DE3619642C2

DE3619642C2 -

Info

Publication number: DE3619642C2
Application number: DE19863619642
Authority: DE
Inventors: Rainer 8000 Muenchen De Bauer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1986-06-11
Filing date: 1986-06-11
Publication date: 1988-04-28
Also published as: DE3619642A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Herkömmliche Vorrichtungen zur Leistungssteuerung einer Brenn kraftmaschine in Kraftfahrzeugen bestehen aus einem Stellglied, üblicherweise dem Gaspedal, welches über ein Gestänge oder einen Bowdenzug, jedoch stets mit festem Übersetzungsverhältnis mit einem Steuerungsglied, nämlich der Drosselklappe bzw. der Regel stange einer Einspritzpumpe verbunden ist. Zur Erzielung einer genaueren Dosierbarkeit der vom Verbrennungsmotor abgegebenen Leistung speziell bei Anfahrvorgängen wird das Übersetzungsver hältnis zwischen Gaspedal und Steuerungsglied in der Regel mit einer progressiven Charakteristik versehen, so daß zu Beginn des Gaspedalhubes die Wirkung am Leistungssteuerungsorgan geringer ist als gegen Ende des Gaspedalhubes. Dies führt aber bei Ver brennungsmotoren mit Drosselklappen dazu, daß bei Beschleuni gungsvorgängen aus höheren Drehzahlen heraus der erste Ab schnitt des Gaspedalhubes praktisch wirkungslos bleibt, was dem Fahrer das Gefühl eines trägen Motor-Ansprechverhaltens vermit telt. Dies kann vermieden werden durch Bereitstellung verschieden starker Progressionen.Conventional devices for controlling the power of a burner Engine in motor vehicles consist of an actuator, usually the accelerator pedal, which has a linkage or a Bowden cable, but always with a fixed gear ratio a control element, namely the throttle valve or the rule rod of an injection pump is connected. To achieve a more precise meterability of those emitted by the internal combustion engine The translation ratio is particularly effective when starting off Ratio between accelerator and control element usually with provided with a progressive characteristic, so that at the beginning of the Accelerator pedal stroke the effect on the power control element less is as towards the end of the accelerator pedal stroke. But this leads to Ver internal combustion engines with throttle valves so that when accelerating processes from higher speeds the first Ab cut the accelerator pedal stroke remains practically ineffective, which the Drivers feel the sluggish engine response telt. This can be avoided by providing different strong progressions.

Aus der gattungsbildenden DE-OS 27 43 170 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, welche die Drosselklappe unter Zuhilfenahme des Unterdrucks im Saugrohr der Brennkraftmaschine steuert. Such is known from the generic DE-OS 27 43 170 Device known which the throttle valve with the help controls the negative pressure in the intake manifold of the internal combustion engine.

Eine mit einer Feder vorgespannte Membrandose wird über einen Zylinder mit Steuerkolben, welcher mit dem Gaspedal in Wirkver bindung steht, mit dosierbarem Unterdruck beaufschlagt, wodurch über eine angelenkte Zugstange die Drosselklappe betätigt wird. Damit wird zwar eine unterschiedliche Progression in Abhängigkeit von der Motordrehzahl ermöglicht, jedoch besitzt man keine Frei heit in der Festlegung der verschiedenen Übersetzungsverhält nisse, ist also durch den vorhandenen Unterdruck und die Form gebung des Steuerkolbens eingeschränkt. Zudem ist eine derartige pneumatische Übertragung sehr störanfällig.A spring-loaded membrane box is placed over a Cylinder with control piston, which with the accelerator pedal in active bond is available, with adjustable negative pressure, whereby the throttle valve is actuated via a hinged pull rod. This makes a different progression dependent of the engine speed enabled, but you have no free definition of the different gear ratios nisse, is due to the existing negative pressure and the shape limited control piston. It is also one of them pneumatic transmission very susceptible to failure.

