[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1
sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
[0002] In der Praxis wird bei einem Straßenfertiger die Drehzahl des Dieselmotors vom Fahrer
manuell reguliert, wobei gegebenenfalls eine servounterstützte Verstelleinrichtung
für die Regelstange der Einspritzpumpe des Dieselmotors vorgesehen ist. Bei Transport-
und Überstellungsfahrt wird die Leistung des Dieselmotors hauptsächlich für den Fahrantrieb
gebraucht. Unterschiedliche Fahrgeschwindigkeiten, Steigungen, Kurven oder andere
Fahrwiderstände werden vom Fahrer durch kontinuierliche Regulierung der Drehzahl des
Dieselmotors berücksichtigt. Für den Einbau-Arbeits-Betrieb läuft der Dieselmotor
mit der Nenndrehzahl. Der Fahrer hat dann zwar bei einer Unterbrechung der Einbau-Arbeitsfahrt
die Möglichkeit, die Drehzahl auf einen Zwischenwert einzuregulieren; diese Regulierung
ist aber nicht sinnvoll, da der momentane Leistungsbedarf dem Fahrer nicht bekannt
ist. Denn bei Unterbrechungen kann es erforderlich sein, Arbeitsaggregate des Fertigers
wie Kratzerbänder, Förderbänder, Verteilerschnecken, diverse Verdichtungsaggregate
für Hub- und Senkbewegungen verschiedener Hydraulikzylinder, für Heizung und Lenkung
und dgl. zu betreiben. Der Fahrantrieb ist dann mittels einer oder mehrerer Kupplungen
vom Dieselmotor abgetrennt. Bei hydrostatischen Regeltrieben werden dafür die Hydraulikpumpen
in ihrer Förderleistung zurückgenommen. Bei längerem Stillstand, z.B. bei bituminösem
Einbau, muß die Einbaubohle beheizt werden, auch wenn der Fertiger eine neue Charge
erhält. Bei niedrigen Außentemperaturen oder widriger Witterung muß ferner vor Fahrtbeginn
die Bohlenheizung eine bestimmte Zeitdauer in Betrieb genommen werden. Ob beim Zurücknehmen
der Förderleistung der Hydraulikpumpe zur Unterbrechung des Einbau-Arbeits-Fahrbetriebs
oder beim Beheizen der Einbaubohle der Fahrer die Drehzahl manuell verändert, oder
nicht, bleibt ihm überlassen. In der Regel nimmt er keine Verstellungen vor, weil
er den tatsächlichen Leistungsbedarf nicht kennt und vermeiden muß, daß während Unterbrechungen
benötigte Arbeitsaggregate nicht mit der für sie erforderlichen Leistung versorgt
worden sind oder der Dieselmotor abgewürgt wird. Um solche Fehler zu vermeiden, läßt
der Fahrer bisher bei Unterbrechungen den Dieselmotor mit der Nenndrehzahl laufen.
Dabei wird mit verringertem momentanem Leistungsbedarf zwangsweise die Umwelt unnötig
durch Lärm und Abgase belastet. Auch unnötig wird Treibstoff vergeudet. Selbst wenn
ein umweltbewußter, aufmerksamer Fahrer während Unterbrechungen des Einbau-Arbeits-Fahrbetriebs
die Drehzahl manuell und nach Gefühl zurücknimmt, wird dies nicht dem momentanen Leistungsbedarf
entsprechend erfolgen.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art
sowie eine zum Durchführen des Verfahrens geeignete Vorrichtung zu schaffen, mit denen
im Betrieb des Straßenfertigers die Umweltbelastung und der Treibstoffverbrauch reduziert
werden, ohne die Aufmerksamkeit des Fahrers zu beanspruchen.
[0004] Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Verfahren gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0005] Bei diesem Verfahren ist der Fahrer nur mit der Aufgabe betraut, in Abhängigkeit
von den Anforderungen des Einbau-Arbeits-Fahrbetriebs des Straßenfertigers den Fahrhauptschalter
zu betätigen und Arbeitsaggregate zuoder abzuschalten. Darüber hinaus braucht er sich
während Unterbrechungen des Einbau-Arbeits-Fahrbetriebs um nichts anderes zu kümmern,
weil die Drehzahl des Dieselmotors jeweils dem momentanen Leistungsbedarf entspricht.
Die Umweltbelastung wird erheblich reduziert. Der Treibstoffverbrauch Dieselmotors
sinkt, da der Dieselmotor während der Unterbrechung nur so schnell läuft, wie dies
erforderlich ist. Bei Unterbrechen des Einbau-Arbeits-Fahrbetriebs wird die Drehzahl
des Dieselmotors auf die Leerlaufdrehzahl gesenkt, vorausgesetzt, daß keine Arbeitsaggregate
zugeschaltet sind, oder werden. Ist wenigstens ein Arbeitsaggregat zugeschaltet, dann
wird die Drehzahl von der Nenndrehzahl nur auf einen Drehzahlwert abgesenkt, bei dem
das Arbeitsaggregat mit ausreichender Leistung versorgt wird. Wird bei bereits erreichter
Leerlaufdrehzahl ein Arbeitsaggregat zugeschaltet, so wird die Drehzahl angehoben,
bis das Arbeitsaggregat oder sogar mehrere Arbeitsaggregate mit ausreichender Leistung
versorgt werden. Da die Anpassung der Drehzahl des Dieselmotors automatisch erfolgt,
braucht der Fahrer nicht einzugreifen.
