DE3131553A1 - Verbindungseinrichtung zwischen einem leistungssteuerglied einer brennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge, und einem betaetigungsglied - Google Patents
Verbindungseinrichtung zwischen einem leistungssteuerglied einer brennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge, und einem betaetigungsgliedInfo
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Description
AUDI NSU Ätnb ÜMON
Ingolstadt, den 03.08.1981 IP 1742 DrBa/L
Verbindungseinrichtung zwischen einem Leistungssteuerglied einer Brennkraftmaschine, insbesondere flir Kraftfahrzeuge, und einem Betätigungsglied
Die Erfindung betrifft eine Verbindungseinrichtung zwischen einem Leistungssteuerglied einer Brennkraftmaschine, insbesondere für
Kraftfahrzeuge, und einem Betätigungsglied gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
In neuerer Zeit kommt der Kraftstoffe!nsparung zunehmende Bedeutung
zu. Bei herkömmlichen Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen ist ein Betätigungsglied, meist das Gaspedal, im allgemeinen
starr mit einem Leistungssteuerglied, bei Ottomotoren im allgemeinen der Drosselklappe und bei Dieselmotoren der
Regel stange,verbunden, so daß eine eindeutige Zuordnung zwischen
Stellung des Betätigungsgliedes und Stellung des Leistungssteuergliedes
besteht. Ein Nachteil dieser eindeutigen Zuordnung liegt darin, daß die Brennkraftmaschine mehr oder weniger häufig in
ungünstigen Betriebspunkten betrieben wird, in denen sie mit einem
verhältnismäßig hohen spezifischen Verbrauch arbeitet.
Zur Vermeidung dieses Nachteils ist in der DE-OS 29 26 105 eine
gattungsgemäTe Verbindungseinrichtung vorgeschlagen, bei der das
Gaspedal über einen Bowdenzug mit der Drosselklappe verbunden ist und die Drosselklappe zusätzlich von einem Stellmotor betätigt wird,
der von einer elektronischen Steuereinheit angesteuert wird.
-4-
Die Anordnung ist dabei so, daß die Drosselklappe mit zunehmender Betätigung des Gaspedals zunehmend in Offenstellung bewegt werden
kann, wobei die Stellung des Gaspedals die Mindestöffnung der Drosselklappe bestimmt. Der Stellmotor kann die· Drosselklappe mit
Ausnahme der Vollaststellung aus jeder Öffnung heraus in eine
weiter geöffnete Stellung bewegen, wobei dann der Seilzug des
Bowdenzugs lose kommt. Mit der bekannten Anordnung wird erreicht, daß die Brennkraftmaschine beim Beschleunigen zunächst jeweils
mit der Drossel klappenstellung hochläuft, die durch das Gaspedal
eingestellt ist. Sobald dann eine in der elektronischen Steuereinheit gespeicherte verbrauchsgünstige Kurve im Leistungs-Drehzahl-Kennfeld
erreicht wird, wird die Drosselklappe selbsttätig vom Stellmotor derart weiter geöffnet, daß die Brennkraftmaschine
auf dieser gewählten verbrauchsgünstigen Kurve weiter hochläuft.
Eine Eigenart der bekannten Einrichtung liegt darin, daß die elektronische Steuereinheit keine Möglichkeit hat, die Drosselklappe beispielsweise bei halbbetätigtem Gaspedal in ihre geschlossene
oder nur ganz wenig geöffnete Stellung zu bewegen. Dadurch ist der Arbeitsbereich für die elektronische Steuereinheit
begrenzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Verbindungseinrichtung dahingehend weiterzubilden, daß trotz
der vorhandenen unmittelbaren Verbindung zwischen Betätigungsglied und Leistungssteuerglied, welche die Betreibbarkeit der
fiinem
Brennkraftmaschine auch bei Defekt in der Regeleinrichtung sicherstellt, einen möglichst weiten Arbeitsbereich für die Regeleinrichtung ermöglicht.
Brennkraftmaschine auch bei Defekt in der Regeleinrichtung sicherstellt, einen möglichst weiten Arbeitsbereich für die Regeleinrichtung ermöglicht.
-5-
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Kupplung zwischen dem Betätigungsglied und dem Leistungssteuerglied wird die durch die mechanische
Verbindungseinrichtung festgelegte minimale öffnung des Leistungssteuergliedes entsprechend der Stellung des Betätigungs
gliedes vermindert, wodurch der durch die Regeleinrichtung bestimmbare Öffnungsbereich des Leistungssteuergliedes, der zwischen
der jeweiligen minimalen öffnung und der Vollaststellung
liegt, vergrößert ist. Auf diese Weise ist der mögliche Arbeitsbereich der Regeleinrichtung erweitert ohne daß die Gefahr bestünde,
daß die Brennkraftmaschine bei Ausfall der Regeleinrichtung über das Betätigungsglied nicht mehr steuerbar ist.
Diese Steuerbarkeit wird durch die erfindungsgemäße Kopplung lediglich etwas ungenannt.
