DE4125766C2 - Betätigungsvorrichtung für ein Leistungssteuerorgan eines Kraftfahrzeug-Motors - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein Leistungssteuerorgan eines Kraftfahrzeug-Motors, wo­ bei ein insbesondere vom Fahrzeugführer betätigter Stell­ hebel über eine Koppelfeder kraftschlüssig einen Lei­ stungssteuerhebel betätigt und wobei über Abschnitte von Stellhebel und Leistungssteuerhebel zwischen diesen eine formschlüssige Verbindung herstellbar ist.

Bei einer aus der DE 36 41 244 A1 bekannten Betätigungs­ vorrichtung für ein Leistungssteuerorgan ist der auf das Leistungssteuerorgan einwirkende Leistungssteuerhebel nicht formschlüssig, sondern kraftschlüssig mit dem Fahr­ pedal, mit dem der Fahrzeugführer den Lastwunsch vorgibt, verbunden. Der Kraftschluß zwischen dem durch das Fahrpedal verstellten Stellhebel und dem beispielsweise im Falle einer Brennkraftmaschine starr mit der Drossel­ klappe verbundenen Leistungssteuerhebel erfolgt dabei über eine vorgespannte Koppelfeder. Gewählt wird eine derartige Anordnung, um beispielsweise mittels einer elektrischen Regeleinheit zusätzlich auf den Leistungs­ steuerhebel einwirken zu können und diesen dabei abweichend von der vom Stellhebel vorgegebenen Position entgegen der Kraftwirkung der Koppelfeder in eine Position bringen zu können, in der der Kraftfahrzeugmotor eine reduzierte Leistung abgibt. Einen Anwendungsfall hierfür stellt beispielsweise die sog. Anti-Schlupf-Regelung dar, bei der die abgegebene Motorleistung auf das von den Fahrzeugrädern auf die Straße übertragbare Drehmoment ab­ gestimmt wird.

Ist die Vorspannung der Koppelfeder aufgrund von Ferti­ gungs- oder Montagefehlern oder durch altersbedingtes Setzen zu gering, so bleibt bei Betätigung des Stellhe­ bels ausgehend von einer Ruheposition bzw. einem Endan­ schlag der Leistungssteuerhebel solange in seiner Ruhepo­ sition bzw. seinem Endanschlag, bis die Koppelfederkräfte durch die Betätigung des Stellhebels bzw. Fahrpedales so weit gestiegen sind, daß die einer Bewegung des Lei­ stungssteuerhebels entgegenwirkenden Widerstände überwun­ den werden können. Dieses Verhalten kann im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges zu unerwünschten Verzögerungen im Leistungseinsatz führen. Ist darüber hinaus beim bekann­ ten Stand der Technik die Koppelfeder gebrochen, so be­ steht keine Verbindung zwischen Stellhebel und Leistungssteuerhebel, so daß eine Fortbewegung des Kraft­ fahrzeuges nicht mehr möglich ist.

Des weiteren ist aus der De 36 28 538 A1 eine Betätigungs­ einrichtung mit kraftschlüssiger Betätigung bekannt, bei der das Problem gelöst ist, all zu große Federkräfte zu vermeiden, so daß beispielsweise altersbedingtes Nachlassen der Federkraft nicht zu Fehlfunktionen infolge uner­ wünschter Relativbewegungen zwischen Stellhebel und Lei­ stungshebel führen kann. Hierzu sind an den beiden Hebeln Endanschläge sowie eine Raste vorgesehen, die zumindest in der Umgebung der Endanschläge sowie eine formschlüssige Ver­ bindung beider Hebel bewirken und hierdurch unerwünschte Relativbewegungen zwischen den beiden Hebeln verhindern. Diese bekannte Betätigungseinrichtung ist jedoch baulich schwer umsetzbar, d. h. eine zuverlässige Konstruktion dieser bekannten Anordnung ist äußerst aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine besonders vor­ teilhafte Gestaltung für eine Betätigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, bei der im Bedarfsfall auf einfache Weise eine formschlüssige Ver­ bindung zwischen dem Stellhebel und dem Leistungssteuer­ hebel herstellbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß sich die kurvenförmigen Bewegungsbahnen der den Formschluß her­ stellenden Abschnitte von Stellhebel und Leistungssteuer­ hebel nur bei Auftreten einer unerwünschten Relativbewegung zwischen Stellhebel und Leistungssteuerhebel nahe eines seiner Endanschläge kreuzen, um die formschlüssige Verbindung herzustellen und zumindest in der Umgebung dieses Endanschlages aufrechtzuerhalten, während bei Übertragung der Stellhebelbewegung auf den Leistungs­ steuerhebel durch die Koppelfeder die kurvenförmigen Be­ wegungsbahnen auseinanderlaufen und sich die formschlüssige Verbindung löst.

