DE2743375A1

DE2743375A1 - Servobetaetigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2743375A1
Application number: DE19772743375
Authority: DE
Inventors: Gerald L Larson; James Seaver; William A Treadwell
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1976-09-27
Filing date: 1977-09-27
Publication date: 1978-03-30
Also published as: JPS5343190A; IT1087390B; US4128044A

Description

PATENTANWALT DIPL-ING. ^, 8TJ0 LUNCHEN 22 KARL H WAGNER 2743375 '}i.W"RZMÜHLSRASSE

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27. September 1977 77-E-2896

EATON CORPORATION, Cleveland, Ohio 44114, V.St.A.

Servobetatigungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung einer Vorrichtung und auf eine Servobetatigungsvorrichtung dafür.

Elektropneumatische Servobetätigungsvorrichtungen werden zur Steuerung von Systemen verwendet, wo es zweckmäßig ist/ ein sich änderndes elektrisches Eingangssteuersignal in eine mechanische Positionsausgangsgröße umzuwandeln, die durch das elektrische Eingangssignal gesteuert wird. Diese Art von Servobetätigungsvorrichtungen erhält ihre Energie für die Kraftausgangsgröße von Verbindungen mit einer Strömungsmitteldruck quelle und im Fall einer elektropneumatischen Servovorrichturg kann die Strömungsmitteldruckquelle entweder zusammengedrückte Luft oder Gas oder ein Vakuum sein. Servobetätigungsvorrichtungen dieser Bauart werden verwendet zur dynamischen Steuerung von Vorgängen, wie beispielsweise dem Betrieb beweglicher Steueroberflächen, wie beispielsweise von Querrudern, bei Elevatoren oder Lifts und bei Klappen an einem Flugzeug, oder aber zur Drosselsteuerung eines kraftgetriebenen Fahrzeugs. Im letztgenannten Anwendungsfall ist es besonders zweckmäßig, eine elektro-pneumatische Servobetatigungsvorrichtung zu verwenden, die mit einer Quelle subatmosphärischen Drucks oder einem Vakuum verbunden ist, um die Drossel eines Motorfahrzeugs beim Betrieb von Fahrzeug-Geschwindigkeitsregulatoren oder "cruise controls" zu steuern (cruise controls sind an Fahrzeugen vor-

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gesehene Steuervorrichtungen, welche eine voreingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit unabhängig von Steigung oder Gefälle der Straße einhalten.)

Bei diesen Fahrzeuggeschwindigkeits-Regulatorsystemen der Bauart mit geschlossener Regelschleife wurde festgestellt, daß eine Kraftausgleichs-Ausgangsservobetätigungsvorrichtung nicht die Federkräfte, Hysterese und Reibung aufnehmen kann, die im Drosselverbindungssystem vorhanden sind, welches sich stark zwischen Fahrzeugen unterscheidet. Wenn versucht wurde, eine Kraftausgangsgrößeströmungsmitteldruck-Servobetatigungsvorrichtung zu verwenden, so änderte sich die Ausgangsgröße mit Änderungen des Strömungsmittelversorgungsdrucks mit der Höhe und bei Änderungen der elektrischen Leistung für die elektrischen und elektromagnetischen Komponenten der Servovorrichtung.

Für Fahrzeuge mit Geschwindigkeits-Regulatorsystemen, welche ein Logiksteueransprechen mit geschlossener Regelschleife zeigen, sind die Kriterien für einen zufriedenstellenden Betrieb der Servobetätigungsvorrichtung die folgenden: Die Fähigkeit der Positionierung genau und wiederholt infolge eines gegebenen Eingangssteuersignals in einer Weise unabhängig von der Drossel und innerhalb der Fähigkeit der Servovorrichtung.

Bei Motorfahrzeugen, die durch natürlich angesaugte Verbrennungsmotoren angetrieben sind, ist eine Quelle subatmosphärischen Drucks oder Vakuums ohne weiteres verfügbar von der Ansaugleitung zur Eingabe der verbrennbaren Ladung oder Charge für die entsprechenden Verbrennungskammern. Daher hat sich eine elektropneumatische Drosselservobetätigungsvorrichtung der Bauart, die von einer solchen Quelle subatmosphärischen Drucks betrieben wird, als besonders zweckmäßig herausgestellt für die Verwendung in Verbindung mit der Steuerung der Drossel eines Motorfahrzeugs während des Betriebs einer cruise control (im folgenden Geschwindigkeitssteuerung) für das Fahrzeug.

Für Geschwindigkeitssteuersysteme für ein Fahrzeug sind Rückkopplungsmittel von der Drosselposition zum Steuereingang zweckmäßig.

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um das Regelansprechen oder Ansprechen mit geschlossener Schleife vorzusehen. Bislang wurde die Drosselposition elektrisch festgestellt und ein elektrisches Signal wurde zum Eingangssteuersignalgenerator rückgekoppelt, um das elektrische Steuereingangssignal zur Servovorrichtung zu modifizieren. Es kann auch eine mechanische Rückkopplung der Drosselposition innerhalb der Servobetätigungsvorrichtung vorgesehen sein, um direkt den auf die Ausgangskraftbetätigungsvorrichtung wirkenden Strömungsmitteldruck zu steuern. Hinsichtlich dieser letztgenannten Rückkopplungsart seinauf U.S. Pastent 3 298 482 und auf die folgenden U.S. Patentanmeldungen hingewiesen: U.S. Serial No. 671,539 vom 29. März 1976, Erfinder Larson u.A. sowie Serial No. 660,290 vom 23. Februar 1976, Erfinder G.L. Larson. In der Larson-Anmeldung ist eine Servobetätigungsvorrichtung gezeigt, die ein Steuerventilglied aufweist, welches zwischen einer Strömungsmitteldrucköffnung und einer Öffnung alterniert, welche die Strömungsmitteldruckkammer mit der Atmosphäre verbindet, und zwar geschieht dies in einer Weise, daß alternierend die Strömungsmittelöffnung geschlossen wird, um den Strömungsmitteldruck in der Kammer zu steuern. Das Steuerventil wird durch die magnetomotorische Kraft (MMK) von elektromagnetischen Mitteln angetrieben, welche auf das elektrische Eingangssignal ansprechen. Eine solche Anordnung wird als eine Arbeitszyklussteuerung oder "flapper", Ventil bezeichnet; die MMK wird typischerweise durch das Eingangssteuersignal erzeugt, welches eine Reihe von breitenmodulierten Impulsen aufweist, die an die elektromagnetischen Mittel, normalerweise eine Spule, angelegt werden. Die alternierende Bewegung der Steuerventilklappe (flapper) zwischen den Ablaß- und Strömungsmitteldruck-Versorgungsöffnungsmitteln entsprechend der Modulation des Steuersignals bestimmt den Strömungsmitteldruck in der Servokammer zu jeder gegebenen Zeit. Der Druck in der Kammer, der auf die Betätigungsmittel einwirkt, erzeugt die gewünschte Positionsausgangsgröße.

Bei Steuersystemen, wo eine Steuerung mit geschlossener Schleife erwünscht ist, um eine Positionsausgangsgröße vorzusehen, wie beispielsweise bei einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Regulation, hat es sich als besonders zweckmäßig herausgestellt, das oben erwähnte Drosselpositionsrückkopplungs-Verfahren zu verwenden.

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irekten mecm

Ein derartiges Verfahren zur Verwendung der direkten mechanischen Drosselpositionrückkopplung ist das in der erwähnten U.S. Serial No. 671,539 beschriebene, bei welchem ein schwenkbares Glied die Bewegung der Betätigungsmittel abfühlt und durch seine Schwenkbewegung die Vorspannung der die Rückholkraft an der Steuerventilklappe erzeugenden Feder ändert, wodurch die Arbeitszyklusbewegung der Klappe infolge des Steuersignals geändert wird. Diese Art einer Drosselpositionsrückkopplung direkt innerhalb der Servobetätigungsvorrichtung durch Veränderung der Kraft an der Steuerventilklappe beeinflußt das Ansprechen der Klappe auf die MMK und ändert die Bewegung der Klappe und beeinflußt die dynamische Eigenschaft der Steuerventilklappe durch Änderung der Luftspaltbeziehung der Klappe gegenüber dem mit der Spule verwendeten ferromagnetischen Kern. Diese durch die Rückkopplung hervorgerufene Änderung des Luftspaltes kompliziert den Aufbau der Steuerventilklappe und begrenzt in unerwünschter Weise die Ansprechcharakteristiken der Klappe auf das Steuersignal.

Bei der Konstruktion und Herstellung derartiger pneumatischer Servobetätigungsvorrichtungen der Arbeitszyklus-Bauart hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, Hilfsmittel vorzusehen, um in Notfällen den Strömungsmitteldruck von der Servobetätigungsvorrichtungskammer freizugeben. Wenn beispielsweise die Servobetätigungsvorrichtung für ein Fahrzeuggeschwindigkeitssteuersystem verwendet und mit der Fahrzeugdrossel verbunden ist, so ist es notwendig, daß die Betätigungsmittel die Kraft auf die Drossel fast augenblicklich bei Betätigung der Fahrzeugbetriebsbremsen freigeben. Um eine derart schnelle Freigabe zu erreichen, hat es sich als notwendig herausgestellt, einen Hilfsablaß oder ein Ablaßventil in der Servokammer vorzusehen. Mittel zur Erzeugung eines Hilfsabslasses der Servokammer sahen ein gesonderter elektromagnetisch bestätigtes Ventilglied vor, welches einen Hilfsablaß oder eine Ablaßöffnung abdeckt. Ein derartiges elektromagnetisches Ablaßventil kann sodann durch einen am Fahrzeugbremspedal befestigten Schalter betätigt werden.

