DE10027193B4

DE10027193B4 - Gasdrehgriff

Info

Publication number: DE10027193B4
Application number: DE2000127193
Authority: DE
Inventors: Edmund Hirth; Werner Schmauder; Joachim Schall
Original assignee: Gustav Magenwirth GmbH and Co KG
Current assignee: Gustav Magenwirth GmbH and Co KG
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2013-04-04
Anticipated expiration: 2020-06-01
Also published as: DE10027193A1

Abstract

Gasdrehgriff (101, 201) zur Betätigung eines Stellglieds (23), das die Kraftstoffzufuhr für einen Verbrennungsmotor bestimmt, wobei der Gasdrehgriff (101, 201) auf einem Lenker (102, 202) eines Fahrzeugs axial uriverschiebbar befestigt ist und ein relativ zum Lenker (102, 202) drehbares Griffrohr (109, 209) aufweist, wobei der Gasdrehgriff (101, 201) ein elektrisches Element (105, 205) aufweist, das ein zu der Drehstellung des Griffrohrs (109, 209) korreliertes Ausgangssignal (20) für die Betätigung des Stellglieds (23) zur Verfügung stellt, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Element (105, 205) eine Sensorspule (107, 207) umfasst, die den Abstand zu einem Sensorelement (108, 208) bestimmt, bei dem auf der der Sensorspule (107, 207) gegenüberliegenden Seite ein Spielausgleich (112, 213) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasdrehgriff gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen derartigen Gasdrehgriff für ein mit einem Lenker steuerbares Fahrzeug bzw. für ein Motorrad.
Bei den bei Motorrädern bekannten Gasdrehgriffen wird das Stellglied, das die Abgabe der Kraftstoffzufuhr für den Verbrennungsmotor bestimmt, über ein Zugseil eingestellt, das durch die Drehung des Griffrohres des Gasdrehgriffs verstellt wird.
Die DE 30 13 008 A1 offenbart einen Gasdrehgriff, bei dem das Griffrohr mit einer einen Bowdenzugseil aufnehmenden Seitrommel starr verbunden. Mit Hilfe des Bowdenzugseils wird das Stellglied betätigt.
Die Verwendung eines Bowdenzugseils zur Betätigung des Stellglieds hat den Nachteil, daß durch die mechanische Belastung bzw. eindringenden Schmutz Verschleiß eintreten kann, der zu Schwierigkeiten führen bzw. die Funktion des Stellglieds beeinträchtigen kann. In Extremfällen kann es auch zu einem Bruch des Zugseils kommen, wodurch eine Betätigung des Stellglieds unmöglich wird. Noch gefährlicher ist der Bruch einer einzelnen Litze und ein damit einhergehendes Verklemmen des Stellglieds in der Gasstellung.
Die DE 195 47 408 A1 , die FR 1049245A , die AT 319068B , die AT 002069 U1 und die DE 197 51 211 A1 offenbaren ebenfalls bekannte Gasdrehgriffe.
Ein Gasdrehgriff gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der DE 298 10 449 U1 bekannt. Nachteilig ist bei diesem Gasdrehgriff eine geringe Meßgenauigkeit für die Bestimmung der Drehstellung des Griffrohrs.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Gasdrehgriff anzugeben, der eine hohe Meßgenauigkeit bei der Bestimmung der Drehstellung des Griffrohrs aufweist.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Gasdrehgriff gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der Gasdrehgriff gemäß Anspruch 1 hat den Vorteil, daß durch den Spielausgleich verhindert wird, dass der Abstand zwischen dem Sensorelement und der Sensorspule durch das für die drehbare Anordnung des Griffrohrs notwendige Spiel beeinflusst wird, wodurch sich eine höhere Meßgenauigkeit für die Bestimmung der Drehstellung des Griffrohrs ergibt.
