DE4143079A1 - Drosselklappen-regelvorrichtung - Google Patents
Drosselklappen-regelvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Drosselklappen-Regel
vorrichtung in einer Brennkraftmaschine und insbesondere
auf eine Regelvorrichtung, um das Öffnen und Schließen
einer Drosselklappe mittels einer Antriebsquelle, wie z. B.
einem Motor, im Ansprechen auf die Betätigung eines Gas
pedals zu regeln, wobei diese Vorrichtung in der Lage sein
soll, verschiedene Regelvorgänge, wie eine Konstantgeschwin
digkeit-Antriebsregelung, durchzuführen.
Bei einer Brennkraftmaschine, die mit einem Vergaser aus
gestattet 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. Diese
Drosselklappen sind so aufgebaut oder konstruiert, daß
sie mit einem ein Gaspedal enthaltenden Beschleunigerbe
triebsmechanismus verbunden sind.
In den letzten Jahren wurden Vorrichtungen vorgeschlagen,
die im Gegensatz zu dem obigen Stand der Technik, wobei
der Beschleunigerbetriebsmechanismus mit der Drosselklappe
mechanisch verbunden ist, die Drosselklappe mittels einer
Antriebsquelle, wie einem Motor, im Ansprechen auf eine
Betätigung eines Gaspedals öffnen und schließen. Eine Vor
richtung, wobei ein Schrittmotor die mit ihm verbundene
Drosselklappe im Ansprechen auf eine Betätigung eines Gas
pedals antreibt, ist beispielsweise in der JP-Patent-OS
Nr. 55(1980)-1 45 867 offenbart.
Eine beispielhafte Maßnahme nach dem Stand der Technik
gegenüber dem Zustand, in welchem die Regelung eines elek
tronisch gesteuerten Antriebs zum Betreiben des oben ge
nannten Schrittmotors undurchführbar ist, ist in der
JP-Patent-OS Nr. 59(1984)-1 53 945 offenbart. Beispielsweise
wird eine Drosselklappenwelle so angeordnet, daß sie vom
elektronischen Antrieb durch eine elektromagnetische Kupp
lung getrennt werden kann, um die Drosselklappe durch eine
Rückstellfeder zu schließen. Gemäß diesem Stand der Technik
ist jedoch keine Antriebseinrichtung vorhanden, die nach
einer Fehlfunktion in der Regelung des elektronisch gesteu
erten Antriebs die Drosselklappe öffnet bzw. schließt,
was den Nachteil zur Folge hat, daß das Fahrzeug nicht
zu einem geeigneten Platz für eine Reparatur gefahren wer
den kann. Eine diesen Nachteil überwindende Vorrichtung
ist Gegenstand der JP-Patent-OS Nr. 59(1984) -1 53 945.
Diese Vorrichtung enthält eine elektromagnetische Kupp
lung, welche zwischen die Drosselklappenwelle und eine
durch ein Niedertreten des Gaspedals gedrehte Welle einge
setzt sowie so ausgebildet ist, daß sie im erregten Zu
stand beide Wellen voneinander trennt und im entregten Zu
stand beide Wellen miteinander verbindet. Ferner enthält
diese Vorrichtung einen Steuerkreis, um Unregelmäßigkei
ten oder Abnormitäten im Arbeiten des elektronisch gere
gelten Antriebs festzustellen und die Zufuhr von Elektro
energie zum elektronisch geregelten Antrieb sowie zur
Elektromagnetkupplung durch ein Relais zu unterbrechen.
Bei dieser Vorrichtung wird, wenn die Regelung des elek
tronisch geregelten Antriebs undurchführbar wird, die Dros
selklappenwelle mechanisch mit dem Gaspedal mittels der
Elektromagnetkupplung verbunden.
Bei der in der o.a. JP-Veröffentlichung Nr.
59(1984)-1 53 945 beschriebenen Vorrichtung wird ein Zustand, in
welchem die Regelung des elektronisch gesteuerten Antriebs
undurchführbar wird, durch einen zusätzlichen Steuerkreis
erfaßt. Dieser Steuerkreis unterbricht die Stromzufuhr
zum elektronisch gesteuerten Antrieb und zur Elektromagnet
kupplung. Dann werden die Drosselklappenwelle und die Dreh
welle, die mechanisch mit dem Gaspedal verbunden ist, mit
einander durch die Elektromagnetkupplung (EM-Kupplung) ver
bunden, nachdem die Steuerung des elektronisch gesteuerten
Antriebs beendet ist. Auch wenn nun die Drosselklappe di
rekt durch das Betätigen des Gaspedals betrieben wird, so
bleibt der Zustand ihrer Verbindung mit dem Antrieb auf
rechterhalten. Da das Antriebsdrehmoment im Motor in dem
Zustand, in welchem die Steuerung des elektronisch gesteu
erten Antriebs nicht wirksam ist, nicht erzeugt wird, wird
in dieser Situation der Öffnungs-/Schließvorgang der Dros
selklappe ohne Behinderung in Abhängigkeit vom Betrieb des
Gaspedals erlangt.
Die EM-Kupplung, die in einer solchen Vorrichtung nach dem
Stand der Technik verwendet wird, weist jedoch eine volu
minöse Konstruktion auf und erhöht darüber hinaus die Ko
sten. Ferner ist ein abnormaler Zustand nicht auf denjeni
gen beschränkt, in welchem die Steuerung des elektronisch
gesteuerten Antriebs undurchführbar wird, vielmehr besteht
die Möglichkeit, daß der Betrieb des oben genannten Regel
kreises nicht durchführbar wird. Beispielsweise kann die
Drosselklappe durch Verklemmen usw. kontinuierlich zur Öff
nungsstellung hin belastet sein. Selbst wenn eine zusätz
lich vorgesehene Schalteinrichtung in diesem Fall die Strom
zufuhr zur EM-Kupplung unterbricht und insofern die Dros
selklappenwelle mit dem Gaspedal verbunden wird, gibt es
kein Mittel, um die Drosselklappe zur Schließstellung hin
gegen die Drosselklappenwelle, die durch den Antrieb be
trieben wird, zu bewegen, weshalb es schwierig ist, den
gewünschten Öffnungsgrad der Drosselklappe aufrechtzuer
halten.
Durch die JP-Patent-OS Nr. 2(1990)-2 04 642 wird eine Dros
selklappen-Regelvorrichtung vorgeschlagen, in welcher eine
Antriebseinrichtung von der Antriebsquelle mit Sicherheit
getrennt wird, wenn die Beendigung der Gaspedalbetätigung
festgestellt und der Überschuß über den dann vorbestimmten
Drosselklappenöffnungsgrad ermittelt wurde, d. h. es wird
eine Drosselklappen-Regelvorrichtung, die die Regelung der
Drosselklappe durch die Antriebsquelle beenden kann, wenn
die obigen Bedingungen erfaßt werden, offenbart.
Bei der Drosselklappen-Regelvorrichtung gemäß der obigen
JP-Patent-OS Nr. 2(1990)-2 04 642 ist jedoch, wenn der Druck
auf das Gaspedal aufgehoben wird und der Beschleunigerbe
triebsmechanismus rasch zur Stillstandsposition zurückkehrt,
die Antriebseinrichtung der Drosselklappe nicht imstande,
diesem Vorgang zu folgen. Demzufolge wird ein Zustand her
vorgerufen, in welchem die Drosselklappe den vorbestimmten
Drosselklappenöffnungsgrad überschreitet, wenn der Be
schleunigerbetriebsmechanismus den vorbestimmten Betriebs
wert nicht erreicht hat. Dabei wird der Stillstand des Be
schleunigerbetriebs festgestellt und der Überschuß über
den vorbestimmten Drosselklappenöffnungsgrad im Stoppzu
stand ermittelt. Als Ergebnis dessen wird die Antriebsein
richtung von der Drosselklappe getrennt, wie oben erwähnt
wurde, und deshalb wird die Drosselklappenregelung der An
triebsquelle eingestellt.
Im Fall einer Konstruktion, wobei die Antriebsquelle aus
einem Schrittmotor besteht und die Drosselklappe beispiels
weise über ein Reduktionsgetriebe durch den Schrittmotor
getrieben wird, ist es schwierig, eine Antriebsimpulsfre
quenz zuzuführen, um dazu fähig zu sein, dem Rückstellvor
gang mit dem Schrittmotor folgen zu können, wenn der Be
schleunigerbetriebsmechanismus rasch in die Stopposition,
z. B. bei einem Freigeben des Gaspedals, zurückgeführt wird.
Trotz des Normalzustandes wird der Antrieb der Drosselklap
pe durch den Schrittmotor dabei einmal eingestellt. Ande
rerseits ist es nicht möglich, die Drosselklappen-Regelvor
richtung so auszugestalten, daß sie dem obigem Vorgang folgt,
vielmehr ist es notwendig, den Motor zu vergrößern und die
Stromzufuhr zu erhöhen, was jedoch nicht praktisch ist.
Da bei einer derartigen Betriebsweise der Antrieb der Dros
selklappe durch die Antriebsquelle wiederaufgenommen wird,
wenn das Gaspedal erneut betätigt wird, besteht kein Hin
dernis in bezug auf die Drosselklappenregelung. Weil aber
die EM-Kupplung nutzlos intermittierend geschaltet wird,
besteht die Möglichkeit, daß die Lebensdauer der EM-Kupp
lung und von mit dieser zusammenwirkenden Teilen negativ
beeinflußt wird. Es ist insofern wünschenswert, die Rege
lung der Drosselklappe durch die Antriebsquelle zu unter
brechen, wenn eine Einrichtung zur Ermittlung eines Betriebs
werts des Gaspedals oder eine Einrichtung zur Erfassung
des Drosselklappenöffnungsgrades betriebsunfähig
wurden.
Es ist insofern die primäre Aufgabe der Erfindung, eine
verbesserte Drosselklappen-Regelvorrichtung zu schaffen,
die Nachteile des oben geschilderten Standes der Technik
überwindet.
Hierbei ist es ein Ziel der Erfindung, eine verbesserte
Drosselklappen-Regelvorrichtung aufzuzeigen, die die An
triebsquelle mit Sicherheit von der Drosselklappe trennen
kann, wenn entweder eine Abnormität einer Einrichtung zur
Ermittlung eines Betriebswerts des Gaspedals oder eine
Abnormität einer Einrichtung zur Erfassung eines Öffnungs
grades der Drosselklappe festgestellt werden, und die gleich
zeitig ein Regeln der Drosselklappe durch die Antriebsquel
le einstellen kann.
