DE3730239A1

DE3730239A1 - ELECTRICALLY CONTROLLABLE ACTUATING DEVICE FOR ADJUSTING THE THROTTLE VALVE OF A COMBUSTION MIXING THROTTLE DEVICE OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Info

Publication number: DE3730239A1
Application number: DE19873730239
Authority: DE
Inventors: Hartmut Witte
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1987-09-09
Filing date: 1987-09-09
Publication date: 1989-03-30
Also published as: EP0306640A2; EP0306640A3

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch ansteuerbare Stellvorrichtung nach dem Oberbe griff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrically controllable actuator according to the Oberbe handle of claim 1.

Derartige Stellvorrichtungen (wie beispielsweise in der Druckschrift Motortechnische Zeitschrift, Ausgabe 46, 1985, S. 129-133 beschrieben) sind bereits bekannt, bei denen die Übertragung der Stellung des Fahrpedals zur Drosselklappe durch eine elektro nische Regelung mit geschlossenem Regelkreis vorgenommen wird. Dabei wird die Stellung bzw. Bewegung des Fahrpedals durch einen Pedalwertgeber erfaßt und über einen elektronischen Regler und ein mit diesem verbundenes Stellglied, zum Beispiel einen Elektromotor, in Abhängigkeit von Motorparametern die Drosselklappe verstellt.Such actuating devices (such as in the technical document Journal, edition 46, 1985, pp 129-133) are already known, in which the transmission of the position of the accelerator pedal to the throttle valve by an electro African closed loop control. The Position or movement of the accelerator pedal detected by a pedal value transmitter and over an electronic controller and an actuator connected to it, for example an electric motor, which adjusts the throttle valve depending on engine parameters.

Bei diesen elektronischen Regelungen ist für den Fall eines Defektes an einem der für die Regelung und Verstellung verantwortlichen Bauteile oder bei Totalausfall des Sy stems eine Sicherheitsfunktion für den Notlauf geschaffen worden, indem die Drossel klappe in Schließstellung gebracht wird. Das bedeutet jedoch, daß bei Einsatz dieser Systeme in Kraftfahrzeuge das Fahrzeug nur noch im Leerlauf betrieben werden kann, der Fahrer also kaum mit eigener Kraft eine Reparaturwerkstatt erreichen wird. Des weiteren ist es unter Umständen lebensgefährlich, wenn dieser Defekt zum Beispiel während eines Überholvorganges auftritt und dann die Drosselklappe über bisherige Sicherheitsfunktionen in Leerlaufstellung gebracht wird und nicht wieder betätigt wer den kann.With these electronic regulations, in the event of a defect in one of the the regulation and adjustment of responsible components or in the event of total failure of the Sy A safety function for emergency operation has been created by the throttle flap is brought into the closed position. However, this means that when using this Systems in motor vehicles the vehicle can only be operated at idle, the driver will hardly ever reach a repair shop on his own. Furthermore, it may be life-threatening if this defect, for example occurs during an overtaking maneuver and then the throttle valve over previous ones Safety functions is brought into the idle position and not operated again that can.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Stellvorrichtung ein gangs genannter Art derart zu gestalten, daß dieser aufgezeigte Nachteil vermieden wird.Proceeding from this, the object of the invention is to provide an actuating device gangs mentioned type in such a way that this indicated disadvantage avoided becomes.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 ange gebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Merkmalen der Unteransprüche genannt.According to the invention this object is achieved by the characterizing part of claim 1 given characteristics solved. Advantageous further developments include the features of Subclaims called.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß durch den Ein satz des mit dem Fahrpedal mechanisch gekoppelten Pedalwertgebers auf der Drossel klappenwelle im Störungsfall ein mit diesem System ausgerüstetes Fahrzeug völlig nor mal auch in kritischen Verkehrssituationen betrieben werden kann, und der Betreiber in der Lage ist, aus eigener Kraft eine Reparaturwerkstatt aufzusuchen.The advantage achieved with the invention is, in particular, that by the one Set of the pedal value sensor mechanically coupled to the accelerator pedal on the throttle valve shaft in the event of a fault, a vehicle equipped with this system is completely normal can also be operated in critical traffic situations, and the operator in is able to visit a repair shop on its own.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nach folgend beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is according to described below.

Die Zeichnung zeigt eine elektrisch ansteuerbare Stellvorrichtung 1 zum Verstellen ei ner Drosselklappe 2 einer Brenngemischdrosseleinrichtung 3, bestehend aus einem Fahrpedal (in der Zeichnung nicht dargestellt), das über eine mechanische Verbindung - zum Beispiel einen Gaszug oder ein Gestänge - mit einem an einem Pedalwertgeber 4 befestigten Betätigungshebel 5 verbunden ist, und einem von dem Pedalwertgeber 4 gegebenenfalls über ein Steuergerät gesteuerten Elektromotor 6, der ein aus einem Ritzel 7 und einem Zahnrad 8 gebildetes Untersetzungsgetriebe verstellt. An dem Untersetzungsgetriebe befindet sich eine elektromagnetische Kupplung 9, deren doppel seitig wirkendes Kuppelelement 10, mit Ansätzen 11 versehen, mit Hilfe einer Druck feder 12 axial verschiebbar auf einer Drosselklappenwelle 13 angeordnet ist und durch einen Keil 14 auf derselben eine kraftschlüssige Verbindung mit der Drosselklappe 2 bildet.The drawing shows an electrically controllable adjusting device 1 for adjusting a throttle valve 2 of a fuel mixture throttle device 3 , consisting of an accelerator pedal (not shown in the drawing), which is connected via a mechanical connection - for example a throttle cable or a linkage - to a on a pedal value transmitter 4 attached actuating lever 5 is connected, and an electric motor 6 , optionally controlled by the pedal value transmitter 4 via a control unit, which adjusts a reduction gear formed by a pinion 7 and a gear wheel 8 . On the reduction gear there is an electromagnetic clutch 9 , the double-acting coupling element 10 , provided with lugs 11 , axially displaceably arranged on a throttle valve shaft 13 with the aid of a compression spring 12 , and by means of a wedge 14 thereon a positive connection with the throttle valve 2 forms.

