EP0454971B1 - Stop actuator for throttle valve - Google Patents

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Publication number
EP0454971B1
EP0454971B1 EP91103586A EP91103586A EP0454971B1 EP 0454971 B1 EP0454971 B1 EP 0454971B1 EP 91103586 A EP91103586 A EP 91103586A EP 91103586 A EP91103586 A EP 91103586A EP 0454971 B1 EP0454971 B1 EP 0454971B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
throttle valve
stop
stop positioner
extension
swivelling part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP91103586A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0454971A1 (en
Inventor
Josef Büchl
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.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of EP0454971A1 publication Critical patent/EP0454971A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0454971B1 publication Critical patent/EP0454971B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02D11/107—Safety-related aspects

Definitions

  • the invention relates to a stop actuator, as is known from the unpublished European patent application EP-A-389649.
  • This stop plate has a first stage for normal operation and a second stage for emergency operation. In this known device, a functional check of the stop actuator is not possible.
  • the object of the invention is to provide a generic stop actuator, the proper functioning of which can be checked during operation.
  • An essential function of the invention can be seen in the fact that the driver of a motor vehicle, in which a throttle valve with the stop actuator according to the invention is used, does not feel at all during operation that the function of the stop actuator is checked continuously or at intervals.
  • the reference numeral 10 denotes a throttle valve.
  • the unpublished European patent application EP-A-389649 describes a throttle valve control to solve the task, in which the throttle valve is not closed by the cable, but the throttle cable only closes up to an angle of approximately 10 °, the remaining angular range between 0 and 10 ° is adjusted by the electric motor.
  • the haptic accelerator feel is affected by a change in the force line of the actuation. This is changed by the measures proposed in the invention.
  • the invention provides that the stop actuator for limiting the mechanical closure of the throttle valve is assigned directly to the component actuated by the throttle cable.
  • the reference numeral 10 denotes a throttle valve which is installed in an intake manifold of an internal combustion engine, which in the illustration provided here should run vertically.
  • the throttle valve 10 is shown in the closed state, it can be pivoted about a shaft 12, a pivoting in the direction of arrow 100 moving the throttle valve 10 into its open position would bring.
  • the shaft 12 is bent at one end at an angle to a radial extension 16 which is positively connected in terms of movement to the throttle valve 10, in the continuation of its axis 14 the shaft of an actuating element 18 is provided coaxially, which has a drive lever 22 and an output lever 28.
  • the pivoting of the actuating part 18 is set via the drive lever 22, the output lever 28 transmits this pivoting in a manner to be described to the extension 16 which is positively connected in terms of movement to the throttle valve 10.
  • the drive lever 22 or, as shown here, the output lever 28 continues to engage a return spring 24, the other end of which is articulated at point 26 on the housing side, this return spring 24, which is designed as a double spring for safety reasons, acts on the throttle valve 10 in its closed position.
  • the output lever 28 has a driving pin 30 which runs parallel to the axis 14 and is in contact with the extension 16.
  • a stop spring 32 biases the throttle valve 10 into its open position and thus the extension 16 into its contact position with the driver pin 30 of the actuator 18. It is essential that the spring 32 has a smaller spring force characteristic than the return spring 24, that is, it is softer.
  • the spring 32 can connect the extension 16 directly to the output lever, but it can also, as shown in the drawing, exert a torque on the axis 12 with one end and be firmly articulated on the motor side with its other end 80.
  • An extension 50 of the output lever 28 of the control part 18 has at its end 58 an adjustable stop screw 82 which comes into contact with a stop limiter 54 and thus the pivoting of the control part 18 limited in the closed position of the throttle valve 10.
  • the adjusting lever 18 is rotated in the direction of the open position of the throttle valve 10, that is to say in the direction of rotation of the arrow 100, by a pivoting part 60 which can be pivoted by actuating a cable 20 which is connected to an accelerator pedal, not shown.
  • the shaft 12 of the throttle valve 10 the axis of rotation of the actuating part 18 and the axis of rotation of the pivoting part 60 are aligned coaxially with one another.
  • a counter arm which is designed as an actuating lever 64, can be pivoted about this axis 14 with the aid of a cable lever 62 which is engaged by the cable 20.
  • the actuating lever 64 has a driver 66 which presses on one side of the drive lever 22 of the actuating part 18 and thus moves this actuating part 18 in the direction of the open position.
  • a return spring 70 is provided which ensures that when the accelerator pedal is not actuated and thus when the cable 20 is loose, the pivoting part 60 is moved into its zero position.
  • a setpoint generator 72 which, as a sensor, emits an electrical signal which is representative of the load request as generated by the driver when the accelerator pedal is actuated.
  • the servomotor 42 is controlled by electronics. This can be a slip control, for example.
  • the control electronics continue to take consumption-optimized characteristics into account, according to which the electric motor 42 can be controlled to open or close the throttle valve 10. Measures for damping the load change shock when the throttle valve 10 suddenly opens can also be taken into account here.
  • the throttle valve 10 In order to counteract sudden slippage, a load change or an excessive consumption, the throttle valve 10 should be acted on in the direction of its closed position.
  • the electric motor 42 is activated.
  • a driver 38 presses on a radial pin 36 and rotates the shaft 12 in the opposite direction to the arrow 100.
  • the extension 16 at the attachment point 88 disengages from the driver pin 30 of the actuating element 18, the spring 32 is stressed counter to its direction of action and the throttle valve closed by the amount specified by the electronic logic.
  • An actual value transmitter 68 which determines the actual degree of closure of the throttle valve 10, is assigned to either the shaft 12 or the shaft 40 and provides a value for the actual degree of throttle valve opening.