Um die Aufgabe zu lösen und das angegebene Ziel zu errei
chen, wird eine verbesserte Drosselklappen-Regelvorrichtung
geschaffen, die umfaßt: einen Beschleunigerbetriebsmechanis
mus, eine Drosselklappenwelle, an der eine Drosselklappe
einer Brennkraftmaschine befestigt und die in einem Gehäu
se drehbar gelagert ist, eine Antriebsquelle, die im Anspre
chen auf wenigstens einen Betriebswert des Beschleunigerbe
triebsmechanismus eine Antriebskraft erzeugt und die Drossel
klappe in deren Öffnungs- sowie Schließrichtung betreiben
kann, einen Elektromagnetkupplungsmechanismus, der eine
Verbindung zwischen der Drosselklappenwelle und der Antriebs
quelle herstellen kann, eine Antriebssteuerung, die den
Elektromagnetkupplungsmechanismus intermittierend betätigt
sowie den Betrieb der Antriebsquelle im Ansprechen auf we
nigstens die Betätigung des Beschleunigerbetriebsmechanis
mus steuert, eine Beschleunigerbetriebswert-Erfassungsein
richtung, die ein Ausgangssignal in Abhängigkeit vom Be
triebswert des Beschleunigerbetriebsmechanismus erzeugt,
eine Beschleunigerabnormität-Erfassungseinrichtung, die
auf der Grundlage des Ausgangssignals der Beschleunigerbe
triebswert-Erfassungseinrichtung den Betriebszustand der Beschleunigerbe
triebswert-Erfassungseinrichtung beurteilt und, wenn sie
die Abnormität dieser Einrichtung feststellt, ein Beschleu
nigerabnormitätsignal erzeugt, eine Drosselklappenöffnungs
wert-Erfassungseinrichtung, die in Abhängigkeit vom Öff
nungsgrad der Drosselklappe ein Ausgangssignal erzeugt,
eine Drosselklappenabnormität-Erfassungseinrichtung, die
auf der Grundlage des Ausgangssignals der Drosselklappen
öffnungswert-Erfassungseinrichtung den Betrieb der Dros
selklappenöffnungswert-Erfassungseinrichtung beurteilt
und, wenn sie die Abnormität dieser Einrichtung feststellt,
ein Drosselklappenabnormitätsignal erzeugt, eine Klappenab
normität-Erfassungseinrichtung, die in Abhängigkeit von
den Ausgangssignalen der Beschleunigerbetriebswert-Erfas
sungseinrichtung sowie der Drosselklappenöffnungswert-Er
fassungseinrichtung den Betriebszustand der Drosselklappe
beurteilt und, wenn sie die Abnormität der Drosselklappe
feststellt, ein Drosselklappenabnormitätsignal erzeugt,
und eine Kupplungssteuereinrichtung, die den Elektromagnet
kupplungsmechanismus in Abhängigkeit von jedem Ausgangs
signal der Klappenabnormität-Erfassungseinrichtung, der
Drosselklappenabnormität-Erfassungseinrichtung sowie der
Beschleunigerabnormität-Erfassungseinrichtung betätigt,
um die Antriebsquelle von der Drosselklappenwelle zu tren
nen.
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 zeigt
Fig. 1 eine Blockbild-Übersicht einer Drosselklappen-Regel
vorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Perspektivdarstellung einer Dros
selklappen-Regelvorrichtung in einer Ausführungs
form gemäß der Erfindung;
Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt der in Fig. 2 gezeigten
Vorrichtung;
Fig. 4 eine Übersichtsdarstellung von Teilen der in Fig. 2
und 3 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts
mit einem Ein- und Ausgabeverarbeitungskreis für
die erfindungsgemäße Regelvorrichtung;
Fig. 6 einen Schaltplan von Ein- und Ausgabeverarbeitungs
kreisen zur Ermittlung von Abnormitäten in einer
Drosselklappen-Regelvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 7 einen Schaltplan eines konkreten Aufbaus eines Ent
scheidungskreises für die erfindungsgemäße Regelvor
richtung;
Fig. 8 einen Flußplan zur allgemeinen Arbeitsweise der er
findungsgemäßen Drosselklappen-Regelvorrichtung;
Fig. 9 und 10 Flußpläne zur Arbeitsweise des in Fig. 7 dar
gestellten Entscheidungskreises.
Es wird zuerst auf die Fig. 1-4 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
(Klappenwelle) 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 Wel
lenfortsatz 12a, der von einem am Gehäuse ausgebildeten
Topf 2 umschlossen wird. Der Topf 2 wird von einem Deckel
3 abgeschlossen. Die wesentlichen Bauteile, die die Dros
selklappen-Regelvorrichtung gemäß der Erfindung bilden,
sind in dem durch den Topf 2 und den Deckel 3 abgegrenzten
Raum aufgenommen. An der dem Topf 2 gegenüberliegenden Sei
te des Gehäuses 1 ist das andere Ende der Klappenwelle 12
gelagert und einstückig mit dem Gehäuse eine zylindrische
Lagerung 4 ausgebildet, in welcher eine (nicht dargestell
te) Rückstellfeder aufgenommen ist, durch die die Drossel
klappe 2 so belastet wird, daß sie in ihre gänzlich ge
schlossene Lage gebracht wird.
Mit dem außenliegenden Ende der Klappenwelle 12 ist ein
Drosselklappen-Stellungsfühler 13 verbunden, der Drehungs
grade der Klappenwelle 12 in elektrische Signale umwandelt.
Der Aufbau eines solchen Fühlers ist bekannt und wird des
halb hier nicht näher erläutert. Der Drosselklappen-Stellungs
fühler 13 ist mit einem Regelwiderstand Rb ausgestattet
und erzeugt ein Drosselklappensignal in Abhängigkeit vom
Öffnungsgrad der Drosselklappe 11, das einem Steuergerät
100 zugeführt wird. Ferner ist der Drosselklappen-Stellungs
fühler 13 mit einem Leerlaufschalter SWb versehen, der im
Ansprechen auf den Öffnungs-/Schließzustand der Drossel
klappe 11 geschaltet wird, d. h. der Leerlaufschalter SWb
nimmt die AUS-Stellung, wenn die Drosselklappe sich öffnet,
und die AN-Stellung, wenn die Drosselklappe gänzlich schließt,
ein. Folglich wird ein Leerlaufschaltersignal, das einen
gänzlich geschlossenen Zustand der Drosselklappe 11 angibt,
dem Steuergerät 100 zugeführt.
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, versehen.
Das Joch 21 besitzt in seiner Mitte einen Zylinderkragen
21a, um den herum ein kreisförmiges Teil des Jochs 21 so
wie der Spulenkörper 22 verlaufen, in welchem eine Spule
23 angeordnet ist. Ein Basisteil des Jochs 21 ist am Ge
häuse 1 befestigt, und der Wellenfortsatz 12a der Klappen
welle 12 ragt in den Zylinderkragen 21a hinein.
An dem Wellenfortsatz 12a der Klappenwelle 12 ist ein Ro
tor 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 entgegenge
setzt ist, und wird so gehalten, daß er sich in der Achs
richtung der Klappenwelle 12 nicht bewegen kann. Der in
Fig. 3 deutlicher dargestellte Rotor 30 besteht aus einem
unter Verwendung von hauptsächlich Eisen gesinterten Metall
und weist einen Zylindermantel 32 auf, der mit einer axia
len, auf der Klappenwelle 12 gelagerten zylindrischen Nabe
31 über Speichenstücke 33 verbunden ist. Die Nabe 31 des
Rotors 30 ist in den Zylinderkragen 21a des Jochs 21 mit
einem vorbestimmten Spalt so eingesetzt, daß sich der Kra
gen und die Nabe in der axialen Richtung überlagern. Der
Zylindermantel 32 des Rotors 30 umgibt die Seiten- oder
Randfläche des Jochs 21. An einer Außenumfangsfläche des
Zylindermantels 32 des Rotors 30 ist mit diesem einstückig
ein Außenzahnkranz 34 ausgebildet. Ferner sind an einer
an den Außenzahnkranz 34 angrenzenden ebenen Stirnfläche
an deren Peripheriebereich, wie in Fig. 3 und 4 gezeigt
ist, Klauen 35 ausgestaltet, die eine dreieckige Quer
schnittsgestalt haben. Diese Klauen 35 sind über den gesam
ten Umfang des Zylindermantels 32 fortlaufend so angeord
net, 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 besteht aus einem magne
tischen Material und ist mit Klauen 41 von gleichem drei
eckigen Querschnitt wie die Klauen 35 versehen, die am ge
samten Umfang ihrer den Klauen 35 gegenüberliegenden Stirn
fläche mit radialem Verlauf wie die Klauen 35 ausgebildet
sind. Diese Klauen 41 können durch eine spanende Bearbei
tung, Elektrofunkenbearbeitung und auch durch einen Preß
vorgang ausgestaltet sein. Durch den Schaltmagneten 20,
den Rotor 30 und die Kupplungsscheibe 40 wird eine Elektro
magnetkupplung (EM-Kupplung) M3 gebildet.
Wie die Fig. 4 zeigt, ist ein Zapfen 42 an einer Fläche
der Kupplungsscheibe 40, welche Fläche zu derjenigen mit
den Klauen 41 entgegengesetzt liegt, angebracht. Ferner
sind an dieser Fläche der Kupplungsscheibe 40 die einen
Enden von Blattfedern 45, die in Fig. 4 gestrichelt ange
deutet sind, mit Hilfe von (nicht dargestellten) Nieten
befestigt. Die anderen Enden dieser Blattfedern 45 sind
an einer Halteplatte 50 durch (nicht dargestellte) Niete
fest angebracht. Zwischen der Kupplungsscheibe 40 und der
Halteplatte 50 besteht insofern über die Blattfedern 45
eine Verbindung. Wenn einer der Niete zur Befestigung der
Blattfedern 45 verlängert und als der Zapfen 42 mitverwen
det wird, kann dadurch die Anzahl der Bauteile verringert
werden.