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Beim Vorsehen eines Hilfsablaßventils für die Servobetätigungsvorrichtung für die Strömungsmitteldruckkammer hat es sich jedoch bei bisherigen Systemen als notwendig erwiesen, eine gesonderte elektromagnetische Spule zur Betätigung des Ablaßventiles vorzusehen. Die Zufügung eines zweiten elektromagnetischen Spulenkreises zur Servobetätigungsvorrichtung hat sich als kostspielig herausgestellt und macht auch eine zusätzliche Leistung für die Servobetätigungsvorrichtung erforderlich.

Zusammenfassung der Erfindung. Die Erfindung sieht eine Lösung für das oben genannte Problem des Vorsehens einer elektrc-pneumatischen Positionsausgangsgrößen-Servovorrichtung für ein Steueransprechen mit geschlossener Regelschleife vor. Die hier beschriebene erfindungsgemäße Servobetätigungsvorrichtung sieht eine Modifikation des Steuerdrucks in der Strömungsmitte.¹ druckkammer einer elektro-pneumatischen Positionsausgangsgrößen-Servobetätigungsvorrichtung vor, und zwar durch Vorsehen einer direkten Rückkopplung von den Ausgangsbetätigungsmitteln zum Strömungsmitteldruck-Signalsteuerventil. Die Erfindung sieht eine derartige direkte Ausgangspositionsrückkopplung zur Drucksteuerkammer vor, ohne das Ansprechen des Arbeitszyklus des elektromagnetisch betätigten Steuerventils gegenüber dem Eingangssteuersignal zu ändern.

Gemäß einem weiteren Aspekt sieht die Erfindung ein Notablaufoder Ablaß-Ventil für die Strömungsmitteldrucksteuerkammer der Servobetätigungsvorrichtung vor. Das Ablauf- oder Hilfsablaßventil der erfindungsgemäßen Servobetätigungsvorrichtung ist benachbart zur elektromagnetischen Treiberspule für das Arbeitszyklussteuerventil angeordnet und das Ablaßventil befindet sich in einer magnetischen Serienschaltungsanordnung mit der Spule und dem Steuerventil. Auf diese Weise erzeugt ein durch die Treiberspule gehender Strom eine magnetomotorische Kraft, die sowohl auf die Steuerventilklappe als auch auf das Ablaßventil einwirkt. Durch Anordnung der Klappenventilvorspannkraft und der Vorspannkraft des Ablaßventils auf im wesentlichen unterschiedlichen Niveaus spricht das Ablaßventil und das Arbeitszyklussteuerventil jeweils nur auf bestimmte vorbestimmte Niveaus des Steuer-

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signals an; demgemäß beeinflußt der Betrieb Jes Arbeitszyklusventils während der normalen Steuerung nicht das Ablaßventil. Die vorliegende Erfindung sieht vor, daß beim Einsetzen des Steuersignals zuir Arbeitszyklusventil das Ablaßventil in die geschlossene Position gezogen w.ird und wäh. end der normalen Oszillation oder Schwingung des Eingangsst'juersignals wird das Ablaßventil dann in der Schließstellung oder geschlossenen Position gehalten, wenn das Steuersignal seinen niedrigsten Betriebspegel erreicht.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Serv· betätigungsvorrichtung, wobei das Abdeckgehäuse teilweise weggebrochen ist;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 einen Schnict längs der Linie 5-5 in Fig. 3;

Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 2, wobei hier eine andere Version der Rückkopplungsirittel dargestellt i-"t, und zwar unter /erwendung jiner Hilfsabzapföffnuncj im Steuerblock;

Fig. 7 eine graphische Darstellung von gemessenen Drosselkraftwerten, abhängig on der gemessenen Drosselversetzung tür ein typ■sches Fließband-Personenfahrzeug;

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Fig. 8 ein 2 graphische Darstellung o\ Drosselver-

set<5ungswerten, abhängig von der Fahrzeuggeschwindigxeit für ebenes Terrain bei einem typischen Personenauto;

Fig. 9 eine graphische Darstellung der Servobetätigungsvorrichtungs-Versetzung als eine Funktion der Steuerventilarbeitszyklus-Verweilung;

Fig. 10 eine graphische Darstellung des bevorzugton Zu-

standes, wobii der Steuerkammerdruck als funktion der Drosselposition für die oberen und unteren Grenzen des bevorzugten Zustands dargestellt ist;

Fig. 11 ein logisches Diagramm des nach Art einer geschlossenen Regelschleife erfolgenden Ansprechens der erfindungsgemäßen Servobetätigungsvorrich tung;

Fig. 12 den Rückkopplungsnockenoberflächenradius als eine Funktion der mittleren Winkelposition;

Fig. 13 den Rückkopplungsanzapffluß,abhängig vom Uetätigungsvorriehtungshub;

Fig. 14 den Betätigungshub, abhängig vom Strömungsmittelque'.lendruck.

Es sei nunmehr der Aufbau u. .d die Arbeitsweise der Erfindung beschrieben. In Fig. 1 und 2 i.st die Servobetätigungsvorrichtung 10 dargestellt und weist demgemäß ein Abdeckgehäuse auf, welches aus einem oberen Mantel 12 und einem unteren Mantelteil 14 besteht, wobei diese Mantelteile an ;.hrem zusammenpassenden Umfang miteinander verbunden sind, um ein umschließendes Gehäuse für die Servobetätigungsvorrichtung zu bilden. Der obere hantel 12 besitzt eine öffnung 12a, die tiittig in der Oberseite des Mantels 12 ausgebildet ist, um den Zugang zu der auf Druck ansprechenden Betätigungsvorrichtung 16 zu gestatten, die aus einer flextblen elastischen Membran 18 besteht, welche vorzugsweise aus Einern

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Elastomer-Material gebildet ist und deren Aussenumfang einen Wulst 20 bildet, um für die Abdichtung zwischen dem Aussenumfang der zusammenpassenden GehäusemänU 1 12 und 14 zu dienen. Bei der derzeit bevorzugten Ausbildung der Erfindung sind die Gehäusemäntel über dem Membranwulst 20 beispielsweise durch Kröpfen oder Herumlegen eines Lippenteils 14a am unteren Mantel über einen entsprechenden Lippenteil 12b am oberen Mantel abgedichtet. Die Betätigungsvorrichtung 16 weist ferner einen inneren Napf 22 auf, der eine Halterung für den Mittelteil der Membran 18 bildet und auch eine Sitzoberflache und eine Halterung für die Betätigungsvorrichtungs-Rückholfeder 24 vorsieht. Eine äußere Verstärkungs- oder Stützplatte 26 ist vorgesehen, um die Membran gegenüber Scheuern an der Innenseite des oberen Mantels 12 zu schützen. Nicht gezeigte Bef estr.gungsmittel sind in der Mitte der Betätigungsvorrichtung 16 vorgesehen, und zwar vorzugsweise in der Form von Nieten, die sich durch eine Öffnung erstrecken,welche durch die Membran 16, den Innennapf 22 und die äußere Stützplatte 26 erstreckt. Die Befestigungsmittel können durch irgendwelche geeigneten zweckmäßigen Befestigungsvorrichtungen gebildet sein, beispielsweise durch eine Gewindeverbindung oder eine Öffnung zur Aufnahme eines Befestigungsstiftes, um so die Kraft der Betätigungsvorrichtung 16 auf den Gegenstand oder die Vorrichtung zu übertragen, an der die Betätigungsvorrichtung arbeiten soll.

Der Raum zwischen der Unterseite der Membran 18 und dem Innenumfang des unteren Mantels 14 definiert eine Strömungsmitteldrucksteuerkammer 32. Eine Strömungsmitteldruckversorgungsöffnung 34 ist durch eine Öffnung 14b hindurchgehend vorgesehen, welch letztere im Boden des unteren Mantels 14, vgl. Fig. 3, ausgebildet ist. Die Öffnung 34 ist vorzugsweise einstückig mit der Basis der den Steuerblock 36 aufweisenden Servovorrichtung ausgebildet und weist einen Nippelteil 38 auf, der sich vom Steuerblock 36 aus durch die Öffnung 14b erstreckt. Nippel 38 besitzt eine hindurchgehende Bohrung 4O zur Verbindung einer Strömungsmitteldruckquelle, vorzugsweise eines Vakuums, vom Nippel aus mit dem Innenraum des Steuerblocks 36. Obwohl eine subatmosphärische Quelle bevorzugt wird, so kann doch auch

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eine superatmosphärische oder eine einen positiven Druck aufweisende Quelle verwendet werden, je nachdem was für einen speziellen Anwendungsfall geeigneter ist. Der Steuerblock 36 besitzt einen Basisteil 42, von dem aus sich ein Vakuumturm 44 nach oben erstreckt, und zwar benachbart zum linken Ende der Basis (vgl.Fig.1+2), während sich ein Luftturm 46 von dort aus nach oben erstreckt, und zwar mit Abstand gegenüber dem Vakuumturm und benachbart zum rechten Ende der Basis 42. Der Vakuumturm 44 besitzt eine Vakuumzumeßöffnung, die mit der Vakuumöffnung 40 in Verbindung steht, um einen subatmosphärischen Druck in der Steuerkammer 32 bei Verbindung einer Vakuumquelle mit der öffnung oder Bohrung 40 zu erzeugen. Der Luftturm 46 besitzt eine hohle Ausbildung und die Basis des Steuerblocks besitzt einen Ausschnitteil, der das Innere des Luftturms mit der Atmosphäre außerhalb des unteren Mantels 14 verbindet, und zwar durch eine darin vorgesehene öffnung. Der Luftturm besitzt eine Ablaßzumeßöffnung, die den hohlen Innenraum des Luftturms mit der Steuerkammer 32 innerhalb des Gehäusemantels verbindet, um einen Ablaß für die Kammer 32 zur Atmosphäre vorzusehen.