Vorzugsweise wird das Ausgangssignal des Stellglieds einer Auswerteelektronik zugeführt. Die Verwendung einer Auswerteelektronik hat den Vorteil, daß bei der Betätigung des Stellglieds zusätzlich zum Ausgangssignal des elektrischen Elements des Gasdrehgriffs auch andere Fahrparameter berücksicht werden können. Das Ausgangssignal des elektrischen Elements des Gasdrehgriffs kann in der Auswertelektronik auf einfache Weise mit anderen in elektronischer Form vorliegenden Fahrparametern gekoppelt werden, Fahrparameteren wie bei spielsweise der Motortemperatur, den Parametern einer Kaltstartautomatik, der Fahrzeuggeschwindigkeit, den Parametern eines Tempomaten bzw. einer Geschwindigkeitsregelung, dem Gang des Getriebes, den Parametern eines automatischen Schaltgetriebes, der Lenkradstellung, den Parametern eines elektronischen Lenkssytems, der Bremspedalstellung, den Parametern eines elektronischen Bremsystems bzw. Antiblockiersystems, den jeweiligen Drehzahlen der einzelnen Räder des Fahrzeugs, den Parametern eines Antischlupfsystems, den Parametern eines elektronischen Fahrsystems, wie beipielsweise dem ”Drive-by-wire” Komplettsystem der Firma DaimlerChrysler, oder beliebigen anderen Parametern, die sinnvollerweise mit dem Ausgangssignal des elektrischen Elements des Gasdrehgriffs koppelbar sind.
Das Ausgangssignal des elektrischen Elements des Gasdrehgriffs kann auch dazu verwendet werden, um in die Betätigung von Stellgliedern für andere Fahrzeugsysteme einzugreifen. Beispielsweise kann ein Schaltvorgang eines Automatikgetriebes durch das Ausgangssignal veranlaßt werden. Denkbar ist auch das dosierte Betätigen des Bremsystems, um kritische Fahrsituationen zu vermeiden.
Das Ausgangssignal des elektrischen Elements wird – sofern erforderlich – auf bekannte Weise durch eine nachgeschaltete Elektronik in die für das Steuergerät des Stellglieds erforderliche Signalart (analog, digital, seriell, parallel, CAN usw.) umgewandelt. Üblicherweise erfolgt die Übertragung einer Winkelinformation in Form eines digitalen seriellen Datenstroms mittels CAN-Bus-Protokoll. Dazu wird das Ausgangssignal gegebenfalls durch einen Analog/Digitalwandler in einen digitalen Wert umgewandelt, der über einen Mikrokontroller in ein entsprechendes serielles Protokoll umgesetzt wird.
Eine Ausführung der Erfindung betrifft eine Gasbetätigungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Gasdrehgriff. Das Ausgangssignal des elektrischen Elements wird vorzugsweise einer Auswerteelektronik zugeführt, die über ein Steuergerät, wie z. B. einen Schrittmotor, das Stellglied betätigt. Vorzugsweise erfolgt die Betätigung des Stellglieds auch unter Berücksichtigung anderen Fahrzeugparameter. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Gasbetätigungseinrichtung vorteilhafterweise mit einem Antischlupfsystem kombiniert werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigen:
1 einen Querschnitt eines Gasdrehgriffs, der einige Merkmale der Erfindung aufweist;
2 ein schematisches Diagramm für die Verarbeitung der elektrischen Signale eines erfindungsgemäßen Gasdrehgriffs;
3 einen Querschnitt eines Gasdrehgriffs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 einen Querschnitt eines Gasdrehgriffs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
1 zeigt einen Querschnitt eines Gasdrehgriffs 1, der einige Merkmale der Erfindung offenbart. In der oberen Hälfte von 1 ist dabei das elektrische Element 5 ungeschnitten und in der unteren Hälfte geschnitten dargestellt.
