(19)
(11) EP 0 106 086 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
25.04.1984  Patentblatt  1984/17

(21) Anmeldenummer: 83108578.2

(22) Anmeldetag:  31.08.1983
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)3F02D 31/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE FR GB IT LI SE

(30) Priorität: 13.09.1982 US 417236

(71) Anmelder: DEERE & COMPANY
Moline, Illinois 61265 (US)

(72) Erfinder:
  • Nelson, Leon Franklin
    Cedar Falls Iowa 50613 (US)
  • Montgomery, Dan Thomas
    Waterloo Iowa 50701 (US)
  • Sikula, William John, Jr.
    Waterloo Iowa 50701 (US)
  • Wyffels, Michael Keith
    Geneseo, Illinois 61254 (US)

(74) Vertreter: Feldmann, Bernhard et al
DEERE & COMPANY European Office Patent Department
D-68140 Mannheim
D-68140 Mannheim (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Regelvorrichtung zur Regelung der Leistungsabgabe einer Brennkraftmaschine


    (57) Die Regelvorrichtung regelt die Leistungsabgabe einer Verbrennungskraftmaschine (10) zum Antrieb eines Mähdreschers und der zugehörigen Arbeitsorgane stets so, daß bei Zu- und Abschaltung einzelner Arbeitsorgane die Brennkraftmaschine stets mit soviel Kraftstoff über eine Kraftstoffpumpe (20) versorgt wird, daß der Mähdrescher eine annähernd gleichbleibende Fahrgeschwindigkeit beibehält, damit auch ein mitfahrendes Ladefahrzeug verlustfrei beladen werden kann. Hierzu werden Störgrößen ableitbar aus der Stellung eines Schalters (28) zum Ein- und Ausschalten einer Entleerungsvorrichtung (12), aus der Größe der Antriebsgeschwindigkeit der Brennkraftsmachine sowie der Vergaserstellung zu einer Regelgröße zusammengefaßt, die über ein Stellglied (22) die Stellung der Kraftstoffpumpe (20) und somit die Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine (10) regelt.




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelvorrichtung zur Regelung der Leistungsabgabe einer Brennkraftmaschine für landwirtschaftliche Maschinen, insbesondere Mähdrescher mit einer über die Regelvorrichtung steuerbaren Kraftstoffpumpe in Abhängigkeit von verschiedenen Störgrößen.

    [0002] Es ist bereits eine Regelvorrichtung zur Regelung einer Brennkraftmaschine allgemein bekannt (US-PS 3 911 883), die mit einer elektronischen Steuervorrichtung zur Regelung der Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine ausgerüstet ist. Die elektronische Steuervorrichtung wird in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, der Stellung des Gaspedals und der Kraftstoffdurchflußrate gesteuert, so daß die Verbrennungskraftmaschine stets mit ausreichend Kraftstoff versorgt wird, um somit die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine den Arbeitsbedingungen entsprechend anpassen zu können.

    [0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Brennkraftmaschine derart zu steuern, daß die Maschine, insbesondere ein Mähdrescher, gleichbleibend angetrieben wird, um beispielsweise Erntegutverluste infolge ungleichmäßiger Bewegung der Maschine zu vermeiden. Diese Aufgabe ist dadurch gelöst worden, daß ein manuell betätigbarer Schalter zum Ein- und Ausschalten eines Arbeitsorganes, insbesondere einer Erntegut-Entleerungsvorrichtung, an die Regelvorrichtung bzw. an den Regelkreis angeschlossen ist, die bei Betätigung des Schalters und in Abhängigkeit von dem Arbeitseinsatz des Arbeitsorganes, insbesondere der Erntegut-Entleerungsvorrichtung, die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine erhöht. Durch die vorteilhafte Ausbildung und Anordnung der Regelvorrichtung und die entsprechende Abnahme der Regelgröße an den Arbeitsorganen, insbesondere an der Entleerungsvorrichtung des Mähdreschers, wird sichergestellt, daß bei Zuschalten oder Abschalten der Entleerungsvorrichtung die Brennkraftmaschine sich den unterschiedlichen Leistungsbedingungen anpaßt, so daß der Mähdrescher stets mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben werden kann, um beispielsweise Erntegutverluste auszuschalten. Ebenso wird durch den gleichmäßigen Antrieb des Mähdreschers sichergestellt, daß auch bei einem angehängten Ladewagen Erntegut nicht aus dem Ladewagen herausgleiten kann, da dieser stets mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit von dem Mähdrescher gezogen wird. Ferner wird durch diese Anordnung sichergestellt, daß auch bei unterschiedlichen Erntegutsorten und damit verbundenen unterschiedlichen Belastungen für die Dresch- und Trennvorrichtungen des Mähdreschers eine ausreichende Leistungsabgabe zum Antrieb der einzelnen Arbeitsorgane sichergestellt wird, so daß der Mähdrescher sich stets gleichmäßig vorwärtsbewegt. Somit wird mit dieser Vorrichtung auch gewährleistet, daß beispielsweise ein mitfahrendes Ladefahrzeug zur Aufnahme des Erntegutes ohne weiteres mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Mähdrescher fahren kann, da keine sprunghafte Veränderung des Antriebes des Mähdreschers erfolgt.