Der Mittelteil der Steuerblockbasis 42 in der Zone zwischen dem Vakuumturm und dem Luftturm besitzt eine Arbeitszyklussteuerventilanordnung 48 mit der daran befestigten Ablaßventilanordnung 50, wobei dieses Steuerventil dazu dient, um den Strömungsmittelfluß durch die Vakuum- und Ablaßzumeßöffnungen zu steuern, um so den Druck in der Kammer 32 infolge eines elektrischen Steuersignals zu steuern. Die Ablaßventilanordnung 50 dient zur schnellen Neutralisation des Strömungsmitteldrucks in der Kammer 32 auf einen atmosphärischen Pegel, um dadurch die Betätigungsvorrichtung 16 in ihre nicht betätigte Position freizugeben, die in Fig. 2 ausgezogen dargestellt ist.

Die Steuerventilanordnung 48 weist - vgl. Fig. 2 und 3 - ein Paar von linken und rechten Hohlstücken 52 und 54 aus ferromagnetischem Material auf, welche als ein Halterungsrahmen für eine Spule 56 dienen, die aus einem elektrisch leitenden Material

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besteht, welches um einen Tragspulenkörper 57 herumgewickelt ist, der zwischen den Polstücken 52 und 54 angeordnet ist. Die Spule weist typischerweise Mittel auf, welche aus Gründen der Klarheit weggelassen sind, beispielsweise isolierte Drähte, die zur Befestigung mit entgegengesetzten Enden des Leiters derselben dienen, wobei diese Mittel durch den unteren Mantel 14 in der Form von Verbindungsklemmen (nicht gezeigt) verlaufen, was dem Fachmann ohne weiteres klar ist;die Verbindungen dienen zur Aufnahme von elektrischen Steuersignalen. Die Polstücke 52 und 54 sind an der Basis des Steuerblocks 42 durch geeignete Befestigungsmittel befestigt, wie beispielsweise durch Nieten oder Schrauben 58 (vgl. Fig. 1); sie bilden dadurch eine Traghalterung für die Spule 56 und die Ablaßventilanordnung 50. Die Polstücke 52 und 54 sind jeweils (vgl. Fig. 2 und 3) mittig mit Öffnungen versehen und sie nehmen da hindurchverlaufend einen hin- und hergehenden Körper 60 auf, der an dem sich rechts vom Polstück 54 erstreckenden Ende einen Flansch 60a aufweist, der in Berührung mit einer Vorspannfeder 62 steht, die sich von der Steuerblcckbasis 42 aus erstreckt und den Körper 60 nach links und zum Vakuumturm 44 hindrückt. Wenn im Betrieb die Treiberspule 56 einen hinreichenden vorbestimmten Pegel des elektrischen Steuersignals empfängt, so überwindet die magnetomotorische Kraft der Spule die Vorspannung der Feder 62 und der Körper 60 bewegt sich in den Fig. 2 und 3 nach rechts zum Luftturm 46 hin· Nach Abklingen des Stromflusses in der Spule 56, hervorgerufen durch den Abfall des Steuersignals unter den vorbestimmten Pegel, wird der Körper 60 nach links zum Vakuumturm 44 hin bewegt, und zwar durch den Druck der Vorspannfeder 62.

Der Steuerblock 36 ist - vgl. insbesondere Fig. 3 - am Boden des unteren Mantels 14 mit einer dazwischen angeordneten Druckabdichtdichtung 64 befestigt. Der erwähnte Luftturm 46 besitzt einen ausgehöhlten Teil in der Form eines darin ausgebildeten Lufthohlraums 46a,der mit einer öffnung 140b,vorgesehen im Boden des Mantels, in Verbindung steht, und zwar über eine entsprechende Öffnung 64a in der Dichtung 64 zwischen dem Steuerblock und dem unteren Mantel. Der untere Mantel 14 besitzt einen Ansatz 65 darauf ausgebildet, der die Öffnung 64a bedeckt

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und eine Tasche für das Lufteinlaßfiltermaterial 66 vorsieht, welche Luft durch die im Vorsprung 65 ausgebildete Lufteinlaßöffnung 65a aufnimmt. Das Filtermaterial 66 im Vorsprung dient zur Verhinderung des Eindringens von Fremdmaterial in den Hohlraum 46a im Steuerblock.

Eine Ablaßsteuerluftzumeßöffnung 47 ist horizontal durch den Luftturm hindurchgehend vorgesehen und verbindet die Steuerkammer 32 mit dem Hohlraum 46a im Luftturm. Die Luftzumeßöffnung 47 ist vorzugsweise mit der axialen Mittellinie des Körpers 60 ausgerichtet.

Im Vakuumturm 44 ist eine Vakuumzumeßöffnung 45 horizontal ausgebildet, und zwar vorzugsweise axial ausgerichtet mit dem Körper 60. Die Zumeßöffnung 45 verbindet die Steuerkammer 32 mit der Vakuumöffnung 40 im Vakuumturm. Der Körper 6O ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet und besitzt einen Teil 68 aus ferromagnetischem Material zur Erzeugung der magnetomotorischen Kraft am Körper 60, und ist in einer Gegenbohrung 60b ausgebildet am linken Ende davon angeordnet. Wenn ein elektrischer Strom durch die Spule 56 fließt, so ist ein kontinuierlicher Flußpfad durch die Polstücke 52 und 54 und dem Teil 68 vorgesehen. Der Körper 60 besitzt ein Kissen 61 aus vorzugsweise elastischem Elastomermaterial am linken Ende des Körpers derart, daß die Bewegung des Körpers 60 nach links unter dem Druck der Vorspannfeder 62 bewirkt, daß das Kissen 61 die Vakuumzumeßöffnung 45 berührt und abdichtet, um so einen hindurchgehenden Strömungsmittelfluß zu verhindern und um auf diese Weise die weitere Evakuierung der Steuerkammer 32 zu begrenzen. Ein entsprechendes Kissen 63 ist am rechten Ende des Körpers 60 derart vorgesehen, daß bei Erregung der Spule und bei Erzeugung einer hinreichend großen magnetomotorischen Kraft am Teil 68 der Körper 60 sich nach rechts so weit bewegt, bis das Kissen 61 die Stirnfläche der Zumeßöffnung 4 5 berührt, um diese auf diese Weise abzudichten und den Luftfluß von Kammer 46a durch die Zumeßöffnung 45 in die Steuerkammer 32 zu verhindern.

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Wie erwähnt, liegt der ferromagnetische Teil 68 im Magnetflußpfad, der durch die Poistücke 52, 54 bei Erregung der Spule 56 fließt. Dies wird erreicht durch ferromagnetische Führungsrohre, die sich jeweils von jedem der Polstücke 52 und 54 aus nach innen erstrecken derart, daß der Körper 6O durch die Führungsrohre geführt ist. Das Führungsrohr 55 ist in öffnung 54a im Ende des Polstücks 54 angeordnet und vorzugsweise darinnen befestigt durch Ausweiten oder Verschweissen mit dem rechten Endes des Rohrs 55, wobei eine Ausnehmungs- oder eine eine Ebene bildende Oberfläche mit der rechten Vertikalstirnfläche des Polstücks 54 gebildet wird. Das Rohr 55 besitzt einen sich nach innen gegenüber der Spule 56 erstreckenden linken Endteil, wobei der Aussenumfang dichtpassend im Innenumfang des Spulenkörpers 57 aufgenommen ist. Ein Führungsrohr 53 ist in ähnlicher Weise in einer Öffnung 52b im linken Polstück 52 befestigt, wobei das rechte Ende des Führungsrohrs 53 ebenfalls eng passend im Innendurchmesser des Spulenkörpers 57 aufgenommen ist. Im derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel des Körpers 60 erstreckt sich das Führungsrohr 53 nach rechts in Fig. 3 über den axialen Mittelpunkt des Spulenkörpers hinaus, wobei das rechte Ende des Führungsrohrs 5 3 rechtwinklig gegenüber der Achse des Körpers 60 angeordnet ist. Das rechte Führungsrohr 5 5 endet mit seinem linken Ende (59) benachbart zum Ende des Führungsrohrs 53 und ist derart geneigt, daß ein sich verjüngender Luftspalt 59 zwischen benachbarten Enden der Führungsrohre innerhalb des Spulenkörpers gebildet wird. Der ferromagnetische Teil 68 ist innerhalb der Körpergegenbohrung 60b derart angeordnet, daß dann, wenn sich das Körperkissen 63 in Abdichtberührung mit der Stirnfläche der Luftzumeßöffnung 47 befindet, das rechte Ende des Teils 68, welches rechtwinklig zu der Achse des Körpers 60 ausgebildet ist, das geneigte Ende des Führungsrohrs 59 schneidet. Diese Anordnung erzeugt eine Rest-magnetomotorische-Kraft am Teil 68, welche die Tendenz besitzt, den Körper in die am weitesten rechts gelegene Position für eine Bewegung zu drücken, wodurch das Kissen 63 fest gegen die Stirnfläche der Luftzumeßöffnung 47 in Strömungsmitteldruckabdichtberührung gedrückt wird.

