DE4327259A1

DE4327259A1 - Throttle valve device for internal combustion engines

Info

Publication number: DE4327259A1
Application number: DE4327259A
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Mueller
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1993-08-13
Filing date: 1993-08-13
Publication date: 1995-02-16
Also published as: EP0638716B1; EP0638716A1; DE59407898D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Drosselklappeneinrich tung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a throttle valve device device according to the preamble of claim 1.

Eine solche Einrichtung ist mit der DE-A1-38 11 892 veröffentlicht und weist dort einen elektromotori schen Antrieb auf, der eine Verstellung der Dros selklappe unabhängig von der vom Motorbetreiber eingestellten Gaspedalstellung ermöglicht.Such a device is known from DE-A1-38 11 892 published and has an electric motor there on the drive that adjusts the Dros selflap independent of that of the engine operator set accelerator pedal position.

Der elektromotorische Antrieb erfolgt durch einen Elektromotor, der über ein Getriebe auf die Dros selklappenwelle einwirkt.The electric motor is driven by a Electric motor, which has a gearbox on the Dros selflap shaft acts.

Zur Aufrechterhaltung eines Notfahrbetriebes bei Ausfall der Regelung oder des Elektromotors ist eine Notfahreinrichtung vorgesehen, bei der eine Elektrokupplung die Drosselklappenwelle direkt mit dem Fahrpedal verbindet, wobei vorspringende Klauen in entsprechende Ausnehmungen einrasten sollen.To maintain emergency operation at Failure of the control or the electric motor an emergency driving facility is provided, in which a Electric clutch directly with the throttle valve shaft connects the accelerator pedal, projecting claws should snap into corresponding recesses.

Diese Einrichtung weist die Nachteile auf, daß die Elektrokupplung bewegliche elektrische Anschlußlei tungen hat und, je nach dem, wie die Klauen ein rasten, eine fehlerhafte Zuordnung des Fahrpedals zur Drosselklappenstellung erfolgen kann.This device has the disadvantages that the Electrical coupling movable electrical connection line has and, depending on how the claws rest, an incorrect assignment of the accelerator pedal for throttle valve position.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine angegebene Einrichtung derart zu ge stalten, daß ruhende elektrische Anschlußleitungen verwendet werden können und eine genaue Zuordnung des Fahrpedals zur Drosselklappenstellung erfolgt, wenn eine Notlaufsituation vorliegt.Proceeding from this, the object of the invention based on such a specified facility stalten that static electrical connecting cables can be used and an exact assignment of the accelerator pedal to the throttle valve position, if there is an emergency running situation.

Diese Aufgabe ist mit den im Patentanspruch 1 ange gebenen Merkmalen gelöst worden. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is with the in claim 1 given features have been solved. Beneficial Further training is in the subclaims specified.

Mit der Erfindung erzielbare Vorteile werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbei spiels angegeben, das in der Zeichnung dargestellt ist.Advantages achievable with the invention are in the following description of an embodiment game specified that shown in the drawing is.

Diese zeigt schematisch eine Drosselklappeneinrich tung 1 nach der Erfindung mit Wänden eines Gehäuses 2 und einer auf einer Drosselklappenwelle 3 be festigten und in einem Luftansaugkanal 4 angeordne ten Drosselklappe 5. An der Drosselklappenwelle 3 sind ein Potentiometer 6 und ein Drosselhebel 7 be festigt, wobei an diesem ein Elektromotor 8 an greift, entweder direkt oder über ein Getriebe.This shows schematically a Drosselklappeneinrich device 1 according to the invention with walls of a housing 2 and a be on a throttle valve shaft 3 and in an air intake duct 4 th throttle valve 5th On the throttle valve shaft 3 , a potentiometer 6 and a throttle lever 7 are fastened, with this an electric motor 8 engages, either directly or via a transmission.

Ein Betätigungshebel 9 ist mit einem Fahrpedal 10 verbunden und nach Maßgabe eines Motorbetreibers zu verstellen. Bei entlastetem Fahrpedal liegt der Be tätigungshebel 9 unter der Kraft einer Rück stellfeder 11 gegen einen von einer Einstell schraube 12 gebildeten Leerlaufanschlag an.An actuating lever 9 is connected to an accelerator pedal 10 and can be adjusted in accordance with an engine operator. When the accelerator pedal is released, the actuating lever 9 is under the force of a return spring 11 against an idle stop formed by an adjusting screw 12 .

Die Stellung des Betätigungshebels 9 wird durch ein mit dem Hebel 9 verbundenes Potentiometer 13 er faßt.The position of the operating lever 9 is by a lever 9 connected to the potentiometer 13 he summarizes.

