DE4142810A1 - Drosselklappen-regelvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drosselklappen Regelvorrichtung in einer Brennkraftmaschine und insbe­ sondere auf eine Regelvorrichtung, um das Öffnen und Schließen einer Drosselklappe mittels einer Antriebsquelle, wie z. B. einem Motor, im Ansprechen auf die Betätigung eines Gaspedals zu regeln, wobei diese Vorrichtung in der Lage sein soll, verschiedene Regelvorgänge, wie eine Kon­ stantgeschwindigkeit-Antriebsregelung usw., durchzuführen.

Bei einer Brennkraftmaschine, die mit einem Vergaser ausge­ stattet ist, regelt eine Drosselklappe ein aus Luft und Kraftstoff bestehendes Gasgemisch, während in einer Brenn­ kraftmaschine, die mit einer elektronisch gesteuerten Kraftstoff-Einspritzvorrichtung versehen ist, eine Dros­ selklappe die Antriebsleistung der Brennkraftmaschine da­ durch regelt, daß sie die Ansaugluftmenge reguliert. Die­ se Drosselklappen sind so aufgebaut oder konstruiert, daß sie mit einem ein Gaspedal enthaltenden Beschleuniger-Be­ triebsmechanismus verbunden sind.

In den letzten Jahren wurden Vorrichtungen vorgeschlagen, die im Gegensatz zu dem obigen Stand der Technik, wobei der Beschleuniger-Betriebsmechanismus mit der Drosselklappe me­ chanisch verbunden ist, die Drosselklappe mittels einer An­ triebsquelle, wie einem Motor od. dgl., im Ansprechen auf eine Betätigung eines Gaspedals öffnen und schließen. Eine Vorrichtung, wobei ein Schrittmotor die mit ihm verbundene Drosselklappe im Ansprechen auf eine Betätigung eines Gaspe­ dals antreibt, ist beispielsweise in der JP-Patent-OS Nr. 55(1980)-1 45 867 offenbart.

Diese Vorrichtung enthält eine elektromagnetische Kupplung, welche zwischen eine Drosselklappenwelle und eine durch ein Niedertreten des Gaspedals gedrehte Welle eingesetzt sowie so ausgebildet ist, daß sie im erregten Zustand beide Wellen voneinander trennt und im entregten Zustand beide Wellen mit­ einander verbindet. Ferner enthält diese Vorrichtung einen Steuerkreis, um Unregelmäßigkeiten im Arbeiten eines elektro­ nisch geregelten Stellantriebs festzustellen und die Zufuhr von Elektroenergie zum elektronisch geregelten Antrieb sowie zur Elektromagnetkupplung durch ein Relais zu unter­ brechen. Bei dieser Vorrichtung wird, wenn die Regelung des elektronisch geregelten Stellantriebs undurchführbar wird, die Drosselklappenwelle mechanisch mit dem Gaspedal mittels der Elektromagnetkupplung verbunden.

Eine Vorrichtung, die einen Nachteil der obigen Vorrichtung nach dem Stand der Technik überwindet, ist darüber hinaus in der JP-Patent-OS Nr. 63 (1988)-80 039 offenbart. Bei dieser Vorrichtung werden der Beschleuniger-Betriebsmechanis­ mus und die Drosselklappe miteinander verbunden, wenn der Grad der Drosselklappenöffnung dem Betätigungsgrad des Be­ schleuniger-Betriebsmechanismus im abnormalen Zustand des Stellantriebs entspricht, was zur obigen Vorrichtung nach dem Stand der Technik gegensätzlich ist, bei welcher der Grad der Drosselklappenöffnung nicht dem Betätigungsgrad des Beschleuniger-Betriebsmechanismus entspricht, wenn dieser Mechanismus und die Drosselklappe miteinander in Verbindung sind. Bei dieser Vorrichtung wird einem Elektromagneten bei dem normalen Zustand Strom nicht zugeführt, so daß er abge­ schaltet wird, und er wird bei dem abnormalen Zustand ange­ schaltet, um die Drosselklappe und die Zugeinrichtung vom Gaspedal miteinander zu verbinden. Der den Elektromagneten anschaltende Strom wird dann zeitweise unterbrochen, wenn das Gaspedal im abnormalen Zustand freigegeben wird, wodurch die Verbindung zwischen der Gaspedal-Zugeinrichtung und einer Kupplungsscheibe gelöst wird. Nachdem die Drosselklappe gänz­ lich geschlossen worden ist, wird der Elektromagnet wieder erregt, wodurch die Beschleuniger-Zugeinrichtung und die Kupplungsscheibe miteinander in Verbindung gebracht werden.

Bei den vorstehend beschriebenen Drosselklappen-Regelvorrich­ tungen nach dem Stand der Technik wird der Kupplungsmechanis­ mus durch einen Reibschluß oder ein Kuppeln zwischen einem Eingriffsteil (z. B. einem Zapfen) und einem Aufnahmeteil (z. B. einem Loch) geschlossen. Bei einem Kupplungsmechanis­ mus, der einen Reibschluß verwendet, ist es schwierig, die Antriebskraft zu übertragen, und eine maßliche Vergrößerung des Kupplungsmechanismus sowie der Vorrichtung selbst ist unvermeidbar, um die geforderte Antriebskraft zu übertragen. Andererseits kommt es bei einem Kupplungsmechanismus, der ein Einkuppeln zwischen dem Eingriffs- und dem Aufnahmeteil verwendet, im die Antriebskraft übertragenden Teil im wesent­ lichen zu einem Punktkontakt, wie bei der in der genannten JP-Patent-OS Nr. 63-80 093 beschriebenen Vorrichtung, und darüber hinaus ist ein erheblicher Drehwinkel nötig, um das Einkuppeln zwischen dem Eingriffs- sowie dem Aufnahmeteil zu bewirken, nachdem eine Kupplungsscheibe mit einem ange­ triebenen Rad (Zahnrad) in Berührung gebracht worden ist. Dadurch wird in dem als Antriebsquelle dienenden Motor eine unwirtschaftliche Drehung hervorgerufen. Insbesondere ist es notwendig, wenn ein Schrittmotor angewendet wird, um der Kupplungsscheibe eine genaue Drehung zu vermitteln, den Drehwinkel nach dem Kuppeln zu korrigieren und einen Korrek­ turwert im Fall der Verbindung mittels eines Kuppelns zwi­ schen dem Eingriffs- sowie dem Aufnahmeteil zu vergrößern.

Ferner sind bei den oben beschriebenen Regelvorrichtungen nach dem Stand der Technik weder die Kupplungsscheibe noch das angetriebene damit verbundene Zahnrad hohl ausgestal­ tet, wie die letztgenannte Veröffentlichung zeigt, und es ist schwierig, ein mit Öffnungen versehenes Teil in der Kupplungsscheibe oder dem getriebenen Zahnrad auf seiten die­ ser Scheibe und dieses Zahnrades auszubilden. Selbst wenn es möglich sein sollte, ein solches Öffnungsteil auszugestal­ ten, so ist man, weil ein Abstand zwischen dem Außenzahn­ kranz des getriebenen Zahnrades und dem Teil des Eingriffs­ und des Aufnahmeteils, an welchem die Antriebskraft über­ tragen wird, groß ist, nicht in der Lage, ein sehr großes Öffnungsteil auszubilden und insofern zu einem niedrigen Ge­ wicht zu gelangen. Des weiteren ist das Eingriffsteil nicht nur unbedingt notwendig, vielmehr ist es nötig, die Dicke der Kupplungsscheibe zu vergrößern, um das Eingriffsteil aus­ bilden zu können. Aus diesem Grund sind spezielle Maßnahmen erforderlich, wenn es nötig ist oder angestrebt wird, die Bauteile zu miniaturisieren.