Am freien Ende des Wellenfortsatzes 12a der Klappenwelle
12 ist die Halteplatte 50 befestigt, welche in ihrer Mitte
ein Ovalloch 51 besitzt. Der freie Endabschnitt des Wellen
fortsatzes 12a ist mit gleicher Querschnittsgestalt wie
das Loch 51 ausgebildet und in dieses eingepaßt. Dadurch
wird die Halteplatte 50 gegenüber einer Drehung mit Bezug
zur Klappenwelle 12 festgehalten. Das äußerste Endstück
des Wellenfortsatzes 12a weist dieselbe Länge wie die Dicke
der Halteplatte 50 auf. Von der Stirnfläche des Wellenfort
satzes 12a aus ist eine Schraube 14 eingedreht, durch die
die Halteplatte 50 gegen einen Ringbund am freien Ende des
Wellenfortsatzes 12a geklemmt wird. Selbstverständlich kann
anstelle der Schraube 14 eine Mutter auf ein am Wellenfort
satz 12a ausgebildetes Gewinde gedreht werden, um die Klemm
wirkung zu erhalten. Das Loch 51 und der Endabschnitt des
Wellenfortsatzes 12a können auch beispielsweise halbkreis
förmig im Querschnitt oder andersartig ausgestaltet sein,
um die Halteplatte 51 gegen ein Drehen auf der Klappenwelle
12 festzuhalten.
In der Halteplatte 50 sind ferner eine Bohrung 52 und Lö
cher 53 ausgestaltet, wobei die Bohrung 52 in einem äuße
ren Randbereich der Halteplatte 50 liegt und der Zapfen
42 die Bohrung 52 durchsetzt. Die Löcher 53 sind zum Ver
stemmen der Blattfedern 45 ausgebildet. Wenn die Halteplat
te 50 an der Klappenwelle 12 fest angebracht ist, so ragt
das freie Ende des Zapfens 42 aus der Bohrung 52 der Halte
platte 50 heraus, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist.
Der Zapfen 42, der an der Kupplungsscheibe 40 fest ist,
wirkt mit einer Betätigungsscheibe 60 zusammen, die mit ih
rem äußeren Randabschnitt der Halteplatte 50 gegenüberliegt.
Mit dem Zentrum der Betätigungsscheibe 60 ist eine Beschleu
nigerwelle 62 fest verbunden, die im Deckel 3 parallel zur
Klappenwelle 12 drehbar gelagert ist. Die Betätigungsschei
be 60 wird gegenüber einer Bewegung in Achsrichtung der
Welle 62 festgehalten und ist in ihrem Randabschnitt mit
einer Kerbe 61 versehen, die den Zapfen 42 übergreift, wo
durch wenigstens die eine von zwei radialen Kanten 61a und
61b mit einer Seite des Zapfens 42 in Abhängigkeit von der
Drehung der Betätigungsscheibe 60 im entregten Zustand des
Schaltmagneten 20 zur Anlage kommen kann.
Das zur Betätigungsscheibe 60 entgegengesetzte Ende der
Beschleunigerwelle 62 ist mit einer Beschleunigerschwinge
5 (s. Fig. 2) über eine Schraube oder eine Mutter verbun
den, wobei längs eines Bogens der Beschleunigerschwinge
der Gasseilzug 6 verläuft, dessen Seilzugende 6a an einer
Außenkante der Beschleunigerschwinge 5 gehalten ist. Das
andere Ende des Gasseilzuges 6 ist an ein Gaspedal und da
mit an den Beschleunigerbetriebsmechanismus M1 angeschlossen,
durch welchen die Betätigungsscheibe 60 um die Achse der
Beschleunigerwelle 62 im Ansprechen auf eine Betätigung
des Gaspedals 7 gedreht wird. Ein an sich bekannter Beschleu
nigungsfühler 8 ist am Gaspedal 7 angebracht. Dieser Be
schleunigungsfühler 8 ist mit einem Regelwiderstand Ra
(s. Fig. 6) ausgestattet und führt ein dem Betätigungswert
des Gaspedals 7 entsprechendes Signal, d. h. den Beschleuni
gerbetriebswert, dem Steuergerät 100 zu. Ferner umfaßt der
Beschleunigungsfühler 8 einen Leerlaufschalter SWa, der
einen AUS-Zustand annimmt, wenn das Gaspedal 7 betätigt
wird, und einen AN-Zustand annimmt, wenn das Gaspedal nicht
betätigt wird. Der Beschleunigungsfühler 8 kann auch mit
der Beschleunigerwelle 62 in Verbindung stehen.
Am Deckel 3 ist ein als Antriebsquelle M2 dienender Motor
90 befestigt, dessen Welle parallel zur Klappenwelle 12
drehbar gelagert ist. Am freien Ende dieser Welle des Mo
tors 90 ist ein Ritzel 91 fest angebracht, das mit dem
Außenzahnkranz 34 des Rotors 30 kämmt. Im gezeigten Bei
spiel 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 die
ser Situation der Schaltmagnet 20 entregt ist, so ist die
Kupplungsscheibe 40 durch die Druckkraft der Blattfedern
45 vom Rotor 30 getrennt und in der zur Halteplatte 50 be
nachbarten Position angeordnet. Insofern können die Kupp
lungsscheibe 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 Kupplungs
scheibe 40 feste Zapfen 42 befindet 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 geschlos
sener magnetischer Kreis gebildet. Dadurch wird die Kupp
lungsscheibe 40 zum Rotor 30 hin gegen die Druckkraft der
Blattfedern 45 aufgrund einer elektromagnetischen Kraft
angezogen, so daß die Klauen 35 des Rotors 30 und die Klau
en 41 der Kupplungsscheibe 40 miteinander in Eingriff gelan
gen. Der Rotor 30 und die Kupplungsscheibe 40 befinden sich
somit im gekuppelten Zustand, in welchem sie als eine Ein
heit drehen können. Eine antriebsabhängige Variable des
Motors 90 wird insofern vom Ritzel 91 über den Außenzahn
kranz 34 auf den Rotor 30 und dann über die Klauen 35 sowie
41 auf die Kupplungsscheibe 40 übertragen. Ferner wird die
se antriebsseitige Variable von der Kupplungsscheibe 40
über die Blattfedern 45 der Halteplatte 50 vermittelt, wo
durch die Klappenwelle 12 mit der Halteplatte 50 als Ein
heit gedreht wird. Das hat zum Ergebnis, daß der Öffnungs
wert der Drosselklappe 11 im Ansprechen auf die genannte
antriebsabhängige Variable geregelt wird. Da in diesem Zu
stand der Zapfen 42 mit der Kupplungsscheibe 40 eine Bewe
gung zum Rotor 30 hin ausführt und nicht zwischen den Radial
kanten 61a und 61b der Kerbe 61 liegt, wird die Betätigungs
scheibe 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 Klauen 35 am Rotor 30 und
den Klauen 41 an der Kupplungsscheibe 40 gelöst oder auf
gehoben, so daß die Drosselklappe 11 durch die Druckkraft
der in der Lagerung 4 untergebrachten (nicht dargestell
ten) Rückstellfeder gänzlich geschlossen wird. Dadurch wird
der Zapfen 42 zwischen den Radialkanten 61a und 61b der
Kerbe 61 in der Betätigungsscheibe 60 angeordnet, so daß
bei einem Drehen der Betätigungsscheibe 60 die Radial
kante 61a mit der Seitenfläche des Stifts 42 in Anlage
gelangt und die Kupplungsscheibe 40 sowie die Halteplatte
50 gedreht werden.
Das eine Antriebssteuerung M4 des Erfindungsgegenstandes
bildende Steuergerät 100 enthält einen Mikrocomputer, ist
in das Fahrzeug eingebaut und wird mit Ermittlungssignalen
von verschiedenen Fühlern oder Signalgebern, wie in Fig. 5
gezeigt ist, gespeist. Durch das Steuergerät 100 werden
insofern verschiedene Steuer- und/oder Regelvorgänge ein
schließlich der Antriebsregelung des Schaltmagneten 20 und
des Motors 90 durchgeführt. Bei der in Rede stehenden Aus
führungsform werden verschiedene Regelvorgänge, wie eine
Konstantgeschwindigkeitsregelung, eine Beschleunigungsschlupf
regelung usw., neben einer gewöhnlichen Beschleunigungsre
gelung im Ansprechen auf die Betätigung des Gaspedals durch
das Steuergerät 100 bewirkt.
Gemäß Fig. 5 ist das Steuergerät 100 mit einem Mikrocom
puter 110, einem Eingabeverarbeitungskreis 120 und einem
Ausgabeverarbeitungskreis 130 ausgestattet. Die beiden Ver
arbeitungskreise 120 und 130 sind mit dem Mikrocomputer
110 verbunden, während der Motor 90 und der Schaltmagnet
20 mit dem Ausgabeverarbeitungskreis 130 verbunden sind.
Des weiteren steht das Steuergerät 100 über einen Zündschal
ter 101 mit einer Stromquelle (elektrische Energiequelle)
+B in Verbindung. Anstelle des Zündschalters 101 können
auch ein Transistor oder ein Relais, über welche elektri
sche Energie zugeführt wird, wenn der Zündschalter 101 ange
schaltet ist, oder andere Schaltelemente als eine die Strom
quelle öffnende bzw. schließende Einrichtung im Steuergerät
100 zum Einsatz kommen.
Der Beschleunigungsfühler 8 und der Drosselklappen-Stel
lungsfühler 13 sind mit dem Eingabeverarbeitungskreis
120 verbunden. Der Schaltmagnet 20 wird durch das Steuer
gerät 100 so geregelt, daß er im Ansprechen auf den Fahr-
oder Betriebszustand des Fahrzeugs erregt 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, d. h. dem Beschleuni
gerbetriebswert, und verschiedenen Regelbedingungen bestimmt
wird.
