DE3122975C2 - Vorrichtung zur selektiven Einstellung einer Drehzahlsteuerung für Verbrennungsmotoren - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur stufenweisen Einstellung eines Vergasers für die Verbrennungsmotor-Drehzahlsteuerung steuert die Leerlaufdrehzahl dadurch, daß verschiedene Drosselklappenpositionen in Abhängigkeit vom Schaltzustand eines Ab brems-Meßfühlerschalters, eines Klimaanlagen-Schalters und des Zündschalters festgelegt werden. Der Mechanismus, der die Drosselklappe bewegt, besteht aus einer Betätigungswicklung, die einen Anker gegen eine Rückführfeder antreibt, wobei der Anker über eine Welle mit der Drosselklappe gekoppelt ist. Die Drosselklappenposition wird durch eine von drei einstellbar angeordneten Rastwicklungen festgelegt, die bei einer Ansteuerung eine magnetische Kopplung mit einem Gehäuse hervorrufen, um einen Anschlag festzulegen. Eine Steuerschaltung, die mit jeder der Rastwicklungen verbunden ist, schaltet die Betätigungswicklung ab, während die magnetische Kopplung in Form eines Anschlages aufrechterhalten wird. Wenn die Betätigungswicklung abgeschaltet ist, drückt die Rückführfeder den Anker gegen den durch die Rastwicklung angesteuerten Anschlag, so daß die Drosselklappenposition und entsprechend die Leerlaufdrehzahl festgelegt ist.

Description

a) eine Anzahl von mit dem Anker (26; 212) verbundenen und an dessen Umfang innerhalb des Gehäuses (24; 210) angeordneten Einstelleinrichtungen (40,42,44; 250),

b) eine der Anzahl der Einstelleinrichtungen (40, 42, 44; 250) entsprechende Anzahl von Rastwicklungen (74; 244),

c) jeweilige Rastelemente (50, 52, 54; 262), wobei die Rastelemente bei Erregung der zugeordneten Rastwickiung (74; 244) in eine Rastposition bewegbar sind, in der sie durch Magnetkraft an das Gehäuse (24; 210) angezogen werden und die zugeordneten Einstelleinrichtungen und damit deii Anker (26; 212) in einer LängsrichtungsDosition in dem Gehäuse (24; 210) verriegeln, und

d) durch die Bewegung der ^astelemente (50, 52, 54; 262) betätigte Schalteinrichtungen (65; 270) zum Abschalten der Betätigungswicklung (30; 218) wenn eine Rastwicklung (74; 244) das zugehörige Rastelement an das Gehäuse (24; 210) bewegt hat,

und daß Einrichtungen (18, 20, 22) zum selektiven Einschalten einer Rastwicklung (74; 244) und ü;r Betätigungswicklung (30; 218) vorgesehen sind, um den Anker auf eine der vorgegebenen Längsrichtungspositionen zu bewegen, in der Schalteinrichtungen (68; 270) den Strom durch die Betätigungswicklung (30; 218) abschalten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verstelleinrichtungen (100,102,104) zur Festlegung der jeweiligen Längsrichtungspositionen der Rastelemente (50,52,54; 262).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine in der Mitte des Gehäuses (24; 210) angeordnete Kontaktsäule (278) vorgesehen ist, daß elastische Schalterarme (276) in Eingriff mit der Kontaktsäule (278) vorgespannt sind und eine elektrische Verbindung mit der Betätigungswicklung (30; 218) herstellen, und daß die Rastelemente (50,52,54; 262) jeweils ein Kopplungsteil (65, 270) einschließen, das mit einem jeweiligen elastischen Schalterarm (276) in Eingriff bringbar ist und diesen bei Ansteuerung der jeweiligen Rastwicklung (74; 244) in RadUi!richtung mich außen von der Konlaklsäulc (278) forlbewegl.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. gekennzeichnet durch ein in dem Gehäuse (24; 210) angeordnetes Halteteil (27; 292) zur Aufnahme der Rastwicklungen (74; 244), der Betätigungswicklung

(30; 218) und der Rastelemente (50,52,54; 262).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (27; 292) einen Anschlag (111; 311) für den Anker (26; 212) bildet, wenn die Betätigungswicklung (30; 218) und die Rastwicklungen (74; 244) abgeschaltet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen (312,313) zum Abschalten der Betätigungswicklung (218), wenn diese Wicklung eine vorgegebene Temperatur überschreitet.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art

Es ist eine Vielzahl von Treibstoffzufuhr- und Vergasergestänge-Steuermechanismen bekannt, die dazu dienen, eine geeignete Leerlaufdrehzahl eines Verbrennungsmotors zu erzielen. Leerlaufdrehzahi-Steuervorrichtungen, die mit Hilfe von Magnetspulen betätigbar sind, wurden in weitem Umfang vorgeschlagen. Bestimmte Leerlaufdrehzahl-Steuervorrichtungen wurden so ausgebildet, daß sie in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal betrieben werden, das von einem eine vorgegebene Motordrehzahl darstellenden Eingangssignal abgeleitet wird, so daß eine Regelung der Leerlaufdrehzahl erzielt wird. Bei anderen Leerlaufdrehzahl-Steuervorrichtungen wurden verschiedene Membraneinrichtungen zur Ausbildung einer Drosselklappenposition verwendet.