[0006] Wichtig ist ferner die Verfahrensvariante gemäß Anspruch 2, weil durch das voreilende
Anpassen der Drehzahl ein Abwürgen des Dieselmotors vermieden wird und sichergestellt
ist, daß bei Zuschalten des Arbeitsaggregats sofort die erforderliche Leistung bereitgestellt
ist.
[0007] Zweckmäßig ist ferner die Verfahrensvariante gemäß Anspruch 3, weil durch Betätigen
des Fahrhauptschalters zum Unterbrechen der Fahrt auf die Leerlaufdrehzahl gesenkt
wird, falls keine Arbeitsaggregate zugeschaltet sind. Die Anpassung erfolgt unverzüglich,
was die Umweltbelastung spürbar reduziert.
[0008] Von eigenständiger erfinderischer Bedeutung ist die zum Durchführen des Verfahrens
geeignete Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der neben dem Fahrantrieb an den Dieselmotor
anschließbare Arbeitsaggregate sowie ein Fahrhauptschalter und eine Verstelleinrichtung
für die Einspritzpumpe des Dieselmotors vorgesehen sind. Die Verstellhilfsvorrichtung
wird durch den Schalter oder die Schalteinheit zum Zu- und Abschalten des Arbeitsaggregates
dazu veranlaßt, die Drehzahl über die Verstelleinrichtung an den momentanen Leistungsbedarf
anzupassen.
[0009] Die Anpassung kann dabei so vorgenommen werden, daß zwischen der Nenndrehzahl und
der Leerlaufdrehzahl verstellt wird, oder daß Zwischendrehzahlwerte zwischen den beiden
Grenzwerten in Abhängigkeit vom momentanen Leistungsbedarf aufgesucht werden. Die
Anpassung ist ohne nennenswerten Zeitverzug durchführbar. Die angepaßte Drehzahl wird
bis zu einer Änderung des Leistungsbedarfs beibehalten. Die Umweltbelastung und der
Treibstoffverbrauch werden spürbar reduziert.
[0010] Zweckmäßig ist ferner die Ausführungsform der Vorrichtun gemäß Anspruch 5, die ebenfalls
von eigenständiger erfinderischer Bedeutung ist. Die Verstellhilfsvorrichtung ist
bei dieser Ausbildung dafür verantwortlich, bei einer oder nach einer Unterbrechung
des Einbau-Fahrbetriebs die Drehzahl unverzüglich anzupassen, ohne daß der Fahrer
hierauf Einfluß zu nehmen hätte.
[0011] Beim Abregeln auf die Leerlaufdrehzahl haben zugeschaltete oder zuzuschaltende Arbeitsaggregate
Priorität, d.h., daß das Abregeln nur bis auf die Drehzahl des momentanen Leistungsbedarfs
des oder der Arbeitsaggregate erfolgt, bzw. von der bereits eingestellten Leerlaufdrehzahl
sofort wieder auf die notwendige Drehzahl hochgeregelt wird, falls ein Arbeitsaggregat
zugeschaltet wird. Umgekehrt hat die Einstellung der Drehzahl auf die Nenndrehzahl
bei Betätigen des Fahrhauptschalters zur Wiederaufnahme der Fahrt gegenüber noch zugeschalteten
Arbeitsaggregaten Priorität. Bei Fahrbetrieb kann die Verstellhilfsvorrichtung keinen
regelnden Einfluß nehmen.
[0012] Eine baulich einfache, funktionssichere Ausführungsform geht aus Anspruch 6 hervor.
Über den Stellzylinder wird die Regelstange der Einspritzpumpe beim Einbau-Arbeits-Betrieb
verstellt. Die Verstellhilfsvorrichtung greift nur bei Unterbrechungen des Einbau-Arbeits-Fahrbetriebs
ein, und zwar bei Betätigen des Fahrhauptschalters und/oder des Schalters oder der
Schalteinheit. Mit einem Wegesteuerventil, das auf verschiedene Weise betätigbar sein
kann, läßt sich eine feinfühlige und rasch ansprechende Verstellung des Stellzylinders
vornehmen.