Eine betriebssicherere Vorrichtung zur Beeinflussung der Lei stungssteuerung einer Brennkraftmaschine zeigt das DE-GM 81 26 726. Dabei ist zwischen dem Betätigungsglied und dem Leistungs steuerungsglied ein in Reihe geschaltetes Stellorgan in Form eines periodisch gesteuerten verschiebbaren Kolbens vorgesehen. Jener Kolben dient zur Verlängerung oder Verkürzung des Seiles oder Gasgestänges zwischen Drosselklappe und Gaspedal. Jene Vorrich tung ermöglicht jedoch kein veränderbares Übersetzungsverhältnis, sondern überträgt die Gaspedalbewegung entweder direkt unveränder bar auf die Drosselklappe oder trennt Drosselklappe und Gaspedal vollständig voneinander, so daß keinerlei Übertragung der Gas pedalbewegung möglich ist. Auch mit Hilfe der in jener Schrift vorgeschlagenen periodischen Ansteuerung des Kolbens ist kein veränderbares Übersetzungsverhältnis erzielbar. Vielmehr wird dadurch ein periodisch wechselndes Öffnen bzw. Schließen und Stillstehen der Drosselklappe bewirkt, was eine unbefriedigende Leitungsentfaltung der Brennkraftmaschine und damit ein unzu mutbares Fahrverhalten des Fahrzeuges zur Folge hat.A more reliable device for influencing the lei Control of an internal combustion engine shows the DE-GM 81 26th 726. There is between the actuator and the power control element an actuator connected in series in the form of a periodically controlled displaceable piston provided. That one Piston is used to lengthen or shorten the rope or Throttle linkage between throttle valve and accelerator pedal. That Vorrich However, the device does not allow a variable gear ratio, but either transmits the accelerator pedal movement directly unchanged bar on the throttle valve or separates the throttle valve and accelerator pedal completely from each other so that no transmission of the gas pedal movement is possible. Even with the help of that scripture suggested periodic actuation of the piston is not a changeable transmission ratio achievable. Rather it will thereby a periodically changing opening or closing and Stopping the throttle valve causes an unsatisfactory result Line development of the internal combustion engine and thus an unacceptable mutable driving behavior of the vehicle results.

Eine Vorrichtung, welche sowohl die Realisierung unterschiedlich ster Gaspedalprogressionen erlaubt, als auch Zusatzfunktionen anbietet, wie z. B. das Vermeiden bestimmter Betriebspunkte oder das Konstanthalten der Fahrzeuggeschwindigkeit, ist realisiert in Form des elektrischen Gaspedals, wobei das Leistungssteuerungs glied mit einem Elektromotor verbunden ist, der elektronische Signale von einer Recheneinheit erhält, welche ihrerseits die Lastwünsche durch das Gaspedal elektrisch übermittelt bekommt. Der Nachteil dieses Systems liegt in der fehlenden Ausfallsicher heit. Bei einer irgendwie gearteten Störung in der Elektrik bzw. Elektronik ist der Fahrzeugbetrieb nicht möglich. Zudem sind aufwendige Sicherheitsschaltungen erforderlich, um zu gewähr leisten, daß der Verbrennungsmotor bei Ausfall des Steuerungs systems keine Leistung abgibt.A device that both realizes differently ster accelerator progressions allowed, as well as additional functions offers such. B. avoiding certain operating points or keeping the vehicle speed constant is realized in Form of the electric accelerator pedal, the power control member is connected to an electric motor, the electronic Receives signals from a computing unit, which in turn the Load requests are transmitted electrically by the accelerator pedal. The disadvantage of this system is that it is not fail-safe Ness. In the event of a malfunction in the electrical system or Electronics cannot operate the vehicle. Also are elaborate safety circuits required to guarantee afford the internal combustion engine in the event of control failure systems does not provide any service.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine funktions sichere sowie in den Auswirkungen komfortable Vorrichtung zur Leistungssteuerung einer Brennkraftmaschine bereitzustellen.The invention has for its object a function safe and comfortable in the effects device for power control to provide an internal combustion engine.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is performed in a generic device by the characterizing features of Claim 1 solved.

