EP0488016A2 - Device for controlling the power output of an internal combustion engine, particularly for motor vehicles - Google Patents

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EP0488016A2
EP0488016A2 EP91119680A EP91119680A EP0488016A2 EP 0488016 A2 EP0488016 A2 EP 0488016A2 EP 91119680 A EP91119680 A EP 91119680A EP 91119680 A EP91119680 A EP 91119680A EP 0488016 A2 EP0488016 A2 EP 0488016A2
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EP
European Patent Office
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throttle valve
stop
internal combustion
combustion engine
electrical
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EP91119680A
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EP0488016B1 (en
EP0488016A3 (en
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Heinrich Berglar
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Hella GmbH and Co KGaA
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Hella KGaA Huek and Co
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Publication date
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Publication of EP0488016A3 publication Critical patent/EP0488016A3/en
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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
    • F02D11/107—Safety-related aspects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0404—Throttle position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/60—Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602—Pedal position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
    • F02D2400/08—Redundant elements, e.g. two sensors for measuring the same parameter

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling the power output of an internal combustion engine, in particular for motor vehicles, with an accelerator pedal that is mechanically operatively connected to an electrical setpoint generator, with a throttle valve that influences the power output of the internal combustion engine, which is rotatably arranged in a throttle valve neck and by a return spring is loaded against the open position, with an electrical actuator that is mechanically operatively connected to the throttle valve and with an electrical control unit to which the electrical signals of the setpoint generator are fed as input signals and that, depending on the input signals, generate an output signal that is fed to the electrical actuator .
  • Such a device is previously known from DE-PS 27 14 113.
  • the device there enables the synchronous transmission of motion between the accelerator pedal and the throttle valve without mechanical means such as a linkage, a Bowden cable or the like.
  • the device In order to ensure that in the event of a failure of the device, the throttle valve is not pivoted into a full throttle position or, if it is in the full throttle position, remains in this position, the device there has a coupling which provides the mechanical operative connection between the throttle valve and the electrical actuator interrupts if the device has an error. This measure is intended to pivot the throttle valve back into its rest position by means of spring force, as a result of which the engine falls back to its idling speed.
  • the idle position of the throttle valve in the previously known device does not correspond to the fully closed position of the throttle valve in the throttle valve connector, so that the internal combustion engine actually runs in idle position when the throttle valve is idle, the other problem arises that with the previously known device the control quality normally required today is not can be achieved. That is, if the throttle valve cannot be fully closed, additional functions that are commonly used today in such devices, such as, for. B. the idle speed control of the internal combustion engine, not feasible.
  • the coupling required in the known device between the actuator and the throttle valve is a mechanically complex part, which makes the known device expensive to manufacture and cost.
  • the present invention has for its object to provide a device for controlling the power output of an internal combustion engine, in particular for motor vehicles, in which a purely electrical connection between the accelerator pedal and the Throttle valve is provided and which allows a safe emergency operation of the internal combustion engine even in the event of a malfunction of the device according to the invention in a simple and inexpensive manner.
  • the throttle valve is arranged in the throttle valve neck that it can rotate beyond the fully closed position that a stop element is provided which is mechanically operatively connected to the throttle valve, and that a stop is provided with which the stop element can be brought into contact in such a way that the throttle valve is in an emergency running position beyond the fully open position beyond the normal open position.
  • the throttle valve is arranged in the throttle valve neck in such a way that it can turn beyond the fully closed position ensures that the control device can adjust the throttle valve according to further functions in addition to the throttle valve adjustment proportional to the position of the accelerator pedal. These functions may include e.g. B. to idle speed control or traction control. If necessary, the throttle valve can be moved into the fully closed position, so that the power output of the internal combustion engine can be reduced to almost 0 without further measures.
  • a stop element which is mechanically operatively connected to the throttle valve and in that a stop is provided with which the stop element can be brought into contact in such a way that the Throttle valve is in an emergency running position beyond the fully closed position beyond the normal opening position.
  • the throttle valve is not in a rest position which corresponds to the fully closed position of the throttle valve, as in the prior art, but in an emergency running position which differs from the fully closed position and which is in the direction of rotation beyond the normal open position of the throttle valve.
  • a predetermined minimum air throughput of the internal combustion engine is guaranteed, which, for. B. may correspond to an increased idle speed of about 1200 revolutions / minute.
  • This minimum air flow is z. B. achieved by an open position of the throttle valve in the emergency running position of about 5 degrees.
  • Another advantage of the device according to the invention is that the possible turning of the throttle valve beyond the fully closed position prevents the throttle valve from jamming or biting during operation of the device according to the invention.
  • the throttle valve is also moved into the emergency running position by the return spring, so that even when the internal combustion engine is switched off, the throttle valve is in a predetermined position which enables the intake tract of the internal combustion engine to be ventilated, so that no gasoline vapors can possibly remain there when restarting the Internal combustion engine can lead to malfunctions of the internal combustion engine.
  • the device according to the invention is simple and inexpensive to manufacture and mountable in the motor vehicle since, as in the prior art, it is not necessary to provide a complex coupling arrangement, but rather a simple stop arrangement is sufficient.
  • control unit controls the actuator in both directions of rotation of the throttle valve in such a way that the throttle valve moves in a normal function range against the force of the return spring when the encoder is functioning properly emotional.
  • This normal function range is then limited by the fully closed position of the throttle valve and by one of the two fully open positions of the throttle valve, which is in the opposite direction to the emergency running position. The throttle valve is then moved beyond the fully closed position into the emergency running position only when the device according to the invention is in emergency operation.
  • the stop has a stop spring, the spring force of which is directed opposite the return spring and the spring force of which when the stop element is in contact the attack is greater than the spring force of the return spring.
  • the control unit controls the actuator in a direction of rotation of the throttle valve in the event of a malfunction of one or more sensors the throttle valve is moved in an emergency function area against the force of the stop spring. That is, if such a malfunction of one or more sensors is determined by the control device, the control device is not completely switched off, but rather the control device controls the actuator only in one direction of rotation of the throttle valve, namely in the normal closing direction of the throttle valve.
  • the throttle valve can then be moved beyond the emergency position against the force of the stop spring by means of the actuator, so that the throttle valve can be opened further in this emergency function area.
  • a second electrical setpoint generator or an idle switch may also be provided on the accelerator pedal, which are still functional if one setpoint generator fails. Even if all electrical setpoint transmitters except for the If the idle switch is to be defective, the control unit can still use the idle switch to determine whether the accelerator pedal is in the idle position or not.
  • the control unit can then actuate the actuator in a predetermined manner in order to open the throttle valve further beyond the emergency running position and to increase the speed of the internal combustion engine.
  • the throttle valve can be adjusted at an angle of 10 to 15 degrees, which then corresponds to an idle speed of the internal combustion engine of around 3500 to 4000 revolutions and is not only a makeshift but also almost comfortable driving of the motor vehicle, even in the case of partially defective ones , device according to the invention.
  • an idle switch which is mechanically operatively connected to the accelerator pedal
  • a second setpoint generator can be provided, which is mechanically operatively connected to the accelerator pedal. If one of the two setpoint transmitters malfunctions, the other setpoint transmitter is still functional and is able to forward the driver's request to the control unit.
  • the function of the transmitters can be controlled by the control unit when the internal combustion engine is switched off be checked.
  • the throttle valve can be rotated by the control device into a predetermined rotational position for this functional test in order to check whether the measured sensor signals correspond to predetermined target values.
  • the control device has an overload protection for the actuator.
  • an accelerator pedal (1) is spring-loaded by an accelerator pedal return spring (19) in the direction of the idle position shown.
  • the accelerator pedal (1) points a first electrical setpoint generator (2) and a second electrical setpoint generator (3).
  • the accelerator pedal (1) is mechanically operatively connected to an idle switch (4) which, as shown in FIG. 1, is open when the accelerator pedal (1) is in the idle position shown.
  • the idle switch (4) is closed.
  • the first electrical setpoint generator (2), the second electrical setpoint generator (3) and the idle switch (4) are electrically conductively connected to an electrical control unit (14) which is connected via further inputs (17), e.g. B. for the purpose of traction control, receives further input signals.
  • the electrical control unit (14) is connected to a further motor control unit (15) for control, e.g. B. the ignition or gasoline injection, the internal combustion engine to which the first control unit (14), for. B. the currently measured throttle valve position for control purposes, whereas the second control unit (15) to the first control unit (14), z. B. a control signal for switching on the idle speed and the idle charge control.
  • a malfunction of parts of the device according to the invention or of the entire device according to the invention can be indicated to the operator of the motor vehicle via an error indicator lamp (16). This error can be via an output (18) for diagnostic purposes, e.g. B. in a motor vehicle workshop, for the purpose of correcting the error.
  • the electrical control unit (14) generates an output signal depending on the input signal mentioned, which is fed to an electrical actuator (7) which, for. B. can be designed as an actuator.
  • This electrical actuator (7) is mechanically operatively connected to a throttle valve (5) which is rotatably arranged in a throttle valve connector (6).
  • the throttle valve (5) is on the other hand mechanically operatively connected to a first electrical actual value transmitter (8) and a second electrical actual value transmitter (9), the electrical signals of which are also fed to the electrical control unit (14) for the purpose of position control of the throttle valve (5).
  • the throttle valve (5) is spring-loaded by a return spring (10) in the direction opposite to the normal open position of the throttle valve (5). If the servomotor (7) is in its de-energized state, the throttle valve (5) is connected by the force of the return spring (10) with a stop element (11), which can be designed as a lever and is mechanically operatively connected to the throttle valve (5) , pressed against a stop (12) which has a stop spring (13).
  • the currentless state of the electrical actuator is shown in FIG.
  • the actuator (7) can, for. B. be de-energized because either the internal combustion engine not shown in FIG. 1 is switched off or because an error in the device according to FIG. 1 has been determined.
  • FIG. 2 the same or equivalent device parts as in FIG. 1 are provided with the same reference numerals.
  • the fully closed position of the throttle cap (5) is marked with 0 degrees, in which the stop element (11) does not rest on the stop (12).
  • the fully open position of the throttle valve (5 ') is shown in FIG. 2, in which, due to the geometry selected in FIG. 2, the stop element (11') is located on the 0 degree line.
  • the two functional positions of the throttle valve (5, 5 ') shown in FIG. 2 define the normal function range or the normal range of rotation of the throttle valve by the throttle valve (5) moves against the force of the return spring (10) when the device according to the invention and its individual parts function properly.
  • the stop element (11) does not come into contact with the stop (12) in this normal function range, so that the stop element (11), the stop (12) and the stop spring (13) are without any function in this normal function range.
  • FIG. 3 the same or equivalent device parts as in FIGS. 1 and 2 are provided with the same reference numerals.
  • the emergency running position (5 '') of the throttle valve is shown, in which the stop element (11 '') would come to rest on the stop (12).
  • FIG. 3 shows an emergency function position of the throttle valve (5 '' '), in which the stop element (11' '') rests on the stop (12) and, due to the force exerted by the electrical actuator, the stop spring (13) compresses.
  • the throttle valve (5 '') When the stop element (11 '') is in normal contact with the stop (12) without the servomotor (7) being energized, the throttle valve (5 '') has an opening angle (W1) which is approximately 5 degrees and an increased one Idle speed of the internal combustion engine corresponds to about 1200 rpm. In the case in which the servomotor (7) is fully energized, the throttle valve (5 '' ') has a rotational position that the throttle valve encloses an angle of approximately 10 to 15 degrees to the fully closed position, which means an idle speed of the operating warning internal combustion engine of approximately Corresponds to 3500 to 4000 revolutions.
  • the function of the device according to the invention in the event of a malfunction, e.g. B. of the two setpoints (2, 3) is as follows: First, when the malfunction is detected by the electrical control unit, the electrical actuator (7) is switched off. By switching off the electrical actuator (7) by the restoring force of the return spring (10), the throttle valve (5 '') is rotated so far against the direction of the opening that the stop element (11) bears against the stop (12). Since the restoring force of the restoring spring (10) is less than the oppositely directed force of the stop spring (13), the throttle valve (5 '') remains in the position shown in FIG. 3 as long as the servomotor (7) is not energized. As soon as the servomotor (7) is energized because z. B.
  • the electrical control unit (14) the closing of the idle switch (4) and thus the actuation of the accelerator pedal (1) from the idle position out, the energization takes place only in the direction of the normal closing direction of the throttle valve (5), so that by the force exerted by the electric actuator (7), the throttle valve is moved into the position (5 ''') shown in FIG. 3 against the force of the stop spring (13).
  • the accelerator pedal (1) As soon as the driver releases the accelerator pedal (1), the accelerator pedal (1) is moved back into the idle position by the force of the accelerator pedal return spring (19), so that the idle switch (4) opens. Now the opening state of the idle switch (4) is detected by the control device (14), which leads to the electrical actuator (7) being de-energized, so that the throttle valve moves into the position (5 ′′) shown in FIG. 3, due to the force of the stop spring (13) is moved back.
  • a similar emergency function can also be carried out if the idle switch and a setpoint generator (2, 3) are defective, but the second setpoint generator (2 or 3) is still functional.
  • a continuous adjustment of the throttle valve angle would in principle still be possible depending on the electrical signal of the respective setpoint generator (2 or 3).
  • the driver should be informed at least via the fault indicator lamp (16) that the device according to the invention has a defect.