Der Pedalwertgeber 4, auf der einen Seite mit einem Sollwertgeber 15 und auf der anderen Seite mit Ausnehmungen 16 versehen, ist drehbar auf der Drossel klappenwelle 13 angeordnet und wird durch ein Rückstellfeder 17, die sich an dem Betätigungshebel 5 bzw. an der Brenngemischdrosseleinrichtung 3 abstützt, bei Bedarf in eine Schließstellung gebracht.The pedal encoder 4 , provided on one side with a setpoint sensor 15 and on the other side with recesses 16 , is rotatably arranged on the throttle valve shaft 13 and is by a return spring 17 , which is supported on the actuating lever 5 or on the fuel mixture throttle device 3 , brought into a closed position if necessary.

Mode of action

Über die Stellvorrichtung 1 wird durch Verdrehen des Pedalwertgebers 4 und dadurch, daß sich das Kuppelelement 10 gegen die Druckfeder 12 durch elektromagnetische Kraft kraftschlüssig an der Kupplung 9 anlegt, die Drosselklappenwelle 13, die über den Keil 14 mit dem Kuppelelement 10 axial unverdrehbar verbunden ist, mit Hilfe des Elektromotors 6 und über das Untersetzungsgetriebe aus Ritzel 7 und Zahnrad 8 gegen die Schließkraft einer Rückstellfeder 18 innerhalb von definierten Anschlägen bewegt und somit die Drosselklappe 2 geöffnet bzw. geschlossen. Die momentane Stellung der Drosselklappe wird über ein Istwertpotentiometer 19 dem Steuergerät zugeführt.The throttle valve shaft 13 , which is axially non-rotatably connected to the coupling element 10 via the wedge 14 , is moved via the actuating device 1 by rotating the pedal value transmitter 4 and by virtue of the fact that the coupling element 10 engages the clutch 9 against the compression spring 12 by electromagnetic force. with the help of the electric motor 6 and via the reduction gear comprising pinion 7 and gear 8 against the closing force of a return spring 18 within defined stops and thus the throttle valve 2 opened or closed. The current position of the throttle valve is fed to the control unit via an actual value potentiometer 19 .

Im Störfall eines der für die Verstellung verantwortlichen Bauteile oder bei Totalaus fall wird die elektrische Kupplung 9 stromlos geschaltet, und das Kuppelelement 10 wird mit den Ansätzen 11 durch die Kraft der Druckfeder 12 gegen den mit den Ansätzen 11 entsprechenden Ausnehmungen 16 versehenen Pedalwertgeber 4 gedrückt. Diese Kuppeleinrichtungen 11, 16 sind so ausgeführt, daß ein Einrasten und damit eine kraftschlüssige Verbindung nur in einer bestimmten Position erfolgen kann und somit eine sinnvolle Zuordnung von Drosselklappenstellung und Pedalwertgeberposition ge währleistet ist. In the event of a malfunction of one of the components responsible for the adjustment or in the event of a total failure, the electrical clutch 9 is switched to zero current, and the coupling element 10 is pressed with the lugs 11 by the force of the compression spring 12 against the recesses 16 corresponding to the lugs 11 and corresponding to the pedal value transmitter 4 . This coupling devices 11, 16 are designed so that a locking and thus a positive connection can only take place in a certain position and thus a meaningful assignment of throttle valve position and pedal position sensor is guaranteed GE.

Danach ist das Fahrzeug in jeder Fahrsitutation voll funktionsfähig. Da sich die Rück stellmomente der beiden Rückstellfedern 17, 18 in diesem Fall addieren, muß der Fahrer eine insgesamt höhere Betätigungskraft am Fahrpedal aufbringen, was in Ver bindung mit einer optischen Warneinrichtung (Signallampe) in der Armaturentafel zu sätzlich den Störfall deutlich macht.After that, the vehicle is fully functional in every driving situation. Since the restoring torques of the two return springs 17, 18 add up in this case, the driver has to apply an overall higher actuating force to the accelerator pedal, which in conjunction with an optical warning device (signal lamp) in the dashboard additionally makes the accident clear.

Claims

1.Electrically controllable adjusting device for adjusting the throttle valve of a combustion mixture or air throttle device of internal combustion engines with an electric motor controlled by the accelerator pedal via a pedal value transmitter or setpoint potentiometer, which can be coupled to the throttle valve shaft via a downstream reduction gear and an electromagnetic clutch, and the throttle valve against the force actuated by a return spring, characterized in that an actuating lever ( 5 ) mechanically coupled to the accelerator pedal is rotatably arranged coaxially with the throttle valve shaft ( 13 ) and, with a separate electromagnetic clutch ( 9 ), with a coupling element which is non-rotatable but axially displaceable on the throttle valve shaft ( 13 ) ( 10 ) of the electromagnetic clutch ( 9 ) via coupling devices - approaches ( 11 ) and recesses ( 16 ) - is connected.

2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that the actuating lever ( 5 ) with the coaxial to the throttle valve shaft ( 13 ) arranged setpoint potentiometer ( 15 ) is connected.

3. Adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that the connec tion between the accelerator pedal and the actuating lever ( 5 ) is a Bowden cable or a linkage.