  • the adjusting lever 64 has at its end distal to the axis an extension 90 which comes to rest against a stop 94 when the accelerator pedal is not actuated, this position corresponds to an open position of the throttle valve of approximately 10 °.
  • the stop 94 can be formed by a pin which can be extended or retracted by an electromagnet 92 and which is extended when the electromagnet 92 is not energized.
  • the pin has two steps 96 and 98, the step 96 being the step which normally forms the attachment point for the extension 90.
  • the pin is half-drawn in and the extension 90 comes into contact with the stage 98.
  • the swivel part 60 By pulling on the accelerator pedal 20, the swivel part 60 is rotated about its axis and presses via the driver 66 in the stop 52 onto the drive lever 22 of the actuating part 18. which is predetermined by the pivoting of the pivot member 60, z. B. when activating a cruise control system is possible, in this case the drive lever 22 would no longer come into contact with the driver 66 of the pivoting part 60 at point 52.
  • the pivotal movement of the actuator 18 is transmitted via the driver pin 30 of the actuator 18 to the extension 16 which is connected to the shaft 12 of the throttle valve 10, since the spring 32 presses the extension 16 into contact with the driver pin 30 as long as no further forces Influence throttle valve 10.
  • the maximum opening angle of the throttle valve 10 is predetermined, whereas the throttle valve 10 can close against the arrow direction 100 as long as the closing force overcomes the spring constant of the spring 32.
  • the closing of the throttle valve between the maximum opening degree, which is predetermined by the position of the gas cable 20 and the completely closed position, is set by the servomotor 42.
  • the parameters for controlling the motor 42 are determined by correspondingly predetermined parameters stored in memories as well as by vehicle operating parameters (speed, speed, accelerator pedal characteristics and the like) and the values which the transmitters 68 and 72 deliver, namely 68 for the actual position of the throttle valve 10 and 72 for the target position of the throttle valve 10, as is specified via the load request, which is determined by the accelerator pedal.
  • the setpoint potentiometer 72 provides the controller with the information that the accelerator pedal is not actuated, as a result of which the corresponding idle setting takes place, which is controlled by the electric motor 42. In this range between 0 and 10 °, the exact position of the throttle valve 10 is thus triggered by the control of the electric motor 42.
  • the lower value for the opening angle set with the stop pin 58 when the pin 96 is retracted is selected so that the necessary scope for emergency operation is available. In the event of a defect, the vehicle can still be operated.
  • the electromagnet housed in the housing 92 is not energized and has completely extended the bolt 94, so that the extension 90 comes to a first stop surface 96, which adjusts the mechanically predetermined minimum opening angle of the throttle valve in a corresponding manner.
  • the second setting option is that the pin 94 is partially retracted, this is advantageously done in that the electromagnet 92 is not fully excited to retract the bolt 94 completely, but is excited with a lower current, so that the bolt 94 is only partially retracted.
  • the bolt 94 has a shoulder 102 at its end, so that a stop surface 98 adjoins the stop surface 96, which is offset with respect to the surface 96 and enables a further pivoting of the extension 90 in the direction of the closed position of the throttle valve 100 while idling.
  • a third position is defined by the fact that the bolt 94 is fully retracted by the electromagnet in the housing 92 being excited, in which case no stop is defined for the extension 90 at all, the extent of the pivoting in the direction of the closed position of the throttle valve is accordingly determined by the Stop screw 82 determined.
  • the function of the stop actuator during operation of the throttle valve is as follows: In normal operation, if no error can be found, is the bolt 94 fully extended, the stop 96 is effective and limits the extent of rotation of the rope pulley in the direction of the closed position of the throttle valve by the extension 90.
  • the potentiometer 72 detects the angular position of the sheave.
  • the function of the stop actuator is to be checked at regular intervals under certain operating conditions; the second stop 98 is used for this purpose. If the operation ensures that the extension 90 is not in contact with the stop surface 96, since the driver of the vehicle holds the accelerator pedal depressed , the pin 94 can be pulled in half so that the stop surface 98 takes effect. The next time the accelerator pedal is released, the extension 90 can pivot further toward the closed position of the throttle valve than is possible in normal operation, which the potentiometer 72 detects. This gives the feedback that the bolt 94 could be retracted. This has no influence on the function of the vehicle, since in normal operation the idle control is controlled by the electric motor 42 anyway.
  • the bolt 94 can be extended again and normal operation can be maintained .
  • This checking position can be carried out at regular time intervals, or also under certain operating conditions, for example during each switching operation in which the accelerator pedal is not operated briefly.
  • the extension 90 can pivot further towards the closed position of the throttle valve so that the stop actuator 58 can come into effect.
  • This can be achieved either by a third step in the bolt 54, which allows the extension 90 to be pivoted so far, or advantageously, as shown in the drawing, by the lack of a third stop surface, so that a further pivoting in the direction of the closed position is possible, as long as the stop 58 does not limit the further closing movement.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Anschlagsteller, wie er aus der nicht vorveröffentlichten europäischen Patentanmeldung EP-A-389649 bekannt ist. Dieser Anschlagsteller besitzt eine erste Stufe für den Normalbetrieb und eine zweite Stufe für den Notlauf. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist eine Funktionsüberprüfung des Anschlagstellers nicht möglich.The invention relates to a stop actuator, as is known from the unpublished European patent application EP-A-389649. This stop plate has a first stage for normal operation and a second stage for emergency operation. In this known device, a functional check of the stop actuator is not possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Anschlagsteller zu schaffen, dessen einwandfreie Funktion im Betrieb überprüfbar ist.The object of the invention is to provide a generic stop actuator, the proper functioning of which can be checked during operation.

