DE643932C - Selbsttaetige Regelung der elektrischen UEbertragung von brennkraft-elektrischen Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

Für den Antrieb von Fahrzeugen ist eine Reihe von Systemen bekanntgeworden, bei welchen die Triebachse von einer Kraftmaschine während der Beschleunigung sowie zur Geschwindigkeitsregelung unter Vermittlung einer elektrischen Übertragung erfolgt, wogegen nach erreichter Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs bzw. bei Dauerfahrt eine unmittelbare Verbindung des Verbrennungsmotors mit der Triebachse erfolgt.

Es sind ferner Übertragungsmethoden bekannt, welche zwischen Kraftmaschine und Triebachse mehrere Übersetzungsgetriebe von verschiedenem Übersetzungsverhältnis stoßfrei und selbsttätig einzuschalten gestatten, wobei während der Beschleunigungsperiode ' die_ Vorteile der elektrischen Übertragung hinsichtlich des hohen Anfahr- und Beschleunigungsmomentes ausgenutzt werden. Bei den angeführten Übertragungsarten handelt es sich in der Regel um eine getrennte Steuerung einerseits der Kraftmaschine, andererseits der jeweils verwendeten elektrischen Übertragung, was eine schwierige Bedienung des Fahrzeugs bedingt.

Fernerhin sind elektrische Übertragungseinrichtungen bei Fahrzeugen bekannt, bei welchen zur Erzielung einer einfacheren Be- -dienungsart die Wirkung eines von der Antriebswelle angetriebenen Fliehkraftreglers mit der Wirkung des Vergasers der Kraftmaschine vereint ist.

Durch die vorliegende Erfindung werden die Nachteile der bekannten brennkraft-elektrischen Übertragungseinrichtungen bezüglich der Bedienungsart dadurch vermieden, daß sich diese lediglich auf die Betätigung des Hebels des Beschleunigers beschränkt. Durch bloße" Betätigung dieses Hebels wird neben der Brennstoffregelung die Regelung eines Servomotors bewirkt, der eine Regel- und Schaltvorrichtung der elektrischen Übertragung betätigt. Der Erfindung gemäß kann der Servomotor entweder als hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Motor ausgebildet sein, wobei es sich sinngemäß entweder um eine mechanische oder um eine elektrische Zwischenschaltung der für den Erfindungsgegenstand kennzeichnenden Hauptteile der Regeleinrichtung handelt. Bei jeder der erwähnten Ausführungsarten wird der Servomotor gleichzeitig durch einen selbsttätigen Fliehkraftregler eingestellt. Durch die Einrichtung gemäß der Erfindung wird eine

selbsttätige, stufenweise oder stetige Drehzahlregelung derTriebachse von Null bis zun?_ Höchstwert ermöglicht, wobei nach beender, tem Anlauf bzw. nach beendeter gewünschter Drehzahlregelung eine unmittelbare Verbindung -der Kraftmaschine mit der Triebachse des Fahrzeugs erfolgt.

Durch die neue Regelung gemäß der Erfindung wird vor allem die Betriebssicherheit ίο erhöht, da die Betätigung der Steuerung des Motorfahrzeugs auf die Bedienung eines üblichen Fußhebels des Beschleunigers beschränkt ist, der baulich sonst von normaler Durchführung ist.
In der Zeichnung ist eine selbsttätige Regelung der elektrischen Übertragung von Kraftmaschinen gemäß der Erfindung schematisch veranschaulicht. Der Hebel P des Beschleunigers ist im Punkte 4 drehbar gelagert und in üblicher Weise durch die Feder 5 abgefedert. An dem Hebel P ist einerseits im Punkte 6 ein Hebel 7 drehbar gelagert, der über ein Gelenk 9 und einen Hebel 10 eine in der Gaszuführung zum Verbrennungsmotor vorgesehene Klappe 11 betätigt. Dabei ist der Hebel 7 im Gelenk 9 verschiebbar und gegenüber dem Hebel 10 durch eine Feder S abgefedert.