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Der Hohlraum 46a im Lv f tturr> erstreckt sich auch in den Mittelbereich des Steuerblocks hinein und steht mit der Steuerkammer 32 über einen Hilfsdurchlaß 70 in Verbindung. Eine Vertiefung 43 ist in der Basis 42 des Steuerblocks ausgebildet, und eine Abdichtscheibe 72 ist vertikal längs deren Wand angeordnet, wobei die Scheibe 72 eine Zumeßöffnung 73 darinnen ausgebildet aufweist, und zwar ausgerichtet zur Verbindung mit Durchlaß Der Luftturmhohlraum 46a besitzt ebenfalls einen Vorsprung 49, in dem eine Vertikalbohrung 49a ausgebildet ist, welche sich von der Unterseite der Basis des Steuerblocks vertikal nach oben hindurcherstreckt zum Basisteil der Vorspannfeder 62. Eire Einstellschraube 74 ist in die Bohrung 49a eingeschraubt, um die Vorbelastung der Körperrückholfeder 62 einzustellen.

Das rechte Hohlstück 54 besitzt, wie in Fig. 3 gezeigt, eine Querschnittsform entsprechend einem "Z", wobei der untere Teil desselben sich vertikal nach unten entlang dem Vertikalteil der Vertiefung 43 im Steuerblock erstreckt, um so in Berührung damit die Stirnfläche der Abdichtscheibe 72 aufzunehmen ι ad diese gegen den Vertikalteil der Vertiefung 4 3 im Steuerblock zu halten. Der untere Teil 54b des Polstücks 54 besitzt eine sphärisch sich verjüngende öffnunr 75 darinnen ausgebildet und angeordnet konzentrisch mit der öffnung 73 ir der Abdicht scheibe derart, daß eine ausgerichtete Oberfläche vorgesehen vird. Vorzugsweise besitz:: die Abdtchtscheibe 72 eine Schulter, welche einen erhöhten -Jitzteil 77 vorsieht, der die öffnung ?3 umgibt und sich axial in den sphärischen Sitz 75 hineinerstreckt.

Das linke Pclstück 52 ist im ganzen L-förmig, wobei der k lrzere Schenkel einen Basisteil zur Befestigung an der Steuerblcckbasis 42 durch geeignete Befestigungsmittel wie beispeilsteise Schrauben 58 bildet. Ein Hilfsglied (Ablaßführung) 76 ist am Basisschenkel des L-förmigen Polstücks 52 an dessen Unterseite befestigt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Das Hilfsglied 76 besitzt vorzugsweise eine quadratische, hutförmige Gestalt im Querschnitt und bildet eine Längsführung in einer Richtung, die axial mit der Bewegung des Körpers 60 zusammenfällt. Ein Ablaßventilanker oder Kern 78 ist gleitend im Glied 76 aufgenommen und

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bewegt sich in einer dichtung im wesentlichen parallel zur Bewegung des Körpers 60. Eine Vorspannfeder 8C mit einem darin gemäß Fig. 5 ausgebildeten langgestreckten Schlitz 82 ist mit einem Ende am Polstück 52 durch geeignete Befestigungsmittel, beispielsweise eine Niet 84, befestigt, wobei sich der geschlitzte Teil 82 der Feder nach unten erstreckt, wobei das linke Ende des Ankers 78 durch den Schlitz 82 aufgenommen ist. Der Ablaßanker 78 ist - wie in Fig. 3 gezeigt - vorzugsweise mit einem Halsteil 78a von vermindertem Durchmesser benachbart zum linken Ende ausgebildet, und besitzt ferner einen Flansc... 78b am linken Ende, wobei der Flansch derart bemessen ist, daß er sich über die Breite des schmaleren Teils des Federschlitzes 82 erstreckt. Die Feder 80 ist derart ausgebildet, daß sie eine Vorspannkraft gegen die Unterseite des Flanschs 78b am Ablaßanker ausübt, wodurch der Ablaßanker in Fig. 3 nach links vorgespannt wird. Das rechte Ende des Ablaßankers 78 besitzt eine kugelförmig sich verjüngende Sitzoberfläche 79 zur Berührung des Sitzes 77 der Scheibe 72 in einem Strömungsmitteldruckabdichtkontakt.

Die Anordnung der Ablaßführung 76, die aus ferromagnetischem Material besteht, ist derart getroffen, daß der untere Scnenkel 54b des Polstücks 54 und die rechte Endfläche der Ablaßführung 76 in Vertikalausrichtung derart angeordnet sind daß ein Luftspalt dazwischen ausgebildet wird. Diese Anordnur.g bewirkt, daß dann, wenn der Ablaßanker 78 in der Führung 7< angeordnet ist, die gleichen Magnetflußlinien, die durch den Teil 68 im Körper 60 verlaufen, auch durch den Ablaßanker 78 laufen, und über den Luftspalt zwiscnen Ablaßführung 76 im unteren Teil 54b des Polstücks 54. Auf diese Weise wird eine magnetomotorische Kraft am Ablaßanker 78 erzeugt, welche die Tendenz besitzt, den Ablaßanker 78 in Fig. 3 nach rechts zu bewegen, um die Vorspannkraft der Rückholfeder 80 zu überwinden, und um zu bewirken, daß die kugelförmige Oberfläche 79 an der Abdichtscheibe 72 sitzt. In der am weitesten rechts gele jenen Position sieht der Ablaßanker 78 sjmit eine strömungsmitteldruckdichte Abdichtung gegenüber der Scheibe 72 vor und verhindert die Luftströmung vom Hohlraum 46a über Durchlaß 70, ZumeGöffnung 73 und in

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die Steuerdruckkammer 32 hinein. Kenn der Stromfluß in der Spule 56 hinreichend niedrig ist, so daß die magnetomotorische Kraft im Ablaßanker 78 nicht die Vorspannfeder 80 überwindet, so befindet sich der Ablaßanker in seiner am weitesten links gelegenen Position, wo der Flansch 78b am Luftturm 44 ruht, und wo die Ablaßzumeßöffnung 70 offen ist und dadurch die Luftströmung in die Steuerkammer 32 gestattet wird, auf welche We:.se die Erzeugung jeglichen subatmosphärischen Drucks in der Steuerkammer verhindert wird.

Man erkennt, daß durch die erfindungsgemäße magnetische Serienanordnung von Körper 60 und Ablaßanker mit den Polstücken es möglich ist, eine einzige elektrische Spule vorzusehen, un den gesteuerten Betrieb von Steuerventilkörper 60 und ebenfal s Ablaßventilanker 78 zu erzeugen.

In den Fig. 2, 3 und 4 ist ein weiterer Aspekt der Erfindi ng 'largestellt, und zwar weisen die Rückkopplungsmittel 86 e nen Hebelarm 88 auf, der schwenkbar durch den Luftturm 46 gelrgert ist, wobei das freie Ende des Arms 88 einen Folger 90 dar^n befestigt aufweist, der die Unterseite des Federhaltenapfes 22 berührt. Das entgegengesetzt zum Folger 90 liegende Ende es Hebelarms 88 ist am Ende eines Kolbens 92 befestigt, der irehbar in einer Bohrung 89 aufgenommen ist. Die Bohrung 89 s eht mit der Luftzumeßöffnung 47 in Verbindung und ist im ganz .n rechtwinklig dazu angeordnet. Der Kolben 92 besitzt Endt<-ile '·)λ, die eng passend in der Bohrung 89 aufgenommen sind unc darum herum an jedem Ende durch Dichtungen 93 abgedichtet s ad, welche eine Luftleck von der Lufttürmkammer 46a axial naci aussen zwischen Kolben und Bohrung 89 in die Steuerkammer 32 vernindern. Der Kolben ist in dem Luftturm durch einen Flansch 94 zurückgehalten, der an einem Ende desselben vorgesehen ist, wobei der Flansch ferner eine Öffnung oder eine Ausnehmung 95 aufweist, in der der Hebel 88 aufgenommen ist. Das entgegengesetzte Ende des Kolbens besitzt geeignete Haltemitte.' , wie beispielsweise eine Haltescheibe 96, die an der Seite einer im Kolben ausgebildeten Nut 97 anliegt. Die Zone des Kolbens 92 benachbart zu dessen in der Mitte liegender Länge ist mit einem Zylinderteil ausgestattet, der einen kleineren Durchmesser besitzt als

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die Endteile 91, wobei dieser einen kleineren Durchmesser aufweisende Teil 98 exzentrisch bezüglich der Endteile angeordnet ist. Dieser Exzenterteil 98 ist erfindungsgemäß derart angeordnet, daß dann, wenn der Hebelarm 88 in seine unterste,in Fig. gestrichelte gezeigte Position durch maximale nach unten gerichtete Auslenkung der Betätigungsvorrichtung 16 bewegt ist, der Exzenter 98 ein Luftleck um den Kolben herum und durch die Zumeßöffnung 47 gestattet. Wenn sich der Hebel 88 in seiner maximalen oberen Position befindet, die in Fig. 2 ausgezogen dargestellt ist, so ist der Exzenterteil 98 des Kolbens am dichtesten gegenüber der Zumeßöffnung 47 angeordnet und sieht eine maximale Einschränkung der Luftströmung von Kammer 46a durch Zumeßöffnung 47 zur Steuerkammer 32 vor. Auf diese Weise erzeugen die Rückkopplungsmittel 86 eine kontinuierliche Luftanzapfung durch die Luftzumeßöffnung 47, wenn das Kissen 63 des Körpers 60 nicht an der Luftzumeßöffnung sitzt, wohingegen die Luftanzapfung durch den Exzenterkolben 98 entsprechend der Position der Betätigungsvorrichtung 16 gedrosselt wird.

