DE4037502A1 - Einrichtung zur steuerung der leistungsabgabe einer brennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Einrichtung zur steuerung der leistungsabgabe einer brennkraftmaschine, insbesondere fuer kraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der
Leistungsabgabe einer Brennkraftmaschine, insbesondere für
Kraftfahrzeuge, mit einem Fahrpedal, das mit einem
elektrischen Sollwertgeber mechanisch wirkverbunden ist,
mit einer die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine
beeinflussenden Drosselklappe, die in einem
Drosselklappenstutzen drehbar angeordnet ist und die durch
eine Rückstellfeder entgegen der Öffnungsstellung belastet
ist, mit einem elektrischen Stellglied, das mit der
Drosselklappe mechanisch wirkverbunden ist und mit einem
elektrischen Steuergerät, dem die elektrischen Signale des
Sollwertgebers als Eingangssignale zugeführt werden und das
abhängig von den Eingangssignalen ein Ausgangssignal
erzeugt, das dem elektrischen Stellglied zugeführt wird.
Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-PS 27 14 113
vorbekannt. Die dortige Einrichtung ermöglicht die
synchrone Bewegungsübertragung zwischen dem Fahrpedal und
der Drosselklappe ohne mechanische Mittel wie ein Gestänge,
ein Bowdenzug oder dergleichen. Um sicherzustellen, daß bei
einem Ausfall der Einrichtung die Drosselklappe nicht in
eine Vollgasstellung geschwenkt wird oder, falls sie sich
in der Vollgasstellung befindet, in dieser verbleibt, weist
die dortige Einrichtung eine Kupplung auf, die die
mechanische Wirkverbindung zwischen der Drosselklappe und
dem elektrischen Stellglied unterbricht, wenn die
Einrichtung einen Fehler aufweist. Durch diese Maßnahme
soll die Drosselklappe mittels Federkraft in ihre
Ruhestellung zurückgeschwenkt werden, wodurch der Motor auf
seine Leerlaufdrehzahl zurückfällt.
Diese vorbekannte Einrichtung weist jedoch Nachteile auf.
Dadurch, daß die Drosselklappe durch die Federkraft in ihre
Ruhestellung zurückgeschwenkt wird, wird die
Brennkraftmaschine üblicherweise nicht auf ihre
Leerlaufdrehzahl zurückfallen, sondern vielmehr absterben,
da heute üblicherweise die Drosselklappen gegen den
Drosselklappenstutzen in der vollgeschlossenen Stellung der
Drosselklappe so gut abdichten, daß die weiterhin
hindurchtretende Restluft nicht ausreicht, um die
Brennkraftmaschine am laufen zu halten. Dies hat zur Folge,
daß die Brennkraftmaschine abstirbt und ein Notlauf des
Kraftfahrzeuges bei einer Fehlfunktion der Einrichtung
nicht mehr gewährleistet ist.
Entspricht die Ruhestellung der Drosselklappe bei der
vorbekannten Einrichtung nicht der vollgeschlossenen
Stellung der Drosselklappe im Drosselklappenstutzen, so daß
die Brennkraftmaschine tatsächlich in der Ruhestellung der
Drosselklappe im Leerlauf läuft, so ergibt sich das andere
Problem, daß mit der vorbekannten Einrichtung die heute
üblicherweise geforderte Regelgüte nicht erzielt werden
kann. Das heißt, wenn die Drosselklappe nicht
vollgeschlossen werden kann, so sind heute bei derartigen
Einrichtungen üblicherweise verwendete Zusatzfunktionen,
wie z. B. die Leerlaufdrehzahlregelung der
Brennkraftmaschine, nicht durchführbar.
