DE102006036428B4 - Device and method for actuating a power control device of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Einrichtung (100) zur Betätigung einer Leistungssteuerungseinrichtung (134) einer Brennkraftmaschine umfassend- eine fahrerbetätigbare Eingabeeinrichtung (102) zur fahrerseitigen Eingabe eines Leistungswunsches,- eine Sensoreinrichtung (112) zur Erfassung der Stellung der Eingabeeinrichtung (102) und Generierung eines entsprechenden Ausgangssignals,- eine Stelleinrichtung (122) zur Verstellung der Leistungssteuerungseinrichtung (134) unter Berücksichtigung des Ausgangssignals der Sensoreinrichtung (112), wobei die Leistungssteuerungseinrichtung (134) mittels der Stelleinrichtung (122) vom Signal der Eingabeeinrichtung (102) abweichend betätigbar ist und die Stelleinrichtung (122) mit der Leistungssteuerungseinrichtung (134) mittels einer ein Eingangs- und ein Ausgangsteil (202, 204, 302, 304) aufweisenden Kupplung (138, 200, 300) verbunden ist, deren Eingangsteil (202, 302) der Stelleinrichtung (122) und deren Ausgangsteil (204,304) der Leistungssteuerungseinrichtung (134) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (138, 200, 300) eine entsperrbare gegensinnig wirksame Freilaufkupplung mit Sperrkörpern (206, 208) oder eine entsperrbare einsinnige wirksame Freilaufkupplung mit Sperrkörpern (306) ist und die Sperrkörper (206, 208, 306) mittels einer Entsperreinrichtung mit Sperrklinken (222, 322) lösbar sind.Device (100) for actuating a power control device (134) of an internal combustion engine comprising- a driver-operated input device (102) for driver-side input of a power request, - a sensor device (112) for detecting the position of the input device (102) and generating a corresponding output signal, - a Adjusting device (122) for adjusting the power control device (134) taking into account the output signal of the sensor device (112), wherein the power control device (134) can be actuated differently from the signal of the input device (102) by means of the adjusting device (122) and the adjusting device (122) with the power control device (134) is connected by means of a coupling (138, 200, 300) having an input and an output part (202, 204, 302, 304), the input part (202, 302) of which the actuating device (122) and its output part ( 204,304) assigned to the power control device (134) i st, characterized in that the clutch (138, 200, 300) is a releasable counter-rotating overrunning clutch with locking bodies (206, 208) or a releasable unidirectional overrunning clutch with locking bodies (306) and the locking body (206, 208, 306) by means of an unlocking device with pawls (222, 322) can be released.
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Betätigung einer Leistungssteuerungseinrichtung einer Brennkraftmaschine umfassend eine fahrerbetätigbare Eingabeeinrichtung zur fahrerseitigen Eingabe eines Leistungswunsches, eine Sensoreinrichtung zur Erfassung der Stellung der Eingabeeinrichtung und Generierung eines entsprechenden Ausgangssignals und eine Stelleinrichtung zur Verstellung der Leistungssteuerungseinrichtung unter Berücksichtung des Ausgangssignals der Sensoreinrichtung, wobei die Leistungssteuerungseinrichtung mittels der Stelleinrichtung vom Signal der Eingabeeinrichtung abweichend betätigbar ist und die Stelleinrichtung mit der Leistungssteuerungseinrichtung mittels einer ein Eingangs- und ein Ausgangsteil aufweisenden Kupplung verbunden ist, deren Eingangsteil der Stelleinrichtung und deren Ausgangsteil der Leistungssteuerungseinrichtung zugeordnet ist sowie ein Verfahren zur Betätigung einer derartigen Leistungssteuerungseinrichtung.The invention relates to a device for actuating a power control device of an internal combustion engine comprising a driver-operated input device for the driver-side input of a power request, a sensor device for detecting the position of the input device and generating a corresponding output signal and an adjusting device for adjusting the power control device taking into account the output signal of the sensor device, wherein the The power control device can be actuated differently by means of the control device from the signal of the input device and the control device is connected to the power control device by means of a coupling having an input and an output part, the input part of which is assigned to the control device and the output part of which is assigned to the power control device and a method for actuating such a power control device.
Die
Aus der
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer eingangs genannten Einrichtung zur Betätigung einer Leistungssteuerungseinrichtung einer Brennkraftmaschine die Sicherheit zu erhöhen und insbesondere eine unbeabsichtigt hohe Motorleistung aufgrund einer vom Fahrer nicht gewollten Ansteuerung des Leistungssteuerorgans zu verhindern.The object of the invention is therefore to increase the safety of a device mentioned at the beginning for actuating a power control device of an internal combustion engine and, in particular, to prevent an unintentionally high engine power due to a control of the power control element that is not wanted by the driver.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einer Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass die Kupplung eine entsperrbare gegensinnig wirksame Freilaufkupplung mit Sperrkörpern oder eine entsperrbare einsinnige wirksame Freilaufkupplung mit Sperrkörpern ist und die Sperrkörper mittels einer Entsperreinrichtung mit Sperrklinken lösbar sind. Damit ist es möglich, die Stelleinrichtung von der Leistungssteuerungseinrichtung zu entkoppeln, so dass die Stellung der Stelleinrichtung nicht mehr für die Stellung der Leistungssteuerungseinrichtung maßgeblich ist.The invention is based on the idea that the clutch is a releasable, oppositely-acting overrunning clutch with locking bodies or a releasable, unidirectional overrunning clutch with locking bodies, and the locking bodies can be released by means of an unlocking device with locking pawls. It is thus possible to decouple the actuating device from the power control device so that the position of the actuating device is no longer decisive for the position of the power control device.
Vorzugsweise ist bei einem Abweichen des mittels der Eingabeeinrichtung fahrerseitig eingegebenen reduzierten Leistungswunsches von der mittels der Stelleinrichtung eingestellten Stellung der Leistungssteuerungseinrichtung um mindestens einen vorgegebenen Betrag in Schließrichtung der Leistungssteuerungseinrichtung eine mechanische Verbindung zwischen Eingabeeinrichtung und Leistungssteuerungseinrichtung wirksam. Dadurch wird der mittels der Eingabeeinrichtung mechanisch fahrerseitig eingegebene Leistungswunsch der auf Sensorsignalen basierenden Stellung der Stelleinrichtung vorgezogen und so die Sicherheit erhöht.If the reduced power request entered by the driver using the input device deviates from the position of the power control device set by means of the adjusting device by at least a predetermined amount in the closing direction Power control device a mechanical connection between input device and power control device effective. As a result, the performance request entered mechanically on the driver's side by means of the input device is preferred to the position of the actuating device based on sensor signals, thus increasing safety.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kupplung eine entsperrbare, gegensinnig wirksame Freilaufkupplung ist. Eine Freilaufkupplung - auch Überholkupplung - umfasst ein Eingangs- und ein Ausgangsteil, welche drehrichtungsabhängig beispielsweise mittels Sperrklinken oder Klemmkörpern miteinander verbindbar sind. Bei der bevorzugten gegensinnig wirksamen, entsperrbaren Freilaufkupplung sind Kupplungseingang und Kupplungsausgang in beiden Drehrichtungen miteinander verbunden, die Verbindung ist jedoch jeweils mittels einer Entsperreinrichtung, so dass eine Relativdrehung zwischen Eingangs- und ein Ausgangsteil ermöglicht werden kann.It is particularly advantageous if the clutch is an unlockable, oppositely acting overrunning clutch. An overrunning clutch - also an overrunning clutch - comprises an input part and an output part, which can be connected to one another depending on the direction of rotation, for example by means of pawls or sprags. In the preferred, releasable overrunning clutch that works in opposite directions, the clutch input and clutch output are connected to one another in both directions of rotation, but the connection is in each case by means of an unlocking device so that a relative rotation between the input and an output part can be made possible.
Gegebenenfalls ist es sehr zweckmäßig, als Kupplung eine entsperrbare einsinnige wirksame Freilaufkupplung zu verwenden. Insbesondere wenn auf eine Sperrbarkeit in einer Drehrichtung verzichtet werden kann, kann so eine vereinfachte Kupplung genutzt und Vorteile in Bezug auf Bauraum, Komplexität, Wartung und Montage sowie Kosten erreicht werden.If necessary, it is very useful to use an unlockable one-way effective overrunning clutch as the clutch. In particular, when it is possible to dispense with a lockability in one direction of rotation, a simplified coupling can be used and advantages in terms of installation space, complexity, maintenance and assembly as well as costs can be achieved.
Zur Verbindung der Eingabeeinrichtung mit der Leistungssteuerungseinrichtung ist es von Vorteil, wenn ein der Eingabeeinrichtung zugeordnetes konturiertes erstes Übertragungselement mit einem zweiten, eine Gegenkontur aufweisenden Übertragungselement korrespondiert. Vorzugsweise weist das erste Übertragungselement einen stiftförmigen Fortsatz auf, welcher mit einem einen Winkelbereich von 60°-110°, insbesondere von ca. 80°-90°, überdeckenden Ausschnitt im zweiten Übertragungselement korrespondiert. Mit dieser Ausführung ist in einem Normalbetrieb eine Betätigung der Leistungssteuerungseinrichtung mittels der Stelleinrichtung unter Berücksichtung des Ausgangssignals der Sensoreinrichtung zur Erfassung der Stellung der Eingabeeinrichtung möglich, während bei einem Abweichen des mittels der Eingabeeinrichtung fahrerseitig eingegebenen reduzierten Leistungswunsches von der mittels der Stelleinrichtung eingestellten Stellung der Leistungssteuerungseinrichtung um mindestens einen vorgegebenen Betrag in Schließrichtung der Leistungssteuerungseinrichtung ein Formschluss zwischen erstem und zweiten Übertragungselement zustande kommt und eine von der Stelleinrichtung abweichende Betätigung erfolgen kann.To connect the input device to the power control device, it is advantageous if a contoured first transmission element assigned to the input device corresponds to a second transmission element having a counter-contour. The first transmission element preferably has a pin-shaped extension which corresponds to a cutout in the second transmission element that covers an angular range of 60 ° -110 °, in particular approx. 80 ° -90 °. With this embodiment, in normal operation, the power control device can be actuated by means of the adjusting device, taking into account the output signal of the sensor device for detecting the position of the input device, while if the reduced power request entered by the driver using the input device deviates from the position of the power control device set by means of the adjusting device At least a predetermined amount in the closing direction of the power control device, a form fit between the first and second transmission element is established and an actuation deviating from the actuating device can take place.
Bevorzugt ist es, wenn bei einer wirksamen mechanischen Verbindung zwischen Eingabeeinrichtung und Leistungssteuerungseinrichtung die Freilaufkupplung entsperrbar ist. Dazu sind zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil der Kupplung betätigungsrichtungsabhängig Sperrkörper wirksam, welche mittels des zweiten, Entsperrklinken umfassenden Übertragungselements lösbar sind.It is preferred if the overrunning clutch can be unlocked with an effective mechanical connection between the input device and the power control device. For this purpose, locking bodies are effective between the input part and the output part of the clutch, depending on the direction of actuation, which can be released by means of the second transmission element comprising unlocking pawls.
Der Erfindung liegt ferner die Idee zugrunde, dass bei einem Verfahren zur Betätigung einer Leistungssteuerungseinrichtung einer Brennkraftmaschine bei einem Abweichen des mittels der Eingabeeinrichtung fahrerseitig eingegebenen Leistungswunsches von dem mittels der Stelleinrichtung eingestellten Position der Leistungssteuerungseinrichtung um mindestens einen vorgegebenen Betrag in Schließrichtung der mittels der Eingabeeinrichtung fahrerseitig eingegebenen Leistungswunsch zur Verstellung der Leistungssteuerungseinrichtung vorrangig herangezogen wird und die Leistungssteuerungseinrichtung mithilfe einer derartigen Einrichtung betätigt wird.The invention is also based on the idea that, in a method for actuating a power control device of an internal combustion engine, if the power request entered by the driver using the input device deviates from the position of the power control device set by means of the setting device, by at least a predetermined amount in the closing direction of that input by the driver using the input device Desired power is primarily used to adjust the power control device and the power control device is operated with the aid of such a device.
Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Falle einer Bevorzugung des mittels der Eingabeeinrichtung fahrerseitig eingegebenen Leistungswunsches die Stelleinrichtung von der Leistungssteuerungseinrichtung entkoppelt und die Leistungssteuerungseinrichtung mittels der Eingabeeinrichtung unmittelbar betätigt.According to a particularly preferred development of the method according to the invention, in the event of a preference for the power request entered by the driver using the input device, the actuating device is decoupled from the power control device and the power control device is actuated directly by means of the input device.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn außerdem bei einer fahrerseitigen Eingabe eines erhöhten Leistungswunsches mittels der Eingabeeinrichtung mit einem einen vorgegebenen Gradienten übersteigenden Gradienten eine Betätigung der Leistungssteuerungseinrichtung mittels der Stelleinrichtung vom Signal der Eingabeeinrichtung abweichend mit einem begrenzten Gradienten erfolgt. Damit wird eine übermäßig schnelle Betätigung der Leistungssteuerungseinrichtung in Öffnungsrichtung verhindert.Further advantages result if, in addition, when the driver enters an increased power requirement by means of the input device with a gradient exceeding a predetermined gradient, the power control device is actuated by means of the actuating device deviating from the signal of the input device with a limited gradient. This prevents the power control device from being actuated excessively quickly in the opening direction.
Nachfolgend ist ein besonders zu bevorzugendes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert, dabei zeigen schematisch und beispielhaft
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1 eine Einrichtung zur Betätigung einer Leistungssteuerungseinrichtung einer Brennkraftmaschine mit einer zwischen einer Stelleinrichtung und der Leistungssteuerungseinrichtung angeordneten Kupplung, -
2 eine Detailansicht einer entsperrbaren, gegensinnig wirksamen Freilaufkupplung, -
3a eine Detailansicht einer entsperrbaren, einsinnig wirksamen Freilaufkupplung, -
3b eine Detailansicht einer entsperrbaren, einsinnig wirksamen Freilaufkupplung und -
3c eine Detailansicht eines Ausgangsteils mit Entsperreinrichtung einer einsinnig wirksamen Freilaufkupplung.
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1 a device for actuating a power control device of an internal combustion engine with a clutch arranged between an actuating device and the power control device, -
2 a detailed view of an unlockable, oppositely effective overrunning clutch, -
3a a detailed view of an unlockable, one-way effective overrunning clutch, -
3b a detailed view of an unlockable, one-way effective overrunning clutch and -
3c a detailed view of an output part with an unlocking device of a unidirectional overrunning clutch.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dient die Einrichtung
Zur Steigerung der Brennkraftmaschinenleistung ist die Drosselklappe in Öffnungsrichtung und zur Reduzierung der Leistung in Schließrichtung verschwenkbar. Hierzu ist die Drosselklappe drehfest mit einer Drosselklappenwelle
In einem normalen Fahrbetrieb gibt der Fahrer mittels der Eingabeeinrichtung
Die Freilaufkupplung
Zwischen Kupplungseingangsteil
Mittels einer Entsperreinrichtung (zweites Übertragungselement
Die Vorliegende Anordnung bildet eine Sicherheitseinrichtung, welche bei einem Abweichen des mittels der Eingabeeinrichtung
Die zweite Seilscheibe
Bei einem Abweichen des mittels der Eingabeeinrichtung
Eine Detailansicht einer entsperrbaren, einsinnig wirksamen Freilaufkupplung
Auf einer gemeinsamen Welle
Die Welle
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