Abstract

In a device for controlling the power output of an internal combustion engine, a throttle valve is arranged in such a way in a throttle body that it can rotate beyond the fully closed position. A stop element is also provided and is in mechanical operative connection with the throttle valve. Finally, a stop is provided with which the stop element can be brought into contact in such a way that, beyond the fully closed position, beyond the normal open position, the throttle valve is in an emergency running position. These measures provide a device in which a purely electrical connection is provided between the accelerator pedal and the throttle valve and which makes possible in a simple and economical manner reliable emergency running of the internal combustion engine, even if there is a malfunction in the device according to the invention. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der Leistungsabgabe einer Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Fahrpedal, das mit einem elektrischen Sollwertgeber mechanisch wirkverbunden ist, mit einer die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine beeinflussenden Drosselklappe, die in einem Drosselklappenstutzen drehbar angeordnet ist und die durch eine Rückstellfeder entgegen der Öffnungsstellung belastet ist, mit einem elektrischen Stellglied, das mit der Drosselklappe mechanisch wirkverbunden ist und mit einem elektrischen Steuergerät, dem die elektrischen Signale des Sollwertgebers als Eingangssignale zugeführt werden und das abhängig von den Eingangssignalen ein Ausgangssignal erzeugt, das dem elektrischen Stellglied zugeführt wird.The invention relates to a device for controlling the power output of an internal combustion engine, in particular for motor vehicles, with an accelerator pedal that is mechanically operatively connected to an electrical setpoint generator, with a throttle valve that influences the power output of the internal combustion engine, which is rotatably arranged in a throttle valve neck and by a return spring is loaded against the open position, with an electrical actuator that is mechanically operatively connected to the throttle valve and with an electrical control unit to which the electrical signals of the setpoint generator are fed as input signals and that, depending on the input signals, generate an output signal that is fed to the electrical actuator .