Es ist weiterhin eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt (US-PS 37 36 915), bei der der Anker einer Magnetspule dazu dient, im eingeschalteten Zustand der Magnetspule die Drosselklappe eines Vergasers in einer ersten Stellung zu halten, die einer ersten Drehzahl entspricht. Weiterhin sind Rasteinrichtungen vorgesehen, die beim Einraiten eui<j zweite Drehzahl ausbilden, die höher als die erste Drehzahl ist. Diese Rasteinrichtungen werden durch das Einschalten der Magnetspule und die Betätigung des Ankers aus ihrer

Raststellung herausgeführt. '

Nach dem Herausführen der Rasteinrichtung aus der Raststellung und nachfolgendem Abschalten der Magnetspule gelangt die Drosselklappe in eine Abschaltstellung, in der ein »Dieseln« des Motors sicher verhindert wird. Diese bekannte Vorrichtung erfordert jedoch während des Betriebs des Motors eine dauernde Speisung der Magnetspule, was aus Gründen des Leistungsverbrauchs und der Erwärmung der Magnetspule unerwünscht ist, die die volle Kraft zur Betätigung der Drosselklappe in eine Rückführfeder aufbringen muß. Weiterhin ist die Rasteinrichtung außerhalb der Magnetspu-Ie angeordnet, so daß sich ein relativ hoher Raumbedarf ergibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einfachem kompakten Aufbau und geringem Stromvcr-

bo brauch eine Einstellung der Drosselklappe auf jeweils eine von verschiedenen Positionen ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im kcnn/cichneiulen Teil des l'aienanspruclis I angegebenen Merkmale gelöst.

b5 Vorteilhaft Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unieransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglichen die Rasteinrichtungen die Festlegung mehrerer Dreh-

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zahlen, die genau definiert und jeweils für einen bestimmten Zustand bestimmt sind, beispielsweise einen Zustand mit hoher Leistungsanforderung an den Motor, der auftritt, wenn die Klimaanlage eingeschaltet wird, und bei einem Zustand, bei dem die Drehzahl des Motors von einem hohen Wert ausgeht bei einer plötzlichen Abbremsung und abrupten Verringerung der Geschwindigkeit verringert wird, damit der Treibstoff im Ansaugkrümmer vollständig verbrannt wird. Ein weiterer Zustand kann darin bestehen, daß der Zündschalter eingeschaltet ist und der Motor im Leerlauf ohne Last läuft. Schließlich kann p.in weiterer Zustand darin bestehen, daß die Zündung abgeschaltet wird, wobei ein »Dieseln« verhindert werden soll. Die Einstellung für diese sehr unterschiedlichen Zustände ist teilweise auf die Motorbetriebsart abgestimmt und unabhängig von Rückführungsmeßfühlern, Mikroprozessoren und anderen derartigen Steuerungen zur Ausbildung einer vorgegebenen Leerlaufdrehzahl des Motors, so daß sich eine wesentliche Vereinfachung ergibt.

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tung besteht darin, daß magnetische Rasteir-ichtungen verwendet werden, die nur einen sehr geringen elektrischen Leistungsbedarf aufweisen, wobei die Rastpositionen durch Einschalten einer Betätigungswicklung erreicht werden, worauf eine der Rasteinrichtungen eingeschaltet und die Betätigungswicklung abgeschaltet wird. Die verwendeten Rastwicklungen weisen lediglich einen geringen Leistungsbedarf auf. Eine hohe elektrische Leistung ist daher lediglich kurzfristig erforderlich, um die erwünschte Rastposition zu erreichen. Aufgrund der wesentlichen Verringerung der Verlustleistung kann damit die Vorrichtung auch sehr klein und plastzsparend aufgebaut werden.

Weiterhin ist es möglich, die Rastwicklungen, die Rastelemente und die Einrichtungen zur Abschaltung der Betätigungswicklung auf einer gemeinsamen Halteplatte anzuordnen, so daß sich ein einfacher Aufbau ergibt.

Die einzelnen Rastelemente können ein Kopplungsteil einschließen, das mit den Schalteinrichtungen zur Abschaltung der Betätigungswicklung in Eingriff bringbar ist und eine Schwingung dieser Abschalteinrichtungen verhindert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen ni/Ch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das die funktioneilen Beziehungen zwischen einer Ausführungsform der Vorrichtung und dem die Motordrehzahl bestimmenden Drosseiklappengestänge sowie zwischen der Vorrichtung und Eingangssteuerelernenien zeigt, wie z. B. einem Zündschalter, einem Abbrems-Meßfühlerschalter und einem Kiimaanlagenschalter;

Fig. 2 ein Schaltbild einer Ausführungsform von elektrischen Schaltungen, die zur Ansteuerung der Rastwicklungen und der Betätigungswicklung verwendet werden, wobei aus dieser Schaltung die externen Schalter erkennbar sind;

F i g. 3 eine Schniuansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung, wobei folgende Ankersieilungen dargestellt sind: eine Position, in der der Motor vollständig gestoppt ist, wobei diese Position zum Verhindern eines »Dieselns« dient, eine normale Leerlaufdrehzahlposition bei eingeschalteter Zündung, eine Einschaltposition bei eingeschalteter Klimaanlage, und eine Einschahposition im AbbremszuslUf.d. Diese Positionen bilden geeignete Drosselklappenposilionen unter den genannten vorausgewählten Zustanden;

F i g. 4 eine Reihe von fortschreitender. Teilansichten, die die Betriebsfolge der Rastmechanismus-Stufen zeigen, die bei einer Betätigung der Betätigungswicklung auftreten;

F i g. 5 eine Serie von fortschreitenden Ansichten, die die Entriegelungs- oder Ausraststufen des Rastmechanismus zeigen, wenn die Rastwicklung abgeschaltet wird;

ίο Fig.θ eine isometrische auseinandergezogene Ansicht der Bauteile, die eine Ausführungsform der Vorrichtung bilden;

F i g. 7 und 8 Schnittansichten einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig.9 eine auseinandergezogene isometrische Ansicht der Bauteile einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung nach den F i g. 7 und 8.