Im Hinblick auf die obigen Ausführungen zum Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Drossel­ klappen-Regelvorrichtung zu schaffen, die die dem relevanten Stand der Technik anhaftenden Nachteile überwindet, die Mög­ lichkeit zu einer Miniaturisierung der Vorrichtung bietet und in bezug auf den elektromagnetischen Kupplungsmechanismus mit Bauteilen von geringem Gewicht und geringer Größe gefer­ tigt werden kann.

Um die gestellte Aufgabe zu lösen und weitere Ziele zu er­ reichen, wird erfindungsgemäß eine Drosselklappen-Regelvor­ richtung geschaffen, die umfaßt: einen Beschleuniger-Be­ tätigungsmechanismus, eine Antriebsquelle, die im Ansprechen auf wenigstens einen Betriebswert des Beschleuniger-Betäti­ gungsmechanismus eine Antriebskraft erzeugt, eine Drossel­ klappenwelle, an der eine Drosselklappe einer Brennkraftma­ schine befestigt und die in einem Gehäuse drehbar gelagert ist, einen elektromagnetischen Kupplungsmechanismus, der intermittierend eine Verbindung zwischen der Drosselklappen­ welle sowie der Antriebsquelle herstellt und eine Klauenkupp­ lung besitzt, die die Antriebskraft der Antriebsquelle auf die Drosselklappenwelle überträgt, und ein Antriebssteuerge­ rät, das den elektromagnetischen Kupplungsmechanismus sowie die Antriebsquelle steuert und das Öffnen sowie Schließen der Drosselklappe regelt.

Ferner wird, um die Aufgabe zu lösen und die Ziele der Erfin­ dung zu erreichen, eine Drosselklappen-Regelvorrichtung ge­ schaffen, die umfaßt: einen Beschleuniger-Betätigungsmechanis­ mus, eine Antriebsquelle, die im Ansprechen auf wenigstens einen Betriebswert des Beschleuniger-Betätigungsmechanismus eine Antriebskraft erzeugt, eine Drosselklappenwelle, an der eine Drosselklappe einer Brennkraftmaschine befestigt und die in einem Gehäuse drehbar gelagert ist sowie wenigstens ein an einem Wellenfortsatz der Drosselklappenwelle festes Halteorgan besitzt, einen an einer vorbestimmten Stelle auf der Drosselklappenwelle zwischen dem Halteorgan sowie der Drosselklappe drehbar und in Achsrichtung der Drosselklappen­ welle unbewegbar gelagerten becherartigen Rotor, der am ge­ samten, an seine Stirnfläche angrenzenden Außenumfangsteil mit einem Außenzahnkranz und an seinem diesem Außenzahnkranz benachbarten stirnseitigen Flächenbereich mit ersten, radial verlaufenden Klauen, die fortlaufend über den gesamten Umfang angeordnet sind, versehen sowie durch die Antriebskraft der Antriebsquelle in Umdrehung zu versetzen ist, ein aus einer magnetischen Substanz gefertigtes, auf der Drosselklappenwel­ le in Richtung deren Achse bewegbares und zwischen dem Rotor sowie dem Halteorgan angeordnetes Bauteil, an dem auf seiner dem Rotor zugewandten Stirnfläche längs des gesamten Außenum­ fangsbereichs zweite Klauen in Gegenüberlage zu den ersten Klauen mit zu diesen im wesentlichen gleicher Gestalt ausge­ bildet sind, wobei dieses bewegbare Bauteil und der Rotor eine Klauenkupplung bilden, wenigstens ein das bewegbare Bau­ teil mit dem Halteorgan verbindendes Kopplungselement, das das bewegbare Bauteil zum Halteorgan hin druckbelastet, und einen am Gehäuse an einer dem Rotor gegenüberliegenden Stel­ le befestigten Schaltmagneten, der in seinem erregten Zu­ stand das bewegbare Bauteil zur Verbindung mit dem Rotor an­ zieht.

Die Aufgabe wie auch weitere Ziele der Erfindung und deren Merkmale sowie Vorteile werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Perspektivdarstellung einer Dros­ selklappen-Regelvorrichtung in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung;

Fig. 3 eine Übersichtsdarstellung von Teilen der in Fig. und 2 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 4 eine Übersichtsdarstellung von in der Fig. 3 dargestellten Teilen;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung eines Teils einer Kupplungs­ scheibe der Regelvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 6 ein Diagramm zu Kennwerten, die einen Neigungswinkel von an einem Rotor und einer Kupplungsscheibe der Vorrichtung ausgebildeten Klauen darstellen;

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts mit einem Ein- und Ausgabeteil für die er­ findungsgemäße Regelvorrichtung;

Fig. 8 einen Flußplan zur allgemeinen Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Drosselklappen-Regelvorrichtung.

Es wird zuerst auf die Fig. 1-3 Bezug genommen. Hiernach ist eine Drosselklappe 11 in einem Gehäuse 1 untergebracht, das einen Ansaug-Luftkanal einer Brennkraftmaschine bildet. Die Drosselklappe 11 ist an einer Drosselklappenwelle (Klap­ penwelle) 12 befestigt, welche im Gehäuse 1 drehbar gelagert ist. Das eine Ende der Klappenwelle 12 ragt von einer Seite des Gehäuses 1 nach außen und bildet einen Wellenfortsatz 12a, der von einem am Gehäuse 1 ausgebildeten Topf 2 um­ schlossen wird. Der Topf 2 wird von einem Deckel 3 abge­ schlossen. Die wesentlichen Bauteile, die die Drosselklap­ pen-Regelvorrichtung gemäß der Erfindung bilden, sind in dem durch den Topf 2 und den Deckel 3 abgegrenzten Raum aufgenom­ men. An der dem Topf 2 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 ist das andere Ende der Klappenwelle 12 gelagert und ein­ stückig mit dem Gehäuse eine zylindrische Lagerung 4 ausgebil­ det, in welcher eine (nicht dargestellte) Rückstellfeder auf­ genommen ist, durch die die Drosselklappe 12 so belastet wird, daß die Drosselklappe 11 in ihre gänzlich geschlossene Lage gebracht wird.

Mit dem außenliegenden Ende der Klappenwelle 12 ist im Be­ reich der Lagerung 4 ein Drosselklappen-Stellungsfühler ange­ ordnet, der Drehungsgrade der Klappenwelle 12 in elektrische Signale umwandelt. Der Aufbau eines solchen Fühlers ist be­ kannt und wird deshalb hier nicht näher erläutert. Der Dros­ selklappen-Stellungsfühler 13 gibt beispielsweise ein Leer­ laufsignal, das den gänzlich geschlossenen Zustand der Dros­ selklappe 11 anzeigt, und dem Öffnungsgrad der Drosselklappe entsprechende Signale an ein Steuergerät als seine Ausgän­ ge ab.

Ein Schaltmagnet 20 ist an der im Topf 2 liegenden Fläche des Gehäuses 1 befestigt und umgibt den Wellenfortsatz 12a der Klappenwelle 12. Der Schaltmagnet 20 ist mit einem Joch 21 aus einem magnetischen Material und einem Spulenkörper 22 aus Kunstharz, die in Fig. 2 und 3 gezeigt sind, verse­ hen. Das Joch 21 besitzt in seiner Mitte einen Zylinderkra­ gen 21a, um den herum ein kreisförmiges Teil des Jochs 21 sowie der Spulenkörper 22 verlaufen, in welchem eine Spule 23 angeordnet ist. Ein Basisteil des Jochs 21 ist am Gehäuse 1 befestigt, und der Wellenfortsatz 12a der Klappenwelle 12 ragt in den Zylinderkragen 21a hinein.