Zudem ist die bei der vorbekannten Einrichtung
erforderliche Kupplung zwischen dem Stellglied und der
Drosselklappe ein mechanisch aufwendiges Teil, das die
vorbekannte Einrichtung fertigungs- und kostenaufwendig
macht.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Einrichtung
zur Steuerung der Leistungsabgabe einer Brennkraftmaschine,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, zu schaffen, bei der eine
rein elektrische Verbindung zwischen dem Fahrpedal und der
Drosselklappe vorgesehen ist und die auf einfache und
kostengünstige Weise einen sicheren Notlauf der
Brennkraftmaschine auch bei einer Fehlfunktion der
erfindungsgemäßen Einrichtung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Drosselklappe derart in dem Drosselklappenstutzen
angeordnet ist, daß sie über die vollgeschlossene Stellung
hinaus durchdrehen kann, daß ein Anschlagelement vorgesehen
ist, das mit der Drosselklappe mechanisch wirkverbunden
ist, und daß ein Anschlag vorgesehen ist, mit dem das
Anschlagelement derart in Anlage bringbar ist, daß die
Drosselklappe über die vollgeschlossene Stellung hinaus
jenseits der normalen Öffnungsstellung in einer
Notlaufstellung steht.
Dadurch, daß die Drosselklappe derart in dem
Drosselklappenstutzen angeordnet ist, daß sie über die
vollgeschlossene Stellung hinaus durchdrehen kann, ist
gewährleistet, daß die Steuereinrichtung neben der der
Stellung des Fahrpedals proportionale Verstellung der
Drosselklappe die Drosselklappe gemäß weiterer Funktionen
einstellen kann. Bei diesen Funktionen kann es sich z. B.
um die Leerlaufdrehzahlregelung oder um die
Antriebsschlupfregelung handeln. Falls erforderlich, kann
die Drosselklappe in die vollgeschlossene Stellung bewegt
werden, so daß ohne weitere Maßnahmen die Leistungsabgabe
der Brennkraftmaschine nahezu auf den Wert 0 reduziert
werden kann. Der erforderliche Notlauf der
Brennkraftmaschine, insbesondere bei der Verwendung in
Kraftfahrzeugen, ist erfindungsgemäß dadurch
sichergestellt, daß ein Anschlagelement vorgesehen ist, das
mit der Drosselklappe mechanisch wirkverbunden ist und daß
ein Anschlag vorgesehen ist, mit dem das Anschlagelement
derart in Anlage bringbar ist, daß die Drosselklappe über
die vollgeschlossene Stellung hinaus jenseits der normalen
Öffnungsstellung in einer Notlaufstellung steht. Durch die
letztgenannten Maßnahmen wird die Drosselklappe mittels der
Rückstellfeder durch das Anschlagelement auf den Anschlag
gepreßt, wenn eine Fehlfunktion der erfindungsgemäßen
Einrichtung festgestellt wird und wenn demzufolge das
elektrische Steuergerät abgeschaltet und das elektrische
Stellglied stromlos geschaltet wird. In diesem Fall
befindet sich die Drosselklappe jedoch nicht wie beim
Vorbekannten in einer Ruhestellung, die der
vollgeschlossenen Stellung der Drosselklappe entspricht,
sondern in einer Notlaufstellung, die sich von der
vollgeschlossenen Stellung unterscheidet und die in ihrem
Drehsinn jenseits der normalen Öffnungsstellung der
Drosselklappe steht.