In vorteilhafter Weise wird dies durch den Hauptanspruch erreicht.This is advantageously achieved by the main claim.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous further developments are described in the subclaims.

Eine wesentliche Funktion der Erfindung ist daran zu sehen, daß der Fahrer eines Kraftfahrzeuges, in dem eine Drosselklappe mit dem erfindungsgemäßen Anschlagsteller verwendet wird, im Betrieb überhaupt nicht zu spüren bekommt, daß die Funktion des Anschlagstellers ständig oder in Abständen überprüft wird.An essential function of the invention can be seen in the fact that the driver of a motor vehicle, in which a throttle valve with the stop actuator according to the invention is used, does not feel at all during operation that the function of the stop actuator is checked continuously or at intervals.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
die Anordnung des erfindungsgemäßen Anschlagstellers innerhalb der Drosselklappenbetätigung; und
Fig. 2
den erfindungsgemäßen Anschlagsteller im Detail.
The invention is explained below with reference to the figures. Show it:
Fig. 1
the arrangement of the stop actuator according to the invention within the throttle valve actuation; and
Fig. 2
the stop plate according to the invention in detail.

In der Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 eine Drosselklappe bezeichnet. Die nicht vorveröffentlichte europäische Patentanmeldung EP-A-389649 beschreibt eine Drosselklappenansteuerung zur Lösung der Aufgabe, bei der die Drosselklappe nicht vom Seilzug geschlossen wird, sondern der Gaszug nur bis zu einem Winkel von etwa 10° schließt, der restliche Winkelbereich zwischen 0 und 10° wird durch den Elektromotor verstellt.In Fig. 1, the reference numeral 10 denotes a throttle valve. The unpublished European patent application EP-A-389649 describes a throttle valve control to solve the task, in which the throttle valve is not closed by the cable, but the throttle cable only closes up to an angle of approximately 10 °, the remaining angular range between 0 and 10 ° is adjusted by the electric motor.

Das haptische Gaspedalgefühl wird beeinträchtigt durch eine Änderung in der Kraftlinie der Betätigung. Dies ist geändert durch die bei der Erfindung vorgeschlagenen Maßnahmen.The haptic accelerator feel is affected by a change in the force line of the actuation. This is changed by the measures proposed in the invention.

Durch die Erfindung ist vorgesehen, daß der Anschlagsteller zur Begrenzung der mechanischen Schließung der Drosselklappe direkt dem durch den Gaszug betätigten Bauteil zugeordnet ist.The invention provides that the stop actuator for limiting the mechanical closure of the throttle valve is assigned directly to the component actuated by the throttle cable.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figur im Detail dargestellt.The invention is illustrated in detail below with reference to the figure.

In der Figur ist mit dem Bezugszeichen 10 eine Drosselklappe bezeichnet, die in ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine eingebaut wird, das in der hier vorgesehenen Darstellung senkrecht verlaufen müßte. Die Drosselklappe 10 ist im geschlossenen Zustand dargestellt, sie ist um eine Welle 12 schwenkbar, wobei ein Schwenk in Pfeilrichtung 100 die Drosselklappe 10 in ihre Öffnungsstellung bringen würde.In the figure, the reference numeral 10 denotes a throttle valve which is installed in an intake manifold of an internal combustion engine, which in the illustration provided here should run vertically. The throttle valve 10 is shown in the closed state, it can be pivoted about a shaft 12, a pivoting in the direction of arrow 100 moving the throttle valve 10 into its open position would bring.

Die Welle 12 ist an ihrem einen Ende winkelig zu einem radialen, bewegungsmäßig mit der Drosselklappe 10 zwangsverbundenen Fortsatz 16 abgebogen, in der Fortsetzung ihrer Achse 14 ist die Welle eines Stellteiles 18 koaxial angeordnet vorgesehen, das einen Antriebshebel 22 sowie einen Abtriebshebel 28 aufweist. Über den Antriebshebel 22 wird die Verschwenkung des Stellteiles 18 eingestellt, der Abtriebshebel 28 überträgt diese Verschwenkung in einer noch zu beschreibenden Weise auf den bewegungsmäßig mit der Drosselklappe 10 zwangsverbundenen Fortsatz 16. Am Antriebshebel 22 oder, wie hier dargestellt, am Abtriebshebel 28, greift weiterhin eine Rückholfeder 24 an, deren anderes Ende am Punkt 26 gehäuseseitig angelenkt ist, diese Rückholfeder 24, die aus Sicherheitsgründen als Doppelfeder ausgeführt ist, beaufschlagt die Drosselklappe 10 in ihre Schließstellung.The shaft 12 is bent at one end at an angle to a radial extension 16 which is positively connected in terms of movement to the throttle valve 10, in the continuation of its axis 14 the shaft of an actuating element 18 is provided coaxially, which has a drive lever 22 and an output lever 28. The pivoting of the actuating part 18 is set via the drive lever 22, the output lever 28 transmits this pivoting in a manner to be described to the extension 16 which is positively connected in terms of movement to the throttle valve 10. The drive lever 22 or, as shown here, the output lever 28 continues to engage a return spring 24, the other end of which is articulated at point 26 on the housing side, this return spring 24, which is designed as a double spring for safety reasons, acts on the throttle valve 10 in its closed position.

