EP0402521B1 - Lastverstelleinrichtung - Google Patents

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EP0402521B1
EP0402521B1 EP89119153A EP89119153A EP0402521B1 EP 0402521 B1 EP0402521 B1 EP 0402521B1 EP 89119153 A EP89119153 A EP 89119153A EP 89119153 A EP89119153 A EP 89119153A EP 0402521 B1 EP0402521 B1 EP 0402521B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
throttle valve
valve spindle
adjustment device
spindle
value detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP89119153A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0402521A1 (de
Inventor
Matthias Zentgraf
Gerd Hickmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mannesmann VDO AG
Original Assignee
Mannesmann VDO AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann VDO AG filed Critical Mannesmann VDO AG
Publication of EP0402521A1 publication Critical patent/EP0402521A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0402521B1 publication Critical patent/EP0402521B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D2011/101—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles
    • F02D2011/103—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being alternatively mechanically linked to the pedal or moved by an electric actuator

Definitions

  • the invention relates to a load adjustment device according to the preamble of claim 1.
  • Such a load adjustment device is known from DE-A-3 815 734.
  • the throttle valve is usually actuated on the accelerator pedal side via a driver connected to the articulation side of the throttle valve shaft, which is connected to the accelerator pedal, for example, by means of a Bowden cable.
  • the throttle valve shaft is actuated by an electric servomotor assigned to the load adjustment device, which thus precedes the manual control by the driver. This results in the need to mechanically decouple the throttle valve from the electric servomotor for defined angular ranges. Due to this decoupling, it is necessary for the control quality of the load adjustment device to report the local position of the electric servomotor.
  • the position is recorded by the Device for feedback, which is assigned to a control device, where, due to the design, in the sense of standardization, the actual part of the device for feedback that electrically detects the position of the servomotor is arranged on the accelerator pedal-side, mechanical linkage side of the load adjustment device.
  • the position of the servomotor or of the coupling element is thus mechanically transmitted to the actual value detection device by means of the push-through shaft.
  • the actual value detection device can have a potentiometer mounted in the throttle valve housing and a slider that cooperates with it and is connected to the second transmission element.
  • the first and / or the second transmission element is advantageously designed as a lever.
  • the throttle valve expediently has a semicircular profile in the region of the throttle valve shaft with the inner curvature corresponding to the outer curvature of the throttle valve shaft.
  • Fasteners advantageously connect in the plane of symmetry of the semicircular profile, the throttle valve with the throttle valve shaft.
  • the fasteners can for example. be designed as screws that pass through the recesses in the throttle valve and are screwed into threaded bores of the throttle valve shaft.
  • a cover plate which has a semicircular profile in the central region with an internal curvature corresponding to the outer curvature of the throttle valve shaft, the fastening means connecting the throttle valve and the cover plate to one another on both sides of the throttle valve shaft.
  • Figure 1 illustrates the basic function of the load adjustment device, shown in a speed limit control / idle control actuator in the function of the idle control in the emergency position.
  • the figure shows an accelerator pedal 1 with which a lever 2 can be displaced between an idle stop LL and a full load stop VL.
  • the lever 2 can move a driver 4, which is movable between a further idle stop LL and a further full load stop VL, in the direction of the associated full load stop VL via a throttle cable 3 and is biased in the idle direction by means of a return spring 5 acting on the throttle cable 3.
  • Two return springs 6a and 6b acting on the driver 4 bias the latter in the idling direction, the springs 6a and 6b being designed such that they have redundant effects on the return drive.
  • the driver 4 When the throttle cable 3 is not acted on, the driver 4 thus bears against the idling stop LL assigned to it.
  • the driver 4 can also be moved by means of an automatic train 7 of an automatic transmission, not shown.
  • the driver 4 interacts directly with a first control element part 8a, which serves to adjust the throttle valve 9 of an internal combustion engine.
  • the end of the first control element part 8a facing the driver 4 is provided with a recess 10 which engages behind an extension 11 of the driver 4.
  • the load adjustment device has a spring 12a, which the control element part 8a loaded in the idle direction.
  • This fixed arrangement of the spring 12a results in a direct return of the throttle valve 9, the spring being effective over the entire adjustment range of the control element part 8a and thus the entire load range of the internal combustion engine, and the force of the springs 6a and 6b can thus be reduced.
  • the load adjustment device has a second control element part 8b which can be connected to an electric motor 14 via a coupling 13.
  • the second control element part 8b has an extension 15, the first control element part 8a protruding on the side of the extension 15 facing the maximum idle position into its actuating path and thus the actuating path of the second control element part 8b .
  • a movement of the second control element part 8b in the full load direction thus leads to the attachment of the projection 15 on the first control element part 8a, which can then be moved in the full load direction by means of the electric motor 14 against the force of the spring 12a.
  • the load adjustment device is controlled by means of an electronic control device 17.
  • the electronic control device 17 also detects signals emanating from an idle contact 19, which is activated whenever the driver 4 bears against the idle stop LL assigned to it.
  • external state variables relating to the internal combustion engine or generally relating to the motor vehicle equipped with the latter are entered into and retrieved from the control electronics 17 and transferred from the control electronics to the electric motor 14 acting on the second control element part 8b.
  • the electronic control device 17 thus serves in cooperation with the two actual value detection devices 18 and 18 'and the no-load contact 19 and the external reference variables, the purpose of building a safety logic relating to the control of the first and second switching element parts 8a and 8b and driver 4. If the electronic control device 17 or the electric motor 14 does not function properly, a spring 20, which is biased in the direction of the maximum idle position, causes the second control element part 8b to be brought into an idle emergency position LL Not .
  • the load adjustment device is provided with a contact 27, which covers the entire idle control range of the second control element part 8b, with a switching point at LL max .
  • a speed limit control in the partial load / full load range of the internal combustion engine is to be carried out via the electronic control device 17 and the electric motor 14, the second control element part 8b is coupled to the electric motor 14 via the coupling 13, a movement of the second control element part 8b towards full load initially leads to a corresponding one Movement of the first control element part 8a up to a position LL max .
  • the contact 27 switches and thus sends a signal to the electronic control device 17 that this detects in the sense of a speed limit control.
  • the frame 28 makes it clear that the parts enclosed by it form a structural unit.
  • Reference number 24 denotes a pedal contact switch.
  • FIGS. 2 to 4 illustrate the structural design of the load adjustment device with the particular detection of the position of the electric actuator by means of the actual value detection device 18 associated therewith.
  • Shown is the throttle valve housing 30 with a throttle valve shaft 32, which is mounted in two bearings 31 of the throttle valve housing 30 and is designed as a tube this is, in a manner to be described in more detail, the one not shown in FIG. 1, since it is arranged perpendicular to the plane of the drawing Throttle valve connected.
  • the reference numeral 33 denotes the mechanical linkage side on the accelerator pedal, that is to say the linkage side assigned to the driver 4, and the reference number 34 indicates the linkage side assigned to the servomotor, that is to say the electric motor 14.
  • the driver 4 illustrates the pivotable mounting of the driver 4 in a housing cover 35 of the throttle valve body 30 with respect to the articulation side 33.
  • the driver 4 is non-rotatably connected to a lever 36, which in the broadest sense forms part of the driver 4 and can be connected to the throttle cable 3.
  • the mounting of the driver 4 is concentric with the mounting of the throttle valve shaft 32.
  • the first control element part 8a which is also designed as a lever, is connected to this in a rotationally fixed manner and projects with an axial extension 37 into the movement path of the driver 4. In the sense of the freewheeling function in the idling range of driver 4 and first control element part 8a as shown in FIG.
  • driver 4 has a radial projection 38 which interacts with axial extension 37 and which defines defined free-running of driver 4 and first control element part 8a in a small angle of rotation range allowed.
  • the position of the first control element part 8a or the throttle valve shaft 32 connected to it in a rotationally fixed manner detects the actual value detection device 18 ', which consists of a potentiometer 39 inserted into the throttle valve housing 30 and a grinder 40 connected to the throttle valve shaft 32 in a rotationally fixed manner.
  • the throttle valve shaft 32 is driven via the electromotive articulation side 34, as can be seen from the illustration in FIG. 4, via a reduction gear. Shown is the electric motor 14 with pinion 41, which meshes with a large idler gear 42 and is rotatably connected concentrically to the axis of rotation with a further pinion 43, which meshes with another idler gear 44. It can be seen from the illustration in FIG. 2 that the intermediate gear 44 can be brought into the operative position with the throttle valve shaft 32 via a clutch element 45, which FIG.
  • FIG 3 illustrates in addition, the connection of the throttle valve shaft 32 to the coupling element 45 via a key passing through an angular recess 46, the angular recess 46 being dimensioned such that there is a free-wheeling range of approximately 80 ° between the throttle valve shaft 32 and the coupling element 45, thereby manually controlling the Throttle valve is not affected.
  • FIG. 3 shows that a push-through shaft 48 is inserted through the tubular throttle valve shaft 32.
  • the shaft end assigned to the articulation side 34 is connected in a rotationally fixed manner to a lever 49 formed from sheet metal, which is firmly connected to the outside of the coupling element 45.
  • a rotary movement of the coupling element 45 thus leads to a corresponding rotary movement of the push-through shaft 48.
  • the free end of the push-through shaft 48 assigned to it is connected in a rotationally fixed manner to a further lever 50 which is provided with a radial projection 51.
  • a further wiper 52 is connected to this, which interacts with a further potentiometer 53 arranged in the throttle valve housing 30, wiper 52 and potentiometer 53 form the actual value detection device 18 assigned to the push-through shaft 48 Contact 27 takes up.
  • FIGS. 5, 6a and 6b illustrate possible types of fastening of the throttle valve 55 to the throttle valve shaft 32.
  • the throttle valve 55 has a semicircular profile in the region of the throttle valve shaft 32, with the inner curvature corresponding to the inner curvature of the throttle valve shaft 32.
  • FIG. 6b furthermore illustrates the attachment of the throttle valve 55 to the throttle valve shaft 32 by means of an additional cover plate 56, which has a semicircular profile in the central region, with the inner curvature corresponding to the outer curvature of the throttle valve shaft 55.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lastverstelleinrichtung nach dem Obergriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE-A-3 815 734 ist eine solche Lastverstelleinrichtung bekannt.
  • Bei einer derartigen Lastverstelleinrichtung erfolgt üblicherweise die Ansteuerung der Drosselklappe fahrpedalseitig über einen mit der Anlenkseite der Drosselklappewelle verbundenen Mitnehmer, der beispielsweise mittels eines Bowdenzuges mit dem Fahrpedal verbunden ist. In bestimmten Fahrzuständen, beispielsweise bei einer Geschwindigkeitsbegrenzungs- und/oder Leerlaufregelung erfolgt jedoch die Ansteuerung der Drosselklappenwelle durch einen der Lastverstelleinrichtung zugeordneten elektrischen Stellmotor, die damit der manuellen Regelung durch den Fahrer vorgeht. Hieraus resultiert die Notwendigkeit die Drosselklappe für definierte Winkelbereiche von dem elektrischen Stellmotor mechanisch zu entkoppeln. Bedingt durch diese Entkoppelung 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, wobei bauartbedingt im Sinne einer Standardisierung anzustreben ist, daß das eigentliche, die Position des Stellmotors elektrisch erfassende Teil der Einrichtung zum Rückmelden auf der fahrpedalseitigen, mechanischen Anlenkseite der Lastverstelleinrichtung angeordnet ist.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lastverstelleinrichtung zu schaffen, bei der bei zweiseitiger Ansteuerung der Drosselklappe eine konstruktiv einfache Rückmeldung der Position des elektrischen Stellmctors auf die fahrpedalseitige Anlenkseite möglich ist.
  • Gelöst wird die Aufgabe bei einer Lastverstelleinrichtung der genannten Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.
  • Erfindungsgemäß wird somit die Position des Stellmotors bzw. des Kupplungselementes mittels der Durchsteckwelle mechanisch zur Istwerterfassungseinrichtung übertragen. Die Istwerterfassungseinrichtung kann dabei ein im Drosselklappengehäuse gelagertes Potentiometer und einen mit diesem zusammenwirkenden, mit dem zweiten Übertragungsglied verbundenen Schleifer aufweisen.
  • Vorteilhaft ist das erste und/oder das zweite Übertragungsglied als Hebel ausgebildet. Die Drosselklappe weist zweckmäßig im Bereich der Drosselklappenwelle ein Halbkreisprofil mit der Außenkrümmung der Drosselklappenwelle entsprechender Innenkrümmung auf. Vorteilhaft verbinden Befestigungselemente in der Symmetrieebene des Halbkreisprofiles die Drosselklappe mit der Drosselklappenwelle. Die Befestigungselemente können beispielsweise. als Schrauben ausgebildet sein, die Ausnehmungen in der Drosselklappe durchsetzen und in Gewindebohrungen der Drosselklappenwelle eingeschraubt sind. Es wird daneben als vorteilhaft angesehen, wenn zusätzlich eine Abdeckplatte vorgesehen ist, die im Mittelbereich Halbkreisprofil, mit der Außenkrümmung der Drosselklappenwelle entsprechender Innenkrümmung aufweist, wobei die Befestigungsmittel beidseitig der Drosselklappenwelle die Drosselklappe und die Abdeckplatte miteinander verbinden. Bei einer Verbindung der Drosselklappe im Bereich des Halbkreisprofiles unmittelbar mit der Drosselklappenwelle oder mit der Abdeckplatte ist es somit nicht erforderlich, die als Rohr ausgebildete Drosselklappenwelle zu durchbohren, womit eine freie Druchgänglichkeit der Durchsteckwelle gewährleistet ist.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der Figuren dargestellt.
  • In den Figuren ist die Erfindung an einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt, ohne auf diese beschränkt zu sein. Es stellt dar:
    • Figur 1
    ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung der prinzipiellen Funktion der erfindungsgemäßen Lastverstelleinrichtung,
    Figur 2
    einen senkrechten Schnitt durch das Drosselklappengehäuse im Bereich der Drosselklappenwelle,
    Figur 3
    einen Schnitt A-A durch die Drosselklappenwelle im Bereich des dem Stellmotor zugeordneten Kupplungselementes,
    Figur 4
    eine Ansicht der stellmotorigen Anlenkseite in Pfeilrichtung B gesehen bei abgenommenem Gehäusedeckel,
    Figur 5
    eine Draufsicht auf die Hauptfläche der Drosselklappe sowie die Drosselklappenwelle für zwei mögliche Befestigungsvarianten von Drosselklappe und Drosselklappenwelle und
    Figuren 6a und 6b
    einen senkrechten Schnitt gemäß der Linie C-C in Figur 5 für die beiden Befestigungsvarianten.
  • Figur 1 verdeutlicht die prinzipielle Funktion der Lastverstelleinrichtung, dargestellt bei einem Geschwindigkeitsbegrenzungsregelungs-/Leerlaufregelungsstellglied in der Funktion der Leerlaufregelung bei der Notlaufposition. Die Figur zeigt ein Fahrpedal 1, mit dem ein Hebel 2 zwischen einem Leerlaufanschlag LL und einen Vollastanschlag VL verschiebbar ist. Der Hebel 2 vermag über einen Gaszug 3 einen zwischen einem weiteren Leerlaufanschlag LL und einem weiteren Vollastanschlag VL bewegbaren Mitnehmer 4 in Richtung des diesem zugeordneten Vollastanschlages VL zu verschieben und ist mittels einer am Gaszug 3 angreifenden Rückzugfeder 5 in Leerlaufrichtung vorgespannt. Zwei am Mitnehmer 4 angreifende Rückstellfedern 6a und 6b spannen diesen in Leerlaufrichtung vor, wobei die Federn 6a und 6b so ausgelegt sind, daß sie redundante Auswirkungen auf den Rückstellantrieb besitzen. Bei nicht beaufschlagtem Gaszug 3 liegt der Mitnehmer 4 damit an dem diesem zugeordneten Leerlaufanschlag LL an. Der Mitnehmer 4 kann gleichfalls mittels eines Automatikzuges 7 eines nicht näher dargestellten automatischen Getriebes verschoben werden.
  • Der Mitnehmer 4 wirkt unmittelbar mit einem ersten Steuerelementteil 8a zusammen, das dem Verstellen der Drosselklappe 9 einer Brennkraftmaschine dient. Im Detail ist das dem Mitnehmer 4 zugewandte Ende des ersten Steuerelementteiles 8a mit einer Ausnehmung 10 versehen, die ein Ansatz 11 des Mitnehmers 4 hintergreift. Zwischen dem Steuerelementteil 8a und einem ortsfesten Punkt 29 weist die Lastverstelleinrichtung eine Feder 12a auf, die das Steuerelementteil 8a in Leerlaufrichtung beaufschlagt. Durch diese ortsfeste Anordnung der Feder 12a wird eine direkte Rückstellung der Drosselklappe 9 bewirkt, wobei die Feder über den gesamten Verstellbereich des Steuerelementteiles 8a und damit den gesamten Lastbereich der Brennkraftmaschine wirksam ist und damit die Kraft der Federn 6a und 6b reduziert werden kann. Die Lastverstelleinrichtung weist neben dem ersten Steuerelementteil 8a ein zweites Steuerelementteil 8b auf, das über eine Kupplung 13 mit einem Elektromotor 14 verbindbar ist. Um die beiden Steuerelementteile 8a und 8b mechanisch miteinander koppeln zu können, weist das zweite Steuerelementteil 8b einen Ansatz 15 auf, wobei das erste Steuerelementteil 8a auf der der maximalen Leerlaufstellung zugewandten Seite des Ansatzes 15 in dessen Stellweg und damit den Stellweg des zweiten Steuerelementteils 8b ragt. Eine Bewegung des zweiten Steuerelementteiles 8b in Vollastrichtung führt damit zur Anlage es Ansatzes 15 am ersten Steuerelementteil 8a, das dann mittels des Elektromotors 14 entgegen der Kraft der Feder 12a in Vollastrichtung verschoben werden kann. Die Regelung der Lastverstelleinrichtung erfolgt mittels einer elektronischen Regeleinrichtung 17. Mit dieser wirkt eine dem ersten Steuerelementteil 8a zugeordnete, die jeweilige Position dieses Steuerelementteiles ermittelnde Istwerterfassungseinrichtung 18′ sowie eine dem zweiten Steuerelementteil 8b zugeordnete, die jeweilige Position dieses Steuerelementteiles ermittelnde Istwerterfassungseinrichtung 18 zusammen. Von der elektronischen Regeleinrichtung 17 werden darüber hinaus Signale erfaßt, die von einem Leerlaufkontakt 19 ausgehen, der immer dann aktiviert wird, wenn der Mitnehmer 4 an dem diesem zugeordneten Leerlaufanschlag LL anliegt. Überdies werden externe Zustandsgrößen betreffend die Brennkraftmaschine oder allgemein betreffend das mit dieser ausgerüstete Kraftfahrzeug in die Regelelektronik 17 eingegeben und von dieser abgerufen sowie von der Regelelektronik zu dem auf das zweite Steuerelementteil 8b einwirkenden Elektromotor 14 transferiert. Die elektronische Regeleinrichtung 17 dient somit im Zusammenwirken mit den beiden Istwerterfassungseinrichtungen 18 und 18′ und dem Leerlaufkontakt 19 sowie den externen Bezugsgrößen dem Zweck, eine Sicherheitslogik betreffend die Steuerung von erstem und zweitem Schaltelementteil 8a und 8b sowie Mitnehmer 4 aufzubauen. Sollte die elektronische Regeleinrichtung 17 oder der Elektromotor 14 nicht ordnungsgemäß funktionieren, bewirkt eine in Richtung der maximalen Leerlaufstellung vorgespannte, wegbegrenzte Feder 20 die Überführung des zweiten Steuerelementteils 8b in eine Leerlaufnotstellung LLNot. Darüber hinaus ist die Lastverstelleinrichtung mit einem den gesamten Leerlaufregelbereich des zweiten Steuerelementteiles 8b erfassenden Kontakt 27 versehen, mit einem Schaltpunkt bei LLmax. Soll eine Geschwindigkeitsbegrenzungsregelung im Teillast-/Volllastbereich der Brennkraftmaschine über die elektronische Regeleinrichtung 17 und den Elektromotor 14 erfolgen, wird das zweite Steuerelementteil 8b über die Kupplung 13 mit dem Elektromotor 14 gekoppelt, eine Bewegung des zweiten Steuerelementteiles 8b in Richtung Vollast führt zunächst zu einer entsprechenden Bewegung des ersten Steuerelementteiles 8a bis zu einer Position LLmax, bei einem weiteren Aufregeln schaltet der Kontakt 27 und gibt damit an die elektronische Regeleinrichtung 17 ein Signal, daß dieses im Sinne einer Geschwindigkeitsbegrenzungsregelung erkennt. Durch die Umrahmung 28 ist verdeutlicht, daß die von dieser umschlossenen Teile eine Baueinheit bilden. Mit der Bezugsziffer 24 ist ein Pedalkontaktschalter bezeichnet.
  • Die Figuren 2 bis 4 verdeutlichen die konstruktive Ausbildung der Lastverstelleinrichtung mit der besonderen Erfassung der Position des elektrischen Stellantriebes mittels der diesem zugeordneten Istwerterfassungseinrichtung 18. Gezeigt ist das Drosselklappengehäuse 30 mit einer in zwei Lagern 31 des Drosselklappengehäuses 30 gelagerten, als Rohr ausgebildeten Drosselklappenwelle 32. Mit dieser ist in noch näher zu beschreibender Art und Weise die in Figur 1 nicht ersichtliche, da senkrecht zur Zeichenebene angeordnete Drosselklappe verbunden. Mit der Bezugsziffer 33 ist die fahrpedalseitige, mechanische Anlenkseite bezeichnet, das heißt die dem Mitnehmer 4 zugeordnete Anlenkseite, mit der Bezugsziffer 34, die dem Stellmotor, das heißt dem Elektromotor 14 zugeordnete Anlenkseite. Die Figur 2 verdeutlicht bezüglich der Anlenkseite 33 die schwenkbare Lagerung des Mitnehmers 4 in einem Gehäusedeckel 35 des Drosselklappengehäuses 30. Der Mitnehmer 4 ist drehfest mit einem im weitesten Sinne einen Bestandteil des Mitnehmers 4 bildenden Hebel 36 verbunden, der mit dem Gaszug 3 verbindbar ist. Die Lagerung des Mitnehmers 4 ist konzentrisch zur Lagerung der Drosselklappenwelle 32. Mit dieser ist das gleichfalls als Hebel ausgebildete erste Steuerelementteil 8a drehfest verbunden, das mit einem axialen Ansatz 37 in den Bewegungsweg des Mitnehmers 4 ragt. Im Sinne der Freilauffunktion im Leerlaufbereich von Mitnehmer 4 und erstem Steuerelementteil 8a gemäß der Darstellung in Figur 1 weist der Mitnehmer 4 einen mit dem axialen Ansatz 37 zusammenwirkenden radialen Ansatz 38 auf, der einen definierten Freilauf von Mitnehmer 4 und erstem Steuerelementteil 8a in einem geringen Drehwinkelbereich erlaubt. Die Position des ersten Steuerelementteiles 8a bzw. der mit diesem drehfest verbundenen Drosselklappenwelle 32 erfaßt die Istwerterfassungseinrichtung 18′, die aus einem in das Drosselklappengehäuse 30 eingesetzten Potentiometer 39 und einem drehfest mit der Drosselklappenwelle 32 verbundenen Schleifer 40 besteht.
  • Der Antrieb der Drosselklappenwelle 32 über die elektromotorige Anlenkseite 34 erfolgt, wie der Darstellung der Figur 4 zu entnehmen ist, über ein Untersetzungsgetriebe. Gezeigt ist der Elektromotor 14 mit Ritzel 41, das mit einem grossen Zwischenrad 42 kämmt und konzentrisch zur Drehachse drehfest mit einem weiteren Ritzel 43 verbunden ist, das mit einem weiteren Zwischenrad 44 kämmt. Der Darstellung der Figur 2 ist zu entnehmen, daß das Zwischenrad 44 über ein Kupplungselement 45 der Kupplung 13 in Wirkstellung mit der Drosselklappenwelle 32 bringbar ist, die Figur 3 verdeutlicht darüber hinaus die Verbindung der Drosselklappenwelle 32 mit dem Kupplungselement 45 über eine eine Winkelausnehmung 46 durchsetzende Paßfeder, wobei die Winkelausnehmung 46 so bemessen ist, daß sich zwischen der Drosselklappenwelle 32 und dem Kupplungselement 45 ein Freilaufbereich von etwa 80° ergibt, wodurch eine manuelle Steuerung der Drosselklappe nicht beeinträchtigt wird.
  • Der Darstellung der Figur 3 ist zu entnehmen, daß durch die rohrförmige Drosselklappenwelle 32 eine Durchsteckwelle 48 gesteckt ist. Das der Anlenkseite 34 zugeordnete Wellenende ist drehfest mit einem aus Blech gebildeten Hebel 49 verbunden, der außen am Kupplungselement 45 fest mit diesem verbunden ist. Eine Drehbewegung des Kupplungselementes 45 führt damit zu einer entsprechenden Drehbewegung der Durchsteckwelle 48. Auf der Anlenkseite 33 ist das dieser zugeordnete freie Ende der Durchsteckwelle 48 drehfest mit einem weiteren Hebel 50 verbunden, der mit einem radialen Ansatz 51 versehen ist. Mit diesem ist ein weiterer Schleifer 52 verbunden, der mit einem im Drosselklappengehäuse 30 angeordneten, weiteren Potentiometer 53 zusammenwirkt, Schleifer 52 und Potentiometer 53 bilden die der Durchsteckwelle 48 zugeordnete Istwerterfassungseinrichtung 18. Die Durchsteckwelle 48 ist desweiteren mit einem Hebel 54 drehfest verbunden, der den Kontakt 27 aufnimmt.
  • Vorstehende Ausführungen verdeutlichen, daß sämtliche Bauteile zum unmittelbaren Umsetzen von mechanischen Regelgrößen in elektrische auf der pedalseitigen, mechanischen Anlenkseite 33 untergebracht sind. Dies erfolgt bezüglich der Übertragung der Bewegung des elektrischen Stellantriebes durch die besondere Ausbildung der Drosselklappenwelle 32, die als Rohr ausgebildet ist und damit eine Übertragung der Bewegung des elektrischen Stellantriebes von der Anlenkseite 34 durch die Drosselklappenwelle 32 zur Anlenkseite 33 ermöglicht.
  • Die Figuren 5, 6a und 6b verdeutlichen mögliche Befestigungsarten der Drosselklappe 55 an der Drosselklappenwelle 32. Bei beiden Varianten weist die Drosselklappe 55 im Bereich der Drosselklappenwelle 32 Halbkreisprofil auf, mit der Außenkrümmung der Drosselklappenwelle 32 entsprechender Innenkrümmung. Die Figur 6b verdeutlicht darüber hinaus die Befestigung der Drosselklappe 55 an der Drosselklappenwelle 32 mittels einer zusätzlichen Abdeckplatte 56, die im Mittelbereich Halbkreisprofil aufweist, mit der Außenkrümmung der Drosselklappenwelle 55 entsprechender Innenkrümmung. Bei der Ausführungsform nach der Figur 6b (II) werden die Drosselklappe 55 und die Abdeckplatte 56 beidseitig der Drosselklappenwelle 32 mit jeweils zwei Schrauben 57 verschraubt und klemmen damit die Drosselklappenwelle 32 zwischen sich ein, bei der Ausführungsform nach der Figur 6a (1) erfolgt die Befestigung der Drosselklappe 55 an der Drosselklappenwelle 22 durch unmittelbares Verschrauben dieser beiden Teile mittels zweier Schrauben 57′, die jeweils eine nicht näher gezeigte Bohrung im halbkreisförmigen Abschnitt der Drosselklappe 55 durchsetzen und in eine gleichfalls nicht näher gezeigte Gewindebohrung in der Drosselklappenwelle 32 eingeschraubt sind.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrpedal
    2
    Hebel
    3
    Gaszug
    4
    Mitnehmer
    5
    Rückzugfeder
    6a
    Rückstellfeder
    6b
    Rückstellfeder
    7
    Automatikzug
    8a
    erstes Steuerelementteil
    8b
    zweites Steuerelementteil
    9
    Drosselklappe
    10
    Ausnehmung
    11
    Ansaz
    12a
    Feder
    13
    Kupplung
    14
    Elektromotor
    15
    Ansatz
    17
    elektronische Regeleinrichtung
    18
    Istwerterfassungseinrichtung
    18'
    Istwerterfassungseinrichtung
    19
    Leerlaufkontakt
    20
    Feder
    24
    Pedalkontaktschalter
    27
    Kontakt
    28
    Bauteil
    29
    ortsfester Punkt
    30
    Drosselklappengehäuse
    31
    Lager
    32
    Drosselklappenwelle
    33
    Anlenkseite
    34
    Anlenkseite
    35
    Gehäusedeckel
    36
    Hebel
    37
    axialer Ansatz
    38
    radialer Ansatz
    39
    Potentiometer
    40
    Schleifer
    41
    Ritzel
    42
    Zwischenrad
    43
    Ritzel
    44
    Zwischenrad
    45
    Kupplungselement
    46
    Winkelausnehmung
    47
    Paßfeder
    48
    Durchsteckwelle
    49
    Hebel
    50
    Hebel
    51
    Ansatz
    52
    Schleifer
    53
    Potentiometer
    54
    Hebel
    55
    Drosselklappe
    56
    Abdeckplatte
    57
    Schraube
    57'
    Schraube

Claims (7)

  1. Lastverstelleinrichtung, für eine Brennkraftmaschine, mit
    - einer Drosselklappe (9), die mit einer in einem Drosselklappengehäuse (30) gelagerten Drosselklappenwelle (32) drehfest verbunden ist,
    - einer ersten Anlenkseite (33), an der ein Fahrpedal (1) über einen Mitnehmer (4) und ein Steuerelementteil (8a) an die Drosselklappenwelle (32) angekoppelt ist,
    - einer zweiten Anlenkseite (34), an der mittels einer elektromagnetischen Kupplung (13) ein Elektromotor (14) an die Drosselklappenwelle (32) angekoppelt ist, wobei die Kupplung (13) besteht aus
    = einem ersten Kupplungselement in Form eines vom Elektromotor (14) angetriebenen Zwischenrades (44),
    = einem zweiten Kupplungselement (45), das axial verschieblich auf der und um einen definierten Freiwinkel um die Drosselklappenwelle (32) drehbar angeordnet und über Reibschluß vom Zwischenrad (44) mitnehmbar ist, und
    = einem dritten, gehäusefesten Kupplungselement mit Elektromagnet und Rückstellfeder zum Anpressen des zweiten Kupplungselements (45) an das Zwischenrad (44), sowie mit
    - einer ersten Istwerterfassungseinrichtung (18) für die Position des Kupplungselements (45) und einer zweiten Istwerterfassungseinrichtung (18') für die Position der Drosselklappenwelle (32) und
    - einer elektronischen Regeleinrichtung (17), die mit den beiden Istwerterfassungseinrichtungen (18, 18') zusammenwirkt,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - beide Istwerterfassungseinrichtungen (18, 18') im Bereich der ersten Anlenkseite (33) angeordnet sind,
    - die Drosselklappenwelle (32) als Rohr ausgebildet ist und
    - in der Drosselklappenwelle (32) eine Durchsteckwelle (48) angeordnet ist, die
    - auf der zweiten Anlenkseite (34) über einen Hebel (49) drehfest mit dem Kupplungselement (45) verbunden ist und
    - auf der ersten Anlenkseite (33) drehfest mit einem Hebel (50) verbunden ist, der die Position des Kupplungselements (45) auf die erste Istwerterfassungseinrichtung (18) überträgt.
  2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Istwerterfassungseinrichtung (18) ein im Drosselklappengehäuse (30) gelagertes Potentiometer (53) und einen mit diesem zusammenwirkenden, mit dem Hebel (50) verbundenen Schleifer (52) aufweist.
  3. Lastverstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Istwerterfassungseinrichtung (18') ein im Drosselklappengehäuse (30) gelagertes Potentiometer (39) und einen mit diesem zusammenwirkenden, mit der Drosselklappenwelle (32) verbundenen Schleifer (40) aufweist.
  4. Lastverstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (55) im Bereich der Drosselklappenwelle (32) Halbkreisprofil mit der Außenkrümmung der Drosselklappenwelle (32) entsprechender Innenkrümmung aufweist.
  5. Lastverstelleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Befestigungselemente (57') in der Symmetrieebene des Halbkreisprofils die Drosselklappe (55) mit der Drosselklappenwelle (32) verbinden.
  6. Lastverstelleinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Abdeckplatte (56), die im Mittelbereich Halbkreisprofil mit der Außenkrümmung der Drosselklappenwelle (32) entsprechender Innenkrümmung aufweist, wobei Befestigungsmittel (57) beidseitig der Drosselklappenwelle (32) die Drosselklappe (55) und die Abdeckplatte (56) miteinander verbinden.
  7. Lastverstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungselemente (57, 57') als Schrauben ausgebildet sind.
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