In Summenbetrachtung aller erfindungsgemäßen Merkmale wird die durch die Koppelfeder hergestellte kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Stellhebel sowie dem Lei­ stungssteuerhebel in den Fällen, in denen die Koppelfeder nicht in der Lage ist, den Leistungssteuerhebel dem Stellhebel nachzuführen, durch eine formschlüssige Ver­ bindung ergänzt. Unter Berücksichtigung der eingangs ge­ schilderten Problematik erfolgt dies in der Umgebung eines der Endanschläge von Leistungssteuerhebel bzw. Stellhebel und insbesondere im Bereich des die Ruhe­ stellung darstellenden Endanschlages. In dieser Ruhe­ stellung gibt der Kraftfahrzeugmotor keine bzw. nahezu keine Leistung ab. Will nun der Fahrzeugführer ausgehend von dieser Ruhestellung das Kraftfahrzeug beschleunigen, so betätigt er direkt oder indirekt den Stellhebel, der seinerseits über die Koppelfeder den Leistungssteuerhebel auslenken soll. Erfolgt diese kraftschlüssige Bewegungs­ übertragung einwandfrei, so müssen keine weiteren Maßnah­ men getroffen werden; bei nicht einwandfreier Bewegungsübertragung vom Stellhebel auf den Leistungs­ steuerhebel hingegen tritt zwischen diesen eine uner­ wünschte Relativbewegung auf. Dann wird der Stellhebel mit dem Leistungssteuerhebel zumindest in der Umgebung dieses Endanschlages formschlüssig verbunden. Ist jedoch beispielsweise nach Überschreiten eines Losbrechmomentes die kraftschlüssige Verbindung wieder in der Lage, die Bewegung vom Stellhebel fehlerfrei auf den Leistungssteuerhebel zu übertragen, so kann sich diese formschlüssige Verbindung wieder lösen. Danach sind die oben beschriebenen Vorteile der kraftschlüssigen Verbin­ dung, nämlich daß der Leistungssteuerhebel beispielsweise durch eine elektronische Anti-Schlupf-Regeleinheit unab­ hängig vom Stellhebel in seine Ruhestellung gebracht wer­ den kann, wieder nutzbar.

Das Herstellen und/oder Lösen der formschlüssigen Verbindung zwischen Stellhebel und Leistungssteuerhebel erfolgt selbsttätig, ohne daß hierzu separat zu betätigende Hilfselemente erforderlich sind. Erfolgen kann dies in einfacher Weise dadurch, daß die den Formschluß herstel­ lenden Abschnitte von Stellhebel und Leistungssteuerhebel bei deren (kurvenförmigen) Bewegungsablauf aufeinander zulau­ fen bzw. auseinanderlaufen. Dabei wird durch das Aufein­ anderzulaufen, hervorgerufen durch das Auftreten einer unerwünschten Relativbewegung, die formschlüssige Verbin­ dung hergestellt, während sie durch das Auseinanderlau­ fen, hervorgerufen durch die Bewegung des Leistungs­ steuerhebels unter Einfluß der Koppelfeder, wieder gelöst wird.

Die den Formschluß herstellenden Abschnitte von Stellhe­ bel und Leistungssteuerhebel können verschiedenartig aus­ gebildet sein. Vorteilhaft ist beispielsweise eine mit einem Koppelstift zusammenwirkende Klinke, wobei sich der Koppelstift an einer Flanke der Klinke abstützt und hier­ bei die formschlüssige Verbindung herstellt. Es ist aber auch möglich, daß der Koppelstift mit der Klinke verhakt, so daß beispielsweise bei einem Bruch der Koppelfeder die beispielsweise am Stellhebel befestigte Klinke den am Leistungssteuerhebel befestigten Koppelstift über dem ge­ samten Verstellweg des Stellhebels mitnimmt. Beispiels­ weise um dieses Verhaken von Koppelstift und Klinke zu ermöglichen, aber auch um sicherzustellen, daß in der Ru­ hestellung von Stellhebel und Leistungssteuerhebel der Koppelstift sowie die Klinke in ihre Ausgangsposition ge­ langen können, kann zumindest eines dieser beiden Ele­ mente beweglich angeordnet sein und mittels eines Feder­ elementes definiert gehalten werden.

Die den Formschluß herstellenden Abschnitte von Stellhe­ bel und Leistungssteuerhebel können aber auch als Kurven­ scheibe sowie als mit deren Kurvenbahn zumindest ab­ schnittsweise zusammenwirkende Rolle ausgebildet sein. Um bei der Montage der Hebel die den Formschluß herstellen­ den Abschnitte geometrisch anordnen zu können, kann die Position der entsprechenden Elemente (Klinke, Koppel­ stift, Kurvenscheibe, Rolle) einstellbar sein. Diese so­ wie weitere Vorteile werden auch aus der folgenden Be­ schreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Erfindungswesentlich können dabei sämtliche näher be­ zeichneten Merkmale sein. Erläutert wird die Erfindung dabei anhand eines als Drosselklappe einer Brennkraftma­ schine ausgebildeten Leistungssteuerorganes eines Kraft­ fahrzeugmotors. Ebenso könnte der Leistungssteuerhebel beispielsweise auch auf die Regelstange einer Einspritz­ pumpe einer Diesel-Brennkraftmaschine einwirken. Dabei soll an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß zwar der Stellhebel entsprechend dem vom Fahrzeugführer vorgegebenen Lastwunsch positioniert wird, daß aber keineswegs der Fahrzeugführer beispielsweise über das Fahrpedal direkt auf den Stellhebel einwirken muß; vielmehr ist es auch möglich, daß ein elektrischer oder pneumatischer Stellmotor, der seinerseits durch den Fahrzeugführer angesteuert wird, auf den Stellhebel ein­ wirkt. Im einzelnen zeigen

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Klinke und einem Koppelstift als die formschlüssige Verbindung herstellende Ele­ mente,

Fig. 2 einen Bewegungsablauf von Klinke und Koppel­ stift entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 im Detail,