Der Abtriebshebel 28 weist einen parallel zur Achse 14 verlaufenden Mitnehmerstift 30 auf, der mit dem Fortsatz 16 in Berührung steht. Eine Anschlagfeder 32 beaufschlagt unter Vorspannung die Drosselklappe 10 in ihre Öffnungsstellung und somit den Fortsatz 16 in seine Berührungsstellung mit dem Mitnehmerstift 30 des Stellteiles 18. Wesentlich dabei ist, daß die Feder 32 eine kleinere Federkraftkennlinie als die Rückstellfeder 24 besitzt, also weicher ist. Die Feder 32 kann den Fortsatz 16 direkt mit dem Abtriebshebel verbinden, sie kann aber auch, wie zeichnerisch dargestellt, mit ihrem einen Ende ein Drehmoment auf die Achse 12 ausüben und mit ihrem anderen Ende 80 motorseitig fest angelenkt sein.The output lever 28 has a driving pin 30 which runs parallel to the axis 14 and is in contact with the extension 16. A stop spring 32 biases the throttle valve 10 into its open position and thus the extension 16 into its contact position with the driver pin 30 of the actuator 18. It is essential that the spring 32 has a smaller spring force characteristic than the return spring 24, that is, it is softer. The spring 32 can connect the extension 16 directly to the output lever, but it can also, as shown in the drawing, exert a torque on the axis 12 with one end and be firmly articulated on the motor side with its other end 80.

Eine Verlängerung 50 des Abtriebshebels 28 des Stellteils 18 besitzt an ihrem Ende 58 eine verstellbare Anschlagschraube 82, die in Anlage an einen Anschlagbegrenzer 54 kommt und somit die Verschwenkung des Stellteils 18 in Schließstellung der Drosselklappe 10 begrenzt.An extension 50 of the output lever 28 of the control part 18 has at its end 58 an adjustable stop screw 82 which comes into contact with a stop limiter 54 and thus the pivoting of the control part 18 limited in the closed position of the throttle valve 10.

Der Stellhebel 18 wird in Richtung Öffnungsstellung der Drosselklappe 10, also in der Drehrichtung des Pfeiles 100, durch ein Schwenkteil 60 verdreht, das sich durch Betätigung eines Seilzuges 20, der mit einem nicht dargestellten Gaspedal verbunden ist, verschwenken läßt.The adjusting lever 18 is rotated in the direction of the open position of the throttle valve 10, that is to say in the direction of rotation of the arrow 100, by a pivoting part 60 which can be pivoted by actuating a cable 20 which is connected to an accelerator pedal, not shown.

In der Figur sind die Welle 12 der Drosselklappe 10, die Drehachse des Stellteiles 18 sowie die Drehachse des Schwenkteiles 60 koaxial zueinander ausgerichtet.In the figure, the shaft 12 of the throttle valve 10, the axis of rotation of the actuating part 18 and the axis of rotation of the pivoting part 60 are aligned coaxially with one another.

Um diese Achse 14 läßt sich mit Hilfe eines Seilhebels 62, an dem der Seilzug 20 angreift, ein Gegenarm, der als Stellhebel 64 ausgebildet ist, verschwenken. Der Stellhebel 64 besitzt einen Mitnehmer 66, der auf die eine Seite des Antriebshebels 22 des Stellteiles 18 drückt und dieses Stellteil 18 somit in Richtung Öffnungsstellung bewegt.A counter arm, which is designed as an actuating lever 64, can be pivoted about this axis 14 with the aid of a cable lever 62 which is engaged by the cable 20. The actuating lever 64 has a driver 66 which presses on one side of the drive lever 22 of the actuating part 18 and thus moves this actuating part 18 in the direction of the open position.

Eine Rückholfeder 70 ist vorgesehen, die dafür Sorge trägt, daß bei nicht betätigtem Gaspedal und somit bei lockerem Seilzug 20 das Schwenkteil 60 in seine Nullage bewegt wird.A return spring 70 is provided which ensures that when the accelerator pedal is not actuated and thus when the cable 20 is loose, the pivoting part 60 is moved into its zero position.

Zugeordnet zu dem Schwenkteil 60 ist ein Sollwertgeber 72, der als Sensor auf elektrischem Wege ein Signal abgibt, das repräsentativ ist für die Lastanforderung, wie sie aufgrund der Betätigung des Gaspedales vom Fahrer erzeugt wird.Associated with the swivel part 60 is a setpoint generator 72 which, as a sensor, emits an electrical signal which is representative of the load request as generated by the driver when the accelerator pedal is actuated.

Ein weiterer Eingriff in die Stellung der Drosselklappe 10 ist über den Stellmotor 42 möglich. Der Stellmotor 42 wird angesteuert von einer Elektronik. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Schlupfregelung handeln. Die ansteuernde Elektronik berücksichtigt weiterhin verbrauchsoptimierte Kennlinien, gemäß denen der Elektromotor 42 zum Öffnen oder Schließen der Drosselklappe 10 gesteuert werden kann. Auch Maßnahmen zur Dämpfung des Lastwechselschlages beim plötzlichen Öffnen der Drosselklappe 10 können hier berücksichtigt werden.A further intervention in the position of the throttle valve 10 is possible via the servomotor 42. The servomotor 42 is controlled by electronics. This can be a slip control, for example. The control electronics continue to take consumption-optimized characteristics into account, according to which the electric motor 42 can be controlled to open or close the throttle valve 10. Measures for damping the load change shock when the throttle valve 10 suddenly opens can also be taken into account here.