Die Ansprüche 2 und 3 sind auf vorteilhafte Ausführungsformen der Verbindungseinrichtung gerichtet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen
beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1 ein Schema des möglichen Arbeitsbereiches der Regeleinrichtung
Fig. 2 eine Skizze der Ansteuerung eines Leistungssteuergliedes
und
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2.
-6-
Fig. 1 zeigt auf der Abszisse als Maß für die Betätigung eines Betätigungsgliedes
den Winkel und auf der Ordinate als Maß für die Stellung eines Leistungssteuergliedes einer Brennkraftmaschine den
Winkel (b . oi max gibt die maximale Betätigung des Betätigungsgliedes an. (b max gibt die Vollaststellung des Leistungssteuergliedes
an. Die gestrichelte Gerade zeigt die Zuordnung zwischen Stellung des Betätigungsgliedes und Stellung des Leistungssteuergliedes,
wie sie herkömmlicher Weise vorhanden ist. Diese Zuordnung
kann linear oder progressiv sein oder in sonstiger Weise an die jeweiligen Erfordernisse angepaßt sein. Der Arbeitsbereich für
eine Regeleinrichtung, welche das Betätigungsglied in Abhängigkeit
von verschiedenen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine und ggf. der Stellung des Betätigungsgliedes-·-über die durch die jeweilige Stellung des Betätigungsgliedes gegebene Stellung hinaus
öffnet, ist durch den doppelt schraffierten Bereich gegeben.
Die von 0C1 zum Punkt o( max / (b max laufende Gerade gibt ein
Beispiel für die erfindungsgemäß vorgesehene Kopplung zwischen
Stellung des Betätigungsgliedes und Stellung des Leistungssteuergliedes
an. Bis zu einer Betätigung des Betätigungsgliedes auf den
Winkelet 1 tritt überhaupt keine öffnung des Leistungssteuergliedes
an. Bei der Betätigung des Betätigungsgliedes vono<1 bis C( max
wird das Leistungssteuerglied voll geöffnet. Der mögliche Arbeitsbereich
einer Regeleinrichtung ist um die einfach schraffierte Fläche erweitert.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Verbindungseinrichtung,
mit der sich die geschilderte Erweiterung des Arbeitsbereiches erzielen
läßt. Gemäß Fig. 2 ist ein bei 2 angelenktes Gaspedal 4 über einen Bowdenzug 6, dessen ortsfeste Hülse 8 nicht vollständig dargestellt
ist, mit einem Hebel 10 verbunden, der mit einer Drosselklappe 12 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine drehfest verbunden
ist. Dazu ist das Seil 14 des Bowdenzuges 6 durch eine am Hebel 10 angebrachte Buchse 16 verschiebbar hindurchgeführt. Das
-7-
■ Ende des Seils 14 ist mit einem Anschlag 18 versehen, welcher den
Hebel 10 gemäß Fig. 2 und 3 in Uhrzeigerrichtung dreht und dadurch die Drosselklappe 12 öffnet, wenn er in Anlage an die Buchse 16
kommt. Am Anschlag 18 greift eine Rückholfeder 20 an, welche das Gaspedal 4 in die gezeichnete Leerlaufstellung drängt.
An 'dem Hebel 10 greift eine Rückholfeder 22 an, welche die Drosselklappe
in ihre geschlossene bzw. Leerlaufstellung drängt.
In der dargestellten Leer!aufstellung , in der die Drosselklappe 12
voll geschlossen ist und das Gaspedal 4 nicht betätigt ist, besteht zwischen dem Anschlag 18 und der Buchse 16 ein Frei gang um eine Strecke
s, der etwa derjenigen Strecke entspricht, um die der Anschlag 18 bewegt wird, wenn das Gaspedal 4 um den Winkel·** 1, der etwa der Hälfte
des Betätigungsbereichs des Gaspedals 4 entspricht, betätigt wird.
Wenn das Gaspedal 4 von 0(7 nachdem«* bewegt wird, wird die
Drosselklappe 12 vom Anschlag 18 in ihre voll geöffnete Stellung bewegt.
Am anderen Ende des Hebels 12 ist eine weitere Buchse 24 angebracht,
durch die sich verschiebbar eine Betätigungsstange 26 hindurcherstreckt, die an ihrem freien Ende mit einem Anschlag 28 versehen ist.
Die Betätigungsstange 26 ist mittels eines Stellmotors 30 verschiebbar,
welcher von einem elektronischen Steuergerät 32 her ansteuerbar ist.
Das elektronische Steuergerät 32 ist mit einem Stellwiderstand 34
verbunden, welcher die Stellung des Gaspedals 4 abtastet. Weitere Eingänge 36 und 38 des Steuergerätes können beispielsweise mit
einem Drehzahl fühl er und einem Temperaturfühler oder einem Saugrohrdruckfühler
der nicht dargestellten Brennkraftmaschine verbunden sein. Weitere Eingänge des Steuergerätes 32 sind mit einem Vollgasschalter
40 und einem Leerlaufschalter 42 verbunden.