Ein Konstantgeschwindigkeitsbetrieb-Regelkreis, der im fol
genden als Konstantbetrieb-Regelkreis 121 bezeichnet wird,
ist mit dem Eingabeverarbeitungskreis 120 verbunden. Der
Konstantbetrieb-Regelkreis ist mit einem Hauptschalter MS
ausgestattet, der den AN- und AUS-Zustand einer Stromquelle
des gesamten Konstantgeschwindigkeit-Regelsystems regelt,
und ist ferner mit einer Regelschaltung CS versehen, die
verschiedene Regelvorgänge ausführt. Der Regelkreis CS be
steht aus mehreren Gruppen von in Fig. 5 gezeigten Schal
tern und hat an sich bekannte Schaltfunktionen. Zuerst
wird während des Fahrens des Fahrzeugs, wenn ein Einstell
schalter ST des Regelkreises CS für eine kurze Zeit im
AN-Zustand des Hauptschalters MS angeschaltet wird, die derzei
tige Fahrgeschwindigkeit, welche so erhalten wird, wie noch
erläutert werden wird, gespeichert. Ein Beschleunigungs
schalter AC ist ein Schalter, um die eingestellte Fahrge
schwindigkeit fein einzuregeln, und während des AN-Zustan
des dieses Beschleunigungsschalters AC wird eine Beschleu
nigungsregelung durchgeführt. Die Feinregelung zur Vermin
derung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird in der
folgenden Weise bewirkt. Wenn der Einstellschalter ST für
eine kurze Zeit in dem Zustand, da die Fahrgeschwindigkeit
auf einen passenden Wert zurückgeführt wird, nachdem die
Konstantgeschwindigkeitsbetriebsregelung durch das Halten
des Einstellschalters in der AN-Stellung oder das Nieder
treten eines Bremspedals aufgehoben ist, auf AN geschaltet wird,
so wird dann diese Fahrgeschwindigkeit zurückgesetzt. Eine
Betätigung des Bremspedals, ein Schalten in eine neutrale
Stellung (im Fall eines Automatikgetriebes), ein Schalten
des Hauptschalters MS in den AUS-Zustand usw. sind Maßnah
men, um die Konstantgeschwindigkeitsbetriebsregelung aufzu
heben. Ebenfalls dient die Betätigung der Parkbremse dem
Aufheben dieser Regelung. Ferner ist ein Wiederaufnahme
schalter RS als ein Schalter vorgesehen, um zur eingestell
ten Fahrgeschwindigkeit nach Aufhebung der Konstantge
schwindigkeitsbetriebsregelung durch diese Vorgänge zurück
zukehren.
Ein Raddrehzahlfühler 122 wird für eine Regelung des Be
triebs mit konstanter Geschwindigkeit, für eine Beschleuni
gungsschlupfregelung usw. verwendet, und als der Raddreh
zahlfühler 122 kommen eine elektromagnetischer Meßwertge
ber, ein Schlitzfühler od. dgl. zum Einsatz. In Fig. 5 ist
lediglich ein einziger Raddrehzahlfühler 122 gezeigt, je
doch 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 Brennkraftma
schine ermittelt wird. Eine Getriebesteuerung 124 ist eine
Vorrichtung, die der Regelung eines Automatikgetriebes dient,
und ein in dieser Getriebesteuerung 124 erzeugtes verän
derliches Geschwindigkeitssignal sowie ein Zeitsignal wer
den dem Steuergerät 100 zugeführt.
Mit dem Eingabeverarbeitungskreis 120 sind ferner ein Be
triebsart-Umschalter 125, ein Beschleunigungsschlupfregelungs
sperrschalter 126 und ein Lenkwinkelfühler 127 verbunden.
Der Betriebsart-Umschalter 125 wählt aus Datentafeln, die
in bezug auf Beziehungen zwischen dem Niederdrück- oder
Verlagerungswert des Gaspedals 7 und dem Öffnungsgrad der
Drosselklappe 11 in Abhängigkeit von verschiedenen Fahr-
oder Betriebsweisen vorherbestimmt wurden, eine aus und
setzt den Öffnungsgrad der Drosselklappe 11 in Abhängig
keit von der gewählten Betriebsweise fest. Die Datentafeln
sind im Mikrocomputer 110 gespeichert. Auf die beschriebene
Art wird z. B. eine Sport- oder Leistungsfahrweise bzw. eine
Sparfahrweise, d. h. eine Schnellstraßen- bzw. Stadtverkehr
fahrweise, als die Betriebsart selektiv bestimmt. Der Be-
Schleunigungsschlupfregelung-Sperrschalter 126 gibt an den
Mikrocomputer 110 ein die Beschleunigungsschlupfregelung
verhinderndes Signal ab, wenn der Fahrer eine solche Rege
lung nicht wünscht und insofern den Schalter betätigt. Der
Lenkwinkelfühler 127 entscheidet, ob ein (nicht dargestell
tes) Lenkgetriebe betätigt wird oder nicht, z. B. wenn die
Beschleunigungsschlupfregelung durchgeführt wird, und be
stimmt in Abhängigkeit vom Ergebnis der Entscheidung eine
Zielschlupfrate. Mit dem Eingabeverarbeitungskreis 120 ist
auch eine Startschaltung 128 verbunden, die das Betreiben
eines (nicht dargestellten) Anlassers regelt. Der Anlasser
wird insofern nicht betrieben, bis die normale Funktions
weise der Drosselklappen-Regelvorrichtung durch einen prak
tischen Öffnungs-/Schließvorgang der Drosselklappe 11 be
stätigt wird, wenn eine einleitende Überprüfung, ob die
Drosselklappen-Regelvorrichtung normal funktioniert oder
nicht, durchgeführt wird. Dadurch ist die Möglichkeit gege
ben, eine übermäßige Drehung auf Seiten der Brennkraftma
schine zu vermeiden, wenn die einleitende Überprüfung der
Drosselklappen-Regelvorrichtung vorgenommen wird.
Wie die Fig 6 zeigt, ist der Ausgabeverarbeitungskreis
130 mit einem Schaltkreis 130a versehen, welcher zwischen
der Spule 23 des Schaltmagneten 20 sowie einem durch An-
und Ausschalten betätigten Bremsschalter SW1 und dem Aus
gang des Mikrocomputers 110 liegt. Ferner gehört zum Ausga
beverarbeitungskreis 130 ein Magnetspulen-Schaltkreis 130b.
Diese Schaltkreise 130a und 130b werden unter Bezugnahme
auf die Fig. 6 und 7 erläutert.
Gemäß Fig. 6 ist ein Ausgangsanschluß OT1 für die Konstant
geschwindigkeitsregelung des Mikrocomputers 110 mit
der Basis eines pnp-Transistors Tr1 über einen Widerstand
R1 verbunden. Der Emitter des Transistors Tr1 ist an die
Stromquelle +B angeschlossen, wobei zwischen die Basis und
den Emitter des Transistors Tr1 ein Widerstand R2 geschal
tet ist. Der Kollektor des Transistors Tr1 steht mit der
Spule 23 des Schaltmagneten 20 über den Bremsschalter SW1
in Verbindung.
Der Transistor Tr1 regelt den der Spule 23 im Konstantge
schwindigkeitsbetrieb sowie im Rückstellbetrieb des Beschleu
nigungsbetriebsmechanismus zugeführten Strom und regelt den
Betrieb des Schaltmagneten 20. Im Konstantgeschwindigkeits
betrieb nimmt, wenn der Hauptschalter MS von Fig. 5 den
AN-Zustand annimmt und der Einstellschalter ST des Kon
stantbetrieb-Regelkreises 121 von Fig. 5 betätigt wird,
der Transistor Tr1 den AN-Zustand durch den Mikrocomputer
110 an. Folglich hält der Transistor Tr1 den AUS-Zustand
solange der Hauptschalter MS nicht in den AN-Zustand gelangt,
und der Schaltkreis 130a unterbricht die Stromzufuhr zur
Spule 23.
Parallel zu dieser Schaltung 130a ist ein Treiberkreis DR
angeordnet, der zwischen der Spule 23 und der Stromquelle
+B liegt. Ein Anschluß V des Treiberkreises DR ist mit der
Stromquelle +B verbunden, und ein Treibersignal wird an
einem Ausgangsanschluß OUT des Treiberkreises DR erzeugt,
wenn ein Niedrigpegelsignal (L) mit niedriger Energie dem
Eingangsanschluß IN des Treiberkreises DR zugeführt wird.
Wenn die Drosselklappen-Regelvorrichtung normal arbeitet,
so werden also die Spule 23 und die Stromquelle +B über
den Treiberkreis DR in stetiger Verbindung miteinander gehal
ten. Um den Transistor Tr1 und den Treiberkreis DR gegen in
der Spule gespeicherte Energie zu schützen, sind Dioden
D1 und D2 vorhanden.
Ein Ausgangssignal des Mikrocomputers 110 zur Steuerung
des Schaltmagneten 20 wird von einem Ausgangsanschluß OT2
einem Entscheidungskreis DC als eines von Eingangssignalen
eines in Fig. 2 gezeigten ODER-Gatters G2 zugeführt. Ein
Ausgangssignal vom ODER-Gatter G2 wird an einen Ausgangsan
schluß OT3 gelegt, von dem es an den Eingangsanschluß IN
des Treiberkreises DR über einen Widerstand R3 gelangt.
Der als Beschleunigerabnormität-Erfassungseinrichtung M6,
als Drosselklappenabnormität-Erfassungseinrichtung M8, als
Klappenabnormität-Erfassungseinrichtung M9 und Kupplungs
steuereinrichtung M10 gemäß der Erfindung arbeitende Ent
scheidungskreis DC ist, wie in Fig. 6 gezeigt ist, mit dem
Mikrocomputer 110 und ferner mit dem Drosselklappenfühler
13 sowie dem Beschleunigungsfühler 8 verbunden. Der Be
schleunigungsfühler 8 ermittelt den Beschleunigerbetriebs
wert durch eine Änderung des Widerstandswerts des Regel
widerstandes Ra als ein erster erfindungsgemäßer Fühler
und ist so ausgestaltet, daß der Beschleunigerbetriebswert
in eine Spannungsänderung durch ein Potentiometer umgesetzt
wird. Ferner ist der Beschleunigungsfühler 8 mit einem Leer
laufschalter SWa versehen und arbeitet als eine Beschleuni
gerbetriebswert-Erfassungseinrichtung gemäß der Erfindung.