Ferner ist im Punkte 6 des Hebels P ein Hebel 12 drehbar gelagert, der auf einen Doppelgelenkhebel 13 wirkt, gegenüber welchem er aber in einer öse 12' frei verschiebbar ist. Gleichzeitig wirkt auf den Doppelgelenkhebel 13 eine Lenkstange 14 des Fliehkraftreglers O, dessen Umdrehungen unmittelbar von den Umdrehungen des Verbrennungsmotors abhängig sind. Die Lenkstange 14 wird durch die Wirkung des Fliehkraftreglers O mit Hilfe des Hebels 15 und einer verschiebbaren Muffe 16 bei Veränderungen der Umdrehungen des Verbrennungsmotors in eine waagrechte Bewegung versetzt, die über den Doppelgelenkhebel 13 auf eine Lenkstange 17 des Servomotors 5 übertragen wird. In der Zeichnung ist schematisch ein ölservomotor S veranschaulicht, dessen Pumpe das öl durch die Zuleitung 20 gemäß der Lage des Schiebers 18 entweder in den linken oder den rechten Teil des Zylinders 21 drückt und das Öl durch die Leitung 22 zurückführt. Dadurch wird eine Bewegung des Kolbens 23 hervorgerufen, welche mittels der Lenkstange 24 auf einen Kontakthebel 25 des Reglers R der elektrischen Übertragung übertragen wird. In der in der Zeichnung veranschaulichten eingezeichneten Lage befindet sich die ganze Regeleinrichtung in der mittleren Lage, und die mittlere eingezeichnete Lage des Kontakthebels 25 entspricht der mittleren Drehzahl der Triebachse des Fahrzeugs, welche ungefähr der Hälfte der höchsten Geschwindigkeit entspricht, d. h. unge-,fähr der Hälfte der Drehzahl der Welle des ^: Verbrennungsmotors.

f Durch das Niedertreten des Hebels P des Beschleunigers aus der Lage 1 in die Lage 2 \i<tn einen Winkel β öffnet die Klappe 11 durch die vorher beschriebene Wirkung des Hebels 7 die Gaszuleitung zum Verbrennungsmotor auf den Höchstwert, wobei sie auf den Anschlag 26 stößt. Durch die Wirkung des Fliehkraftreglers O wird bei seinem öffnen durch die Fliehkraft bei erhöhter Drehzahl des Verbrennungsmotors die Lenkstange 14 und demzufolge auch der Schieber 18 nach links verschoben, wodurch das öl des Servomotors -V in den linken Teil des Zylinders 21 gedruckt wird; der Kolben 23 verschiebt die Lenkstange 24 nach rechts, die den Kontakthebel 2 '·, des Reglers R bis auf höchste Drehzahl der Traktionswelle einstellt; in der Endlage ver- ■ bindet der Kontakthebel 25 die Kontakte der elektromagnetischen Kupplung, wodurch eine unmittelbare Verbindung der Welle des Verbrennungsmotors mit der Triebachse des Fahrzeugs entsteht. Bei der Rückbewegung der Lenkstange 14 nach rechts, d. h. bei Erniedrigung der LTmdrehungen des Verbrennungsmotors, wird die Verdrehung des Doppelgelenkhebels 13 durch den Anschlag 27 begrenzt, und es entsteht wiederum das gewünschte Einschalten der elektrischen Übertragung. Durch die bloße Einstellung des Hebels P des Beschleunigers entsteht daher durch die beschriebene Wirkung des Fliehkraftreglers O bei beliebig vorher eingestellten Drehzahlen des Verbrennungsmotors eine unmittelbare Verbindung mit der Triebachse des Fahrzeugs.

Ist die eingestellte oder erforderliche Leistung des Verbrennungsmotors durch das Drehmoment erschöpft, so kann man die elektrische Übertragung durch weiteres Niedertreten des Hebels P aus der Lage 2 in die Lage 3 um einen Winkel α einschalten und somit ein erhöhtes Drehmoment an der Triebachse des Fahrzeugs erzielen.

Bei dem angeführten weiteren Niedertreten des Hebels P aus der Lage 2 in die Lage 3 verbleibt die Klappe 11 in der Gaszuleitung an dem Anschlag 26, und es wird dabei der Hebel 7 durch das Gelenk 9 hinausgeschoben, die Feder 8 zusammengedrückt, welche nach Lösung des Hebels P den Hebel 7 in unigekehrter Richtung durch das Gelenk 9 verschiebt. Diese Anordnung ist hinsichtlich der zwangsläufigen Bewegung des Hebels 12 beim Niedertreten des Hebels P aus der Lage 2 in die Lage 3 notwendig, wobei sich der Doppelgelenkhebel 13 um das Gelenk 28 dreht, und zwar derart, daß sich der Schieber 18 nach rechts bewegt und dabei den rechten Zufluß

des Zylinders 21 freigibt, durch den nunmehr das Öl des Servomotors hineingedrückt wird, so daß eine Bewegung des Kolbens 23 nach links entsteht, d. h. daß der Kontakthebel 25 des Reglers R die elektrische Übertragung stufenweise bis auf die kleinste Drehzahl der Triebachse des Fahrzeugs einschaltet.