Fig. 3a-3e einzelne Schritte des Bewegungsablaufes beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, ohne daß zwi­ schen Stellhebel und Leistungssteuerhebel eine unerwünschte Relativbewegung auftritt,

Fig. 4a-4e diesen Bewegungsablauf, wenn eine unerwünschte Relativbewegung auftritt,

Fig. 5a-5e für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 einen schrittweisen Bewegungsablauf, nachdem die Anti-Schlupf-Regelung wirksam wurde und der Leistungssteuerhebel entgegen der Vorgabe des Stellhebels in seine Ruhestellung gebracht wurde,

Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die den Formschluß herstellenden Ab­ schnitte als Kurvenscheibe und Rolle ausgebil­ det sind,

Fig. 7 für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 eine Darstellung entsprechend Fig. 2,

Fig. 8a-8d für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 eine Darstellung entsprechend Fig. 3a-3e,

Fig. 9a-9e für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 eine Darstellung entsprechend Fig. 4a-4e,

Fig. 10a-10e für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 eine Darstellung entsprechend Fig. 5a-5e,

Fig. 11 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine Klinke mit einem Koppelstift ver­ hakt,

Fig. 12 für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 eine Darstellung entsprechend Fig. 2,

Fig. 13a-13d für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 eine Darstellung entsprechend den Fig. 3a-3e,

Fig. 14a-14d für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 eine Darstellung gemäß den Fig. 4a-4e,

Fig. 15a-15d für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 eine Darstellung gemäß den Fig. 5a-5e.

Die Fig. 1, 6, 11 zeigen als Leistungssteuerorgan 1 eines Kraftfahrzeugmotors einen Drosselklappenstutzen einer Brennkraftmaschine. In bekannter Weise ist im Strömungs­ weg dieses Drosselklappenstutzens eine Drosselklappe (nicht gezeigt) angeordnet. Betätigt wird diese um die Achse 2 drehbare Drosselklappe von einem starr mit der Drosselklappenwelle verbundenen Leistungssteuerhebel 3. Über eine Koppelfeder 4 ist dieser Leistungssteuerhebel 3 kraftschlüssig mit einem ebenfalls um die Achse 2 drehba­ ren Stellhebel 5 verbunden. Aus Gründen der Übersicht­ lichkeit ist in den perspektivischen Darstellungen der Fig. 1, 6, 11 der Leistungssteuerhebel 3 geschwärzt und der Stellhebel 5 punktiert dargestellt. Über ein Betäti­ gungsviergelenk sowie diverse Umleitungen, so u. a. eine Koppel 5′ sowie einen weiteren drehbaren Stellhebel 5′′, greift am Stellhebel 5 ein als Zugseil dargestellter Lastwunschgeber 6 an, der den vom Fahrzeugführer übermit­ telten Lastwunsch auf den Stellhebel 5 überträgt. Die Rückstellung des Stellhebels 5 sowie des Leistungssteuer­ hebels 3 in ihre Ruheposition, in der die Drosselklappe geschlossen ist (Null-Last-Position des Leistungssteuer­ organes 1) erfolgt bei entlastetem Lastwunschgeber 6 durch Rückstellfedern, die der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind.

Neben der Koppelfeder 4 greift an der Welle der Drossel­ klappe bzw. am Leistungssteuerhebel 3 ein Anti-Schlupf-Re­ gelglied 7 an, das u. a. aus der perspektivisch darge­ stellten Seilscheibe besteht. Da im üblichen Betriebsfall der Leistungssteuerhebel 3 mit dem Stellhebel 5 lediglich kraftschlüssig über die Koppelfeder 4 verbunden ist, ist es möglich, bei ausgelenktem Stellhebel 5 den zunächst ebenfalls ausgelenkten Leistungssteuerhebel 3 entgegen der Kraft der Koppelfeder 4 beispielsweise in seine Ruhe­ position, in der die Drosselklappe geschlossen ist, zu­ rückzubewegen. Dies erfolgt unter Einfluß des Anti- Schlupf-Regelgliedes 7.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 5 ist am Stellhebel 5 bzw. an dessen Koppel 5′ ein Koppelstift 8 angebracht, während der Leistungssteuerhebel 3 eine Klinke 9 trägt. Diese Klinke 9 ist im Punkt 10 (vgl. Fig. 2) schwenkbar am Leistungssteuerhebel 3 gelagert und wird durch ein Federelement 11 in einer definierten Position gehalten. Bei der Montage hinsichtlich ihrer Position exakt eingestellt werden kann die Klinke 9 mittels einer sich ortsfest abstützenden Einstellschraube 12.

Wenn bei Betätigung des Stellhebels 5′′ bzw. 5, ausgehend aus seiner Ruhelage, der Leistungssteuerhebel 3 über die Koppelfeder 4 nicht mitgenommen wird und somit zwischen dem Stellhebel 5 sowie dem Leistungssteuerhebel 3 eine unerwünschte Relativbewegung auftritt, kann - wie Fig. 2 und die Figurenfolge 4a-4d zeigt - der Koppelstift 8 mit der Klinke 9 eine formschlüssige Verbindung eingehen.

In Fig. 2 ist dies durch die Bewegungsbahnen 8a bzw. 9a der entsprechenden, relevanten Ecken von Koppelstift 8 und Klinke 9 dargestellt.