[0013] Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform, bei der die Drehzahl des Dieselmotors zwischen
Leerlaufund Nenndrehzahl verstellt wird, geht aus Anspruch 7 hervor. Bei einer Unterbrechung
des Einbau-Arbeits-Fahrbetriebs wird ohne zugeschaltete Arbeitsaggregate die Leerlaufdrehzahl
eingestellt. Wenn dann der Fahrhauptschalter, ein Schalter für ein Arbeitsaggregat
oder eine Schalteinheit für ein Arbeitsaggregat betätigt werden, wird wieder die Nenndrehzahl
eingestellt. Bei mit Leerlaufdrehzahl laufendem Dieselmotor ist die Umweltbelastung
durch Lärm oder Abgase spürbar reduziert. Der Treibstoffverbrauch bleibt gering.
[0014] Eine zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 8 hervor. Der Dieselmotor hat
die Bohlenheizung mit der notwendigen Leistung zu versorgen, im Falle einer elektrischen
Bohlenheizung über einen vom Dieselmotor angetriebenen Generator.
[0015] Zweckmäßig ist hierfür die Ausführungsform gemäß Anspruch 9, weil der Temperaturschalter
die Bohlenheizung bei Erreichen der gewünschten Vorwärmtemperatur abschaltet, so daß
die Anpassung der Drehzahl des Dieselmotors nur im Hinblick auf den momentanen Leistungsbedarf
erfolgt und nicht allein im Hinblick auf die zugeschaltete Bohlenheizung, die bei
ausreichender Temperatur in eingeschaltetem Zustand keine Leistung abnimmt.
[0016] Eine weitere, vorteilhafte alternative Ausführungsform geht aus Anspruch 10 hervor.
Das 4/3-Wegesteuerventil mit Stellmagnetbetätigung läßt es zu, die Verstelleinrichtung
stufenlos zwischen der Leerlauf- und der Nenndrehzahl der Einspritzpumpe zu verstellen.
Die Befehle stammen von der elektronischen Steuervorrichtung, die über den momentanen
Leistungsbedarf informiert ist oder wird und die Drehzahl anpaßt. Die Steuervorrichtung
wird in einer einfachen Ausführungsform allein durch das Zuschaltsignal oder Abschaltsignal
eines Arbeitsaggregats oder des Fahrantriebs über den momentanen Leistungsbedarf und
die dafür erforderliche Drehzahl des Dieselmotors informiert, während der Drehzahlgeber
des Dieselmotors die Ist-Drehzahl repräsentiert. Die Vergleicherschaltung stellt einen
Unterschied zwischen der Ist- und der Solldrehzahl fest, damit die Steuervorrichtung
die Ist-Drehzahl an die Solldrehzahl anpassen kann, ehe sie über das Stellorgan an
das Arbeitsaggregat zuschaltet. Für die Anpassung der Drehzahl werden hierbei zweckmäßigerweise
im Straßenfertiger für andere Zwecke vorgesehene Komponenten mitbenutzt.
[0017] Eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung geht weiterhin aus Anspruch 11
hervor. Sofern die elektronische Steuervorrichtung mit einem Mikroprozessor und Speichermöglichkeiten
bestückt ist, lassen sich die zusätzlichen Regelfunktionen zur Anpassung der Drehzahl
an den momentanen Leistungsbedarf auf einfache Weise mit berücksichtigen. Bei einfachen
Steuervorrichtungen genügen einfache Schaltkreise oder Schaltelemente, um die notwendigen
Funktionen sicherzustellen.
[0018] Wichtig ist ferner die Ausführungsform von Anspruch 12. Hierbei kann der Generator
zur Stromversorgung der Bohlenheizung so ausgelegt sein, daß er zur Versorgung der
Bohlenheizung nicht die Nenndrehzahl, sondern eine niedrigere Drehzahl benötigt. Über
die Steuervorrichtung kann dann dieser Drehzahlwert eingestellt werden. Der Dieselmotor
arbeitet dann mit gutem Wirkungsgrad und ohne die Umwelt in unzweckmäßigem Maß zu
belasten. Dies kann auch dadurch erreicht werden, daß die Schaltereinheit unter Umgehung
der Steuervorrichtung die Stellmagnetbetätigungen direkt ansteuert und eine Steuerspannung
bereitstellt, bei der ein Zwischendrehzahlwert unterhalb der Nenndrehzahl eingestellt
wird.
[0019] Wichtig ist in diesem Zusammenhang die Ausführungsform gemäß Anspruch 13, weil der
Temperaturschalter temperaturabhängig anzeigt, ob die Bohlenheizung Leistung benötigt
oder nicht.
[0020] Wichtig ist ferner die Ausführungsform von Anspruch 14, weil die Verzögerungsschaltung
dafür sorgt, daß die Drehzahl angepaßt wird, ehe das oder die Arbeitsaggregate zugeschaltet
werden. Dies verhindert das Abwürgen des Dieselmotors.
[0021] Günstig ist schließlich die Ausführungsform gemäß Anspruch 15, weil die Verzögerungsschaltung
sich individuell die Ansprechträgheit des Dieselmotors berücksichtigt, so daß das
Zuschalten oder auch Abschalten eines Arbeitsaggregates erst dann erfolgt, wenn die
richtige Drehzahl erreicht ist.