An dem Wellenfortsatz 12a der Klappenwelle 12 ist ein Rotor 30 aus einem magnetischen Material so gelagert, daß er um die Welle drehen kann. Der Rotor 30 befindet sich an einer vorbestimmten Stelle, die zum Joch 21 entgegengesetzt ist, und wird so gehalten, daß er sich in der Achsrichtung der Klappenwelle 12 nicht bewegen kann. Der in den Fig. 2 und 4 deutlicher dargestellte Rotor 30 besteht aus einem unter Verwendung von hauptsächlich Eisen gesinterten Metall und weist einen Zylinderring 32 auf, der mit einer axialen, auf der Klappenwelle 12 gelagerten Buchse 31 über Speichen­ stücke 33 verbunden ist. Die axiale Buchse 31 des Rotors 30 ist in den Zylinderkragen 21a des Jochs 21 mit einem vorbe­ stimmten Spalt so eingesetzt, daß sich der Kragen und die Buchse in der axialen Richtung überlagern. Der Zylinderring 32 des Rotors 30 umgibt die Seiten- oder Randfläche des Jochs 21. Dadurch wird ein in den Spalten zwischen dem Joch 21 und dem Rotor 30 erzeugter magnetischer Verlust beschränkt, so daß ein vorbestimmter mangetischer Leitwert aufrechterhalten wird.

An einer Außenumfangsfläche des Zylinderrings 32 des Rotors 30 ist mit diesem einstückig ein Außenzahnkranz 34 ausgebil­ det. Ferner sind an einer an den Außenzahnkranz 34 angrenzen­ den Stirnfläche an deren Peripheriebereich, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, erste Klauen 35 ausgestaltet, die eine dreieckige Querschnittsgestalt haben. Diese Klau­ en 35 sind über den gesamten Umfang des Zylinderrings 32 fortlaufend so angeordnet, daß sie sich radial erstrecken und Wellen bilden.

Auf der Klappenwelle 12 ist eine Kupplungsscheibe 40 von Kreisform in Gegenüberlage zur Stirnfläche des Rotors 30 gelagert. Die Kupplungsscheibe 40 stellt ein bewegbares Bau­ teil der Regelvorrichtung dar und ist in axialer Richtung der Klappenwelle 12 bewegbar. Die Kupplungsscheibe 40 besteht aus einem magnetischen Material und ist mit zweiten Klauen 41 von gleichem dreieckigen Querschnitt wie die ersten Klau­ en 35 versehen, die am gesamten Umfang ihrer den ersten Klau­ en 35 gegenüberliegenden Stirnfläche mit radialem Verlauf wie die ersten Klauen 35 ausgebildet sind. Diese zweiten Klau­ en 41 können durch eine spanende Bearbeitung, Elektrofunken­ bearbeitung und auch durch einen Preßvorgang ausgestaltet sein, wobei die in Fig. 5 gezeigten zweiten Klauen durch Pressen gefertigt sind. Hierzu wird eine (nicht dargestellte) Preßformhälfte aus Metall mit Zähnen versehen, die einen dreieckigen Querschnitt haben, um die Eingriffsteile der zweiten Klauen 41 zu bilden, während eine andere (nicht dargestellte) Preßformhälfte aus Metall Zähne mit trapezför­ migem Querschnitt erhält. Auf diese Weise können die in Fig. 5 gezeigten zweiten Klauen 41 mit hoher Genauigkeit ge­ fertigt werden.

Ein Neigungswinkel, d. h. ein Eingriffswinkel 8 der Klauen 35 und 41, wobei im folgenden lediglich auf die Klauen 41 Be­ zug genommen wird, wird in Übereinstimmung mit einem Anzieh-/ Haltezustand zwischen dem Rotor 30 und der Kupplungsscheibe 40 in der folgenden Weise bestimmt.

Was den Reibungskoeffizienten µ der Klauen 41 angeht, werden die Bedingungen eines Reibungskoeffizienten µ₁ einer Halte­ seite der Kupplung und eines Reibungskoeffizienten µ₂ einer Löseseite der Kupplung folgendermaßen erhalten.

Gemäß Fig. 5 ist eine Vertikalbelastung der Halteseite der Kupplung mit Bezug auf die Klauen 41 ein Unterschied zwi­ schen einer Anziehungskraft sowie einem Federdruck einer Blattfeder 45 und ist durch einen Pfeil F₁(N = Newton) dar­ gestellt. Eine Horizontalbelastung ist durch einen Pfeil T (N) angegeben, während ein Flächendruck durch einen Pfeil λ₁ (N) wiedergegeben ist. Aus den folgenden Gleichungen (1) und (2) wird somit die Gleichung (3) erhalten.

λ₁ = T · cos R + F₁ · sin R (1)

0 ≧ T · sin R - F₁ · cos R - μ₁ · λ₁ (2)

μ₁ ≧ (T · sin R - F₁ · cos R)/(T · cos R + F₁ · sin R) (3)

Für die Löseseite der Kupplung wird durch die folgenden Gleichungen (4) und (5) die Gleichung (6) erhalten. Hier­ bei ist eine Vertikalbelastung durch einen Pfeil F₂(N) angegeben, während ein Flächendruck durch einen Pfeil λ₂ (N) gekennzeichnet wird.

λ₂ = T · cos R - F₂ · sin R (4)

0 < T · sin R + F₂ · cos R - μ₂ · λ₂ (5)

μ₂ < (T · sin R + F₂ · cos R)/(T · cos R - F₂ · sin R) (6)

In bezug auf die Beziehungen zwischen dem Reibungskoeffizien­ ten µ (µ₁, µ₂) und dem Eingriffwinkel R (°), die gemäß den obigen Ausführungen erhalten werden, sind beispielsweise die speziellen Kennwerte in Fig. 6 gezeigt, wenn die Vertikalbe­ lastung F₁ gleich 15,2 N und die Vertikalbelastung F₂ gleich 7,95 N sind, wobei ein gepunkteter Bereich in Fig. 6 als verwendungsfähiger Bereich zu bezeichnen ist. In Fig 6 sind spezielle Kennwerte durch eine ausgezogene Linie darge­ stellt, wenn die Horizontalbelastung T gleich 23,9 N beträgt, sind spezielle Kennwerte durch eine gestrichelte Linie darge­ stellt, wenn die Horizontalbelastung T gleich 21,57 N ist, und sind spezielle Kennwerte durch eine strich-punktierte Linie angegeben, wenn die Horizontalbelastung gleich 17,25 N ist. Man ist insofern in der Lage, einen optimalen Wert für den Eingriffswinkel R (°) zu erlangen, und ein Wert von 20-70 (°) ist im Hinblick auf eine intermittierende Ar­ beitsweise der Kupplung vorteilhaft und ratsam. Wenn die An­ zahl der Wicklungen der Spule und ein elektrischer Strom usw. erhöht werden, dann besteht die Möglichkeit, λ₁ zur rechten Seite in Fig. 6 hin zu verschieben und ein Haltedrehmoment zu erhöhen. Das hat zum Ergebnis, daß eine gewünschte Kupp­ lungsleistung oder ein gewünschtes Kupplungsbetriebsverhalten zu erlangen sind.