Der näheren Erläuterung dienen die Figurenfolgen 3, 4, 5:

Die Fig. 3a-3e zeigen eine übliche Betätigung des Lei­ stungssteuerorganes 1, wobei zwischen dem Stellhebel 5 und dem Leistungssteuerhebel 3 keine unerwünschte Relativbewegung auftritt:

Bei Fig. 3a befindet sich die Drosselklappe in geschlos­ sener Position, d. h. der Kraftfahrzeugmotor gibt keine Nutzleistung ab. Entsprechend nehmen der lediglich mit seinem Lager-Punkt 10 für die Klinke 9 dargestellte Lei­ stungssteuerhebel 3, sowie der Stellhebel 5 ihre Ruhe­ stellung ein. Neben der im Punkt 10 am Leistungssteuerhe­ bel 3 gelagerten Klinke 9 erkennt man den an der Koppel 5′ des Stellhebels 5 befestigten Koppelstift 8.

Bei Fig. 3b ist der Stellhebel 5 geringfügig ausgelenkt. Dabei wurde durch die Koppelfeder 4 der Leistungssteuer­ hebel 3 erwünschtermaßen nachgeführt, so daß nunmehr die Drosselklappe geringfügig geöffnet ist. Hierbei berührt der Koppelstift 8 die Klinke 9 nicht.

Bei Fig. 3c ist der Stellhebel 5 weiter ausgelenkt, in gleicher Weise wird der Leistungssteuerhebel 3 mit der im Punkt 10 gelagerten Klinke 9 nachgeführt. Die Drossel­ klappe befindet sich in einer Position, die am Verbren­ nungsmotor dem unteren Teillastbereich entspricht; die Klinke 9 und der Koppelstift 8 sind dabei bereits außer Eingriff.

Bei Fig. 3d befindet sich die Drosselklappe im oberen Teillastbereich und bei Fig. 3e in der Vollastposition des Fahrzeugmotors. Stets wird dabei durch die Koppelfe­ der 4 der Leistungssteuerhebel 3 dem Stellhebel 5 nachge­ führt.

Die Figurenfolge 4 zeigt den Bewegungsablauf bei unzurei­ chender Vorspannung der Koppelfeder 4.

Bei Fig. 4a befindet sich analog Fig. 3a die Drossel­ klappe in Null-Last-Position, der Stellhebel 5 sowie der Leistungssteuerhebel 3 nehmen ihre Ruheposition ein.

Bei Fig. 4b ist analog Fig. 3b der Stellhebel 5 geringfü­ gig ausgelenkt. Nun nimmt jedoch der Leistungssteuerhebel 3 weiterhin seine Ruheposition ein, da die Koppelfeder 4 die Bewegung des Stellhebels 5 nicht auf den Leistungs­ steuerhebel 3 übertragen konnte. Zwischen dem Stellhebel 5 sowie dem Leistungssteuerhebel 3 tritt somit eine uner­ wünschte Relativbewegung auf. Zwischen dem Koppelstift 8 sowie der Klinke 9 entsteht nunmehr eine formschlüssige Verbindung, da nun der Koppelstift 8 an einer Kante der zunächst in ihrer Ruheposition verbleibenden Klinke 9 zum Anliegen kommt.

Bei Fig. 4c ist der Stellhebel 5 geringfügig weiter aus­ gelenkt. Die formschlüssige Verbindung zwischen dem Kop­ pelstift 8 sowie der Klinke 9 wird dabei dazu genutzt, auch den Leistungssteuerhebel 3 auszulenken. Hierdurch wird die Drosselklappe geringfügig geöffnet.

Bei Fig. 4d ist der Stellhebel 5 noch weiter ausgelenkt. Aufgrund der auseinanderlaufenden Bewegungsbahnen 8a so­ wie 9a (vgl. Fig. 2) gerät nunmehr der Koppelstift 8 mit der Klinke 9 außer Eingriff. Jedoch wurde durch den Bewe­ gungsschritt von Fig. 4b-Fig. 4d das Losreißmoment der Drosselklappe überschritten, so daß nun die Koppelfeder 4 in der Lage ist, eine weitere Bewegung des Stellhebels 5 unverfälscht auf den Leistungssteuerhebel 3 zu übertra­ gen. Dieser Zustand ist in Fig. 4e dargestellt, wo die Drosselklappe durch die nunmehr ausreichende Koppel­ federvorspannung dem Stellhebel 5 nachgeführt werden kann.

Die Figurenfolge 5 zeigt für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 den Bewegungsablauf, nachdem das Anti-Schlupf-Re­ gelglied 7 aktiv wurde und den Leistungssteuerhebel 3 ge­ gen die Kraft der Koppelfeder 4 und unabhängig von der Position des Stellhebels 5 in seine Ruhestellung zurück­ bewegt hatte.

Bei Fig. 5a befindet sich somit der Lei­ stungssteuerhebel 3 in seiner Ruheposition, während sich der Stellhebel 5 unter Einfluß des Lastwunschgebers 6 noch in einer Teillast-Position des Leistungssteuerorga­ nes 1 bzw. des Fahrzeugmotors befindet.

Nunmehr verringert der Fahrzeugführer die Leistungsvor­ gabe und nimmt somit den Lastwunschgeber 6 ebenfalls in seine Ruheposition zurück. Wie die Momentaufnahme nach Fig. 5b zeigt, gelangt damit auch der Stellhebel 5 in eine Lage nahe seiner Ruheposition.