Um plötzlichem Schlupf, einem Lastwechselschlag oder auch einem zu hohen Verbrauch entgegenzuwirken, soll die Drosselklappe 10 in Richtung ihrer Schließstellung beaufschlagt werden. Dazu wird der Elektromotor 42 angesteuert. Da drückt ein Mitnehmer 38 auf einen radialen Zapfen 36 und dreht die Welle 12 entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles 100. Damit kommt der Fortsatz 16 im Anschlagpunkt 88 mit dem Mitnehmerstift 30 des Stellteiles 18 außer Eingriff, die Feder 32 entgegen ihrer Beaufschlagungsrichtung beansprucht und die Drosselklappe um den durch die elektronische Logik vorgegebenen Betrag geschlossen.In order to counteract sudden slippage, a load change or an excessive consumption, the throttle valve 10 should be acted on in the direction of its closed position. For this purpose, the electric motor 42 is activated. A driver 38 presses on a radial pin 36 and rotates the shaft 12 in the opposite direction to the arrow 100. Thus, the extension 16 at the attachment point 88 disengages from the driver pin 30 of the actuating element 18, the spring 32 is stressed counter to its direction of action and the throttle valve closed by the amount specified by the electronic logic.

Ein Istwertgeber 68, der den tatsächlichen Schließgrad der Drosselklappe 10 feststellt, ist entweder der Welle 12 oder der Welle 40 zugeordnet und liefert einen Wert für den tatsächlichen Drosselklappenöffnungsgrad.An actual value transmitter 68, which determines the actual degree of closure of the throttle valve 10, is assigned to either the shaft 12 or the shaft 40 and provides a value for the actual degree of throttle valve opening.

Der Stellhebel 64 besitzt an seinem achsentfernten Ende eine Verlängerung 90, die bei nicht betätigtem Gaspedal an einen Anschlag 94 zu liegen kommt, diese Stellung entspricht einer Öffnungsstellung der Drosselklappe von etwa 10°. Der Anschlag 94 kann durch einen Stift gebildet werden, der durch einen Elektromagneten 92 ausgefahren oder eingezogen werden kann, und bei nicht erregtem Elektromagneten 92 ausgefahren ist. Der Stift besitzt zwei Stufen 96 und 98, wobei die Stufe 96 die Stufe ist, die im Normalfall den Anschlagpunkt für die Verlängerung 90 bildet.The adjusting lever 64 has at its end distal to the axis an extension 90 which comes to rest against a stop 94 when the accelerator pedal is not actuated, this position corresponds to an open position of the throttle valve of approximately 10 °. The stop 94 can be formed by a pin which can be extended or retracted by an electromagnet 92 and which is extended when the electromagnet 92 is not energized. The pin has two steps 96 and 98, the step 96 being the step which normally forms the attachment point for the extension 90.

Im erregten Zustand des Elektromagneten 92 ist der Stift 94 eingezogen, und die Verlängerung 90 kommt nicht in Berührung mit dem Stift 94, was einem kleineren Öffnungsgrad der Drosselklappe entspricht. Dies ist die Notlaufstufe, der exakte Mindestöffnungsgrad der Drosselklappe wird in diesem Fall mit der verstellbaren Anschlagschraube 82 gebildet.When the electromagnet 92 is energized, the pin 94 is retracted and the extension 90 does not come into contact with the pin 94, which results in a smaller degree of opening corresponds to the throttle valve. This is the limp-home mode; the exact minimum degree of opening of the throttle valve is formed in this case with the adjustable stop screw 82.

In einer weiteren Erregungsstufe mit geringerer Strombeaufschlagung ist der Stift halb eingezogen und die Verlängerung 90 kommt in Anlage an die Stufe 98.In a further excitation stage with a lower current application, the pin is half-drawn in and the extension 90 comes into contact with the stage 98.

Die Funktion der dargestellten Anordnung ist wie folgt:The function of the arrangement shown is as follows:

Durch Zug an dem Gaspedal 20 wird das Schwenkteil 60 um seine Achse gedreht und drückt über den Mitnehmer 66 im Anschlag 52 auf den Antriebshebel 22 des Stellteils 18. Dadurch wird das Stellteil 18 auf der Zeichnung im Uhrzeigersinn verschwenkt, wobei ein Schwenken über das Maß, das durch die Verschwenkung des Schwenkteiles 60 vorbestimmt wird, hinaus, z. B. bei Aktivierung einer Geschwindigkeitsregelanlage möglich ist, in diesem Falle käme der Antriebshebel 22 im Punkt 52 nicht mehr in Anlage an den Mitnehmer 66 des Schwenkteiles 60.By pulling on the accelerator pedal 20, the swivel part 60 is rotated about its axis and presses via the driver 66 in the stop 52 onto the drive lever 22 of the actuating part 18. which is predetermined by the pivoting of the pivot member 60, z. B. when activating a cruise control system is possible, in this case the drive lever 22 would no longer come into contact with the driver 66 of the pivoting part 60 at point 52.

Die Rückstellfeder 24 hält jedoch den Antriebshebel 22 in Anlage an dem Punkt 52, sofern keine weiteren Widerstände, z. B. keine aktivierte Geschwindigkeitsregelanlage, dieses verhindern.The return spring 24, however, holds the drive lever 22 in contact with the point 52, provided that no further resistances, for. B. no activated cruise control, prevent this.