Ein elektrischer Magnetsteller 14 ist mit einem Spulensystem 15 mit dem Gehäuse 2 verbunden und weist ein Stellglied 16 auf, daß zwei Hebelansätze 17, 18 aufweist. Ein Hebelansatz 17 ist mit dem Drosselhebel 7 in der Art verbunden, daß ein aus zwei Elementen 19, 20 und einer zusammenhaltenden Feder 21 gebildetes Klammerelement 22 beide erfaßt und gegenseitig ausrichtet. Ein gleiches Klammer element 22 erfaßt den anderen Hebelansatz 18 und den Betätigungshebel 9. Bei aktiviertem Magnetstel ler 14 wird das Stellglied 16 in einer vorgegebenen Position gehalten, so daß bei der Betätigung des Betätigungshebels 9 und ebenso des Drosselhebels 7 das Klammerelement 22 durch Verstellen eines Ele mentes 19, 20 entgegen der Kraft der Feder 21 auf geweitet wird, wobei dieses Element 19, 20 dann vom Hebelansatz 17, 18 abhebt und das andere sich am Hebelansatz 17, 18 abstützt, wobei der Drosselhebel 7 bzw. der Betätigungshebel 9 vom sich abstützenden Element 19, 20 abhebt.An electrical magnetic actuator 14 is connected to the housing 2 by a coil system 15 and has an actuator 16 that has two lever projections 17 , 18 . A lever extension 17 is connected to the throttle lever 7 in such a way that a clamp element 22 formed from two elements 19 , 20 and a spring 21 holding together both detects and aligns them with one another. The same bracket element 22 detects the other lever shoulder 18 and the operating lever 9th With activated Magnetstel ler 14 , the actuator 16 is held in a predetermined position, so that upon actuation of the actuating lever 9 and also the throttle lever 7, the clamp element 22 is expanded by adjusting an element 19 , 20 against the force of the spring 21 , whereby this element 19 , 20 then lifts off the lever extension 17 , 18 and the other is supported on the lever extension 17 , 18 , the throttle lever 7 or the actuating lever 9 lifting off the supporting element 19 , 20 .

Es versteht sich von selbst, daß eine Verstellung in beide Richtungen erfolgen kann.It goes without saying that an adjustment can be done in both directions.

Die Potentiometer 6, 13 und der Elektromotor 8 sind über nicht dargestellte elektrische Leitungen mit einem elektronischen Steuergerät verbunden. Der Be tätigungshebel 9 ist nicht betätigt, so daß er ge gen die Einstellschraube 12 anliegt. Dem Steuerge rät werden Betriebswerte für Motorlast, -drehzahl, -temperatur usw. zugeführt und im Steuergerät nach vorgegebenen Programmen in Verbindung mit den Po tentiometersignalen zu Steuersignalen für den Elek tromotor 8 verarbeitet.The potentiometers 6 , 13 and the electric motor 8 are connected to an electronic control unit via electrical lines (not shown). Be the actuating lever 9 is not actuated, so that it rests against the adjusting screw 12 . The Steuerge advises operating values for engine load, speed, temperature, etc. supplied and processed in the control unit according to predetermined programs in connection with the potentiometer signals to control signals for the electric motor 8 .

Beim Anlassen der kalten Brennkraftmaschine wird der Drosselhebel 7 durch den Elektromotor 8 soweit nach rechts geschwenkt, bis eine für das Anlassen geeignete, vom Potentiometer 6 an der Dros selklappenwelle 3 angezeigte Drosselklappenöffnung erreicht wird.When starting the cold internal combustion engine, the throttle lever 7 is pivoted to the right by the electric motor 8 until a throttle valve opening 3 indicated by the potentiometer 6 on the throttle valve shaft 3 is reached.

Bei angelassener Brennkraftmaschine wird der Dros selhebel 7 mit zunehmender Motortemperatur zu rückgestellt, so daß eine Drehzahlsteuerung/-rege lung erfolgen kann.When the internal combustion engine is started, the throttle lever 7 is reset with increasing engine temperature, so that speed control / regulation can take place.

Bei einer durch Schwenken des Betätigungshebels 9 nach rechts angezeigten Belastung der Brennkraft maschine meldet das Potentiometer 6 dem Steuerge rät, daß eine Drosselklappenöffnung gewünscht wird. Diese vorgegebene Drosselklappenöffnung wird erst erreicht, wenn der Drosselhebel 7 durch den Elek tromotor 8 zeitlich nacheilend nach rechts ge schwenkt wird.In a machine indicated by pivoting the operating lever 9 to the right load of the internal combustion engine, the potentiometer 6 advises the Steuerge that a throttle valve opening is desired. This predetermined throttle valve opening is only achieved when the throttle lever 7 by the elec tric motor 8 is lagging behind to the right.

Hierdurch ist eine gedämpfte Drosselklappenöffnung erreicht worden, mit der unter anderem ein Last schlag bei schneller Lastforderung nicht auftreten kann. Es versteht sich von selbst, daß die be schriebenen Funktionsweisen durch das Steuergerät kontrolliert werden und dafür Programme vorgesehen sind.This creates a damped throttle valve opening has been achieved with, among other things, a load impact does not occur with a fast load demand can. It goes without saying that the be the functions described by the control unit are controlled and programs are provided for this are.

Diese dem Betätigungshebel 9 zeitlich nachfolgende Verstellung des Drosselhebels 7 ist auch für den Schließvorgang der Drosselklappe 5 vorgesehen (Schließdämpfung).This adjustment of the throttle lever 7 following the actuating lever 9 is also provided for the closing process of the throttle valve 5 (closing damping).