Bei Fig. 5c befindet sich der Stellhebel 5 so nahe an seiner Ruheposition, daß der Koppelstift 8 an der Klinke 9 anliegt. Wie bereits erläutert, ist diese Klinke 9 am Leistungssteuerhebel 3 um den Punkt 10 drehbar gelagert und wird vom Federelement 11 in der in der Fig. 5c ge­ zeigten Position gehalten.

Bei Fig. 5d hat sich der Stellhebel 5d noch näher zu sei­ ner Ruheposition bewegt. Hierbei verschwenkt der Koppel­ stift 8 die Klinke 9 geringfügig gemäß Pfeilrichtung 13. Deutlich erkennt man diese Schwenkbewegung daran, daß die bereits erwähnte Einstellschraube 12 der Klinke 9 von ih­ rem Abstützpunkt abgehoben hat.

Mit dieser Verschwenkbewegung der Klinke 9 kann der Kop­ pelstift 8 und somit auch der Stellhebel 5 schließlich seine Ruheposition einnehmen, die in Fig. 5e dargestellt ist und mit der Ausgangsdarstellung in den Fig. 3a bzw. 4a übereinstimmt. Somit ist das Leistungssteuerorgan 1 bzw. dessen Betätigungsvorrichtung für den nächsten Öff­ nungsvorgang wieder funktionsbereit.

Zusammenfassend wird durch den in das Betätigungsvierge­ lenk (Übertragungsglieder zwischen dem Lastwunschgeber 6 sowie dem Stellhebel 5 und dem Leistungssteuerhebel 3) der Drosselklappe bzw. des Leistungssteuerorganes 1 inte­ grierten Klinkenmechanismus gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1-5 erreicht, daß die Drosselklappe aus der Leerlaufstellung bzw. Ruhestellung heraus formschlüssig mit dem Fahrpedal/Lastwunschgeber 6 verbunden ist, sofern die Vorspannung der Koppelfeder 4 zu gering ist, um die Drosselklappe dem Lastwunsch nachzuführen. Die Klinke 9 sowie der Koppelstift 8 kommen nach einem Betätigungswin­ kel außer Eingriff, bei dem die der Drosselklappenöffnung entgegenwirkenden Widerstände soweit abgefallen sind, daß auch eine Koppelfeder mit verminderter Vorspannung in der Lage ist, die Drosselklappe dem Lastwunsch nachzuführen. Der Betätigungswinkel, nach dem die Klinke 9 bzw. der Koppelstift 8 außer Eingriff kommt, kann mit Hilfe der Einstellschraube 12 an der Klinke 9 justiert werden. Ist die Koppelfeder 4 gebrochen bzw. ist die Vorspannung der Koppelfeder 4 übermäßig abgefallen, so kann die Dros­ selklappe noch bis zu dem Punkt geöffnet werden, bis zu dem Formschluß zwischen der Klinke 9 sowie dem Koppel­ stift 8 besteht (vgl. Fig. 4c), womit das Fahrzeug noch bis zur nächsten Werkstatt gefahren werden kann.

Liegt der Öffnungswinkel der Drosselklappe in dem Be­ reich, in dem Formschluß zwischen der Klinke 9 sowie dem Koppelstift 8 bestehen kann, so ist keine Rücknahme des Leistungssteuerorganes 1 durch das Anti-Schlupf-Regel­ glied 7 möglich. Ist hingegen die Drosselklappe über die­ sen Bereich, in dem Formschluß bestehen kann, hinaus ge­ öffnet, so bestehen für die Regelung durch das Anti- Schlupf-Regelglied 7 keine Einschränkungen. Indem die Klinke 9 beweglich angeordnet ist und mittels des Feder­ elementes 11 definiert gehalten wird, liegt eine Frei­ laufmechanik vor, durch die der Fahrzeugführer nach einem Eingriff durch das Anti-Schlupf-Regelglied 7 problemlos den Lastwunsch bis auf einen Nullwert, d. h. bis zur Ru­ hestellung reduzieren kann. Wie in Verbindung mit der Fi­ gurenfolge 5 beschrieben, wird hierbei die Klinke 9 vom Koppelstift 8 abgehoben und die Betätigungsvorrichtung für das Leistungssteuerorgan 1 für den nächsten Öffnungs­ vorgang der Drosselklappe funktionsbereit gemacht.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen die Fig. 6 bis 10.

Fig. 6 zeigt das Leistungssteuerorgan mit seiner Betäti­ gungsvorrichtung perspektivisch in einer Fig. 1 entspre­ chenden Darstellung. Abweichend vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind hier die den Formschluß herstellenden Abschnitte von Stellhebel 5′′ und Leistungssteuerhebel 3 als Kurvenscheibe 14 und als eine mit deren Kurvenbahn 14′ zumindest abschnittsweise zusammenwirkende Rolle 15 ausgebildet. Die Rolle 15 ist am Stellhebel 5′′ befe­ stigt, während die Kurvenscheibe 14 mit dem Leistungs­ steuerhebel 3 verbunden ist. Abermals vorgesehen ist eine Einstellschraube 12, die bei der Montage der Betätigungsvorrichtung ein exaktes Positionieren der Kur­ venscheibe 14 ermöglicht.