Fig. 6 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel des Aspekts der Rückkopplung der Erfindung, wobei hier der Steuerblock den Luftturm 102 ähnlich angeordnet aufweist, wie dies beim Luftturm der Fig. 1 der Fall ist, und wobei der Luftturm ferner einen Hohlraum 104 aufweist, der über eine öffnung im unteren Mantel abgelassen wird und mit einer Luftzumeßöffnung 106 in Verbindung steht zur Berührung mit einem beweglichen hin- und hergehenden Körper (vgl. die Fig. 6). Der Luftturm 102 besitzt eine Hilfsablaßöffnung darinnen ausgebildet in der Form eines langgestreckten Schlitzes 108, der in einer Stirnfläche ausgebildet ist und die Steuerkammer mit dem Lufthohlraum 104 verbindet. Drehventilmittel in der Form einer Nockenkantenplatte 110 sind schwenkbar am Steuerblock durch Welle 112 befestigt, wobei die Platte 110 einen Rückkopplungshebelarm 114 daran befestigt derart aufweist, daß sich die Platte um die Welle 112 herum verdreht, wenn sich der Rückkopplungshebel infolge der Betätigungsvorrichtungsbewegung bewegt. Die Nockenkante 111 der Platte ist derart geformt, daß fortlaufend der Schlitz 108 freigelegt wird, wenn sich die Platte mit der Abwärtsbwegung des Rückkopplungshebels verdreht, auf welche Weise die Luftan-

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zapfung zur Steuerkammer vergrößert wird, und zwar unabhängig vom Fluß durch die Zumeßöffnung 106.

Konstruktion und Eichung. Bei bestimmten Steuersystemanwendungen und insbesondere bei Straßengeschwindigkeits-Regulatoren für Fahrzeuge muß die Positionsausgangsgröße der Servobetätigungsvorrichtung nicht-linear bezüglich der Variationen des Eingangssteuersignals sein oder aber anders ausgedrückt, die Servobetätigungsvorrichtung muß sich so verhalten, als ob das Steuersystem eine veränderbare Verstärkung über den Steuerbereich hinweg hätte. Bei Fahrzeuggeschwindigkeitssteuersystemen erhöht sich beispielsweise die Größe der erforderlichen Drosselbewegung zur Erzeugung einer gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit sänderung bei sich vergrößerender Fahrzeuggeschwindigkeit. Dies ist allgemein das Ergebnis sich erhöhender Lastanforderungen infolge des Luftwiderstandes, des Rollwiderstandes, der Fahrzeugantriebsreibung oder einer erhöhten Steigung des Geländes, über welches das Fahrzeug hinwegfährt, und der Abnahme der verfügbaren Leistung. Darüber hinaus muß die Servobetätigungsvorrichtung eine Positionierungsvorrichtung sein, um die Hysterese des Fahrzeugdrosselsystems zu kompensieren oder zu absorbieren. Fig. 7 zeigt graphisch für ein typisches Personenfahrzeug die Variation der Fahrzeugdrosselverbindungskraft abhängig von der Verbindungsversetzung am Befestigungspunkt mit der Servovorrichtung. Die Darstellungen in ausgezogener Linie in Fig. 7 zeigen die maximale und minimale auftretende Federkraft an, während die Darstellungen in gestrichelter Linie die Hysterese anzeigen, welche für jede Darstellung mit ausgezogener Linie auftreten. Aus dem in Fig. 7 gezeigten Beispiel erkennt man, daß für eine volle Drosselöffnungsversetzung von 1,0 Zoll (2,54 cm) eine Krafthysterese von 5 engl. Pfund (2,30 kg) durch die Servovorrichtung erfahren werden kann, und zwar am Befestigungspunkt zur Drosselverbindung. Daher kann irgendeine Kraftausgleichsservovorrichtung nicht in angemessener Weise auf die erratischen (willkürlichen) Drosselkräfte ansprechen, die im Fahrzeug existieren; demgemäß ist, wie bereits erwähnt, eine Positionsausgangsgrößen-Servovorrichtung erforder-

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lieh. Zum Zwecke der Anwendung der erfindungsgemäßen Servovorrichtungskonstruktion bei einem Fahrzeug ist es erforderlich, daß der angenäherte Drosselplattenwinkel, der der Drosselverbindungsversetzung am Punkt der vorgeschlagenen Servovorichtungsbefestigung entspricht, bei verschiedenen Fahrzeuggeschwindigkeiten bekannt ist, und zwar für die Zustände konstanter Fahrzeuggeschwindigkeit (0 Geschwindigkeitsfehler) und für die Zustände des Fahrens über ebenes Terrain. Ein typischer Satz von Messungen für ein Personenfahrzeug aus der Produktion ist in Fig. 8 dargestellt.

Für Servobetätigungsvorrichtungen der vorliegenden elektropneumatischen Bauart, bei denen ein Arbeitszyklussteuerventil zwischen Druck- und Ablaßzumeßöffnung oszilliert, wird die Steuerung der Betätigungsvorrichtungsausgangsgröße vorgesehen durch Veränderung der Zeit, während welcher die Steuerventilklappe in einer Position verweilt, in der eine Zumeßöffnung bedeckt ist und die andere freigelegt ist. Die Verweilperiode hat sich als ein zweckmäßiger Parameter herausgestellt zur Verwendung bei der Messung der Steuerfunktion der Servobetätigungsvorrichtung. Insbesondere hat es sich als außerordentlich zweckmäßig erwiesen, die Arbeitszyklusperiode der Steuerventilklappe graphisch darzustellen, und zwar abhängig von dem Betätigungsvorrichtungshub, wobei man die Form der Kurve betrachtet für unterschiedliche Zustände des Drucks und der effektiven Strömungsfläche der Ablaßzumeßöffnung für eine gegebene effektive Strömungsfläche der Vakuumzumeßöffnung. Für Ablaß- und Strömungsmitteldruckzumeßöf fnungssysteme mit gleich effektiver Strömungseinschränkfläche ist die graphische Darstellung eine gerade Linie, und wenn die Strömungsmitteldruckzumeßöffnung eine effektive einschränkende Strömungsfläche besitzt, die größer ist als die Ablaßzumeßöffnung, so krümmt die graphische Darstellung sich parabolisch nach oben mit einer Neigung, die durch Auswahl der Zumeßöffnungsgrößen programmiert werden kann, wenn keine Rückkopplungsmittel verwendet werden. Wenn jedoch die erfindungsgemäßen Ruckkopplungsmittel verwendet werden, so wird die Ansprechkurve der Servobetätigungsvorrichtung substantiell derart geändert, daß in den Zonen niedriger Pahrzeuggeschwindigkeit_y

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- t-9« -

wo nur eine geringe Drosselbewegungsgröße erforderlich ist, um die Fahrzeuggeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, die Servobetätigungsvorrichtung ein im wesentlichen lineares Ansprechen ergibt. Bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten ändert jedoch die Rückkopplung das Ansprechen derart, daß eine geringe Änderung im Steuersignal-Arbeitszyklus eine beträchtlich größere Drosselhubgröße ergibt, um die erforderliche Leistung zur Erzeugung konstanter Geschwindigkeit vorzusehen. In Fig. 9 ist die bevorzugte Umhüllende des Servobetätigungsvorrichtungs-Ansprechens für die vakuumbetätigten Servovorrichtungen gemäß der Erfindung dargestellt. In Fig. 9 ist die Drosselhub- oder Ausgangsbetätigungs-Vorrichtungsversetzung X in mm als die Ordinate und die Arbeitszyklusverweilzeit als Abszisse in Millisekunden dargestellt.

Fig. 9 veranschaulicht die bevorzugte Konstruktionsumhüllende für die erforderlichen Ansprechcharakteristika einer Servobetätigungsvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Regulator für Fahrzeugdrosselverbindungs- und Federsysteme eines typischen Personenfahrzeugs aus der Produktion.

Man erkennt jedoch, daß das Ansprechen der Servobetätigungsvorrichtung gemäß einer der Fig. 1-5 oder das alternative Ausführungsbeispiel der Fig. 6 verändert werden kann durch Veränderung der Größe der Rückkopplungsanzapfung durch die Luftzumeßöffnung und auch durch Veränderung des Verhältnisses des Strömungsmitteldrucks zur Ablaßzumeßöffnung.

Das folgende Verfahren kann verwendet werden, um die Servobetätigungsvorrichtungs-Parameter zu bestimmen, die erforderlich sind, um das gewünschte Ansprechen zu ergeben. Unter Bezugnahme auf die für das Fahrzeug gemessenen Daten, wie beispielsweise in Fig. 7, wird eine Betätigungsvorrichtungsmembranflache derart gewählt, um eine hinreichend große Ausgangskraft zu ergeben, um die volle Drosselauslenkung für das spezielle Drosselfedersystem bei maximalem Steuerkammersignaldruck zu ergeben. Wenn ein Motorsammelleitungsvakuum als die Quelle des Steuerkammerdrucks

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verwendet wird, so müssen die bekannten Auswirkungen der Höhe bei der Berechnung des maximalen Steuersignaldrucks in der Kammer berücksichtigt werden. Nachdem die Betätigungsvorrichtungsmembran größenmäßig für die volle Drosselauslenkung, wenn dies erforderlich ist, bemessen ist, so ist es dann erforderlich, die Werte des Steuerdruckkanunersignaldrucks zu bestimmen, die erforderlich sind, um die gegebenen Drosselwerte vorzusehen, oder aber die Betatigungsvorrichtungsversetzung muß bestimmt werden für die steifsten auftretenden Drosselfederbedingungen, wie beispielsweise die obere Darstellung in Fig. 7,unter Verwendung einer gegebenen Betätigungsvorrichtungs-Rückholfeder. Die Art und Weise der Durchführung der Berechnungen zur Bestimmung der Werte des Kammerdrucks ist dem Fachmann bekennt, so daß hier Berechnungsbeispiele aus Gründen der Kürze weggelassen sind. Im allgemeinen hat sich eine Membran mit einer

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Fläche von 9 bis 10 Zoll (58 - 64,5 cm ) als besonders geeignet für die meisten Personenauto-Drosselsysteme herausgestellt und eine Rückholfeder 24 mit einer Federkonstante in der Größenordnung von 1,0 - 1,5 engl. Pfund/Zoll (0,18 bis O,27 kg/cm) hat sich als allgemein zufriedenstellend für die meisten Personenauto-Anwendungsfälle erwiesen.