[0022] Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in einem Blockschaltbild eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Regeln
der Drehzahl des Dieselmotors eines Straßenfertigers,
Fig. 2 in einem Blockschaltbild eine zweite Ausführungsform, und
Fig. 3 als Diagramm den Verlauf des Signals zur Anpassung der Drehzahl über der Zeit.
[0023] Eine Vorrichtung 1 gemäß Fig. 1 zum Regeln der Drehzahl eines nicht-dargestellten
Dieselmotors eines Straßenfertigers F regelt die Drehzahl an einer Einspritzpumpe
2 mit deren Regelstange 3, die über eine Stange 6 mit einem Kolben 5 eines hydraulischen
Stellzylinders 4 verbunden ist, der im Fertiger F abgestützt ist. Der Stellzylinder
4 bildet mit der Stange 6 und der Regelstange 3 eine Verstelleinrichtung für die Einspritzpumpe
2. Der Stellzylinder 4 ist über zwei Versorgungsleitungen 7, 8 an eine nicht-dargestellte
Druckquelle angeschlossen. Die Drucksteuerung für die Versorgungsleitungen 7, 8 ist
bei 9 angedeutet. Ein nicht-gezeigter Fahrfußhebel oder ein Drehzahlregelhebel des
Fertigers greift direkt an der Regelstange 3 an.
[0024] Der Verstelleinrichtung ist in den Versorgungsleitungen 7, 8 eine Verstellhilfsvorrichtung
10 vorgeordnet, die im vorliegenden Fall ein 4/2-Wegesteuerventil mit einem Stellmagneten
11 und einer Rückstellfeder 11 ist. In der dargestellten Lage ist die Leerlaufdrehzahl
eingestellt, d.h. der Kolben 5 ist in seine linke Endstellung verschoben. Mittels
des Stellmagneten 11 läßt sich das 4/2-Wegesteuerventil in seine Steuerstellung verstellen,
in der der Kolben 5 nach rechts verstellt wird.
[0025] Für den Einbau-Fahrbetrieb des Fertigers ist ein Fahrhauptschalter 13 vorgesehen,
der an eine Versorgungsleitung 14 angeschlossen ist und von dem eine Anschlußleitung
15 zum nicht-dargestellten Fahrantrieb bzw. einem Stellglied oder einer Kupplungsbetätigung
führt. Eine Zweigleitung 16 führt vom Fahrhauptschalter 13 zu einer Anschlußleitung
17 des Stellmagneten 11. An die Anschlußleitung 17 ist eine Leitung 18 von einer Schalteinheit
20 angeschlossen, die zum Zu- und Abschalten einer Bohlen-Heizung 19 dient, die über
eine Leitung 21 mit Strom versorgt wird. Die Leitung 21 kann an einen nicht-dargestellten
Generator angeschlossen sein, der mittels des Dieselmotors angetrieben wird. In die
Leitung 18 ist zwischen der Schalteinheit 20 und dem Stellmagneten 11 ein Temperaturschalter
22 eingeordnet, der unterhalb einer voreingestellten Temperatur in der Heizung 19
schließt und bei Erreichen dieser Temperatur öffnet und die Leitung 18 unterbricht.
[0026] In Fig. 1 ist der Fahrhauptschalter 13 geöffnet, so daß der Fertiger steht. Die Schalteinheit
20 ist ebenfalls geöffnet, so daß die Heizung 19 nicht betrieben wird. Der Stellmagnet
11 ist entregt; die Feder 12 hält das Steuerventil in der gezeigten Durchgangsstellung,
in der der Kolben 5 die Regelstange 3 in der Stellung der Leerlaufdrehzahl hält. Der
Dieselmotor läuft mit Leerlaufdrehzahl.
[0027] Wird zur Inbetriebnahme der Heizung 19 die Schalteinheit 20 betätigt, dann liegt
an der Leitung 18 zum Stellmagneten 11 Spannung an, sofern der Temperaturschalter
22 geschlossen ist. Das 4/2-Wegesteuerventil wird in seine Steuerstellung verstellt,
in der der Kolben 5 die Regelstange 3 in die Nenndrehzahlstellung verstellt. Der Dieselmotor
läuft mit Nenndrehzahl, so daß der Generator die Heizung 19 speist, bis der Temperaturschalter
22 bei Erreichen der eingestellten Temperatur abfällt und die Feder 12 das 4/2-Wegesteuerventil
in die Durchgangsstellung gemäß Fig. 1 verstellt, worauf der Kolben 5 seinerseits
die Regelstange 3 in die Leerlaufstellung zurückstellt.
[0028] Wird der Fahrhauptschalter 13 geschlossen, dann wird der Stellmagnet 11 über die
Leitung 16 erregt, und der Dieselmotor auf seine Nenndrehzahl hochgeregelt.