Ein dem Beschleuniger-Betriebswert entsprechender Spannungs
ausgang wird von diesem Beschleunigungsfühler 8 erhalten
und über einen Widerstand R4 einem Interface 120a des Ein
gabeverarbeitungskreises 120 zugeführt. Dieser Spannungsaus
gang des Beschleunigungsfühlers 8 wird dann an einen Ein
gangsanschluß IP1 des Entscheidungskreises DC über ein
Tiefpaßfilter gelegt, das einen Widerstand R5 und einen
Kondensator C1 sowie einen Spannungsfolger mit einem Ope
rationsverstärker OP1 und Widerständen R6 sowie R7 umfaßt.
Der erwähnte Widerstand R4 ist geerdet und auf einen gro
ßen Widerstandswert festgesetzt, damit der Spannungsaus
gang des Regelwiderstandes nicht beeinflußt wird. Dadurch
wird im Fall eines Lösens eines Kabelbaumes, der mit dem
Regelwiderstand Ra verbunden ist, im schlechtesten Fall
ein Signal (0) erzeugt, das fälschlich anzeigt, daß die
Drosselklappe 11 in der gänzlich geschlossenen Position
ist, weshalb die Drosselklappen-Regelvorrichtung so gere
gelt wird, daß der Zielwert der Drosselklappenöffnung, wel
cher die völlig geschlossene Lage der Drosselklappe 11 an
gibt, bestimmt wird.
Der Leerlaufschalter SWa, der bei dem Erfindungsgegenstand
ein erster Schalter ist, nimmt seinen AUS-Zustand an, wenn
das Gaspedal 7 betätigt wird, und nimmt seinen AN-Zustand
an, wenn das Gaspedal 7 nicht betätigt wird. Der Leerlauf
schalter SWa steht mit einem Verbindungspunkt zwischen einem
Widerstand R8 und einem Kondensator C2 in Verbindung, wobei
der Widerstand R8 an eine Konstantspannungsquelle Vcc des
Interface 120 angeschlossen und der Kondensator C2 geerdet
ist. Der Verbindungspunkt ist an die Basis eines pnp-Tran
sistors Tr2 über eine Diode D5 sowie einen Widerstand R9
angeschlossen. Der Emitter des Transistors Tr2 ist mit der
Konstantspannungsquelle Vcc verbunden, wobei zwischen den
Emitter und die Basis des Transistors Tr2 ein Widerstand
R10 und ein Kondensator C3 zur Stabilisierung geschaltet
sind. Der Kollektor des Transistors Tr2 ist zusammen mit
dem Emitter eines npn-Transistors Tr3 über Widerstände R11
sowie R12 geerdet, wobei ein Verbindungspunkt zwischen den
beiden Widerständen R11 und R12 mit der Basis des Transi
stors Tr3 Verbindung hat. Der Kollektor des Transistors
Tr3 ist mit der Spannungsquelle Vcc über einen Widerstand
R13 verbunden und an den Eingangsanschluß IP2 des Entschei
dungskreises DC angeschlossen.
Wenn das Gaspedal 7 betätigt wird und dadurch der Leerlauf
schalter SWa den AUS-Zustand annimmt, werden beide Transi
storen Tr2 und Tr3 abgeschaltet. Demzufolge wird dem Ein
gangsanschluß IP2 ein Hochpegelsignal (H) zugeführt. Wird
das Gaspedal 7 freigegeben, so daß es zu seiner unbetätig
ten Lage zurückkehrt, geht der Leerlaufschalter SWa vom
AUS- in den AN-Zustand über. Da eine im Kondensator C2
erzeugte elektrische Ladung über den Widerstand R8 entla
den wird, nehmen die Transistoren Tr2 und Tr3 beide ihren
AN-Zustand an. Demzufolge wird an den Eingangsanschluß IP2
ein Niedrigpegelsignal (L) gelegt.
Der Drosselklappenfühler 13 erfaßt den Grad der Drossel
klappenöffnung 11 durch eine Änderung im Widerstandswert
des Regelwiderstandes Rb als ein zweiter Fühler gemäß der
Erfindung, und er ist so ausgebildet, diesen Wert der Dros
selklappenöffnung durch ein Potentiometer in eine Span
nungsänderung zu übertragen. Ferner ist der Drosselklappen
fühler 13 als ein zweiter Schalter bei dem Erfindungsgegen
stand mit dem Leerlaufschalter SWb versehen und arbeitet
als eine Drosselklappenöffnungswert-Erfassungseinrichtung
M7 gemäß der Erfindung. Ein dem Wert der Drosselklappenöff
nung 11 entsprechender Spannungsausgang wird durch den Dros
selklappenfühler 13 erhalten und einem Eingangsanschluß
IP3 des Entscheidungskreises D mit einem AN-/AUS-Signal
des Leerlaufschalters SWb über ein Interface 120b des Ein
gabeverarbeitungskreises 120 zugeführt. Dieses Interface
120b weist denselben Schaltungsaufbau wie das Interface
120a auf, weshalb eine Beschreibung unterbleiben kann.
Ein Widerstand R4b ist auf einen hohen Widerstandswert ein
gestellt, so daß der Spannungsausgang des Regelwiderstandes
Rb nicht beeinflußt wird, was zum oben genannten Widerstand
R4 gleichartig ist, und dieser Widerstand R4b ist mit der
Konstantspannungsquelle Vcc verbunden. Im Fall des Lösens
eines Kabelbaumes, der mit dem Regelwiderstand Rb verbun
den ist, wird somit schlimmstenfalls ein Signal (Vcc) er
zeugt, das fälschlicherweise anzeigt, daß die Drosselklappe
11 in der gänzlich geschlossenen Position ist, und es wird
eine Rückkopplung dieses Signals bewirkt. Da dann der Dros
selklappenöffnungsgrad als der gänzlich offene Wert ermit
telt wird, wird folglich die Drosselklappe 11 zur Schließ
position hin betrieben.
Der Entscheidungskreis DC weist den in Fig. 7 gezeigten
Aufbau auf. Ein Eingangssignal vom Eingangsanschluß IP1
wird einem invertierenden Eingangsanschluß eines die Wider
stände R14-R17 umfassenden Vergleichers CP1 zugeführt.
Dieses Eingangssignal wird mit einer vorgeschriebenen Span
nung Va1 verglichen, welches die durch die Widerstände R14
und R15 geteilte Spannung der Spannungsquelle Vcc ist.
Die vorgeschriebene Spannung Va1 entspricht einem Wert,
der einen zweiten vorgeschriebenen Beschleunigungsbetriebs
wert bei dem Erfindungsgegenstand darstellt. Ein Ausgang
des Ergebnisses dieses Vergleichs wird an ein ODER-Gatter
G1 über einen Inverter IV gelegt. In gleichartiger Weise
wird das Eingangssignal am Eingangsanschluß IP1 einem inver
tierenden Eingangsanschluß eines Widerstände R18-R21
enthaltenden Vergleichers CP2 zugeführt und mit einer vor
geschriebenen Spannung Va2 verglichen, welche die durch
die Widerstände R18 und R19 geteilte Spannung der Spannungs
quelle Vcc ist. Die vorgeschriebene Spannung Va2 entspricht
einem Wert, der einen vorgeschriebenen Beschleunigungsbe
triebswert gemäß der Erfindung darstellt. Ein Ausgang des
Ergebnisses dieses Vergleichs wird invertiert und einem
UND-Gatter G3 zugeführt. Ein Eingangssignal vom Eingangs
anschluß IP2 wird invertiert und an das UND-Gatter G3 gelegt.
Ein Eingangssignal am Eingangsanschluß IP3 wird einem inver
tierenden Eingangsanschluß eines Vergleichers CP3, der
gleich dem Vergleicher CP2 aufgebaut ist, zugeführt und
mit einer vorgeschriebenen Spannung Vb1, die ein Wert ist,
welcher einen zweiten vorgeschriebenen Drosselklappenöff
nungswert gemäß der Erfindung darstellt, verglichen. Ein
Ausgang des Ergebnisses dieses Vergleichs wird an das
ODER-Gatter G1 gelegt. Andererseits wird das Eingangssignal vom
Eingangsanschluß IP3 einem invertierenden Eingangsanschluß
eines zum Vergleicher CP2 gleichartigen Vergleichers CP4
zugeführt und mit einer vorgeschriebenen Spannung Vb2 ver
glichen, die ein Wert ist, welcher einen vorgeschriebenen
Öffnungswert der Drosselklappe gemäß der Erfindung darstellt.
Ein Ausgang des Ergebnisses dieses Vergleichs wird inver
tiert und einem UND-Gatter G4 zugeführt. Ein Eingangssignal
an einem Eingangsanschluß IP4 wird ebenfalls invertiert
und dem UND-Gatter G4 zugeführt.
Darüber hinaus werden die Eingangssignale an den Eingangs
anschlüssen IP1-IP4 an Eingangsanschlüsse IP5-IP8 des
Mikrocomputers 110 ebenfalls gelegt, und diese Eingangs
signale werden für die Drosselklappenregelung verwendet.
Da die Eingangssignale von den Anschlüssen IP1 und IP3 Ana
logsignale sind, werden diese über A/D-Wandler A1 und A3
an die Eingangsanschlüsse IP5 und IP7 gelegt.
Ein Ausgang des ODER-Gatters G1 wird der Basis eines npn-Transistors
Tr4 über einen Widerstand R22 zugeführt. Zwi
schen die Basis und den Emitter des Transistors Tr4 ist
ein Widerstand R23 geschaltet, und der Emitter dieses Tran
sistors Tr4 ist geerdet. Der Kollektor des Transistors Tr4
ist mit der Konstantspannungsquelle Vcc über einen Wider
stand R24 sowie über eine integrierende Schaltung mit einem
Widerstand R25 und einem Kondensator C3 mit einem
Schmitt-Trigger SMT verbunden.
Ein Ausgang des Schmitt-Triggers SMT, Ausgänge der UND-Gat
ter G3 sowie G4 und ein Ausgang vom Ausgangsanschluß OT2
des Mikrocomputers 110 werden dem ODER-Gatter G2 zugeführt,
und ein Ausgang des ODER-Gatters G2 wird über den Ausgangs
anschluß OT3 an den Eingangsanschluß IN des in Fig. 6 ge
zeigten Treiberkreises DR gelegt.
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Drosselklappen-Regelvorrichtung arbeitet in der
im folgenden erläuterten Weise, wobei die Fig. 8 einen Fluß
plan zum allgemeinen Betrieb der Regelvorrichtung zeigt.