Gemäß F i g. 1 betätigt eine allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnete Drehzahlsteuervorrichtung ein Drosselklappengestänge 12, da- zu der Vergaser-Drosselk!2^nrie 11 und der zu^ehö^'en Rückführfeder 13 führt, um die Leerlaufdrehzahi eines Verbrennungsmotors zu steuern. Die Drehzahlsteuervorrichtung 10 spricht auf verschiedene Eingangsparameter an, die einen Klimaanlagen-Ein-Aus-Schalter 18, einen Zünd-Ein-Aus-Schalter 20 und einen Abbrems-Meßfühlerschalter 22 einschließen. Alle diese Parameter bilden wesentliche Faktoren, die den Leerlaufbetrieb des Motors bestimmen, weil beispielsweise Zubehörteile, wie

z. B. der Kompressor der Klimaanlage während des Leerlaufzustandes des Fahrzeuges und in vielen Fällen über lange Zeitperioden arbeiten, beispielsweise bei typischen Stadtverkehrs-Fahrbedingungen. Weil kleine treibstoffsparende Motoren bei der normalen Leerlaufdrehzahl keine ausreichende Leistung zum Antrieb derartiger Zubehör- oder Sonderausrüstungen erzeugen, ist es erforderlich, die Motor-Leerlaufdrehzahl zu vergrößern, damit eine ausreichende Leistung zum Antrieb dieser Zubehörausrüstungen bei deren maximaler Leistung erzeugt wird. Wenn die Leerlaufdrehzahl nicht in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch die Drehzahlsteuervorrichtung 10 vergrößert wird, wird der Motor »abgewürgt«.

Wie dies aus den Fig. 1 und 3, in der eine Ausführungsform der Vorrichtung gezeigt ist, zu erkennen ist, ist ein magnetischer Anker 26 in einem magnetischen zylindrischen Mantel 24 in Längsrichtung beweglich angeordnet, wobei eine nichtmagnetische Welle 28 mit dem Anker 26 verbunden und mit diesem beweglich ist.

Die Welle 28 weist eine betriebsmäßige Verbindung mit dem Drosseiklappengestänge 12 und der zugehörigen Rückführfeder 13 auf und bildet das mechanische Ausgangselement der Drehzahlsteuervorrichtung 10. Weiterhin befinden sich in dem Mantel 24 ein nicht magnetisches Halteteil 25 und eine primäre Betätigungswicklung oder Hauptwicklung 30, die auf einem Magnetkern 32 gewickelt ist, der ein Polstück sowie einen Wickelkörper bildet.

Der Magnetker.i 32 weist eine innere durchgehende öffnung 34 auf, die eine Lagerung für die nicht magnetische Welle 28 bildet. An dem Anker 26 sind über Umfangsnuten 36, 38, 39 magnetische Raststiüe 40, 42 und 44 (siehe Fig. 6) befestigt. Die Verbindung zwischen dem Ende eines Raststifts und einer Umfangsnut wird durch eine Nut 46 mit verringertem Durchmesser in jedem Ende der Raststifte 40, 42 und 44 gebildet, die in die betreffende Umfangsnut gleitet und damit eine eindeutige Längsrichuings-Verbindung bildet, während ei-

ne begrenzte radiale oder Winkelbewegung weiterhin möglich bleibt. Die Enden 48 der Raststifte sind durch sich verjüngende glatte Oberflächen gebildet, die in einer noch zu erläuternden Weise Nockenoberflächen bilden, ledern Raststift sind am Ende 48 magnetische Rasteinrichtungen 50, 52, 54 zugeordnet, die unter gleichen Abständen um den Umfang des Mantels 24 herum angeordnet sind. Jede Rasteinrichtung weist eine konvex gekrümmte Oberfläche 56 auf, die einen Radius aufweist, der mit dem inneren Radius 58 des Mantels 24 übereinstimmt, und jede Rasteinrichtung weist weiterhin eine rechteckige Öffnung 60 mit einem herausgebogenen Teil 62 auf, der eine Nockenfolgerfläche 63 bildet, die komplementär zu dem zugehörigen Raststift ist, der sich durch die Öffnung 60 erstreckt.

Die Kante 64 (F i g. 6) jeder Rasteinrichiung schließt ein elektrisches Isolierteil 65 ein, das an der Rasteinrichtung befestigt ist und eine Kerbe 66 aufweist, die derartige Abmessungen aufweist, daß sie einen elastischen Schalterarm 72 aufnehmen kann, wobei die Aufgabe dieses Schallerarms 72 darin besteht, einen elektrischen Schaltkreis der primären Betäligungswicklung 30 zu steuern. Jede Rasteinrichtung 50, 52, 54 spricht magnetisch auf eine zugehörige Rastwicklung 74 an. die von einem Rastwicklungs-Spulenkörper 76 aufgenommen wird, der eine durchgehende Öffnung 78 aufweist, die eine Gleit-Lagerfläche für den zugehörigen Raststift 40, 42,44 bildet. Der elastische Schalterarm 72 und ein Erdkontakt 73 sind beide an dem Spulenkörper 76 befestigt und elektrisch mn ,.'er Rastwicklung 74 verbunden. Der elektrische Leistungsbedarf der Rastwicklung 74 ist relativ klein, insbesondere verglichen mit dem elektrischen Leistungsbedarf der primären Beätigungswicklung30.