Fig. 7 zeigt eine Ansicht, bei der die möglichen Bewe­ gungsbahnen 14′ sowie 15′ von Kurvenscheibe 14 und Rolle 15 dargestellt sind. Näher erläutert wird dieses Ausfüh­ rungsbeispiel abermals an drei verschiedenen Bewegungsab­ läufen, die in den Figurenfolgen 8, 9, 10 dargestellt sind und den bereits ausführlich erläuterten Figurenfol­ gen 3, 4, 5 entsprechen.

Die Figurenfolge 8 zeigt eine Betätigung des Leistungs­ steuerorganes, bei der zwischen dem Stellhebel 5′′ sowie dem Leistungssteuerhebel 3 keine unerwünschte Relativbe­ wegung auftritt. Der Stellhebel 5′′ ist mit der an ihm befestigten Rolle 15 dargestellt, während der Lei­ stungssteuerhebel 3 gemeinsam mit der an diesem befestig­ ten Kurvenscheibe 14 gezeigt ist.

Bei Fig. 8a befinden sich die Drosselklappe sowie der Leistungssteuerhebel 3 und der Stellhebel 5′′ in ihrer Ruheposition, die Kurvenscheibe 14 sowie die Rolle 15 be­ rühren sich dabei nicht.

Bei Fig. 8b wird durch Betätigung des Stellhebels 5′′ un­ ter Übertragung über die Koppelfeder 4 auch der Leistungssteuerhebel 3 betätigt und somit die Drossel­ klappe geringfügig geöffnet; hierbei wächst der Abstand zwischen der Rolle 15 sowie der Kurvenscheibe 14. Bei der Fig. 8c befindet sich die Drosselklappe im Teil­ lastbereich des Fahrzeugmotors und bei der Fig. 8d in der Vollast-Position, ohne daß die Kurvenscheibe 14 sowie die Rolle 15 miteinander in Eingriff kommen und hierbei eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Stellhebel 5′′ so­ wie dem Leistungssteuerhebel 3 hergestellt wird.

Die Figurenfolge 9 zeigt eine Betätigung des Leistungs­ steuerorganes 1 bei unzureichender Vorspannung der Kop­ pelfeder 4.

Bei Fig. 9a befinden sich analog Fig. 8a die Drossel­ klappe sowie der Leistungssteuerhebel 3 und der Stellhe­ bel 5′′ in ihrer Ruheposition.

Bei Fig. 9b ist der Stellhebel 5′′ bzw. die Rolle 15 ge­ ringfügig ausgelenkt. Diese Auslenkung wird jedoch durch die Koppelfeder 4 nicht auf den Leistungssteuerhebel 3 übertragen, so daß nunmehr die Rolle 15 an der Kurvenbahn 14′ der Kurvenscheibe 14 anliegt.

Bei Fig. 9c wird die Drosselklappe durch den Formschluß zwischen der Rolle 15 sowie der Kurvenscheibe 14 geöff­ net.

Bei Fig. 9d wird der durch den Formschluß zwischen Rolle 15 und Kurvenscheibe 14 maximal erreichbare Drosselklap­ pen-Öffnungswinkel erreicht, der letztendlich durch die tatsächliche Gestaltung der Kurvenbahn 14′ festgelegt ist.

Wie Fig. 9e zeigt, wird bei unzureichender Vorspannung der Koppelfeder 4 bzw. bei gebrochener Koppelfeder 4 die­ ser maximal erreichbare Drosselklappen-Öffnungswinkel auch bei weiterer Betätigung des Stellhebels 5′′ beibehalten, da die Kurvenscheibe 14 in diesem Bereich als Kreisabschnitt ausgebildet ist, dessen Zentrum mit der Drehachse des Stellhebels 5′′ identisch ist.

Die Figurenfolge 10 zeigt die Verhältnisse, wenn das Anti-Schlupf-Regelglied 7 den Leistungssteuerhebel 3 ge­ gen die Kraft der Koppelfeder 4 und im wesentlichen unab­ hängig von der Position des Stellhebels 5′′ in Richtung seiner Ruhestellung bewegt.

Bei Fig. 10a befindet sich die Drosselklappe im Teillast­ bereich, d. h. sowohl der Leistungssteuerhebel 3 als auch der Stellhebel 5′′ liegen außerhalb ihrer Ruheposition.

Bei Fig. 10b wurde das Anti-Schlupf-Regelglied wirksam und bewegte den Leistungssteuerhebel soweit in Richtung seiner Ruheposition, bis die Kurvenbahn 14′ der Kurven­ scheibe 14 auf der Rolle 15 aufliegt.

Der Fahrzeugführer erkennt die hieraus resultierende, deutlich verringerte Leistungsabgabe des Kraftfahrzeugmo­ tors und nimmt somit den Lastwunschgeber 6 zurück. Dies ist in den Fig. 10c, 10d dargestellt.

Schließlich ist bei der Fig. 10e die Ausgangsposi­ tion/Ruhestellung gemäß den Fig. 8a, 9a erreicht.

