44 wird nun der Kolben 16 relativ zum Zylindergehäuse 14 nach links verschoben, was bei feststehendem Handgashebel 10 eine Erhöhung der Motordrehzahl zur Folge hat.

Mit dem Handgashebel 10 läßt sich somit eine Motordrehzahl vorwählen, die durch Betätigung des Bremspedals 40 oder des Gaspedals 42 abänderbar ist. Durch einen Mikroschalter 48, der im Bereich der Handhabe 50 des Handgashebels 10 angeord­ net sein kann, lassen sich die Potentiometer 32, 34 von der Fahrzeugbatterie 38 trennen, so daß eine Betätigung des Bremspedals 40 und des Gaspedals 42 keine Auswirkung auf die Stellung des Wegeventils 26 und die Einstellung der Motor­ drehzahl hat.

Der Mikroschalter 48 dient damit der Umschaltung zwischen einem Vorwahlmodus, bei dem die durch den Handgashebel 10 eingestellte Motordrehzahl durch Betätigung des Bremspedals 40 oder des Gaspedals 42 beeinflußbar ist, und einem Kon­ stantmodus, bei dem keine solche Beeinflussung zugelassen ist.

In der Fig. 1 ist ferner ein in Pfeilrichtung verschwenk­ barer, in einem Drehpunkt 54 gelagerter Geschwindigkeitsein­ stellhebel 56 dargestellt, der an dem Zylindermantel 58 eines Hydraulikzylinders angreift. Ähnlich wie es bereits im Zusammenhang mit der Motordrehzahleinstellung beschrieben wurde, ist innerhalb des Zylindermantels 58 ein verschieb­ barer Kolben 60 angeordnet, der mit einem Verstellhebel 62 verbunden ist, welcher seinerseits Eingangssignale (Soll­ wertsignal) für eine Getriebesteuerungseinrichtung 64 ab­ gibt, so daß sich durch Verschwenken des Verstellhebels 62 das Übertragungsverhältnis des nicht näher dargestellten stufenlos verstellbaren Getriebes einstellen läßt. Bei dem Getriebe kann es sich beispielsweise um ein hydromechani­ sches Leistungsverzweigungsgetriebe handeln, wie es bei­ spielsweise durch die EP-A-0 302 188 oder die EP-A-0 444 472 beschrieben wurde.

Auch hier stehen die beiden Enden des Zylindermantels 58 über Hydraulikleitungen 66, 68 mit einem doppelseitig mag­ netbetätigten, federzentierten 4/3-Wegeventil 70 in Ver­ bindung, welches die beiden Seiten des Zylindermantels 58 wahlweise mit dem Druck einer Hydraulikpumpe 44 oder eines Vorratsbehälters 46 beaufschlagt. Die elektrische Leistung der Elektromagneten 72, 74 des Wegeventils 70 wird durch die Potentiometer 76 und 78 eingestellt, deren Mittelabgriffe durch das Gaspedal 42 oder das Bremspedal 40 einstellbar sind.

Mit zunehmender Betätigung des Gaspedals 42 wird der Elek­ tromagnet 72 erregt und das Wegeventil 70 wird nach rechts in eine Lage verschoben, in der die Hydraulikleitung 66 mit der Hydraulikpumpe 44 und die Hydraulikleitung 68 mit dem Vorratsbehälter 46 verbunden werden. Durch den von der Hydraulikpumpe abgeleiteten Hydraulikdruck verschiebt sich der Kolben 60 relativ zum Zylindermantel 58 nach rechts. Dabei wird der Verstellhebel 62 bei feststehendem Geschwin­ digkeitseinstellhebel 56 derart verschwenkt, daß die Getrie­ besteuerungseinrichtung 64 die Fahrzeug- oder Getriebeaus­ gangsgeschwindigkeit entsprechend der Gaspedalbetätigung erhöht.