Im Steuergerät 100 wird zuerst im Schritt S1 eine Initiali
sierung durchgeführt, worauf die oben erwähnten verschie
denen Eingabesignale, die dem Eingabeverarbeitungskreis
120 zugeführt werden, im Schritt S2 verarbeitet werden.
Anschließend wird der Schritt S3 durchgeführt und in Abhän
gigkeit von den Eingabesignalen eine Regelart, d. h. einer
der Schritte S4-S8, gewählt.
Im Schritt S4 wird die gewöhnliche Beschleunigungsregelung,
im Schritt S5 wird die Konstantgeschwindigkeitsbetriebsrege
lung und im Schritt S6 wird die Beschleunigungsschlupfrege
lung durchgeführt. Wenn die Regelungen der Schritte S4-S6
abgearbeitet werden, wird im Schritt S9 bzw. im Schritt
S10 eine Drehmomentregelung bzw. eine Lenkungsregelung aus
geführt. In der Drehmomentregelung wird die Drosselklappe
so geregelt, daß ein in einem Betrieb mit veränderlicher
Geschwindigkeit erzeugter Stoß vermindert wird. In der Len
kungsregelung wird dagegen die Drosselklappe im Ansprechen
auf einen Lenkwinkel des Lenkgetriebes geregelt. Da jedoch
beide Regelungen nicht unmittelbar mit der Erfindung in
Verbindung stehen, soll eine nähere Erläuterung unterblei
ben. Im Schritt S7 wird eine Leerlaufdrehzahlregelung be
wirkt, wodurch die Drosselklappen-Regelvorrichtung dazu
gebracht wird, die Leerlaufdrehzahl auch dann aufrechtzu
erhalten, wenn sich der Zustand der Brennkraftmaschine
ändert. Im Schritt S8 wird ein Schlußprozeß abgearbeitet,
nachdem der Zündschalter 101 auf AUS geschaltet wurde.
Nach Durchführung der Schritte S9 und S10 werden 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 Ausgabeverarbeitungskreis 130 der Schaltmagnet
20 und der Motor 90 betrieben werden. Die vorstehend be
schriebene 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 und damit die Drosselklappe 11 gänzlich geschlos
sen ist, so befindet sich die Kupplungsscheibe 40 durch
die Druckkraft 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 einen Klauen 35 und die anderen Klauen 41 miteinan
der in Eingriff kommen, womit ein Zustand erlangt wird,
in welchem die Antriebskraft des Motors 90 auf die Klap
penwelle 12 übertragen wird. Da in dieser Situation der
Zapfen 42 mit der Kupplungsscheibe 40 zum Rotor 30 hin be
wegt wird, steht der Zapfen 42 nicht in der Kerbe 61 der
Betätigungsscheibe 60. Hierauf wird mit Ausnahme von abnor
malen Zuständen 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 re
guliert.
Bei der üblichen Beschleunigungsregelung, wenn also das
Gaspedal 7 niedergedrückt wird, wird ein Ausgangssignal
des Beschleunigungsfühlers 8 dem Steuergerät 100 in Abhän
gigkeit 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 Mo
tors 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 Betätigungsgrad
des Gaspedals geregelt, wodurch die Antriebsleistung der
Maschine derart erhalten wird, daß sie mit dem Öffnungsgrad
der Drosselklappe 11 übereinstimmt.
Wie bereits gesagt wurde, ist das Gaspedal 7 nicht mecha
nisch mit der Drosselklappe 11 verbunden, so daß ein ruhi
ger, gleichförmiger Start und ein zügiges, stetiges Fahren
des Fahrzeugs zu erlangen sind. Wenn der Druck auf das Gas
pedal 7 aufhört, wird die Drosselklappe 11 durch die An
triebskraft des Motors 90 und die Druckkraft der in der
Lagerung 4 untergebrachten Rückstellfeder gänzlich geschlos
sen.
Wenn in dem obigen üblichen Beschleunigungsregelbetrieb
abnormale Zustände auf Seiten des Beschleunigungsfühlers
8 oder des Drosselklappenfühlers 13 oder eine abnormale
Betätigung der Drosselklappe 11 durch den Entscheidungs
kreis DC, wie folgt, erfaßt werden und irgendein Zustand
als Abnormität beurteilt wird, so wird der dem Schaltma
gneten 20 zugeführte Strom unterbrochen. Im Entscheidungs
kreis DC wird ein Beschleunigerabnormitätsignal erzeugt,
wenn der Beschleunigungsfühler das den Betriebswert des
Beschleunigerbetriebsmechanismus entsprechende Beschleuniger
signal nicht liefert, und es wird ein Drosselklappenabnor
mitätssignal erzeugt, wenn der Drosselklappenfühler nicht
das dem Öffnungsgrad der Drosselklappe 11 entsprechende
Drosselklappensignal liefert. Ferner wird ein Klappenabnor
mitätsignal erzeugt, wenn die Drosselklappe 11 unter der
Bedingung, wobei der Beschleunigerbetriebswert geringer
als ein vorgeschriebener Wert ist, über den vorgeschriebe
nen Wert der Drosselklappenöffnung hinaus bewegt wurde.
Dadurch wird ein Signal hervorgerufen, das den Antriebs
kreis für den Schaltmagneten 20 unterbricht, wenn irgend
eines dieser drei Abnormitätsignale vorliegt. Einzelheiten
hierfür werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Fluß
pläne der Fig. 9 und 10 erläutert.
Zuerst wird eine Entscheidung über den Betriebszustand des
Beschleunigungsfühlers 8 erläutert, wobei eine Entschei
dung über den Betriebszustand des Drosselklappenfühlers
13 in gleichartiger Weise durchgeführt wird. Wenn (s. Fig.
6, 7 und 9) der Fahrer das Gaspedal 7 betätigt, womit der
Leerlaufschalter SWa des Beschleunigungsfühlers 8 in den
AUS-Zustand übergeht, nimmt der Transistor Tr3 den AUS-Zustand
an, weshalb das Eingangssignal am Eingangsanschluß
IP2 ein Hochpegelsignal (H) ist (Schritt S21). Da dieses
Eingangssignal durch den invertierenden Eingangsanschluß
des UND-Gatters G3 invertiert wird, wird das Ausgangssi
gnal vom UND-Gatter G3 mit Sicherheit ein Niedrigpegelsi
gnal (L) im Schritt S22. Demzufolge wird das Eingangssignal
des ODER-Gatters G2 ein Niedrigpegelsignal (L) gemäß Schritt
S23 und das Ausgangssignal am Ausgangsanschluß OT3 wird
zu einem Niedrigpegelsignal (L). Deshalb wird ein Beschleu
nigerabnormitätsignal nicht erzeugt, wenn sich das Gaspedal
7 nicht in der Leerlaufstellung befindet.
Wird der Druck auf das Gaspedal 7 aufgehoben, so daß der
Leerlaufschalter SWa den AN-Zustand annimmt, wird das Ein
gangssignal am Eingangsanschluß IP2 zu einem Niedrigpegel
signal (L), weshalb das Eingangssignal des UND-Gatters G3
zu einem Niedrigpegelsignal (L) im Schritt S24 wird. Die
ses Eingangssignal wird durch den invertierenden Eingangs
anschluß des ODER-Gatters G3 invertiert, so daß es zu einem
Hochpegelsignal (H) wird. In diesem Fall wird der Zustand
des Ausgangssignals des UND-Gatters G3 durch den Zustand
des Eingangssignals am anderen invertierenden Eingangsan
schluß beeinflußt. Das Beschleunigersignal, das den Ausgang
vom Beschleunigungsfühler 8 darstellt, wird im Vergleicher
CP2 mit der vorgeschriebenen Spannung Va2 verglichen (Schritt
S25) und wenn das Beschleunigungssignal über der vorgeschrie
benen Spannung Va2 liegt, so wird das Ausgangssignal vom
Vergleicher CP2 zum Niedrigpegelsignal (L) im Schritt S26.
Dieses Ausgangssignal wird dann dem invertierenden Eingangs
anschluß des UND-Gatters G3 zugeführt (Schritt S27). Demzu
folge wird das Ausgangssignal des UND-Gatters G3 zu einem
Hochpegelsignal (H) im Schritt S28, und dieses Signal wird
dem ODER-Gatter G2 als das Beschleunigerabnormitätssignal
im Schritt S29 zugeführt. Wenn das Beschleunigersignal über
dem vorbestimmten Wert unter der Bedingung ist, daß das
Gaspedal 7 unbetätigt ist, d. h., daß der Leerlaufschalter
SWa im AN-Zustand ist, so wird der Beschleunigungsfühler
als im Abnormitätszustand befindlich betrachtet.
Eine Entscheidung über den Betriebszustand der Drosselklap
pe 11 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6, 7 und 10 erläu
tert. Wenn das Beschleunigersignal vom Beschleunigungsfüh
ler 8 über der vorgeschriebenen Spannung Va1 im Schritt
S40 liegt, wird das Ausgangssignal vom Vergleicher CP1 zu
einem Niedrigpegelsignal (L) durch das Eingangssignal mit
hohem Pegel (H) am Eingangsanschluß IP1 im Schritt S41.
Dieses Ausgangssignal vom Vergleicher CP1 wird durch den
Inverter IV invertiert und dem ODER-Gatter G1 als Hochpegel
signal (H) eingegeben (Schritt S42). Dadurch nimmt das Aus
gangssignal des ODER-Gatters G1 den hohen Pegel (H) an,
wodurch der Transistor Tr4 im Schritt S43 in den AN-Zustand
übergeht. Demzufolge erhält das Eingangssignal des
Schmitt-Triggers SMT einen niedrigen Pegel (L), weshalb das Aus
gangssignal dieses Triggers SMT im Schritt S44 zum Niedrig
pegelsignal (L) wird. Wenn das Ausgangssignal des Beschleu
nigungsfühlers 8 über dem vorgeschriebenen Spannungswert
Va1 liegt, so wird folglich das Ausgangssignal des
Schmitt-Triggers SMT auf dem niedrigen Pegel (L) gehalten, weshalb
das Eingangssignal am ODER-Gatter G2 das Niedrigpegelsignal
(L) im Schritt S45 ist.