In dieser Notlaufstellung ist ein vorgegebener
Mindestluftdurchsatz der Brennkraftmaschine gewährleistet,
der z. B. einer erhöhten Leerlaufdrehzahl von etwa 1200
Umdrehungen/Minute entsprechen kann. Dieser
Mindestluftdurchsatz wird z. B. durch eine Öffnungsstellung
der Drosselklappe in der Notlaufstellung von etwa 5 Grad
erreicht. Mit dieser erhöhten Leerlaufdrehzahl der
Brennkraftmaschine ist das Kraftfahrzeug weiterhin in einem
Notbetrieb fahrbar, ohne daß, wie beim Vorbekannten
befürchtet werden muß, die Brennkraftmaschine abstirbt.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist,
daß durch das mögliche Durchdrehen der Drosselklappe über
die vollgeschlossene Stellung hinaus beim Betrieb der
erfindungsgemäßen Einrichtung ein Klemmen oder Beißen der
Drosselklappe vermieden wird. Zudem wird bei abgeschalteter
Brennkraftmaschine durch die Rückstellfeder die
Drosselklappe ebenfalls in die Notlaufstellung bewegt, so
daß auch bei abgeschalteter Brennkraftmaschine die
Drosselklappe in einer vorgegebenen Stellung steht, die
eine Belüftung des Ansaugtraktes der Brennkraftmaschine
ermöglicht, so daß sich dort keine Benzindämpfe halten
können, die möglicherweise beim Neustart der
Brennkraftmaschine zu Fehlfunktionen der Brennkraftmaschine
führen können.
Schließlich ist die erfindungsgemäße Einrichtung einfach
und kostengünstig herstellbar und im Kraftfahrzeug
montierbar, da nicht, wie beim Vorbekannten, eine
aufwendige Kupplungsanordnung vorgesehen werden muß,
sondern vielmehr eine einfache Anschlagsanordnung
ausreicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
erfindungsgemäßen Einrichtung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Um eine eindeutige Unterscheidung der Normalfunktion der
erfindungsgemäßen Einrichtung von der Notlauffunktion zu
ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn das
Steuergerät bei einwandfreier Funktion der Geber das
Stellglied in beide Drehrichtungen der Drosselklappe derart
steuert, daß sich die Drosselklappe in einem
Normalfunktionsbereich gegen die Kraft der Rückstellfeder
bewegt. Dieser Normalfunktionsbereich ist dann begrenzt
durch die vollgeschlossene Stellung der Drosselklappe und
durch eine der beiden vollgeöffneten Stellungen der
Drosselklappe, die zur Notlaufstellung in der
entgegengesetzten Richtung liegt. Nur bei einem Notlauf der
erfindungsgemäßen Einrichtung wird dann die Drosselklappe
über die vollgeschlossene Stellung hinaus in die
Notlaufstellung bewegt.
Zur Vermeidung von Beschädigungen der Drosselklappe und des
Drosselklappenstutzens beim Ausschalten des Steuergerätes
im Falle einer Fehlfunktion und damit beim Stromlosschalten
des Stellgliedes ist es besonders vorteilhaft, wenn der
Anschlag eine Anschlagfeder aufweist, deren Federkraft
entgegengesetzt zur Rückstellfeder gerichtet ist und deren
Federkraft bei Anlage des Anschlagelements an dem Anschlag
größer ist als die Federkraft der Rückstellfeder. Durch
diese Maßnahmen wird beim Stromlosschalten des Stellgliedes
und bei einer Beschleunigung der Drosselklappe in Richtung
auf die vollgeschlossene Stellung durch die Rückstellfeder
der Aufprall des Anschlagelementes auf den Anschlag durch
die Anschlagfeder abgefangen, so daß eine Verbiegung oder
sogar Zerstörung von Teilen der erfindungsgemäßen
Einrichtung vermieden wird. Um jedoch im Falle des Notlaufs
eine ungewollte Bewegung der Drosselklappe über die
Notlaufstellung hinaus zu vermeiden, muß die Federkraft der
Anschlagfeder bei Anlage des Anschlagelements an dem
Anschlag größer sein als die Federkraft der Rückstellfeder.
Um im Falle der Fehlfunktion der erfindungsgemäßen
Einrichtung nicht nur den beschriebenen Notlauf der
Brennkraftmaschine sondern einen komfortableren Notlauf der
Brennkraftmaschine zu ermöglichen, ist es besonders
vorteilhaft, wenn das Steuergerät bei Fehlfunktion eines
oder mehrerer Geber das Stellglied in eine Drehrichtung der
Drosselklappe derart steuert, daß sich die Drosselklappe in
einem Notfunktionsbereich gegen die Kraft der Anschlagfeder
bewegt. Das heißt, wenn eine derartige Fehlfunktion eines
oder mehrerer Geber durch das Steuergerät ermittelt wird,
so wird das Steuergerät nicht gänzlich abgeschaltet,
sondern vielmehr durch das Steuergerät das Stellglied nur
noch in eine Drehrichtung der Drosselklappe nämlich in die
normale Schließrichtung der Drosselklappe angesteuert.