Die Schwenkbewegung des Stellteiles 18 überträgt sich über den Mitnehmerstift 30 des Stellteils 18 auf den Fortsatz 16, der mit der Welle 12 der Drosselklappe 10 verbunden ist, da die Feder 32 den Fortsatz 16 in Anlage an den Mitnehmerstift 30 drückt, solange keine weiteren Kräfte die Drosselklappe 10 beeinflussen. Auf diese Weise wird der maximale Öffnungswinkel der Drosselklappe 10 vorgegeben, wohingegen die Drosselklappe 10 ungehindert sich entgegen der Pfeilrichtung 100 schließen kann, solange die Schließkraft die Federkonstante der Feder 32 überwindet.The pivotal movement of the actuator 18 is transmitted via the driver pin 30 of the actuator 18 to the extension 16 which is connected to the shaft 12 of the throttle valve 10, since the spring 32 presses the extension 16 into contact with the driver pin 30 as long as no further forces Influence throttle valve 10. In this way, the maximum opening angle of the throttle valve 10 is predetermined, whereas the throttle valve 10 can close against the arrow direction 100 as long as the closing force overcomes the spring constant of the spring 32.

Das Schließen der Drosselklappe zwischen dem maximalen Öffnungsgrad, der durch die Stellung des Gasseilzuges 20 vorgegeben wird und der vollkommen geschlossenen Stellung wird eingestellt durch den Stellmotor 42.The closing of the throttle valve between the maximum opening degree, which is predetermined by the position of the gas cable 20 and the completely closed position, is set by the servomotor 42.

Die Parameter zur Ansteuerung des Motors 42 werden ermittelt durch entsprechend vorgegebene und in Speichern abgelegte Parameter sowie durch Fahrzeugbetriebsparameter (Geschwindigkeit, Drehzahl, Fahrpedalkennlinien und ähnliches) und die Werte, die die Geber 68 und 72 liefern, und zwar 68 zur Ist-Stellung der Drosselklappe 10 und 72 zur Soll-Stellung der Drosselklappe 10, wie es über die Lastanforderung, die durch das Gaspedal bestimmt wird, vorgegeben ist.The parameters for controlling the motor 42 are determined by correspondingly predetermined parameters stored in memories as well as by vehicle operating parameters (speed, speed, accelerator pedal characteristics and the like) and the values which the transmitters 68 and 72 deliver, namely 68 for the actual position of the throttle valve 10 and 72 for the target position of the throttle valve 10, as is specified via the load request, which is determined by the accelerator pedal.

Ein vollständiges mechanisches Schließen der Drosselklappe wird im Normalbetrieb verhindert, und zwar durch den ausgefahrenen Stift 94, so daß die Stufe 96 mit der Verlängerung 90 in Berührung kommt, was den Öffnungsgrad der Drosselklappe mechanisch auf etwa 10° beschränkt. Das Sollwert-Potentiometer 72 gibt in diesem Zustand die Information an die Steuerung, daß das Gaspedal nicht betätigt ist, wodurch die entsprechende Leerlaufeinstellung stattfindet, die über den Elektromotor 42 gesteuert wird. In diesem Bereich zwischen 0 und 10° wird die exakte Stellung der Drosselklappe 10 somit über die Ansteuerung des Elektromotors 42 veranlaßt.A complete mechanical closing of the throttle valve is prevented in normal operation by the extended pin 94, so that the step 96 comes into contact with the extension 90, which mechanically limits the opening degree of the throttle valve to approximately 10 °. In this state, the setpoint potentiometer 72 provides the controller with the information that the accelerator pedal is not actuated, as a result of which the corresponding idle setting takes place, which is controlled by the electric motor 42. In this range between 0 and 10 °, the exact position of the throttle valve 10 is thus triggered by the control of the electric motor 42.

Der über den Anschlagsteller 58 eingestellte untere Wert für den Öffnungswinkel bei eingefahrenem Stift 96 ist so gewählt, daß der notwendige Spielraum für den Notbetrieb zur Verfügung steht. Bei einem Defekt kann somit das Fahrzeug noch betrieben werden.The lower value for the opening angle set with the stop pin 58 when the pin 96 is retracted is selected so that the necessary scope for emergency operation is available. In the event of a defect, the vehicle can still be operated.

Ein wichtiger Bereich für die Anwendung der Erfindung ist die Dämpfung des sogenannten Lastwechselschlages. Bei plötzlichem Niedertreten des Gaspedales wird zwar schlagartig das Schwenkteil 60 und das Stellteil 18 verdreht und somit der maximale Öffnungswinkel nach oben verstellt, der Stellmotor 42 regelt jedoch die tatsächliche Öffnung der Drosselklappe 10 nach, um somit ein weicheres Ansprechverhalten zu erreichen, das ohne merkbare Leistungseinbuße den Beschleunigungskomfort erhöht.An important area for the application of the invention is the damping of the so-called load change shock. If the accelerator pedal is suddenly depressed Suddenly the pivoting part 60 and the adjusting part 18 are rotated and thus the maximum opening angle is adjusted upwards, however, the servomotor 42 adjusts the actual opening of the throttle valve 10 in order to achieve a softer response behavior which increases the acceleration comfort without noticeable loss of performance.

Umgekehrt wird bei einem plötzlichen Loslassen des Gaspedales die Drosselklappe 10 nicht vollständig geschlossen, sondern durch den Anschlagsteller 54 bleibt eine Mindestöffnung von 11° (als Beispielswert) garantiert, so daß auch hier kein abrupter Lastwechselschlag durch vollständiges Wegnehmen der Last auftritt.Conversely, if the accelerator pedal is suddenly released, the throttle valve 10 is not completely closed, but the stop actuator 54 guarantees a minimum opening of 11 ° (as an example value), so that here too there is no abrupt load change by completely removing the load.

In Fig. 2 ist der Drosselklappensteller im Detail dargestellt.2, the throttle valve actuator is shown in detail.