    [0004] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß eine hydraulisch betätigbare Kupplung eine Antriebsverbindung zwischen der Brennkraftmaschine und der Erntegut-Entleerungsvorrichtung herstellt und über ein in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters elektrisch betätigbares Stellventil beaufschlagbar ist. Ferner ist es vorteilhaft, daß die Kraftstoffpumpe der Regelvorrichtung einen Zahnstangentrieb aufweist, der die Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine steuert. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine und die Vergaserstellung der Brennkraftmaschine,als Störgrößen erfaßt werden, die über ein Regelelement einer Summiereinrichtung zugeführt werden, der eine weitere Störgröße aus der Stellung des Schalters zur Betätigung des Stellventils zugeführt wird, wobei die beiden aus der Summiereinrichtung hervorgehenden Störgrößen einer Subtraktionseinrichtung zugeführt werden, die ein Rückführsignal aus dem Stellglied zur Erfassung der Stellung der Kraftstoffpumpe erhält, wobei die Differenz des Rückführsignals zu den Störgrößen aus der Summiereinrichtung die Regelgröße zur Steuerung der Pumpe ergibt. Durch den Regelkreis wird sichergestellt, daß die einzelnen Störgrößen an der Stelle erfaßt werden, die für eine eventuelle Leistungsverminderung bei Zuschaltung der einzelnen Arbeitsorgane verantwortlich sind, und diese Störgrößen als Stellgröße zur Verstellung der Kraftstoffpumpe zur Verfügung gestellt werden, so daß unmittelbar in Abhängigkeit von der Leistungsaufnahme verschiedener Arbeitsorgane die Kraftstoffpumpe stets so eingestellt wird, daß die Brennkraftmaschine eine ausreichende Leistung zur Verfügung stellt. Hierdurch kann der Mähdrescher mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit angetrieben und den einzelnen Arbeitsorganen die entsprechende Motorleistung zur Verfügung gestellt werden.

    [0005] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Kraftverstärkereinrichtung für einen Mähdrescher nach der Erfindung schematisch dargestellt. In der Zeichnung ist mit 10 eine Brennkraftmaschine eines in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellten Mähdreschers bezeichnet, die zum Antrieb der in der Zeichnung nicht dargestellten Laufräder und der übrigen Arbeitsorgane dient, beispielsweise einer Entleerungsvorrichtung 12. Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist hierzu über eine hydraulisch betätigbare Kupplung 14 und eine Antriebsvorrichtung 16 mit der Entleerungsvorrichtung 12 antriebsverbunden. Die hydraulisch betätigbare Kupplung 14 läßt sich über ein magnetgesteuertes Stellventil 18 ein- bzw. ausrücken.

    [0006] Die Verbrennungskraftmaschine 10 wird über eine zahnstangengesteuerte Kraftstoffpumpe 20 und somit mit einer regelbaren Durchflußrate mit Kraftstoff versorgt. Die Steuerung der Kraftstoffpumpe 20 erfolgt über ein magnetgesteuertes Stellglied 22, das ein Rückführstellglied aufweist. Die Kraftstoffpumpe 20 und das Stellglied 22 können als Baueinheit ausgebildet sein. Ein Regelkreis 21 enthält ein elektronisches Regelelement 24, aus dem eine Regelgröße hervorgeht, die aus der Drehzahl der Brennkraftmaschine und aus der Gashebelstellung resultiert. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 wird über einen Sensor 26 und die Stellung des Gashebels über einen nicht dargestellten Potentiometer erfaßt, die entsprechende Störgrößen aufnehmen, die dann dem Regelelement 24 zugeleitet werden.