Durch diese Maßnahme kann dann mittels des Stellgliedes die
Drosselklappe gegen die Kraft der Anschlagfeder über die
Notlaufstellung hinaus bewegt werden, so daß die
Drosselklappe in diesem Notfunktionsbereich weiter geöffnet
werden kann. Diese Maßnahme ist insbesondere dann von
Vorteil, wenn neben dem einen elektrischen Sollwertgeber
möglicherweise noch ein zweiter elektrischer Sollwertgeber
oder ein Leerlaufschalter am Fahrpedal vorgesehen ist, die
bei Ausfall eines Sollwertgebers noch funktionsfähig sind.
Selbst wenn alle elektrischen Sollwertgeber bis auf den
Leerlaufschalter defekt sein sollen, so kann das
Steuergerät immer noch über den Leerlaufschalter
feststellen, ob sich das Fahrpedal in der Leerlaufstellung
befindet oder nicht. Sobald der Fahrer des Kraftfahrzeuges
das Fahrpedal aus der Leerlaufstellung heraus betätigt,
kann dann durch das Steuergerät das Stellglied in
vorgegebener Art und Weise angesteuert werden, um die
Drosselklappe über die Notlaufstellung hinaus weiter zu
öffnen und eine Erhöhung der Drehzahl der
Brennkraftmaschine zu ermöglichen. In diesem Fall bietet
sich die Einstellung der Drosselklappe in einem Winkel von
10 bis 15 Grad an, der dann einer Leerlaufdrehzahl der
Brennkraftmaschine von etwa 3500 bis 4000 Umdrehungen
entspricht und bereits ein nicht nur notdürftiges, sondern
ein nahezu komfortables Fahren des Kraftfahrzeuges auch bei
teilweise defekter, erfindungsgemäßer Einrichtung
ermöglicht.
Wie vorher bereits dargelegt, ist insbesondere für die
Realisierung der komfortableren Notfahrfunktion das
Vorsehen eines Leerlaufschalters sinnvoll, der mit dem
Fahrpedal mechanisch wirkverbunden ist. Aus dem gleichen
Grund kann ein zweiter Sollwertgeber vorgesehen sein, der
mit dem Fahrpedal mechanisch wirkverbunden ist. Bei
Fehlfunktion eines der beiden Sollwertgeber ist dann der
andere Sollwertgeber immer noch funktionsfähig und in der
Lage, den Fahrerwunsch an das Steuergerät weiterzuleiten.
Um nicht nur eine Steuerung der Drosselklappe entsprechend
der Fahrpedalstellung, sondern auch eine Lageregelung der
Drosselklappe durch das Steuergerät zu ermöglichen, ist es
besonders vorteilhaft, wenn ein oder mehrere elektrische
Istwertgeber vorgesehen sind, die mit der Drosselklappe
mechanisch wirkverbunden sind.
Die Funktion der Geber kann unter anderem bei
abgeschalteter Brennkraftmaschine durch das Steuergerät
überprüft werden. In diesem Zusammenhang kann, ohne
gefährliche Fahrsituationen des Kraftfahrzeuges
heraufzubeschwören, für diese Funktionsprüfung die
Drosselklappe durch das Steuergerät in vorgegebene
Drehstellung gedreht werden, um zu überprüfen, ob die
gemessenen Gebersignale mit vorgegebenen Sollwerten
übereinstimmen.