Der Gasdrehgriff 1 weist ein Griffrohr 9 auf, das in bekannter Weise axial unverschiebbar auf dem Lenkerrohr 2 drehbar angeordnet ist. Die drehbare Anordnung erfolgt auf bekannte Weise. Insbesondere ist ein nicht dargestellter Anschlag vorgesehen, der die Drehbewegung begrenzt und die Vollgasstellung bestimmt. Üblicherweise ist ein weiterer Anschlag vorgesehen, der die Ruhestellung des Griffrohrs 9 bestimmt. Mit einer nicht dargestellten Federeinrichtung wird das Griffrohr 9 in diese Ruhestellung gespannt. Bei der Drehung des Griffrohrs 9 in Richtung der Vollgasstellung des Gasdrehgriffs 1 nimmt die erforderliche Kraft mit dem Verdrehwinkel zu. Auf dem Griffrohr 9 ist vorzugsweise ein Griffbezug 11 vorgesehen, um eine angenehme Handhabung zu gewährleisten.
Das in 1 dargestellte elektrische Element 5 weist ein Drehpotentiometer 51 auf. Das Drehpotentiometer 51 umfaßt ein äußeres Lenkerteil 7 und ein inneres Griffteil 8.
Das Lenkerteil 7 ist mit dem Lenkerrohr 2 drehfest verbunden. Die drehfeste Anordnung zwischen dem Lenkerteil 7 und dem Lenkerrohr 2 erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mittels eines Überstands 6, der in eine Aussparung 3 in dem Lenkerrohr eingreift, wie in der oberen Hälfte von 1 gezeigt.
Das Griffteil 8 ist mit dem Griffrohr 9 drehfest verbunden. Die drehfeste Anordnung zwischen dem Griffteil 8 und dem Griffrohr 9 erfolgt mit einem Mitnehmer 10. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Mitnehmer 10 ein Zapfen, der beispielsweise mit dem Griffrohr 9 einstückig ausgebildet ist, mit einer Schlüsselfläche, der in eine entsprechende Ausnehmung in dem Griffteil eingreift, wie in der unteren Hälfte von 1 gezeigt. Andere übliche Wellen-Nabe-Verbindungen sind auch möglich, wie z. B. Paßfeder, Scheibenfeder, Konus usw. Ebenso kann die Wellen-Nabe-Verbindung durch Fügetechniken, wie z. B. Schrumpfen, Kleben, Löten usw. ausgebildet werden.
Das Griffteil 8 ist in dem Lenkerteil 7 drehbar angeordnet. Eine Verdrehung des Griffteils 8 in dem Lenkerteil 7 bewirkt eine elektrische Verstimmung des elektrischen Elements 5. An dem elektrischen Element 5 sind Anschlußleitungen 4 vorgesehen. Die Anschlußleitungen 4 werden zur Weiterleitung eines Signals 20 verwendet, die in Zusammenhang mit 2 beschrieben wird.
Bei Betätigung des Gasdrehgriffs 1 wird mit der Hand der Griffbezug 11 und das Griffrohr 9 gegenüber dem Lenker verdreht. Das elektrische Element wird dabei verstimmt, weil sich das mit dem Lenkerrohr 2 drehfeste Lenkerteil 7 gegenüber dem mit dem Griffrohr 9 drehfesten Griffteil 8 dreht.
2 zeigt ein schematisches Diagramm für die Verarbeitung der elektrischen Signale eines erfindungsgemäßen Gasdrehgriffs.
Die Anschlußleitungen 4 führen das Ausgangssignal 20 zu einer Auswerteelektronik 21. Umfaßt das elektrische Element 5, wie in 1 gezeigt, ein Drehpotentiometer 51, ist das Ausgangssignal ein Maß für den Widerstand des Drehpotentiometers 51, der zu dem Verdrehwinkel des Drehpotentiometers 51 und somit des Griffrohrs 9 proportional ist.
Die Auswerteelektronik 21 wertet das Signal 20 aus und gibt ein entsprechendes Steuersignal an ein Stellglied 23 aus, das die einem Verbrennungsmotor zugeführte Kraftstoffmenge bestimmt. In dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Stellglied 23 von einem Motor 22, beispielsweise einem Schrittmotor, angetrieben. Das Stellglied 23 stellt aufgrund des Steuersignals eine nicht dargestellte Drosselklappe oder andere Kraftstoffgemischzuführeinrichtungen entsprechend ein.