Jede Rastwicklung wird über einen Rastwicklungs-Eingangsanschluß 82 gespeist und jeder Eingangsanschiuß 82 weist einen Befestigungsflansch 84 auf, der mit Hilfe einer Schraube 26 befestigt ist. die durch eine Endwand 103 eines Haiteteils 27 verläuft, wobei drei derartige Eingangsanschlüsse, einer für jede Rastwicklung 74. vorgesehen sind.

Der elektrische Kreis für die primäre Betätigungswicklung oder die Hauptwicklung 30 verläuft ausgehend von einem Anschluß 82 zum elastischen Schalterarm 72, dann zum Betätigungswicklungs-Eingangsanschluß 80. eine Leitung 98 und über die Betätigungswicklung 30 an Masse über den den Mantel 24.

Jeder Rastwicklungs-Spulenkörper 76 weist eine Einstellschraube 100 auf. die von außen über einen Schlitz 102 mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges, wie z. B. einen Schraubenzieher gedreht wird, um die Schraube 100 innerhalb einer zugehörigen Gewindeöffnung 104 in der Endwand 103 vorwärts oder zurück zu schrauben, so daß der Flansch 106 die Position des Rastwicklungs-Spulenkörpers und der Rasteinrichtung und damit die Betriebssteliung des Raststiftes bestimmt, wodurch die Position des Ankers 26 und der daran befestigten Welle 28 bestimmt wird, die gegen die Rasteinrichiung durch die Rückführfeder gehalten wird, so daß auf diese Weise die Leerlaufdrehzahl des Motors gesteuert wird. Der elastische Schalterarm 27 weist einen Seitenarm 72a auf. der in Schieifeingriff mit dem Eingangsanschluß 82 steht, so daß der Kontakt aufrechterhalten wird, wenn die Schraube en- oder ausgeschraubt wird.

im folgenden wird die Betriebsweise der soweit beschriebenen Dreh/ahlsteuervorrichtung erläutert.

Im Betrieb liefert die primäre Betätigungswicklung 30 die Kraft zur Bewegung des Ankers 26 und der nicht

magnetischen Welle 28 gegen die Wirkung der Rückführfeder auf die ausgewählte richtige L.eerlaufdrehzahl-Drosselklappenstellung und in dieser Stellung hält die jeweilige Rasteinrichtung diese Position dadurch aufrecht, daß eine magnetische Kopplung mit und eine Bewegung zur Innenwand des Mantels 24 auf Grund der Ansteuerung der Rastwicklung 74 hervorgerufen wird.

Eine der Rastwicklungen wird durch einen Abbrems-Meßfühlerschnlter 22 angesteuert, eine weitere durch einen Klimaanlagen-Ein-Aus-Schalter 18 und die dritle durch einen Zünd-Ein-Aus-Schalier 20. Wie dies in den F i g. 1 und 2 zu erkennen ist, steuert der Zündschalter 20 die Zuführung elektrischer Leistung an die Klimaanlagen- und Abbremsschaltcr sowie an die Zünd-Rastwicklung. Bei ausgeschaltetem Zündschalter wird daher keine Eingangsleistung an die anderen Schalter geliefert, und zwar unabhängig von deren SrhnlmutänHrn

Wenn der Zündschalter ausgeschaltet ist, ist keine der Rasiwicklungen eingeschaltet und die Position des Ankers wird durch das Ende 111 des Halteteils bestimmt, gegen das die Rückführfeder den Anker drückt, wodurch die Drosselklappe auf eine ein »Dieseln« verhindernde Stellung gebracht wird, die eine vierte, nichteinstellbare Position des Ankers 26 ist.

Unter Bezugnahme auf die F i g. 1 bis 3 sei als Beispiel der Be'*iebsweise der Motor-Drehzahlsteuervorrichtung angenommen, daß die Drosselklappenstellung für die Leerlaufdrehzahl von der definierten Zündung- »Ein«-Position in die Position geändert werden soll, die während der Abbremsung oder Verringerung der Drehzahl des Motors erforderlich ist. Der Abbrems-Meßfühlerschalter 22 wechselt in den eingeschalteten Zustand, wodurch Leistung an die Abbrems-Rastwicklung und die Betätigungswicklung 30 angelegt wird, wobei die letztere über den zugehörigen Schalterarm 72 gespeist wird, der mit dem Eingangsanschluß 80 in Verbindung steht. Der elektrische Kreis der Betätigungswicklung 30 verläuft über den Eingangsanschluß 82 der Abbrems-Rastwicklung, den Seitenarm 72a, den elastischen Schalterarm 72. den Eingangsanschluß 80 der Betätigungswicklung 30 und die Leitung 98 zu der Betätigungswicklung 30 und dann über Erde (am Mantel 24). Die auf diese Weise gespeiste Betätigungswicklung 30 erzeugt eine Magnetkraft, die ausreicht, um den Anker 26, die Welle 28 und die Raststifte 40, 42 und 44 in Längsrichtung gegen die Rückstellkraft der Rückführfeder 13 zu bewegen. Wenn eine ausreichende Ausfahrbewegung des der Abbrems-Rastwicklung zugeordneten Raststiftes aufgetreten ist, damit die zugehörige Rasteii.richtung einen Anschlag für den Raststift ausbildet, so wurde der Schaltarm 72 von dem Eingangsanschluß fortgezogen, so daß die Betätigungswicklung 30 abgeschaltet wird und die Bewegung oder das Ausfahren der Welle beendet wird. Weil die Rückführfederkraft im Sinne einer Vorspannung der Weile 28 in die zurückgezogene Stellung wirkt, blockiert die angesteuerte Abbrems-Rastwicklung zugeordnete Rasteinrichtung die Öffnung 78, so daß das Ende 48 des zugehörigen Raststiftes mit der Nockenfolgeroberfläche 63 in Eingriff kommt, um ein weiteres Zurückziehen der Welle zu stoppen, wodurch die Drosselklappenposition der Abbremsbetriebsart festgelegt wird. Dies wird aus einer Betrachtung der F i g. 4 und 5 weiter erkennbar, die das Verriegeln oder Rasten und Ausrasten in fortschreitenden Ansichten zeigen. Wenn der Raststift soweit bewegt wurde, daß er sich vollständig aus der Öffnung 60 der Rasteinrichtung 50 herausbewegt hat (Ansichten u. b und c

