DE3405935C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drosselklappenstelleinrichtung für einen Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotor, mit einem Drosselklappenstutzen, in dem auf einer Drosselklappenwelle eine Drosselklappe angeordnet ist, die von einem, im Bereich des Drosselklappenstutzens angeordneten elektrischen Stell­ motor verdrehbar antreibbar ist, wobei die jeweilige Stellung der Drossel­ klappe von einer am Drosselklappenstutzen angeordneten Rückmeldung feststell­ bar ist, mit einem Prozessor zur Steuerung des Stellmotors und einer Eingangs­ stufe, von der ein Sollwertsignal einem Lageregelkreis zuleitbar ist, dem weiterhin ein Signal entsprechend der von der Rückmeldung festgestellten Stellung der Drosselklappe zuleitbar ist, mit einer Endstufe, der ein Ausgangssignal des Lageregelkreises zuleitbar ist und von dem dem Stellmotor Ansteuersignale zuleitbar sind, wobei der Drosselklappenstutzen mit dem Stellmotor und der Rückmeldung eine Baugruppe bilden.

Eine Drosselklappenstelleinrichtung dieser Art ist aus der DE-PS 31 46 652 bekannt.

Bei ihr sind am Drosselklappenstutzen lediglich der Stellmotor und die Rückmeldung vorgesehen, während die erforderlichen elektronischen Bauteile, nämlich die Eingangsstufe, der Lageregelkreis und die Endstufe dem Prozessor zugeordnet sind. Der Grund für diese Auftei­ lung der Bauelemente liegt darin, daß man bestrebt ist, die empfindlichen elektronischen Bauteile entfernt vom Verbrennungsmotor anzuordnen. Nachteilig bei einer sol­ chen Bauweise ist es jedoch, daß vom Prozessor eine Viel­ zahl elektrischer Leitungen zum Stellmotor und der Rück­ meldung der Drosselklappenwelle führen müssen. Weiterhin ist nachteilig, daß nach dem elektrischen Verbinden al­ ler Bauteile im Fahrzeug ein Abgleich vorgenommen werden muß, damit den jeweiligen Signalen eine gewünschte Dros­ selklappenstellung zugeordnet ist. Dieses Abgleichen kann nicht schon vom Hersteller des mit der Rückmeldung versehenen Drosselklappenstutzens vorgenommen werden, da dann noch nicht die Toleranzen der anzuschließenden Bauteile berücksichtigt werden können.

Aus der DE-PS 29 54 317 und der DE-OS 30 13 984 sind Leerlaufregelungen mit einem Ventil bekannt, durch das ein die Drosselklappe umgehender By-pass in seinem Querschnitt mehr oder weniger aufsteuerbar ist.

Aus der DE-OS 30 38 945 ist eine über ein Gestänge vom Fahrpedal her betätig­ bare Drosselklappe bekannt, die im Bereich des Drosselklappenstutzens eine Rückmeldung zum Erfassen der Drosselklappenposition besitzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drosselklappenstelleinrichtung der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der schon vor dem Einbau in ein Kraftfahrzeug ein Funktionsabgleich möglich ist und bei der möglichst wenig elektrische Leitungen im Kraftfahrzeug zu verlegen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Baugruppe zusätzlich elektronische Bauteile der Eingangsstufe des Lageregelkreises und der Endstufe integriert sind.

Diese Anordnung elektronischer Bauteile am Drosselklappenstutzen widerspricht an sich dem allgemeinen Bestreben, solche empfindlichen Bauteile möglichst weit weg vom Motor anzuordnen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß entgegen der all­ gemeinen Anschauung diese Teile am Drosselklappenstutzen besser zu arbeiten vermögen als an den bisher benutzten Stellen. Das liegt daran, daß der Drossel­ klappenstutzen während des Arbeitens des Verbrennungsmotors durch die ange­ saugte Luft gekühlt wird. Die elektronischen Bauteile werden deshalb immer dann, wenn sie gebraucht werden, also während des Laufens des Verbrennungs­ motors, auf einem niedrigen Temperaturniveau gehalten.

Hiervon abgesehen bietet die Drosselklappenstelleinrichtung den Vorteil, daß weniger Leitungen im Fahrzeug zu verlegen sind, so daß die Anzahl der Steckverbindungen sinkt und damit die Betriebssicherheit erhöht wird.