Wie die Fig. 3 zeigt, ist ein Zapfen 42 an einer Fläche der Kupplungsscheibe 40, welche Fläche zu derjenigen mit den zwei­ ten Klauen 41 entgegengesetzt liegt, angebracht. Ferner sind an dieser Fläche der Kupplungsscheibe 40 die einen Enden von Blattfedern 45, die in Fig. 3 gestrichelt und in Fig. 4 mit ausgezogenen Linien dargestellt sind, mit Hilfe von Nieten 46 befestigt. Die anderen Enden dieser Blattfedern 45 sind an einer Halteplatte 50 durch (nicht dargestellte) Niete fest angebracht. Zwischen der Kupplungsscheibe 40 und der Halte­ platte 50 besteht insofern über die Blattfedern 45 eine Ver­ bindung. Wenn einer der Niete 46 zur Befestigung der Blatt­ federn 45 verlängert und als der Zapfen 42 mitverwendet wird, kann dadurch die Anzahl der Bauteile verringert werden. Die Blattfedern 45 stellen ein Kopplungselement gemäß der Erfin­ dung dar.

Am freien Ende des Wellenfortsatzes 12a der Klappenwelle 12 ist die ein Halteorgan gemäß der Erfindung bildende Halte­ platte 50 befestigt, welche in ihrer Mitte ein Ovalloch 51 besitzt. Der freie Endabschnitt des Wellenfortsatzes 12a ist mit gleicher Querschnittsgestalt wie das Loch 51 ausgebildet und in dieses eingepaßt. Dadurch wird die Halteplatte 50 ge­ genüber einer Drehung mit Bezug zur Klappenwelle 12 festge­ halten. Das äußerste Endstück des Wellenfortsatzes 12a weist dieselbe Länge wie die Dicke der Halteplatte 50 auf. Von der Stirnfläche des Wellenfortsatzes 12a ist eine Schraube 14 eingedreht, durch die die Halteplatte 15 gegen einen Ring­ bund am freien Ende des Wellenfortsatzes 12a geklemmt wird. Selbstverständlich kann anstelle der Schraube 14 eine Mutter auf ein am Wellenfortsatz 12a ausgebildetes Gewinde gedreht werden, um die Klemmwirkung zu erhalten. Das Loch 51 und der Endabschnitt des Wellenfortsatzes 12a können auch beispiels­ weise halbkreisförmig im Querschnitt oder andersartig ausge­ staltet sein, um die Halteplatte 51 gegen ein Drehen auf der Klappenwelle 12 festzuhalten.

In der Halteplatte 50 sind ferner eine Bohrung 52 und Löcher 53 ausgestaltet, wobei die Bohrung 52 in einem äußeren Rand­ bereich der Halteplatte 50 liegt und der Zapfen 42 die Boh­ rung 52 durchsetzt. Die Löcher 53 sind zum Verstemmen der Blattfedern 45 ausgebildet. Wenn die Halteplatte 50 an der Klappenwelle 12 fest angebracht ist, so ragt das freie Ende des Zapfens 42 aus der Bohrung 52 heraus, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist.

Der Zapfen 42, der an der Kupplungsscheibe 40 fest ist, wirkt mit einer Betätigungsscheibe 60 zusammen, die dem äußeren Randabschnitt der Halteplatte 50 gegenüberliegt. Mit dem Zen­ trum der Betätigungsscheibe 60 ist eine Beschleunigungswelle 62 fest verbunden, die im Deckel 3 parallel zur Klappenwelle 12 drehbar gelagert ist. Die Betätigungsscheibe 60 wird ge­ genüber einer Bewegung in Achsrichtung der Welle 62 festge­ halten und ist in ihrem Randabschnitt mit einer Kerbe 61 ver­ sehen, die den Zapfen 42 übergreift, wodurch wenigstens die eine von zwei radialen Flächen 61a und 61b mit einer Seite des Zapfens 42 in Abhängigkeit von der Drehung der Betäti­ gungsscheibe 60 im entregten Zustand des Schaltmagneten 20 zur Anlage kommen kann.

Das zur Betätigungsscheibe 60 entgegengesetzte Ende der Be­ schleunigungswelle 62 ist mit einer Beschleunigungsschwinge 5 (s. Fig. 1) über eine Schraube oder eine Mutter verbunden, wobei längs eines Bogens der Beschleunigungsschwinge das Zugseil 6 verläuft, dessen Zugseilende 6a an einer Außen­ kante der Beschleunigungsschwinge 5 gehalten ist. Das andere Ende des Gaszugseils 6 ist an ein Gaspedal 7 und damit an den Beschleuniger-Betriebsmechanismus angeschlossen, durch welchen die Betätigungsscheibe 60 um die Achse der Beschleu­ nigungswelle 62 im Ansprechen auf eine Betätigung des Gaspe­ dals 7 gedreht wird. Ein an sich bekannter Beschleunigungs­ fühler 8 ist am Gaspedal 7 angebracht. Auf diese Weise wird eine Verlagerungsgröße, d. h. ein Betätigungswert, des Gaspe­ dals 7 durch den Beschleunigungsfühler 8 erfaßt, der ein diesem Betätigungswert entsprechendes Signal dem Steuerge­ rät 100 zuführt. Der Beschleunigungsfühler 8 kann auch mit der Beschleunigungswelle 62 in Verbindung stehen.

Am Deckel 3 ist ein als Antriebsquelle dienender Motor 90 befestigt, dessen Welle parallel zur Klappenwelle 12 ver­ läuft. Am freien Ende dieser Welle des Motors 90 ist ein Ritzel 91 fest angebracht, das mit dem Außenzahnkranz 34 des Rotors 30 kämmt. Im gezeigten Beispiel wird als Motor 90 ein Schrittmotor verwendet, der durch das Steuergerät 100 geregelt und betrieben wird. Anstelle des Schrittmotors kann auch ein anderer Motortyp, z. B. ein Gleichstrommotor, zum Einsatz kommen.

Wenn der Motor 90 arbeitet, wird das Ritzel 91 gedreht, durch dessen Kämmen mit dem Außenzahnkranz 34 der Rotor 30 rund um die Klappenwelle 12 gedreht wird. Wenn in dieser Situation der Schaltmagnet 20 entregt ist, so ist die Kupplungsscheibe 40 durch die Druckkraft der Blattfedern 45 vom Rotor 30 ge­ trennt und in der zur Halteplatte 50 benachbarten Position angeordnet. Insofern können die Kupplungsscheibe 40, die Halteplatte 50 und die Drosselklappe 11 durch die Klappenwelle 12 ohne Rücksicht auf den Zustand des Rotors 30 frei gedreht werden. Der an der Kupplungsscheibe 40 feste Zapfen 42 befin­ det sich in diesem Fall zwischen den beiden Radialkanten 61a und 61b der in der Betätigungsscheibe 60 ausgebildeten Kerbe 61.

Wenn der Schaltmagnet 20 erregt ist, wird durch das Joch 21, den Rotor 30 und die Kupplungsscheibe 40 ein geschlossener magnetischer Kreis gebildet. Dadurch wird die Kupplungsschei­ be 40 zum Rotor 30 hin gegen die Druckkraft der Blattfedern 45 aufgrund einer elektromagnetischen Kraft angezogen, so daß die ersten Klauen 35 des Rotors 30 und die zweiten Klauen 41 der Kupplungsscheibe 40 miteinander in Eingriff gelangen. Der Rotor 30 und die Kupplungsscheibe 40 befinden sich somit im gekuppelten Zustand, in welchem sie als eine Einheit dre­ hen können. Eine antriebsabhängige Variable des Motors 90 wird insofern vom Ritzel 91 über den Außenzahnkranz 34 auf den Rotor 30 und dann über die Klauen 35 und 41 auf die Kupplungsscheibe 40 übertragen. Ferner wird diese antriebs­ seitige Variable von der Kupplungsscheibe 40 über die, Blatt­ federn 45 der Halteplatte 50 vermittelt, wodurch die Klappen­ welle 12 mit der Halteplatte 50 als Einheit gedreht wird. Das hat zum Ergebnis, daß der Öffnungswert der Drosselklappe 11 im Ansprechen auf die genannte antriebsabhängige Variable geregelt wird. Da in diesem Zustand der Zapfen 42 mit der Kupplungsscheibe 40 eine Bewegung zum Rotor 30 hin ausführt und nicht zwischen den Radialkanten der Kerbe 61 liegt, wird die Betätigungsscheibe 60 frei vom Zapfen 42 gedreht.