Eine derartige Einrichtung ist aus der DE-PS 27 14 113 vorbekannt. Die dortige Einrichtung ermöglicht die synchrone Bewegungsübertragung zwischen dem Fahrpedal und der Drosselklappe ohne mechanische Mittel wie ein Gestänge, ein Bowdenzug oder dergleichen. Um sicherzustellen, daß bei einem Ausfall der Einrichtung die Drosselklappe nicht in eine Vollgasstellung geschwenkt wird oder, falls sie sich in der Vollgasstellung befindet, in dieser verbleibt, weist die dortige Einrichtung eine Kupplung auf, die die mechanische Wirkverbindung zwischen der Drosselklappe und dem elektrischen Stellglied unterbricht, wenn die Einrichtung einen Fehler aufweist. Durch diese Maßnahme soll die Drosselklappe mittels Federkraft in ihre Ruhestellung zurückgeschwenkt werden, wodurch der Motor auf seine Leerlaufdrehzahl zurückfällt.Such a device is previously known from DE-PS 27 14 113. The device there enables the synchronous transmission of motion between the accelerator pedal and the throttle valve without mechanical means such as a linkage, a Bowden cable or the like. In order to ensure that in the event of a failure of the device, the throttle valve is not pivoted into a full throttle position or, if it is in the full throttle position, remains in this position, the device there has a coupling which provides the mechanical operative connection between the throttle valve and the electrical actuator interrupts if the device has an error. This measure is intended to pivot the throttle valve back into its rest position by means of spring force, as a result of which the engine falls back to its idling speed.

Diese vorbekannte Einrichtung weist jedoch Nachteile auf. Dadurch, daß die Drosselklappe durch die Federkraft in ihre Ruhestellung zurückgeschwenkt wird, wird die Brennkraftmaschine üblicherweise nicht auf ihre Leerlaufdrehzahl zurückfallen, sondern vielmehr absterben, da heute üblicherweise die Drosselklappen gegen den Drosselklappenstutzen in der vollgeschlossenen Stellung der Drosselklappe so gut abdichten, daß die weiterhin hindurchtretende Restluft nicht ausreicht, um die Brennkraftmaschine am laufen zu halten. Dies hat zur Folge, daß die Brennkraftmaschine abstirbt und ein Notlauf des Kraftfahrzeuges bei einer Fehlfunktion der Einrichtung nicht mehr gewährleistet ist.However, this known device has disadvantages. Characterized in that the throttle valve is pivoted back into its rest position by the spring force, the internal combustion engine will usually not fall back to its idling speed, but will rather die off, since today the throttle valves usually seal so well against the throttle valve neck in the fully closed position of the throttle valve that the throttle valve that continues to pass through Residual air is not sufficient to keep the internal combustion engine running. This has the consequence that the internal combustion engine dies and an emergency operation of the motor vehicle is no longer guaranteed if the device malfunctions.

Entspricht die Ruhestellung der Drosselklappe bei der vorbekannten Einrichtung nicht der vollgeschlossenen Stellung der Drosselklappe im Drosselklappenstutzen, so daß die Brennkraftmaschine tatsächlich in der Ruhestellung der Drosselklappe im Leerlauf läuft, so ergibt sich das andere Problem, daß mit der vorbekannten Einrichtung die heute üblicherweise geforderte Regelgüte nicht erzielt werden kann. Das heißt, wenn die Drosselklappe nicht vollgeschlossen werden kann, so sind heute bei derartigen Einrichtungen üblicherweise verwendete Zusatzfunktionen, wie z. B. die Leerlaufdrehzahlregelung der Brennkraftmaschine, nicht durchführbar.If the idle position of the throttle valve in the previously known device does not correspond to the fully closed position of the throttle valve in the throttle valve connector, so that the internal combustion engine actually runs in idle position when the throttle valve is idle, the other problem arises that with the previously known device the control quality normally required today is not can be achieved. That is, if the throttle valve cannot be fully closed, additional functions that are commonly used today in such devices, such as, for. B. the idle speed control of the internal combustion engine, not feasible.

Zudem ist die bei der vorbekannten Einrichtung erforderliche Kupplung zwischen dem Stellglied und der Drosselklappe ein mechanisch aufwendiges Teil, das die vorbekannte Einrichtung fertigungs- und kostenaufwendig macht.In addition, the coupling required in the known device between the actuator and the throttle valve is a mechanically complex part, which makes the known device expensive to manufacture and cost.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Einrichtung zur Steuerung der Leistungsabgabe einer Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zu schaffen, bei der eine rein elektrische Verbindung zwischen dem Fahrpedal und der Drosselklappe vorgesehen ist und die auf einfache und kostengünstige Weise einen sicheren Notlauf der Brennkraftmaschine auch bei einer Fehlfunktion der erfindungsgemäßen Einrichtung ermöglicht.The present invention has for its object to provide a device for controlling the power output of an internal combustion engine, in particular for motor vehicles, in which a purely electrical connection between the accelerator pedal and the Throttle valve is provided and which allows a safe emergency operation of the internal combustion engine even in the event of a malfunction of the device according to the invention in a simple and inexpensive manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drosselklappe derart in dem Drosselklappenstutzen angeordnet ist, daß sie über die vollgeschlossene Stellung hinaus durchdrehen kann, daß ein Anschlagelement vorgesehen ist, das mit der Drosselklappe mechanisch wirkverbunden ist, und daß ein Anschlag vorgesehen ist, mit dem das Anschlagelement derart in Anlage bringbar ist, daß die Drosselklappe über die vollgeschlossene Stellung hinaus jenseits der normalen Öffnungsstellung in einer Notlaufstellung steht.This object is achieved in that the throttle valve is arranged in the throttle valve neck that it can rotate beyond the fully closed position that a stop element is provided which is mechanically operatively connected to the throttle valve, and that a stop is provided with which the stop element can be brought into contact in such a way that the throttle valve is in an emergency running position beyond the fully open position beyond the normal open position.

Dadurch, daß die Drosselklappe derart in dem Drosselklappenstutzen angeordnet ist, daß sie über die vollgeschlossene Stellung hinaus durchdrehen kann, ist gewährleistet, daß die Steuereinrichtung neben der der Stellung des Fahrpedals proportionale Verstellung der Drosselklappe die Drosselklappe gemäß weiterer Funktionen einstellen kann. Bei diesen Funktionen kann es sich z. B. um die Leerlaufdrehzahlregelung oder um die Antriebsschlupfregelung handeln. Falls erforderlich, kann die Drosselklappe in die vollgeschlossene Stellung bewegt werden, so daß ohne weitere Maßnahmen die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine nahezu auf den Wert 0 reduziert werden kann. Der erforderliche Notlauf der Brennkraftmaschine, insbesondere bei der Verwendung in Kraftfahrzeugen, ist erfindungsgemäß dadurch sichergestellt, daß ein Anschlagelement vorgesehen ist, das mit der Drosselklappe mechanisch wirkverbunden ist und daß ein Anschlag vorgesehen ist, mit dem das Anschlagelement derart in Anlage bringbar ist, daß die Drosselklappe über die vollgeschlossene Stellung hinaus jenseits der normalen Öffnungsstellung in einer Notlaufstellung steht. Durch die letztgenannten Maßnahmen wird die Drosselklappe mittels der Rückstellfeder durch das Anschlagelement auf den Anschlag gepreßt, wenn eine Fehlfunktion der erfindungsgemäßen Einrichtung festgestellt wird und wenn demzufolge das elektrische Steuergerät abgeschaltet und das elektrische Stellglied stromlos geschaltet wird. In diesem Fall befindet sich die Drosselklappe jedoch nicht wie beim Vorbekannten in einer Ruhestellung, die der vollgeschlossenen Stellung der Drosselklappe entspricht, sondern in einer Notlaufstellung, die sich von der vollgeschlossenen Stellung unterscheidet und die in ihrem Drehsinn jenseits der normalen Öffnungsstellung der Drosselklappe steht.The fact that the throttle valve is arranged in the throttle valve neck in such a way that it can turn beyond the fully closed position ensures that the control device can adjust the throttle valve according to further functions in addition to the throttle valve adjustment proportional to the position of the accelerator pedal. These functions may include e.g. B. to idle speed control or traction control. If necessary, the throttle valve can be moved into the fully closed position, so that the power output of the internal combustion engine can be reduced to almost 0 without further measures. The necessary emergency operation of the internal combustion engine, particularly when used in motor vehicles, is ensured according to the invention in that a stop element is provided which is mechanically operatively connected to the throttle valve and in that a stop is provided with which the stop element can be brought into contact in such a way that the Throttle valve is in an emergency running position beyond the fully closed position beyond the normal opening position. Through the the latter measures, the throttle valve is pressed by the return spring through the stop element onto the stop when a malfunction of the device according to the invention is determined and when the electrical control device is consequently switched off and the electrical actuator is switched off. In this case, however, the throttle valve is not in a rest position which corresponds to the fully closed position of the throttle valve, as in the prior art, but in an emergency running position which differs from the fully closed position and which is in the direction of rotation beyond the normal open position of the throttle valve.

In dieser Notlaufstellung ist ein vorgegebener Mindestluftdurchsatz der Brennkraftmaschine gewährleistet, der z. B. einer erhöhten Leerlaufdrehzahl von etwa 1200 Umdrehungen/Minute entsprechen kann. Dieser Mindestluftdurchsatz wird z. B. durch eine Öffnungsstellung der Drosselklappe in der Notlaufstellung von etwa 5 Grad erreicht. Mit dieser erhöhten Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine ist das Kraftfahrzeug weiterhin in einem Notbetrieb fahrbar, ohne daß, wie beim Vorbekannten befürchtet werden muß, die Brennkraftmaschine abstirbt.In this emergency running position, a predetermined minimum air throughput of the internal combustion engine is guaranteed, which, for. B. may correspond to an increased idle speed of about 1200 revolutions / minute. This minimum air flow is z. B. achieved by an open position of the throttle valve in the emergency running position of about 5 degrees. With this increased idle speed of the internal combustion engine, the motor vehicle can still be driven in an emergency mode without the internal combustion engine dying, as must be feared in the prior art.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist, daß durch das mögliche Durchdrehen der Drosselklappe über die vollgeschlossene Stellung hinaus beim Betrieb der erfindungsgemäßen Einrichtung ein Klemmen oder Beißen der Drosselklappe vermieden wird. Zudem wird bei abgeschalteter Brennkraftmaschine durch die Rückstellfeder die Drosselklappe ebenfalls in die Notlaufstellung bewegt, so daß auch bei abgeschalteter Brennkraftmaschine die Drosselklappe in einer vorgegebenen Stellung steht, die eine Belüftung des Ansaugtraktes der Brennkraftmaschine ermöglicht, so daß sich dort keine Benzindämpfe halten können, die möglicherweise beim Neustart der Brennkraftmaschine zu Fehlfunktionen der Brennkraftmaschine führen können.Another advantage of the device according to the invention is that the possible turning of the throttle valve beyond the fully closed position prevents the throttle valve from jamming or biting during operation of the device according to the invention. In addition, when the internal combustion engine is switched off, the throttle valve is also moved into the emergency running position by the return spring, so that even when the internal combustion engine is switched off, the throttle valve is in a predetermined position which enables the intake tract of the internal combustion engine to be ventilated, so that no gasoline vapors can possibly remain there when restarting the Internal combustion engine can lead to malfunctions of the internal combustion engine.

Schließlich ist die erfindungsgemäße Einrichtung einfach und kostengünstig herstellbar und im Kraftfahrzeug montierbar, da nicht, wie beim Vorbekannten, eine aufwendige Kupplungsanordnung vorgesehen werden muß, sondern vielmehr eine einfache Anschlagsanordnung ausreicht.Finally, the device according to the invention is simple and inexpensive to manufacture and mountable in the motor vehicle since, as in the prior art, it is not necessary to provide a complex coupling arrangement, but rather a simple stop arrangement is sufficient.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements and developments of the device according to the invention result from the subclaims.

Um eine eindeutige Unterscheidung der Normalfunktion der erfindungsgemäßen Einrichtung von der Notlauffunktion zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Steuergerät bei einwandfreier Funktion der Geber das Stellglied in beide Drehrichtungen der Drosselklappe derart steuert, daß sich die Drosselklappe in einem Normalfunktionsbereich gegen die Kraft der Rückstellfeder bewegt. Dieser Normalfunktionsbereich ist dann begrenzt durch die vollgeschlossene Stellung der Drosselklappe und durch eine der beiden vollgeöffneten Stellungen der Drosselklappe, die zur Notlaufstellung in der entgegengesetzten Richtung liegt. Nur bei einem Notlauf der erfindungsgemäßen Einrichtung wird dann die Drosselklappe über die vollgeschlossene Stellung hinaus in die Notlaufstellung bewegt.In order to enable a clear distinction between the normal function of the device according to the invention and the emergency operation function, it is particularly advantageous if the control unit controls the actuator in both directions of rotation of the throttle valve in such a way that the throttle valve moves in a normal function range against the force of the return spring when the encoder is functioning properly emotional. This normal function range is then limited by the fully closed position of the throttle valve and by one of the two fully open positions of the throttle valve, which is in the opposite direction to the emergency running position. The throttle valve is then moved beyond the fully closed position into the emergency running position only when the device according to the invention is in emergency operation.

Zur Vermeidung von Beschädigungen der Drosselklappe und des Drosselklappenstutzens beim Ausschalten des Steuergerätes im Falle einer Fehlfunktion und damit beim Stromlosschalten des Stellgliedes ist es besonders vorteilhaft, wenn der Anschlag eine Anschlagfeder aufweist, deren Federkraft entgegengesetzt zur Rückstellfeder gerichtet ist und deren Federkraft bei Anlage des Anschlagelements an dem Anschlag größer ist als die Federkraft der Rückstellfeder. Durch diese Maßnahmen wird beim Stromlosschalten des Stellgliedes und bei einer Beschleunigung der Drosselklappe in Richtung auf die vollgeschlossene Stellung durch die Rückstellfeder der Aufprall des Anschlagelementes auf den Anschlag durch die Anschlagfeder abgefangen, so daß eine Verbiegung oder sogar Zerstörung von Teilen der erfindungsgemäßen Einrichtung vermieden wird. Um jedoch im Falle des Notlaufs eine ungewollte Bewegung der Drosselklappe über die Notlaufstellung hinaus zu vermeiden, muß die Federkraft der Anschlagfeder bei Anlage des Anschlagelements an dem Anschlag größer sein als die Federkraft der Rückstellfeder.To avoid damaging the throttle valve and the throttle valve connector when the control unit is switched off in the event of a malfunction and thus when the actuator is switched off, it is particularly advantageous if the stop has a stop spring, the spring force of which is directed opposite the return spring and the spring force of which when the stop element is in contact the attack is greater than the spring force of the return spring. These measures intercept when the actuator is de-energized and when the throttle valve accelerates towards the fully closed position by the return spring, the impact of the stop element on the stop by the stop spring, so that bending or even destruction of parts of the device according to the invention is avoided. However, in order to avoid an undesired movement of the throttle valve beyond the emergency running position in the event of emergency running, the spring force of the stop spring when the stop element rests against the stop must be greater than the spring force of the return spring.

Um im Falle der Fehlfunktion der erfindungsgemäßen Einrichtung nicht nur den beschriebenen Notlauf der Brennkraftmaschine sondern einen komfortableren Notlauf der Brennkraftmaschine zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Steuergerät bei Fehlfunktion eines oder mehrerer Geber das Stellglied in eine Drehrichtung der Drosselklappe derart steuert, daß sich die Drosselklappe in einem Notfunktionsbereich gegen die Kraft der Anschlagfeder bewegt. Das heißt, wenn eine derartige Fehlfunktion eines oder mehrerer Geber durch das Steuergerät ermittelt wird, so wird das Steuergerät nicht gänzlich abgeschaltet, sondern vielmehr durch das Steuergerät das Stellglied nur noch in eine Drehrichtung der Drosselklappe nämlich in die normale Schließrichtung der Drosselklappe angesteuert. Durch diese Maßnahme kann dann mittels des Stellgliedes die Drosselklappe gegen die Kraft der Anschlagfeder über die Notlaufstellung hinaus bewegt werden, so daß die Drosselklappe in diesem Notfunktionsbereich weiter geöffnet werden kann. Diese Maßnahme ist insbesondere dann von Vorteil, wenn neben dem einen elektrischen Sollwertgeber möglicherweise noch ein zweiter elektrischer Sollwertgeber oder ein Leerlaufschalter am Fahrpedal vorgesehen ist, die bei Ausfall eines Sollwertgebers noch funktionsfähig sind. Selbst wenn alle elektrischen Sollwertgeber bis auf den Leerlaufschalter defekt sein sollen, so kann das Steuergerät immer noch über den Leerlaufschalter feststellen, ob sich das Fahrpedal in der Leerlaufstellung befindet oder nicht. Sobald der Fahrer des Kraftfahrzeuges das Fahrpedal aus der Leerlaufstellung heraus betätigt, kann dann durch das Steuergerät das Stellglied in vorgegebener Art und Weise angesteuert werden, um die Drosselklappe über die Notlaufstellung hinaus weiter zu öffnen und eine Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftmaschine zu ermöglichen. In diesem Fall bietet sich die Einstellung der Drosselklappe in einem Winkel von 10 bis 15 Grad an, der dann einer Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine von etwa 3500 bis 4000 Umdrehungen entspricht und bereits ein nicht nur notdürftiges, sondern ein nahezu komfortables Fahren des Kraftfahrzeuges auch bei teilweise defekter, erfindungsgemäßer Einrichtung ermöglicht.In order to enable not only the described emergency operation of the internal combustion engine but a more comfortable emergency operation of the internal combustion engine in the event of a malfunction of the device according to the invention, it is particularly advantageous if the control unit controls the actuator in a direction of rotation of the throttle valve in the event of a malfunction of one or more sensors the throttle valve is moved in an emergency function area against the force of the stop spring. That is, if such a malfunction of one or more sensors is determined by the control device, the control device is not completely switched off, but rather the control device controls the actuator only in one direction of rotation of the throttle valve, namely in the normal closing direction of the throttle valve. By means of this measure, the throttle valve can then be moved beyond the emergency position against the force of the stop spring by means of the actuator, so that the throttle valve can be opened further in this emergency function area. This measure is particularly advantageous if, in addition to the one electrical setpoint generator, a second electrical setpoint generator or an idle switch may also be provided on the accelerator pedal, which are still functional if one setpoint generator fails. Even if all electrical setpoint transmitters except for the If the idle switch is to be defective, the control unit can still use the idle switch to determine whether the accelerator pedal is in the idle position or not. As soon as the driver of the motor vehicle actuates the accelerator pedal from the idle position, the control unit can then actuate the actuator in a predetermined manner in order to open the throttle valve further beyond the emergency running position and to increase the speed of the internal combustion engine. In this case, the throttle valve can be adjusted at an angle of 10 to 15 degrees, which then corresponds to an idle speed of the internal combustion engine of around 3500 to 4000 revolutions and is not only a makeshift but also almost comfortable driving of the motor vehicle, even in the case of partially defective ones , device according to the invention.

Wie vorher bereits dargelegt, ist insbesondere für die Realisierung der komfortableren Notfahrfunktion das Vorsehen eines Leerlaufschalters sinnvoll, der mit dem Fahrpedal mechanisch wirkverbunden ist. Aus dem gleichen Grund kann ein zweiter Sollwertgeber vorgesehen sein, der mit dem Fahrpedal mechanisch wirkverbunden ist. Bei Fehlfunktion eines der beiden Sollwertgeber ist dann der andere Sollwertgeber immer noch funktionsfähig und in der Lage, den Fahrerwunsch an das Steuergerät weiterzuleiten.As already explained above, the provision of an idle switch, which is mechanically operatively connected to the accelerator pedal, is particularly useful for realizing the more comfortable emergency driving function. For the same reason, a second setpoint generator can be provided, which is mechanically operatively connected to the accelerator pedal. If one of the two setpoint transmitters malfunctions, the other setpoint transmitter is still functional and is able to forward the driver's request to the control unit.

Um nicht nur eine Steuerung der Drosselklappe entsprechend der Fahrpedalstellung, sondern auch eine Lageregelung der Drosselklappe durch das Steuergerät zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn ein oder mehrere elektrische Istwertgeber vorgesehen sind, die mit der Drosselklappe mechanisch wirkverbunden sind.In order to enable not only control of the throttle valve according to the accelerator pedal position, but also position control of the throttle valve by the control unit, it is particularly advantageous if one or more actual electrical value transmitters are provided which are mechanically operatively connected to the throttle valve.

Die Funktion der Geber kann unter anderem bei abgeschalteter Brennkraftmaschine durch das Steuergerät überprüft werden. In diesem Zusammenhang kann, ohne gefährliche Fahrsituationen des Kraftfahrzeuges heraufzubeschwören, für diese Funktionsprüfung die Drosselklappe durch das Steuergerät in vorgegebene Drehstellung gedreht werden, um zu überprüfen, ob die gemessenen Gebersignale mit vorgegebenen Sollwerten übereinstimmen.The function of the transmitters can be controlled by the control unit when the internal combustion engine is switched off be checked. In this context, without provoking dangerous driving situations of the motor vehicle, the throttle valve can be rotated by the control device into a predetermined rotational position for this functional test in order to check whether the measured sensor signals correspond to predetermined target values.

Um, insbesondere bei Realisierung der komfortablen Notfahrfunktion, allein gesteuert durch den Leerlaufschalter eine Überlastung des Stellgliedes in diesem Notfahrbetrieb zu vermeiden, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Steuergerät einen Überlastungsschutz für das Stellglied aufweist.In order to avoid overloading the actuator in this emergency driving mode, controlled solely by the idle switch, in particular when realizing the comfortable emergency driving function, it is particularly advantageous if the control device has an overload protection for the actuator.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.An embodiment of the device according to the invention is shown in the drawings and is explained in more detail below with reference to the drawings.

Es zeigen

  • Figur 1 schematisch eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Steuerung der Leistungsabgabe einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges,
  • Figur 2 schematisch eine Drosselklappe in einem Drosselklappenstutzen mit einem Anschlag in der vollgeschlossenen und in der vollgeöffneten Stellung der Drosselklappe und
  • Figur 3 die gleiche Anordnung wie in Figur 2 in einer Notlaufstellung der Brennkraftmaschine und in einer weiteren Notfahrstellung der Brennkraftmaschine.
Show it
  • 1 schematically shows a device according to the invention for controlling the power output of an internal combustion engine of a motor vehicle,
  • Figure 2 shows schematically a throttle valve in a throttle valve neck with a stop in the fully closed and in the fully open position of the throttle valve and
  • 3 shows the same arrangement as in Figure 2 in an emergency running position of the internal combustion engine and in a further emergency driving position of the internal combustion engine.

In der Figur 1 ist ein Fahrpedal (1) durch eine Fahrpedalrückstellfeder (19) in Richtung der dargestellten Leerlaufstellung federbelastet. Das Fahrpedal (1) weist einen ersten elektrischen Sollwertgeber (2) und einen zweiten elektrischen Sollwertgeber (3) auf. Schließlich ist das Fahrpedal (1) noch mit einem Leerlaufschalter (4) mechanisch wirkverbunden, der, wie in der Figur 1 dargestellt, geöffnet ist, wenn das Fahrpedal (1) sich in der dargestellten Leerlaufstellung befindet. Sobald das Fahrpedal (1) aus der Leerlaufstellung heraus betätigt wird, wird der Leerlaufschalter (4) geschlossen. Der erste elektrische Sollwertgeber (2), der zweite elektrische Sollwertgeber (3) und der Leerlaufschalter (4) sind mit einem elektrischen Steuergerät (14) elektrisch leitend verbunden, das über weitere Eingänge (17), z. B. zum Zwecke der Antriebsschlupfregelung, weitere Eingangssignale erhält. Über entsprechende Leitungen ist das elektrische Steuergerät (14) mit einem weiteren Motorsteuergerät (15) zur Steuerung, z. B. der Zündung oder Benzineinspritzung, der Brennkraftmaschine verbunden, an das das erste Steuergerät (14), z. B. die aktuell gemessene Drosselklappenstellung zu Regelzwecken übermittelt, wogegen das zweite Steuergerät (15) an das erste Steuergerät (14), z. B. ein Steuersignal zum Einschalten der Leerlaufdrehzahl und der Leerlauffüllungsregelung übermittelt. Über eine Fehleranzeigelampe (16) ist eine Fehlfunktion von Teilen der erfindungsgemäßen Einrichtung oder der gesamten erfindungsgemäßen Einrichtung dem Bediener des Kraftfahrzeuges anzeigbar. Dieser Fehler kann über einen Ausgang (18) für Diagnosezwecke, z. B. in einer Kraftfahrzeugwerkstatt, zum Zwecke der Behebung des Fehlers genauer angezeigt werden.In FIG. 1, an accelerator pedal (1) is spring-loaded by an accelerator pedal return spring (19) in the direction of the idle position shown. The accelerator pedal (1) points a first electrical setpoint generator (2) and a second electrical setpoint generator (3). Finally, the accelerator pedal (1) is mechanically operatively connected to an idle switch (4) which, as shown in FIG. 1, is open when the accelerator pedal (1) is in the idle position shown. As soon as the accelerator pedal (1) is operated from the idle position, the idle switch (4) is closed. The first electrical setpoint generator (2), the second electrical setpoint generator (3) and the idle switch (4) are electrically conductively connected to an electrical control unit (14) which is connected via further inputs (17), e.g. B. for the purpose of traction control, receives further input signals. The electrical control unit (14) is connected to a further motor control unit (15) for control, e.g. B. the ignition or gasoline injection, the internal combustion engine to which the first control unit (14), for. B. the currently measured throttle valve position for control purposes, whereas the second control unit (15) to the first control unit (14), z. B. a control signal for switching on the idle speed and the idle charge control. A malfunction of parts of the device according to the invention or of the entire device according to the invention can be indicated to the operator of the motor vehicle via an error indicator lamp (16). This error can be via an output (18) for diagnostic purposes, e.g. B. in a motor vehicle workshop, for the purpose of correcting the error.

Das elektrische Steuergerät (14) erzeugt abhängig von dem genannten Eingangssignal ein Ausgangssignal, das einem elektrischen Stellglied (7) zugeleitet wird, das z. B. als Stellmotor ausgebildet sein kann. Dieses elektrische Stellglied (7) ist mit einer Drosselklappe (5) mechanisch wirkverbunden, die drehbar in einem Drosselklappenstutzen (6) angeordnet ist. Die Drosselklappe (5) ist andererseits mit einem ersten elektrischen Istwertgeber (8) und einem zweiten elektrischen Istwertgeber (9) mechanisch wirkverbunden, deren elektrischen Signale ebenfalls dem elektrischen Steuergerät (14) zum Zwecke der Lageregelung der Drosselklappe (5) zugeleitet werden.The electrical control unit (14) generates an output signal depending on the input signal mentioned, which is fed to an electrical actuator (7) which, for. B. can be designed as an actuator. This electrical actuator (7) is mechanically operatively connected to a throttle valve (5) which is rotatably arranged in a throttle valve connector (6). The throttle valve (5) is on the other hand mechanically operatively connected to a first electrical actual value transmitter (8) and a second electrical actual value transmitter (9), the electrical signals of which are also fed to the electrical control unit (14) for the purpose of position control of the throttle valve (5).

Die Drosselklappe (5) ist durch eine Rückstellfeder (10) in Richtung entgegen der normalen Öffnungsstellung der Drosselklappe (5) federbelastet. Befindet sich der Stellmotor (7) in seinem stromlosen Zustand, so wird die Drosselklappe (5) durch die Kraft der Rückstellfeder (10) mit einem Anschlagelement (11), das als Hebel ausgebildet sein kann und mit der Drosselklappe (5) mechanisch wirkverbunden ist, gegen einen Anschlag (12) gepreßt, der eine Anschlagfeder (13) aufweist.The throttle valve (5) is spring-loaded by a return spring (10) in the direction opposite to the normal open position of the throttle valve (5). If the servomotor (7) is in its de-energized state, the throttle valve (5) is connected by the force of the return spring (10) with a stop element (11), which can be designed as a lever and is mechanically operatively connected to the throttle valve (5) , pressed against a stop (12) which has a stop spring (13).

In der Figur 1 ist der stromlose Zustand des elektrischen Stellgliedes dargestellt. Der Stellmotor (7) kann z. B. deshalb stromlos sein, weil entweder die in der Figur 1 nicht weiter dargestellte Brennkraftmaschine abgeschaltet ist oder weil ein Fehler in der Einrichtung gemäß Figur 1 ermittelt wurde.The currentless state of the electrical actuator is shown in FIG. The actuator (7) can, for. B. be de-energized because either the internal combustion engine not shown in FIG. 1 is switched off or because an error in the device according to FIG. 1 has been determined.

In der Figur 2 sind gleiche oder gleichwirkende Einrichtungsteile wie in der Figur 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In der Figur 2 ist mit 0 Grad die vollgeschlossene Stellung der Drosselkappe (5) gekennzeichnet, in der das Anschlagelement (11) nicht auf dem Anschlag (12) aufliegt. Andererseits ist in der Figur 2 die vollgeöffnete Stellung der Drosselklappe (5') dargestellt, in der aufgrund der in Figur 2 gewählten Geometrie das Anschlagelement (11') sich auf der 0-Gradlinie befindet.In FIG. 2, the same or equivalent device parts as in FIG. 1 are provided with the same reference numerals. In FIG. 2, the fully closed position of the throttle cap (5) is marked with 0 degrees, in which the stop element (11) does not rest on the stop (12). On the other hand, the fully open position of the throttle valve (5 ') is shown in FIG. 2, in which, due to the geometry selected in FIG. 2, the stop element (11') is located on the 0 degree line.

Durch die beiden in Figur 2 dargestellten Stellungen der Drosselklappe (5, 5') wird der Normalfunktionsbereich oder der Normaldrehbereich der Drosselklappe definiert, indem sich die Drosselklappe (5) gegen die Kraft der Rückstellfeder (10) bewegt, wenn die erfindungsgemäße Einrichtung und ihre einzelnen Teile einwandfrei funktionieren. In diesem Normalfunktionsbereich kommt das Anschlagelement (11) nicht auf den Anschlag (12) zur Anlage, so daß das Anschlagelement (11), der Anschlag (12) und die Anschlagfeder (13) in diesem Normalfunktionsbereich ohne jede Funktion sind.The two functional positions of the throttle valve (5, 5 ') shown in FIG. 2 define the normal function range or the normal range of rotation of the throttle valve by the throttle valve (5) moves against the force of the return spring (10) when the device according to the invention and its individual parts function properly. The stop element (11) does not come into contact with the stop (12) in this normal function range, so that the stop element (11), the stop (12) and the stop spring (13) are without any function in this normal function range.

In der Figur 3 sind gleiche oder gleichwirkende Einrichtungsteile wie in den Figuren 1 und 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In dieser Figur 3 ist die Notlaufstellung (5'') der Drosselklappe dargestellt, in der das Anschlagelement (11'') auf dem Anschlag (12) zur Anlage käme. Weiterhin ist in der Figur 3 eine Notfunktionsstellung der Drosselklappe (5''') dargestellt, in der das Anschlagelement (11''') auf dem Anschlag (12) aufliegt und bedingt durch die von dem elektrischen Stellglied ausgeübte Kraft die Anschlagfeder (13) zusammenpreßt. Bei normaler Anlage des Anschlagelementes (11'') an dem Anschlag (12), ohne daß der Stellmotor (7) bestromt wird, weist die Drosselklappe (5'') einen Öffnungswinkel (W1) auf, der etwa 5 Grad beträgt und einer erhöhten Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine von etwa 1200 U/min entspricht. In dem Fall, in dem der Stellmotor (7) vollbestromt wird, weist die Drosselklappe (5''') eine Drehstellung auf, daß die Drosselklappe zur vollgeschlossenen Stellung einen Winkel von etwa 10 bis 15 Grad einschließt, was einer Leerlaufdrehzahl der Betriebswarnbrennkraftmaschine von etwa 3500 bis 4000 Umdrehungen entspricht.In FIG. 3, the same or equivalent device parts as in FIGS. 1 and 2 are provided with the same reference numerals. In this Figure 3, the emergency running position (5 '') of the throttle valve is shown, in which the stop element (11 '') would come to rest on the stop (12). Furthermore, FIG. 3 shows an emergency function position of the throttle valve (5 '' '), in which the stop element (11' '') rests on the stop (12) and, due to the force exerted by the electrical actuator, the stop spring (13) compresses. When the stop element (11 '') is in normal contact with the stop (12) without the servomotor (7) being energized, the throttle valve (5 '') has an opening angle (W1) which is approximately 5 degrees and an increased one Idle speed of the internal combustion engine corresponds to about 1200 rpm. In the case in which the servomotor (7) is fully energized, the throttle valve (5 '' ') has a rotational position that the throttle valve encloses an angle of approximately 10 to 15 degrees to the fully closed position, which means an idle speed of the operating warning internal combustion engine of approximately Corresponds to 3500 to 4000 revolutions.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung bei einer Fehlfunktion, z. B. der beiden Sollwertgeber (2, 3), ist folgende:
Zuerst wird bei Erkennen der Fehlfunktion durch das elekrische Steuergerät das elektrische Stellglied (7) stromlos geschaltet. Durch dieses Stromlosschalten des elektrischen Stellgliedes (7) wird durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder (10) die Drosselklappe (5'') soweit gegen die Richtung der Öffnung gedreht, daß das Anschlagelement (11) an dem Anschlag (12) anliegt. Da die Rückstellkraft der Rückstellfeder (10) geringer ist als die entgegengesetzt gerichtete Kraft der Anschlagfeder (13) verbleibt die Drosselklappe (5'') solange in der in Figur 3 dargestellten Stellung, wie der Stellmotor (7) nicht bestromt wird. Sobald der Stellmotor (7) bestromt wird, weil z. B. das elektrische Steuergerät (14) das Schließen des Leerlaufschalters (4) und damit die Betätigung des Fahrpedals (1) aus der Leerlaufstellung heraus registriert, so erfolgt die Bestromung allein in Richtung der normalen Schließrichtung der Drosselklappe (5), so daß durch die vom elektrischen Stellglied (7) ausgeübte Kraft die Drosselklappe in die in der Figur 3 dargestellte Stellung (5''') gegen die Kraft der Anschlagfeder (13) bewegt wird.The function of the device according to the invention in the event of a malfunction, e.g. B. of the two setpoints (2, 3) is as follows:
First, when the malfunction is detected by the electrical control unit, the electrical actuator (7) is switched off. By switching off the electrical actuator (7) by the restoring force of the return spring (10), the throttle valve (5 '') is rotated so far against the direction of the opening that the stop element (11) bears against the stop (12). Since the restoring force of the restoring spring (10) is less than the oppositely directed force of the stop spring (13), the throttle valve (5 '') remains in the position shown in FIG. 3 as long as the servomotor (7) is not energized. As soon as the servomotor (7) is energized because z. B. the electrical control unit (14) the closing of the idle switch (4) and thus the actuation of the accelerator pedal (1) from the idle position out, the energization takes place only in the direction of the normal closing direction of the throttle valve (5), so that by the force exerted by the electric actuator (7), the throttle valve is moved into the position (5 ''') shown in FIG. 3 against the force of the stop spring (13).

Sobald der Fahrer das Fahrpedal (1) entlastet, wird das Fahrpedal (1) durch die Kraft der Fahrpedalrückstellfeder (19) wieder in die Leerlaufstellung bewegt, so daß sich der Leerlaufschalter (4) öffnet. Nunmehr wird der Öffnungszustand des Leerlaufschalters (4) durch das Steuergerät (14) erfaßt, was zu einem Stromlosschalten des elektrischen Stellgliedes (7) führt, so daß sich die Drosselklappe in die in der Figur 3 dargestellte Stellung (5''), bedingt durch die Kraftwirkung der Anschlagfeder (13), zurückbewegt. Die beschriebenen Vorgänge wiederholen sich jedesmal, wenn das Fahrpedal (1) durch den Fahrer betätigt wird, so daß in diesem Notfunktionsbereich zwar keine kontinuierliche Einstellung der Drosselklappe (5) erfolgt, jedoch zwei diskrete Drosselklappenstellungen vorliegen, die einerseits in der Notlaufstellung ein Absterben der Brennkraftmaschine verhindern und andererseits in der Notfunktionsstellung (5''') ein Fahren des Kraftfahrzeuges, z. B. zur nächsten Werkstatt, ermöglichen.As soon as the driver releases the accelerator pedal (1), the accelerator pedal (1) is moved back into the idle position by the force of the accelerator pedal return spring (19), so that the idle switch (4) opens. Now the opening state of the idle switch (4) is detected by the control device (14), which leads to the electrical actuator (7) being de-energized, so that the throttle valve moves into the position (5 ″) shown in FIG. 3, due to the force of the stop spring (13) is moved back. The processes described are repeated each time the accelerator pedal (1) is operated by the driver, so that in this emergency function area there is no continuous adjustment of the throttle valve (5), but there are two discrete throttle valve positions which, on the one hand, cause the internal combustion engine to die in the emergency running position prevent and on the other hand, in the emergency function position (5 ''') driving the motor vehicle, e.g. B. to the next workshop.

Eine ähnliche Notfunktion ist ebenfalls durchführbar, wenn zwar der Leerlaufschalter und ein Sollwertgeber (2, 3) defekt sind, jedoch der zweite Sollwertgeber (2 oder 3) noch funktionsfähig ist. In diesem Falle wäre zwar grundsätzlich noch eine kontinuierliche Einstellung des Drosselklappenwinkels abhängig von dem elektrischen Signal des jeweiligen Sollwertgebers (2 oder 3) möglich. In diesem Fall sollte jedoch zumindest über die Fehleranzeigelampe (16) dem Fahrer angezeigt werden, daß die erfindungsgemäße Einrichtung einen Defekt aufweist.A similar emergency function can also be carried out if the idle switch and a setpoint generator (2, 3) are defective, but the second setpoint generator (2 or 3) is still functional. In this case, a continuous adjustment of the throttle valve angle would in principle still be possible depending on the electrical signal of the respective setpoint generator (2 or 3). In this case, however, the driver should be informed at least via the fault indicator lamp (16) that the device according to the invention has a defect.

Claims (10)

Einrichtung zur Steuerung der Leistungsabgabe einer Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Fahrpedal, das mit einem elektrischen Sollwertgeber mechanisch wirkverbunden ist, mit einer die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine beeinflussenden Drosselklappe, die in einem Drosselklappenstutzen drehbar angeordnet ist und die durch eine Rückstellfeder entgegen der Öffnungsstellung belastet ist, mit einem elektrischen Stellglied, das mit der Drosselklappe mechanisch wirkverbunden ist und mit einem elektrischen Steuergerät, dem die elektrischen Signale des Sollwertgebers als Eingangssignale zugeführt werden und das abhängig von den Eingangssignalen ein Ausgangssignal erzeugt, das dem elektrischen Stellglied zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (5) derart in dem Drosselklappenstutzen (6) angeordnet ist, daß sie über die vollgeschlossene Stellung hinaus durchdrehen kann, daß ein Anschlagelement (11) vorgesehen ist, das mit der Drosselklappe (5) mechanisch wirkverbunden ist und daß ein Anschlag (12) vorgesehen ist, mit dem das Anschlagelement (11) derart in Anlage bringbar ist, daß die Drosselklappe (5) über die vollgeschlossene Stellung hinaus jenseits der normalen Öffnungsstellung in einer Notlaufstellung (5, 2') steht.Device for controlling the power output of an internal combustion engine, in particular for motor vehicles, with an accelerator pedal that is mechanically operatively connected to an electrical setpoint generator, with a throttle valve influencing the power output of the internal combustion engine, which is rotatably arranged in a throttle valve neck and which is loaded against the open position by a return spring is characterized by an electrical actuator which is mechanically operatively connected to the throttle valve and an electrical control device to which the electrical signals of the setpoint generator are fed as input signals and which, depending on the input signals, generates an output signal which is fed to the electrical actuator, that the throttle valve (5) is arranged in the throttle valve neck (6) in such a way that it can rotate beyond the fully closed position, that a stop element (11) is provided which is connected to the throttle valve lobe (5) is mechanically operatively connected and that a stop (12) is provided with which the stop element (11) can be brought into contact in such a way that the throttle valve (5) beyond the fully closed position beyond the normal open position in an emergency running position (5th , 2 ') stands. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät (14) bei einwandfreier Funktion der Geber (2, 3, 8, 9) das Stellglied (7) in beide Drehrichtungen der Drosselklappe (5) derart steuert, daß sich die Drosselklappe (5) in einem Normalfunktionsbereich gegen die Kraft der Rückstellfeder (10) bewegt.Device according to claim 1, characterized in
that the control unit (14) controls the actuator (7) in both directions of rotation of the throttle valve (5) in such a way that the throttle valve (5) is in a normal functional range against the force of the Return spring (10) moves. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag (12) eine Anschlagfeder (13) aufweist, deren Federkraft entgegengesetzt zur Rückstellfeder (10) gerichtet ist und deren Federkraft bei Anlage des Anschlagelements (11) an dem Anschlag (12) größer ist als die Federkraft der Rückstellfeder (10).Device according to claim 1, characterized in
that the stop (12) has a stop spring (13), the spring force of which is directed opposite the return spring (10) and the spring force of the stop element (11) against the stop (12) is greater than the spring force of the return spring (10). Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät (14) bei Fehlfunktion eines oder mehrerer Geber (2, 3, 8, 9) das Stellglied (7) in eine Drehrichtung der Drosselklappe (5) derart steuert, daß sich die Drosselklappe (5) in einem Notfunktionsbereich gegen die Kraft der Anschlagfeder (13) bewegt.Device according to claim 3, characterized in
that the control device (14) in the event of malfunction of one or more transmitters (2, 3, 8, 9) controls the actuator (7) in a direction of rotation of the throttle valve (5) in such a way that the throttle valve (5) counteracts the force in an emergency function area the stop spring (13) moves. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Leerlaufschalter (4) vorgesehen ist, der mit dem Fahrpedal (1) mechanisch wirkverbunden ist.Device according to claim 1, characterized in
that an idle switch (4) is provided which is mechanically operatively connected to the accelerator pedal (1). Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweiter Sollwertgeber (3) vorgesehen ist, der mit dem Fahrpedal (1) mechanisch wirkverbunden ist.Device according to claim 1, characterized in
that a second setpoint generator (3) is provided, which is mechanically operatively connected to the accelerator pedal (1). Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein oder mehrere Istwertgeber (8, 9) vorgesehen sind, die mit der Drosselklappe (5) mechanisch wirkverbunden sind.Device according to claim 1, characterized in
that one or more actual value transmitters (8, 9) are provided, which are mechanically operatively connected to the throttle valve (5). Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß bei abgeschalteter Brennkraftmaschine die Funktion der Geber (2, 3, 4, 8, 9) durch das Steuergerät (14) überprüfbar ist.Device according to claim 1, characterized in
that the function of the sensors (2, 3, 4, 8, 9) can be checked by the control unit (14) when the internal combustion engine is switched off. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß für die Funktionsüberprüfung die Drosselklappe (5) durch das Steuergerät (14) in vorgegebene Drehstellungen drehbar ist.Device according to claim 8, characterized in
that the throttle valve (5) can be rotated by the control device (14) into predetermined rotational positions for the functional check. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuergerät (14) einen Überlastungsschutz für das Stellglied (7) aufweist.Device according to claim 1, characterized in
that the control device (14) has an overload protection for the actuator (7).
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