3 zeigt einen Querschnitt eines Gasdrehgriffs 101 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Der Gasdrehgriff 101 weist ein Griffrohr 109 auf, das drehbar und vorzugsweise axial unverschiebbar auf einem Lenkerrohr 102 angeordnet ist. Das Griffrohr 109 ist im Griffbereich von einem Griffbezug 111 umgeben. Eine Rückstellfeder 113 spannt das Griffrohr 108 in seine Ruhestellung vor. Die Rückstellfeder 113 ist eine Drehfeder, die einerseits in ein um das Griffrohr 109 vorgesehenes Gehäuse 114, das mit dem Lenkerrohr 102 drehfest ist, und andererseits in einen Ansatz des Griffrohrs 109 eingreift.
Das elektrische Element 105 ist außerhalb des Lenkerrohrs 102 angeordnet. Es weist eine Sensorspule 107 und ein Sensorelement 108 auf.
Das Sensorelement 108 ist drehfest mit dem Griffrohr 109 verbunden und exzentrisch auf dem Griffrohr 109 angeordnet.
Die Sensorspule 107 ist in einem Gehäuse 114 angeordnet, um das eine metallische Abschirmung vorgesehen ist. Um störende Einflüsse durch eindringende Feuchtigkeit zu vermeiden, ist vorzugsweise die Sensorspule 107 beispielsweise im Bereich 107A vergossen.
Die Sensorspule 107 mißt ihren Abstand zum Sensorlement 108. Da das Sensorelement 108 exzentrisch gelagert ist, ist dieser Abstand mit der Drehstellung des Griffrohrs 109 korreliert. Die Sensorspule 107 ist bei diesem Ausführungsbeispiel derart angeordnet, daß sie ihren radialen Abstand zu dem Sensorelement 108 mißt.
Auf der der Sensorspule 107 gegenüberliegenden Seite ist ein Spielausgleich 112 vorgesehen. Der Spielausgleich 112 weist eine Federeinrichtung auf, die das Sensorelement 108 radial in Richtung der Sensorspule 107 drückt. Durch den Spielausgleich 112 wird verhindert, daß der Abstand zwischen dem Sensorlement 108 und der Sensorspule 107 durch das für die drehbare Anordnung des Griffrohrs 109 notwendige Spiel beeinflußt wird, wodurch sich eine höhere Meßgenauigkeit für die Bestimmung der Drehstellung des Griffrohrs 109 ergibt.
Die Weiterverarbeitung des Ausgangssignals der Sensorspule 107 erfolgt auf die in Zusammenhang mit 2 beschriebene Weise.
4 zeigt einen Querschnitt eines Gasdrehgriffs 200 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Ausführungsbeispiel der 4 entspricht im wesentlichen dem in 3 gezeigten Ausführungsbeipiel. Die sich entsprechenden Teile haben um 100 erhöhte Bezugszeichen. Im folgenden werden nur die Unterschiede beschrieben.
Die Sensorspule 207 ist bei diesem Ausführungsbeispiel derart angeordnet, daß sie ihren axialen Abstand zu dem Sensorelement 208 mißt. Das Sensorelement 208 ist nicht planparallel bzw. in Form einer Wendel ausgebildet, die konzentrisch zum Griffrohr 209 angeordnet ist. Da das Sensorelement 208 drehfest mit dem Griffrohr 209 angeordnet ist, verändert sich bei einer Drehung des Griffrohrs 209 der Abstand zwischen dem Sensorelement 208 und der Sensorspule 207. Der Abstand ist somit ein Maß für die Drehstellung des Griffrohrs 209.