[0029] Bei der Vorrichtung 1′ gemäß Fig. 2 sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die Verstellhilfsvorrichtung
10′ ein 4/3-Wegesteuerventil mit doppelseitiger Stellmagnetbetätigung 11′, und ist
der Stellmagnetbetätigung 11′ eine elektronische Steuervorrichtung 27 zugeordnet.
Ferner ist ein Arbeitsaggregat 23 des Fertigers, z.B. eine in der Fördermenge regelbare
Hydraulikpumpe, mit einem Stellorgan 24 und einem Stellglied 25 vorgesehen, das mittels
eines Schalters 26 wahlweise zu- oder abschaltbar ist, der in eine von der Leitung
14 zur Steuervorrichtung 27 führende Leitung 28 eingeordnet ist. Das Stellglied 25
ist über eine Leitung 29 an die Steuervorrichtung 27 angeschlossen. Die Leitung 16
vom Fahrhauptschalter 13 ist an die Anschlußleitung 17 zur Steuervorrichtung 27 angeschlossen.
Ein Drehzahlgeber 35 für die Ist-Drehzahl des Dieselmotors ist über eine Leitung 36
an die Steuervorrichtung 27 angeschlossen. Die Stellmagnetbetätigung 11′ der Verstellhilfsvorrichtung
10′ ist schließlich über Leitungen 30 und 34 an die Steuervorrichtung 27 angeschlossen.
[0030] In der Steuervorrichtung 27 sind eine Vergleicherschaltung 31, eine Verzögerungsschaltung
32 und eine speicherähnliche Schaltung 33 enthalten. Die Schaltung 33 enthält ein
auf den Leistungsbedarf, z.B. des Arbeitsaggregats 23, abgestimmtes Drehzahlsignal.
[0031] Falls die Heizung 19 vorgesehen ist, ist sie mit der Schalteinheit 20 und dem Temperaturschalter
22 über die Leitung 18 an die Steuervorrichtung 27 angeschlossen. Denkbar ist aber
auch, wie bei 18′ strichliert angedeutet, die Leitung 18 direkt an die Leitung 30
anzuschließen.
[0032] In der Vergleicherschaltung 31 werden die vom Drehzahlgeber 35 bereitgestellten Signale
der Ist-Drehzahl mit Signalen der Soll-Drehzahl aus der Schaltung 33 verglichen und
wird über die Leitung 29 ein Stellsignal an das Stellglied 25 übermittelt, wenn der
Vergleich die Übereinstimmung zwischen der Ist- und der Soll-Drehzahl feststellt.
Zuvor oder gleichlaufend mit dem Vergleich gibt die Steuervorrichtung 27 über die
Leitungen 30, 34 an die Stellmagnetbetätigung 11′ Signale ab, die das 4/3-Wegesteuerventil
betätigt und über den Stellzylinder 4 die Drehzahl verstellt.
[0033] In Fig. 2 ist der Einbau-Arbeits-Fahrbetrieb unterbrochen, da der Fahrhauptschalter
13 geöffnet ist. Die Heizung 19 ist abgeschaltet. Das Arbeitsaggregat 23 ist mittels
des Schalters 26 abgeschaltet. Das 4/3-Wegesteuerventil befindet sich in einer Neutralstellung.
Der Stellzylinder 4 ist hydraulisch blockiert, wobei die Regelstange die Leerlaufdrehzahl
hält.
[0034] Wird der Fahrhauptschalter 13 geschlossen, dann wird über die Steuervorrichtung 27
das 4/3-Wegesteuerventil in seine rechte Steuerstellung verstellt. Die Drehzahl wird
auf die Nenndrehzahl hochgefahren. Wird der Schalter 26 geschlossen, so wird über
die Steuervorrichtung 27 und die Leitung 29 das Stellglied 25 betätigt und das Aggregat
23 zugeschaltet. Wird auch die Schalteinheit 20 geschlossen, so schließt auch der
Temperaturschalter 22. Die Nenndrehzahl wird aber unverändert beibehalten.
[0035] Wird bei geöffnetem Fahrhauptschalter 13, während einer einer Unterbrechung des Einbau-Arbeits-Fahrbetriebs
der Schalter 26 geschlossen, um das Arbeitsaggregat 23 zuzuschalten, so wird zunächst
von der Steuervorrichtung 27 ein Stellsignal 29 an das Stellglied 25 angelegt, ohne
dies zu verstellen. Über die Leitungen 30, 34 wird die Stellmagnetbetätigung 11′ so
betätigt, daß der Stellzylinder 4 die Drehzahl hochfährt. Mit dem Schließen des Schalters
26 erhält die Vergleicherschaltung 31 das dem Aggregat 23 zugeordnete Drehzahlsignal
aus der Speicherschaltung 33, das mit dem vom Drehzahlgeber 35 bereitgestellten und
die Ist-Drehzahl repräsentierenden Signal verglichen wird. Der Stellzylinder 4 wird
solange betätigt, bis die Ist-Drehzahl der Soll-Drehzahl gleich ist. Danach wird der
Stellzylinder 4 hydraulisch blockiert und gleichzeitig über die Leitung 29 das Stellglied
25 verstellt, so daß das Arbeitsaggregat zugeschaltet wird. Der Vergleich wird z.B.
fortlaufend wiederholt und die Drehzahl des Dieselmotors dem Leistungsbedarf des Arbeitsaggregates
23 entsprechenden Wert eingeregelt. Wird ein zweites, nicht-gezeigtes Arbeitsaggregat
durch einen weiteren nicht-gezeigten Schalter aktiviert, dann regelt die Steuervorrichtung
27 die Drehzahl des Dieselmotors weiter hoch, damit für die beiden oder auch weitere
Arbeitsaggregate genügend Leistung zur Verfügung steht.