Er weist ein Gehäuse 92 auf, in dessen Inneren eine Betätigungseinrichtung sitzt, die einen Stift oder Bolzen 94 ausfahren oder einziehen kann. Die Erregung geschieht üblicherweise durch einen Elektromagneten, es sind für den Fachmann natürlich Alternativen denkbar, z. B eine pneumatische oder hydraulische Betätigung des Bolzens 94.It has a housing 92, in the interior of which an actuating device is seated which can extend or retract a pin or bolt 94. The excitation is usually done by an electromagnet. Of course alternatives are conceivable for a person skilled in the art, e.g. B a pneumatic or hydraulic actuation of the pin 94.

An den ausgefahrenen Bolzen 94 kommt in Normalbetrieb die Verlängerung 90 zur Anlage, wobei die verschiedenen Zustände im folgenden beschrieben werden:In normal operation, the extension 90 comes to rest on the extended bolts 94, the various states being described below:

Arbeitet das System einwandfrei, ist der im Gehäuse 92 untergebrachte Elektromagnet nicht erregt und hat den Bolzen 94 vollständig ausgefahren, so daß die Verlängerung 90 an eine erste Anschlagfläche 96 kommt, die den mechanisch vorgebbaren Mindestöffnungswinkel der Drosselklappe in entsprechender Weise einstellt.If the system is working properly, the electromagnet housed in the housing 92 is not energized and has completely extended the bolt 94, so that the extension 90 comes to a first stop surface 96, which adjusts the mechanically predetermined minimum opening angle of the throttle valve in a corresponding manner.

Die zweite Einstellmöglichkeit ist, daß der Bolzen 94 teilweise eingezogen wird, dies geschieht vorteilhafterweise dadurch, daß der Elektromagnet 92 nicht vollständig erregt ist, um den Bolzen 94 ganz einzufahren, sondern mit geringerer Stromstärke erregt ist, so daß der Bolzen 94 nur teilweise eingefahren ist. Der Bolzen 94 besitzt an seinem Ende einen Absatz 102, so daß sich an die Anschlagfläche 96 eine Anschlagfläche 98 anschließt, die gegenüber der Fläche 96 versetzt ist und eine weitere Verschwenkung der Verlängerung 90 in Richtung Schließstellung der Drosselklappe 100 im Leerlauf ermöglicht.The second setting option is that the pin 94 is partially retracted, this is advantageously done in that the electromagnet 92 is not fully excited to retract the bolt 94 completely, but is excited with a lower current, so that the bolt 94 is only partially retracted. The bolt 94 has a shoulder 102 at its end, so that a stop surface 98 adjoins the stop surface 96, which is offset with respect to the surface 96 and enables a further pivoting of the extension 90 in the direction of the closed position of the throttle valve 100 while idling.

Eine dritte Stellung wird dadurch definiert, daß der Bolzen 94 ganz eingezogen ist, indem der Elektromagnet im Gehäuse 92 erregt ist, in dem Fall ist für die Verlängerung 90 überhaupt kein Anschlag definiert, das Ausmaß der Verschwenkung in Richtung Schließstellung der Drosselklappe wird dementsprechend durch die Anschlagschraube 82 bestimmt.A third position is defined by the fact that the bolt 94 is fully retracted by the electromagnet in the housing 92 being excited, in which case no stop is defined for the extension 90 at all, the extent of the pivoting in the direction of the closed position of the throttle valve is accordingly determined by the Stop screw 82 determined.

Es ist natürlich möglich, die dritte Stellung nicht durch das Fehlen eines Anschlages zu definieren, sondern durch einen gegenüber den Anschlagflächen 96 und 98 noch weiter zurückversetzten Anschlag, so daß der Bolzen 94 eine Dreistufigkeit ausweist.It is of course possible not to define the third position by the absence of a stop, but by a stop which is set further back relative to the stop surfaces 96 and 98, so that the bolt 94 has a three-stage configuration.

Im obigen ist dargestellt worden, daß die verschiedenen Anschlagflächen wirksam werden dadurch, daß der Bolzen 94 durch Erregung des Elektromagneten unterschiedlich eingefahren und durch Entregung des Elektromagneten vollständig ausgefahren wird. Es ist umgekehrt auch möglich, den Bolzen 94 durch die Erregung des Elektromagneten einzuziehen und durch die Entregung des Elektromagneten auszufahren.In the above it has been shown that the various stop surfaces are effective in that the bolt 94 is retracted differently by excitation of the electromagnet and fully extended by de-excitation of the electromagnet. Conversely, it is also possible to retract the bolt 94 by energizing the electromagnet and to extend it by de-energizing the electromagnet.

Die Funktion des Anschlagstellers im Betrieb der Drosselklappe ist wie folgt:
Im Normalbetrieb, wenn kein Fehler festzustellen ist, ist der Bolzen 94 vollständig ausgefahren, der Anschlag 96 ist wirksam und begrenzt durch die Anlage der Verlängerung 90 das Ausmaß der Rotation der Seilscheibe in Richtung Schließstellung der Drosselklappe. Das Potentiometer 72 erfaßt dabei die Winkelstellung der Seilscheibe.The function of the stop actuator during operation of the throttle valve is as follows:
In normal operation, if no error can be found, is the bolt 94 fully extended, the stop 96 is effective and limits the extent of rotation of the rope pulley in the direction of the closed position of the throttle valve by the extension 90. The potentiometer 72 detects the angular position of the sheave.