-8-
Die Funktion der beschriebenen Anordnung ist folgende:
Wenn das Gaspedal 4 um einen bestimmten Winkel *X betätigt
wird, wird die Drosselklappe 12 entsprechend Fig. 1 in die
durch die Betätigung des Gaspedals 4 gegebene öffnungsstellung bewegt. Das elektronische Steuergerät 32 steuert den Stellmotor 30 entsprechend dem in ihm gespeicherten Wert,der von den jeweiligen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine und im
dargestellten Beispiel zusätzlich der Stellung des Gaspedals 4 abhängt.
Wenn das Gaspedal 4 um einen bestimmten Winkel *X betätigt
wird, wird die Drosselklappe 12 entsprechend Fig. 1 in die
durch die Betätigung des Gaspedals 4 gegebene öffnungsstellung bewegt. Das elektronische Steuergerät 32 steuert den Stellmotor 30 entsprechend dem in ihm gespeicherten Wert,der von den jeweiligen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine und im
dargestellten Beispiel zusätzlich der Stellung des Gaspedals 4 abhängt.
Dadurch, daß die Drosselklappe 12 über das Gaspedal 4 zunächst überhaupt nicht geöffnet wird, ist der mögliche Arbeitsbereich
des elektronischen Steuergeräts 32 außerordentlich groß.
Das elektronische Steuergerät 32 und seine Arbeitsweise bilden keinen Gegenstand der Erfindung. Dieses Steuergerät 32 wird daher nicht näher erläutert. Im Steuergerät 32 können beispielsweise Programme gespeichert werden, welche trotz plötzlichen Gasgebens für ein weiches und dennoch verbrauchsgünstiges Hochlaufen der Brennkraftmaschine sorgen oder welche jeder Gaspedal Stellung 4 eine bestimmte Solldrehzahl der Brennkraftmaschine oder Sol!geschwindigkeit des Fahrzeugs zuordnen usw.*
Das elektronische Steuergerät 32 und seine Arbeitsweise bilden keinen Gegenstand der Erfindung. Dieses Steuergerät 32 wird daher nicht näher erläutert. Im Steuergerät 32 können beispielsweise Programme gespeichert werden, welche trotz plötzlichen Gasgebens für ein weiches und dennoch verbrauchsgünstiges Hochlaufen der Brennkraftmaschine sorgen oder welche jeder Gaspedal Stellung 4 eine bestimmte Solldrehzahl der Brennkraftmaschine oder Sol!geschwindigkeit des Fahrzeugs zuordnen usw.*
Die gesamte Vorrichtung läßt sich auch für den Dieselmotor einsetzen,
bei dem anstelle der Drosselklappe 12 das Leistungssteuerglied
durch die Regelstange einer Einspritzpumpe gebildet ist. Mit der Vorrichtung kann dann beispielsweise erreicht werden,
daß bei einer starken Betätigung des Gaspedals die Regelstange in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine weniger
stark betätigt wird, um ein Rußen des Motors zu vermeiden.
Es versteht sich, daß die beschriebene Vorrichtung für Kraftfahrzeugmotoren,Bootsmotoren
und auch stationäre Motoren einsetzbar ist.
Claims (3)
- AudiAktiengesellschaftIngolStadt, den 03.08.1981 IP 1742 DrBa/LVerbindungseinrichtung zwischen einem Leistungssteuerglied einer Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und einem Betä'tigungsgiiedAnsprücheί 1.JVerbindungseinrichtung zwischen einem Leistungssteuerglied einer Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und einem Betätigungsglied, welche Brennkraftmaschine eine Regeleinrichtung aufweist, die das Leistungssteuerglied in Abhängigkeit von der Stellung des Betätigungsgliedes und wenigstens eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine in einem Bereich steuert, der zwischen der Vollaststellung und einer durch die jeweilige Stellung des Betätigungsgliedes gegebenen minimalen öffnungsstellung liegt, und welche Verbindungseinrichtung das Leistungssteuerglied bei vonbetätigtem Betätigungsglied in Vollaststellung bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Verbindungseinrichtung (6, 16, 18) eine Kupplung zwischen Betätigungsglied (Gaspedal 4 ) und Leistungssteuerglied (Drosselklappe 12) herstellt, welche einer bestimmten Änderung der Stellung des Betätigungsgliedes im Bereich kleiner Betätigungen eine kleinere Änderung der Stellung des Leistungssteuergliedes zuordnet als im Bereich größerer Betätigungen.
- 2. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß über etwa die erste Hälfte des Betätigungsbereiches des Betätigungsgliedes (Gaspedal 4) ein Frei gang zwischen dem Betätigungsglied und dem Leistungssteuerglied (Drosselklappe 12) vorhanden ist.-2-
- 3. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Leistungssteuerglied (Drosselklappe 12) bewegungsUbertragend gekuppeltes Bauteil (Buchse 16) ein mit dem Betätigungsglied (Gaspedal 4) bewegungsübertragend gekuppeltes Bauteil (Seil 14) verschiebbar aufnimmt, welches einen eine Bewegungsübertragung zwischen Betätigungsglied und Leistungssteuerglied hervorrufenden Anschlag (18) aufweist.-3-
Priority Applications (5)
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
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Owner name: AUDI AG, 8070 INGOLSTADT, DE |
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