Um, insbesondere bei Realisierung der komfortablen
Notfahrfunktion, allein gesteuert durch den
Leerlaufschalter eine Überlastung des Stellgliedes in
diesem Notfahrbetrieb zu vermeiden, ist es besonders
vorteilhaft, wenn das Steuergerät einen Überlastungsschutz
für das Stellglied aufweist.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung
ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden
anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung zur
Steuerung der Leistungsabgabe einer Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeuges,
Fig. 2 schematisch eine Drosselklappe in einem
Drosselklappenstutzen mit einem Anschlag in der
vollgeschlossenen und in der vollgeöffneten Stellung der
Drosselklappe und
Fig. 3 die gleiche Anordnung wie in Fig. 2 in einer
Notlaufstellung der Brennkraftmaschine und in einer
weiteren Notfahrstellung der Brennkraftmaschine.
In der Fig. 1 ist ein Fahrpedal (1) durch eine
Fahrpedalrückstellfeder (19) in Richtung der dargestellten
Leerlaufstellung federbelastet. Das Fahrpedal (1) weist
einen ersten elektrischen Sollwertgeber (2) und einen
zweiten elektrischen Sollwertgeber (3) auf. Schließlich ist
das Fahrpedal (1) noch mit einem Leerlaufschalter (4)
mechanisch wirkverbunden, der, wie in der Fig. 1
dargestellt, geöffnet ist, wenn das Fahrpedal (1) sich in
der dargestellten Leerlaufstellung befindet. Sobald das
Fahrpedal (1) aus der Leerlaufstellung heraus betätigt
wird, wird der Leerlaufschalter (4) geschlossen. Der erste
elektrische Sollwertgeber (2), der zweite elektrische
Sollwertgeber (3) und der Leerlaufschalter (4) sind mit
einem elektrischen Steuergerät (14) elektrisch leitend
verbunden, das über weitere Eingänge (17), z. B. zum Zwecke
der Antriebsschlupfregelung, weitere Eingangssignale
erhält. Über entsprechende Leitungen ist das elektrische
Steuergerät (14) mit einem weiteren Motorsteuergerät (15)
zur Steuerung, z. B. der Zündung oder Benzineinspritzung,
der Brennkraftmaschine verbunden, an das das erste
Steuergerät (14) , z. B. die aktuell gemessene
Drosselklappenstellung zu Regelzwecken übermittelt, wogegen
das zweite Steuergerät (15) an das erste Steuergerät (14),
z. B. ein Steuersignal zum Einschalten der Leerlaufdrehzahl
und der Leerlauffüllungsregelung übermittelt. Über eine
Fehleranzeigelampe (16) ist eine Fehlfunktion von Teilen
der erfindungsgemäßen Einrichtung oder der gesamten
erfindungsgemäßen Einrichtung dem Bediener des
Kraftfahrzeuges anzeigbar. Dieser Fehler kann über einen
Ausgang (18) für Diagnosezwecke, z. B. in einer
Kraftfahrzeugwerkstatt, zum Zwecke der Behebung des Fehlers
genauer angezeigt werden.
Das elektrische Steuergerät (14) erzeugt abhängig von dem
genannten Eingangssignal ein Ausgangssignal, das einem
elektrischen Stellglied (7) zugeleitet wird, das z. B. als
Stellmotor ausgebildet sein kann. Dieses elektrische
Stellglied (7) ist mit einer Drosselklappe (5) mechanisch
wirkverbunden, die drehbar in einem Drosselklappenstutzen
(6) angeordnet ist. Die Drosselklappe (5) ist andererseits
mit einem ersten elektrischen Istwertgeber (8) und einem
zweiten elektrischen Istwertgeber (9) mechanisch
wirkverbunden, deren elektrische Signale ebenfalls dem
elektrischen Steuergerät (14) zum Zwecke der Lageregelung
der Drosselklappe (5) zugeleitet werden.