Wenn im geöffneten Zustand der Drosselklappe 11 der dem Schaltmagneten 20 zugeführte Strom unterbrochen wird, so wird der Eingriff zwischen den ersten Klauen 35 am Rotor 30 und den zweiten Klauen 41 an der Kupplungsscheibe 40 gelöst oder aufgehoben, so daß die Drosselklappe 11 durch die Druck­ kraft der in der Lagerung 4 untergebrachten (nicht darge­ stellten) Rückstellfeder gänzlich geschlossen wird.

Wie beschrieben wurde, wird ein elektromagnetischer Kupplungs­ mechanismus durch den Schaltmagneten 20, den Rotor 30 und die Kupplungsscheibe 40 gebildet. Ferner besteht eine Klauen­ kupplung aus dem Rotor 30 sowie der Kupplungsscheibe 40, wes­ halb eine Antriebskraft des Motors 90 unmittelbar und sofort auf die Klappenwelle 12 übertragen wird. Insofern ist ein Korrekturwert, der nach dem Einrücken der Kupplung erforder­ lich wird, klein, und man kann folglich ein gutes Ansprech­ verhalten erlangen. Da in dem die Verbindung zwischen dem Rotor 30 und der Kupplungsscheibe 40 bewirkenden Teil ein Linien- oder Flächenkontakt zwischen den Klauen 35 und 41 erlangt wird, ist der Flächendruck des die Verbindung bewir­ kenden Teils niedrig, weshalb die erfindungsgemäße Kupplung eine ausgezeichnete Lebensdauer und Haltbarkeit besitzt.

Weil darüber hinaus die ersten Klauen 35 und die zweiten Klau­ en 41 nahe dem am Außenumfangsbereich des Zylinderringes 32 des Rotors 30 ausgebildeten Außenzahnkranz 34 ausgestaltet sind und auf die die axiale Buchse 31 sowie den Zylinderring 32 verbindenden Speichenstücke 33 eine große Kraft nicht einwirkt, können die Speichenstücke 33 schlank ausgebildet und zwischen diesen Speichenstücken vorgesehene Öffnungen, wie in Fig. 4 gezeigt ist, erheblich vergrößert werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, einen leistungsfähigen magne­ tischen Kreis mit Bezug auf den Schaltmagneten 20 auszubil­ den und die elektromagnetische Kraft wirksam als eine Kupp­ lungskraft zu verwenden.

Das Steuergerät 100 enthält einen Mikrocomputer und arbeitet als eine Treibersteuerung bei dem Erfindungsgegenstand, d. h. das Steuergerät ist in das Fahrzeug eingebaut und wird mit Ermittlungssignalen von verschiedenen Fühlern oder Signal­ gebern, wie in Fig. 7 gezeigt ist, gespeist. Durch das Steuer­ gerät 100 werden insofern verschiedene Steuer- oder Regelvor­ gänge einschließlich der Antriebsregelung des Schaltmagneten 20 und des Motors 90 durchgeführt. Bei der in Rede stehenden Ausführungsform werden verschiedene Regelvorgänge, wie eine Konstantgeschwindigkeitsregelung, eine Beschleunigungsschlupf­ regelung usw., neben einer gewöhnlichen Regelung im Anspre­ chen auf die Betätigung des Gaspedals durch das Steuergerät 100 bewirkt.

Gemäß Fig. 7 ist das Steuergerät 100 mit einem Mikrocompu­ ter 110, einem Eingabeverarbeitungskreis 120 und einem Ausgabe­ verarbeitungskreis 130 ausgestattet. Die beiden Verarbeitungs­ kreise 120 und 130 sind mit dem Mikrocomputer 110 verbunden, während der Motor 90 und der Schaltmagnet 20 mit dem Ausgabe­ verarbeitungskreis 130 verbunden sind. Des weiteren steht das Steuergerät 100 über einen Zündschalter 101 mit einer Stromquelle (elektrische Energiequelle) V_B in Verbindung. Anstelle des Zündschalters 101 können auch ein Transistor oder ein Relais, über welche elektrische Energie zugeführt wird, als eine die Stromquelle öffnende bzw. schließende Ein­ richtung im Steuergerät 100 zum Einsatz kommen.

Der Beschleunigungsfühler 8 ist mit dem Eingabeverarbeitungs­ kreis 120 verbunden. Ein in Abhängigkeit vom Wert des Nieder­ drückens (Verlagerungswert) des Gaspedals 7 erzeugtes Si­ gnal wird zusammen mit einem Ausgangssignal des Drosselklap­ pen-Stellungsfühles 13 dem Eingabeverarbeitungskreis 120 zu­ geführt. Der Schaltmagnet 20 wird durch das Steuergerät 100 so geregelt, daß er im Ansprechen auf den Fahr- oder Betriebs­ zustand des Fahrzeugs er- oder entregt wird, und ferner wird der Motor 90 durch das Steuergerät 100 in geregelter Weise derart betrieben, daß ein Öffnungsgrad der Drosselklappe 11 erhalten wird, der in Abhängigkeit vom Verlagerungswert des Gaspedals 7 und verschiedenen Regelbedingungen bestimmt wird. Eine Konstantgeschwindigkeit-Regeleinheit wird aus mehreren Gruppen von (nicht dargestellten) Schaltern gebildet und ist mit dem Eingabeverarbeitungskreis 120 verbunden.

Ein Raddrehzahlfühler 122 wird für eine Regelung eines Be­ triebs mit konstanter Geschwindigkeit, für eine Beschleuni­ gungsschlupfregelung usw. verwendet, und als der Raddrehzahl­ fühler 122 kommen ein elektromagnetischer Meßwertgeber, ein Schlitzfühler od. dgl zum Einsatz. In Fig. 7 ist lediglich ein einziger Raddrehzahlfühler 122 gezeigt, jedoch wird nach Erfordernis an jedem Rad ein solcher Fühler 122 angebracht. Ferner steht mit dem Steuergerät 100 eine Zündvorrichtung 123 in Verbindung, die dem Steuergerät ein Zündsignal zuführt, aus dem die Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt wird. Eine Getriebesteuerung 124 ist eine Vorrichtung, die der Re­ gelung eines Automatikgetriebes dient, und ein in dieser Ge­ triebesteuerung 124 erzeugtes veränderliches Geschwindigkeits­ signal sowie ein Zeitsignal werden dem Steuergerät 100 zuge­ führt.