In regelmäßigen Abständen soll unter bestimmten Betriebsbedingungen die Funktion des Anschlagstellers überprüft werden, dazu dient der zweite Anschlag 98. Wenn durch den Betrieb sichergestellt ist, daß die Verlängerung 90 nicht in Anlage an der Anschlagfläche 96 ist, da der Fahrer des Fahrzeuges das Gaspedal niedergedrückt hält, kann der Bolzen 94 zur Hälfte eingezogen werden, so daß die Anschlagfläche 98 wirksam wird. Beim nächsten Loslassen des Gaspedals kann damit die Verlängerung 90 weiter in Richtung Schließstellung der Drosselklappe verschwenken, als dies im Normalbetrieb möglich ist, was das Potentiometer 72 erfaßt. Dadurch erfolgt die Rückmeldung, daß der Bolzen 94 eingezogen werden konnte. Auf die Funktion des Fahrzeuges hat dies keinen Einfluß, da im Normalbetrieb ohnehin die Leerlaufregelung über den Elektromotor 42 gesteuert wird.The function of the stop actuator is to be checked at regular intervals under certain operating conditions; the second stop 98 is used for this purpose. If the operation ensures that the extension 90 is not in contact with the stop surface 96, since the driver of the vehicle holds the accelerator pedal depressed , the pin 94 can be pulled in half so that the stop surface 98 takes effect. The next time the accelerator pedal is released, the extension 90 can pivot further toward the closed position of the throttle valve than is possible in normal operation, which the potentiometer 72 detects. This gives the feedback that the bolt 94 could be retracted. This has no influence on the function of the vehicle, since in normal operation the idle control is controlled by the electric motor 42 anyway.

Sobald der Fahrer das nächste Mal Gas gibt, und sichergestellt ist, daß die Verlängerung 90 sich über den Punkt hinaus in Richtung Öffnungsstellung der Drosselklappe bewegt hat, der durch die Anschlagfläche 96 definiert ist, kann der Bolzen 94 wieder ausgefahren werden und der Normalbetrieb eingehalten werden.As soon as the driver steps on the gas the next time and it is ensured that the extension 90 has moved beyond the point in the direction of the throttle valve open position, which is defined by the stop surface 96, the bolt 94 can be extended again and normal operation can be maintained .

Diese Überprüfungsstellung kann in regelmäßigen Zeitabständen vorgenommen werden, oder auch unter bestimmten Betriebsbedingungen, beispielsweise bei jedem Schaltvorgang, bei dem kurzzeitig das Gaspedal nicht betätigt wird.This checking position can be carried out at regular time intervals, or also under certain operating conditions, for example during each switching operation in which the accelerator pedal is not operated briefly.

In der dritten oder Notlaufstellung ist es notwendig, daß die Verlängerung 90 noch weiter in Richtung Schließstellung der Drosselklappe verschwenken kann, damit der Anschlagsteller 58 zur Wirkung kommen kann. Dies kann erreicht werden entweder durch eine dritte Stufe im Bolzen 54, der ein derartig weites Verschwenken der Verlängerung 90 ermöglicht, oder vorteilhafterweise, wie in der Zeichnung dargestellt, durch das Fehlen einer dritten Anschlagfläche, so daß eine weitere Verschwenkung in Richtung Schließstellung möglich ist, solange der Anschlag 58 nicht die weitere Schließbewegung begrenzt.In the third or emergency running position it is necessary that the extension 90 can pivot further towards the closed position of the throttle valve so that the stop actuator 58 can come into effect. This can be achieved either by a third step in the bolt 54, which allows the extension 90 to be pivoted so far, or advantageously, as shown in the drawing, by the lack of a third stop surface, so that a further pivoting in the direction of the closed position is possible, as long as the stop 58 does not limit the further closing movement.

Ein wichtiges Merkmal für die Überprüfung ist, daß der Elektromagnet im Gehäuse 92 nur über einen einzigen Strompfad versorgt wird, so daß die Rückmeldung der einwandfreien Funktion in der Teststufe den Schluß ermöglicht, daß sowohl die elektrische Ansteuerung des Anschlagstellers als auch die mechanische Beweglichkeit des Bolzens sowie das Zusammenspiel des Bolzens 94 mit der Verlängerung 90 einwandfrei funktionieren.An important feature for the check is that the electromagnet in the housing 92 is only supplied via a single current path, so that the feedback of the correct function in the test stage enables the conclusion that both the electrical actuation of the stop actuator and the mechanical mobility of the bolt as well as the interaction of the bolt 94 with the extension 90 function properly.

Claims (3)

  1. Stop positioner (92) on a throttle valve (10) controlled via an auxiliary drive (42) in accordance with the defined mechanically transmitted instructions communicated by the position of an accelerator whose movement is transmitted via a cable (20) acting on a swivelling part (60), where the stop positioner (92) cooperating with the mechanical transmission system is associated with the swivelling part (60) and limits the minimum opening setting thereof in the direction of closure of the throttle valve (10), and there being associated with the mechanical transmission system a setpoint detection element (72) which communicates to the activation of the auxiliary drive (42) the setpoint that can be specified there by the position of the swivelling part (60), and where the stop positioner (92) defines three conditions, the first of which represents a normal position for the minimum opening setting of the swivelling part (60), the second of which represents an emergency position in which the minimum opening setting of the swivelling part (60) is shifted further in the direction of throttle valve closure, and the third of which represents a test position for performing a functional check on the stop positioner.
  2. Stop positioner according to claim 1, characterised in that it incorporates an electromagnet which moves out a pin (94) which restricts the movement of the swivelling part (60) in the direction of throttle valve closure.
  3. Stop positioner according to claim 1 or 2, characterised in that only one current path is used to activate the stop positioner, and the various conditions of the stop positioner are set by controlling the intensity of the current.
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