Wird hingegen das Bremspedal betätigt, so spricht der Elek­ tromagnet 74 an, was eine Druckbeaufschlagung der rechten Seite des Zylindergehäuses 58 und eine Verschiebung des Kolbens 60 nach links zur Folge hat. Die Getriebesteue­ rungseinrichtung 64 reduziert in diesem Fall die Fahrzeug- oder Getriebeausgangsgeschwindigkeit entsprechend der Brems­ pedalbetätigung. Wird das Bremspedal über einen vorgebbaren Betrag hinaus durchgetreten, so wird ein nicht dargestellter Bremsschalter betätigt, der ein entsprechendes Steuersignal an die Getriebesteuerungseinrichtung 64 abgibt, so daß diese das Getriebe von dem Endantriebsstrang des Fahrzeuges trennt. Damit wird das Fahrzeug nicht mehr durch den Motor angetrieben und kann zum Stillstand gebracht werden.

Mit dem Geschwindigkeitseinstellhebel 56 läßt sich damit eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit vorwählen, die durch Betätigung des Bremspedals 40 oder des Gaspedals 42 abänder­ bar ist. Auch bei dieser Schaltung ist ein Mikroschalter 80 vorgesehen, durch den sich die Potentiometer 76, 78 von der Fahrzeugbatterie 38 trennen lassen, so daß eine Betätigung des Gaspedals 42 oder des Bremspedals 40 keine Auswirkungen auf die Getriebeeinstellung hat. Der beschriebene Brems­ schalter behält jedoch auch hierbei seine Funktion, so daß eine Notbremsung jederzeit möglich bleibt.

Der Mikroschalter 80, der in der Nähe der Handhabe 82 des Geschwindigkeitseinstellhebels 56 angeordnet sein kann, dient der Umschaltung zwischen einem Vorwahlmodus, bei dem die durch den Geschwindigkeitseinstellhebel 56 eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit durch Betätigung des Gaspedals 42 oder des Fußpedals 40 beeinflußbar ist, und einem Konstant­ modus, bei dem keine solche Beeinflussung zugelassen ist.

Aus Fig. 2 geht das Bild eines Monitors 84 mit einer digita­ len Motordrehzahlanzeige 86 und einer digitalen Fahrzeug­ geschwindigkeitsanzeige 88 hervor. Unterhalb beider Anzeigen 86, 88 befindet sich je eine zugehörige zweiteilige analoge Balkenanzeige 90, 92, deren jeweils linker Balken die Größe des Sollwertsignals, welches durch den Handgashebel 10 bzw. den Geschwindigkeitseinstellhebel 56 eingestellt und durch das Bremspedal 40 und das Gaspedal 42 moduliert ist, und deren jeweils rechter Balken die Größe des gemessenen Ist­ wertsignals anzeigt. Neben den Balkenanzeigen kann sich jeweils eine nicht dargestellte Skala befinden, die eine Ablesung der angezeigten Werte erlaubt.

Die Motordrehzahlanzeige 86 und die Skalierung der zugehöri­ gen Balkenanzeige 90 können umschaltbar ausgelegt sein, so daß durch einen geeigneten Umschalter entweder die Motor­ drehzahlen oder die Drehzahlen der Zapfwelle aufgerufen und auf dem Monitor angezeigt werden.

Neben den Balkenanzeigen 90, 92 ist jeweils eine Anzeige 94, 96 vorgesehen, die den Schaltzustand der Mikroschalter 48, 80 wiedergibt und anzeigt, ob der jeweilige Vorwahlmodus oder der Konstantmodus eingestellt ist.

Fig. 3 veranschaulicht den Stellbereich des Handgashebels 10, welcher zwischen einer Leerlaufstellung A und einer Stellung B für maximale Motor- und Zapfwellendrehzahl ver­ stellbar ist. Entsprechend der Verstellung des Handgashebels 10 wird eine nicht dargestellte Drosselklappe des Motors eingestellt. Eine Skala 98 im Bereich des Handgashebels 10 erleichtert die Einstellung der gewünschten Motordrehzahl. Die Motor- oder Zapfwellensolldrehzahl wird digital durch die Motordrehzahlanzeige 86 bzw. analog durch die Balken­ anzeige 90 auf dem Monitor 84 dargestellt.