Die Drosselklappe (5) ist durch eine Rückstellfeder (10) in
Richtung entgegen der normalen Öffnungsstellung der
Drosselklappe (5) federbelastet. Befindet sich der
Stellmotor (7) in seinem stromlosen Zustand, so wird die
Drosselklappe (5) durch die Kraft der Rückstellfeder (10)
mit einem Anschlagelement (11), das als Hebel ausgebildet
sein kann und mit der Drosselklappe (5) mechanisch
wirkverbunden ist, gegen einen Anschlag (12) gepreßt, der
eine Anschlagfeder (13) aufweist.
In der Fig. 1 ist der stromlose Zustand des elektrischen
Stellgliedes dargestellt. Der Stellmotor (7) kann z. B.
deshalb stromlos sein, weil entweder die in der Fig. 1
nicht weiter dargestellte Brennkraftmaschine abgeschaltet
ist oder weil ein Fehler in der Einrichtung gemäß Fig. 1
ermittelt wurde.
In der Fig. 2 sind gleiche oder gleichwirkende
Einrichtungsteile wie in der Fig. 1 mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. In der Fig. 2 ist mit 0 Grad die
vollgeschlossene Stellung der Drosselklappe (5)
gekennzeichnet, in der das Anschlagelement (11) nicht auf
dem Anschlag (12) aufliegt. Andererseits ist in der Fig. 2
die vollgeöffnete Stellung der Drosselklappe (5′)
dargestellt, in der aufgrund der in Fig. 2 gewählten
Geometrie das Anschlagelement (11′) sich auf der
0-Gradlinie befindet.
Durch die beiden in Fig. 2 dargestellten Stellungen der
Drosselklappe (5, 5′) wird der Normalfunktionsbereich oder
der Normaldrehbereich der Drosselklappe definiert, indem
sich die Drosselklappe (5) gegen die Kraft der
Rückstellfeder (10) bewegt, wenn die erfindungsgemäße
Einrichtung und ihre einzelnen Teile einwandfrei
funktionieren. In diesem Normalfunktionsbereich kommt das
Anschlagelement (11) nicht auf den Anschlag (12) zur
Anlage, so daß das Anschlagelement (11), der Anschlag (12)
und die Anschlagfeder (13) in diesem Normalfunktionsbereich
ohne jede Funktion sind.
In der Fig. 3 sind gleiche oder gleichwirkende
Einrichtungsteile wie in den Fig. 1 und 2 mit den
gleichen Bezugszeichen versehen. In dieser Fig. 3 ist die
Notlaufstellung (5′′) der Drosselklappe dargestellt, in der
das Anschlagelement (11′′) auf dem Anschlag (12) zur Anlage
käme. Weiterhin ist in der Fig. 3 eine
Notfunktionsstellung der Drosselklappe (5′′′) dargestellt,
in der das Anschlagelement (11′′′) auf dem Anschlag (12)
aufliegt und bedingt durch die von dem elektrischen
Stellglied ausgeübte Kraft die Anschlagfeder (13)
zusammenpreßt. Bei normaler Anlage des Anschlagelementes
(11′′) an dem Anschlag (12), ohne daß der Stellmotor (7)
bestromt wird, weist die Drosselklappe (5′′) einen
Öffnungswinkel (W1) auf, der etwa 5 Grad beträgt und einer
erhöhten Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine von etwa
1200 U/min entspricht. In dem Fall, in dem der Stellmotor
(7) vollbestromt wird, weist die Drosselklappe (5′′′) eine
Drehstellung auf, daß die Drosselklappe zur
vollgeschlossenen Stellung einen Winkel von etwa 10 bis 15
Grad einschließt, was einer Leerlaufdrehzahl der
Betriebswarnbrennkraftmaschine von etwa 3500 bis 4000
Umdrehungen entspricht.