si

nach F i g. 4), k»nn die Rasteinrichtung 50 auf Grund der Magnetkräfte zwischen dieser Rasteinrichtung und der Innenoberfläche 58 des Mantels 24 in Radialrichtung nach außen auf den Mantel 24 zu bewegt werden. Die Magnetisierung der Rasteinrichtung wird durch die Wicklungen 74 der Rastwicklung und den elektrischen Si rom erreicht, eier über den Abbrems-Meßfühlerschaliiing *2 dem entsprechenden Eingangsanschluß zugeführt wird. Die Rastwicklung 74 hält die Rasteinrichtung 50 in einer nach außen gerichteten Postion gegen die Innenoberflache 58 des Mantels 24. Die auf den Anker 26 wirkende und nach links gerichtete Federrückstellkraft (Fig. I) wird durch den Eingriff des Endes 48 des Raststiftes 40 mit der Nockenfolgeroberfläche 63 aufgenommen (Ansicht d nach F i g. 4), wobei die Rasteinrichtung durch den Spulenkörper gehalten wird, so daß der Federkraft auf die Rasteinrichtung ein vollständiger Widerstand entgegengesetzt wird und die Betriebsstellung des Ankers und der Weile beibehalten wird.

Ein Abschalten der Betätigungswicklung erfolgt, wenn die Rasteinrichtung 50 nach unten gezogen wird (Ansicht c nach Fig.4), wodurch der Schalterarm 72 von dem Eingangsanschluß 80 der Betätigungswicklung fortgezogen wird, so daß der elektrische Kreis vom Eingangsanschluß nach Erde über die Betätigungswicklung unterbrochen wird. Bei der anfänglichen Magnetisierung der Rasteinrichtung kann sich diese nicht nach unten bewegen, bevor nicht der Raststift 40 herausgezogen ist. Wenn sich die Rasteinrichtung bewegt und das Spiel in der Kerbe oder Nut 66 durchlaufen wurde, wird der .Schalterarm 72 nach außen gezogen, wodurch der Kontakt mit dem Eingangsanschluß 80 der Betätigungswicklung 30 unterbrochen wird. Die Bewegung der Rasteinrichtung ist etwas größer als das Spiel in der Nut oder Kerbe, wodurch eine Schalteroszillation verhindert wird. Dies erfoigi in einer VerZÖgerUngSbetriebS-αΓί, SO uäu uic UGiatigürigSWiCfviijng ~rw SG ιαΓίςΟ gCSpCiSt

wird, bis der Raststift 40 vollständig aus der Öffnung 60 in der Rasteinrichtung 50 herausgezogen wurde.

Beim Abschalten des Abbrems-Meßfühlerschalters führt die Rückstellfederkraft den Anker und den daran befestigten Raststift und die Welle 28 nach links zurück. Die Rastwicklung hebt nach dem Abschalten die magnetische Verbindung zwischen dem Mantel 24 und der Rasteinrichtung 50 auf. Die Rückstellfederkraft bewirkt eine Bewegung des Stiftes 40 nach links, und das Ende 48 des Stiftes 40, das in Eingriff mit der Nockenfolgerobcrfläche 63 steht, wirkt auf die Rasteinrichtung 50 gemäß Fig.3 nach oben hin ein (Ansicht e, f. g. nach F i g. 5) so daß sich diese in die ursprüngliche Position bewegt (Ansicht g F i g. 5). Der Schalterarm 72 bewegt sich unter der Wirkung seiner eigenen Elastizität nach oben. Der Schalterarm 72 kommt dann erneut mit dem Eingangsanschluß 80 der Betätigungswicklung in Kontakt, so daß der Schalter 22 erneut zur Ansteuerung der Wicklungen geschlossen werden kann.

Die übrigen Schalter, d. h. der Klimaanlagen-Schalter 18 sowie der Zündschalter 20 bewirken in der gleichen Weise die Festlegung von Leerlaufdrehzahleinstellungen für die Drosselklappe 11. Die allgemeine Beziehung besteht darin, daß eine durch einen bestimmten Schalter vorgegebene Leerlaufdrehzahl die wirksame Leerlaufdrehzahl des Motors bestimmt. Entsprechend wird eine geeignete Leerlaufdrehzahl für jeden Betriebszustand vorgesehen.