Zusammenfassend wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Herstellung einer formschlüssigen Verbindung zwischen dem Stellhebel 5′′ sowie dem Leistungssteuerhebel 3 bei Auftreten einer unerwünschten Relativbewegung zwischen diesen durch die Kurvenscheibe 14 sowie die Rolle 15 realisiert. Gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel ge­ mäß den Fig. 1-5 ist der Notbetrieb beispielsweise bei gebrochener Koppelfeder 4 verbessert, da der maximal er­ reichbare Drosselklappen-Öffnungswinkel, der über die Kurvenbahn 14′ vorgegeben ist, über den gesamten Ver­ stellweg des Stellhebels 5′′ beibehalten wird. Auch kann die für das erste Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1- 5 erläuterte Freilaufmechanik entfallen. Gleichzeitig wird jedoch die durch das Anti-Schlupf-Regelglied 7 mög­ liche Rücknahme des Leistungssteuerhebels 3 auf den Wert begrenzt, bei dem die Kurvenscheibe 14 mit der Rolle 15 eine formschlüssige Verbindung herstellt.

Beim dritten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 11-15 kann bei Auftreten einer unerwünschten Relativbewegung zwischen dem Stellhebel 5 sowie dem Leistungssteuerhebel 3 zwischen diesen Hebeln ein über den gesamten Verstell­ bereich des Leistungssteuerhebels 3 wirksamer Formschluß hergestellt werden.

Wie insbesondere Fig. 11 zeigt, ist ein am Leistungs­ steuerhebel 3 befestigter Koppelstift 8 vorgesehen, der mit einer am Stellhebel 5 um den Punkt 10 schwenkbar ge­ lagerten und durch das Federelement 11 in einer definier­ ten Position gehaltenen Klinke 9 zusammenwirkt. Wie er­ sichtlich kann dabei die Klinke 9 mit dem Koppelstift 8 verhaken.

Fig. 12 zeigt die Bewegungsbahnen 8a, 9a des Koppelstif­ tes 8 bzw. der Klinke 9. Kein Verhaken tritt auf in der Figurenfolge 13, die den Figurenfolgen 8 oder 3 der vor­ hergehenden Ausführungsbeispiele entspricht. Dabei treten zwischen dem Stellhebel 5 sowie dem Leistungssteuerhebel 3 keine unerwünschten Relativbewegungen auf.

Bei Fig. 13a befindet sich die Drosselklappe in der Leer­ laufposition, dabei nehmen auch der Leistungssteuerhebel 3 sowie der Stellhebel 5 ihre Ruheposition ein.

Bei Fig. 13b ist der Stellhebel 5 sowie der Leistungs­ steuerhebel 3 geringfügig ausgelenkt und die Drossel­ klappe somit geringfügig geöffnet.

Bei Fig. 13c befindet sich die Drosselklappe im Teillast­ bereich des Fahrzeugmotors und bei Fig. 13d in der Vollastposition. Stets bleiben dabei die am Stellhebel 5 befestigte Klinke 9 sowie der am Leistungssteuerhebel 3 befestigte Koppelstift 8 außer Eingriff.

Die Figurenfolge 14 zeigt eine Betätigung des Leistungs­ steuerorganes 1 bei unzureichender Vorspannung der Kop­ pelfeder 4.

Bei Fig. 14a befindet sich die Drosselklappe in Leerlauf­ position; der Stellhebel 5 sowie der Leistungssteuerhebel 3 nehmen ihre Ruheposition ein.

Bei Fig. 14b ist der Stellhebel 5 geringfügig ausgelenkt; beispielsweise aufgrund einer Fehlfunktion der Koppelfe­ der 4 befindet sich der Leistungssteuerhebel 3 jedoch noch in seiner Ruheposition. Aufgrund dieser Relativbewe­ gung zwischen dem Stellhebel 5 sowie dem Leistungssteuer­ hebel 3 kommt zwischen der Klinke 9 sowie dem Koppelstift 8 eine formschlüssige Verbindung zustande. Dabei verhakt die Klinke 9 im Koppelstift 8, der hierzu mit einer ent­ sprechenden Ausnehmung 16 versehen ist, während die Klinke 9 eine mit der Ausnehmung 16 korrespondierende Spitze 17 aufweist.

Bei den Fig. 14c und 14d ist der Stellhebel 5 weiter aus­ gelenkt. Aufgrund des Verhakens bleibt dabei die form­ schlüssige Verbindung zwischen dem Stellhebel 5 sowie dem Leistungssteuerhebel 3 solange erhalten, bis die Feder­ kraft der Koppelfeder 4 ausreichend ist, um den Lei­ stungssteuerhebel 3 wieder verzögerungsfrei dem Stellhe­ bel 5 nachzuführen. Kinematisch ermöglicht wird dies da­ durch, daß die Klinke 9 um den Punkt 10 schwenkbar gela­ gert und durch das Federelement 11 definiert gehalten ist. Da der Formschluß zwischen dem Stellhebel 5 sowie dem Leistungssteuerhebel 3 über den gesamten Verstellbe­ reich des letzteren erhalten bleibt, kann die Drossel­ klappe bei diesem Ausführungsbeispiel vollständig geöff­ net und bei entsprechender Ansteuerung des Lastwunschge­ bers 6 auch wieder geschlossen werden.

Die Figurenfolge 15 zeigt für dieses Ausführungsbeispiel den Bewegungsablauf, wenn das Anti-Schlupf-Regelglied 7 die Drosselklappe und somit den Leistungssteuerhebel 3 in ihre/seine Ruheposition bewegt.

Bei Fig. 15a befindet sich die Drosselklappe im Teillast­ bereich, dabei nehmen der Leistungssteuerhebel 3 sowie der Stellhebel 5 jeweils eine entsprechende Position ein. Bei Fig. 15b wurde die Drosselklappe sowie der Leistungs­ steuerhebel 3 durch das Anti-Schlupf-Regelglied 7 in eine Position nahe der (geschlossenen) Ruheposition bewegt. Unabhängig davon weiterhin ausgelenkt bleibt dabei der Stellhebel 5.

