DE3911401C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Drehzahl eines Dieselmotors eines Straßenfertigers - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Regeln der Drehzahl eines Dieselmotors eines Straßenfertigers, an den neben einem Fahrantrieb Arbeitsaggregate anschließbar sind, bei dem eine Verstelleinrichtung die Einspritzpumpe zwischen Leerlauf und Nenndrehzahl verstellt und ein an den Fahrantrieb angeschlossener Fahrhauptschalter für den Einbau-Arbeits-Fahrbetrieb vorgesehen ist, wird die Drehzahl während Unterbrechungen des Einbau-Arbeits-Fahrbetriebs automatisch an den momentanen Leistungsbedarf der zu diesem Zeitpunkt aktiven Arbeitsaggregate, z. B. Förderer, Heizung, Verdichter, angepaßt. Eine zum Durchführen des Verfahrens geeignete Vorrichtung weist eine mit der Verstelleinrichtung (4, 6, 3) verbundene Verstellhilfsvorrichtung (10, 10') auf, die zumindest mit einem Schalter (26) oder einer Schalteinheit (20) zum Zu- und Abschalten des Arbeitsaggregats (33, 19) in Schaltverbindung steht und die Einspritzpumpe (2) aus der Leerlaufdrehzahlstellung automatisch bis zur Nenndrehzahlstellung verstellen kann. Bei Unterbrechungen des Einbau-Arbeits-Fahrbetriebs werden die Umweltbelastung und der Energieverbrauch vermindert.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, vorbekannt aus einem firmeninternen Stand der Technik.
• 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.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren 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.
• Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung mit dem Verfahren gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
• Bei diesem Verfahren ist der Fahrer nur mit den Anforderungen konfrontiert, in Abhängigkeit von den Erfordernissen des Einbau-Arbeits-Fahrbetriebs des Straßenfertigers den Fahrhauptschalter zu betätigen und Arbeitsaggregate zu- oder 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 des 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.
• 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.
• Zweckmäßig ist ferner die Verfahrensvariante gemäß Anspruch 3, weil durch Betätigen des Fahrhauptschalters zum Unterbrechen der Fahrt die Leerlaufdrehzahl gesenkt wird, falls keine Arbeitsaggregate zugeschaltet sind. Die Anpassung erfolgt unverzüglich, was die Umweltbelastung spürbar reduziert.
• 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.
• 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.
• Zweckmäßig ist ferner die Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Anspruch 5, die ebenfalls von eigenständiger erfinderischer Bedeutung ist. Die Verstellhilfsvorrichtung ist bei dieser Ausbildung dafür verantwortlich, bei einer Unterbrechung oder nach einer Unterbrechung des Einbau-Fahrbetriebs die Drehzahl unverzüglich anzupassen, ohne daß der Fahrer hierauf Einfluß zu nehmen hätte.
• 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.
• 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.
• Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform, bei der die Drehzahl des Dieselmotors zwischen Leerlauf und 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.
• 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.
• 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.
• Eine weitere, vorteilhafte alternative Ausführungsform geht aus Anspruch 10 hervor. Das hierbei verwendete 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.
• 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 mitberücksichtigen. Bei einfachen Steuervorrichtungen genügen einfache Schaltkreise oder Schaltelemente, um die notwendigen Funktionen sicherzustellen.
• 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.
• Wichtig ist in diesem Zusammenhang die Ausführungsform gemäß Anspruch 13, weil der Temperaturschalter temperaturabhängig anzeigt, ob die Bohlenheizung Leistung benötigt oder nicht.
• 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.
• 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.
• Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigt
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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 19speist, 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.
• Wird der Fahrhauptschalter 13 geschlossen, dann wird der Stellmagnet 11 über die Leitung 16 erregt, und der Dieselmotor auf seine Nenndrehzahl hochgeregelt.
• Bei der Vorrichtung 1&min; gemäß Fig. 2 sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist die Verstellhilfsvorrichtung 10&min; ein 4/3-Wegesteuerventil mit doppelseitiger Stellmagnetbetätigung 11&min;, und ist der Stellmagnetbetätigung 11&min; eine elektronische Steuervorrichtung 27 angeordnet. 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&min; der Verstellhilfsvorrichtung 10&min; ist schließlich über Leitungen 30 und 34 an die Steuervorrichtung 27 angeschlossen.
• 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.
• 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&min; strichliert angedeutet, die Leitung 18 direkt an die Leitung 30 anzuschließen.
• 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&min; Signale ab, die das 4/3-Wegesteuerventil betätigt und über den Stellzylinder 4 die Drehzahl verstellt.
• 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.
• 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.
• Wird bei geöffnetem Fahrhauptschalter 13, während 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 Stellmagnetbestätigung 11&min; 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.
• 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.
• 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&min; direkt die Stellmagnetbetätigung 11&min; 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&min; 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Auf der vertikalen Achse ist das Signal für die Drehzahl des Dieselmotors, auf der horizontalen Achse ist dagegen die Zeit aufgetragen. Die ausgezogen gezeichnete Kurve K verdeutlicht den Signalverlauf über der Zeit.
• Wird bei Einbau-Arbeitsfahrt und Nenndrehzahl n N zum Zeitpunkt STOP der Fahrhauptschalter 13 geöffnet, fällt die Drehzahl auf die Leerlaufdrehzahl n L. 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 n N (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 n L ab. Ist der Generator für die Heizung so ausgelegt, daß er bereits bei einer Drehzahl n Hz eine ausreichende Stromversorgung gewährleistet, dann wird die Drehzahl über die vorerwähnte Zeitdauer nur bei dem Wert n HZ (strichpunktierte Linie) gehalten (Fig. 2). Wird zum Zeitpunkt FAHRT der Hauptschalter 13 wieder geschlossen, dann wird die Drehzahl auf die Nenndrehzahl n N angehoben. Zum Zeitpunkt STOP wird der Fahrhauptschalter 13 wieder geöffnet, um die Einbau-Arbeitsfahrt zu unterbrechen, worauf die Drehzahl auf die Leerlaufdrehzahl n L abgesenkt wird. Wird zum Zeitpunkt AG1 ein erstes Arbeitsaggregat zugeschaltet, so wird die Drehzahl auf den Wert n AG1 angehoben, und zwar bis zum Zeitpunkt AG2, an dem ein zweites Arbeitsaggregat zugeschaltet wird. Dann wird die Drehzahl auf einen Wert n AG1 + 2 angehoben (Fig. 2). Sobald zum Zeitpunkt FAHRT erneut der Fahrhauptschalter 13 geschlossen wird, wird die Drehzahl wieder auf die Nenndrehzahl n N angehoben. Der Fahrhauptschalter 13 hat diesbezüglich Vorrang gegenüber den anderen Schaltern (Fig. 1, 2).
• In Fig. 3 ist strichliert eine Kurve K 1 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 zwischen der Kurve K und der Kurve K 1 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.

Claims (15)

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 der 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&min;) verbunden ist, daß die Verstellhilfsvorrichtung (10, 10&min;) 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&min;) 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&min;) ein in die Versorgungsleitungen (7, 8) des Stellzylinders (4) eingesetztes 4/3-Wegesteuerventil mit Stellmagnetbetätigung (11&min;) ist, daß für die Stellmagnetbetätigung (11&min;) 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&min;) 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&min;) 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 Ist- mit der Soll-Drehzahl freigibt.