Ein wesentliches Betriebsmerkmal besteht darin, daß der Spitzenleistungsbedarf der beschriebenen Vorrichtung lediglich kurz während der anfänglichen Einstel

lung benötigt wird, und daß, sobald diese Einstellung erzielt wurde, lediglich die Rastwicklung mit wesentlich geringerem Leistungsbedarf verwendet wird. Daher ist eine Überhitzung dieser Vorrichtung unwahrscheinlich und es ergibt sich keine wesentliche Vergeudung an Ausgangsleistung, weil lediglich eine geringere Leistung erforderlich ist, um ilen verriegelten /ustniul aufrecht zu erhalten. Dieser verriegelte Zustand wird durch einen Strom aufrechterhalten, der für die Rastwicklung 74 ausreicht, und der beträchtlich kleiner ist als der Strom durch die primäre Betätigungswicklung 30. Die ein Spiel aufweisende Verbindung zwischen der Rasteinrichtung und dem Schalterarm verhindert Schwingungen dadurch, daß eine Verzögerung beim Abschalten der Betätigungswicklung gegenüber dem Zeitpunkt eingeführt wird, zu dem die Rasteinrichtung mit dem Mantel in Berührung kommt.

Die für jeden äußeren Schalter definierte Leerlaufdrehzahi ist in einfacher Weise dadurch einstellbar, daß die Schraube 100 beispielsweise mit Hilfe eines Schraubenziehers von außen eingestellt wird.

Im folgenden wird anhand der F i g. 7 bis 9 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Drehzahlsteuervorrichtung beschrieben. Bei dieser in einer isometrisehen auseinandergezogenen Ansicht in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform wird ein Anker 212 innerhalb eines magnetischen Mantels 210 aufgenommen, und an dem Anker 212 ist eine Ankerwelle 214 befestigt. Die Welle 214 ist betriebsmäßig mit einer Drosselklappe 11 oder einem Vergasergestänge verbunden, um die Leerlaufdrehzahl zu steuern.

Der Anker 212 wird mit Hilfe einer Betätigungswicklung 218 bewegt, die auf ein Polstück 220 gewickelt ist, die einen Teil eines Spulenkörpers 222 bildet, der weiterhin als Verschluß für ein Ende 226 des aus Stahl bestehenden Mantels 210 dient. Das Polstück 220 weist einen durchgehenden Kanal 228 auf, der eine Lagerfläche für die Welle 214 bildet. Wie in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine (beliebig auswählbare) Anzahl von Rastwicklungen 244 vorgesehen, die jeweils auf einen Spulenkörper 245 gewickelt sind, und an den Enden jedes Spulenkörpers befinden sich Kunststoff-Endteile 246. Jeder Spulenkörper 245 weist weiterhin einen durchgehenden Kanal 248 auf. der eine Lagerfläche für einen Raststift 250 bildet, der eine in der Mitte angeordnete Verjüngung 252 mit geneigten Oberflächen 254 sowie stärker ausgebildete Bereiche 256 und 258 aufweist. Die geneigten Oberflächen 254 wirken als Nockenoberflächen, die gegen komplementäre Flächen 260 einer Rasteinrichtung 262 (F i g. 8) zur Anlage kommen. Jede Rasteinrichtung weist eine gekrümmte Oberfläche 264 auf, die im wesentlichen den gleichen Radius wie die Innenoberfläche 266 des Mantels 210 aufweist, so daß, wenn die Rastwicklung 244 Stromdurchflossen ist, die Rasteinrichtung in Radialrichtung in Richtung auf den Mantel gezogen wird und diesen berührt, wenn der verjüngte Bereich 252 des Raststiftes 250 mit der Öffnung 268 in der Rasteinrichtung 262 ausgerichtet ist, so daß ein Anschlag gebildet wird, der den Anker 212 und die Welle 214 in der richtigen Leerlaufposition hält. Die Raststifte 250 sind an dem Anker 212 unter gleichen Umfangsabständen mit Hilfe einer Kerbe 253 in dem Anker und einer kreisringförmigen Nut 255 in dem Raststift 250 befestigt. Diese Art der

&5 Verbindung ermöglicht eine Gelenkbewegung zwischen den Teilen.

Die Rasteinrichtung 262 weist ein elektrisch isolierendes Teil 270 (Fig.8) auf, das mit Hilfe von Stiften 272

befestigt ist und eine abgestufte Kerbe 274 aufweist, die eine Keilverbindung mit einem Blattfederschalter 276 bildet. Die Stärke des Blattfederschalters 276 ergibt gegenüber der Höhe der Kerbe 274 ein Spiel, so daß der Schalter 276 von dem Anschlußstift 278 entfernbar ist, wenn die Rasieinrichtung 262 in Radialrichtung über eine Strecke »D«(Fig. 7) bewegt wird, die etwas größer als die Höhe der abgestuften Kerbe 274 ist. Wenn daher die Rasteinrichtung 262 magnetisch in Richtung auf den Mantel angezogen wird, so berührt der Blattfederschalter 276 die obere Kante 280 der Kerbe und wird dann in Radialrichtung über die zusätzliche Strecke bewegt, die erforderlich ist, um den Kontaktbolzen 290 an dem Blattfederschalter 276 vollständig außer Eingriff zu bringen, wodurch die elektrische Verbindung mit der Betatigungswicklung 218 unterbrochen wird. Die ein Übermaß aufweisende öffnung der Kerbe 274 schließt Oszillationen aus, die auftreten würden, wenn der Blattfederschalter 276 außer Kontakt gebracht würde, sobald die Rasteinrichtung 262 ihre Bewegung in Radialrichtung auf die Innenoberfläche 266 des Mantels 210 beginnt.