[0036] Wird dann der Fahrhauptschalter 13 geschlossen, dann stellt die Steuervorrichtung
27 die Drehzahl auf die Nenndrehzahl des Dieselmotors ein. Die Nenndrehzahl wird bei
geschlossenem Fahrhauptschalter 13 unverändert beibehalten, unabhängig davon, ob weitere
Arbeitsaggregate oder die Heizung 19 zu- oder abgeschaltet werden.
[0037] Wird bei geöffnetem Schalter 26 und geöffnetem Hauptfahrschalter 13 die Schalteinheit
20 geschlossen, so schließt auch der Temperaturschalter 22, sofern die Temperatur
bei der Heizung unterhalb der eingestellten Temperatur liegt. Über die Leitung 18
wird entweder der Steuervorrichtung 27 aufgegeben, die Drehzahl von der Leerlaufdrehzahl
ausgehend nach oben zu regeln, und zwar auf einen die Versorgung der Heizung 19 gewährleistenden
Wert, oder wird über die Leitung 18′ direkt die Stellmagnetbetätigung 11′ zum Hochfahren
der Drehzahl angesteuert. Wenn der nicht-gezeigte, die Heizung 10 versorgende Generator
bereits bei einer unterhalb der Nenndrehzahl liegenden Drehzahl ausreichende Stromleistung
bereitstellt, braucht die Drehzahl nur bis zu diesem Wert hochgefahren zu werden.
Es kann aber sowohl über die Leitung 18′ als auch mittels der Steuervorrichtung 27
für die Heizung 19 sofort auf die Nenndrehzahl hochgeregelt werden. Wird ein Arbeitsaggregat
z.B. die Hydraulikpumpe 23, abgeschaltet oder die Heizung 19, dann wird die Drehzahl
entsprechend dem momentanen Leistungsbedarf zurückgenommen.
[0038] Wird bei geschlossenem Schalter 26 und geschlossener Schalteinheit 20 mit geschlossenen
Temperaturschalter 22 der Fahrhauptschalter 13 geöffnet, dann wird über die Steuervorrichtung
27 die Drehzahl von der Nenndrehzahl in Richtung auf die Leerlaufdrehzahl soweit abgeregelt,
daß für die noch aktiven Aggregate genügend Leistung zur Verfügung steht.
[0039] Die Verzögerungsschaltung 32 der Steuervorrichtung 27 kann auf einen festen Wert
eingestellt sein, um das Verstellen des Stellorgans 25 erst nach einer Zeitspanne
zuzulassen, bei der sichergestellt ist, daß der Dieselmotor die notwendige Drehzahl
erreicht hat. Sie kann aber auch solange verzögern, bis die jeweilige Ist-Drehzahl
mit der Soll-Drehzahl übereinstimmt, was die Vergleicherschaltung 31 festzustellen
hat.
[0040] In der Steuervorrichtung 27 kann die Schaltung 33 feste Spannungswerte für die Leitungen
30, 34 aufweisen, die bei Betätigen des Schalters 26 bzw. 20 wirksam werden. Die Vergleicherschaltung
31 vergleicht dann die Ist-Drehzahl vom Drehzahlgeber 35, die in Form einer Spannung
vorliegen kann, mit den festgelegten Spannungswerten, so daß das Stellsignal in der
Leitung 29 erst weitergeleitet wird, wenn die erforderliche Drehzahl des Dieselmotors
erreicht ist.
[0041] Aus Fig. 3 ist im Diagramm der Ablauf des Verfahrens ersichtlich, mit dem die Vorrichtung
gemäß Fig. 1 oder gemäß Fig. 2 die Drehzahl anpaßt.
[0042] Auf der vertikalen Achse ist das Signal für die Drehzahl des Dieselmotors; auf der
horizontalen Achse die Zeit aufgetragen. Die ausgezogen gezeichnete Kurve K verdeutlicht
den Signalverlauf über der Zeit.
[0043] Wird bei Einbau-Arbeitsfahrt und Nenndrehzahl nN zum Zeitpunkt STOP der Fahrhauptschalter
13 geöffnet, fällt die Drehzahl auf die Leerlaufdrehzahl nL. Der Fertiger steht. Wird
zum Zeitpunkt HZ/TH EIN die Schalteinheit 20 bei geschlossenem Temperaturschalter
22 geschlossen, dann wird die Drehzahl wieder auf die Nenndrehzahl nN (Fig. 1) angehoben,
und zwar bis am Zeitpunkt HZ/TH AUS entweder der Temperaturschalter 22 oder die Schalteinheit
20 geöffnet wird. Dann fällt die Drehzahl wieder auf die Leerlaufdrehzahl nL ab. Ist
der Generator für die Heizung so ausgelegt, daß er bereits bei einer Drehzahl nHz
eine ausreichende Stromversorgung gewährleistet, dann wird die Drehzahl über die vorerwähnte
Zeitdauer nur bei dem Wert nHZ (strichpunktierte Linie) gehalten (Fig. 2). Wird zum
Zeitpunkt FAHRT der Hauptschalter 13 wieder geschlossen, dann wird die Drehzahl auf
die Nenndrehzahl nN angehoben. Zum Zeitpunkt STOP wird der Fahrhauptschalter 13 wieder
geöffnet, um die Einbau-Arbeitsfahrt zu unterbrechen, worauf die Drehzahl auf die
Leerlaufdrehzahl nL abgesenkt wird. Wird zum Zeitpunkt AG1 ein erstes Arbeitsaggregat
zugeschaltet, so wird die Drehzahl auf den Wert nAG1 angehoben, und zwar bis zum Zeitpunkt
AG2, an dem ein zweites Arbeitsaggregat zugeschaltet wird. Dann wird die Drehzahl
auf einen Wert nAG1+2 angehoben (Fig. 2). Sobald zum Zeitpunkt FAHRT erneut der Fahrhauptschalter
13 geschlossen wird, wird die Drehzahl wieder auf die Nenndrehzahl nN angehoben. Der
Fahrhauptschalter 13 hat diesbezüglich Vorrang gegenüber den anderen Schaltern (Fig.
1, 2).
[0044] In Fig. 3 ist strichliert eine Kurve K1 gezeigt, die das in der Praxis übliche Verfahren
zum Regeln der Drehzahl andeutet. Der Fahrer läßt die Nenndrehzahl auch bei Stillstand
stehen, weil er nicht weiß, welche Leistung für den Fall erforderlich ist, daß die
Heizung eingeschaltet oder ein Arbeitsaggregat zugeschaltet wird. Ein aufmerksamer
Fahrer kann gegebenenfalls nach dem Öffnen des Fahrhauptschalters die Drehzahl manuell
auf die Leerlaufdrehzahl abregeln, wie dies im rechten Teil des Diagramms angedeutet
ist. Sobald er dann aber ein Arbeitsaggregat zuschaltet (AG1), muß er voreilend auf
die Nenndrehzahl hochstellen. Die schraffierten Flächenbereiche zuischen der Kurve
K und der Kurve K1 verdeutlichen, wie während dieser Phasen die Umwelt belästigt und
Treibstoff vergeudet wird, dadurch, daß der Dieselmotor mit höherer Drehzahl läuft
als es dem Leistungsbedarf entspricht.
1. Verfahren zum Regeln der Drehzahl eines Dieselmotors eines Straßenfertigers, der
neben einem Fahrantrieb an den Dieselmotor angeschlossene Arbeitsaggregate aufweist,
bei dem eine vorgesehene Verstellvorrichtung die Einspritzpumpe zumindest zwischen
einer Leerlaufdrehzahlstellung und einer Nenndrehzahlstellung verstellt und bei dem
für den Einbau-Arbeitsfahrbetrieb ein an den Fahrantrieb angeschlossener Fahrhauptschalter
für den Einbau-Arbeitsfahrbetrieb vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl während Unterbrechungen des Arbeits-Einbau-Fahrbetriebs automatisch
an den momentanen Leistungsbedarf zu diesem Zeitpunkt aktiver Arbeitsaggregate (z.B.
Förderer, Heizung, Verdichter) angepaßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl zumindest nach Auftreten des jeweiligen Zuschaltsignals für ein
Arbeitsaggregat voreilend zum Zuschalten bzw. Abschalten angepaßt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl bei Abschalten des Fahrantriebs für den Einbau-Arbeits-Fahrbetrieb
automatisch auf die Leerlaufdrehzahl und bei Zuschalten des Fahrantriebs automatisch
auf die Nenndrehzahl verstellt wird.
4. Vorrichtung zum Regeln der Drehzahl eines Dieselmotors eines Straßenfertigers, der
neben einem Fahrantrieb an den Dieselmotor anschließbare Arbeitsaggregate aufweist,
mit einem Fahrhauptschalter und mit einer Verstelleinrichtung für die Einspritzpumpe
des Dieselmotors, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Verstelleinrichtung (4, 6, 3) eine Verstellhilfsvorrichtung (10, 10′)
verbunden ist, daß die Verstellhilfsvorrichtung (10, 10′) zumindest mit einem Schalter
(26) oder einer Schalteinheit (20) zum Zu- und Abschalten des Arbeitsaggregates (23,
19) in Schaltverbindung steht, und daß die Einspritzpumpe bei geschlossenem Schalter
(26) bzw. Schalteinheit (20) mittels der Verstellhilfsvorrichtung (10, 10′) aus der
Leerlaufdrehzahlstellung bis in die Nenndrehzahlstellung verstellbar ist.
5. Vorrichtung zum Regeln der Drehzahl eines Dieselmotors eines Straßenfertigers, der
neben einem Fahrantrieb an den Dieselmotor anschließbare Arbeitsaggregate aufweist,
mit einem Fahrhauptschalter und mit einer Verstelleinrichtung für die Einspritzpumpe
des Dieselmotors, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Verstelleinrichtung (4, 6, 3) eine Verstellhilfsvorrichtung (10) verbunden
ist, daß die Verstellhilfsvorrichtung (10) mit dem Fahrhauptschalter (13) in Schaltverbindung
steht, und daß die Einspritzpumpe (2) bei getrenntem Fahrhauptschalter (13) mittels
der Verstellhilfsvorrichtung (10) zumindest in die Leerlaufdrehzahlstellung verstellbar
ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (4, 6, 3) einen doppelseitig beaufschlagbaren Stellzylinder
(4) für die Regelstange (3) der Einspritzpumpe (2) aufweist, und daß die Verstellhilfsvorrichtung
(10) ein in die Versorgungsleitungen (7, 8) des Stellzylinders (4) eingesetztes 4/2-Wegesteuerventil
ist, das vom Fahrhauptschalter (13) und/oder dem Schalter (26) bzw. der Schalteinheit
(20) mechanisch, pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das 4/2-Wegesteuerventil mit einem Stellmagneten (11) aus seiner die Nenndrehzahlstellung
der Einspritzpumpe (2) definierenden Durchgangsstellung in seine Steuerstellung schaltbar
ist, in der der Stellzylinder (4) die Leerlaufstellung der Einspritzpumpe (2) einstellt,
und daß der Stellmagnet (11) parallel an den Fahrhauptschalter (13) und der Schalter
(26) bzw. die Schalteinheit (20) für die Zu- und Abschaltung des Arbeitsaggregats
(23, 19) angeschlossen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Arbeitsaggregat (19) eine, vorzugsweise elektrische, Bohlenheizung ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stellmagneten (11) und der Schalteinheit (20) ein Temperaturschalter
(22) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (4, 6, 3)einen doppelseitig beaufschlagbaren Stellzylinder
(4) für die Regelstange (3) der Einspritzpumpe (2) aufweist, daß die Verstellhilfsvorrichtung
(10′) ein in die Versorgungsleitungen (7, 8) des Stellzylinders (4) eingesetztes 4/3-Wegesteuerventil
mit Stellmagnetbetätigung (11′) ist, daß für die Stellmagnetbetätigung (11′) eine
elektronische Steuervorrichtung (27) vorgesehen ist, an die zueinander parallel der
Fahrhauptschalter (13) und wenigstens ein Schalter (26, 20) zum Zu- und Abschalten
eines Arbeitsaggregats (19, 23) angeschlossen sind, und daß die Steuervorrichtung
(27) über Signalleitungen (36, 29) mit einem Drehzahlgeber (35) des Dieselmotors und
mit einem Stellorgan (24, 25) für das Arbeitsaggregat (23) verbunden ist und eine
Vergleicherschaltung (31) für Ist-Drehzahl- Signale und bedarfsabhängige Soll-Drehzahl-Signale
enthält.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (27) durch den Leistungsbedarf der Arbeitsaggregate festgesetzte
Soll-Drehzahl-Signale, vorzugsweise als adressierte Parameter in einem abfragbaren
Speicher (32), enthält, die für die Vergleicherschaltung (31) mittels der jeweils
zum Zu- oder Abschalten vorgesehenen Schalter (20, 26, 13) aktivierbar sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Arbeitsaggregat (19) eine vorzugsweise elektrische, Bohlenheizung
ist, die über die Schaltereinheit (20) parallel zum Fahrhauptschalter (13) und parallel
zum Schalter ( 26) für das weitere Arbeitsaggregat (23) an die Steuervorrichtung (27)
oder die Steuervorrichtung (27) umgehend direkt an die Stellmagnetbetätigung (11′)
angeschlossen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schalteinheit (20) und der Steuervorrichtung (27) bzw. zwischen
der Schalteinheit (20) und der Stellmagnetbetätigung (11′) ein Temperaturschalter
(22) vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (27) eine Verzögerungsschaltung (33) enthält, mit der ein
Stellsignal für das Stellorgan (24, 25) bis nach der Anpassung der Drehzahl zurückhaltbar
sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10, 11 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsschaltung (33) die Stellsignale in Abhängigkeit von der Vergleicherschaltung
(31) bei Übereinstimmung der Istmit der Soll-Drehzahl freigibt.