Beim Lösen des Hebels P des Beschleunigers, nämlich bei Drosselung der Gaszufuhr und Erniedrigung der Drehzahl des Verbrennungsmotors, wird die elektrische Übertragung selbsttätig durch die früher beschriebene Wirkung des Fliehkraftreglers O " . eingestellt, der sich nun in die Anfangslage zusammenzieht, und zwar auf das größte oder beliebig eingestellte Verhältnis der elektrischen Übertragung, d. h. die Triebachse des Fahrzeugs führt entsprechend kleine Umdrehungen aus. Durch ein neues teilweises Niedertreten des Hebele P entsteht nunmehr zunächst eine allmähliche Ausschaltung der elektrischen Übertragung wiederum durch die Wirkung des Reglers O, welcher sich bei erhöhter Drehzahl des Verbrennungsmotors öffnet und durch ein weiteres Niedertreten des Hebels P bis in die Lage 2; wo die Gaszuleitung vollkommen geöffnet ist, entsteht eine vollkommene Ausschaltung der elektrischen Übertragung und endlich eine feste Verbindung des Verbrennungsmotors mit der Triebachse des Fahrzeugs mit Hilfe der elektrischen Kupplung, welche mittels des Kontaktheibels 25 des Reglers R gleichzeitig in Tätigkeit gesetzt wird.

Durch die beschriebene Wirkungsweise entspricht der Erfindungsgegenstand allen Forderungen einer ajlereinfachsten selbsttätigen Regelung, und es muß bemerkt werden, daß durch diese Regelung auch mechanische Übertragungen bei Kraftmaschinen entweder stufenweise oder stetig geregelt werden können und daß die Regelung selbst in allen Fällen entweder durch eine elektrische oder mechanische Zwischenschaltung ihrer einzelnen Hauptteile, die der Servomotor S, Fliehkraftregler O und der Hebel P des Beschleunigers bilden, durchgeführt werden kann.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Selbsttätige Regelung der elektrischen Übertragung von brennkraft-elektrischen Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen, bei welcher in an sich bekannter Weise die Wirkung eines von der Antriebswelle des Verbrennungsmotors angetriebenen Fliehkraftreglers mit der Wirkung des Vergasers vereinigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine unmittelbare Verbindung der Antriebswelle mit der Triebachse des Fahrzeugs bei beliebig eingestellten Drehzahlen des Verbrennungsmotors nur durch Betätigung des Hebels (P) des Beschleunigers hergestellt wird.
2. 2. Selbsttätige Regelung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Tiefe des Niedertretens des Hebels (P) die elektrische Übertragung in beliebig einstellbarer Ausnutzung des Verbrennungsmotors erfolgt und erst durch weiteres Niedertreten des Hebels (P) die elektrische Übertragung eingeschaltet werden kann, sobald die eingestellte oder erforderliche Leistung des Verbrennungsmotors durch das Drehmoment erschöpft ist, so daß die Beschleunigung des angetriebenen Fahrzeugs durch den Hebel (P) genau so wie die unmittelbare Verbindung des Verbrennungsmotors mit der Triebachse des Fahrzeugs beliebig betätigt werden kann.
3. 3. Selbsttätige Regelung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Servomotor durch Niedertreten des Hebels (P) des Beschleunigers bis zum vollen Öffnen des Vergasers des Verbrennungsmotors unabhängig von seiner Drehzahl nach der Ausnutzung des vollen Drehmomentes mittels desselben Hebels durch ein weiteres Niedertreten in Tätigkeit gesetzt wird, so daß er das notwendige Verhältnis der Übertragung einstellt, und daß der Servomotor für die maximale Leistung durch einen selbsttätigen Fliehkraftregler (O) bis zur Ausschaltung der elektrischen Übertragung und der unmittelbaren Verbindung des Verbrennungsmotors mit der Triebachse des Fahrzeugs eingestellt wird. too
4. 4. Selbsttätige Regelung nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die- elektrische Übertragung beim Lösen des Hebels (P) des Beschleunigers durch die Wirkung des Fliehkraftreglers (O) selbsttätig in die Anfangslage, d. h. auf das größte oder beliebig eingestellte Verhältnis der elektrischen Übertragung derart eingestellt wird, daß durch ein neues teil weises Niedertreten des Hebels (P) des no Beschleunigers zunächst eine allmähliche Ausschaltung der elektrischen Übertragung und durch ein weiteres Niedertreten desselben Hebels bis in die Stellung der größtmöglichen Gaszufuhr eine vollkommene Ausschaltung der elektrischen Übertragung und eine unmittelbare Verbindung des Verbrennungsmotors mit der Triebachse des Fahrzeugs mit Hilfe der gleichzeitig betätigten elektrischen Kupplung entsteht.
5. 5. Selbsttätige Regelung nach An-

   spruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit ihrer Hilfe gegebenenfalls auch eine mechanische übertragung entweder stufenweise oder stetig geregelt werden kann, und zwar entweder durch eine elektrische oder mechanische Zwischenschaltung der an sich bekannten Hauptteile, wie des Servomotors (S), des Fliehkraftreglers (O) und des Hebels (P) des Beschleunigers.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen