EP0439567A1 - Device for transmitting the position of a control element - Google Patents

Device for transmitting the position of a control element

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Publication number
EP0439567A1
EP0439567A1 EP19900911273 EP90911273A EP0439567A1 EP 0439567 A1 EP0439567 A1 EP 0439567A1 EP 19900911273 EP19900911273 EP 19900911273 EP 90911273 A EP90911273 A EP 90911273A EP 0439567 A1 EP0439567 A1 EP 0439567A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
actuating
coupling element
driver
coupling
arrow
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.)
Withdrawn
Application number
EP19900911273
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Günter SPIEGEL
Rainer Norgauer
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0439567A1 publication Critical patent/EP0439567A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K26/00—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles
    • B60K26/04—Arrangements or mounting of propulsion unit control devices in vehicles of means connecting initiating means or elements to propulsion unit
    • 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
    • F02D11/04—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by mechanical control linkages
    • 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 is based on a device, in particular for a vehicle, for transmitting an actuating position of an operating element to an actuating position of an actuating element which determines a power of a drive machine according to the preamble of the main claim.
  • the actuating position of the operating element is to be converted into the actuating position of the actuating element which determines the power of the drive machine in the first functional state by means of electro-mechanical transmission means.
  • the electromechanical transmission means allow the transmission to be changed.
  • the change e.g. B. necessary to z. B. to limit a driving speed and / or a speed of the drive machine or to keep the driving speed of the vehicle at a certain value, regardless of the position of the control element.
  • the control element is e.g. B. an accelerator pedal and the control element here z. B. be connected to a throttle valve, and the position of the actuator can determine an opening angle of the throttle valve.
  • the device also contains mechanical transmission means. If the electromechanical transmission means fails, a coupling releases a connection between the actuator and the actuator. In this case, the device works in the second functional state.
  • the second functional state is an emergency operation.
  • the setting position of the control element is transferred to the setting position of the setting element by mechanical transmission means.
  • the actuating position of the actuating element is moved by a return spring into an end position, which corresponds to an idle position.
  • the position of the control element can also be actuated from the end position by the electromechanical transmission means only in one adjustment direction, which is very unsatisfactory in the known device.
  • the known device requires two levers that are braced against one another with an overtravel spring.
  • the coupling element of the switchable coupling ensures a coupling between the actuator and the actuating element and thus for the transmission of the actuating position.
  • the switchable clutch is released and the clutch element has no function in itself.
  • the setting position is transmitted via the levers that are clamped against each other by the overtravel spring.
  • the construction with the levers is complex and functionally unsatisfactory.
  • Another disadvantage of the known device is that the maximum power of the drive machine cannot be achieved in emergency operation.
  • the device according to the invention with the characterizing feature of the main claim has the advantage over the fact that the clutch element of the switchable clutch can serve both in the first functional state and in the second functional state to transfer the position of the control element to the position of the control element.
  • the coupling element is part of the electromechanical transmission means and it enables the setting position of the operating element to be transmitted by means of the electromechanical transmission means.
  • the coupling element is a component of the mechanical transmission means, and in this case too it ensures the transmission of the setting position of the control element to the setting position of the setting element.
  • control element in the first functional state usually the regular operating state
  • the control element in the first functional state can advantageously be adjusted electrically in both actuation directions even when the control element is not adjusted, it is possible to readjust the speed of the drive machine both in the direction of higher power and in the direction of lower power To adjust at will.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a device according to the invention.
  • the device according to the invention can be used in any machine in which the power of the drive machine is to be controlled in some way.
  • the machine can either be installed stationary or it can e.g. B. a self-propelled machine, ie a vehicle.
  • B. a self-propelled machine ie a vehicle.
  • the description of the exemplary embodiments assumes, for reasons of simplification, that the device according to the invention is installed in a vehicle with an Otto engine as the drive machine.
  • 2 denotes a foot-operated operating element.
  • the control element 2 is, for example, an accelerator pedal.
  • the control element 2 is connected to a first driver 6 via a transmission element 4.
  • the first driver 6 is slidably mounted in a slot 10 provided in a second driver 8 parallel to the actuating directions 16, 18 until the first driver 6 either on a first stop end 12 of the slot 10 or on the other hand on a second stop end 14 of the slot 10 comes to the plant.
  • a first arrow 16 symbolizes the first actuation direction and a second arrow 18 symbolizes the second actuation direction.
  • the actuation directions run parallel to the arrows 16, 18.
  • a first return spring 20 is also articulated at one end to the first driver 6. At its other end, the first return spring 20 is connected to a wall 22. The first return spring 20 acts on the first driver 6 in the first actuation direction symbolized by the first arrow 16.
  • a stop piece 23 is connected to the transmission element 4. The stop piece 23 limits the actuation of the transmission element 4 in the direction of the first arrow 16, in that the stop piece 23 is arranged in such a way that the transmission element 4 rests against the wall 22 when the transmission element 4 is at rest.
  • the second driver 8 has a shoulder 24.
  • a second return spring 26 is hinged at one end to the shoulder 24 of the second driver 8 and at the other end to the wall 22.
  • the second return spring 26 acts on the second driver 8 in the first actuation direction symbolized by the first arrow 16.
  • An actuatable element 30 is connected to the shoulder 24 of the second driver 8 via an actuating means 32, and an actuating position 32 of the second driver 8 can be transmitted to the actuatable element 30 via the actuating means 32.
  • the actuatable element 30 can, for. B. an automatic transmission, a so-called kick-down switch, a pivot lever of an adjustable pump, etc.
  • As an actuating means 32 for. B. a cable, a linkage, a Bowden cable, etc. can be used.
  • 30 can also be used to denote an element which can actuate the driver 8 or the actuating element 44 via the actuating means 32.
  • a tooth 34 with a first, multiple tooth flank 35 and with a second, also multiple tooth flank 36, a surface 37, a first stop 38, a sliding surface 39 and a second stop 40 are provided.
  • actuating element 44 is displaceably mounted in the wall 22 in such a way that it can be adjusted parallel to the actuation directions symbolized by the arrows 16, 18.
  • the actuator 46 includes, for example, an intake manifold section 48 and a throttle valve 52.
  • the throttle valve 52 is transverse to the direction of flow of a flow symbolically represented by arrows 50, e.g. B. air, slidably arranged. The flow reaches the drive machine 54 downstream.
  • the throttle valve 52 can be used to change a throttle cross section in the intake manifold section 48.
  • an adjustment of the adjusting element 44 means and thus the throttle valve 52 in the direction of the first arrow 16, an adjustment in the direction of lower power of the drive machine 54.
  • An adjustment of the adjusting element 44 in the opposite actuation direction, ie in the direction of the arrow 18, means an increase in the power.
  • the actuator 44 can e.g. also be connected to an actuating lever of a drive machine 54 designed as a diesel engine or as an electric motor.
  • the actuating element 44 has a cam 56 protruding transversely to the actuation directions 16, 18 with a stop surface 57.
  • a return spring 58 is fastened at one end to the wall 22 and at another end to the cam 56. The return spring 58 acts on the actuating element 44 in the first actuation direction symbolically represented by the first arrow 16.
  • a rest stop 60 is connected to the wall 22.
  • the rest position stop 60 comprises a hollowed-out spring housing 62 with an external thread 64, a key surface 66, a passage 68 and a stop 69.
  • a spring 70 is located inside the hollowed-out spring housing 62.
  • a bolt 72 is provided.
  • the bolt 72 consists of a shoulder and a turned pin.
  • the shoulder of the pin 72 is located within the hollowed-out spring housing 62.
  • the shoulder of the pin 72 has a larger diameter than the passage 68 and the screwed-on pin of the pin 72 has a smaller diameter than the passage 68.
  • the screwed-on pin of the pin 72 protrudes in the direction of arrow 18 through the passage 68 out of the hollowed-out spring housing 62.
  • a coupling element 80 is slidably mounted in two sliding directions in a sliding guide 76 provided on the adjusting element 44.
  • the displacement directions run transversely to the actuation directions represented by the arrows 16, 18.
  • the directions of displacement of the coupling element 80 are symbolically represented by a third arrow 82 and a fourth arrow 84.
  • the coupling element 80 has a first side 86 and a second side 87 with a driving point 88. On the first side 86 of the coupling element 80 there is a toothing 89 with a first, multiple tooth flank 90 and with a second tooth flank, also multiple 91 and a nose 92 with a sliding surface 93 and with a stop 94 are provided. A shoulder 95 is also arranged on the coupling element 80.
  • the coupling element 80 can consist of several individual components.
  • the coupling element 80 By moving the coupling element 80 in the first displacement direction symbolized by the arrow 82, the coupling element 80 can be brought into operative connection with the second driver 8.
  • the serrations 34, 89 of the second driver 8 and the clutch element 80 are designed such that an actuation of the clutch element 80 with respect to the second driver 8 in the direction of arrow 18 or an actuation of the second driver 8 with respect to the clutch element 80 in Direction of arrow 16 is at most insignificantly hampered by the serrations.
  • An opposite displacement of the two parts 8, 80 relative to one another is, however, only possible until the first tooth flank 90 of the coupling element 80 comes into engagement with the second tooth flank 36 of the second driver 8.
  • the toothings 34, 89 preferably have approximately the Form of so-called helical gears.
  • a tension spring 99 is arranged between the adjusting element 44 and the coupling element 80 in such a way that one end of the tension spring 99 can act on the coupling element 80, with the aim of adjusting the coupling element 80 in the direction of displacement symbolized by the third arrow 82. Another end of the tension spring 99 is connected to the actuating element 44 or abuts the actuating element 44.
  • the actuator 100 comprises an actuator 102 with a pulley 104, a drive wheel 106 with a pulley 108 and a driving point 110 and a belt 112 connecting the pulley 104 and the pulley 108.
  • the belt 112 is e.g. B. a flat belt, a V-belt, a toothed belt, etc.
  • a transmission gear results.
  • the device according to the invention comprises an electromagnet 116.
  • the electromagnet 116 can act on the coupling element 80 with its magnetic force. Is the electromagnet 116 energized. its magnetic force actuates the coupling element 80 against the tension spring 99 in the direction of displacement symbolized by the fourth arrow 84 until the driving point 88 of the coupling element 80 comes into engagement at the driving point 110 of the actuator 100.
  • the tension spring 99 actuates the coupling element 80 in the displacement direction symbolized by the arrow 82 until, depending on the circumstances, the shoulder 95 on the actuating element 44 or the sliding surface 93 on the sliding surface 39 of the second driver 8 Facility is coming.
  • the device also contains a first displacement measuring device 122 with which the setting position of the control element 2 can be detected via the transmission element 4.
  • a second displacement measuring device 124 with which the position of the operating element 2 can also be detected.
  • a third displacement measuring device 126 which can detect an adjusting position of the adjusting element 44.
  • a fourth displacement measuring device 128, with which the setting position of the setting element 44 can also be determined.
  • control device 130 there is a control device 130, an energy supply unit 132, a transmitter 134, a sensor 136 or a plurality of sensors 136 and, if appropriate, a further control device 138.
  • the displacement measuring devices 122, 124, 126, 128, the energy supply unit 132, the transmitter 134, the sensors 136> the further control device 138, the electromagnet 116 and the servomotor 102 are connected to the control device 130 via cables 140.
  • At least individual parts of the device according to the invention are encased by a housing 142 and thus protected against environmental influences.
  • the housing 142 is partially indicated in the drawing by dash-dotted lines.
  • the two distance measuring devices 122, 124 are encased by a further housing 144 indicated by dash-dotted lines.
  • the displacement measuring devices 122, 124 can either be arranged directly on the control element 2 or between the control element 2 and the housing 142 or directly in the housing 142.
  • the first driver 6 can be actuated by the control element 2 against the force of the first return spring 20 in the direction of the arrow 18 via the transmission element 4.
  • the stop piece 23 first lifts off the wall 22.
  • the first driver 6 moves within the elongated hole 10 until the first driver 6 comes to rest on the stop end 14 of the second driver 8.
  • the second driver 8 is also adjusted via the first driver 6 in the actuation direction symbolized by the second arrow 18.
  • the second return spring 26 displaces the second driver 8 in the first actuation direction symbolized by the arrow 16.
  • the first return spring 20 actuates the first driver 6, the transmission element 4 and the control element 2 also in the direction of arrow 16 until the stop piece 23 abuts the wall 22.
  • the coupling element 80 is displaced in the direction of the third arrow 82 and a movement of the second driver 8 can be transmitted to the coupling element 80, which will be explained in more detail later.
  • the driving point 88 of the coupling element 80 is in engagement with the driving position 110 of the actuator 100, and the coupling element 80 can be adjusted by the actuator 102 depending on the control in the first actuation direction, symbolized by the arrow 16, or in the second actuation direction symbolized by the second arrow 18.
  • the driving points 88, 110 of the coupling element 80 and actuator 100 are provided with tooth profiles, so that when the electromagnet 116 is sufficiently energized, there is a positive connection between the coupling element 80 and the actuator 100.
  • a frictional connection can also be selected instead of the positive connection.
  • the coupling element 80 is guided in the sliding guide 76 of the actuating element 44 in such a way that actuation of the coupling element 80 in one of the actuating directions symbolized by the arrows 16, 18 is transmitted to the actuating element 44 with more or less play.
  • the position of the control element 2 can be detected by the displacement measuring devices 122, 124. Measurement signals obtained from the displacement measuring devices 122, 124 are fed to the control device 130 via the cables 140. The position of the actuating element 44 can be detected with the displacement measuring devices 126, 128. Depending on the position of the actuating element 44, the displacement measuring devices 126, 128 transmit measuring signals via the cables 140 to the control device 130. Further signals coming from the transmitter 134, the sensors 136 and the further control device 138 are also sent to the control device 130 via the cables 140 transmitted.
  • the control device 130 determines a target value for the from the measurement signals of the displacement measuring devices 122, 124 and from the further signals Control element 44 and, depending on which position the displacement measuring devices 126, 128 determine for the control element 44, the control device 130 controls the servomotor 102.
  • the actuating motor 102 can bring the actuating element 44 into the desired actuating position via the drive wheel 106 and the coupling element 80.
  • the device according to the invention essentially consists of mechanical transmission means and electromechanical transmission means.
  • the mechanical transmission means include, among other things, the transmission element 4, the first driver 6, the second driver 8, the coupling element 80 and the actuating element 44.
  • the electromechanical transmission means include, among other things, the distance measuring devices 122, 124, the distance measuring devices 126, 128, the control device 130, the actuator 100, the coupling element 80 and at least part of the cables 140.
  • the first functional state of the magnet 116 is sufficiently Elektro ⁇ Bestro t and the transmission of Stellpo ⁇ sition of the operating element 2 to the operating position of the whille ⁇ mentes' 44 is done via the electromechanical transmission means.
  • the second functional state the setting position of the operating element 2 is transferred to the setting position of the setting element 44 via the mechanical transmission means.
  • the first functional state will be the regular one, so that the first functional state can also be referred to as the regular functional state.
  • the second functional state will certainly only be used if, due to any defect, it is not possible to transmit the actuating position of the operating element 2 to the actuating position of the actuating element 44 via the electromechanical transmission means, so that the second functional state is also referred to as emergency operation can be.
  • the two functional states are subdivided into a total of five operating states in the course of this description.
  • the first functional state can be divided into a first, a second and a third operating state.
  • the second functional state can be divided into two further operating states, ie into a fourth operating state and into a fifth operating state.
  • the first operating state can also be referred to as regulated idling.
  • the control element 2 is not actuated and the transmission element 4 is in an end position provided in the direction of arrow 16 for the unactuated control element.
  • the displacement measuring devices 122, 124 signal the control device 130 that the drive machine 54 is to operate in idle mode.
  • the coupling element 80 is operatively connected to the actuator 100. There is no connection between the second driver 8 and the coupling element 80. Via the actuator 100, the coupling element 80 and thus the actuating element 44 can be actuated in the direction of arrow 16 or in the direction of arrow 18 as required. To z. For example, to be able to bring the cold drive machine 54 up to operating temperature as quickly as possible, the actuating element 44 can be actuated in the direction of the arrow 18, the cam 56 with the stop surface 57 of the actuating element 44 being as far as desired from the bolt 72 of the rest position ⁇ stop 60 can take off.
  • the actuating element 44 can be actuated in the direction of the arrow 16 via the actuator 100 as required.
  • the Actuation of the actuator 44 by the actuator 100 is not hindered by the rest stop 60. If the actuating element 44 is actuated by the actuator 100 in the direction of the arrow 16, after the abutment surface 57 of the actuating element 44 has come into contact with the bolt 72 of the rest stop stop 60, the bolt 72 can be turned against the force of the spring 70 in the direction of the arrow 16 are actuated, wherein the shoulder of the bolt 72 can lift off the stop 69 of the spring housing 62. The speed of the drive machine 54 can thus be reduced to any desired value.
  • the second operating state is regulated driving operation.
  • the control element 2 is actuated and the transmission element 4 is shifted in the direction of the arrow 18.
  • the coupling element 80 is also operatively connected to the actuator 100 in the second operating state.
  • the distance measuring devices 122, 124 transmit measuring signals to the control device 130.
  • the control device 130 receives further measuring signals from the distance measuring devices 126, 128 and from the sensors 136. From these measuring signals and using a The program entered into the control device 130, the control device 130 transmits control signals to the servomotor 102 of the actuator 100.
  • the actuator 100 thus sets the actuating element 44 into the desired actuating position via the coupling element 80.
  • the third operating state is the vehicle speed-controlled operating state. In the third operating state, the control element 2 is not actuated.
  • a desired target travel speed is specified by the encoder 134. The driver can specify the target driving speed via the encoder 134. The actual driving speed is monitored via at least one of the sensors 136 and reported to the control device 130.
  • the coupling element 80 is also operatively connected to the actuator 100 in the third operating state. Via the servomotor 102 of the actuator 100, the actuating element 44 is actuated in the direction of arrow 16 or in the direction of arrow 18 until the actual driving speed corresponds to the target driving speed.
  • the target driving speed can also z. B. from sensors 136, which monitor spinning wheels, are influenced.
  • the coupling element 80 is actuated in the direction of the arrow 18, the second driver 8 initially remains at rest. After overcoming the actuating play 98 between the stop 94 of the coupling element 80 and the second stop 40 of the second driver 8, the second driver 8 is also actuated in the direction of the arrow 18.
  • the stops 40, 94 are arranged on the second driver 8 and on the coupling element 80 so that, even with the element 80 completely shifted in the direction of the fourth arrow 84, the two stops 40, 94 can come to rest against one another after overcoming the actuating play 98 .
  • the actuatable element 30 can be acted on via the actuating means 32 attached to the second driver 8.
  • the fourth operating state can, for example, also be referred to as emergency idling operation.
  • the control element 2 is also not actuated.
  • the return spring 58 acts on the actuating element 44 in the direction of the arrow 16.
  • the spring 70 acts as long as the shoulder of the bolt 72 does not touch the stop 69 of the Spring housing 62 rests on the bolt 72 on the actuator 44 in the direction of arrow 18.
  • the spring 70 of the rest stop 60 is stronger than the return spring 58. This ensures that in the fourth operating state the shoulder of the bolt 72 on the Stop 69 of the spring housing 62 rests and that, because of the return spring 58, the stop surface 57 of the cam 56 of the actuating element 44 also bears against the bolt 72 of the rest position stop 60. In the fourth operating state, the actuating position of the actuating element 44 is thus determined by the rest position stop 60.
  • the rest stop 60 can be adjusted in the actuating directions of the arrows 16, 18 via the key surface 66.
  • the actuating position of the actuating element 44 can thus be set as desired via the rest position stop 60.
  • the setting position of the adjusting element 44 will be selected so that under all conditions, even at very low temperatures, the correct operation of the drive machine 54 is ensured.
  • the games 96, 97 can advantageously be chosen so large that, when the rest stop stop 60 is adjusted to the maximum, the coupling element 80 does not engage with the second driver 8 either with its first tooth flank 90 or with the stop 94.
  • the fifth operating state is emergency driving operation.
  • the control element 2 and thus the transmission element 4 are actuated more or less in the direction of the arrow 18.
  • the coupling element 80 is displaced in the direction of displacement symbolized by the arrow 82. There is therefore no operative connection between the coupling element 80 and the actuator 100.
  • the coupling element 80 is in operative connection with the second driver 8 via the teeth 34, 89 of the coupling element 80 and the second driver 8. This activates the operating element 2 transmitted to the coupling element 80 and thus to the actuating element 44 via the transmission element 4 and the toothings 34, 89.
  • the setting position of the control element 2 can be transferred to the setting position of the setting element 44, and operation of the drive machine 54 can thus be ensured.
  • the drive machine 54 may occasionally occur that the drive machine 54 exerts a greater drive torque on the drive wheels than can be transmitted from the drive wheels to a driving surface. In this case, a so-called traction slip occurs on the drive wheels. But it can also happen occasionally that z. B. when releasing the control element 2 with a slippery driving surface, a braking torque of the drive machine 54 transmitted to the drive wheels is so great that it can no longer be transmitted from the drive wheels to the driving surface. In this case there is a so-called brake slip between the drive wheels and the driving surface. Drive slip and brake slip can be detected by one of the sensors 136 or by several of the sensors 136 and transmitted to the control device 130.
  • the control device 130 can adjust the actuating element 44 more via the actuator 100 in the direction of the arrow 16, ie in the direction of lower power of the drive machine 54.
  • ASR traction control system
  • the control device 130 can actuate the actuating element 44 more in the direction of the arrow 18, ie in the direction of greater power of the drive machine 54, via the actuator 100 and via the coupling element 80.
  • MSR engine drag torque control
  • the actuating element 44 is normally actuated only a small distance in the direction of the arrow 18, so that, because of the actuating play 98 between the stop 94 of the coupling element 80 and the second stop 40 of the second driver 8, MSR normally has no influence on the has second driver 8 and thus on the actuatable element 30.
  • the actuation play 98 can be made smaller until, if appropriate, the second stop 40 coincides with the first stop 38 in a line.
  • ASR and MSR can happen so quickly that people traveling with them notice nothing or practically nothing of the process.
  • the mechanical transmission means 4, 6, 8, 44, 80 mainly serve to ensure that the device according to the invention continues to operate in the event of failure of the electromechanical transmission means.
  • the electromechanical transmission means fail when the toothing 89 of the coupling element 80 is exactly opposite the toothing 34 of the second driver 8.
  • the tensioning spring 99 can easily move the coupling element 80 in the direction of the arrow 82 until the serrations . 34, 89 of the coupling element 80 and the second driver 8 come into engagement. This ensures, possibly after overcoming the game 96, that the device according to the invention continues to be operated in the fourth or fifth operating state.
  • the electromechanical transmission means fail when the coupling element 80 is actuated more in the direction of the second arrow 18 than the second driver 8.
  • B. may be the case during automatic vehicle speed control. If the coupling element 80 is actuated more than the play 97 in the direction of arrow 18 more than the second driver 8, then the sliding surface 93 of the coupling element 80 overlaps the sliding surface 39 of the second driver 8 at least partially. It is favorable if, in the case of functioning electromechanical transmission means, ie in the first functional state, the two sliding surfaces 39, 93 at most overlap but do not touch.
  • the tension spring 99 moves the coupling element 80 in the direction of the third Arrow 82 until the sliding surface 93 comes to rest on the sliding surface 39.
  • the connection between the coupling element 80 and the actuator 100 is released.
  • the return spring 58 actuates the coupling element 80 in the direction of arrow 16, as a result of which the overlap between the sliding surface 93 of the coupling element 80 and the sliding surface 39 of the second driver 8 is reduced.
  • the toothing 89 of the coupling element 80 can come into engagement with the toothing 34 of the second driver 8.
  • the return spring 58 actuates the coupling element 80 in the direction of arrow 16 can without having to additionally actuate the actuator 100. This advantageously enables the clutch element 80 to be actuated quickly.
  • the second driver 8 with the sliding surface 39 somewhat differently, that is to say to assign the sliding surface 39 shifted somewhat in the direction of the arrow 84. It can thus be achieved that, as long as the two sliding surfaces 39, 93 overlap, the driving point 88 of the coupling element 80 remains in connection with the driving point 110 of the actuator 100. This connection is only released when the overlap has become zero. It can thus be achieved that the return spring 58 must also actuate the actuator 100 when the coupling element 80 is moved in the direction of arrow 16. In order to support the return spring 58, an additional return spring 146 shown in broken lines can be provided in the actuator 100.
  • the additional return spring 146 acts on the drive wheel 106 of the actuator 100 in the same sense as the return spring 58. This prevents the actuating element 44, ie the throttle valve 52, from being jerked. However, the same effect can also be achieved by another, already known damping of a movement of the actuating element 44 or the throttle valve 52.
  • the second case can occur if the electromechanical transmission means fail, for example, in the third operating state, ie the driving speed-controlled operating state or in the aforementioned engine drag torque control, the so-called MSR or within the second operating state, for example within a so-called declining characteristic curve .
  • the electromechanical transmission means fail while the second driver 8 is actuated further in the direction of arrow 18 than the coupling element 80.
  • the tension spring 99 can move the coupling element 80 in the direction of arrow 82 until the teeth 34, 89 of the coupling element 80 and the second driver 8 come into contact.
  • the drive machine 54 can continue to be operated almost without restriction.
  • the coupling element 80 has also moved into its intended, regular position relative to the second driver 8. This is made possible or promoted by the direction-dependent effect of the teeth 34, 89.
  • the actuating element 44 can then be actuated again up to the maximum in the direction of the arrow 18.
  • the third case can occur if the electromechanical transmission means fail, for example in the second operating state within a progressive characteristic curve or during the mentioned traction control system, the so-called ASR.
  • a great advantage of the invention is that regardless of the case in which the electromechanical transmission means fail, there is always at least the power available which is also present just before the electromechanical transmission means fails. Even if the electromechanical transmission means fail, for example during a progressive characteristic curve or ASR, no spring, undesired by the driver, can actuate the actuating element 44 in the direction of arrow 16, ie in the closing direction of the throttle valve.
  • the teeth 89 of the coupling element 80 can always snap into the teeth 34 of the second driver 8.
  • the device according to the invention can be protected by the housing 142 indicated by dash-dotted lines in the drawing. A minimal number of recesses are required in the housing 142.
  • the control device 130 can be located inside or outside the housing 142.
  • the cables 140 or part of the cables 140 can be combined in one line.
  • the connection of the cables 140 can e.g. B. by a so-called serial interface or by several of these interfaces.
  • the interfaces can e.g. B. can be realized by so-called CAN modules.
  • the device according to the invention was explained on the basis of an exemplary embodiment in which the actuation directions of the first driver 6, the second driver 8, the actuating element 44 and the coupling element 80 run in a straight line and parallel to the arrows 16, 18.
  • the drivers 6, 8, the coupling element 80 and the actuating element 44 then do not make any back-and-forth movements parallel to the arrows 16, 18, but rather carry out more or less large pivoting movements about the axis of rotation.
  • An actuation in the direction of arrow 16 then means z.
  • a pivoting movement in a direction of rotation and an actuation in the direction of arrow 18 then means a pivoting movement in the opposite direction. All components can be designed more or less round or arcuate.
  • the throttle valve 52 of the actuator 46 is usually pivotally mounted. It is therefore expedient to also carry out the adjusting element 44 in a pivotable manner.
  • the actuator 44 is z. B. the throttle valve shaft of the throttle valve 52. It is particularly favorable to arrange the throttle valve 52, the actuating element 44, the coupling element 80, the drivers 6, 8 and the drive wheel 106 of the actuator 100 on a mutually aligned axis.
  • the driver 8, the actuating element 44, the coupling element 80 and the drive wheel 106 are in this case disc-like structures which can execute pivoting movements about their common axis.
  • the directions of displacement of the coupling element 80 which are indicated in the drawing by the arrows 82, 84, then run parallel to the common axis, i. H. further perpendicular to the actuation directions symbolized by the arrows 16, 18, which in this case are pivoting movements.
  • the actuator 102 of the actuator 100 can, as shown by way of example, be arranged on the side of the drive wheel 106.
  • the servomotor 102 can also be arranged in direct alignment with the drive wheel 106 his.
  • the servomotor 102 can e.g. B. be a linear or rotary motor. For example, he can draw his energy electrically, pneumatically or hydraulically.
  • z. B. a gear transmission, a friction gear, linkage, etc. are provided.
  • the springs 20, 26, 58, 99 are tension springs and the spring 70 is a compression spring. This is only an example.
  • the springs can have any other embodiment. If the drivers 6, 8, the coupling element 80 and the actuating element 44 are mounted in a rotary manner, then it is particularly expedient for the springs 20, 26, 58, 70, 99 or at least some of them to be in the form of spiral springs, in particular in FIG Form spiral springs.
  • the coupling element 80 can be moved in the first direction of movement symbolized by the arrow 82 in addition to the tension spring 99 or instead of the tension spring by a force element 150 shown in broken lines.
  • the force element 150 may e.g. B. a permanent magnet, an actuatable solenoid, a rotatory or linear, pneumatic, hydraulic or electrically actuated element or also a spring.
  • the electromagnet 116 can also be replaced by an element of any design, such as the force element 150.
  • the electromagnet or the element 116 and the tension spring 99 or the force element 150 can be designed such that when the electromagnet 116 or the force element 150 is energized, the coupling element 80 either into the by the arrow 82 symbolized the first direction of displacement or in the second direction of movement symbolized by the arrow 84.
  • the electromechanical transmission means fails, at least the electromagnet 116 is switched off and the tension spring 99 can connect the coupling element 80 to the second driver 8.
  • the possibility of transferring an adjustment of the second driver 8 to the coupling element 80 by means of the toothings 34, 89 can be replaced by a frictional connection. It is particularly favorable to provide the surfaces at the corresponding contact points with a direction-dependent coefficient of friction.
  • a frictional connection can also be selected.
  • FIG. 2 shows the second embodiment.
  • parts that are the same or have the same effect are provided with the same reference symbols.
  • the actuatable element 30 shown in FIG. 1 is omitted.
  • the first driver 6, the elongated hole 10 in the second driver 8 and the second stop 40 on the second driver 8 can also be omitted.
  • the transmission element 4 is connected directly to the second driver 8.
  • the return spring 20 acts directly on the second driver 8 in the direction of the arrow 16.
  • Figure 3 shows the third embodiment.
  • a type of freewheel 160 is interposed in the area of the second driver 8 between the teeth 34 and the control element 2.
  • the freewheel 160 comprises a first freewheel element 161, a second freewheel element 162, and pinch rollers 163. Accordingly, it is also possible to provide the freewheel 160 between the teeth 89 and the actuating element 44.
  • the first freewheel element 161 is provided such that the transmission element 4 can act on the first freewheel element 161 in the direction of arrow 18 and the first return spring 20 in the direction of arrow 16.
  • the toothing 34 is located on the second freewheel element 162.
  • the clamping rollers 163 are located between the first freewheel element 161 and the second freewheel element 162.
  • the freewheel 160 is designed such that essentially a force is exerted by the first freewheel element 161 on the second Freewheel element 162 can only be transmitted in the direction of arrow 18. Accordingly, a force can be transmitted from the second freewheel element 162 to the first freewheel element 161 essentially only in the direction of arrow 16.
  • the first stop is 38 and
  • the second freewheel element 162 can best be thought of as a disk and the toothing 34 runs on the outer edge of this disk, the toothing 34 thus having no beginning and no end.
  • the second freewheel element is, however, 162 shown linearized and one can imagine, this element as if it i 'direction of the arrows 16, 18 would be infinitely long.
  • the games 96, 97 can optionally be made smaller or omitted entirely, and the toothings 34, 89 can be designed such that the teeth 34, 89 can transmit forces in both arrow directions 16, 18.
  • the freewheel 160 shown in FIG. 3 offers the following additional advantages in particular: If the electromechanical transmission means fail during a traction control system (ASR) or during a progressive characteristic curve, that is to say the electromechanical transmission means fail while the first freewheel element 161 of the second driver 8 is actuated further in the direction of the arrow 18 than the actuating element 44, so the intended relative position of the coupling element 80 with respect to the first freewheel element 161 can be adjusted again, at least subsequently with the actuating element 2 not actuated, without any relative movement between the teeth 34 and the teeth 89 must take place, as explained above in the first embodiment in the third case.
  • ASR traction control system
  • the freewheel 160 comprises the pinch rollers 163. This is not necessary.
  • the freewheel 160 can also be designed in any other known manner.
  • An adjusting screw 166 is also shown in FIG. With the help of the adjusting screw 166, the end position of the adjusting element 44 or the throttle valve 52 can be adjusted in the direction of arrow 16. The minimum cross section in the intake manifold section 48 can thus be set with the aid of the adjusting screw 166.
  • the adjusting screw 166 can also be used in the same way in the first and second exemplary embodiments.
  • the actuatable element 30 can optionally also be connected to the actuating element 44 via the actuating means 32.
  • Another adjusting screw 168 is shown in FIG.
  • the control element 2 comes to rest on the further adjusting screw 168.
  • the stop piece 23 comes to rest against the wall 22 when the control element 2 is not actuated and in FIG. 2 the driver 8 comes to rest against the wall 22 when the control element 2 is not actuated.
  • the three variants are equivalent and can be used in all three exemplary embodiments as required.

Abstract

Un dispositif connu possède entre la pédale de l'accélérateur et le papillon des gaz, en plus des moyens de transmission mécaniques, également des moyens de transmission électromécaniques avec un élément d'accouplement embrayable. Le désavantage du dispositif connu réside en ce que les moyens de transmission mécaniques doivent avoir, en vue de la compensation de la course, un ressort à course maximale. Par opposition à cela, selon le dispositif de l'invention, un élément d'accouplement à action bilatérale (80) peut relier, suivant la position de l'embrayage, la pédale de l'accélérateur (2) au papillon des gaz (52) par l'intermédiaire des moyens de transmission mécaniques ou électromécaniques. Ce dispositif convient en particulier à des véhicules équipés d'une régulation du glissement et/ou de la vitesse de marche.A known device has, between the accelerator pedal and the throttle valve, in addition to the mechanical transmission means, also electromechanical transmission means with a clutchable coupling element. The disadvantage of the known device lies in that the mechanical transmission means must have, in order to compensate for the stroke, a spring with maximum stroke. In contrast to this, according to the device of the invention, a coupling element with bilateral action (80) can connect, depending on the position of the clutch, the accelerator pedal (2) to the throttle valve (52 ) through mechanical or electromechanical transmission means. This device is particularly suitable for vehicles equipped with a slip and / or speed control.