Zwischen dem Sensorlement 208 und dem Gehäuse 214 ist eine Rückstellfeder 213 eingespannt. Die Rückstellfeder 213 ist bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel auch als Drehfeder ausgebildet. Sie hat bei diesem Ausführungsbeispiel eine Doppelfunktion, weil sie neben der Rückstellkraft auch den Spielausgleich bewirkt. Dazu ist die Drehfeder derart bemessen und angeordnet, daß sie neben dem Drehmoment eine axiale Kraft derart auf das Griffrohr 209 ausübt, daß dieses spielfrei an dem Gehäuse 214 anliegt. Durch den Spielausgleich wird der Abstand zwischen der Sensorspule 207 und dem Sensorelement 208 genauer definiert. Das hat den Vorteil, daß das Ausgangssignal der Sensorspule 207 die mit diesem Abstand korrelierte Drehstellung des Griffrohrs 209 mit einer größeren Meßgenauigkeit für die Weiterverarbeitung in der Auswertungselektronik 21 angibt.

Claims

Gasdrehgriff (101, 201) zur Betätigung eines Stellglieds (23), das die Kraftstoffzufuhr für einen Verbrennungsmotor bestimmt, wobei der Gasdrehgriff (101, 201) auf einem Lenker (102, 202) eines Fahrzeugs axial uriverschiebbar befestigt ist und ein relativ zum Lenker (102, 202) drehbares Griffrohr (109, 209) aufweist, wobei der Gasdrehgriff (101, 201) ein elektrisches Element (105, 205) aufweist, das ein zu der Drehstellung des Griffrohrs (109, 209) korreliertes Ausgangssignal (20) für die Betätigung des Stellglieds (23) zur Verfügung stellt, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Element (105, 205) eine Sensorspule (107, 207) umfasst, die den Abstand zu einem Sensorelement (108, 208) bestimmt, bei dem auf der der Sensorspule (107, 207) gegenüberliegenden Seite ein Spielausgleich (112, 213) vorgesehen ist.
Gasdrehgriff (101) nach Anspruch 1, bei dem der Spielausgleich (112) eine Federeinrichtung aufweist, die das Sensorelement (108) radial in Richtung der Sensorspule (107) drückt.
Gasdrehgriff (101, 201) nach Anspruch 1 mit einem Griffrohr (109, 209), das bezüglich des Lenkers (102, 202) verdrehbar angeordnet ist, wobei das elektrische Element (105, 205) ein mit dem Lenker (102, 202) drehfestes Lenkerteil (107, 207) und ein mit dem Griffrohr (109, 209) drehfestes Griffteil (108, 208) aufweist.
Gasdrehgriff (101, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei dem das elektrische Element (105, 205) im wesentlichen innerhalb des Lenkers (102, 202) angeordnet ist.
Gasdrehgriff (101, 201) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem das elektrische Element (105, 205) im Wesentlichen außerhalb des Lenkers (102, 202) angeordnet ist.
Gasdrehgriff (101) nach Anspruch 5, bei dem das Sensorelement (108) einen auf dem Griffrohr (109) gelagerten Exzenter aufweist.
Gasdrehgriff (205) nach Anspruch 5, bei dem das Sensorelement (208) eine auf dem Griffrohr (209) gelagerte Wendel aufweist.
Gasbetätigungseinrichtung mit einem Gasdrehgriff (101, 201) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Gasbetätigungseinrichtung nach Anspruch 8, mit einer Auswerteelektronik (21), die das Stellglied (23) ansteuert.
Gasbetätigungseinrichtung nach Anspruch 9, bei der die Auswerteelektronik (21) bei der Ansteuerung des Stellglieds (23) weitere Daten berücksichtigt.
Gasbetätigungseinrichtung nach Anspruch 10, bei der die weiteren Daten von einer ABS-Vorrichtung, einer Antischlupfeinrichtung, einem Geschwindigkeitsregeleinrichtung, einer Kaltstartvorrichtung und/oder einem elektronischen Fahrsystem zur Verfügung gestellt werden.