In Fig. 10 ist die Veränderung des Steuerkammerdrucks Δ Ρ bezüglich Änderungen der Betätigungsvorrichtungs-Versetzung graphisch dargestellt, und zwar für die ungünstigsten Bedingungen der Drosselfederkräfte, wie dies typischerweise im Bereich zwischen den obersten und untersten ausgezogenen Linien der Fig. 7 dargestellt ist. Die graphische Darstellung der Fig. 10 basiert auf Kammerdruckmessungen unter Verwendung

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einer Membran mit einer Fläche von 9 Zoll (58 cm ) und veranschaulicht das Servobetätigungsvorrichtungs-Ansprechen, welches für ein typisches Drosselverbindungssystem erforderlich ist, welches eine anfängliche Vorbelastung von 3 engl. Pfund (1,36 kg) extern angelegt und 2 engl. Pfund (o,91 kg) interner Vorbelastung besitzt, und zwar von einer Rückholfeder 24 mit einer Federkonstante von 1,0 engl. Pfund/Zoll (0,18 kg/cm).

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-M-

Unter Verwundung der \nformation aus den Fi j. 8 und 10 können die verbleibenden Parameter des effektiven einschränkenden Zumeßöffnungsflachen- und Rückkopplungs-Systems 86 in der folgenden Weise bestimmt werden, um eine Servovorrichtung vorzusehen, die das gewünschte zufriedenstellende Steueransprechen zeigt, und zwar innerhalb der Umhüllenden der Fig. 9.

Fig. 11 zeigt ein Logikdiagramm für ein Steuersystem, und zwar für einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Regulator, wobei der Fachmann auf dem Gebiet von Servomechanismen erkennt, daß es sich hier um ein typisches Steuersystem mit geschlossener Schleife (Regelsystem) handelt. Aus der logischen Darstellung der Fig. 11 werden Ausdrücke und Verfahren entwickelt, welche als Parameter dienen für Rückkopplungskoeffizienten K, für Konstruktion des Rückkopplungssystems 86 und zur Größenbemessung der Vakuumzumeßoffnung 45 und der Ablaßzumeßöffnung 47.

Zur Bestimmung der notwendigen Vakuumzumeßoffnungsgroße missen die Ansprechkriterien bekannt sein für die Ansprechrate des zu steuernden Systems. Beispielsweise hat es sich für den richtigen Betrieb von Fahrzeuggeschwindigkeits-Regulator^n als zufriedenstellend erwiesen, daß sich die Betätigungsmembran über 63% ihres vollen Drosselhubs in 1,0 Sekunden mit Rückkopplung bewegt. Für anfängliche Konstruktionszwecke werden die Vakuum- und Ablaß-Zumeßöffnungen 45, 47 gleich gewählt und mit einer Größe, welche 63% des vollen Membran lubs in nicht mehr als 4,0 Sekunden ohne Rückkopplung ergibt. Als ein Startpunkt bei der Bestimmung der Vakuum- und Ablaß-Zumeßöf fnungsgroße hat es sich als zweckmäßig erwiesen, sowohl die Vakuumzumeßoffnung 45 als auch die Ablaßzumeßöffnung 47 anfänglich mit einem Durchmesser von 0,056 Zoll (1,86 mtn) auszustatten, und zwar für ein Maximalvolumen der Steuerkammer 32 von ungefähr 27 Zoll³ (440 cm³). Wenn die Vakuum- und Ablaß-Zumeßöffnungen 45, 47 derart bemessen sind, daß sie die gewünschte Ansprechrate ergeben, so kann der Rückkopplungskoeffizient K bestimmt werden und die entsprechenden Parameter des Rückkopplungssystems 86 werden bestimmt, um die erforderliche Rückkopplungswirkung zu ergeben. Aus der Logikdarstellung der

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Fig. 11 kann der Rückkopplungskoeffizient K wie folgt ausgedrückt werden:

- Co -

dabei ist K in Prozent, φ ist

der Steuerdruck für eine Änderung ΔT in der Arbeitszyklusverweilung des Eingangssteuersignals, X ist die Betätigungsvorrichtungsversetzung, C_Q ist die gesamte Vorbelastung des Federsystems in Kilogramm, C₁ ist die gesamte effektive Federrate oder Konstante für das Fahrzeuadrosselsystem einschließlich der Betätigungsvorrichtungs-Rückholfeder 24 in Einneiten von kg/cm, A ist die Fläche der Betätigungsvorrichtungsmem-

bran in cm und X ist die Betätigunc;svorrichtungs-Verse :zung in cm für die Änderung des Steuersignals.

Der Steuerkammerdruck φ ist durch das Anlegen eines Steuersignals an die Servovorrichtung bestimmt, wobei die Vakuumquelle an Öffnung 34 angelegt ist, bis die Betätigungsvorrichtung 16 sich 0,04 Zoll (10,2 mm) bewegt. Während das Steuersignal auf diesem Wert gehalten wird, wird eine Belastungsgewichtskraft von 3,5 engl. Pfund (1,6 kg) ange-.egt und das Steuersignal wird geändert, um die Betätigungsvorrichtung 16 auf die 0,40 Zoll (10,2 mm) Versetzung zurückzubringen. Der Wert des Steuersignals Δ τ, Kammerdruck φ. und Versetzung X = 0,40 Zoll (10,2 mm) zusammen mit den bekannten Konstanten C₀ und C-] werden sodc nn in den obigen Ausdruck substituiert und der Rückkopplungskceffizient K wird berechnet. Der Koeffizient K ist der Prozentsatz, um den die Steuersignalarbeitszyklusverweilung (dwell) erhöh; werden muß. um den gewünschten Steuerkammerdruck zi ergebe.i. Der Rückkopplungskoeffizient entspricht auch der Änderu-igsrate der Strömung in der Steuerdruckkammer und ktnn als solcher verwendet werden, um dieForm des Rückkopplung;nockens zu konstruieren. Wenn die zylindrische exzentrische Nockenob-erflache 98 mit dem Radius ihrer Oberfläche um die /chse des Kolbens 91 herum in einem cartesischen Koordinatensystem graphisch aufgetragen ist, als Funktion der mittleren Winkelposition 0 um die Kolbenachse herum, so kann die Neigung der graphischen Darstel-

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lung mit lern Rückkopp, ungskoeffi ien :en K gleichgesetzt /erden. Fig. 12 ist zur Verwendung bei d-. r Konstruktion der Form der Nockenoberfläche 98 d«r Fig. 4 o< er ler Nocke*:oberf lache 111 der Fig. 5 zufriedenstellend und ist eine graphische Darstellung des Ruckkopplungskoeffizien en X. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 tritt die maximale Rückkopplungsgröße auf, wenn ein minimaler Zwischenraum zwischen Nockenoberfläche 98 und der Endfläche der Zumeßöffnung 47 vorhanden ist. Der minimale Rückkopplungs- oder Anzapf-Spalt zwische · Nocken 98 und Zumeßöffnung 47 muß derart gewählt werden, dab das Steuerkammervakuum nicht am Abfließen oder Anzapfen innerhalb dei entsprechenden Zeit gehindert ist, um ein angemessenes Steueransprechen vorzusehen. In diesem Zusammenhang hat es sich •erausgestellt, daß für einen gegebenen maximalen Vakuumversorjungspegel, wie beispielsweise 12 Zoll Hg (30,5 cm Hg), die Luftströmung durch den Anzapfspalt für verschiedene Werte des Be-.ätigungsvorrichtungshubs vorzugsweise Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs oder einer Umhüllenden aufweisen sol te. Zusätzlich zu dem erwähnten Erfordernis des 63%-Voll-Drc selhubs in 1,0 bis 2,0 Sekunden muß die Luftanzapföffnung b ;i maximaler Größe der Einschränkung oder Drosselung eine h .nreichende Restluftströmung vorsehen, um die Vollhubbewegung der Betätigungsvorrichtung für den Fall der NichtÖffnung des Ablaßventils zu verhindern. Gemäß der bevorzugten Verfahrensweise sollte die Anzapfströmung ausreichen, um die Betätigungsvorrichtung 16 auf eine 0,10 Zoll (0,25 cm)-Versetzung oder Verschiebung in nicht mehr als 3 Sekunden freizugeben im Falle, daß das Ablaßventil ausfällt.

Fig. 13 zeigt die Veränderung der Anzapfluftströmung durch die Luftzumeßöffnung 47 des Ausführungsbeispiels der Fig 4 oder den Schlitz 108 der Fig. 5, und zwar als Funktion des Hubs der Betätigungsvorrichtung 16 oder den Vertikalhub des Folgers 90, und zwar graphisch für eine Kurvsnfamilie für unterschiedliche Größen der Luftzumeßöffnunc 47. Die unterste Kurve der Fig. 13 repräsentiert die AnzapfIiftströmung für eine Luftzumeßöffnung von 0,048 Zoll (1,22 mm) Durchmesser und die obere Kurve der Fig. 13 repräsentiert dia Anzapfströmungsänderung für eine Luftzumeßöffnung von 0,06C Zoll (2,00 mm)

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Durchmesser. Aus Fig. 13 ersieht man, daß beim erfindunesgemäßen Vorgehen für eine Betätigungsvorrichtungsmembran mit konstanter effektiver Fläche von 9 ZoIl^ (56,0 cm ), Steuerkanunervolumen von 27 Zoll (440 cm ) und für eine Vakuumversorgung von 12 Zoll (13,5 cm) Hg eine Anzapfströmung von 15 bis 25 Fuß³/h (0,42 - 0,72 m /h) als Minimum und eine Anzapfströmung von 40 bis 48 Fuß³/h (1,13 bis 1,28 m³/h) als Maximum bevorzugt wird.