Description

Einrichtung zum übertragen einer Stellposition eines BedienelementesDevice for transmitting a control position of an operating element
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, zum Übertragen einer Stellposition eines Bedienelementes auf eine Stellposition eines eine Leistung einer Antriebsmaschine bestimmenden Stellelementes nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on a device, in particular for a vehicle, for transmitting an actuating position of an operating element to an actuating position of an actuating element which determines a power of a drive machine according to the preamble of the main claim.
Bei einer bekannten Einrichtung in einem Fahrzeug soll die Stell¬ position des Bedienelementes in die Stellposition des die Leistung der Antriebsmaschine bestimmenden Stellelementes im ersten Funk¬ tionszustand mittels elektro echanischer Übertragungsmittel überge¬ führt werden. Im allgemeinen ist dies gleichbedeutend mit einem regulären Betriebszustand. Die elektromechanischen Übertragungs¬ mittel erlauben eine Veränderung der Übertragung. Bei .einem Fahrzeug kann die Veränderung z. B. notwendig werden, um z. B. eine Fahrge¬ schwindigkeit und/oder eine Drehzahl der Antriebsmaschine zu be¬ grenzen oder um die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf einem be¬ stimmten Wert zu halten, unabhängig von der Stellposition des Be¬ dienelementes. Handelt es sich bei der Maschine um ein Fahrzeug mit einem Otto-Motor als Antriebsmaschine, dann ist das Bedienelement z. B. ein Gaspedal und das Stellelement kann hier z. B. mit einer Drossel¬ klappe verbunden sein, und die Stellposition des Stellelementes kann einen Offnungswinkel der Drosselklappe bestimmen.In a known device in a vehicle, the actuating position of the operating element is to be converted into the actuating position of the actuating element which determines the power of the drive machine in the first functional state by means of electro-mechanical transmission means. In general, this is equivalent to a regular operating state. The electromechanical transmission means allow the transmission to be changed. With a vehicle, the change e.g. B. necessary to z. B. to limit a driving speed and / or a speed of the drive machine or to keep the driving speed of the vehicle at a certain value, regardless of the position of the control element. If the machine is a vehicle with an Otto engine as the drive machine, the control element is e.g. B. an accelerator pedal and the control element here z. B. be connected to a throttle valve, and the position of the actuator can determine an opening angle of the throttle valve.
Die Einrichtung enthält darüber hinaus mechanische Übertragungs¬ mittel. Bei Ausfall der elektromechanischen Übertragungsmittel löst eine Kupplung eine Verbindung zwischen dem Stellglied und dem Stell¬ element. In diesem Fall arbeitet die Einrichtung im zweiten Funk¬ tionszustand. Im allgemeinen ist der zweite Funktionszustand ein Notbetrieb. Im zweiten Funktionszustand wird die Stellposition des Bedienelementes durch mechanische Übertragungsmittel auf die Stell¬ position des Stellelementes übertragen.The device also contains mechanical transmission means. If the electromechanical transmission means fails, a coupling releases a connection between the actuator and the actuator. In this case, the device works in the second functional state. In general, the second functional state is an emergency operation. In the second functional state, the setting position of the control element is transferred to the setting position of the setting element by mechanical transmission means.
Bei Nichtbetätigung des Bedienelementes wird die Stellposition des Stellelementes durch eine Rückstellfeder in eine Endlage, die einer LeerlaufStellung entspricht, bewegt. Die Stellposition des Stell- elementes kann aus der Endlage auch durch die elektromechanischen Ubertragungs ittel nur in eine Verstellrichtung betätigt werden, was bei der bekannten Einrichtung sehr unbefriedigend ist.If the control element is not actuated, the actuating position of the actuating element is moved by a return spring into an end position, which corresponds to an idle position. The position of the control element can also be actuated from the end position by the electromechanical transmission means only in one adjustment direction, which is very unsatisfactory in the known device.
Die bekannte Einrichtung erfordert neben einer schaltbaren Kupplung mit dem Kupplungselement als wesentliche Bauteile zwei gegenseitig mit einer Überhubfeder verspannte Hebel. Das Kupplungselement der schaltbaren Kupplung sorgt im regulären Betriebszustand für eine Kopplung zwischen Stellglied und Stellelement und damit für die Übertragung der Stellposition. Im Notbetrieb ist die schaltbare Kupplung gelöst und das Kupplungselement hat an sich keine Funktion. Im Notbetrieb erfolgt die Übertragung der Stellposition über die mit der Überhubfeder gegenseitig verspannten Hebel. Die Konstruktion mit den Hebeln ist aufwendig und funktionsmäßig nicht befriedigend. Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung ist, daß im Notbe¬ trieb nicht die maximale Leistung der Antriebsmaschine erreicht werden kann.In addition to a switchable coupling with the coupling element as essential components, the known device requires two levers that are braced against one another with an overtravel spring. In the regular operating state, the coupling element of the switchable coupling ensures a coupling between the actuator and the actuating element and thus for the transmission of the actuating position. In emergency operation, the switchable clutch is released and the clutch element has no function in itself. In emergency mode, the setting position is transmitted via the levers that are clamped against each other by the overtravel spring. The construction with the levers is complex and functionally unsatisfactory. Another disadvantage of the known device is that the maximum power of the drive machine cannot be achieved in emergency operation.
Insbesondere während einer automatischen Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR) ergibt sich eine unangenehme Rückwirkung auf das Bedienelement.In particular during an automatic traction control system (ASR) there is an unpleasant reaction to the control element.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Einrichtung mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Kupplungs¬ element der schaltbaren Kupplung sowohl im ersten Funktionszustand als auch im zweiten Funktionszustand zur Übertragung der Stellpo¬ sition des Bedienelementes auf die Stellposition des Stellelementes dienen kann. Im ersten Funktionszustand ist das Kupplungselement Bestandteil der elektromechanischen Übertragungsmittel und es ermög¬ licht die Übertragung der Stellposition des Bedienelementes mittels der elektromechanischen Ubertragungsmittel. Im zweiten Funktionszu¬ stand ist das Kupplungselement Bestandteil der mechanischen Über¬ tragungsmittel und es stellt auch in diesem Fall die Übertragung der Stellposition des Bedienelementes auf die Stellposition des Stell¬ elementes sicher.The device according to the invention with the characterizing feature of the main claim has the advantage over the fact that the clutch element of the switchable clutch can serve both in the first functional state and in the second functional state to transfer the position of the control element to the position of the control element. In the first functional state, the coupling element is part of the electromechanical transmission means and it enables the setting position of the operating element to be transmitted by means of the electromechanical transmission means. In the second functional state, the coupling element is a component of the mechanical transmission means, and in this case too it ensures the transmission of the setting position of the control element to the setting position of the setting element.
Es bietet sich der besondere Vorteil, die Einrichtung so zu ge¬ stalten, daß im ersten Funktionszustand jede beliebige elektromo¬ torische Verstellung des Stellelements keinerlei Rückwirkung auf das Bedienelement hat.There is the particular advantage of designing the device in such a way that, in the first functional state, any electromechanical adjustment of the actuating element has no effect on the operating element.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor¬ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Da das Stellelement im ersten Funktionszustand, üblicherweise der reguläre Betriebszustand, auch bei nicht verstelltem Bedienelement vorteilhafterweise in beide Betätigungsrichtungen elektrisch ver¬ stellt werden kann, ist es möglich, die Drehzahl der Antriebsma¬ schine sowohl in Richtung höherer Leistung als auch in Richtung niedriger Leistung nach Belieben zu verstellen.The measures listed in the subclaims allow advantageous further developments and improvements of the device specified in the main claim. Since the control element in the first functional state, usually the regular operating state, can advantageously be adjusted electrically in both actuation directions even when the control element is not adjusted, it is possible to readjust the speed of the drive machine both in the direction of higher power and in the direction of lower power To adjust at will.
Zeichnungdrawing
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, die Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel und die Figur 3 ein drittes Ausführungs¬ beispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung.Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. FIG. 1 shows a first exemplary embodiment, FIG. 2 shows a second exemplary embodiment and FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a device according to the invention.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Aufbau und Wirkungsweise einer erfindungsgemäß ausgebildeten Ein¬ richtung einer Maschine, insbesondere eines Fahrzeuges, zur Über¬ tragung einer Stellposition eines Bedienelementes auf eine Stellpo¬ sition eines eine Leistung einer Antriebsmaschine bestimmenden Stellelementes, soll anhand dreier Ausführungsbeispiele und mit Hilfe der Figuren 1 bis 3 näher erläutert werden.The structure and mode of operation of a device according to the invention of a machine, in particular a vehicle, for transferring an actuating position of an operating element to an actuating position of an actuating element which determines the output of a drive machine, shall be explained in more detail using three exemplary embodiments and with the aid of FIGS. 1 to 3 are explained.
Die erfindungsgemäße Einrichtung kann bei jeder Maschine verwendet werden, bei der die Leistung der Antriebsmaschine irgendwie ge¬ steuert werden soll. Die Maschine kann entweder stationär aufge¬ stellt sein oder sie kann z. B. eine selbstfahrende Maschine, d. h. ein Fahrzeug sein. Obwohl nicht allein darauf begrenzt, wird in der Beschreibung der Ausführungsbeispiele aus Vereinfachungsgründen an¬ genommen, daß die erfindungsgemäße Einrichtung in einem Fahrzeug mit einem Otto-Motor als Antriebsmaschine eingebaut sei. In der Figur 1 wird mit 2 ein fußbetätigbares Bedienelement be¬ zeichnet. Bei dem Fahrzeug mit dem Otto-Motor als Antriebsmaschine ist das Bedienelement 2 beispielsweise ein Gaspedal. Das Bedienele¬ ment 2 ist über ein Übertragungselement 4 mit einem ersten Mitnehmer 6 verbunden. Der erste Mitnehmer 6 ist in einem in einem zweiten Mitnehmer 8 vorgesehenen Langloch 10 parallel zu den Betätigungs¬ richtungen 16, 18 verschiebbar gelagert, bis der erste Mitnehmer 6 entweder an einem ersten Anschlagende 12 des Langloches 10 oder andererseits an einem zweiten Anschlagende 14 des Langloches 10 zur Anlage kommt.The device according to the invention can be used in any machine in which the power of the drive machine is to be controlled in some way. The machine can either be installed stationary or it can e.g. B. a self-propelled machine, ie a vehicle. Although not only limited to this, the description of the exemplary embodiments assumes, for reasons of simplification, that the device according to the invention is installed in a vehicle with an Otto engine as the drive machine. In FIG. 1, 2 denotes a foot-operated operating element. In the vehicle with the Otto engine as the drive machine, the control element 2 is, for example, an accelerator pedal. The control element 2 is connected to a first driver 6 via a transmission element 4. The first driver 6 is slidably mounted in a slot 10 provided in a second driver 8 parallel to the actuating directions 16, 18 until the first driver 6 either on a first stop end 12 of the slot 10 or on the other hand on a second stop end 14 of the slot 10 comes to the plant.
Ein erster Pfeil 16 symbolisiert die erste Betätigungsrichtung und ein zweiter Pfeil 18 symbolisiert die zweite Betätigungsrichtung. Die Betätigungsrichtungen verlaufen parallel zu den Pfeilen 16, 18.A first arrow 16 symbolizes the first actuation direction and a second arrow 18 symbolizes the second actuation direction. The actuation directions run parallel to the arrows 16, 18.
An dem ersten Mitnehmer 6 ist auch noch eine erste Rückstellfeder 20 mit ihrem einen Ende angelenkt. Mit ihrem anderen Ende ist die erste Rückstellfeder 20 mit einer Wandung 22 verbunden. Die erste Rück¬ stellfeder 20 wirkt auf den ersten Mitnehmer 6 in die durch den ersten Pfeil 16 symbolisierte erste Betätigungsrichtung. Mit dem Ubertragungselement 4 ist ein Anschlagstück 23 verbunden. Das An¬ schlagstück 23 begrenzt die Betatigbarkeit des Übertragungselementes 4 in Richtung des ersten Pfeiles 16, indem das Anschlagstück 23 so angeordnet ist, daß es in einer Ruhestellung des Ubertragungsele- mentes 4 an der Wandung 22 zur Anlage kommt.A first return spring 20 is also articulated at one end to the first driver 6. At its other end, the first return spring 20 is connected to a wall 22. The first return spring 20 acts on the first driver 6 in the first actuation direction symbolized by the first arrow 16. A stop piece 23 is connected to the transmission element 4. The stop piece 23 limits the actuation of the transmission element 4 in the direction of the first arrow 16, in that the stop piece 23 is arranged in such a way that the transmission element 4 rests against the wall 22 when the transmission element 4 is at rest.
Der zweite Mitnehmer 8 hat einen Ansatz 24. Eine zweite Rückstell¬ feder 26 ist mit ihrem einen Ende an dem Absatz 24 des zweiten Mit¬ nehmers 8 und mit ihrem anderen Ende an der Wandung 22 angelenkt. Die zweite Rückstellfeder 26 wirkt auf den zweiten Mitnehmer 8 in die durch den ersten Pfeil 16 symbolisierte erste Betätigungs¬ richtung. Ein betätigbares Element 30 ist über ein Betätigungsmittel 32 mit dem Ansatz 24 des zweiten Mitnehmers 8 verbunden, über das Be¬ tätigungsmittel 32 kann eine Stellposition des zweiten Mitnehmers 8 auf das betätigbare Element 30 übertagen werden. Das betätigbare Element 30 kann z. B. ein automatisches Getriebe, ein sogenannter Kick-down-Schalter, ein Schwenkhebel einer verstellbaren Pumpe usw. sein. Als Betätigungsmittel 32 kann z. B. ein Seilzug, ein Gestänge, ein Bowdenzug usw. verwendet werden. Mit 30 kann auch ein Element bezeichnet sein, das über das Betätigungsmittel 32 den Mitnehmer 8 beziehungsweise das Stellelement 44 betätigen kann.The second driver 8 has a shoulder 24. A second return spring 26 is hinged at one end to the shoulder 24 of the second driver 8 and at the other end to the wall 22. The second return spring 26 acts on the second driver 8 in the first actuation direction symbolized by the first arrow 16. An actuatable element 30 is connected to the shoulder 24 of the second driver 8 via an actuating means 32, and an actuating position 32 of the second driver 8 can be transmitted to the actuatable element 30 via the actuating means 32. The actuatable element 30 can, for. B. an automatic transmission, a so-called kick-down switch, a pivot lever of an adjustable pump, etc. As an actuating means 32, for. B. a cable, a linkage, a Bowden cable, etc. can be used. 30 can also be used to denote an element which can actuate the driver 8 or the actuating element 44 via the actuating means 32.
An dem zweiten Mitnehmer 8 sind ferner eine Z hnung 34 mit einer ersten, mehrfach vorhandenen Zahnflanke 35 und mit einer zweiten, ebenfalls.mehrfach ausgebildeten Zahnflanke 36, eine Fläche 37, ein erster Anschlag 38, eine Gleitfläche 39 und ein zweiter Anschlag 40 vorgesehen.On the second driver 8, a tooth 34 with a first, multiple tooth flank 35 and with a second, also multiple tooth flank 36, a surface 37, a first stop 38, a sliding surface 39 and a second stop 40 are provided.
Ein weiterer wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Ein¬ richtung ist ein Stellelement 44. Das Stellelement 44 ist in der Wandung 22 verschiebbar gelagert und zwar so, daß es parallel zu den durch die Pfeile 16, 18 symbolisierten Betätigungsrichtungen ver¬ stellt werden kann.Another essential component of the device according to the invention is an actuating element 44. The actuating element 44 is displaceably mounted in the wall 22 in such a way that it can be adjusted parallel to the actuation directions symbolized by the arrows 16, 18.
Mit dem Stellelement 44 kann jede beliebige Art von Stellorgan 46 verbunden sein. In dem Ausführungsbeispiel umfaßt das Stellorgan 46 beispielhaft einen Saugrohrabschnitt 48 und eine Drosselklappe 52. Die Drosselklappe 52 ist quer zur Strömungsrichtung einer durch Pfeile 50 symbolisch dargestellten Strömung, z. B. Luft, verschieb- lich angeordnet. Stromabwärts gelangt die Strömung zu der Antriebs¬ maschine 54. Mit der Drosselklappe 52 kann ein Drosselguerschnitt in dem Saugrohrabschnitt 48 verändert werden. In dem dargestellten Aus- führungsbeispiel bedeutet eine Verstellung des Stellelementes 44 und damit der Drosselklappe 52 in Richtung des ersten Pfeiles 16 eine Verstellung in Richtung kleinerer Leistung der Antriebsmaschine 54. Eine Verstellung des Stellelementes 44 in entgegengesetzter Betätigungsrichtung, d. h. in Richtung des Pfeiles 18, bedeutet eine Vergrößerung der Leistung.Any type of actuator 46 can be connected to the actuator 44. In the exemplary embodiment, the actuator 46 includes, for example, an intake manifold section 48 and a throttle valve 52. The throttle valve 52 is transverse to the direction of flow of a flow symbolically represented by arrows 50, e.g. B. air, slidably arranged. The flow reaches the drive machine 54 downstream. The throttle valve 52 can be used to change a throttle cross section in the intake manifold section 48. In the exemplary embodiment shown, an adjustment of the adjusting element 44 means and thus the throttle valve 52 in the direction of the first arrow 16, an adjustment in the direction of lower power of the drive machine 54. An adjustment of the adjusting element 44 in the opposite actuation direction, ie in the direction of the arrow 18, means an increase in the power.
Das Stellelement 44 kann z.B. auch mit einem Stellhebel einer als Dieselmotor oder als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmaschine 54 verbunden sein.The actuator 44 can e.g. also be connected to an actuating lever of a drive machine 54 designed as a diesel engine or as an electric motor.
Das Stellelement 44 hat einen quer zu den Betätigungsrichtungen 16, 18 hervorstehenden Nocken 56 mit einer Anschlagfläche 57. Eine Rück¬ holfeder 58 ist mit einem Ende an der Wandung 22 und mit einem anderen Ende an dem Nocken 56 befestigt. Die Rückholfeder 58 wirkt auf das Stellelement 44 in die durch den ersten Pfeil 16 symbolisch dargestellte erste Betätigungsrichtung.The actuating element 44 has a cam 56 protruding transversely to the actuation directions 16, 18 with a stop surface 57. A return spring 58 is fastened at one end to the wall 22 and at another end to the cam 56. The return spring 58 acts on the actuating element 44 in the first actuation direction symbolically represented by the first arrow 16.
Ein Ruhestellungsanschlag 60 ist mit der Wandung 22 verbunden. Der Ruhestellungsanschlag 60 umfaßt ein ausgehöhltes Federgehäuse 62 mit einem Außengewinde 64, einer Schlüsselfläche 66, einem Durchlaß 68 und einem Anschlag 69. Innerhalb des ausgehöhlten Federgehäuses 62 befindet sich eine Feder 70. Desweiteren ist ein Bolzen 72 vorge¬ sehen. Der Bolzen 72 besteht aus einer Schulter und einem ange¬ drehten Stift. Die Schulter des Bolzens 72 befindet sich innerhalb des ausgehöhlten Federgehäuses 62. Die Schulter des Bolzens 72 hat einen größeren Durchmesser als der Durchlaß 68 und der angedrehte Stift des Bolzens 72 hat einen kleineren Durchmesser als der Durch¬ laß 68. Der angedrehte Stift des Bolzens 72 ragt in Richtung des Pfeiles 18 durch den Durchlaß 68 aus dem ausgehöhlten Federgehäuse 62 heraus. Die Beweglichkeit des Bolzens 72 in Richtung des Pfeiles 18 wird begrenzt, indem die Schulter des Bolzens 72 an dem Anschlag 69 des Federgehäuses 62 zur Anlage kommt. Je nach Stellposition des Stellelementes 44 kann die Anschlagfläche 57 des Stellelementes 44 an dem in Richtung des Pfeiles 18 weisenden Ende des Stiftes des Bolzens 72 anliegen. In einer an dem Stellelement 44 vorgesehenen Gleitführung 76 ist ein Kupplungselement 80 in zwei Verschieberichtungen gleitbar gelagert. Die Verschieberichtungen verlaufen quer zu den durch die Pfeile 16, 18 dargestellten Betätigungsrichtungen. Die Verschieberichtungen des Kupplungselementes 80 sind durch einen dritten Pfeil 82 und durch einen vierten Pfeil 84 symbolisch dargestellt. Das Kupplungselement 80 hat eine erste Seite 86 und eine zweite Seite 87 mit einer Mit¬ nahmestelle 88. Auf der ersten Seite 86 des Kupplungselementes 80 ist eine Zahnung 89 mit einer ersten, mehrfach vorhandenen Zahn¬ flanke 90 und mit einer ebenfalls mehrfach ausgebildeten zweiten Zahnflanke 91 sowie eine Nase 92 mit einer Gleitfläche 93 und mit einem Anschlag 94 vorgesehen. An dem Kupplungselement 80 ist ferner ein Absatz 95 angeordnet. Das Kupplungselement 80 kann aus mehreren einzelnen Bauteilen bestehen.A rest stop 60 is connected to the wall 22. The rest position stop 60 comprises a hollowed-out spring housing 62 with an external thread 64, a key surface 66, a passage 68 and a stop 69. A spring 70 is located inside the hollowed-out spring housing 62. Furthermore, a bolt 72 is provided. The bolt 72 consists of a shoulder and a turned pin. The shoulder of the pin 72 is located within the hollowed-out spring housing 62. The shoulder of the pin 72 has a larger diameter than the passage 68 and the screwed-on pin of the pin 72 has a smaller diameter than the passage 68. The screwed-on pin of the pin 72 protrudes in the direction of arrow 18 through the passage 68 out of the hollowed-out spring housing 62. The mobility of the bolt 72 in the direction of the arrow 18 is limited by the shoulder of the bolt 72 coming to rest against the stop 69 of the spring housing 62. Depending on the position of the actuating element 44, the stop surface 57 of the actuating element 44 can rest against the end of the pin of the pin 72 pointing in the direction of the arrow 18. A coupling element 80 is slidably mounted in two sliding directions in a sliding guide 76 provided on the adjusting element 44. The displacement directions run transversely to the actuation directions represented by the arrows 16, 18. The directions of displacement of the coupling element 80 are symbolically represented by a third arrow 82 and a fourth arrow 84. The coupling element 80 has a first side 86 and a second side 87 with a driving point 88. On the first side 86 of the coupling element 80 there is a toothing 89 with a first, multiple tooth flank 90 and with a second tooth flank, also multiple 91 and a nose 92 with a sliding surface 93 and with a stop 94 are provided. A shoulder 95 is also arranged on the coupling element 80. The coupling element 80 can consist of several individual components.
Durch Verschieben des Kupplungselementes 80 in die durch den Pfeil 82 symbolisierte erste Verschieberichtung kann das Kupplungselement 80 in Wirkverbindung gebracht werden mit dem zweiten Mitnehmer 8.By moving the coupling element 80 in the first displacement direction symbolized by the arrow 82, the coupling element 80 can be brought into operative connection with the second driver 8.
Je nach Stellposition des Kupplungselementes 80 relativ zu dem zweiten Mitnehmer 8 gibt es längs der durch die Pfeile 16, 18 symbolisierten Betätigungsrichtungen einige mehr oder weniger große Spiele. Zwischen den Zahnflanken 35, 36 des zweiten Mitnehmers 8 und den benachbarten Zahnflanken 90, 91 des Kupplungselementes 80 gibt es ein Spiel 96. Das Spiel 96 ist zwischen allen zusammenwirkenden Zahnflanken 35, 36, 90, 91 vorhanden. Zwischen dem ersten Anschlag 38 des zweiten Mitnehmers 8 und dem Anschlag 94 des Kupplungsele¬ mentes 80 ist ein Spiel 97, und zwischen dem zweiten Anschlag 40 des zweiten Mitnehmers 8 und dem Anschlag 94 erhält man ein Betätigungs- spiel 98. Die Zahnungen 34, 89 des zweiten Mitnehmers 8 und des Kupplungsele¬ mentes 80 sind so ausgebildet, daß eine Betätigung des Kupplungs¬ elementes 80 gegenüber dem zweiten Mitnehmer 8 in Richtung des Pfeiles 18 bzw. eine Betätigung des zweiten Mitnehmers 8 gegenüber dem Kupplungselement 80 in Richtung des Pfeiles 16 durch die Zahnungen höchstens unwesentlich behindert wird. Eine entgegenge¬ setzte Verschiebung der beiden Teile 8, 80 relativ zueinander ist jedoch nur möglich bis die erste Zahnflanke 90 des Kupplungsele¬ mentes 80 in Eingriff kommt mit der zweiten Zahnflanke 36 des zweiten Mitnehmers 8. Die Zahnungen 34, 89 haben vorzugsweise in etwa die Form von sogenannten Schrägverzahnungen.Depending on the position of the coupling element 80 relative to the second driver 8, there are some more or less large games along the actuation directions symbolized by the arrows 16, 18. There is a game 96 between the tooth flanks 35, 36 of the second driver 8 and the adjacent tooth flanks 90, 91 of the coupling element 80. The game 96 is present between all tooth flanks 35, 36, 90, 91 that interact. There is play 97 between the first stop 38 of the second driver 8 and the stop 94 of the coupling element 80, and an actuation game 98 is obtained between the second stop 40 of the second driver 8 and the stop 94. The serrations 34, 89 of the second driver 8 and the clutch element 80 are designed such that an actuation of the clutch element 80 with respect to the second driver 8 in the direction of arrow 18 or an actuation of the second driver 8 with respect to the clutch element 80 in Direction of arrow 16 is at most insignificantly hampered by the serrations. An opposite displacement of the two parts 8, 80 relative to one another is, however, only possible until the first tooth flank 90 of the coupling element 80 comes into engagement with the second tooth flank 36 of the second driver 8. The toothings 34, 89 preferably have approximately the Form of so-called helical gears.
Eine Spannfeder 99 ist zwischen dem Stellelement 44 und dem Kupplungselement 80 so angeordnet, daß ein Ende der Spannfeder 99 auf das Kupplungselement 80 wirken kann, mit dem Bestreben, das Kupplungselement 80 in die durch den dritten Pfeil 82 symbolisierte Verschieberichtung zu verstellen. Ein anderes Ende der Spannfeder 99 ist mit dem Stellelement 44 verbunden bzw. liegt an dem Stellelement 44 an.A tension spring 99 is arranged between the adjusting element 44 and the coupling element 80 in such a way that one end of the tension spring 99 can act on the coupling element 80, with the aim of adjusting the coupling element 80 in the direction of displacement symbolized by the third arrow 82. Another end of the tension spring 99 is connected to the actuating element 44 or abuts the actuating element 44.
Ein weiterer wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Ein¬ richtung ist ein Stellglied 100. Das Stellglied 100 umfaßt einen Stellmotor 102 mit einer Riemenscheibe 104, ein Treibrad 106 mit einer Riemenscheibe 108 und einer Mitnahmestelle 110 sowie einen die Riemenscheibe 104 und die Riemenscheibe 108 verbindenden Riemen 112. Der Riemen 112 ist z. B. ein Flachriemen, ein Keilriemen, ein Zahn¬ riemen usw. Je nach Durchmesser der Riemenscheiben 104, 108 ergibt sich ein Übersetzungsgetriebe.Another essential component of the device according to the invention is an actuator 100. The actuator 100 comprises an actuator 102 with a pulley 104, a drive wheel 106 with a pulley 108 and a driving point 110 and a belt 112 connecting the pulley 104 and the pulley 108. The belt 112 is e.g. B. a flat belt, a V-belt, a toothed belt, etc. Depending on the diameter of the pulleys 104, 108, a transmission gear results.
Desweiteren umfaßt die erfinάungsgemäße Einrichtung einen Elektro¬ magneten 116. Der Elektromagnet 116 kann mit seiner Magnetkraft auf das Kupplungselement 80 wirken. Ist der Elektromagnet 116 bestromt. so betätigt dessen Magnetkraft das Kupplungselement 80 entgegen der Spannfeder 99 in die durch den vierten Pfeil 84 symbolisierte Ver¬ schieberichtung, bis die Mitnahmestelle 88 des Kupplungselementes 80 an der Mitnahmestelle 110 des Stellgliedes 100 zum Eingriff kommt. Bei unbestromtem Elektromagneten 116 betätigt die Spannfeder 99 das Kupplungselement 80 in die durch den Pfeil 82 symbolisierte Ver¬ schieberichtung, bis, je nach Umstand, der Absatz 95 an dem Stell¬ element 44 oder die Gleitfläche 93 an der Gleitfläche 39 des zweiten Mitnehmers 8 zur Anlage kommt.Furthermore, the device according to the invention comprises an electromagnet 116. The electromagnet 116 can act on the coupling element 80 with its magnetic force. Is the electromagnet 116 energized. its magnetic force actuates the coupling element 80 against the tension spring 99 in the direction of displacement symbolized by the fourth arrow 84 until the driving point 88 of the coupling element 80 comes into engagement at the driving point 110 of the actuator 100. When the electromagnet 116 is de-energized, the tension spring 99 actuates the coupling element 80 in the displacement direction symbolized by the arrow 82 until, depending on the circumstances, the shoulder 95 on the actuating element 44 or the sliding surface 93 on the sliding surface 39 of the second driver 8 Facility is coming.
Die Einrichtung enthält auch noch eine erste Wegmeßvorrichtung 122, mit der über das Übertragungselement 4 die Stellposition des Be¬ dienelementes 2 erfaßt werden kann. Je nach Bedarf ist auch noch eine zweite Wegmeßvorrichtung 124 vorhanden, mit der ebenfalls die Stellposition des Bedienelementes 2 erfaßt werden kann. Ferner ist auch eine dritte WegmeßVorrichtung 126 vorhanden, welche eine Stell¬ position des Stellelementes 44 erfassen kann. Bei Bedarf ist auch noch eine vierte Wegmeßvorrichtung 128 vorhanden, mit der ebenfalls die Stellposition des Stellelementes 44 erfaßbar ist.The device also contains a first displacement measuring device 122 with which the setting position of the control element 2 can be detected via the transmission element 4. Depending on requirements, there is also a second displacement measuring device 124 with which the position of the operating element 2 can also be detected. Furthermore, there is also a third displacement measuring device 126, which can detect an adjusting position of the adjusting element 44. If required, there is also a fourth displacement measuring device 128, with which the setting position of the setting element 44 can also be determined.
Ferner ist eine Steuereinrichtung 130, eine Energieversorgungsein¬ heit 132, ein Geber 134, ein Sensor 136 oder mehrere Sensoren 136 und gegebenenfalls noch eine weitere Steuereinrichtung 138 vor¬ handen. Die Wegmeßvorrichtungen 122, 124, 126, 128, die Energiever¬ sorgungseinheit 132, der Geber 134, die Sensoren 136> die weitere Steuereinrichtung 138, der Elektromagnet 116 und der Stellmotor 102 sind über Kabel 140 mit der Steuereinrichtung 130 verbunden.Furthermore, there is a control device 130, an energy supply unit 132, a transmitter 134, a sensor 136 or a plurality of sensors 136 and, if appropriate, a further control device 138. The displacement measuring devices 122, 124, 126, 128, the energy supply unit 132, the transmitter 134, the sensors 136> the further control device 138, the electromagnet 116 and the servomotor 102 are connected to the control device 130 via cables 140.
Zumindest einzelne Teile der erfindungsgemäßen Einrichtung werden von einem Gehäuse 142 umhüllt und somit gegen Umwelteinflüsse ge¬ schützt. Das Gehäuse 142 ist in der Zeichnung durch strichpunktierte Linien teilweise angedeutet. Die beiden Wegmeßvorrichtungen 122, 124 werden von einem weiteren strichpunktiert angedeuteten Gehäuse 144 umhüllt. Die Wegmeßvorrichtungen 122, 124 können entweder direkt am Bedienelement 2 oder zwischen dem Bedienelement 2 und dem Gehäuse 142 oder direkt im Gehäuse 142 angeordnet sein.At least individual parts of the device according to the invention are encased by a housing 142 and thus protected against environmental influences. The housing 142 is partially indicated in the drawing by dash-dotted lines. The two distance measuring devices 122, 124 are encased by a further housing 144 indicated by dash-dotted lines. The displacement measuring devices 122, 124 can either be arranged directly on the control element 2 or between the control element 2 and the housing 142 or directly in the housing 142.
Durch das Bedienelement 2 kann über das Übertragungselement 4 der erste Mitnehmer 6 entgegen der Kraft der ersten Rückstellfeder 20 in Richtung des Pfeiles 18 betätigt werden. Mit Betätigung des Über¬ tragungseiementes 4 zusammen mit dem ersten Mitnehmer 6 in Richtung des Pfeiles 18 hebt zunächst das Anschlagstück 23 von der Wandung 22 ab. Je nach relativer Lage des zweiten Mitnehmers 8 gegenüber dem ersten Mitnehmer 6 verschiebt sich der erste Mitnehmer 6 innerhalb des Langloches 10, bis der erste Mitnehmer 6 an dem Anschlagende 14 des zweiten Mitnehmers 8 zur Anlage kommt. Darüber hinaus wird der zweite Mitnehmer 8 über den ersten Mitnehmer 6 ebenfalls in die durch den zweiten Pfeil 18 symbolisierte Betätigungsrichtung ver¬ stellt.The first driver 6 can be actuated by the control element 2 against the force of the first return spring 20 in the direction of the arrow 18 via the transmission element 4. When actuating the transmission element 4 together with the first driver 6 in the direction of the arrow 18, the stop piece 23 first lifts off the wall 22. Depending on the relative position of the second driver 8 relative to the first driver 6, the first driver 6 moves within the elongated hole 10 until the first driver 6 comes to rest on the stop end 14 of the second driver 8. In addition, the second driver 8 is also adjusted via the first driver 6 in the actuation direction symbolized by the second arrow 18.
Bei nicht betätigtem Bedienelement 2 verschiebt die zweite Rück¬ stellfeder 26 den zweiten Mitnehmer 8 in die durch den Pfeil 16 symbolisierte erste Betätigungsrichtung. Die erste Rückstellfeder 20 betätigt dabei den ersten Mitnehmer 6, das Übertragungselement 4 und das Bedienelement 2 ebenfalls in Richtung des Pfeiles 16, bis das Anschlagstück 23 an der Wandung 22 anliegt.When the control element 2 is not actuated, the second return spring 26 displaces the second driver 8 in the first actuation direction symbolized by the arrow 16. The first return spring 20 actuates the first driver 6, the transmission element 4 and the control element 2 also in the direction of arrow 16 until the stop piece 23 abuts the wall 22.
Ist der Elektromagnet 116 unbestromt, so ist das Kupplungselement 80 in Richtung des dritten Pfeiles 82 verschoben und eine Bewegung des zweiten Mitnehmers 8 kann auf das Kupplungselement 80 übertragen werden, was später noch genauer erläutert wird.If the electromagnet 116 is de-energized, the coupling element 80 is displaced in the direction of the third arrow 82 and a movement of the second driver 8 can be transmitted to the coupling element 80, which will be explained in more detail later.
Bei ausreichend bestromtem Elektromagneten 116 steht die Mitnahme¬ stelle 88 des Kupplungselementes 80 in Eingriff mit der Mitnahme- stelle 110 des Stellgliedes 100, und das Kupplungselement 80 kann durch den Stellmotor 102 je nach Ansteuerung in die erste Be¬ tätigungsrichtung, symbolisiert durch den Pfeil 16, oder in die durch den zweiten Pfeil 18 symbolisierte zweite Betätigungsrichtung verstellt werden.When the electromagnet 116 is sufficiently energized, the driving point 88 of the coupling element 80 is in engagement with the driving position 110 of the actuator 100, and the coupling element 80 can be adjusted by the actuator 102 depending on the control in the first actuation direction, symbolized by the arrow 16, or in the second actuation direction symbolized by the second arrow 18.
Die Mitnahmestellen 88, 110 des Kupplungselementes 80 und Stell¬ gliedes 100 sind mit Zahnprofilen versehen, so daß bei ausreichend bestromtem Elektromagneten 116 eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungselement 80 und dem Stellglied 100 besteht. Je nach konstruktiver Gestaltung kann statt der formschlüssigen Ver¬ bindung auch eine reibkraftschlüssige Verbindung gewählt werden.The driving points 88, 110 of the coupling element 80 and actuator 100 are provided with tooth profiles, so that when the electromagnet 116 is sufficiently energized, there is a positive connection between the coupling element 80 and the actuator 100. Depending on the structural design, a frictional connection can also be selected instead of the positive connection.
Das Kupplungselement 80 ist in der Gleitführung 76 des Stellele- mentes 44 so geführt, daß eine Betätigung des Kupplungselementes 80 in eine der durch die Pfeile 16, 18 symbolisierten Betätigungs¬ richtungen mehr oder weniger spielfrei auf das Stellelement 44 über¬ tragen wird.The coupling element 80 is guided in the sliding guide 76 of the actuating element 44 in such a way that actuation of the coupling element 80 in one of the actuating directions symbolized by the arrows 16, 18 is transmitted to the actuating element 44 with more or less play.
Die Stellposition des Bedienelementes 2 kann durch die Wegmeßvor¬ richtungen 122, 124 erfaßt werden. Aus den Wegmeßvorrichtungen 122, 124 gewonnene Meßsignale werden über die Kabel 140 der Steuerein¬ richtung 130 zugeführt. Mit den Wegmeßvorrichtungen 126, 128 kann die Stellposition des Stellelementes 44 erfaßt werden. Je nach Stellposition des Stellelementes 44 übermitteln die Wegmeßvor¬ richtungen 126, 128 Meßsignale über die Kabel 140 an die Steuerein¬ richtung 130. Von dem Geber 134, den Sensoren 136 und der weiteren Steuereinrichtung 138 ausgehende weitere Signale werden ebenfalls der Steuereinrichtung 130 über die Kabel 140 übermittelt. Aus den Meßsignalen der Wegmeßvorrichtungen 122, 124 und aus den weiteren Signalen ermittelt die Steuereinrichtung 130 einen Sollwert für das Stellelement 44 und, je nachdem, welche Stellposition die Wegmeßvor¬ richtungen 126, 128 für das Stellelement 44 ermitteln, steuert die Steuereinrichtung 130 den Stellmotor 102 an. Durch den Stellmotor 102 kann bei ausreichend bestromtem Elektromagneten 116 über das Treibrad 106 und über das Kupplungselement 80 das Stellelement 44 in die gewünschte Stellposition gebracht werden.The position of the control element 2 can be detected by the displacement measuring devices 122, 124. Measurement signals obtained from the displacement measuring devices 122, 124 are fed to the control device 130 via the cables 140. The position of the actuating element 44 can be detected with the displacement measuring devices 126, 128. Depending on the position of the actuating element 44, the displacement measuring devices 126, 128 transmit measuring signals via the cables 140 to the control device 130. Further signals coming from the transmitter 134, the sensors 136 and the further control device 138 are also sent to the control device 130 via the cables 140 transmitted. The control device 130 determines a target value for the from the measurement signals of the displacement measuring devices 122, 124 and from the further signals Control element 44 and, depending on which position the displacement measuring devices 126, 128 determine for the control element 44, the control device 130 controls the servomotor 102. When the electromagnet 116 is sufficiently energized, the actuating motor 102 can bring the actuating element 44 into the desired actuating position via the drive wheel 106 and the coupling element 80.
Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht im wesentlichen aus mechanischen Übertragungsmitteln und aus elektromechanischen Über¬ tragungsmitteln. Die mechanischen Ubertragungsmittel enthalten unter anderem das Ubertragungselement 4, den ersten Mitnehmer 6, den zweiten Mitnehmer 8, das Kupplungselement 80 und das Stellelement 44. Die elektromechanischen bertragungsmittel enthalten unter anderem die Wegmeßvorrichtungen 122, 124, die Wegmeßvorrichtungen 126, 128, die Steuereinrichtung 130, das Stellglied 100, das Kupplungselement 80 und zumindest einen Teil der Kabel 140.The device according to the invention essentially consists of mechanical transmission means and electromechanical transmission means. The mechanical transmission means include, among other things, the transmission element 4, the first driver 6, the second driver 8, the coupling element 80 and the actuating element 44. The electromechanical transmission means include, among other things, the distance measuring devices 122, 124, the distance measuring devices 126, 128, the control device 130, the actuator 100, the coupling element 80 and at least part of the cables 140.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung kann im wesentlichen zwischen einem ersten Funktionszustand und einem zweiten Funktionszustand unterschieden werden. Im ersten Funktionszustand ist der Elektro¬ magnet 116 ausreichend bestro t und die Übertragung der Stellpo¬ sition des Bedienelementes 2 auf die Stellposition des Stellele¬ mentes '44 geschieht über die elektromechanischen Ubertragungsmittel. Im zweiten Funktionszustand wird die Stellposition des Bedienele¬ mentes 2 auf die Stellposition des Stellelementes 44 über die mechanischen Übertragungsmittel übertragen. Bei einer, mit der erfindungsgemäßen Einrichtung ausgestatteten Maschine wird der erste Funktionszustand der reguläre sein, so daß der erste Funktionszu¬ stand auch als regulärer Funktionszustand bezeichnet werden kann. Der zweite Funktionszustand wird sicher nur dann zum Einsatz kommen, wenn infolge irgend eines Defektes eine Übertragung der Stellpo¬ sition des Bedienelementes 2 auf die Stellposition des Stellele¬ mentes 44 über die elektromechanischen bertragungsmittel nicht möglich ist, so daß der zweite Funktionszustand auch als Notbetrieb bezeichnet werden kann. Aus Vereinfachungsgründen bei der Betrachtung der erfindungsgemäßen Einrichtung werden im Fortgang dieser Beschreibung die beiden Funktionszustände in insgesamt fünf Betriebszustände unterteilt. Der erste Funktionszustand kann in einen ersten, in einen zweiten und in einen dritten Betriebszustand unterteilt werden. Der zweite Funktionszustand kann in zwei weitere Betriebszustände, d. h. in einen vierten Betriebszustand und in einen fünften Betriebszustand unterteilt werden. Selbstverständlich gibt es auch mehr oder weniger fließende Übergänge zwischen den angegebenen Funktionszuständen beziehungsweise Betriebszuständen.In the device according to the invention, a distinction can essentially be made between a first functional state and a second functional state. In the first functional state of the magnet 116 is sufficiently Elektro¬ Bestro t and the transmission of Stellpo¬ sition of the operating element 2 to the operating position of the Stellele¬ mentes' 44 is done via the electromechanical transmission means. In the second functional state, the setting position of the operating element 2 is transferred to the setting position of the setting element 44 via the mechanical transmission means. In the case of a machine equipped with the device according to the invention, the first functional state will be the regular one, so that the first functional state can also be referred to as the regular functional state. The second functional state will certainly only be used if, due to any defect, it is not possible to transmit the actuating position of the operating element 2 to the actuating position of the actuating element 44 via the electromechanical transmission means, so that the second functional state is also referred to as emergency operation can be. For reasons of simplification when considering the device according to the invention, the two functional states are subdivided into a total of five operating states in the course of this description. The first functional state can be divided into a first, a second and a third operating state. The second functional state can be divided into two further operating states, ie into a fourth operating state and into a fifth operating state. Of course, there are also more or less smooth transitions between the specified functional states or operating states.
Der erste Betriebszustand kann in dem gewählten Ausführungsbeispiel auch als geregelter Leerlauf bezeichnet werden. Im ersten Betriebs¬ zustand wird das Bedienelement 2 nicht betätigt und das Über- tragungselement 4 ist in einer in Richtung des Pfeiles 16 für unbe- tätigtes Bedienelement vorgesehenen Endstellung. Die Wegmeßvor¬ richtungen 122, 124 signalisieren der Steuereinrichtung 130, daß die Antriebsmaschine 54 im Leerlauf arbeiten soll.In the selected exemplary embodiment, the first operating state can also be referred to as regulated idling. In the first operating state, the control element 2 is not actuated and the transmission element 4 is in an end position provided in the direction of arrow 16 for the unactuated control element. The displacement measuring devices 122, 124 signal the control device 130 that the drive machine 54 is to operate in idle mode.
Im ersten Betriebszustand ist das Kupplungselement 80 mit dem Stell¬ glied 100 wirkverbunden. Zwischen dem zweiten Mitnehmer 8 und dem Kupplungselement 80 besteht hierbei keine Verbindung. Über das Stellglied 100 kann das Kupplungselement 80 und damit das Stell¬ element 44 je nach Bedarf in Richtung des Pfeiles 16 oder in Richtung des Pfeiles 18 betätigt werden. Um z. B. die' kalte An¬ triebsmaschine 54 möglichst schnell auf Betriebstemperatur bringen zu können, kann das Stellelement 44 in Richtung des Pfeiles 18 be¬ tätigt werden, wobei der Nocken 56 mit der Anschlagfläche 57 des Stellelementes 44 beliebig weit von dem Bolzen 72 des Ruhestellungs¬ anschlages 60 abheben kann. Ist die Antriebsmaschine 54 bereits auf Betriebstemperatur, so kann das Stellelement 44 über das Stellglied 100 bedarfsgerecht in Richtung des Pfeiles 16 betätigt werden. Die Betätigung des Stellelementes 44 durch das Stellglied 100 wird durch den Ruhestellungsanschlag 60 nicht behindert. Wird das Stellelement 44 durch das Stellglied 100 in Richtung des Pfeiles 16 betätigt, so kann, nachdem die Anschlagfläche 57 des Stellelementes 44 an dem Bolzen 72 des Ruhestellungsanschlages 60 zur Anlage gekommen ist, der Bolzen 72 entgegen der Kraft der Feder 70 in Richtung des Pfeiles 16 betätigt werden, wobei die Schulter des Bolzens 72 von dem Anschlag 69 des Federgehäuses 62 abheben kann. Damit kann die Drehzahl der Antriebsmaschine 54 auf jeden beliebigen, gewünschten Wert gesenkt werden.In the first operating state, the coupling element 80 is operatively connected to the actuator 100. There is no connection between the second driver 8 and the coupling element 80. Via the actuator 100, the coupling element 80 and thus the actuating element 44 can be actuated in the direction of arrow 16 or in the direction of arrow 18 as required. To z. For example, to be able to bring the cold drive machine 54 up to operating temperature as quickly as possible, the actuating element 44 can be actuated in the direction of the arrow 18, the cam 56 with the stop surface 57 of the actuating element 44 being as far as desired from the bolt 72 of the rest position ¬ stop 60 can take off. If the drive machine 54 is already at operating temperature, the actuating element 44 can be actuated in the direction of the arrow 16 via the actuator 100 as required. The Actuation of the actuator 44 by the actuator 100 is not hindered by the rest stop 60. If the actuating element 44 is actuated by the actuator 100 in the direction of the arrow 16, after the abutment surface 57 of the actuating element 44 has come into contact with the bolt 72 of the rest stop stop 60, the bolt 72 can be turned against the force of the spring 70 in the direction of the arrow 16 are actuated, wherein the shoulder of the bolt 72 can lift off the stop 69 of the spring housing 62. The speed of the drive machine 54 can thus be reduced to any desired value.
Der zweite Betriebszustand ist in dem gewählten Ausführungsbeispiel der geregelte Fahrbetrieb. Im zweiten Betriebszustand ist das Be¬ dienelement 2 betätigt und das Übertragungselement 4 ist in Richtung des Pfeiles 18 verschoben. Auch im zweiten Betriebszustand ist das Kupplungselement 80 mit dem Stellglied 100 wirkverbunden. Die Weg¬ meßvorrichtungen 122, 124 übermitteln, je nach Stellposition des Ubertragungselementes 4, Meßsignale an die Steuereinrichtung 130. Die Steuereinrichtung 130 empfängt weitere Meßsignale von den Weg¬ meßvorrichtungen 126, 128 und von den Sensoren 136. Aus diesen Me߬ signalen und anhand einem der Steuereinrichtung 130 eingegebenen Programm übermittelt die Steuereinrichtung 130 Steuersignale an den Stellmotor 102 des Stellgliedes 100. Das Stellglied 100 stellt damit über das Kupplungselement 80 das Stellelement 44 in die gewünschte Stellposition.In the selected exemplary embodiment, the second operating state is regulated driving operation. In the second operating state, the control element 2 is actuated and the transmission element 4 is shifted in the direction of the arrow 18. The coupling element 80 is also operatively connected to the actuator 100 in the second operating state. Depending on the position of the transmission element 4, the distance measuring devices 122, 124 transmit measuring signals to the control device 130. The control device 130 receives further measuring signals from the distance measuring devices 126, 128 and from the sensors 136. From these measuring signals and using a The program entered into the control device 130, the control device 130 transmits control signals to the servomotor 102 of the actuator 100. The actuator 100 thus sets the actuating element 44 into the desired actuating position via the coupling element 80.
Sehr günstig ist, daß im zweiten Betriebszustand die Verstellung des Stellelementes 44 nicht unbedingt proportional zur Verstellung des Übertragungselementes 4 sein muß; das heißt, die Übertragungsfunk- tion der Verstellung kann zum Beispiel progressiv oder degressiv sein und es können die von den Sensoren 136 ausgehenden Meßsignale in beliebiger Weise Berücksichtigung finden. Der dritte Betriebszustand ist der fahrgeschwindigkeitsgeregelte Betriebszustand. Im dritten Betriebszustand ist das Bedienelement 2 nicht betätigt. Von dem Geber 134 wird eine gewünschte Soll-Fahrge¬ schwindigkeit vorgegeben. Die Soll-Fahrgeschwindigkeit kann vom Fahrer über den Geber 134 vorgegeben werden. Über mindestens einen der Sensoren 136 wird die Ist-Fahrgeschwindigkeit überwacht und an die Steuereinrichtung 130 gemeldet.It is very favorable that in the second operating state the adjustment of the actuating element 44 does not necessarily have to be proportional to the adjustment of the transmission element 4; that is, the transfer function of the adjustment can be progressive or degressive, for example, and the measurement signals emitted by sensors 136 can be taken into account in any way. The third operating state is the vehicle speed-controlled operating state. In the third operating state, the control element 2 is not actuated. A desired target travel speed is specified by the encoder 134. The driver can specify the target driving speed via the encoder 134. The actual driving speed is monitored via at least one of the sensors 136 and reported to the control device 130.
Auch im dritten Betriebszustand ist das Kupplungselement 80 mit dem Stellglied 100 wirkverbunden. Über den Stellmotor 102 des Stell¬ gliedes 100 wird über das Kupplungselement 80 das Stellelement 44 in Richtung des Pfeiles 16 oder in Richtung des Pfeiles 18 so weit be¬ tätigt, bis die Ist-Fahrgeschwindigkeit der Soll-Fahrgeschwindigkeit entspricht. Die Soll-Fahrgeschwindigkeit kann darüber hinaus auch noch z. B. von Sensoren 136, die durchdrehende Räder überwachen, beeinflußt werden. Bei Betätigung des Kupplungselementes 80 in Richtung des Pfeiles 18 bleibt der zweite Mitnehmer 8 zunächst in Ruhe. Nach Überwindung des Betätigungsspieles 98 zwischen dem An¬ schlag 94 des Kupplungselementes 80 und dem zweiten Anschlag 40 des zweiten Mitnehmers 8 wird der zweite Mitnehmer 8 ebenfalls in Richtung des Pfeiles 18 betätigt. Dazu sind die Anschläge 40, 94 am zweiten Mitnehmer 8 und am Kupplungselement 80 so angeordnet, daß, auch bei vollständig in Richtung des vierten Pfeiles 84 verschobenem Kup lungselement 80, die beiden Anschläge 40, 94 nach Überwinden des Betätigungspieles 98 gegenseitig zur Anlage kommen können. Damit kann auch im dritten Betriebszustand auch bei nicht betätigtem Be¬ dienelement 2 über das am zweiten Mitnehmer 8 angebrachte Be¬ tätigungsmittel 32 auf das betätigbare Element 30 eingewirkt werden. Der vierte Betriebszustand kann beispielsweise auch als Not-Leer¬ laufbetrieb bezeichnet werden. Im vierten Betriebszustand ist das Bedienelement 2 ebenfalls nicht betätigt. Im vierten Betriebszustand besteht über das Kupplungselement 80 keine Wirkverbindung zwischen dem Stellelement 44 und dem Stellglied 100. Die Rückholfeder 58 wirkt auf das Stellelement 44 in Richtung des Pfeiles 16. Die Feder 70 wirkt, solange die Schulter des Bolzens 72 nicht an dem Anschlag 69 des Federgehäuses 62 anliegt, über den Bolzen 72 auf das Stell¬ element 44 in Richtung des Pfeiles 18. Die Feder 70 des Ruhe¬ stellungsanschlages 60 ist stärker als die Rückholfeder 58. Damit ist sichergestellt, daß im vierten Betriebszustand die Schulter des Bolzens 72 an dem Anschlag 69 des Federgehäuses 62 anliegt und daß darüber hinaus, wegen der Rückholfeder 58, die Anschlagfläche 57 des Nockens 56 des Stellelementes 44 an dem Bolzen 72 des Ruhestellungs- anschlages 60 anliegt. Damit ist im vierten Betriebszustand die Stellposition des Stellelementes 44 durch den Ruhestellungsanschlag 60 bestimmt. Wegen dem Außengewinde 64 am Federgehäuse 62 des Ruhe¬ stellungsanschlages 60 kann über die Schlüsselfläche 66 der Ruhe- stellungsanschlag 60 in die Betätigungsrichtungen der Pfeile 16, 18 verstellt werden. Damit kann im vierten Betriebszustand die Stell¬ position des Stellelementes 44 über den Ruhestellungs nschlag 60 beliebig eingestellt werden. Die Stellposition des Stellelementes 44 wird man im vierten Betriebszustand so wählen, daß unter allen Be¬ dingungen, auch bei sehr tiefen Temperaturen, • ein einwandfreier Betrieb der Antriebsmaschine 54 sichergestellt ist. Zu beachten ist noch, daß man die Spiele 96, 97 günstigerweise so groß wählen kann, daß bei maximaler Verstellung des Ruhestellungsanschlags 60 das Kupplungselement 80 weder mit seiner ersten Zahnflanke 90 noch mit dem Anschlag 94 mit dem zweiten Mitnehmer 8 in Eingriff kommt. Der fünfte Betriebszustand ist in dem gewählten Ausführungsbeispiel der Not-Fahrbetrieb. Im fünften Betriebszustand ist das Bedien¬ element 2 und damit das bertragungselement 4 mehr oder weniger in Richtung des Pfeiles 18 betätigt. Das Kupplungselement 80 ist in die durch den Pfeil 82 symbolisierte Verschieherichtung verschoben. Es besteht somit keine Wirkverbindung zwischen dem Kupplungselement 80 und dem Stellglied 100. Das Kupplungselement 80 steht jedoch über die Zahnungen 34, 89 des Kupplungselementes 80 und des zweiten Mit¬ nehmers 8 in Wirkverbindung mit dem zweiten Mitnehmer 8. Damit wird eine Betätigung des Bedienelementes 2 über das Übertragungselement 4 und über die Zahnungen 34, 89 auf das Kupplungselement 80 und damit auf das Stellelement 44 übertragen. Somit kann auch bei Ausfall der elektromechanischen Übertragungsmittel die Stellposition des Be¬ dienelementes 2 auf die Stellposition des Stellelementes 44 über- tragen werden und damit ein Betrieb der Antriebsmaschine 54 sicher¬ gestellt werden.The coupling element 80 is also operatively connected to the actuator 100 in the third operating state. Via the servomotor 102 of the actuator 100, the actuating element 44 is actuated in the direction of arrow 16 or in the direction of arrow 18 until the actual driving speed corresponds to the target driving speed. The target driving speed can also z. B. from sensors 136, which monitor spinning wheels, are influenced. When the coupling element 80 is actuated in the direction of the arrow 18, the second driver 8 initially remains at rest. After overcoming the actuating play 98 between the stop 94 of the coupling element 80 and the second stop 40 of the second driver 8, the second driver 8 is also actuated in the direction of the arrow 18. For this purpose, the stops 40, 94 are arranged on the second driver 8 and on the coupling element 80 so that, even with the element 80 completely shifted in the direction of the fourth arrow 84, the two stops 40, 94 can come to rest against one another after overcoming the actuating play 98 . In this way, even in the third operating state, even when the operating element 2 is not actuated, the actuatable element 30 can be acted on via the actuating means 32 attached to the second driver 8. The fourth operating state can, for example, also be referred to as emergency idling operation. In the fourth operating state, the control element 2 is also not actuated. In the fourth operating state there is no operative connection between the actuating element 44 and the actuator 100 via the coupling element 80. The return spring 58 acts on the actuating element 44 in the direction of the arrow 16. The spring 70 acts as long as the shoulder of the bolt 72 does not touch the stop 69 of the Spring housing 62 rests on the bolt 72 on the actuator 44 in the direction of arrow 18. The spring 70 of the rest stop 60 is stronger than the return spring 58. This ensures that in the fourth operating state the shoulder of the bolt 72 on the Stop 69 of the spring housing 62 rests and that, because of the return spring 58, the stop surface 57 of the cam 56 of the actuating element 44 also bears against the bolt 72 of the rest position stop 60. In the fourth operating state, the actuating position of the actuating element 44 is thus determined by the rest position stop 60. Because of the external thread 64 on the spring housing 62 of the rest stop 60, the rest stop 60 can be adjusted in the actuating directions of the arrows 16, 18 via the key surface 66. In the fourth operating state, the actuating position of the actuating element 44 can thus be set as desired via the rest position stop 60. In the fourth operating state, the setting position of the adjusting element 44 will be selected so that under all conditions, even at very low temperatures, the correct operation of the drive machine 54 is ensured. It should also be noted that the games 96, 97 can advantageously be chosen so large that, when the rest stop stop 60 is adjusted to the maximum, the coupling element 80 does not engage with the second driver 8 either with its first tooth flank 90 or with the stop 94. In the selected exemplary embodiment, the fifth operating state is emergency driving operation. In the fifth operating state, the control element 2 and thus the transmission element 4 are actuated more or less in the direction of the arrow 18. The coupling element 80 is displaced in the direction of displacement symbolized by the arrow 82. There is therefore no operative connection between the coupling element 80 and the actuator 100. However, the coupling element 80 is in operative connection with the second driver 8 via the teeth 34, 89 of the coupling element 80 and the second driver 8. This activates the operating element 2 transmitted to the coupling element 80 and thus to the actuating element 44 via the transmission element 4 and the toothings 34, 89. Thus, even if the electromechanical transmission means fails, the setting position of the control element 2 can be transferred to the setting position of the setting element 44, and operation of the drive machine 54 can thus be ensured.
Wird die erfindungsgemäße Einrichtung z. B. in einem Kraftfahrzeug verwendet, so kann es gelegentlich vorkommen, daß die Antriebsma¬ schine 54 ein größeres Antriebsdrehmoment auf die Antriebsräder aus¬ übt, als von den Antriebsrädern auf einen Fahruntergrund übertragen werden kann. In diesem Fall entsteht an den Antriebsrädern ein soge¬ nannter Antriebsschlupf. Es kann aber auch gelegentlich vorkommen, daß z. B. beim Loslassen des Bedienelementes 2 bei schlüpfrigem Fahruntergrund, ein auf die Antriebsräder übertragenes Bremsdreh¬ moment der Antriebsmaschine 54 so groß ist, daß es von den Antriebs¬ rädern nicht mehr auf den FahrUntergrund übertragen werden kann. In diesem Falle handelt es sich um einen sogenannten Bremsschlupf zwischen den Antriebsrädern und dem Fahruntergrund. Antriebsschlupf und Bremsschlupf kann durch einen der Sensoren 136 oder durch mehrere der Sensoren 136 erfaßt und der Steuereinrichtung 130 über¬ mittelt werden. Im zweiten und dritten, ggf. auch im ersten Betriebszustand kann bei Auftreten von Antriebsschlupf die Steuereinrichtung 130 über das Stellglied 100 das Stellelement 44 mehr in Richtung des Pfeiles 16, d. h. in Richtung geringerer Leistung der Antriebsmaschine 54 ver¬ stellen. Dies wird üblicherweise mit ASR (Antriebs-Schlupf-Regelung) bezeichnet. Da im ersten, zweiten und dritten Betriebszustand keine Wirkverbindung zwischen dem Kupplungselement 80 und dem zweiten Mit¬ nehmer 8 besteht, hat ASR vorteilhafterweise keinen Einfluß auf den zweiten Mitnehmer 8, auf das Übertragungselement 4, auf das Be¬ dienelement 2 und auch keinen Einfluß auf das betätigbare Element 30.If the device according to the invention z. B. used in a motor vehicle, it may occasionally occur that the drive machine 54 exerts a greater drive torque on the drive wheels than can be transmitted from the drive wheels to a driving surface. In this case, a so-called traction slip occurs on the drive wheels. But it can also happen occasionally that z. B. when releasing the control element 2 with a slippery driving surface, a braking torque of the drive machine 54 transmitted to the drive wheels is so great that it can no longer be transmitted from the drive wheels to the driving surface. In this case there is a so-called brake slip between the drive wheels and the driving surface. Drive slip and brake slip can be detected by one of the sensors 136 or by several of the sensors 136 and transmitted to the control device 130. In the second and third, possibly also in the first, operating state, when drive slip occurs, the control device 130 can adjust the actuating element 44 more via the actuator 100 in the direction of the arrow 16, ie in the direction of lower power of the drive machine 54. This is usually referred to as ASR (traction control system). Since there is no operative connection between the coupling element 80 and the second driver 8 in the first, second and third operating state, ASR advantageously has no influence on the second driver 8, on the transmission element 4, on the control element 2 and also has no influence the actuatable element 30.
Bei Auftreten von Bremsschlupf kann im ersten, zweiten und dritten Betriebszustand die Steuereinrichtung 130 über das Stellglied 100 und über das Kupplungselement 80 das Stellelement 44 mehr in Richtung des Pfeiles 18, d. h. in Richtung größerer Leistung der Antriebsmaschine 54 betätigen. Dies wird üblicherweise mit MSR (Motor-Schleppmoment-Regelung) bezeichnet. Bei MSR wird das Stell¬ element 44 normalerweise nur ein geringes Stück in Richtung des Pfeiles 18 betätigt, so daß, wegen dem Betätigungsspiel 98 zwischen dem Anschlag 94 des Kupplungselementes 80 und dem zweiten Anschlag 40 des zweiten Mitnehmers 8, MSR normalerweise keinen Einfluß auf den zweiten Mitnehmer 8 und damit auf das betätigbare Element 30 hat. Soll auch bei MSR das betätigbare Element 30 beeinflußt werden, so kann das Betätigungsspiel 98 kleiner ausgeführt sein, bis gege¬ benenfalls der zweite Anschlag 40 mit dem ersten Anschlag 38 in einer Linie zusammenfällt. ASR und MSR kann so schnell geschehen, daß mitfahrende Personen nichts oder so gut wie nichts von dem Vor¬ gang bemerken. Die mechanischen Übertragungsmittel 4, 6, 8, 44, 80 dienen haupt¬ sächlich dazu, um bei Ausfall der elektromechanischen Ubertragungs¬ mittel ein Weiterbetreiben der erfindungsgemäßen Einrichtung sicher¬ zustellen.If brake slip occurs in the first, second and third operating states, the control device 130 can actuate the actuating element 44 more in the direction of the arrow 18, ie in the direction of greater power of the drive machine 54, via the actuator 100 and via the coupling element 80. This is usually referred to as MSR (engine drag torque control). In the case of MSR, the actuating element 44 is normally actuated only a small distance in the direction of the arrow 18, so that, because of the actuating play 98 between the stop 94 of the coupling element 80 and the second stop 40 of the second driver 8, MSR normally has no influence on the has second driver 8 and thus on the actuatable element 30. If the actuatable element 30 is also to be influenced in the case of MSR, the actuation play 98 can be made smaller until, if appropriate, the second stop 40 coincides with the first stop 38 in a line. ASR and MSR can happen so quickly that people traveling with them notice nothing or practically nothing of the process. The mechanical transmission means 4, 6, 8, 44, 80 mainly serve to ensure that the device according to the invention continues to operate in the event of failure of the electromechanical transmission means.
Betreffend eines eventuellen Ausfalls der elektromechanischen ber¬ tragungsmittel kann zwischen drei Fällen unterschieden werden.With regard to a possible failure of the electromechanical transmission means, a distinction can be made between three cases.
Erster Fall:First case:
Die elektromechanischen Übertragungsmittel fallen dann aus, wenn die Zahnung 89 des Kupplungselementes 80 der Zahnung 34 des zweiten Mitnehmers 8 genau gegenüber steht. In diesem Falle kann die Spann¬ feder 99 das Kupplungselement 80 problemlos in Richtung des Pfeiles 82 verschieben, bis die Zahnungen.34, 89 des Kupplungselemnetes 80 und des zweiten Mitnehmers 8 in Eingriff kommen. Damit ist, ggf. nach Überwindung des Spieles 96, ein Weiterbetreiben der erfindungs¬ gemäßen Einrichtung im vierten bzw. fünften Betriebszustand sicher¬ gestellt.The electromechanical transmission means fail when the toothing 89 of the coupling element 80 is exactly opposite the toothing 34 of the second driver 8. In this case, the tensioning spring 99 can easily move the coupling element 80 in the direction of the arrow 82 until the serrations . 34, 89 of the coupling element 80 and the second driver 8 come into engagement. This ensures, possibly after overcoming the game 96, that the device according to the invention continues to be operated in the fourth or fifth operating state.
Zweiter Fall:Second case:
Die elektromechanischen Ubertragungsmittel fallen dann aus, wenn das Kupplungselement 80 mehr in Richtung des zweiten Pfeiles 18 betätigt ist als der zweite Mitnehmer 8, was z. B. während automatischer Fahrgeschwindigkeitsregelung der Fall sein kann. Ist das Kupplungs¬ element 80 um mehr als das Spiel 97 stärker in Richtung des Pfeiles 18 betätigt als der zweite Mitnehmer 8, dann überlappt die Gleit¬ fläche 93 des Kupplungselementes 80 die Gleitfläche 39 des zweiten Mitnehmers 8 mindestens teilweise. Günstig ist, wenn bei funktion¬ ierenden elektromechanischen Übertragungsmitteln, d.h. im ersten Funktionszustand, sich die beiden Gleitflächen 39, 93 höchstens überlappen, aber nicht berühren. Zu Beginn des Ausfalls verschiebt die Spannfeder 99 das Kupplungselement 80 in Richtung des dritten Pfeiles 82 bis die Gleitfläche 93 an der Gleitfläche 39 zur Anlage kommt. Gleichzeitig wird die Verbindung zwischen dem Kupplungsele¬ ment 80 und dem Stellglied 100 gelöst. Durch die Rückholfeder 58 wird das Kupplungselement 80 in Richtung des Pfeiles 16 betätigt, wodurch sich die Überlappung zwischen der Gleitfläche 93 des Kupplungselementes 80 und der Gleitfläche 39 des zweiten Mitnehmers 8 verkleinert. Sobald die Überlappung zu Null geworden ist, kann, wie im ersten Fall, die Zahnung 89 des Kupplungselementes 80 in Eingriff kommen mit der Zahnung 34 des zweiten Mitnehmers 8. Günstig dabei ist, daß die Rückholfeder 58 das Kupplungselement 80 in Richtung des Pfeiles 16 betätigen kann, ohne dabei das Stellglied 100 zusätzlich betätigen zu müssen. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine schnelle Betätigung des Kupplungselementes 80.The electromechanical transmission means fail when the coupling element 80 is actuated more in the direction of the second arrow 18 than the second driver 8. B. may be the case during automatic vehicle speed control. If the coupling element 80 is actuated more than the play 97 in the direction of arrow 18 more than the second driver 8, then the sliding surface 93 of the coupling element 80 overlaps the sliding surface 39 of the second driver 8 at least partially. It is favorable if, in the case of functioning electromechanical transmission means, ie in the first functional state, the two sliding surfaces 39, 93 at most overlap but do not touch. At the beginning of the failure, the tension spring 99 moves the coupling element 80 in the direction of the third Arrow 82 until the sliding surface 93 comes to rest on the sliding surface 39. At the same time, the connection between the coupling element 80 and the actuator 100 is released. The return spring 58 actuates the coupling element 80 in the direction of arrow 16, as a result of which the overlap between the sliding surface 93 of the coupling element 80 and the sliding surface 39 of the second driver 8 is reduced. As soon as the overlap has become zero, as in the first case, the toothing 89 of the coupling element 80 can come into engagement with the toothing 34 of the second driver 8. It is favorable that the return spring 58 actuates the coupling element 80 in the direction of arrow 16 can without having to additionally actuate the actuator 100. This advantageously enables the clutch element 80 to be actuated quickly.
Je nach Anwendungsf ll kann es aber günstiger sein, z.B. den zweiten Mitnehmer 8 mit der Gleitfläche 39 etwas anders zu gestalten, d.h. die Gleitfläche 39 etwas in Richtung des Pfeiles 84 verschoben an¬ zuordnen. Damit kann erreicht werden, daß, solange sich die beiden Gleitflächen 39, 93 überlappen, die Mitnahmestelle 88 des Kupplungs¬ elementes 80 in Verbindung bleibt mit der Mitnahmestelle 110 des Stellgliedes 100. Erst wenn die Überlappung zu Null geworden ist, wird diese Verbindung gelöst. Damit kann erreicht werden, daß die Rückholfeder 58 bei Verstellung des Kupplungselementes 80 in Pfeil¬ richtung 16 das Stellglied 100 mitbetätigen muß. Um die Rückholfeder 58 dabei zu unterstützen, kann in dem Stellglied 100 eine zusätz¬ liche, gestrichelt dargestellte Rückholfeder 146 vorgesehen werden. Die zusätzliche Rückholfeder 146 wirkt dabei auf das Treibrad 106 des Stellgliedes 100 in gleichem Sinne wie die Rückholfeder 58. Da¬ durch wird eine ruckartige Betätigung des Stellelementes 44, d.h. der Drosselklappe 52 verhindert. Der gleiche Effekt kann aber auch durch eine andere, bereits bekannte Dämpfung einer Bewegung des Stellelementes 44 bzw. der Drosselklappe 52 erfolgen. Der zweite Fall kann eintreten, wenn die elektromechanischen Uber¬ tragungsmittel z.B. im dritten Betriebszustand, d.h. dem fahrge¬ schwindigkeitsgeregelten Betriebszustand oder bei der erwähnten Motor-Schleppmoment-Regelung, der sogenannten MSR oder innerhalb des zweiten Betriebszustandes z.B. innerhalb einer sogenannten degres¬ siven Kennlinie ausfallen.Depending on the application, it may be more favorable, for example, to design the second driver 8 with the sliding surface 39 somewhat differently, that is to say to assign the sliding surface 39 shifted somewhat in the direction of the arrow 84. It can thus be achieved that, as long as the two sliding surfaces 39, 93 overlap, the driving point 88 of the coupling element 80 remains in connection with the driving point 110 of the actuator 100. This connection is only released when the overlap has become zero. It can thus be achieved that the return spring 58 must also actuate the actuator 100 when the coupling element 80 is moved in the direction of arrow 16. In order to support the return spring 58, an additional return spring 146 shown in broken lines can be provided in the actuator 100. The additional return spring 146 acts on the drive wheel 106 of the actuator 100 in the same sense as the return spring 58. This prevents the actuating element 44, ie the throttle valve 52, from being jerked. However, the same effect can also be achieved by another, already known damping of a movement of the actuating element 44 or the throttle valve 52. The second case can occur if the electromechanical transmission means fail, for example, in the third operating state, ie the driving speed-controlled operating state or in the aforementioned engine drag torque control, the so-called MSR or within the second operating state, for example within a so-called declining characteristic curve .
Dritter Fall:Third case:
Die elektromechanischen Übertragungsmittel fallen aus, während der zweite Mitnehmer 8 weiter in Richtung des Pfeiles 18 betätigt ist als das Kupplungselement 80. In diesem Falle kann die Spannfeder 99 das Kupplungselement 80 in Richtung des Pfeiles 82 verschieben, bis die Zahnungen 34, 89 des Kupplungselementes 80 und des zweiten Mit- nehemrs 8 in Verbindung kommen. Damit ist ein Weiterbetreiben der Antriebsmaschine 54 auch in diesem Falle nahezu ohne Einschränkung möglich. Sobald nachfolgend bei nicht betätigtem Bedienelement 2 sich der zweite Mitnehmer 8 in der über das Anschlagstück 23 vorge¬ gebenen Ruhestellung befindet, hat sich auch das Kupplungselement 80 gegenüber dem zweiten Mitnehmer 8 in seine vorgesehene, reguläre Position gebracht. Dies wird ermöglicht bzw. begünstigt durch die richtungsabhängige Wirkung der Zahnungen 34, 89.The electromechanical transmission means fail while the second driver 8 is actuated further in the direction of arrow 18 than the coupling element 80. In this case, the tension spring 99 can move the coupling element 80 in the direction of arrow 82 until the teeth 34, 89 of the coupling element 80 and the second driver 8 come into contact. In this case, the drive machine 54 can continue to be operated almost without restriction. As soon as the second driver 8 is subsequently in the rest position specified via the stop piece 23 when the control element 2 is not actuated, the coupling element 80 has also moved into its intended, regular position relative to the second driver 8. This is made possible or promoted by the direction-dependent effect of the teeth 34, 89.
Anschließend kann das Stellelement 44 wieder bis zum Maximum in Richtung des Pfeiles 18 betätgit werden.The actuating element 44 can then be actuated again up to the maximum in the direction of the arrow 18.
Der dritte Fall kann eintreten, wenn die elektromechanischen Über¬ tragungsmittel z.B. im zweiten Betriebszustand innerhalb einer pro¬ gressiven Kennlinie oder während der erwähnten Antriebs-Schlupf-Re¬ gelung, der sogenannten ASR ausfallen. Ein großer Vorteil der Erfindung ist, daß unabhängig davon, in welchem Fall die elektromechanischen Übertragungsmittel ausfallen, doch immer mindestens die Leistung zur Verfügung steht, die auch im Augenblick kurz vor Ausfall der elektromechanischen Übertragungs¬ mittel vorhanden ist. Auch wenn die elektromechanischen Uber¬ tragungsmittel z.B. während progressiver Kennlinie oder ASR aus¬ fallen, so kann keine Feder, vom Fahrer ungewollt, das Stellelement 44 in Richtung des Pfeiles 16, d.h. in Schließrichtung der Drossel¬ klappe, betätigen. Die Zahnung 89 des Kupplungselementes 80 kann immer in die Zahnung 34 des zweiten Mitnehmers 8 einrasten.The third case can occur if the electromechanical transmission means fail, for example in the second operating state within a progressive characteristic curve or during the mentioned traction control system, the so-called ASR. A great advantage of the invention is that regardless of the case in which the electromechanical transmission means fail, there is always at least the power available which is also present just before the electromechanical transmission means fails. Even if the electromechanical transmission means fail, for example during a progressive characteristic curve or ASR, no spring, undesired by the driver, can actuate the actuating element 44 in the direction of arrow 16, ie in the closing direction of the throttle valve. The teeth 89 of the coupling element 80 can always snap into the teeth 34 of the second driver 8.
Besonders zweckmäßig ist es, die erfindungsgemäße Einrichtung so direkt wie möglich an dem Stellorgan 46 zu befestigen, daß das Stellorgan 46 und ein größter Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung eine Einheit bilden. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann durch das in der Zeichnung strichpunktiert angedeutete Gehäuse 142 geschützt werden. In dem Gehäuse 142 ist eine minimale Anzahl von Aussparungen erforderlich. Die Steuereinrichtung 130 kann sich innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 142 befinden.It is particularly expedient to attach the device according to the invention as directly as possible to the actuator 46 such that the actuator 46 and a large part of the device according to the invention form a unit. The device according to the invention can be protected by the housing 142 indicated by dash-dotted lines in the drawing. A minimal number of recesses are required in the housing 142. The control device 130 can be located inside or outside the housing 142.
Gegebenenfalls können die Kabel 140 oder ein Teil der Kabel 140 in einer Leitung zusammengefaßt werden. Die Verbindung der Kabel 140 kann z. B. durch eine sogenannte serielle Schnittstelle oder durch mehrere dieser Schnittstellen erfolgen. Die Schnittstellen können z. B. durch sogenannte CAN-Bausteine realisiert werden.If necessary, the cables 140 or part of the cables 140 can be combined in one line. The connection of the cables 140 can e.g. B. by a so-called serial interface or by several of these interfaces. The interfaces can e.g. B. can be realized by so-called CAN modules.
Die erfindungsgemäße Einrichtung wurde anhand eines Ausführungsbei- spieles erläutert, bei dem die Betätigungsrichtungen des ersten Mit¬ nehmers 6, des zweiten Mitnehmers 8, des Stellelementes 44 und des Kupplungselementes 80 geradlinig und parallel zu den Pfeilen 16, 18 verlaufen. Genau so gut möglich, und bei vielen Anwendungsf llen eher günstiger, ist es, den ersten Mitnehmer 6, den zweiten Mit¬ nehmer 8, das Kupplungselement 80 und das Stellelement 44 an Dreh¬ achsen zu lagern, wobei es besonders zweckmäßig sein kann, wenn alle Drehachsen in einer Linie fluchten. Die Mitnehmer 6, 8, das Kupplungselement 80 und das Stellelement 44 führen dann keine Hin- und Herbewegungen parallel zu den Pfeilen 16, 18 aus, sondern sie führen mehr oder weniger große Schwenkbewegungen um die Dreh¬ achse aus. Eine Betätigung in Richtung des Pfeiles 16 bedeutet dann z. B. eine Schwenkbewegung in eine Drehrichtung und eine Betätigung in Richtung des Pfeiles 18 bedeutet dann eine Schwenkbewegung in entgegengesetzter Richtung. Sämtliche Bauteile können mehr oder weniger rund bzw. bogenförmig gestaltet sein.The device according to the invention was explained on the basis of an exemplary embodiment in which the actuation directions of the first driver 6, the second driver 8, the actuating element 44 and the coupling element 80 run in a straight line and parallel to the arrows 16, 18. As well as possible, and for many applications it is rather cheaper to mount the first driver 6, the second driver 8, the coupling element 80 and the actuating element 44 on axes of rotation, it being particularly expedient if all axes of rotation are aligned. The drivers 6, 8, the coupling element 80 and the actuating element 44 then do not make any back-and-forth movements parallel to the arrows 16, 18, but rather carry out more or less large pivoting movements about the axis of rotation. An actuation in the direction of arrow 16 then means z. B. a pivoting movement in a direction of rotation and an actuation in the direction of arrow 18 then means a pivoting movement in the opposite direction. All components can be designed more or less round or arcuate.
Die Drosselklappe 52 des Stellorgans 46 ist üblicherweise schwenkbar gelagert. Deshalb ist es zweckmäßig, das Stellelement 44 ebenfalls schwenkbar auszuführen. Das Stellelement 44 ist z. B. die Drossel¬ klappenwelle der Drosselklappe 52. Besonders günstig ist es, die Drosselklappe 52, das Stellelement 44, das Kupplungselement 80, die Mitnehmer 6, 8 und das Treibrad 106 des Stellgliedes 100 auf einer gegenseitig fluchtenden Achse anzuordnen. Der Mitnehmer 8, das Stellelement 44, das Kupplungselement 80 und das Treibrad 106 sind in diesem Falle scheibenartige Gebilde, welche um ihre gemeinsame Achse Schwenkbewegungen ausführen können. Die Verschieberichtungen des Kupplungselementes 80, welche in der Zeichnung durch die Pfeile 82, 84 angedeutet sind, verlaufen dann parallel zu der gemeinsamen Achse, d. h. weiterhin senkrecht zu den durch die Pfeile 16, 18 symbolisierten Betätigungsrichtungen, welche in diesem Falle Schwenkbewegungen sind.The throttle valve 52 of the actuator 46 is usually pivotally mounted. It is therefore expedient to also carry out the adjusting element 44 in a pivotable manner. The actuator 44 is z. B. the throttle valve shaft of the throttle valve 52. It is particularly favorable to arrange the throttle valve 52, the actuating element 44, the coupling element 80, the drivers 6, 8 and the drive wheel 106 of the actuator 100 on a mutually aligned axis. The driver 8, the actuating element 44, the coupling element 80 and the drive wheel 106 are in this case disc-like structures which can execute pivoting movements about their common axis. The directions of displacement of the coupling element 80, which are indicated in the drawing by the arrows 82, 84, then run parallel to the common axis, i. H. further perpendicular to the actuation directions symbolized by the arrows 16, 18, which in this case are pivoting movements.
Der Stellmotor 102 des Stellgliedes 100 kann, wie beispielhaft dar¬ gestellt, seitlich vom Treibrad 106 angeordnet sein. Der Stellmotor 102 kann aber auch direkt mit dem Treibrad 106 fluchtend angeordnet sein. Der Stellmotor 102 kann z. B. ein linear oder rotatorisch wirkender Motor sein. Er kann seine Energie beispielhaft elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch beziehen. Anstatt dem Riemen 112 kann auch z. B. ein Zahnradgetriebe, ein Reibradgetriebe, Gestänge usw. vorgesehen werden.The actuator 102 of the actuator 100 can, as shown by way of example, be arranged on the side of the drive wheel 106. The servomotor 102 can also be arranged in direct alignment with the drive wheel 106 his. The servomotor 102 can e.g. B. be a linear or rotary motor. For example, he can draw his energy electrically, pneumatically or hydraulically. Instead of the belt 112, z. B. a gear transmission, a friction gear, linkage, etc. are provided.
In der Zeichnung sind die Federn 20, 26, 58, 99 Zugfedern und die Feder 70 ist eine Druckfeder. Dies ist nur beispielhaft. Die Federn können jede andere Ausführungsform haben. Sind die Mitnehmer 6, 8, das Kupplungselement 80 und das Stellelement 44 rotatorisch ge¬ lagert, dann ist es besonders zweckmäßig, die Federn 20, 26, 58, 70, 99 oder zumindest ein Teil davon in Form vom Biegefedern, insbeson¬ dere in Form von Spiralfedern auszubilden.In the drawing, the springs 20, 26, 58, 99 are tension springs and the spring 70 is a compression spring. This is only an example. The springs can have any other embodiment. If the drivers 6, 8, the coupling element 80 and the actuating element 44 are mounted in a rotary manner, then it is particularly expedient for the springs 20, 26, 58, 70, 99 or at least some of them to be in the form of spiral springs, in particular in FIG Form spiral springs.
Das Kuppiungselement 80 kann in die durch den Pfeil 82 symbolisierte erste Verschieberichtung zusätzlich zu der Spannfeder 99 oder an¬ statt der Spannfeder durch ein gestrichelt dargestelltes Kraftele¬ ment 150 verschoben werden. Das Kraftelement 150 kann z. B. ein Dauermagnet, eine betätigbare Magnetspule, ein rotatorisch oder linear, pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigbares Element oder ebenfalls eine Feder sein. Auch der Elektromagnet 116 kann durch ein, wie das Kraftelement 150, beliebig ausführbares Element ersetzt werden. Je nach Anwendungsfall für die erfindungsge¬ mäße Einrichtung können der Elektromagnet bzw. das Element 116 und die Spannfeder 99 bzw. das Kraftelement 150 so ausgeführt sein, daß im bestromten Zustand des Elektromagneten 116 bzw. des Kraftele¬ mentes 150 das Kupplungselement 80 entweder in die durch den Pfeil 82 symbolisierte erste Verschieberichtung oder aber in die durch den Pfeil 84 symbolisierte zweite Verschieberichtung verschoben wird. Aus Sicherheitsgründen ist es zweckmäßig, die Einrichtung so auszu¬ führen, daß bei Ausfall der elektromechanischen Übertragungsmittel, zumindest der Elektromagnet 116 stromlos geschaltet wird und die Spannfeder 99 das Kupplungselement 80 mit dem zweiten Mitnehmer 8 verbinden kann. Die über die Zahnungen 34, 89 formschlüssige Ubertragungsmoglichkeit einer Verstellung des zweiten Mitnehmers 8 auf das Kupplungselement 80 kann durch eine reibkraftschlüssige Verbindungsmöglichkeit er¬ setzt werden. Besonders günstig ist es, die Oberflächen an den ent¬ sprechenden Berührstellen mit einem richtungsabhängigen Reibkraft- beiwert zu versehen. Statt der im ersten Funktionszustand form¬ schlüssigen Verbindung zwischen dem Kupplungselement 80 und dem Stellglied 100 kann auch eine reibkraftschlüssige Verbindungsmög¬ lichkeit gewählt werden.The coupling element 80 can be moved in the first direction of movement symbolized by the arrow 82 in addition to the tension spring 99 or instead of the tension spring by a force element 150 shown in broken lines. The force element 150 may e.g. B. a permanent magnet, an actuatable solenoid, a rotatory or linear, pneumatic, hydraulic or electrically actuated element or also a spring. The electromagnet 116 can also be replaced by an element of any design, such as the force element 150. Depending on the application for the device according to the invention, the electromagnet or the element 116 and the tension spring 99 or the force element 150 can be designed such that when the electromagnet 116 or the force element 150 is energized, the coupling element 80 either into the by the arrow 82 symbolized the first direction of displacement or in the second direction of movement symbolized by the arrow 84. For safety reasons, it is expedient to design the device such that if the electromechanical transmission means fails, at least the electromagnet 116 is switched off and the tension spring 99 can connect the coupling element 80 to the second driver 8. The possibility of transferring an adjustment of the second driver 8 to the coupling element 80 by means of the toothings 34, 89 can be replaced by a frictional connection. It is particularly favorable to provide the surfaces at the corresponding contact points with a direction-dependent coefficient of friction. Instead of the positive connection between the coupling element 80 and the actuator 100 in the first functional state, a frictional connection can also be selected.