Anschließend erkennt der Fahrzeugführer, daß der Kraft­ fahrzeugmotor lediglich eine deutlich verringerte Lei­ stung abgibt und nimmt somit auch den Lastwunschgeber 6 zurück. Hierdurch gelangt bei Fig. 15c der Stellhebel 5 in eine Position, die der aktuellen Position des Lei­ stungssteuerhebels 3 entspricht.

Schließlich nimmt der Fahrzeugführer den Lastwunschgeber 6 vollständig zurück und bringt den Stellhebel 5 in seine Ruheposition, wobei auch der Leistungssteuerhebel 3 in seine Ruheposition gelangt (vgl. Fig. 15d). Erreicht ist hierdurch der in den Fig. 13a, 14a dargestellte Ausgangs­ zustand.

Die maximal mögliche Lastwunsch-Reduzierung durch das Anti-Schlupf-Regelglied 7 kann durch einen nicht gezeig­ ten Anschlag vorgegeben sein. Dies ermöglicht dem Fahr­ zeugführer eine vollständige Rücknahme des Stellhebels 5, so daß die Klinke 9 kollisionsfrei am Koppelstift 8 vor­ beilaufen kann. Alternativ kann jedoch auch eine Frei­ laufmechanik gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 vorgesehen sein.

Zusammenfassend wird bei diesem Ausführungsbeispiel unter Einfluß des Federelementes 11 die Klinke 9 der Koppel 5 bzw. dem Stellhebel 5 nachgeführt und rastet nicht am Koppelstift 8 auf dem Leistungssteuerhebel 3 ein, sofern letzterer aus der Ruheposition heraus der vom Stellhebel 5 vorgegebenen Bewegung folgt, so daß keine unerwünschte Relativbewegung auftritt. Andernfalls rastet die Klinke 9 am Koppelstift 8 und somit am Leistungssteuerhebel 3 ein, so daß das Federelement 11 nicht mehr in der Lage ist, die Klinke 9 direkt dem Stellhebel 5 nachzuführen. Viel­ mehr wird der Formschluß zwischen der Klinke 9 sowie dem Koppelstift 8 erst dann aufgegeben, wenn die Koppelfeder 4 in der Lage ist, den Leistungssteuerhebel 3 dem Stell­ hebel 5 wieder nachzuführen. Abweichend von den zuvor er­ läuterten Ausführungsbeispielen steht bei diesem Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß den Fig. 11 bis 15 dem Fahrzeugführer auch dann die volle Leistung des Kraftfahrzeugmotors zur Verfügung, wenn die Koppelfeder 4 gebrochen ist. Aller­ dings ist kein Eingriff durch das Anti-Schlupf-Regelglied 7 möglich, solange zwischen der Klinke 9 und dem Koppel­ stift 8 bzw. zwischen dem Stellhebel 5 und dem Leistungs­ steuerhebel 3 Formschluß besteht.

Insgesamt zeichnet sich die vorgestellte Betätigungsvor­ richtung durch verbesserte Notlaufeigenschaften sowie durch eine erhöhte Betriebssicherheit aus.

Claims (6)

1. Betätigungsvorrichtung für ein Leistungssteuerorgan (1) eines Kraftfahrzeugmotors, wobei ein insbeson­ dere vom Fahrzeugführer betätigter Stellhebel (5, 5′′) über eine Koppelfeder (4) kraftschlüssig einen Leistungssteuerhebel (3) betätigt und wobei über Ab­ schnitte von Stellhebel und Leistungssteuerhebel zwischen diesen eine formschlüssige Verbindung her­ stellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die kurvenförmigen Bewegungsbahnen (8a, 9a bzw. 14′, 15′) der den Form­ schluß herstellenden Abschnitte von Stellhebel (5, 5′′) und Leistungssteuerhebel (3) nur bei Auftreten einer unerwünschten Relativbewegung zwischen Stell­ hebel und Leistungssteuerhebel nahe eines seiner Endanschläge kreuzen, um die formschlüssige Verbindung herzustellen und zumindest in der Umgebung dieses Endanschlages aufrecht zu erhalten, während bei Übertragung der Stellhebelbewegung auf den Lei­ stungssteuerhebel (3) durch die Koppelfeder (4) die kurvenförmigen Bewegungsbahnen (8a, 9a bzw. 14′, 15′) auseinanderlaufen und sich die formschlüssige Verbindung löst.

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Formschluß her­ stellenden Abschnitte von Stellhebel (5) und Lei­ stungssteuerhebel (3) als Koppelstift (8) und Klinke (9) ausgebildet sind.

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (9) mit dem Koppelstift (8) verhakt.

4. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (9) und/oder der Koppelstift (8) beweglich angeordnet sind und mittels eines Federelementes (11) definiert gehalten werden.

5. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Formschluß her­ stellenden Abschnitte von Stellhebel (5′′) und Lei­ stungssteuerhebel (3) als Kurvenscheibe (14) und als mit deren Kurvenbahn (14′) zumindest abschnittsweise zusammenwirkende Rolle (15) ausgebildet sind.

6. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Position von Klinke (9) und/oder Koppelstift (8) oder Kurvenscheibe (14) und/oder Rolle (15) einstellbar ist.