Nur wenn neben dem Stellorgan und dem Leistungssteuerungsglied ebenso das Betätigungsglied mit dem Stellorgan mechanisch ver bunden ist, ist eine höchste Ausfallsicherheit gewährleistet. Das Übersetzungsverhältnis zwischen Gaspedal und Drosselklappe kann somit frei gewählt werden, ohne dabei irgendwelche elektronische oder pneumatische Störungen befürchten zu müssen.Only if in addition to the actuator and the power control element as well as the actuator mechanically ver with the actuator is bound, a maximum reliability is guaranteed. The Gear ratio between accelerator pedal and throttle valve can thus can be freely chosen without doing any electronic or fear pneumatic disturbances.

Die Patentansprüche 2 und 3 beschreiben vorteilhafte Ausbildungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Ist das Stellorgan schwenkbar angeordnet, so wird die Gaspedalbewegung quasi analog über tragen. Ein am Stellorgan vorgesehener beweglicher sowie positio nierbarer Hebelarm ermöglicht dabei die Erzielung unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse. Vorteilhafterweise ist der Hebelarm in seiner wirksamen Länge veränderbar und dabei zur Steigerung der Ausfallsicherheit mechanisch mit dem Leistungssteuerungsglied verbunden.Claims 2 and 3 describe advantageous configurations of a device according to the invention. The actuator can be swiveled arranged, the accelerator pedal movement is quasi analog wear. A movable and positio provided on the actuator Renewable lever arm enables different to be achieved Gear ratios. The lever arm is advantageously in its effective length changeable while increasing the Reliability mechanically with the power control element connected.

Der Patentanspruch 4 hat den Vorteil, daß mit diesem selbständigen Zugriff automatische Überwachungsfunktionen übernommen werden können, wie z. B. das Konstanthalten oder Begrenzen der Fahrzeuggeschwin digkeit oder das Vermeiden bestimmter Betriebspunkte, beispiels weise wegen ungünstiger Abgastemperaturen und daß daneben aber auch der Fahrer eine gewünschte Progression in der Gaspedalkine matik einstellen kann.The claim 4 has the advantage that with this independent access automatic monitoring functions can be taken over, such as B. keeping constant or limiting the vehicle speed or avoiding certain operating points, for example wise because of unfavorable exhaust gas temperatures and that besides the driver also has a desired progression in the accelerator pedal matik can adjust.

Die Patentansprüche 5 bis 7 beschreiben konstruktive Ausführungen eines in seiner Länge verfahrbaren Hebelarmes, während Patentanspruch 8 einen schwenkbar angeordneten Hebelarm behandelt, womit sich auf begrenztem Raum mit kleinen Bewegungen an der Drosselklappe große Wirkungen erzeugen lassen.Claims 5 to 7 describe constructive designs of a lever arm movable in its length, while claim 8 treated a pivoted lever arm, with what on limited space with small movements on the throttle valve have great effects.

Gemäß Patentanspruch 9 ist beispielsweise dem Bediener die Möglichkeit gegeben, das Stellorgan in zwei bevorzugte Arbeitsstellungen zu bringen, in denen alleinig die Null-Laststellung des Betätigungs gliedes der Null-Laststellung des Leistungssteuerungsgliedes ent spricht. Ein Betätigen des Gaspedals führt also in beiden Hebel armpositionen zu einem sofortigen Ansprechen der Drosselklappe, jedoch mit jeweils unterschiedlicher Progression. Vorteilhafterweise kann dabei beispielsweise ab einem gewissen Gaspedalwinkel der Hebelarm bzw. das Stellorgan selbsttätig in die jeweils andere bevorzugte Arbeitsstellung gefahren werden, so daß sich bei maximalem Gaspedalwinkel auch stets der maximale Drosselklappen winkel einstellen wird.According to claim 9, for example, the operator has the option given the actuator in two preferred working positions bring in which alone the zero load position of the actuation member of the zero load position of the power control member ent speaks. Pressing the accelerator pedal will result in both levers arm positions for immediate throttle response, but with different progression. Advantageously can, for example, from a certain accelerator pedal angle Lever arm or the actuator automatically into the other preferred working position to be driven, so that at maximum accelerator pedal angle also always the maximum throttle valve angle is set.