Ferner wird der Zustand der Drosselklappe 11 unter der Be
dingung, daß das Gaspedal 7 in die unbetätigte Stellung
zurückkehrt, folgendermaßen beurteilt. Wenn unter der
Bedingung, daß das Gaspedal 7 in die unbetätigte Stellung
zurückgeführt ist, im Schritt S40 das Ausgangssignal des
Beschleunigungsfühlers 8 niedriger als die vorgeschriebene
Spannung Va1 ist, nimmt das Ausgangssignal des Vergleichers
CP1 den hohen Pegel (H) im Schritt S46 an, während das Ein
gangssignal des ODER-Gatters G1 zum Niedrigpegelsignal (L)
im Schritt S47 wird. Ist dagegen der Drosselklappenöffnungs
grad unter dem vorbestimmten Wert und liegt das Drossel
klappensignal vom Drosselklappenfühler 13 unter der vorge
schriebenen Spannung Vb1 im Schritt S48, so wird das Aus
gangssignal des Vergleichers CP3 zum Hochpegelsignal (H)
im Schritt S49, womit das Eingangssignal am ODER-Gatter
G1 zum Hochpegelsignal (H) im Schritt S50 wird. Damit wird
das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers SMT auf dem niedri
gen Pegel (L) gehalten, was dem Schritt S44 entspricht.
Wenn das Drosselklappensignal über der vorgeschriebenen
Spannung Vb1 liegt, wird das Ausgangssignal des Verglei
chers CP3 zum Niedrigpegelsignal (L) im Schritt S51. Da
mit erlangt das Eingangssignal des ODER-Gatters G1 den
niedrigen Pegel (L) im Schritt S52, so daß der Transistor
Tr4 den AUS-Zustand im Schritt S53 annimmt. Somit wird
der Kondensator C3 über die Widerstände R24 sowie R25 ent
laden, und das Eingangssignal des Schmitt-Triggers SMT
steigt sanft durch diese Zeitkonstante an. Wenn das Ein
gangssignal des Schmitt-Triggers SMT über einen Schwellen
wert mit einer Zeitverzögerung Td (Schritt S54) hinausgeht,
erlangt das Ausgangssignal des Schmitt-Triggers SMT den
hohen Pegel (H) im Schritt S55, und dieses Signal wird dem
ODER-Gatter G2 als das Klappenabnormitätssignal zugeführt.
Die vorstehend erwähnte Zeitverzögerung Td wird vorgesehen,
um zu vermeiden, daß eine Entscheidung bezüglich der Ab
normität getroffen wird in der Zeit, bevor die Drosselklap
pe 11 zu schließen beginnt, nachdem der Motor 90 betrieben
wird, wenn der Fahrer das Gaspedal 7 rasch oder plötzlich
freigibt.
Somit wird, selbst wenn sowohl der Beschleunigungsfühler
8 als auch der Drosselklappenfühler 13 im Normalzustand
sind, bei Abgabe oder Zufuhr des Klappenabnormitätssignals
für die Drosselklappen-Regelvorrichtung auf die Abnormität
erkannt. Schließlich wird der Strom dem Schaltmagneten 20
über den Treiberkreis DR zugeführt, wenn irgendein Abnormi
tätssignal nicht erzeugt wird, d. h., wenn das Ausgangssi
gnal des ODER-Gatters G2 ein Niedrigpegelsignal (L) ist,
und die Stromzufuhr zum Schaltmagneten wird unterbrochen,
wenn das Hochpegelsignal (H) vorliegt, das angibt, daß we
nigstens eines der drei Abnormitätssignale erzeugt wird.
Wenn der den Schaltmagneten 20 speisende elektrische Strom
unterbrochen wird, so wird die Kupplungsscheibe 40 vom Ro
tor 30 durch die Druckkraft der Blattfedern 45 gelöst und
die Drosselklappe 11 in ihre Ausgangslage durch die in der
Lagerung 4 untergebrachte Rückstellfeder 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 Radialkan
ten 61a und 61b der Kerbe 61 der Betätigungsscheibe 60.
Demzufolge wird, wenn das Gaspedal 7 über einen vorbestimm
ten Wert hinaus niedergedrückt wird, die Betätigungsschei
be 60 gedreht, wobei die Radialkante 61a der Kerbe 61 mit
dem Zapfen 42 zur Anlage kommt. Dadurch besteht die Mög
lichkeit, die vom Fahrer auf das Gaspedal 7 ausgeübte Be
tätigungskraft auf die Klappenwelle 12 zu übertragen.
Wie beschrieben wurde, ist gemäß der Erfindung die Drossel
klappen-Regelvorrichtung so aufgebaut, daß sie imstande
ist, den abnormalen Betrieb der Drosselklappe 11 zu ermit
teln, indem die Abnormitäten des Beschleunigungsfühlers
8 sowie des Drosselklappenfühlers 13 erfaßt werden und
indem die Bedingung, unter welcher der Drosselklappenöff
nungsgrad größer als der vorgeschriebene Wert ist, wenn
der Beschleunigerbetriebswert unter dem vorgeschriebenen
Wert liegt, ermittelt wird. Deshalb ist es beispielsweise
möglich, die Situation zu vermeiden, in welcher der Be
triebszustand der Drosselklappe 11 fehlerhaft als normal
ermittelt wird, indem die abnormalen Bedingungen oder Zu
stände des Beschleunigungsfühlers 8 selbst und des Drossel
klappenfühlers 13 selbst gelöscht werden. Weil ferner die
Möglichkeit gegeben ist, den Entscheidungskreis DC ledig
lich durch Zufügen einer elektrischen Schaltung ungeachtet
des Mikrocomputers 110 auszugestalten, kann der Entschei
dungskreis DC ohne Schwierigkeiten und billig hergestellt
werden.
Im folgenden wird eine Arbeitsweise der Konstantgeschwindig
keitsbetriebsregelung des Schritts S5 erläutert. Wenn der
Einstellschalter ST den AN-Zustand während des Fahrens
annimmt, nachdem der Hauptschalter MS von Fig. 5 in den
AN-Zustand gelangt ist, wird ein Treibersignal vom Ausgangs
anschluß OT1 des Mikrocomputers 110 (s. Fig. 6) abgegeben,
womit der Transistor Tr1 den AN-Zustand annimmt. Dadurch
wird Strom der Spule 23 zugeführt und die Kupplungsscheibe
40 mit dem Rotor 30 verbunden. Weil in dieser Situation
das (nicht dargestellte) Bremspedal nicht betätigt wird,
wird der Bremsschalter SW1 im AN-Zustand gehalten.
Im Konstantgeschwindigkeitsregelbetrieb wird ein Zielwert
der Drosselklappenöffnung in Abhängigkeit von einer durch
den Raddrehzahlfühler 122 ermittelten Fahrgeschwindigkeit
sowie einer durch den Einstellschalter ST des Konstantbe
triebsregelkreises 121 festgesetzten Fahrgeschwindigkeit be
stimmt 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 Drosselklap
penöffnung, der dem Beschleunigungsbetriebswert im gewöhn
lichen Beschleunigungsregelbetrieb entspricht, den Zielwert
der Drosselklappenöffnung, der für den Konstantgeschwin
digkeitsbetrieb festgesetzt war, überschreitet, dann wird
der Konstantgeschwindigkeitsbetrieb zu einer überlagerten
Betriebsweise verändert und dieser Zielwert der Drossel
klappenöffnung durch den Wert der Drosselklappenöffnung
ersetzt, welcher im gewöhnlichen Beschleunigungsregelbe
trieb bestimmt wird.
Wenn die Konstantgeschwindigkeitsbetriebsregelung aufgeho
ben wird, wird durch den Fahrer der Löschschalter CA der
Regelschaltung CS oder ein normalerweise geschlossener
Schalter SC1 betätigt, so daß der Hauptschalter MS in den
AUS-Zustand übergeht. Damit nimmt der Transistor Tr1 von
Fig. 6 den AUS-Zustand an, wodurch die Stromzufuhr zur
Spule 23 unterbrochen wird. Wenn der Zündschalter 101 in
die AUS-Stellung gebracht wird, so wird ebenfalls die Strom
zufuhr zur Spule 23 unterbrochen. Darüber hinaus wird,
wenn das (nicht dargestellte) Bremspedal betätigt wird,
der Bremsschalter SW1 in die AUS-Stellung gebracht, so daß
die Stromzufuhr zur Spule 23 ebenfalls unterbrochen wird.
Hiernach wird die Drosselklappenregelung des erwähnten üb
lichen Beschleunigerregelbetriebs über den Treiberkreis
DR ausgeführt.
In der Beschleunigungsschlupfregelung des Schritts S6 wird
durch das Steuergerät 100 ein Schlupf von Antriebsrädern
zur Zeit eines Startens oder einer Beschleunigung im An
sprechen auf das Ausgangssignal vom Raddrehzahlfühler 122,
der in Fig. 5 gezeigt ist, ermittelt, wird der Regelbe
trieb vom oben beschriebenen gewöhnlichen Beschleunigungs
regelbetrieb auf den Beschleunigungsschlupfregelbetrieb
umgeschaltet und der Grad der Öffnung der Drosselklappe
11 in der folgenden Weise geregelt.
Im Steuergerät 100 werden ein Schlupfverhältnis, das eine
ausreichende Traktionskraft und eine ausreichende Seiten-
oder Reaktionskraft erreichen läßt, sowie darüber hinaus
ein Zielwert der Drosselklappenöffnung berechnet, um die
ses Schlupfverhältnis beizubehalten. Dann wird der Antrieb
des Motors 90 durch das Steuergerät 100 so geregelt, daß
die Drosselklappe 11 den Zielwert der Drosselklappenöffnung
einhält. Wenn die Schlupfrate niedriger als ein vorbestimm
ter Wert und der Zielwert der Drosselklappenöffnung größer
als der Wert für die Drosselklappenöffnung, der im gewöhn
lichen Beschleunigungsregelbetrieb bestimmt ist, wird,
endet die Beschleunigungsschlupfregelung, und der Regel
betrieb geht zur gewöhnlichen Beschleunigungsregelung zu
rück.