Nachdem die Vakuumzumeßöffnung 47 und die Rückkopplungsmittel für die oben beschriebenen minimalen und maximalen Strömungsbedingungen bemessen sind, wird ein anfänglicher Rückkopplungsnocken 98 oder 111 entsprechend dem zuvor bestimmten Koeffizienten K geformt, wie dies typischerweise in Fig. 12 gezeig'., ist. Die Servovorrichtung mit der anfänglichen Wahl des Rückkcpplungsnockens und der Zumeßöffnungen 45 und 47 wird sodann betrieben und es werden Messungen der Betätigungsvorrichturgsversetzung X vorgenommen, und zwar für die verschiedenen Werte der Steuersignal-Arbeitszyklusverweilung aus Fig. 8 entsprechend den gewünschten Fahrgeschwindigkeiten, mit denen das Fahrzeug betrieben werden soll. Die gemessenen Werte der Betätigungsvorrichtungsversetzung X werden sodain graphisch als die Ordinate aufgetragen, während die entsprechende Fahrzeuggeschwindigkeit die Abszisse bildet. Die sich ergebende Darstellung wird sodann mit der Drosselansprechkurve für das Fahrzeug, vgl. Fig. 3, verglichen. Wenn die Servokurvenneigung zu s;eil verläuft und zu schnell mit ansteigender Geschwindigkeit sich nach oben krümmt, se wird die Vakuumzumeßöffnung leicht verkleinert. Wenn die Kurve gegenüber der Fahrzeugkurve verschoben ist, so wird die Luftzumeßöffnungsgröße vergrößert oder verkleinert, um die Servokurve leicht zu verschieben. Wenn sich die Kurvenneigung von der Neigung der Fahrzeugkurve unterscheidet, so wird der Rückkopplungskoeffizient inkremental schrittweise solange geändert, bis die gewünschte Neigung zur Übereinstimmung mit der Fahrzeugkurve erreicht ist. Der Fachmann erkennt somit, daß das Verfahren zum Inübereinstimmungbringen der Servovorrichtungsdarstellung der Betätigungsvorrichtungsversetzung X abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit mit der graphischen Darstellung

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des Meßwertes für das Fahrzeug, wie beispielsweise Fig. 8, ein iteratives Verfahren ist.

Obwohl im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 ein exzentrischer zylindrischer Nocken 98 dargestellt ist, so wird doch der Fachmann erkennen, daß auch andere Rückkopplungsformen möglich sind, wie beispielsweise eine schraubenlinienförmige oder eine eine verjüngte Nadel aufweisende Ventilanordnung. Es kann auch eine eine verjüngte Nadel aufweisende Ventilanordnung für den Schlitz 108 und den Nocken 111 gemäß Fig. 5 verwendet werden; es kann auch irgendeine andere geeignete veränderbare Ventilanordnung benutzt werden, die derart aufgebaut ist, daß eine Strömungsveränderung entsprechend dem Rückkopplungskoeffizienten K erzeugt wird, wie durch das oben beschriebene Verfahren bestimmt.

Die erfindungsgemäße Servobetätigungsvorrichtung hält die Position gut, und zwar bei einer großen Veränderungsbreite eines verfügbaren Quellenströmungsmitteldrucks. Jedoch ist die Fahrzeugbeschleunigung bei voller Drosselstellung oder "Wiederaufnahme" von Natur aus begrenzt, wenn das Motorsammeileitungsvakuum unter ungefähr 6 Zoll Hg fällt. Aus Fig. 14 erkennt man, daß bei niedrigem Quellenvakuum (minimale Einlaßsammelleitungsdepression) für Fahren auf ebenem Gelände bei 55 Meilen pro Stunde mit einer Tonne = eine Konstante 33 ms.. , das Servobetätigungsvorrichtungs-Positionsausgangsgrößenansprechen nicht in unzulässiger Weise verschlechtert wird, bis das Que11envakuum sich von der Atmosphäre um weniger als ungefähr 6 Zoll (150 mm) Hg unterscheidet. Typischerweise ist auf oder nahe Meeresniveau der Bereich des Quellen(Sammelleitungs)-Vakuums auf ebenem oder leicht gewelltem Gelände in der Größenordnung von 8 bis 14 Zoll Hg mit einem Mittelwert von 12, wohingegen auf 7500 Fuß Höhe über dem Meeresniveau der Quellenvakuumpegel 4 bis 9 Zoll Hg mit einem Mittelwert von 7 Zoll Hg beträgt. Die Fig. 14 zeigt somit die Wirksamkeit des Rückkopplungssystems bei der Aufrechterhaltung der Positionsausgangsgröße über einen zweiten Veränderungsbereich im Quellendruck hinweg, und Fig. 14 zeigt ferner, daß die Servobetätigungsvorrichtung gegenüber Höhenänderungen relativ unempfindlich ist.

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Claims

Patentansprüche

[1 Γ) Servobetätigungsvorrichtung, welche auf ein sich ändernaes elektrisches Eingangssteuersignal anspricht und bei Verbindung mit einer Quelle von Strömungsmitteldruck eine mechanische 1unktionsausgangsgröße erzeugt, und zwar infolge des genannten Fingangssignals, gekennzeichnet durch:

a) Gehäusemittel, welche eine Strömungsmitteldrucksteuerkammer bilden und Ablaßmittel aufweisen, um eine Strömungsmittelöffnung von der Kammer zur Atmosphäre zu bilden, und wobei die Gehäusemittel ferner Drucköffnungsmittel besitzen, die zur Verbindung mit der genannten Strömungsmitteldruckquelle dienen, um die Strömungsmittelverbindung zwischen der Quelle und der t ammer zu gestatten,

b) eine Spule (56) aus elektrisch leitendem Material zur Erzeugung einer magnetomotorischen Kraft MMK infolge des Eingam ssignals,

c) Steuerventilmittel (48) verbunden mit der Spule und beweglich infolge der MMK zur Steuerung des Strömungsmittelflus es durch mindestens eine der Ablaß- und Druck-Öffnungen dann, wenn das Eingangssignal einen ersten vorbestimmten Pegel erreicht und übersteigt, wodurch der Druckpegel in der Kammer geste ert wird,

d) Betätigungsmittel bewegbar infolge von Änderungen des D uckpegels in der Kammei, wobei die Betätigungsmittel Befestigungsmittel aufweisen, die zur Verbindung damit dienen, um die auscangsfunktion auszuführen,

e) Gehäusemittel einschließlich Ablaßöffnungsmitteln zur Erzeugung der Hilfsströmungsmittelöffnung der Kammer zur Atmosphäre hin, und

f) Ablaßventilmittel (50) verbunden mit der Spule und beweglich zwischen einem ersten Zustand, der den Strömungsmittelfluß durch die Ablaßöffnungsmittel gestattet, und einem zweiten Zustand, der den Strömungsmittelfluß durch die Ablaßöffnungsmittel blockiert, wobei die Ablaßventilmittel sich in den erwähnten zweiten Zustand infolge der MMK dann bewegen, wenn das Eingangssignal sich auf dem zweiten vorbestimmten Pegel befindet und größer ist als dieser, aber wesentlich kleiner ist als der erste vorbestimmte Pegel, und wobei die Ablaßventilmittel den zweiten Zustand infolge

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der MMK nur dann einhalten, wenn das Eingangssignal sich auf dem dritten vorbestimmten Pegel befindet oder größer ist als dieser, und wobei schließlich der dritte vorbestimmte Pegel kleiner ist als der zweite vorbestimmte Pegel, und wobei die Arbeitsventilmittel nicht auf die MMK dann ansprechen, wenn das Eingangssignal sich auf dem dritten vorbestimmten Pegel befindet und kleiner ist als dieser.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaßventilmittel (50) Vorspannmittel aufweisen, um die Ablaßventilmittel in den ersten Zustand vorzuspannen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsventilmittel, die Ablaßventilmittel und die Spule in einer magnetischen Serienkreisanordnung vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch a) Drosselmittel einschließlich Mitteln, welche bezüglich mindestens einer der Strömungsmitteldruckoffnungen bewegbar sind und betätigbar sind, um die Strömungsfläche derselben zu ändern, und b) Rückkopplungsmittel, welche auf die Bewegunc der Betätigungsvorrichtung ansprechen und infolgedessen betätigbar sind, um die Drosselmittel zu steuern.
5. Vorrichtung zur Steuerung von mehreren mechanischen Funktionen infolge eines elektrischen Eingangssteuersignals, gekennzeichnet durch a) elektromagnetische Mittel mit einem spulenförmig angeordneten elektrischen Leiter zur Aufnahme des Steuersignals und zur Erzeugung einer ersten magnetomotorischen Kraft MMK dann, wenn das Steuersignal sich auf und oberhalb eines ersten vorbestimmten Pegels befindet, wobei die elektromagnetischen Mittel eine zweite vorbestimmte kleinere MMK dann erzeugen, wenn das Steuersignal einen zweiten vorbestimmten Pegel erreicht, der kleiner ist als der erste Pegel,

b) erste Ankermittel, welche betriebsmäßig nur auf die erwähnte erste MMK ansprechen und Mittel aufweisen, die infolgedessen