    [0007] Ein Schalter 28 ist zwischen einer Summiereinrichtung 30 und dem elektromagnetischen Stellventil 18 geschaltet und liefert somit in der Schließstellung des Schalters 28 eine Regelgröße an das Stellventil 18. Eine Subtraktionseinrichtung 32 erzeugt eine Regelgröße, die eine Differenz zwischen dem Ausgangssignal aus der Summiereinrichtung 30 und dem Rückführungssignal aus dem Stellglied 22 darstellt.

    [0008] Befindet sich die Entleerungsvorrichtung 12 in einer Ruhestellung, dann arbeitet der Regelkreis 21 auf konventionelle Weise und steuert die Geschwindigkeit der Brennkraftmaschine 10. Bei diesem Zustand wird die Brennkraftmaschine 10 auf einen Wert eingestellt, so daß die Brennkraftmaschine nicht mehr Leistung abgibt, als für den derzeitigen Betriebszustand zum Antrieb der einzelnen Aggregate notwendig ist. Die Regelung der Brennkraftmaschine 10 geschieht in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine. Wird jedoch der Schalter 28 geschlossen, um die Entleerungsvorrichtung 12 einzuschalten, so wird die Größe bzw. der Betrag der Regelgröße sofort nach oben verändert, so daß der Brennkraftmaschine 10 Kraftstoff mit einer größeren Durchflußrate zur Verfügung gestellt wird, um somit die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine zu erhöhen. Dadurch wird verhindert, daß die Fahrgeschwindigkeit des Mähdreschers herabgesenkt wird, wenn die Entleerungsvorrichtung 12 während der Fahrt des Mähdreschers zugeschaltet wird.

    [0009] Die beschriebene Kraftverstärkervorrichtung läßt sich auch bei anderen landwirtschaftlichen, fahrbaren Geräten einsetzen, die über einen Motor bzw. eine Brennkraftmaschine angetrieben werden, um bei Zuschaltung eines weiteren Arbeitswerkzeuges stets die notwendige Antriebskraft zum Antrieb aller zugeschalteten Arbeitswerkzeuge zur Verfügung zu haben.


    Ansprüche

    1. Regelvorrichtung zur Regelung der Leistungsabgabe einer Brennkraftmaschine (10) für landwirtschaftliche Maschinen, insbesondere Mähdrescher mit einer über die Regelvorrichtung steuerbaren Kraftstoffpumpe (20) in Abhängigkeit von verschiedenen Störgrößen, dadurch gekennzeichnet, daß ein manuell betätigbarer Schalter (28) zum Ein- und Ausschalten eines Arbeitsorganes, insbesondere einer Erntegut-Entleerungsvorrichtung (12), an die Regelvorrichtung bzw. an den Regelkreis (21) angeschlossen ist, die bei Betätigung des Schalters (28) und in Abhängigkeit von dem Arbeitseinsatz des Arbeitsorganes, insbesondere der Erntegut-Entleerungsvorrichtung (12), die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine (10) erhöht.
     
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulisch betätigbare Kupplung (14) eine Antriebsverbindung zwischen der Brennkraftmaschine (10) und der Erntegut-Entleerungsvorrichtung (12) herstellt und über ein in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters (28) elektrisch betätigbares Stellventil (18) beaufschlagbar ist.
     
    3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffpumpe (20) der Regelvorrichtung (21) einen Zahnstangentrieb aufweist, der die Kraftstoffversorgung der Brennkraftmaschine (10) steuert.
     
    4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine (10) und die Vergaserstellung der Brennkraftmaschine als Störgrößen erfaßt werden, die über ein Regelelement (24) einer Summiereinrichtung (30) zugeführt werden, der eine weitere Störgröße aus der Stellung des Schalters (28) zur Betätigung des Stellventils (18) zugeführt wird, wobei die beiden aus der Summiereinrichtung (30) hervorgehenden Störgrößen einer Subtraktionseinrich- tung (32) zugeführt werden, die ein Rückführsignal aus dem Stellglied (22) zur Erfassung der Stellung der Kraftstoffpumpe (20) erhält, wobei die Differenz des Rückführsignals zu den Störgrößen aus der Summiereinrichtung (30) die Regelgröße zur Steuerung der Pumpe (20) ergibt.
     




    Zeichnung