Weil die Rasteinrichtung 262 durch den Spulenkörper 245 an einer Längsbewegung gehindert ist, dient sie als positiver Anschlag für den Anker 212 über den Raststift, und sie dient weiterhin zur Unterbrechung des Stromkreises der Betatigungswicklung 218. Wie dies in F i g. 7 gezeigt ist, die eine Schnittansicht dieser Ausführungsform darstellt, ist ein Halteteil 292 aus irgendeinem geeigneten Kunststoffmaterial vorgesehen, das am Außenumfang durch Verpressen, durch Einschrauben oder auf andere geeignete Weise innerhalb des Endes 2% des Mantels 210 befestigt ist. Die drei jeweils aus der Rasteinrichtung, der Rastwicklung und dem Spulenkörper bestehenden Teilbaugruppen sind gegen eine Bewegung mit Hilfe einer elektrisch leitenden Niederhalteden Anschluß "V29, den vorspringenden Teil 330 des an dem Spulenkörper 245 befestigten Blattfederschalters 276, die Rastwicklung 244. den Kontakt 380, den Arm 382, den Erdkontakt 384 und die Erdverbindung zum Mantel 210 umfaßt. Alle Rastwicklungen sind elektrisch mit dem Schalterbolzen 278 verbunden, so daß wenn eine Niete 328 mit Strom gespeist wird, alle Rastwicklungen gespeist werden, bis ein Schalten erfolgt. Wie dies aus den F i g. 7 und 8 zu erkennen ist, wird wenn der Anker 212 ausreichend weit nach rechts bewegt wird, damit der verjüngte Teil 252 des Raststiftes 250 mit der öffnung 268 der Rasteinrichtung ausgerichtet wird, die Rasteinrichtung 262 auf Grund der Ansteuerung der Rastwicklung 244 über die Strecke »D« nach unten gezogen, wobei diese Strecke größer ist als die Breite »D\« der Kerbe 274. Auf diese Weise wird der Blatticderschalter 276 von dem Schaltbolzen fortgezogen. jo daß sich der Kontaktbolzen 290 von dem Schalterbolzen 278 trennt und die Betätigungswicklung 218 abgcschaltet wird. Die Rastwicklung 244 bleibt eingeschaltet und erzeugt damit fortlaufend eine magnetische Kopplung zwischen der gekrümmten Oberfläche 264 der Rasteinrichtung 262 und der Innenoberfläche 266 des Mantels 210. Die Rückstellkraft, die auf den Anker 212 von einer äußeren Feder ausgeübt wird, die mit dem Vergaser oder der Drosselklappe verbunden ist, bewirkt der Eingriff der Fläche 260 mit der Oberfläche 254 und der Eingriff der Rasteinrichtung 262 mit dem Spulenkörper 245 (F i g. 7 und 8) entgegen. Die magnetische Kopplung der Rasteinrichtung mit dem Mantel und der Eingriff der komplementären Fläche mit der geneigten Oberfläche sowie der Eingriff der Rasteinrichtung mit dem Spulenkörper verhindert eine Bewegung des Ankers 212 nach links.

Ein wesentliches Merkmal besteht darin, daß sich der von der Betatigungswicklung 218 erzeugte Magnetfluß

platte 291 gesichert, die mit Hilfe eines Schalierboizens zu dem Magnetfluß addiert, der von den Rastwicklun-

278 mit einem Gewindeende 306 befestigt ist, der durch eine öffnung 307 und in die Öffnung 308 des Teils 310 verläuft, der einstückig mit dem Halteteil 292 ausgebildet ist. Auf diese Weise wird jede Teilbaugruppe in der Betriebsstellung an ihrem Platz festgeklemmt, wobei die Stirnplatte 309 gegen die Oberfläche 311 des Halteteils 292 gehalten wird. Jede aus der Rasteinrichtung, der Rastwicklung und dem Spulenkörper bestehende Baugruppe ermöglicht die erforderliche radiale Bewegung der Rasteinrichtung 262 und die Längsbewegung des Raststiftes 250 relativ zur Rastwicklung 244.

Wie bei der eingangs beschriebenen Ausführungsform weisen die Raststifte 250 mit Ringnuten versehene Enden 255 auf, die in Kerben 253 des Ankers 212 eingesetzt sind, um eine begrenzte freie Gelenkbewegung zu erzielen, die ausreicht, damit die Raststifte in die in der Mitte angeordneten Kanäle 248 der Spulenkörper 245 leicht eintreten und in diesen gleiten können.