Da in dieser Situation die Betätigungsscheibe 60 und der
Zapfen 42 im normalen Zustand, wie erwähnt wurde, in Ein
griff sind, wird, selbst wenn das Gaspedal 7 über den vor
bestimmten Wert hinaus niedergedrückt wird, ein mechanischer
Eingriff in der Regelung des Werts der Drosselklappenöff
nung durch den Motor 90 nicht hervorgerufen. Wenn bei
spielsweise ein Beschleunigungsschlupf auf einer Straßen
fläche mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten hervor
gerufen und der Regelbetrieb auf die Beschleunigungsregelung
umgeschaltet wird, so besteht folglich die Möglichkeit,
selbst wenn der Fahrer das Gaspedal 7 stark niederdrückt,
die Drosselklappe 11 durch den Motor 90 gänzlich zu schlie
ßen. Dadurch kann die erwartete oder erwünschte Beschleuni
gungsschlupfregelung erreicht und, ein stabiles Fahrverhal
ten aufrechterhalten werden.
Wie beschrieben wurde, wird erfindungsgemäß die EM-Kupp
lung durch die Kupplungssteuereinrichtung so betrieben,
um die Antriebsquelle von der Drosselklappenwelle in Ab
hängigkeit von jedem Ausgang der Beschleunigerabnormität-Er
fassungseinrichtung, der Drosselklappenabnormität-Er
fassungseinrichtung sowie der Klappenabnormität-Erfas
sungseinrichtung zu trennen. Wenn irgendeine der Abnormitä
ten durch die Beschleunigerbetriebswert-Erfassungseinrich
tung und die Drosselklappenöffnungswert-Erfassungseinrich
tung ermittelt wird oder wenn die Abnormität des Betriebs
zustandes der Drosselklappe, z. B. der Zustand, in welchem
der Betriebswert des Beschleunigerbetriebsmechanismus ge
ringer als der vorgeschriebene Beschleunigerbetriebswert
ist und in welchem der Wert der Drosselklappenöffnung
größer ist als der vorgeschriebene Wert der Drosselklappen
öffnung, festgestellt wird, so besteht die Möglichkeit,
die Antriebsquelle von der Drosselklappenwelle mit Sicher
heit zu trennen und gleichzeitig die Regelung der Drossel
klappe durch die Antriebsquelle zu beenden.
Ferner besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, im Fall
der Drosselklappen-Regelvorrichtung, wobei die Beschleuni
gerbetriebswert-Erfassungseinrichtung und die Drossel
klappenöffnungswert-Erfassungseinrichtung jeweils durch
den Fühler und den Schalter gebildet sind, die erwähnten
Abnormalität-Erfassungseinrichtungen auf einfache Weise
und äußerst kostengünstig herzustellen, da man in der Lage
ist, diese Abnormalität-Erfassungseinrichtungen ungeach
tet der Antriebssteuereinrichtung allein durch Zufügen
eines elektrischen Schaltkreises herzustellen.
Durch die Erfindung wird eine Drosselklappen-Regelvorrich
tung offenbart, die einen Beschleunigerbetriebsmechanismus,
eine Drosselklappenwelle, eine Antriebsquelle, einen elek
tromagnetischen Kupplungsmechanismus, Antriebssteuereinrich
tungen, eine Beschleunigerbetriebswert-Erfassungseinrich
tung, eine Beschleunigerabnormität-Erfassungseinrichtung,
eine Drosselklappenöffnungswert-Erfassungseinrichtung,
eine Klappenabnormität-Erfassungseinrichtung, eine Dros
selklappenabnormität-Erfassungseinrichtung und eine Kupp
lungssteuereinrichtung- umfaßt. Die Beschleunigerabnormität-Er
fassungseinrichtung entscheidet über die Abnormität der
Beschleunigerbetriebswert-Erfassungseinrichtung, während
die Drosselklappenabnormität-Erfassungseinrichtung über
die Abnormität der Drosselklappenöffnungswert-Erfassungs
einrichtung entscheidet. Ferner entscheidet die Klappenab
normität-Erfassungseinrichtung bei dem Betrieb der Drossel
klappen-Regelvorrichtung auf eine Abnormität, wenn der
Drosselklappenöffnungsgrad über einem vorgeschriebenen
Wert unter der Bedingung liegt, daß der Betriebswert im
Beschleunigerbetrieb niedriger als ein vorgeschriebener
Wert ist. Als Ergebnis dieser Abnormitätsentscheidungen
in drei Arten wird, wenn wenigstens eine dieser Arten
als vorliegende Abnormität erkannt wird, der elektro
magnetische Kupplungsmechanismus durch die Kupplungssteu
ereinrichtung so betätigt, um die Antriebsquelle von der
Drosselklappenwelle zu trennen.
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 (3)
1. Drosselklappen-Regelvorrichtung, die umfaßt:
- - einen Beschleunigerbetriebsmechanismus (5, 6, 7, M1),
- - eine Drosselklappenwelle (12), an der eine Drossel klappe (11) einer Brennkraftmaschine befestigt und die in einem Gehäuse (1) drehbar gelagert ist,
- - eine Antriebsquelle (90, M2), die im Ansprechen auf wenigstens einen Betriebswert des Beschleunigerbetriebs mechanismus eine Antriebskraft erzeugt und die Drossel klappe in deren Öffnungs- sowie Schließrichtung betrei ben kann,
- - einen Elektromagnetkupplungsmechanismus (20, 30, 40, M3), der eine Verbindung zwischen der Drosselklappenwelle und der Antriebsquelle herstellen kann,
- - eine Antriebssteuerung (100, M4), die den Elektromagnet kupplungsmechanismus intermittierend betätigt sowie den Betrieb der Antriebsquelle im Ansprechen auf wenigstens die Betätigung des Beschleunigerbetriebsmechanismus steuert,
- - eine Beschleunigerbetriebswert-Erfassungseinrichtung (M5), die ein Ausgangssignal in Abhängigkeit vom Betriebs wert des Beschleunigerbetriebsmechanismus erzeugt,
- - eine Beschleunigerabnormität-Erfassungseinrichtung (M6), die auf der Grundlage des Ausgangssignals der Beschleunigerbetriebswert-Erfassungseinrichtung (M5) den Betriebszustand der Beschleunigerbetriebswert-Erfassungs einrichtung beurteilt und, wenn sie die Abnormität dieser Einrichtung (M5) feststellt, ein Beschleunigerabnormität signal erzeugt,
- - eine Drosselklappenöffnungswert-Erfassungseinrichtung (M7), die in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad der Drossel klappe ein Ausgangssignal erzeugt,
- - eine Drosselklappenabnormität-Erfassungseinrichtung (M8), die auf der Grundlage des Ausgangssignals der Dros selklappenöffnungswert-Erfassungseinrichtung (M7) den Be triebszustand der Drosselklappenöffnungswert-Erfassungs einrichtung beurteilt und, wenn sie die Abnormität dieser Einrichtung (M7) feststellt, ein Drosselklappenabnormität signal erzeugt,
- - eine Klappenabnormität-Erfassungseinrichtung (M9), die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Beschleuniger betriebswert-Erfassungseinrichtung (M5) sowie der Dros selklappenöffnungswert-Erfassungseinrichtung (M7) den Be triebszustand der Drosselklappe beurteilt und, wenn sie die Abnormität der Drosselklappe feststellt, ein Drossel klappenabnormitätsignal erzeugt, und
- - eine Kupplungssteuereinrichtung (M10), die den Elektro magnetkupplungsmechanismus in Abhängigkeit von jedem Aus gangssignal der Klappenabnormität-Erfassungseinrichtung (M9), der Drosselklappenabnormität-Erfassungseinrichtung (M8) sowie der Beschleunigerabnormität-Erfassungseinrich tung (M6) betätigt, um die Antriebsquelle (90, M2) von der Drosselklappenwelle (12) zu trennen.
2. Drosselklappen-Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Beschleunigerbetriebswert-Erfas
sungseinrichtung (M5) mit einem ersten Fühler (8, Ra),
der ein dem Beschleunigungsbetriebswert des Beschleuniger
betriebsmechanismus (5, 6, 7, M1) entsprechendes Beschleu
nigungssignal erzeugt, sowie mit einem ersten Schalter
(SRa), der im Ansprechen vom Betrieb des Beschleunigerbe
triebsmechanismus in den AN- oder AUS-Zustand schaltet,
versehen ist, daß die Beschleunigerabnormität-Erfassungs
einrichtung (M6) das Beschleunigerabnormitätssignal erzeugt,
wenn der erste Schalter in der einen unbetätigten Zustand
des Gaspedals (7) anzeigenden Stellung ist sowie das Be
schleunigungssignal des ersten Fühlers (Ra) einen gegen
über einem vorgeschriebenen Beschleunigungsbetriebswert
(Va2) größeren Wert angibt, daß die Drosselklappenöffnungs
wert-Erfassungseinrichtung (M7) mit einem zweiten Fühler
(13, Rb), der ein dem Wert der Drosselklappenöffnung ent
sprechendes Drosselklappensignal erzeugt, sowie mit einem
zweiten Schalter (SWb), der im Ansprechen auf das Öffnen
und Schließen der Drosselklappe (11) in den AN- oder AUS-Zu
stand schaltet, versehen ist und daß die Drosselklap
penabnormität-Erfassungseinrichtung (M8) das Drosselklap
penabnormitätsignal erzeugt, wenn der zweite Schalter
(SWb) in der einen Schließzustand der Drosselklappe anzei
genden Stellung ist sowie das Drosselklappensignal des
zweiten Fühlers (Rb) einen gegenüber einem vorgeschriebe
nen Wert (Vb2) der Drosselklappenöffnung größeren Wert
angibt.
3. Drosselklappen-Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Klappenabnormität-Erfassungsein
richtung (M9) das Drosselklappenabnormitätssignal erzeugt,
wenn das Beschleunigungssignal einen gegenüber einem zweiten
vorgeschriebenen Beschleunigungsbetriebswert (Va1) gerin
geren Wert angibt und das Drosselklappensignal einen ge
genüber einem zweiten vorgeschriebenen Wert (Vb1) der Dros
selklappenöffnung größeren Wert angibt.
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WO2008014865A1 (de) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Einrichtung und verfahren zur betätigung einer leistungssteuerungseinrichtung einer brennkraftmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04231631A (ja) | 1992-08-20 |
US5163402A (en) | 1992-11-17 |
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