Die Figur 2 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel. In allen Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.Figure 2 shows the second embodiment. In all figures, parts that are the same or have the same effect are provided with the same reference symbols.
Im zweiten Ausführungsbeispiel nach Figur 2 entfällt das in der Figur 1 dargestellte betätigbare Element 30. Damit kann im zweiten Ausführungsbeispiel auch der erste Mitnehmer 6, das Langloch 10 im zweiten Mitnehmer 8 und der zweite Anschlag 40 am zweiten Mitnehmer 8 entfallen. Im zweiten Ausführungsbeispiel ist das Übertragungsele¬ ment 4 direkt mit dem zweiten Mitnehmer 8 verbunden. Die Rückstell¬ feder 20 wirkt im zweiten Ausführungsbeispiel direkt auf den zweiten Mitnehmer 8 in Richtung des Pfeiles 16.In the second embodiment according to FIG. 2, the actuatable element 30 shown in FIG. 1 is omitted. In the second embodiment, the first driver 6, the elongated hole 10 in the second driver 8 and the second stop 40 on the second driver 8 can also be omitted. In the second exemplary embodiment, the transmission element 4 is connected directly to the second driver 8. In the second exemplary embodiment, the return spring 20 acts directly on the second driver 8 in the direction of the arrow 16.
Die Figur 3 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel. Beim dritten Aus¬ führungsbeispiel ist im Bereich des zweiten Mitnehmers 8 zwischen der Zahnung 34 und dem Bedienelement 2 eine Art Freilauf 160 zwischengeschaltet. Der Freilauf 160 umfaßt ein erstes Freilauf¬ element 161, ein zweites Freilaufelement 162, sowie Klemmrollen 163. Entsprechend ist es auch möglich, den Freilauf 160 zwischen der Zahnung 89 und dem Stellelement 44 vorzusehen. Das erste Freilaufelement 161 ist so vorgesehen, daß das Uber¬ tragungselement 4 in Richtung des Pfeils 18 und die erste Rückstell¬ feder 20 in Richtung des Pfeils 16 auf das erste Freilaufelement 161 wirken können. Die Z hnung 34 befindet sich an dem zweiten Freilauf¬ element 162. Zwischen dem ersten Freilaufelement 161 und dem zweiten Freilaufelement 162 befinden sich die Klemmrollen 163. Der Freilauf 160 ist so gestaltet, daß im wesentlichen eine Kraft von dem ersten Freilaufelement 161 auf das zweite Freilaufelement 162 nur in Richtung des Pfeils 18 übertragen werden kann. Dementsprechend kann eine Kraft von dem zweiten Freilaufelement 162 auf das erste Frei¬ laufelement 161 im wesentlichen nur in Pfeilrichtung 16 übertragen werden.Figure 3 shows the third embodiment. In the third exemplary embodiment, a type of freewheel 160 is interposed in the area of the second driver 8 between the teeth 34 and the control element 2. The freewheel 160 comprises a first freewheel element 161, a second freewheel element 162, and pinch rollers 163. Accordingly, it is also possible to provide the freewheel 160 between the teeth 89 and the actuating element 44. The first freewheel element 161 is provided such that the transmission element 4 can act on the first freewheel element 161 in the direction of arrow 18 and the first return spring 20 in the direction of arrow 16. The toothing 34 is located on the second freewheel element 162. The clamping rollers 163 are located between the first freewheel element 161 and the second freewheel element 162. The freewheel 160 is designed such that essentially a force is exerted by the first freewheel element 161 on the second Freewheel element 162 can only be transmitted in the direction of arrow 18. Accordingly, a force can be transmitted from the second freewheel element 162 to the first freewheel element 161 essentially only in the direction of arrow 16.
Im dritten Ausführungsbeispiel ist der erste Anschlag 38 und dieIn the third embodiment, the first stop is 38 and
Glattfläche 39 am ersten Freilaufelement 161 vorgesehen.Smooth surface 39 is provided on the first freewheel element 161.
Wie bereits weiter vorne beim ersten Ausführungsbeispiel erläutert, sind sämtliche Bauteile vorliegender Einrichtung normalerweise dreh¬ bar gelagerte Teile. Ebenso ist es mit dem zweiten Freilaufelement 162. Dieses zweite Freilaufelement 162 kann man sich am besten als eine Scheibe vorstellen und am äußeren Rand dieser Scheibe verläuft die Z hnung 34, wobei die Zahnung 34 damit keinen Anfang und kein Ende hat. Zwecks besserer Möglichkeit zur Darstellung ist das zweite Freilaufelement 162 jedoch linearisiert dargestellt und man kann sich somit dieses Element so vorstellen, als ob es i 'Richtung der Pfeile 16, 18 unendlich lang wäre.As already explained further above in the case of the first exemplary embodiment, all the components of the present device are normally parts which can be rotated. It is the same with the second freewheel element 162. This second freewheel element 162 can best be thought of as a disk and the toothing 34 runs on the outer edge of this disk, the toothing 34 thus having no beginning and no end. For better possibility of illustration, the second freewheel element is, however, 162 shown linearized and one can imagine, this element as if it i 'direction of the arrows 16, 18 would be infinitely long. Thus
Mit dem Freilauf 160 können die Spiele 96, 97 gegebenenfalls kleiner ausführt sein beziehungsweise ganz entfallen, und die Zahnungen 34, 89 können so ausgeführt sein, daß die Z hnungen 34, 89 in beiden Pfeilrichtungen 16, 18 Kräfte übertragen können. Der in Figur 3 dargestelle Freilauf 160 bietet insbesondere folgende zusätzliche Vorteile: Fallen die elektromechanischen Übertragungs¬ mittel während einer Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR) oder während einer progressiven Kennlinie aus, das heißt, die elektromechanischen Übertragungsmittel fallen aus, während das erste Freilaufelement 161 des zweiten Mitnehmers 8 weiter in Pfeilrichtung 18 betätigt ist als das Stellelement 44, so kann, zumindest nachfolgend bei nichtbe- tätigtem Bedienelement 2, sich problemlos wieder die vorgesehene relative Lage des Kupplungselements 80 gegenüber dem ersten Frei¬ laufelement 161 einstellen, ohne daß eine Relativbewegung zwischen der Zahnung 34 und.der Zahnung 89 stattfinden muß, wie es weiter oben beim ersten Ausführungsbeispiel beim dritten Fall erläutert ist. Da die Zahnung 34 des zweiten Freilaufelements 162 unendlich lang sein kann, spielt die relative Lage des zweiten Freilaufele¬ ments 162' keine Rolle. In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 um¬ faßt der Freilauf 160 die Klemmrollen 163. Dies ist nicht notwendig. Der Freilauf 160 kann auch in jeder anderen, bekannten Art ausge¬ führt sein.With the freewheel 160, the games 96, 97 can optionally be made smaller or omitted entirely, and the toothings 34, 89 can be designed such that the teeth 34, 89 can transmit forces in both arrow directions 16, 18. The freewheel 160 shown in FIG. 3 offers the following additional advantages in particular: If the electromechanical transmission means fail during a traction control system (ASR) or during a progressive characteristic curve, that is to say the electromechanical transmission means fail while the first freewheel element 161 of the second driver 8 is actuated further in the direction of the arrow 18 than the actuating element 44, so the intended relative position of the coupling element 80 with respect to the first freewheel element 161 can be adjusted again, at least subsequently with the actuating element 2 not actuated, without any relative movement between the teeth 34 and the teeth 89 must take place, as explained above in the first embodiment in the third case. Since the toothing 34 of the second freewheel element 162 can be infinitely long, the relative position of the second freewheel element 162 'does not matter. In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the freewheel 160 comprises the pinch rollers 163. This is not necessary. The freewheel 160 can also be designed in any other known manner.
In Figur 3 ist noch eine Stellschraube 166 eingezeichnet. Mit Hilfe der Stellschraube 166 kann in Pfeilrichtung 16 die Endlage des Stellelements 44 beziehungsweise der Drosselklappe 52 eingestellt werden. Damit kann mit Hilfe der Stellschraube 166 der minimale Querschnitt im Saugrohrabschnitt 48 eingestellt werden. Die Stell¬ schraube 166 ist in gleicher Weise auch im ersten und zweiten Aus¬ führungsbeispiel anwendbar.An adjusting screw 166 is also shown in FIG. With the help of the adjusting screw 166, the end position of the adjusting element 44 or the throttle valve 52 can be adjusted in the direction of arrow 16. The minimum cross section in the intake manifold section 48 can thus be set with the aid of the adjusting screw 166. The adjusting screw 166 can also be used in the same way in the first and second exemplary embodiments.
In allen drei Ausführungsbeispielen kann, wie in Figur 3 gestrichelt dargestellt, das betätigbare Element 30 über das Betätigungsmittel 32 wahlweise auch mit dem Stellelement 44 verbunden sein. In Figur 3 ist noch eine weitere Stellschraube 168 eingezeichnet. Bei nichtbetatigtem Bedienelement 2 kommt das Bedienelement 2 an der weiteren Stellschraube 168 zur Anlage. In Figur 1 kommt bei nicht betätigtem Bedienelement 2 das Anschlagstück 23 an der Wandung 22 zur Anlage und in Figur 2 kommt bei nicht betätigtem Bedienelement 2 der Mitnehmer 8 an der Wandung 22 zur Anlage. Die drei Varianten sind äquivalent und können je nach Bedarf in allen drei Ausführungs¬ beispielen zur Anwendung kommen.In all three exemplary embodiments, as shown in broken lines in FIG. 3, the actuatable element 30 can optionally also be connected to the actuating element 44 via the actuating means 32. Another adjusting screw 168 is shown in FIG. When the control element 2 is not actuated, the control element 2 comes to rest on the further adjusting screw 168. In FIG. 1 the stop piece 23 comes to rest against the wall 22 when the control element 2 is not actuated and in FIG. 2 the driver 8 comes to rest against the wall 22 when the control element 2 is not actuated. The three variants are equivalent and can be used in all three exemplary embodiments as required.
Weitere Angaben zu einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungs¬ gemäßen Einrichtung finden sich in einer Anmeldung mit dem Titel "Einrichtung mit einem eine Leistung einer Antriebsmaschine be¬ stimmenden Drosselorgan", die am Prioritätstag (22. August 1989) dieser Anmeldung beim Deutschen Patentamt angemeldet worden ist und das Aktenzeichen P 39 27 654.6 erhalten hat. Der Übersichtlichkeit wegen wird hier auf eine Wiederholung verzichtet. Das dort Ge¬ schriebene, insbesondere über die besonders zweckmäßige Ausge¬ staltung und Anordnung des Kupplungselementes 80, des Treibrades 106, des Elektromagneten 116, der Spannfeder 99 und des Freilaufes 160 gilt in vollem Umfang auch bei vorliegender Anmeldung.Further information on an advantageous embodiment of the device according to the invention can be found in an application entitled "Device with a throttle element determining the power of a drive machine", which was registered with the German Patent Office on the priority date (August 22, 1989) of this application and received the file number P 39 27 654.6. For the sake of clarity, repetition is omitted here. What has been written there, in particular about the particularly expedient design and arrangement of the coupling element 80, the drive wheel 106, the electromagnet 116, the tension spring 99 and the freewheel 160 also applies in full to the present application.
Darüber hinaus sind die weiteren Bauteile in allen Ausführungsbei- spielen weitgehend gleich. Sämtliche Details, Ausführungsvarianten und die gesamte Funktionsbeschreibung des ersten Ausführungsbei¬ spiels gelten bis auf die genannten Abweichungen auch für das zweite, in Figur 2 und für das dritte, in Figur 3 dargestellte Aus¬ führungsbeispiel. In addition, the other components are largely the same in all exemplary embodiments. All the details, design variants and the entire functional description of the first exemplary embodiment apply, except for the deviations mentioned, to the second exemplary embodiment shown in FIG. 2 and the third exemplary embodiment shown in FIG.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Einrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, zum Übertragen einer Stellposition eines Bedienelementes auf eine Stellposition eines eine Leistung einer Antriebsmaschine bestimmenden Stellelementes durch elektromechanische Übertragungsmittel mit einem Stellglied sowie durch mechanische Übertragungsmittel, wobei das Übertragen in einem ersten Funktionszustand mittels der elektromechanischen Über¬ tragungsmittel geschieht, indem ein Kupplungselement so gesteuert ist, daß über das Kupplungselement eine Kopplung des Stellelementes mit dem Stellglied besteht und wobei das Übertragen in einem zweiten Funktionszustand mittels der mechanischen Übertragungsmittel ge¬ schieht, indem das Kupplungselement so gesteuert ist, daß keine Kopplung des Stellgliedes mit dem Stellelement besteht, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß in dem zweiten Funktionszustand über das Kupplungselement (80) eine Kopplung des Stellelementes (44) mit dem Bedienelement (2) besteht.1. Device, in particular for a vehicle, for transmitting an actuating position of an operating element to an actuating position of an actuating element determining a power of a drive machine by electromechanical transmission means with an actuator and by mechanical transmission means, the transmission taking place in a first functional state by means of the electromechanical transmission means , in that a coupling element is controlled in such a way that there is a coupling of the actuating element to the actuating element via the coupling element, and the transmission takes place in a second functional state by means of the mechanical transmission means, in that the coupling element is controlled so that no coupling of the actuating element to the There is an actuating element, characterized in that in the second functional state there is a coupling of the actuating element (44) to the operating element (2) via the coupling element (80).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bedienelement (2) und dem Stellelement (44) ein Freilauf (160) vorgesehen ist, der eine Kraftübertragung vom Bedienelement (2) auf das Stellelement (44) in Richtung größerer Leistung der Antriebsma¬ schine (54) gestattet, aber in umgekehrter Richtung ermöglicht der Freilauf (160) eine Relativbewegung zwischen dem Stellelement (44) und dem Bedienelement (2) ohne nennenswerte Kraftübertragung. 2. Device according to claim 1, characterized in that between the control element (2) and the actuating element (44) a freewheel (160) is provided, which transmits power from the control element (2) to the actuating element (44) in the direction of greater power Drive machine (54) permits, but in the opposite direction the freewheel (160) enables a relative movement between the adjusting element (44) and the operating element (2) without any noteworthy power transmission.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Funktionszustand eine reibkraftschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungselement (80) und dem Stellglied (100) besteht.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that in the first functional state there is a frictional connection between the coupling element (80) and the actuator (100).
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß in dem zweiten Funktionszustand eine reibkraftschlüs¬ sige Verbindung zwischen dem Kupplungselement (80) und dem Bedien¬ element (2) besteht.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized gekenn¬ characterized in that in the second functional state there is a frictional connection between the coupling element (80) and the control element (2).
5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Funktionszustand eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungselement (80) und dem Stellglied (100) besteht.5. Device according to claim 1, 2 or 4, characterized in that in the first functional state there is a positive connection between the coupling element (80) and the actuator (100).
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2,* 3 oder 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß in dem zweiten Funktionszustand eine formschlüs¬ sige Verbindung zwischen dem Kupplungselement (80) und dem Bedien¬ element (2) besteht.6. Device according to one of claims 1, 2, * 3 or 5, characterized ge indicates that in the second functional state there is a positive connection between the coupling element (80) and the control element (2).
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Art der Verbindung richtungsabhängig ist.7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized gekenn¬ characterized in that the type of connection is directional.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Stellelement (44) im zweiten Funktionszustand bei nicht verstelltem Bedienelement (2) in einer Ruhestellung an einem Ruhestellungsanschlag (60) anliegt und daß im ersten Funk¬ tionszustand das Stellelement (44) durch das Stellglied (100), aus¬ gehend von der Ruhestellung, in einer ersten Betätigungsrichtung (16) und in einer zweiten, entgegengesetzten Betätigungsrichtung (18) betätigbar ist. 8. Device according to one of the preceding claims, characterized ge indicates that the actuating element (44) in the second operating state when the operating element (2) is not adjusted is in a rest position against a rest stop (60) and that in the first functional state the actuating element ( 44) can be actuated by the actuator (100), starting from the rest position, in a first actuation direction (16) and in a second, opposite actuation direction (18).
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DE4022345 1990-07-13

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