In Fig.7 wird der Kreis zur Speisung der Betatigungswicklung 218 ausgehend von einem leitenden Anschluß in Form einer verpreßten Niete 328 durch das Halteteil 292 in folgender Weise gebildet: Von der Niete 328 zum Anschlußpfosten 329, über den vorspringenden Teil 330 des an dem Spulenkörper 245 über eine Schraube 340 befestigten Blattfederschalters 276, über die Blattfeder 276 zum Kontaktbolzen 290, über den Schalterbolzen 278, die Platte 291 den Kontaktarm 312, den Kontaktkopf 313 und die Leitung 316 zum Anschluß 318 der Betatigungswicklung 218 und dann nach Erde über den Mantel 210. Die Rastwicklung 244 wird mit Hilfe eines elektrischen Kreises gespeist, der die Niete 328, gen erzeugt wird und die Wirkung der Rastwicklungen 244 beim Herunterziehen der Rasteinrichtungen 262 unterstützt, so daß unmittelbar beim Einschalten der Betatigungswicklung 218 und einer Rastwickluiig 244 eine erhebliche magnetische Kopplungskraft zwischen einer Rasteinrichtung 262 und dem Mantel 210 erzeugt wird. Weil eine Relativbewegung (Strecke »Dt«) zwischen der Kerbe 274 und dem Schalterarm 276 verglichen mit der Strecke »D« zwischen der gekrümmten Oberfläche 264 und der Irinenoberfläche 266 möglich ist, werden Schwingungen beim Betrieb der Betätigungswicklung 218 vermieden.

so Sobald die Rastwicklung 244 durch Öffnen des Abbremsschalters, durch Abschalten der Klimaanlage oder durch Abschalten des Zündschalters abgeschaltet wird, verschiebt die äußere (nicht gezeigte) Feder den Anker 2i2 nach links. Der Anker 212 liegt dann auf der Oberfläche 311 des Halteteils 292 auf, wobei dies die Position ist, die ein »Dieseln« des Motors verhindert. Die Raststifte 250 heben die Rasteinrichtungen 262 nach oben hin an, wodurch die Kontaktbolzen 290 wieder mit dem Schalterbolzen 278 in Berührung gebracht werden und die Betatigungswicklung 218 erneut gespeist werden kann.

Jeder der drei Raststifte 250 weist eine unterschiedliche Lage des verjüngten Teils 252 über die Länge der Raslstifte auf, und diese unterschiedliche Lage, oder die

bj relative Lage zueinander legt die Position fest, bei der die jeweilige Rasteinrichtung wirksam wird, was andererseits die jeweiligen verriegelten oder gerarteten Positionen des Ankers 12 und der Welle 214 festlegt.

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Das Betriebsprinzip entspricht dem des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels, d. h. die Betätigungswick-ung 218 wird für eine kurze Zwischenperiode gespeist, um die Raststifte 250 zu verschieben und die Bauteile in eine geeignete Lccrlaufdrchzahl-Position zu bringen. Sobald diese Leerlaufposition erreicht ist, wird sie durch die Rasteinrichtung 262 beibehalten, die nach unten gezogen wurde, weil der verjüngte Teil 252 des Raststiftes die Bewegung dieser Rasteinrichtung 262 nach unten in eine magnetische Kopplung mit dem Mantel 210 ermöglichte. Während sich die Rasteinrichtung über die Strecke »D« (Fig. 7) bewegt, wird die Betätigungswicklung 218 abgeschaltet, wie dies weiter oben beschrieben wurde, weil der Blattfederschalter 276 nach unten gezogen wird und den Kontakt 290 von dem Schalterbolzen 278 trennt. Diese Leerlaufposition wird beibehalten, bis die Rastwicklung 244 der speziellen Rasteinrichtung 262 durch öffnen des jeweiligen Schalter* !8 20 und 22 ^F i °. 2^ äb^CTcsch2!tei wird und die (nicht gezeigte) äußere Feder den Anker 212 nach links in die ursprüngliche Position vorspannt. Wenn dies erfolgt, hebt die geneigte Oberfläche 254 des Raststiftes 250 die Rasteinrichtung 262 an, so daß der Blattfederschalter 276 den elektrischen Kontakt zwischen dem Knopf 290 und dem Schalterbolzen 278 wieder herstellen kann, so daß ein elektrischer Kreis zur Betätigungswicklung 218 wieder hergestellt werden kann, wenn einer der Schalter 18,20,22 (F i g. 2) geschlossen wird.

Ein wesentliches Merkmal besteht darin, daß eine Leitung der Betätigungswicklung 218 mit dem Polstück 220 des Spulenkörpers 222 verlötet werden kann, um eine Erdverbindung zum Mantel 210 herzustellen, so daß der gesamte Raum zwischen dem Pol und den Endplatten 223 und 224 durch Wicklungen eingenommen werden kann, wodurch die Stärke der Betätigungswicklung vergrößert wird.

Ein Schutz gegen eine Überhitzung der Primärwicklung 218 kann durch eine Modifikation der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erreicht werden. Der Kontaktarm 312 kann durch einen Bimetallarm gebildet sein, der elastisch in Berührung mit dem Leiter 316 vorgespannt ist. Die Betätigungswicklung 218 kann daher abgeschaltet werden, weil der Kontaktarm 312 einen Bimetall-Schalter bildet, der einen Teil des elektrischen Kreises zur Betätigungswicklung 218 bildet. Wenn der Kontaktarm 312 ausreichend weit erhitzt wird, trennt er den Kontaktbereich 313 von dem Leiter 316, wodurch die Betätigungswicklung 218 abgeschaltet wird.

50 Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur selektiven Einstellung einer Drehzahlsteuerung für Verbrennungsmotoren auf eine Anzahl von vorbestimmten Positionen, mit einem Gehäuse, einer Betätigungswicklung, einem gegen eine äußere Rückstellkraft beweglichen Anker, der in dem Gehäuse in Abhängigkeit von der Ansteuerung der Betätigungswicklung einstellbar ist und Einrichtungen einschließt, die eine mechanische Verbindung mit der Drehzahlsteuerung bilden, und mit Rasteinrichtungen zur Festlegung der vorbestimmten Positionen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rasteinrichtungen folgende Teile umfassen: