DE9007817U1 - Lastverstelleinrichtung - Google Patents
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Description
VDO Adolf Schindling AG Gräfstraße
6000 Frankfurt/Main 90
AZ 2519
Lastverstelleinrichtung
Lastverstelleinrichtung mit einer die Leistung einer Brennkraftmaschine bestimmenden Drosselklappe, die mit
einer im Drosselklappengehäuse gelagerten Drosselklappenwelle drehfest verbunden ist, wobei die Drosselklappenwelle
eine fahrpedalseitige, mechanische Anlenkseite und eine stellmotorige Anlenkseite aufweist, der ein
Kupplungselement zum mechanischen Entkoppeln der Drosselklappe von einem Stellmotor zugeordnet ist, sowie
einer Einrichtung zum Rückmelden der jeweiligen Position der Drosselklappenwelle an eine elektronische Regeleinrichtung
.
Bei dieser bekannten Lastverstelleinrichtung erfolgt üblicherweise die Ansteuerung der Drosselklappe fahrpedalseitig
über einen mit der Anlenkseite der Drosselklappenwelle verbundenen Mitnehmer, der hierzu mittels
eines Bowdenzugs mit dem Fahrzeugpedal verbunden ist. Bei bestimmten Fahrzuständen, beispielsweise bei einer
Geschwindigkeitsregelung oder bei einer Leerlaufregelung erfolgt die Ansteuerung der Drosselklappenwelle
durch einen der Lastverstelleinrichtung zugeordneten elektrischen Stellmotor. Hierzu geht eine manuelle Regelung
durch den Fahrer voraus. Deshalb ist es notwendig die Drosselklappe für definierte Winkelbereiche von
dem elektrischen Stellmotor mechanisch zu entkoppeln. Aufgrund dieser Entkopplung ist es für die Regelgüte
der Lastverstelleinrichtung erforderlich, die örtliche Position des elektrischen Stellmotors rückzumelden. Die
Erfassung der Position erfolgt durch die Einrichtung zum Rückmelden, die einer Regeleinrichtung zugeordnet
ist. Um jedoch eine Standardisierung zu bereiten, ist es erwünscht, daß das eigentliche, die Position des
Stellmotors elektrisch erfassende Teil der Einrichtung zum Rückmelden auf der fahrpedalseitigen, mechanischen
Anlenkseite der Lastverstelleinrichtung zugeordnet ist.
Demgegenüber liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde,
eine Lastverstelleinrichtung derart auszubilden, daß alle für die Rückmeldeeinrichtung wesentlichen Teile
platzsparend und gut geschützt untergebracht werden können. Gelöst wird die Aufgabe dadurch,
daß die Einrichtung zum Rückmelden ein erstes, auf der Drosselklappenwelle drehfest angeordnetes mit
einem ersten Potentiometer zusammenwirkendes Übertragungsglied und daneben ein zweites, auf der Drosselklappenwelle
frei drehbar gelagertes mit einem zweiten Potentiometer zusammenwirkendes Übertragungsglied aufweist.
Hierdurch hat man eine sehr kostengünstige und platzsparende Anordnung aller wesentlichen Teile der
Einrichtung zum Rückmelden auf der Drosselklappenwelle untergebracht. Dies wird insbesondere dadurch erreicht,
daß die beiden Potentiometer und die zugehörigen Übertragungsglieder nebeneinander angeordnet sind. Dies
wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß das auf der Drosselklappenwelle drehfest angeordnete Übertragungsglied
als Drosselklappenhebel ausgebildet ist, der über einen Schleifermitnehmer mit dem ersten
Potentiometer im Kontakt steht, wobei alle Teile in einem Gehäuse untergebracht sind. Die Unterbringung der
Potentiometer, Schleifermitnehmer und Übertragungsglieder in einem einzigen Gehäuse gewährleistet einen
guten Schutz gegen Beschädigung und Verschmutzung.
In einer
Weiterbildung ist das zweite auf der Drosselklappenwelle
frei drehbar gelagerte Übertragungsglied als Mitnehmerelement mit mindestens einem Anschlag ausgebildet,
gegen das der Drosselklappenhebel zur Anlage bringbar ist und das über einen zweiten Schleifermitnehmer
mit dem zweiten Potentiometer im Kontakt steht, der in der gleichen Ebene angeordnet ist wie der
erste Potentiometer. Hierdurch erhält man auf kleinstem Bauraum eine sehr kompakte Anordnung.
In weiterer Ausgestaltung der Neuerung ist es vorteilhaft, daß das zweite Mitnehmerelement ein Freilaufsegment
mit einem Anschlag aufweist, in dem der Drosselklappenhebel verstellbar ist und daß das Mitnehmerelement
an der stellmotorigen Anlenkseite über ein Getriebeelement mit einem über eine Regeleinrichtung steuerbaren
Elektromotor antriebsverbunden ist. Durch den im Mitnehmerelement vorgesehenen Anschlag wird sichergestellt,
daß im Leerlaufregelbereich der Drosselklappenhebel verstellt wird. Über den zweiten Potentiometer
wird über die Istwerterfassungseinrichtung die entsprechende Sollwert-Information an die Regeleinrichtung
weitergegeben und dadurch der Elektromotor zur Verstellung der Drosselklappe angesteuert, bis die
Drosselklappe auf den gewünschten Sollwert eingestellt ist,der dann mit dem vom ersten Potentiometer ermittelten
Istwert verglichen wird. Wird der Fahrpedalhebel und dadurch der Drosselklappenhebel verstellt, so verharrt
das Mitnehmerelement in seiner Lage, da der Drosselklappenhebel sich aufgrund der vorteilhaften Anordnung
frei bewegen kann.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Neuerung besteht
darin, daß das Mitnehmerelement an der stellmotorigen
Anlenkseite über ein Getriebeelement mit einem über eine Regeleinrichtung steuerbaren Elektromotor antriebsverbunden
ist. Hierdurch erhält man auf einfache Weise eine Antriebsverbindung zwischen der Drosselklappenwelle
und dem Elektromotor.
In weiterer Ausgestaltung der Neuerung ist es vorteilhaft,
daß das Fahrzeugpedal mittel- oder unmittelbar über einen auf der Drosselklappenwelle in einem definierten
Bereich frei verschwenkbaren Sollwerthebel mit dem Drosselklappenhebel antriebsmäßig verbunden ist und
daß auf der Drosselklappenwelle ein Freilaufhaken drehfest angeordnet ist, der in ein im Sollwerthebel vorgesehenes
Freilaufsegment eingreift, über eine Rückzugfeder gegen einen das Freilaufsegment begrenzenden
Anschlag zur Anlage gebracht wird und über die Drosselklappenwelle mit dem Drosselklappenhebel antriebsmäßig
verbunden ist. Die Rückzugfeder wirkt mittels des Hebelarms auf die Drosselklappenwelle ein und zieht
diese aus Sicherheitsgründen in Schließrichtung. Durch die Unterbringung des Istwertpotentiometers-Drosselklappe
und des Istwertpotentiometers-Leerlaufregelbereich in einer Ebene sowie durch die platzsparende
Anordnung des Drosselklappenhebels und des Mitnehmers in einem staubgeschützten Gehäuse erhält man insgesamt
ein sehr kompaktes Stellglied. Ferner kann der Sollwerthebel als Drosselklappenantriebshebel und für den
Leerlaufregelbetrieb eingesetzt werden.
Eine sehr platzsparende Anordnung erhält man auch dadurch,
daß die beiden Potentiometer in einer Ebene angeordnet sind.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung der prinzipiellen Funktion der erfindungsgemäßen
Lastverstel!einrichtung,
Figur 2 einen Längsquerschnitt des Stellglieds mit der zugehörigen Drosselklappenwelle,
Figur 3 einen auf der Drosselklappenwelle angeordneten Drosselklappenhebel und einen
ebenfalls auf der Drosselklappenwelle angeordneten Mitnehmer,
Figur 4 das Mitnehmerelement mit einem Freilaufsegment.
Die in dem Rahmen 18 dargestellten Teile gemäß Figur 1 bilden ein Stellglied bzw. eine Lastverstelleinrichtung
10, wobei die Teile in einer Baueinheit zusammengefaßt sind. Zu der Lastverstelleinrichtung 10 gehört
ein Stellmotor bzw. Elektromotor 14, der über ein nur schematisch angedeutetes Getriebe 4 mit einer Drosselklappe
9 antriebsmäßig verbunden ist. Über das Getriebe 4 werden die Stellkräfte des Elektromotors 14 zur
Drosselklappe 9 übertragen und dadurch wird eine Verstellung in die gewünschte Position herbeigeführt.
Wie aus Figur 1 hervorgeht, kann die Lastverstelleinrichtung 10 über ein Fahrpedal 1 verstellt werden,
wobei durch Betätigung des Fahrpedals 1 ein Hebel 3 verstellt und über eine Rückzugfeder 2 in
Leerlaufrichtung LL vorgespannt wird. Das Fahrpedal 1
ist mittels eines Gaszugs 5 an einen Mitnehmer 6 angeschlossen, so daß bei Betätigung des Fahrpedals l
der Mitnehmer 6 in Richtung des Vollastanschlags VL verschoben wird. An den Mitnehmer 6 sind Rückstellfedern
7 angeschlossen, die diesen in Leerlaufrichtung LL vorspannen. Solange der Gaszug 5 nicht beaufschlagt
wird, liegt der Mitnehmer 6 an dem ihm zugeordneten Leerlaufanschlag LL an. Durch die ortsfeste Anordnung
der Feder 12 wird eine direkte Rückstellung der Drosselklappe 9 erreicht. Die Funktion der Feder ist nachstehend
näher beschrieben und in Figur 2 veranschaulicht.
Die Lastverstelleinrichtung weist neben dem ersten Steuerelementteil 8 ein zweites Steuerelementteil 16
auf, das mit einem Elektromotor 14 verbindbar ist. Das Steuerelementteil 16 ist in Figur 1 ebenfalls nur schematisch
angedeutet und kann einem in der Zeichnung nicht dargestellten Getriebe entsprechen. Die beiden
Steuerelementteile 8 und 16 sind nicht fest miteinander verbunden, sondern nur in eine Bewegungsrichtung und
zwar in Aufregelrichtung kuppelbar.
In Figur 1 ist die elektronische Regeleinrichtung 17, die Aufbereitungs-, Logik- und Regelschaltungen enthält,
schematisch angedeutet. In ihrem Digitalteil speichert die Regeleinrichtung 17 Werte für die Fahrfahrzeuganpassung
und verarbeitet die digitalen oder digitalisierten Werte verschiedener Eingangsgrößen, die
dann die gewünschte Stellung der Drosselklappe 9 über ein Analogteil regeln. Mit der elektronischen Regelein-
richtung 17 wirkt eine zu dem Steuerelementteil 8 gehörende Istwerterfassungseinrichtung 19 sowie eine dem
zweiten Steuerelementteil 16 zugeordnete, die jeweilige Position dieses SteuerelementteiIs 16 ermittelnde Istwerterfassungseinrichtung
20 zusammen.
Die erste Istwerterfassungseinrichtung 19 gemäß Figur 1 entspricht einem ersten Potentiometer 23 und die zweite
Istwerterfassungseinrichtung 20 entspricht dem in den Figuren 2 und 3 dargestellten Potentiometer 24.
Die Regeleinrichtung 17 hat die Aufgabe, alle eingegebenen Signale, z.B. die Motordrehzahl, mittels der
Potentiometer 23, 24 (Figur 2) zu erfassen und miteinander zu vergleichen. Weicht beispielsweise die Istdrehzahl
von der Sollwertdrehzahl ab, so wird das Stellglied so lange angesteuert, bis sich die vorgegebene
Drehzahl eingestellt hat.
Von der elektronischen Regeleinrichtung 17 werden darüberhinaus über einen Leerlaufkontakt 29, der von dem
Mitnehmer 6 aktiviert wird, Signale erfaßt, wenn dieser an dem ihm zugeordneten Leerlaufanschlag LL zur Anlage
kommt.
Die elektronische Regeleinrichtung 17 dient im Zusammenwirken mit der Istwerterfassungseinrichtung 19 bzw.
20 und den externen Bezugsgrößen dem Zweck, eine Sicherheitslogik betreffend der Steuerung des ersten
und zweiten Steuerelementteils 8,16 aufzubauen. Sobald die elektronische Regeleinrichtung 17 oder der Elektromotor
14 nicht mehr einwandfrei funktionieren, wird die Drosselklappe 9 durch die in Richtung der maximalen
· t
Leerlaufstellung vorgespannte Feder 43 in die Leerlauf
not Stellung LLnot bewegt.
In den Figuren 2 und 3 ist das in Figur 1 nur schematisch
in dem Rahmen 18 dargestellte Stellglied 10 im Detail dargestellt. Es besteht aus einem Drosselklappengehäuse
30, in dem eine Drosselklappenwelle 32 mit einer Drosselklappe 9 angeordnet ist. Auf der fahrpedalseitigen,
mechanischen Anlenkseite ist auf dem Ende der Drosselklappenwelle 32 ein Sollwerthebel 39 mittels
eines Wälzlagers 51 in einem definierten Bereich frei drehbar gelagert. Der Sollwerthebel 39 weist ein Freilaufsegment
41 (Figur 4) auf, der zur Aufnahme eines Freilaufhakens 40 dient, der an einem Hebelarm 44 fest
angeordnet ist. Die von dem Fahrpedal 1 ausgehenden Stellkräfte werden über den Sollwerthebel 39 und den
Freilaufhaken 40 auf die Drosselklappenwelle 32 übertragen. Wird die Drosselklappenwelle 32 im Leerlaufregelbereich
über den Elektromotor 14 verstellt, so kann der Freilaufhaken 40 sich im Frei lauf segment 41 frei
bewegen. Der Sollwerthebel 39 steht ferner über den Freilaufhaken 40 auf der stellmotorigen Anlenkseite der
Drosselklappenwelle 32 mit einem Drosselklappenhebel 21 in Antriebsverbindung, der drehfest mit der Drosselklappenwelle
32 verbunden ist. Auf der zur Drosselklappe 9 gerichteten Oberfläche des Drosselklappenhebels
21 befindet sich ein erster Schleifermitnehmer 22, der mit einem ersten Potentiometer 23 in Kontakt
steht.Die Drosselkalappe 9 kann sich frei bewegen, wenn der Sollwerthebel 39 gegen den Anschlag bzw. Leerlaufanschlag
46 anliegt. Der Potentiometer 23 und der Schleifermitnehmer 22 sind in Figur 1 durch die Istwerterfassungseinrichtung
19 schematisch wiedergegeben,
die die Istwertposition der Drosselklappenwelle 32 als Signal an die Regeleinrichtung 17 weiterleitet.
Dicht neben dem Drosselklappenhebel 21 befindet sich eine als Mitnehmerelement 25 ausgebildete Freilaufglocke
45, die mittels eines Gleitlagers 54 auf der Drosselklappenwelle 32 frei drehbar gelagert ist und an
ihrem oberen Ende einen Steg 56 aufweist, der auf das obere Ende des Drosselklappenhebels 21 übergreift. An
dem Steg 56 ist ein zweiter Schleifer 37 angeordnet, der mit einem zweiten Potentiometer 24 Kontakt hat. Der
zweite Potentiometer 24 und der Schleifer 37 sind in Figur 1 durch die Istwerterfassungseinrichtung 20 schematisch
wiedergegeben, die ein entsprechendes Signal für den Leerlaufregelbereich an die Regeleinrichtung 17
weiterleitet. Der Mitnehmer bzw. die Freilaufglocke 45 ist mit einem zylindrischen Ansatz zur Aufnahme eines
Antriebsrades 59 ausgestattet, das über ein in Figur 1 scheiuatisch dargestelltes Getriebe 4 mit dem Elektromotor
14 antriebsverbindbar ist.
Ferner weist das Mitnehmerelement 2 5 einen Anschlag 46 auf, gegen den der Drosselklappenhebel 21 mittels der
Rückzugfeder 42 gezogen wird, so daß der Elektromotor 14 über das Mitnehmerelement 25 und den Drosselklappenhebel
21 die Drosselklappe 9 für den Leerlaufregelbereich verstellen kann. Wird das Fahrzeugpedal 1
betätigt , dann wird der Elektromotor 14 deaktiviert, so daß sich in dem Freilaufsegment 27 das Mitnehmerelement
25 des Drosselklappenhebels 21 freibewegen kann. Die Drosselklappe 9 wird nun mittels des Sollwerthebels
39 verstellt.
Die beiden Potentiometer 23,24, das Mitnehmerelement 25, der Drosselklappenhebel 32 sowie die Schleifermitnehmer
22,37 befinden sich in einem geschlossenen Gehäuse 36, so daß diese Teile vor Schmutz und
Beschädigungen geschützt sind. Vorteilhaft ist es auch, wenn die beiden Potentiometer 23,24 in einer Ebene auf
zwei unterschiedlichen Kreisbahnen angeordnet sind, und daß das Mitnehmerelement 25 und der Drosselklappenhebel
21 dicht nebeneinander angeordnet sind, so daß auf kleinstem Raum sämtliche Teile des Stellgliedes 10
untergebracht werden können.
Claims (8)
1. Lastverstelleinrichtung mit einer die Leistung einer Brennkraftmaschine bestimmenden Drossel
klappe, die mit einer im Drosselklappengehäuse gelagerten Drosselklappenwelle drehfest verbunden
ist, wobei die Drosselklappenwelle eine fahrpedalseitige, mechanische Anlenkseite und eine
stellmotorige Anlenkseite aufweist, der ein Kupplungselement zum mechanischen Entkoppeln der
Drosselklappe von einem Stellmotor zugeordnet ist, sowie einer Einrichtung zum Rückmelden der
jeweiligen Position der Drosselklappenwelle an eine elektronische Regeleinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung zum Rückmelden ein erstes, auf der Drosselklappenwelle (32)
drehfest angeordnetes, mit einem ersten Potentiometer (23) zusammenwirkendes Übertragungsglied
und daneben ein zweites, auf der Drosselklappenwelle (32) frei drehbar gelagertes mit einem
zweiten Potentiometer (24) zusammenwirkendes Übertragungsglied aufweist.
2. Lastverstelleinrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Drosselklappenwelle
(32) drehfest angeordnete Übertragungsglied als Drosselklappenhebel (21) ausgebildet ist, der
über einen Schleifer (22) mit dem ersten Potentiometer (23) im Kontakt steht, wobei alle Teile
in einem Gehäuse untergebracht sind.
3. Lastverstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite auf der Drosselklappenwelle
(32) frei drehbar gelagerte Übertragungsglied als Mitnehmerelement (25) mit mindestens
einem Anschlag (46) ausgebildet ist, das gegen den Drosselklappenhebel (21) zur Anlage
bringbar ist und das über einen zweiten Schleifer (37) mit dem zweiten Potentiometer (24) in
Kontakt steht.
4. Lastverstelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mitnehmerelement
(25) ein Freilauf segment (27) mit mindestens einem Anschlag (46) aufweist, gegen das der Drosselklappenhebel
(21) zu Anlage bringbar ist.
5. Lastverstelleinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ,dadurch gekennzeichnet,
daß das Mitnehmerelement (25) an der Stellmotorigen Anlenkseite über ein Getriebeelement
mit einem über eine Regeleinrichtung (17) steuerbaren Elektromotor (14) antriebsverbunden
ist.
6. Lastverstelleinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Fahrzeugpedal (1) mittel- oder unmittelbar über einen auf der Drosselklappenwelle
(32) in einem definierten Bereich frei verschwenkbaren Sollwerthebel (39) mit dem Drosselklappenhebel
(21) antriebsseitig verbunden ist.
7. Lastverstelleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Drosselklappenwelle
(32) ein Freilaufhaken (40) drehfest angeordnet ist, der in ein im Sollwerthebel (39) vorgesehenes
Freilaufsegment (41) eingreift, über eine Rückzugfeder (42) gegen einen das Freilaufsegment
(41) begrenzenden Anschlag (26) zur Anlage gebracht wird und über die Drosselklappenwelle
(32) mit dem Drosselklappenhebel (21) antriebsmäßig verbunden ist, wobei die Rückzugfeder
(42) mittels des Hebelarms (44) auf die Drosselklappe (32) einwirkt und diese in Schließrichtung
zieht.
8. Lastverstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Potentiometer
(23,24) in einer Ebene angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9007817U DE9007817U1 (de) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Lastverstelleinrichtung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4014508A DE4014508A1 (de) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Lastverstelleinrichtung |
DE9007817U DE9007817U1 (de) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Lastverstelleinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9007817U1 true DE9007817U1 (de) | 1997-03-27 |
Family
ID=25892911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9007817U Expired - Lifetime DE9007817U1 (de) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Lastverstelleinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9007817U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1160433A3 (de) * | 2000-05-29 | 2002-11-06 | Pierburg GmbH | Potentiometeranordnung für eine Brennkraftmaschine |
-
1990
- 1990-05-07 DE DE9007817U patent/DE9007817U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1160433A3 (de) * | 2000-05-29 | 2002-11-06 | Pierburg GmbH | Potentiometeranordnung für eine Brennkraftmaschine |
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