Ein ganz besonders wesentlicher Vorteil der erfindungs­ gemäßen Einrichtung liegt darin, daß schon der Herstel­ ler des Drosselklappenstutzens die elektronischen Bau­ teile so abgleichen kann, daß festgelegte Signale vom Prozessor zu exakten Drosselklappenstellungen führen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Stellmotor ein Schrittmotor ist. Die Verwendung solcher Schrittmotoren erschien bislang nicht zweckmäßig, weil dann zu viele Leitungen zwischen dem Stellmotor und seiner Steuerung hätten verlegt werden müssen. Wenn der Lageregelkreis jedoch in den Drossel­ klappenstutzen integriert ist, dann können diese Leitun­ gen vom Hersteller dieser Baugruppe verlegt werden, so daß ein unerwünschtes, nachträgliches Verdrahten unnötig wird.

Günstig ist es auch, wenn der Rotor des Stellmotors un­ mittelbar mit der Stellwelle verbunden und der Stator in das Gehäuse des Drosselklappenstutzens integriert ist. Eine solche Anordnung ist ganz besonders kompakt.

Eine andere, konstruktiv besonders einfache Ausgestal­ tung der Erfindung besteht darin, daß der Stellmotor ein eine Zahnstange antreibender Linearmotor ist und in die Zahnstange ein auf der Stellwelle vorgesehenes Ritzel eingreift.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsmöglichkeiten zu. Zur Verdeutlichung ihres Grundprinzips wird nach­ folgend auf die Zeichnung Bezug genommen. Diese zeigt in

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Drosselklappenstelleinrichtung,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines Stellmotors der Drosselklappenstelleinrichtung,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines Stell­ motors der Drosselklappenstelleinrichtung.

In Fig. 1 ist schematisch ein Prozessor 1 dargestellt, von dem aus Signale einer Eingangsstufe 2 zugeführt werden. Der Eingangsstufe 2 folgen ein Lageregelkreis 3, eine Endstufe 4 sowie ein Stellmotor 5, durch den eine Drosselklappenwelle 6 einer in den Fig. 2 und 3 ge­ zeigten Drosselklappe 9 verdrehbar ist, deren jeweilige Stellung durch eine Rückmeldung 7 feststellbar ist. Mit 8 ist eine Baugruppe bezeichnet, in der eine Plausilibi­ tätsprüfung stattfindet.

Wichtig für die Erfindung ist, daß lediglich der Prozes­ sor 1 separat angeordnet wird, während alle übrigen ge­ nannten Bauteile mit dem Drosselklappenstutzen zu einer Baugruppe zusammengefaßt sind.

Die Fig. 2 zeigt die Drosselklappenwelle 6 mit der Dros­ selklappe 9 im Drosselklappenstutzen 10. Zu erkennen ist, daß der Stellmotor 5 in das Gehäuse des Drosselklap­ penstutzens 10 integriert ist, wobei bei der Ausführungs­ form gemäß Fig. 2 der Rotor 11 unmittelbar auf der Dros­ selklappenwelle 6 sitzt. Bei dem Stellmotor 5 handelt es sich um einen Schrittmotor.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 2 dadurch, daß der Stellmotor eine bogen­ förmige Zahnstange 12 antreibt, die mit einem Ritzel 13 kämmt, das einstückig mit der Drosselklappenwelle ausge­ bildet ist.

Claims (4)

1. Drosselklappenstellung für einen Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotor, mit einem Drosselklappenstutzen, in dem auf einer Drosselklappenwelle eine Drosselklappe angeordnet ist, die von einem im Bereich des Drosselklappen­ stutzens angeordneten elektrischen Stellmotor verdrehbar antreibbar ist, wobei die jeweilige Stellung der Drosselklappe von einer am Drossel­ klappenstutzen angeordneten Rückmeldung feststellbar ist, mit einem Prozessor zur Steuerung des Stellmotors und einer Eingangsstufe, von der ein Sollwertsignal einem Lageregelkreis zuleitbar ist, dem weiterhin ein Signal entsprechend der von der Rückmeldung festgestellten Stellung der Drosselklappe zuleitbar ist, mit einer Endstufe, der ein Ausgangs­ signal des Lageregelkreises zuleitbar ist und von dem dem Stellmotor Ansteuersignale zuleitbar sind, wobei der Drosselklappenstutzen mit dem Stellmotor und der Rückmeldung eine Baugruppe bilden, dadurch gekennzeich­ net, daß in die Baugruppe zusätzlich die elektronischen Bauteile der Eingangsstufe (2), des Lageregelkreises (3) und der Endstufe (4) inte­ griert sind.

2. Drosselklappenstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (5) ein Schrittmotor ist.

3. Drosselklappenstelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (11) des Stell­ motors (5) unmittelbar mit der Stellwelle (6) verbunden und der Stator in das Gehäuse des Drosselklappenstutzens (10) integriert ist.

4. Drosselklappenstelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (5) ein eine Zahnstange (12) antreibender Linearmotor ist und daß in die Zahnstange (12) ein auf der Stellwelle vorgesehenes Ritzel (13) eingreift.