Die Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung bei einer
Fehlfunktion, z. B. der beiden Sollwertgeber (2, 3), ist
folgende:
Zuerst wird bei Erkennen der Fehlfunktion durch das elekrische Steuergerät das elektrische Stellglied (7) stromlos geschaltet. Durch dieses Stromlosschalten des elektrischen Stellgliedes (7) wird durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder (10) die Drosselklappe (5′′) soweit gegen die Richtung der Öffnung gedreht, daß das Anschlagelement (11) an dem Anschlag (12) anliegt. Da die Rückstellkraft der Rückstellfeder (10) geringer ist als die entgegengesetzt gerichtete Kraft der Anschlagfeder (13) verbleibt die Drosselklappe (5′′) solange in der in Fig. 3 dargestellten Stellung, wie der Stellmotor (7) nicht bestromt wird. Sobald der Stellmotor (7) bestromt wird, weil z. B. das elektrische Steuergerät (14) das Schließen des Leerlaufschalters (4) und damit die Betätigung des Fahrpedals (1) aus der Leerlaufstellung heraus registriert, so erfolgt die Bestromung allein in Richtung der normalen Schließrichtung der Drosselklappe (5), so daß durch die vom elektrischen Stellglied (7) ausgeübte Kraft die Drosselklappe in die in der Fig. 3 dargestellte Stellung (5′′′) gegen die Kraft der Anschlagfeder (13) bewegt wird.
Zuerst wird bei Erkennen der Fehlfunktion durch das elekrische Steuergerät das elektrische Stellglied (7) stromlos geschaltet. Durch dieses Stromlosschalten des elektrischen Stellgliedes (7) wird durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder (10) die Drosselklappe (5′′) soweit gegen die Richtung der Öffnung gedreht, daß das Anschlagelement (11) an dem Anschlag (12) anliegt. Da die Rückstellkraft der Rückstellfeder (10) geringer ist als die entgegengesetzt gerichtete Kraft der Anschlagfeder (13) verbleibt die Drosselklappe (5′′) solange in der in Fig. 3 dargestellten Stellung, wie der Stellmotor (7) nicht bestromt wird. Sobald der Stellmotor (7) bestromt wird, weil z. B. das elektrische Steuergerät (14) das Schließen des Leerlaufschalters (4) und damit die Betätigung des Fahrpedals (1) aus der Leerlaufstellung heraus registriert, so erfolgt die Bestromung allein in Richtung der normalen Schließrichtung der Drosselklappe (5), so daß durch die vom elektrischen Stellglied (7) ausgeübte Kraft die Drosselklappe in die in der Fig. 3 dargestellte Stellung (5′′′) gegen die Kraft der Anschlagfeder (13) bewegt wird.
Sobald der Fahrer das Fahrpedal (1) entlastet, wird das
Fahrpedal (1) durch die Kraft der Fahrpedalrückstellfeder
(19) wieder in die Leerlaufstellung bewegt, so daß sich der
Leerlaufschalter (4) öffnet. Nunmehr wird der
Öffnungszustand des Leerlaufschalters (4) durch das
Steuergerät (14) erfaßt, was zu einem Stromlosschalten des
elektrischen Stellgliedes (7) führt, so daß sich die
Drosselklappe in die in der Fig. 3 dargestellte Stellung
(5′′), bedingt durch die Kraftwirkung der Anschlagfeder
(13), zurückbewegt. Die beschriebenen Vorgänge wiederholen
sich jedesmal, wenn das Fahrpedal (1) durch den Fahrer
betätigt wird, so daß in diesem Notfunktionsbereich zwar
keine kontinuierliche Einstellung der Drosselklappe (5)
erfolgt, jedoch zwei diskrete Drosselklappenstellungen
vorliegen, die einerseits in der Notlaufstellung ein
Absterben der Brennkraftmaschine verhindern und
andererseits in der Notfunktionsstellung (5′′′) ein Fahren
des Kraftfahrzeuges, z. B. zur nächsten Werkstatt,
ermöglichen.