Mit dem Eingabeverarbeitungskreis 120 sind ferner ein Betriebs­ art-Umschalter 125, ein Beschleunigungschlupfregelung-Sperr­ schalter 126 und ein Lenkwinkelfühler 127 verbunden. Der Be­ triebsart-Umschalter 125 wählt aus Datentafeln, die in bezug auf Beziehungen zwischen dem Niederdrück- oder Verlagerungs­ wert des Gaspedals 7 und dem Öffnungsgrad der Drosselklappe 11 in Abhängigkeit von verschiedenen Fahr- oder Betriebs­ weisen vorherbestimmt wurden, eine aus und setzt den Öff­ nungsgrad der Drosselklappe 11 in Abhängigkeit von der gewähl­ ten Betriebsweise fest. Die Datentafeln sind im Mikrocompu­ ter 110 gespeichert. Auf die beschriebene Art wird z. B. eine Sport- oder Leistungsfahrweise bzw. eine Sparfahrweise, d. h. eine Schnellstraßen- oder Stadtverkehrfahrweise, als die Betriebsart selektiv bestimmt. Der Beschleunigungs­ schlupfregelung-Sperrschalter 126 gibt an den Mikro­ computer 110 ein die Beschleunigungsschlupfregelung ver­ hinderndes Signal ab, wenn der Fahrer eine solche Regelung nicht wünscht und insofern den Schalter betätigt. Der Lenk­ winkelfühler 127 entscheidet, ob ein (nicht dargestelltes) Lenkgetriebe betätigt wird oder nicht, z. B. wenn die Be­ schleunigungsschlupfregelung durchgeführt wird, und be­ stimmt in Abhängigkeit vom Ergebnis der Entscheidung eine Zielschlupfrate. Mit dem Eingabeverarbeitungskreis ist auch eine Startschaltung 128 verbunden, die das Betreiben eines (nicht dargestellten) Anlassers regelt. Der Anlasser wird insofern nicht betrieben, bis die normale Funktionsweise der Drosselklappen-Regelvorrichtung durch einen praktischen Öffnungs-/Schließvorgang der Drosselklappe 11 bestätigt wird, wenn eine einleitende Überprüfung, ob die Drosselklappen- Regelvorrichtung normal funktioniert oder nicht, durchgeführt wird. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, eine übermäßige Drehung auf seiten der Brennkraftmaschine zu vermeiden, wenn die einleitende Überprüfung der Drosselklappen-Regelvor­ richtung vorgenommen wird.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Drosselklappen-Regelvorrichtung arbeitet in der im folgenden erläuterten Weise, wobei die Fig. 8 einen Flußplan zum allgemeinen Betrieb der Regelvorrichtung zeigt. Im Steuer­ gerät 100 wird zuerst im Schritt S1 eine Initialisierung durchgeführt, worauf die oben erwähnten verschiedenen Eingabe­ signale, die dem Eingabeverarbeitungskreis 120 zugeführt wer­ den, im Schritt S2 verarbeitet werden. Anschließend wird der Schritt S3 durchgeführt und in Abhängigkeit von den Eingangs­ signalen eine Regelart, d. h. einer der Schritte S4-S8, gewählt.

Im Schritt S4 wird die gewöhnliche Beschleunigungsregelung, im Schritt S5 wird die Konstantgeschwindigkeitsbetriebrege­ lung und im Schritt S6 wird die Beschleunigungsschlup­ regelung durchgeführt. Wenn die Regelungen der Schritte S4-S6 durchgeführt werden, wird im Schritt S9 bzw. im Schritt S10 eine Drehmomentregelung und eine Lenkungsrege­ lung ausgeführt. In der Drehmomentregelung wird die Dros­ selklappe so geregelt, daß ein in einem Betrieb mit veränder­ licher Geschwindigkeit erzeugter Stoß vermindert wird. In der Lenkungsregelung wird dagegen die Drosselklappe im An­ sprechen auf einen Lenkwinkel des Lenkgetriebes geregelt. Da jedoch beide Regelungen nicht unmittelbar mit der Erfin­ dung in Verbindung stehen, soll eine nähere Erläuterung un­ terbleiben. Im Schritt S7 wird eine Leerlaufdrehzahlregelung bewirkt, wodurch die Drosselklappen-Regelvorrichtung dazu gebracht wird, die Leerlaufdrehzahl auch dann aufrechtzuer­ halten, wenn sich der Zustand der Brennkraftmaschine ändert. Im Schritt S8 wird ein Schlupfprozeß abgearbeitet, nachdem der Zündschalter 101 auf AUS geschaltet wurde. Nach Durch­ führung der Schritte S9 und S10 wird im Schritt S11 durch eine Diagnoseeinrichtung eine Selbstdiagnose und ferner im Schritt S11 ein Ausfallprozeß durchgeführt. Im Schritt S12 schließt sich ein Ausgangsprozeß an, so daß über den Ausgabe­ verarbeitungskreis 130 der Schaltmagnet 20 und der Motor 90 betrieben werden. Die vorstehend beschriebene Routine wird mit einer vorbestimmten Periode wiederholt abgearbeitet.

Im folgenden wird die Arbeitsweise für die gewöhnliche Be­ schleunigungsregelung erläutert. Wenn das Gaspedal 7 nicht betätigt ist, d. h. die Drosselklappe 11 gänzlich geschlossen ist, so befindet sich die Kupplungsscheibe 40 durch die Druck­ kraft der Blattfedern 45 nahe der Halteplatte 50 und ist vom Rotor 30 getrennt.

Wird dem Schaltmagneten 20 elektrischer Strom zugeführt und werden das Joch 21 sowie der Rotor 30 erregt, so wird die Kupplungsscheibe 40 gegen den Rotor 30 angezogen, so daß die ersten Klauen 35 und die zweiten Klauen 41 miteinander in Eingriff kommen, womit ein Zustand erlangt wird, in wel­ chem die Antriebskraft des Motors 90 auf die Klappenwelle 12 übertragen wird. Da in dieser Situation der Zapfen 42 mit der Kupplungsscheibe 40 zum Rotor 30 hin bewegt wird, steht der Zapfen 42 nicht in der Kerbe 61 der Betätigungs­ scheibe 60. Hierauf wird mit Ausnahme von abnormalen Zustän­ den oder Bedingungen, auf die noch eingegangen werden wird, die Klappenwelle 12 durch den Motor 90 gedreht und dadurch der Öffnungsgrad der Drosselklappe 11 über die Regelung des Motors 90 von seiten des Steuergeräts 100 reguliert.

Bei der üblichen Beschleunigungsregelung, wenn das Gas­ pedal 7 niedergedrückt wird, wird ein Ausgangssignal des Beschleunigungsfühlers 8 dem Steuergerät 100 in Abhängig­ keit vom Betätigungsgrad zugeführt und im Steuergerät ein Zielwert für die Drosselklappenöffnung bestimmt. Wenn der Motor 90 betrieben und die Klappenwelle 12 gedreht wird, so wird dann ein Ausgangssignal des Drosselklappen-Stellungs­ fühlers 13 in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Klappenwelle 12 dem Steuergerät 100 zugeführt, und der Betrieb des Motors 90 wird durch dieses Steuergerät 100 so geregelt, daß der Öffnungsgrad der Drosselklappe 11 nahezu dem erwähnten Zielwert des Öffnungsgrades gleich wird. Auf diese Weise wird die Drosselklappe entsprechend dem Betätigungswert des Gaspedals geregelt, wodurch die Antriebsleistung der Ma­ schine derart erhalten wird, daß sie mit dem Öffnungsgrad der Drosselklappe 11 übereinstimmt.

Wie bereits gesagt wurde, ist das Gaspedal 7 nicht mechanisch mit der Drosselklappe 11 verbunden, so daß ein ruhiger, gleichförmiger Start und ein zügiges, stetiges Fahren des Fahrzeugs zu erlangen sind. Wenn die Betätigung oder der Druck auf das Gaspedal 7 aufhören, wird die Drosselklappe 11 durch die Antriebskraft des Motors 90 und die Druckkraft der in der Lagerung 4 unter gebrachten Rückstellfeder gänz­ lich geschlossen.