Bei eingestelltem Konstantmodus erhält die automatisch arbeitende Motorsteuereinrichtung 20 auch bei sich ändernder Belastung die vorgewählte Motordrehzahl aufrecht. Hierbei kann die eingestellte konstante Motordrehzahl nicht durch Betätigung des Gaspedals 42, des Bremspedals 40 oder durch einen anderen Algorithmus übersteuert werden.

Ist durch den Mikroschalter 48 der Vorwahlmodus eingestellt, so kann der durch den Handgashebel 10 eingestellte Motordreh­ zahlwert durch Betätigung des Gaspedals 42 oder des Bremspe­ dals 40 übersteuert werden. Dies wird durch den Doppelpfeil P in Fig. 3 angedeutet. Auf gleiche Weise wie ein Übersteu­ ern durch Betätigung des Gaspedals 42 oder Bremspedals 40 kann auch durch einen beliebigen anderen Fahrzeugparameter die Einstellung des Handgashebels 10 übersteuert werden. Solche Parameter können beispielsweise aus den Belastungs­ zuständen des Motors oder einer Forderung nach möglichst geringem Treibstoffverbrauch abgeleitet werden.

Fig. 4 stellt die Aufsicht eines Geschwindigkeitseinstellhe­ bels dar, der nach Art eines Joy-Stick ausgebildet ist und der im Bereich seiner Handhabe den Mikroschalter 80 trägt. Der Geschwindigkeitseinstellhebel befindet sich in seiner mittleren neutralen Stellung N und läßt sich inner­ halb einer Ebene in zwei Richtungen aus seiner Mittel­ stellung N verschwenken. Dabei können die Druckpunkte D-, D+, T- und T+ eingestellt werden. Bei einer Einstellung der Druckpunkte D- und D+ wird der ursprünglich eingestellte Sollwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit langsam vermindert oder erhöht. Die Einstellung des Sollwertes kann feinfühlig erfolgen und auf der Fahrzeuggeschwindigkeitsanzeige 88 des Monitors 84 beobachtet werden. Bei einer Einstellung der Druckpunkte T- und T+ wird der Sollwert der Fahrzeug­ geschwindigkeit rasch vermindert bzw. erhöht. Dies erlaubt eine schnelle, grobe Annäherung an den gewünschten Sollwert. Mit dem Geschwindigkeitseinstellhebel läßt sich die Fahr­ zeuggeschwindigkeit zwischen Stillstand und einem maximalen Wert einstellen.

Auch wenn die Erfindung lediglich anhand vorstehender Aus­ führungsbeispiele beschrieben wurde, erschließen sich für den Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung viele verschiedenartige Alternativen, Modifikationen und Varian­ ten, die unter die vorliegende Erfindung fallen. So kann die elektro-hydraulische Vorgabe der Sollwerte gemäß Fig. 1 auch elektronisch erfolgen, indem der Handgashebel, das Bremspe­ dal und das Gaspedal je mit einem elektrischen Geber verse­ hen sind, der elektrische Signale entsprechend dem jeweili­ gen Betätigungsausschlag an eine elektronische Steuereinheit abgibt. Der Geschwindigkeitseinstellhebel kann als Joy- Stick, wie er anhand der Fig. 4 beschreiben wurde, ausgebil­ det und an die Steuereinheit angeschlossen sein. Ferner er­ faßt die Steuereinheit die Schaltzustände der Mikroschalter, durch die die Arbeitsmodi einstellbar sind, sowie die Ist­ wertsignale der Motor- oder Zapfwellendrehzahl und der Ge­ triebeausgangs- oder Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Steuer­ einheit wird so programmiert, daß sie die oben beschriebenen Funktionen ausführt.