Eine ähnliche Notfunktion ist ebenfalls durchführbar, wenn
zwar der Leerlaufschalter und ein Sollwertgeber (2, 3)
defekt sind, jedoch der zweite Sollwertgeber (2 oder 3)
noch funktionsfähig ist. In diesem Falle wäre zwar
grundsätzlich noch eine kontinuierliche Einstellung des
Drosselklappenwinkels abhängig von dem elektrischen Signal
des jeweiligen Sollwertgebers (2 oder 3) möglich. In diesem
Fall sollte jedoch zumindest über die Fehleranzeigelampe
(16) dem Fahrer angezeigt werden, daß die erfindungsgemäße
Einrichtung einen Defekt aufweist.
Claims (10)
1. Einrichtung zur Steuerung der Leistungsabgabe einer
Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
mit einem Fahrpedal, das mit einem elektrischen
Sollwertgeber mechanisch wirkverbunden ist, mit einer
die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine
beeinflussenden Drosselklappe, die in einem
Drosselklappenstutzen drehbar angeordnet ist und die
durch eine Rückstellfeder entgegen der Öffnungsstellung
belastet ist, mit einem elektrischen Stellglied, das
mit der Drosselklappe mechanisch wirkverbunden ist und
mit einem elektrischen Steuergerät, dem die
elektrischen Signale des Sollwertgebers als
Eingangssignale zugeführt werden und das abhängig von
den Eingangssignalen ein Ausgangssignal erzeugt, das
dem elektrischen Stellglied zugeführt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (5) derart in dem
Drosselklappenstutzen (6) angeordnet ist, daß sie über
die vollgeschlossene Stellung hinaus durchdrehen kann,
daß ein Anschlagelement (11) vorgesehen ist, das mit
der Drosselklappe (5) mechanisch wirkverbunden ist und
daß ein Anschlag (12) vorgesehen ist, mit dem das
Anschlagelement (11) derart in Anlage bringbar ist, daß
die Drosselklappe (5) über die vollgeschlossene
Stellung hinaus jenseits der normalen Öffnungsstellung
in einer Notlaufstellung (5, 2′) steht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät (14) bei einwandfreier Funktion der
Geber (2, 3, 8, 9) das Stellglied (7) in beide
Drehrichtungen der Drosselklappe (5) derart steuert,
daß sich die Drosselklappe (5) in einem
Normalfunktionsbereich gegen die Kraft der
Rückstellfeder (10) bewegt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag (12) eine Anschlagfeder (13) aufweist,
deren Federkraft entgegengesetzt zur Rückstellfeder
(10) gerichtet ist und deren Federkraft bei Anlage des
Anschlagelements (11) an dem Anschlag (12) größer ist
als die Federkraft der Rückstellfeder (10).
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät (14) bei Fehlfunktion eines oder
mehrerer Geber (2, 3, 8, 9) das Stellglied (7) in eine
Drehrichtung der Drosselklappe (5) derart steuert, daß
sich die Drosselklappe (5) in einem Notfunktionsbereich
gegen die Kraft der Anschlagfeder (13) bewegt.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Leerlaufschalter (4) vorgesehen ist, der mit
dem Fahrpedal (1) mechanisch wirkverbunden ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweiter Sollwertgeber (3) vorgesehen ist, der
mit dem Fahrpedal (1) mechanisch wirkverbunden ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein oder mehrere Istwertgeber (8, 9) vorgesehen
sind, die mit der Drosselklappe (5) mechanisch
wirkverbunden sind.
8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei abgeschalteter Brennkraftmaschine die Funktion
der Geber (2, 3, 4, 8, 9) durch das Steuergerät (14)
überprüfbar ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß für die Funktionsüberprüfung die Drosselklappe (5)
durch das Steuergerät (14) in vorgegebene
Drehstellungen drehbar ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät (14) einen Überlastungsschutz für
das Stellglied (7) aufweist.
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DE59104780T DE59104780D1 (de) | 1990-11-26 | 1991-11-19 | Einrichtung zur Steuerung der Leistungsabgabe einer Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge. |
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