Wenn in dem oben erwähnten Beschleunigungsregelbetrieb ab­ normale Zustände, die eine abnormale Betätigung der Drossel­ klappe einschließen, erfaßt werden, wird der den Schaltmagne­ ten 20 speisende elektrische Strom unterbrochen. Dadurch wird die Kupplungsscheibe 40 vom Rotor 30 durch die Druckkraft der Blattfedern 45 gelöst und die Drosselklappe 11 in ihrer Ausgangslage durch die in der Lagerung 4 untergebrachte Rück­ stellfeder zurückgeführt. Darüber hinaus wird der Antrieb des Rotors 30 durch den Motor 90 ebenfalls beendet. Da in dieser Situation die Kupplungsscheibe 40 zur Halteplatte 50 hin verschoben ist, befindet sich der Zapfen 42 zwischen den beiden Radialkanten 61a und 61b der Kerbe 61 der Betätigungs­ scheibe 60. Demzufolge wird, wenn das Gaspedal 7 über einen vorbestimmten Wert hinaus niedergedrückt wird, die Betäti­ gungsscheibe 60 gedreht, wobei die Radialkante 61a der Kerbe 61 mit dem Zapfen 42 zur Anlage kommt. Dadurch besteht die Möglichkeit, die vom Fahrer auf das Gaspedal 7 ausgeübte Be­ tätigungskraft auf die Klappenwelle 12 zu übertragen.

Im folgenden wird die Beschleunigungsschlupfregelung erläu­ tert. Wenn zur Zeit eines Startens oder einer Beschleunigung ein Schlupf der Antriebsräder durch das Steuergerät 100 im Ansprechen auf das Ausgangssignal vom Raddrehzahlfühler 122, der in Fig. 7 gezeigt ist, ermittelt wird, wird der Regelbe­ trieb vom oben beschriebenen gewöhnlichen Beschleunigungs­ regelbetrieb auf den Beschleunigungsschlupfregelbetrieb umge­ schaltet und der Grad der Öffnung der Drosselklappe 11 in der folgenden Weise geregelt.

Im Steuergerät 100 wird ein Schlupfverhältnis, das eine aus­ reichende Traktionskraft und eine ausreichende Seiten- oder Reaktionskraft erreichen läßt, sowie darüber hinaus ein Ziel­ wert der Drosselklappenöffnung berechnet, um dieses Schlupf­ verhältnis beizubehalten. Dann wird der Antrieb des Motors 90 durch das Steuergerät 100 so geregelt, daß die Drossel­ klappe 11 den Zielwert der Drosselklappenöffnung einhält. Wenn die Schlupfrate niedriger als ein vorbestimmter Wert und der Zielwert der Drosselklappenöffnung größer als der Wert für die Drosselklappenöffnung, der im gewöhnlichen Be­ schleunigungsregelbetrieb bestimmt ist, wird, endet die Be­ schleunigungsschlupfregelung, und der Regelbetrieb geht zur gewöhnlichen Beschleunigungsregelung zurück.

Da in dieser Situation die Betätigungsscheibe 60 und der Zap­ fen 42 miteinander im normalen Zustand, wie erwähnt wurde, in Eingriff sind, wird, selbst wenn das Gaspedal über den vorbestimmten Wert hinaus niedergedrückt wird, ein mechani­ scher Eingriffin der Regelung des Werts der Drosselklappen­ öffnung durch den Motor 90 nicht hervorgerufen. Wenn bei­ spielsweise ein Beschleunigungsschlupf auf einer Straßenflä­ che mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten hervorgerufen und der Regel betrieb auf die Beschleunigungsregelung umge­ schaltet wird, so besteht folglich die Möglichkeit, selbst wenn der Fahrer das Gaspedal 7 stark niederdrückt, die Dros­ selklappe 11 durch den Motor 90 gänzlich zu schließen. Da­ durch kann die erwartete oder erwünschte Beschleunigungs­ schlupfregelung erreicht und ein stabiles Fahrverhalten auf­ rechterhalten werden.

Im folgenden wird kurz auf den Betrieb der Konstantge­ schwindigkeitsregelung eingegangen. Im Konstantgeschwindig­ keitsregelbetrieb wird ein Zielwert der Drosselklappenöffnung in Abhängigkeit von einer durch den Raddrehzahlfühler 122 ermittelten Fahrgeschwindigkeit und einer durch einen (nicht dargestellten) Einstellschalter für den Konstantge­ schwindigkeitsregelbetrieb festgesetzten Fahrgeschwindigkeit bestimmt und der Antrieb des Motors 90 durch das Steuergerät 100 so geregelt, daß die Drosselklappe 11 diesen Zielwert der Drosselklappenöffnung einhält. Wenn das Gaspedal 7 für ein schnelles Fahren während des Konstantgeschwindigkeits­ betriebs niedergetreten wird und der Grad der Drosselklappen­ öffnung, der dem Stellungsgrad im gewöhnlichen Beschleunigungs­ regelbetrieb entspricht, den Zielwert der Drosselklappenöff­ nung, der für den Konstantgeschwindigkeitsbetrieb festgesetzt war, überschreitet, dann wird der Konstantgeschwindigkeitsbe­ trieb zu einer überlagerten Betriebsweise verändert und der Zielwert der Drosselklappenöffnung durch den Wert der Dros­ selklappenöffnung ersetzt, welcher im gewöhnlichen Beschleuni­ gungsregelbetrieb bestimmt wird.

Wie vorstehend beschrieben wurde, wird erfindungsgemäß, weil der elektromagnetische Kupplungsmechanismus mit der Klauen­ kupplung versehen ist, die Antriebskraft der Antriebsquelle unmittelbar auf die Drosselklappenwelle übertragen, wenn dieser Kupplungsmechanismus betätigt wird. Dadurch wird ein Korrekturwert, der nach dem Einrücken der Kupplung gefordert wird, verkleinert, so daß die Möglichkeit besteht, ein gutes Ansprechverhalten zu erlangen. Weil ferner der die Antriebs­ kraft übertragende, eine Verbindung herstellende Teil mit einem Linien- oder Flächenkontakt arbeitet, ist der Flächen­ druck dieses verbindenden Teils niedrig, so daß die Lebens­ dauer gesteigert wird.

Im Fall einer Drosselvorrichtung, die erste Klauen und zwei­ te Klauen am Rotor bzw. dem bewegbaren Bauteil besitzt, wie es bei der Erfindung der Fall ist, besteht die Möglichkeit, selbst wenn der periphere Randbereich und das axiale Zentrum des Rotors untereinander durch wenigstens ein Speichenstück verbunden sind und neben diesem Öffnungen vorhanden sind, weil beide Klauensätze nahe dem am Außenumfang des Rotors ausgebildeten Außenzahnkranz angeordnet sind und auf das Speichenstück eine große Kraft nicht übertragen wird, das Speichenstück oder mehrere Speichenstücke schlank auszubil­ den, so daß eine Gewichtsverminderung der Drosselklappen- Regelvorrichtung erlangt wird. Weil darüber hinaus die Öffnung zwischen den Speichenstücken vergrößert wird, wird ein guter magnetischer Kreis mit Bezug auf den Schaltmagne­ ten gebildet, wodurch es möglich ist, wirksam die elektro­ magnetische Kraft als eine Kupplungskraft zu verwenden. Des weiteren besteht die Möglichkeit einer erheblichen Verklei­ nerung oder Miniaturisierung des Schaltmagneten. Weil die Antriebskraft über den äußeren Zahnkranz, der am peripheren Randbereich am Äußeren des Rotors, der mit der Antriebsquelle in Verbindung steht, ausgebildet ist, übertragen wird, kann das Untersetzungsverhältnis vergrößert werden, so daß wei­ tere untersetzende Zahnräder nicht erforderlich sind. Da­ durch kann die Anzahl der Bauteile vermindert und eine wei­ tere Verkleinerung der Drosselklappen-Regelvorrichtung er­ reicht werden.