Claims (9)

1. Bedienungsoberfläche für die Ansteuerung der Primäran­ triebsmaschine eines Fahrzeuges, durch die wenigstens eine zuschaltbare Zapfwelle (52) antreibbar ist, und eines der Primärantriebsmaschine nachgeschalteten, wenigstens teil­ weise stufenlos verstellbaren Getriebes, mit einer ersten Vorwahleinrichtung (10) zur Voreinstellung einer Grundlast bzw. einer Grunddrehzahl der Primärantriebsmaschine, durch die sich die Zapfwellendrehzahl unabhängig von der Fahrge­ schwindigkeit vorgeben läßt, mit einer zweiten Vorwahlein­ richtung (56) zur Voreinstellung des stufenlos verstell­ baren Getriebes, durch die unabhängig von der Abtriebsdreh­ zahl der Primärantriebsmaschine eine gewünschte Fahr- bzw. Getriebeabtriebsgeschwindigkeit einstellbar ist, gekenn­ zeichnet durch wenigstens eine durch eine Bedienungsperson betätigbare Bedienungseinrichtung (40, 42), durch die die Voreinstellung der Grundlast bzw. der Grunddrehzahl der Primärantriebsmaschine im Betrieb veränderbar oder modu­ lierbar ist, sowie einen ersten Modeschalter (48), durch den sich eine Abänderung bzw. Modulation der Voreinstellung der Grundlast bzw. der Grunddrehzahl der Primärantriebsma­ schine wahlweise unterdrücken läßt, und/oder eine Bedienungsperson betätigbare Bedienungseinrichtung (40, 42), durch die die Voreinstellung der Fahr- bzw. Ge­ triebeabtriebsgeschwindigkeit im Betrieb veränderbar oder modulierbar ist, sowie einen zweiten Modeschalter (80), durch den sich eine Abänderung bzw. Modulation der Vor­ einstellung der Fahr- bzw. Getriebeabtriebsgeschwindigkeit wahlweise unterdrücken läßt.

2. Bedienungsoberfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Voreinstellungen durch aus dem Fahrzeugbetrieb abgeleitete Parameter ver­ änderbar oder modulierbar ist.

3. Bedienungsoberfläche nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Vorwahleinrich­ tung einen verschwenkbaren Handgashebel (10) und/oder die zweite Vorwahleinrichtung einen verschwenkbaren Geschwindigkeitseinstellhebel (56) aufweist, deren Schwenkwinkel durch einen analogen Geber erfaßt wer­ den.

4. Bedienungsoberfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Bedie­ nungseinrichtung ein Gaspedal (42) oder ein Bremspedal (40) aufweist.

5. Bedienungsoberfläche nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Modeschalter ein im Bereich der Handhabe (50, 82) des Handgashebels (10) bzw. des Geschwindigkeitseinstellhebels (56) angeordneter elektrischer Mikroschalter (48, 80) ist.

6. Bedienungsoberfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebszustände der Primärantriebsmaschine, der zuschaltbaren Zapfwelle (52) und/oder des stufenlos verstellbaren Getriebes als Istwerte und die Voreinstellwerte der ersten und/ oder zweiten Vorwahleinrichtung (10, 56) als Sollwerte erfaßt werden und daß die erfaßten Sollwerte und Ist­ werte auf einem Monitor (84) in einem analogen Soll- Ist-Vergleich gegenübergestellt werden.

7. Bedienungsoberfläche nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Umschalteinrichtung vorgesehen ist, durch die die Skalierung und Beschriftung der Soll- Ist-Anzeige zwischen der Primärantriebsmaschinendreh­ zahl und der Drehzahl der direkt angekoppelten Zapf­ welle (52) umschaltbar sind.

8. Bedienungsoberfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Vorwahleinrich­ tung einen federzentrierten, in zwei Richtungen ver­ stellbaren Geschwindigkeitseinstellhebel (56) enthält, der in beiden Richtungen je einen ersten Druckpunkt (D-, D+), bei dem eine langsame Verstellung des Vor­ wahlwertes erfolgt, und je einen zweiten Druckpunkt (T-, T+), bei dem eine rasche Verstellung des Vorwahl­ wertes erfolgt, aufweist.

9. Bedienungsoberfläche nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reverser-Schalter für die Umschaltung zwischen Vorwärts- und Rückwärtsfahrt und eine Steuerung vorgesehen sind und daß die Steue­ rung einen zeitlichen Ablauf der Umschaltung derart vorgibt, daß die Zeitspanne zur Erreichung der vorein­ gestellten Vorwärts- bzw. Rückwärtsgeschwindigkeit von der Lage der ersten Vorwahleinrichtung abhängt.