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bewegbar sind, um zwischen einem ersten und zweiten Zustand sich zu bewegen,

c) zweite Ankermittel bewegbar zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand, wobei die Ankermittel infolge der erwähnten ersten MMK bewegbar sind, um sich aus dem ersten in den zweiten Zustand zu bewegen, und die infolge der zweiten MMK betätigbar sind, um lediglich den zweiten Zustand beizubehalten, und wobei die ersten und zweiten Ankermittel und die elektromagnetischen Mittel in einer magnetischen Serienkreisanordnung angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch

a) Mittel, welche auf die Bewegung der ersten Ankermittel ansprechen und betätigbar sind, um ein erstes Strömungsmitteldruckausgangssignal zu erzeugen,

b) Betätigungsmittel, die bewegbar sind infolge von Änderungen des Strömungsmitteldrucksteuersignals, wobei die Betätigungsmittel Mittel aufweisen, die zur Befestigung an der zu steuernden Vorrichtung dienen, und

c) Mittel, welche auf die Bewegung der erwähnten zweiten Ankermittel zwischen de.n ersten und zweiten Zuständen ansprechen und betätigbar sind, um die Betätigungsmittel einzuschalten und abzuschalten.
7. Verfahren zur Steuerung von mehreren Funktionen einer Vorrichtung infolge eines elektrischen Eingangssteuersignals, gekennzeichnet durch folgende Schritte

a) Vorsehen eines Gehäuses, welches eine Strömungsmitteldruckkanuner definiert und Öffnungsmittel zum Ablassen derselben zur Atmosphäre aufweist, und wobei Drucköffnungsmittel vorgesehen sind für die Verbindung mit einer Strömungsmitteldruckquelle zur Verbindung von Strömungsmitteldruck mit der Kammer,

b) Bewegung eines Ventilglieds alternativ zwischen einer die Drucköffnungsmittel schließenden Position und einer die Ablaßöffnungsmittel schließenden Position zur Steuerung des hindurchgehenden Strömungsmittels infolge des elektrischen Eingangssignals,

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c) Vorsehen von Betätigungsmitteln, die infolge des Strömungsmitteldruckpegels in der Kammer bewegbar sind,

d) Abfühlung der Bewegung der Betätigungsmittel und des Drosselströmungsmittelflusses durch mindestens eine der Öffnungen infolge dieser abgefühlten Bewegung.
8. Servobetätigungsvorrichtung zur Erzeugung einer mechanischen Ausgangsgröße infolge eines sich ändernden elektrischen Eingangssteuersignals bei Verbindung mit einer Strömungsmitteldruckquelle, gekennzeichnet durch

a) elektromagnetische Mittel zur Erzeugung einer ersten vorbestimmten magnetomotorischen Kraft MMK infolge des Erreichens und Ubersteigens eines ersten vorbestimmten Pegels durch das Steuersignal, wobei die elektromagnetischen Mittel eine zweite vorbestimmte kleinere MMK dann erzeugen, wenn das Steuersignal einen zweiten vorbestimmten Pegel erreicht und übersteigt, und wobei dieser zweite vorbestinunte Pegel wesentlich kleiner ist als der erste Steuersignalpegel,

b) Gehäusemittel, welche eine Strömungsmitteldruckkammer bilden und Stromungsmitteldruckoffnungsmittel aufweisen, die zur Verbindung mit einer Strömungsmitteldruckquelle dienen, und wobei Ablaßmittel vorgesehen sind, welche die Kammer mit der Atmosphäre in Verbindung bringen,

c) Steuerventilmittel, die lediglich auf die erste MMK ansprechen und infolgedessen betätigbar sind, um den Strömungsmittelfluß durch die Drucköffnungsmittel und die Ablaßmittel zu steuern, wenn die Drucköffnungsmittel mit einer Strömungsmitteldruckquelle verbunden sind,

d) Betätigungsmittel bewegbar bezüglich der Gehäusemittel infolge von Änderungen des Druckpegels in der Kammer,

e) Hilfsmittel, die normalerweise die Kammer zur Atmosphäre hin ablassen und infolge der zweiten MMK betätigbar sind, um den Ablaß zu schließen.

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9. Strömungsmitteldruck-Servobetätigungsvorrichtung, welche auf ein sich änderndes elektrisches Ausgangssignal anspricht, um eine mechanische Bewegung und Kraftausgangsgröße zu erzeugen, gekennzeichnet durch:

a) Gehäusemittel, welche eine Strömungsmitteldruckkammer bilden, wobei die Gehäusemittel eine Strömungsmitteldrucköffnung besitzen, die mit einer Strömungsmitteldruckquelle verbindbar ist, und wobei eine Ablaßöffnung die Kammer zur Atmosphäre hin abläßt,

b) Treibermittel, welche auf das Eingangssignal ansprechen und eine magnetomotorische Kraft MMK erzeugen,

c) Steuerventilmittel, welche infolge der MMK bewegbar sind und den Strömungsmittelfluß durch die Öffnung steuern, um den Strömungsmitteldruck in der Steuerkammer dann zu steuern, wenn die Drucköffnung mit einer Strömungsmitteldruckquelle verbunden ist,

d) Betätigungsmittel, welche bezüglich der Gehäusemittel infolge des Strömungsmitteldruckpegels in der Kammer bewegbar sind, wobei die Betätigungsmittel Mittel aufweisen, die zur Befestigung daran dienen, um die mechanische Funktion auszuführen, und

e) Rückkopplungsmittel, die infolge der Bewegung der Betätigungsmittel betätigbar sind, um die effektive Strömungsfläche von mindestens einer der Öffnungen zu verändern.
10. Servobetätigungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch

a) Ablaßöffnungsmittel zur Erzeugung eines Hilfsablasses der Kammer zur Atmosphäre und

b) Ablaßventilmittel einschließlich Mitteln, welche betriebsmäßig auf die MMK ansprechen, um aus einer ersten Position in eine zweite Position sich zu bewegen, wenn das Eingangssignal einen ersten vorbestimmten Pegel übersteigt, und ansprechend auf die MMK zur Aufrechterhaltung der zweiten Position dann, wenn das Eingangssignal größer ist als der zweite vorbestimmte Pegel, aber wesentlich kleiner als der erste Pegel, wobei die beweglichen Mittel ferner in der ersten Position den Strömungsmittelfluß durch die Ablaßöffnungsmittel gestatten und in der zweiten Position den Strömungsmittelfluß durch die Ablaßöffnungsmittel verhindern.

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11. Servobetätigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,daß eines der Öffnungsmittel Mittel aufweist, die eine Strömungssteueröffnung bilden, und daß die Rückkopplungsmittel Drehventilmittel aufweisen, die benachbart zur Steueröffnung vorgesehen sind, wobei die Drehventilmittel auf die Bewegung der Betätigungsmittel ansprechen, um die effektive Strömungsfläche der Steueröffnung zu verändern.
12. Servobetätigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadutch gekennzeichnet,daß eines der Öffnungsmittel Mittel aufweist, welche eine langgestreckte öffnung bilden und daß die Rückkopplungsmittel Drehventilmittel aufweisen, die eine Platte besitzen, welche Teile der öffnung teilweise für hindurchgehenden Strömungsmittelfluß infolge der Drehbewegung der Platte blockieren.
13. Servobetätigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsmittel eine Zumeßöffnung aufweisen und daß die Drehventilmittel eine Nockenfläche besitzen, die benachbart zu der Zumeßöffnung angeordnet ist, und zwar in dicht benachbarter Beziehung, wobei sich die Drehventilmitt -·1 um eine Achse im wesentlichen parallel zur Ebene der Zumeßöffnung verdrehen, um den Fluß durch die Zumeßöffnung zu drosseln.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren d.:r vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vakuumzumeßöffnung (45) , eine Ablaßsteuerzumeßöffnung (47), einen hin- und hergehenden Körper (60) mit Kissen (61,63) angeordnet innerhalb einer Spule (56), deren eines Polstück (54) zu einer Ablaßventilanordnung (50) verläuft, die einen Anker (78) aufweist, der eine Sitzoberfläche (79) besitzt, die mit einer öffnung (75) im unteren Teil (54b) des Polstücks (54) zusammenarbeiten kann, und wobei das Polstück (52) zum Ablaßventilanker (78) hin verläuft (Fig. 3)

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15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsglied (76) am Basisschenkel des L-förmigen Polstücks (52) an dessen Unterseite befestigt ist (Fig. 5).
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende eines Hebelarms (88) entgegengesetzt zu einem Folger (90) am Ende eines Kolbens (92) befestigt, der in einer Bohrung (89) aufgenommen ist, die mit der Luftzumeßöffnung (47) in Verbindung steht, wobei der Kolben (92) eng passend innerhalb der Bohrung (89) aufgenommene Endteile (91) besitzt und darum herum durch Abdichtungen (93) abgedichtet ist, und wobei der Kolben (92) in der Mitte einen zylindrischen exzentrischen Teil (98) aufweist (Fig. 4).
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftturm (102) eine Hilfsablaßöffnung in der Form eines langgestreckten Schlitzes (108) aufweist, und zwar ausgebildet in einer Stirnfläche desselben und zur Verbindung cder Steuerkammern mit einem Lufthohlraum (104), und wobei ein Drehventil in der Form einer Nockenplatte (110) vorgesehen ist, welche schwenkbar am Steuerblock durch Welle (112) befestigt ist, und wobei die Platte (110) einen Rückkopplungshebelarm (114) daran derart befestigt aufweist, daß die Platte sich um die Welle (112) verdreht, wenn der Rückkopplungshebel sich infolge der Betätigungsvorrichtung bewegt, und wobei die Nockenkante (111) der Platte derart geformt ist, daß bei Verdrehung der Platte der Schlitz (108) fortlaufend freigegeben wird.

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