Mit der erfindungsgeinäßen Drosselklappeneinrichtung 1 ist eine Füllungssteuerung/-regelung möglich ge worden, die keine Rückwirkung auf das vom Motor betreiber betätigte Fahrpedal hat. Es ist möglich geworden, eine öffnungs- und Schließdämpfung durch zuführen. Darüber hinaus ist damit der Vorteil ver bunden, daß die Drosselklappe in ihrem ganzen Stellbereich zu betätigen ist und der Elektromotor selbst stets eine Korrektur der Drosselklappenstel lung in der jeweiligen Relativlage vornehmen kann, auch für den Fall einer Geschwindigkeitsregelung.With the throttle valve device 1 according to the invention, a filling control / regulation has become possible which has no effect on the accelerator pedal operated by the engine operator. It has become possible to implement opening and closing damping. In addition, this has the advantage that the throttle valve can be actuated in its entire adjustment range and the electric motor itself can always correct the throttle valve position in the respective relative position, even in the case of a speed control.

Die Einrichtung weist ruhende elektrische Leitungen auf. Eine Lageregelung des Drosselhebels 7 ist durch die Anordnung des zweiten Potentiometers 13 möglich. Die Einrichtung ist mit einfachem kon struktivem Aufwand erstellbar und bildet eine kom pakte Ausführung.The device has static electrical lines. A position control of the throttle lever 7 is possible by the arrangement of the second potentiometer 13 . The device can be created with simple constructive effort and forms a compact design.

Die erfindungsgemäße Einrichtung läßt sich in ihrer Funktionsweise mit einem bekannten System zur elek trischen/elektronischen Steuerung der Drosselklappe vergleichen, bei dem das Fahrpedal und die Drossel klappenbetätigung nur über elektrische Leitungen verbunden sind, wobei gegenüber diesem System bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ein erhebliches Sicherheitspotential besteht, da weiterhin die be währte mechanische Betätigung vorhanden ist.The device according to the invention can be in their Functioning with a known system for elec trical / electronic control of the throttle valve compare where the accelerator pedal and the throttle flap actuation only via electrical cables are connected, compared to this system the device according to the invention a considerable There is security potential because the be mechanical operation is present.

Beim Auftreten eines Fehlers in der elektrischen Steuerung wird der Elektromotor 8 von der Steuer elektronik abgeschaltet und gleichzeitig auch die Bestromung des Magnetstellers. Die unter Federver spannungen auseinandergezogenen Elemente 19, 20 des Klammerelements 22 finden an dem Hebelansatz 17, 18 des Magnetstellers 14 keinen Halt mehr, so daß sich Drosselhebel 7 und Betätigungshebel 9 durch die Kupplungselement 22 unter Mitnahme des Stellgliedes 16 wieder zueinander ausrichten.If an error occurs in the electrical control, the electric motor 8 is switched off by the control electronics and at the same time the energization of the magnetic actuator. The elements 19 , 20 of the clamp element 22, which are pulled apart under spring tension, no longer find any hold on the lever shoulder 17 , 18 of the magnetic actuator 14 , so that the throttle lever 7 and the actuating lever 9 are aligned with one another again by the coupling element 22 , taking the actuator 16 with them.

Der Verstellung des Betätigungshebels 9 folgt nun direkt der angekoppelte Drosselhebel 7, so daß ein Notbetrieb der Brennkraftmaschine möglich ist.The adjustment of the actuating lever 9 now follows directly the coupled throttle lever 7 , so that emergency operation of the internal combustion engine is possible.

Das Stellglied kann direkt mit dem Magnetanker des Magnetstellers 14 verbunden sein oder durch ein mit dem Magnetanker verbundenes Sperrglied 23 (strichpunktiert angedeutet) arretiert sein.The actuator can be connected directly to the magnetic armature of the magnetic actuator 14 or can be locked by a locking element 23 (indicated by dash-dotted lines) connected to the magnetic armature.

Claims

1. Throttle valve device for internal combustion engines with a throttle lever for electric motor's adjustment of the throttle valve after control signals from an electronic control unit, with an actuating lever for setting the setpoint by an operator operated by an operating pedal and
with an emergency device for direct coupling of the throttle lever to the actuating lever, characterized in that the coupling is carried out by an elec tromagnetic actuator ( 14 ) which is controlled by signals from the control unit.

2. Device according to claim 1, characterized in that the actuator ( 14 ) has an actuator ( 16 ) with two lever lugs ( 17 , 18 ) that is fixed in normal operation relative to the throttle housing ( 2 ), the lever lugs ( 17 , 18th ) are each coupled via a bracket element ( 22 ) to the throttle lever ( 7 ) and the actuating lever ( 9 ), which enables opposing throttle lever and actuating lever adjustments by widening the spring loaded clamp elements ( 22 ).

3. Device according to claim 2, characterized in that the actuator ( 16 ) is connected directly to the magnet armature of the magnetic actuator ( 14 ).

4. Device according to claim 2, characterized in that the actuator ( 16 ) is locked by a locking element connected to a magnet armature ( 23 ).