Gemäß der Erfindung wird vorgesehen, das bewegbare Bauteil der Regelvorrichtung durch einen Preßvorgang auszubilden, und dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die zweiten Klauen auf einfache Weise exakt herzustellen, und zwar auch in einer Massenproduktion.

Weil bei der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung der Rotor mit dem Zylinderring ausgestattet ist, kann eine erwartete magnetische Permeanz aufrechterhalten werden. Insofern sind magnetische Abschirmungen, die ansonsten erforderlich sind, nicht nötig, wodurch die Anzahl der Bauteile vermindert werden kann.

Durch die Erfindung wird eine Drosselklappen-Regelvorrichtung offenbart, die umfaßt: einen Beschleuniger-Betätigungsmecha­ nismus, eine Antriebsquelle, die im Ansprechen auf wenig­ stens einen Betriebswert des Beschleuniger-Betätigungsmecha­ nismus eine Antriebskraft erzeugt, eine Drosselklappenwelle, an der eine Drosselklappe einer Brennkraftmaschine befestigt und die in einem Gehäuse drehbar gelagert ist, einen elektro­ magnetischen Kupplungsmechanismus, der intermittierend eine Verbindung zwischen der Drosselklappenwelle sowie der An­ triebsquelle herstellt und eine Klauenkupplung besitzt, die die Antriebskraft der Antriebsquelle auf die Drosselklappen­ welle überträgt, und ein Antriebssteuergerät, das den elektro­ magnetischen Kupplungsmechanismus sowie die Antriebsquelle steuert und das Öffnen sowie Schließen der Drosselklappe re­ gelt. Gemäß dieser Ausbildung wird, wenn der elektromagneti­ sche Kupplungsmechanismus arbeitet, die Antriebsquelle mit der Drosselklappe über die Klauenkupplung verbunden und die Antriebskraft der Antriebsquelle direkt auf die Drosselklappe übertragen. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, ein gutes Ansprechverhalten zu erlangen und die Lebensdauer der Vor­ richtung zu steigern. Ferner kann der elektromagnetische Kupplungsmechanismus mit einem Schaltmagneten, einem Rotor sowie einem bewegbaren Bauteil ausgestattet werden. Wenn die Drosselklappen-Regelvorrichtung so ausgebildet ist, die Antriebskraft von der Antriebsquelle über außenliegen­ de Zähne, die am Außenumfang des Rotors ausgestaltet sind, und über am Rotor sowie am bewegbaren Bauteil in Nachbar­ schaft zu den außenliegenden Zähnen ausgestaltete Klauen zu übertragen, so kann in diesem Fall die Drosselklappen-Re­ gelvorrichtung mit geringerem Gewicht und kleineren Abmes­ sungen gefertigt werden.

Die Grundgedanken der Erfindung wurden vorstehend anhand einer bevorzugten Ausführungsform einer Drosselklappen-Regel­ vorrichtung erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die beschriebenen und gezeigten Einzelheiten beschränkt, vielmehr sind dem Fachmann bei Kenntnis der durch die Erfin­ dung vermittelten Lehre Abwandlungen und Abänderungen an der beschriebenen Regelvorrichtung nahegelegt, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind.

Claims (4)

1. Drosselklappen-Regelvorrichtung, die umfaßt:

• - einen Beschleuniger-Betätigungsmechanismus (7, 8),
• - eine Antriebsquelle (90), die im Ansprechen auf wenig­ stens einen Betriebswert des Beschleuniger-Betätigungs­ mechanismus eine Antriebskraft erzeugt,
• - eine Drosselklappenwelle (12), an der eine Drosselklappe (11) einer Brennkraftmaschine befestigt und die in einem Gehäuse (1) drehbar gelagert ist,
• - einen elektromagnetischen Kupplungsmechanismus (20, 30, 40), der intermittierend eine Verbindung zwischen der Drosselklappenwelle (12) sowie der Antriebsquelle (90) herstellt und eine Klauenkupplung (35, 41) besitzt, die die Antriebskraft der Antriebsquelle (90) auf die Drossel­ klappenwelle (12) überträgt, und
• - ein Antriebssteuergerät (100), das den elektromagneti­ schen Kupplungsmechanismus (20, 30, 40) sowie die Antriebs­ quelle (90) steuert und das Öffnen sowie Schließen der Drosselklappe (11) regelt.

2. Drosselklappen-Regelvorrichtung, die umfaßt:

• - einen Beschleuniger-Betätigungsmechanismus (7, 8),
• - eine Antriebsquelle (90), die im Ansprechen auf wenig­ stens einen Betriebswert des Beschleuniger-Betätigungsme­ chanismus eine Antriebskraft erzeugt,
• - eine Drosselklappenwelle (12), an der eine Drossel­ klappe (11) einer Brennkraftmaschine befestigt und die in einem Gehäuse (1) drehbar gelagert ist sowie wenig­ stens ein an einem Wellenfortsatz (12a) der Drosselklappen­ welle festes Halteorgan (50) besitzt,
• - einen an einer vorbestimmten Stelle auf der Drosselklap­ penwelle (12) zwischen dem Halteorgan (50) sowie der Dros­ selklappe (11) drehbar und in Achsrichtung der Drosselklap­ penwelle unbewegbar gelagerten becherartigen Rotor (30), der am gesamten, an seine Stirnfläche angrenzenden Außen­ umfangsteil mit einem Außenzahnkranz (34) und an seinem diesem Außenzahnkranz benachbarten stirnseitigen Flächen­ bereich mit ersten, radial verlaufenden Klauen (35), die fortlaufend über den gesamten Umgang angeordnet sind, ver­ sehen sowie durch die Antriebskraft der Antriebsquelle (90) in Umdrehung zu versetzen ist,
• - ein aus einer magnetischen Substanz gefertigtes, auf der Drosselklappenwelle (12) in Richtung deren Achse bewegba­ res und zwischen dem Rotor (30) sowie dem Halteorgan (50) angeordnetes Bauteil (40), an dem auf seiner dem Rotor zuge­ wandten Stirnfläche längs des gesamten Außenumfangsbereichs zweite Klauen (41) in Gegenüberlage zu den ersten Klauen (35) mit zu diesen im wesentlichen gleicher Gestalt aus­ gebildet sind, wobei dieses Bauteil (40) und der Rotor (30) eine Klauenkupplung bilden,
• - wenigstens ein das bewegbare Bauteil (40) mit dem Halte­ organ (50) verbindendes Kopplungselement (45), das das bewegbare Bauteil zum Halteorgan hin druckbelastet, und
• - einen am Gehäuse (1) an einer dem Rotor (30) gegenüber­ liegenden Stelle befestigten Schaltmagneten (20, 21, 22, 23), der in seinem erregten Zustand das bewegbare Bauteil (40) zur Verbindung mit dem Rotor anzieht.

3. Drosselklappen-Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Klauen (41) des bewegbaren Bauteils (40) eine im Querschnitt dreieckige Ge­ stalt haben, in radialer Richtung verlaufen und am gesam­ ten Umfang des bewegbaren Bauteils durch einen Preßvorgang ausgebildet sind.

4. Drosselklappen-Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (30) mit einem Zy­ linderring (32) ausgestattet ist, welcher wenigstens eine ringförmige, den Spulenkörper (22) an seinem Außenumfang im Joch (21) des Schaltmagneten (20) haltende Fläche des Jochs umschließt.