Im folgenden wird anhand der Abbildung ein bevorzugtes Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben, wobei nur die zum Verständnis notwendigen Teile dargestellt sind.The following is a preferred version based on the illustration Example of the invention described in more detail, only the Understanding necessary parts are shown.

Das Gaspedal 1 ist mit dem Stellorgan 3 über dessen starren Hebelarm 2 gelenkig verbunden. Auf der Drehachse 4 ist das Stellorgan schwenkbar gelagert. Der mit dem Stellorgan verbun dene bewegliche Hebelarm 5, welcher hier in seiner Längsrichtung verfahrbar ist, trägt an seinem freien Ende den Anlenkpunkt 6 für den Bowdenzug, welcher über einen karosseriefesten Umlenkpunkt 7 zur nicht dargestellten Drosselklappe einer ebenfalls nicht dar gestellten Brennkraftmaschine führt.The accelerator pedal 1 is articulated to the actuator 3 via its rigid lever arm 2 . The actuator is pivotally mounted on the axis of rotation 4 . The verbun with the actuator movable lever arm 5 , which is movable here in its longitudinal direction, carries at its free end the articulation point 6 for the Bowden cable, which leads via a body-fixed deflection point 7 to the throttle valve, not shown, of an internal combustion engine, also not shown.

Bei Betätigung des Gaspedals um den Winkel α bewegt sich das Stellorgan in Richtung des Pfeiles 8. Befindet sich das freie Ende des Hebelarmes 5 in der Position 6, wird dabei der Bowdenzug jenseits des Umlenkpunktes 7 um die Strecke "x" bewegt. Befindet sich das freie Ende dagegen in der Position 6, bedingt die gleiche Winkeländerung α am Gaspedal eine Bewegung des Bowdenzuges um die größere Strecke "y".When the accelerator pedal is actuated by the angle α , the actuator moves in the direction of the arrow 8 . If the free end of the lever arm 5 is in the position 6 , the Bowden cable is moved beyond the deflection point 7 by the distance "x" . On the other hand, if the free end is in position 6 , the same change in angle α on the accelerator pedal causes the Bowden cable to move by the greater distance "y" .

Claims

1. Device for power control of an internal combustion engine, an actuator on an actuator and this acts mechanically on a power control element, and with the actuator different transmission ratios between the actuator and the power control element can be set, characterized in that the actuating member ( 1 ) and the actuator ( 3 ) are mechanically connected to each other.

2. Device according to claim 1, characterized in that the actuator ( 3 ) about a bearing point ( 4 ) is pivotally arranged and is provided with a movable, positionable lever arm ( 5 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the power control member with the free end ( 6 ) of the effective length with respect to the bearing point ( 4 ) changeable lever arm ( 5 ) is mechanically connected.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the lever arm ( 5 ) of the actuator ( 3 ) can be controlled arbitrarily by an operator and / or automatically.

5. The device according to claim 4, characterized in that the actuator ( 3 ) is designed as an electric motor with pinion and the lever arm ( 5 ) in one part as a cooperating with the pinion screw or rack.

6. The device according to claim 5, characterized in that the actuator ( 3 ) is designed as a lifting magnet and the lever arm ( 5 ) in one part as an anchor.

7. The device according to claim 5, characterized in that the actuator ( 3 ) and the lever arm ( 5 ) are designed as a cylinder-piston unit.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the lever arm ( 5 ) on the actuator ( 3 ) is pivotally articulated.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the actuator ( 3 ) has at least two preferred working positions ( 6, 6 ' ) in which the zero load position of the actuator ( 1 ) of the zero load position of the Power control element corresponds.