EP0523432B1 - Stellvorrichtung für eine Drosselklappe einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Stellvorrichtung für eine Drosselklappe einer Brennkraftmaschine Download PDF

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EP0523432B1
EP0523432B1 EP92110907A EP92110907A EP0523432B1 EP 0523432 B1 EP0523432 B1 EP 0523432B1 EP 92110907 A EP92110907 A EP 92110907A EP 92110907 A EP92110907 A EP 92110907A EP 0523432 B1 EP0523432 B1 EP 0523432B1
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Definitions

  • the invention relates to an adjusting device for a throttle valve of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • the object of the invention is to design an actuating device mentioned at the outset in such a way that a more precise position of the levers 2 and 6 relative to one another and a more precise adjustment of the spring torque can be achieved.
  • Fig. 1 shows schematically an actuating device 1, consisting of an actuating lever 2 connected to the accelerator pedal of a motor vehicle, which, in the idle position under the force of a return spring 3, bears against an adjustable idling stop 4, which can correspond to an increased idling speed in relation to the throttle valve position, one with a throttle valve shaft 5 fixedly connected throttle lever 6, a throttle valve 7 arranged on the throttle valve shaft 5, which is arranged in an air intake duct section of an internal combustion engine, not shown.
  • an actuating device 1 consisting of an actuating lever 2 connected to the accelerator pedal of a motor vehicle, which, in the idle position under the force of a return spring 3, bears against an adjustable idling stop 4, which can correspond to an increased idling speed in relation to the throttle valve position, one with a throttle valve shaft 5 fixedly connected throttle lever 6, a throttle valve 7 arranged on the throttle valve shaft 5, which is arranged in an air intake duct section of an internal combustion engine, not shown.
  • the throttle valve shaft 5 on the other hand, carries a disk 8 of an electromagnetic clutch 9, the other disk 10 of which is arranged on a gear lever 11, on which an electric motor 12 engages with a pinion 13.
  • the electric motor 12 receives electrical control signals from a control unit (not shown) and adjusts the throttle valve 7 in accordance with the accelerator pedal position and a control control program stored in the control unit, which functions as a function of operating parameters of the internal combustion engine.
  • the position of the actuating lever 2 is determined by a setpoint potentiometer 14 and that of the gear lever 11 by an actual value potentiometer 15 and fed to the control unit.
  • a leg spring 16 is arranged as a coupling spring, which clamps the two levers 2 and 6 together under tension in a predetermined position.
  • This position of the two levers 2 and 6 is only changed when one of the levers 2 and 6 has the spring moment caused by the leg spring 16 overcomes what is the case when the higher-level adjustment of the throttle valve 7 by the electric motor 12 deviates from the adjustment of the actuating lever 2, ie the spring torque can be overcome in both directions, as a result of which a throttle valve position specified by the actuating lever 2 is above or below lying can be adjusted.
  • FIG. 2 and 3 show the arrangement according to the invention of the leg spring 16 in a spring cup 17 as a detail, the spring cup 17 being freely rotatably mounted on the throttle valve shaft 5 and receiving the leg spring 16 with a leg 18 on the outer edge.
  • the leg spring 16 wound in the pot 17 presses the two levers 2 and 6 projecting through a recess 19 through the pot 17 with their free leg 20 under tension against a recess wall 21. If the predetermined position of the two levers 2 and 6 is now changed relative to one another, then one lever always holds the spring cup 17 and the other lever holds the free leg 21 of the leg spring 16 firmly (FIG. 3).
  • the spring torque can thus also be overcome in both directions. Compared to the embodiment according to FIG.
  • this embodiment results in a more precise position of the levers 2 and 6 relative to one another due to their abutment on the machined wall 21 and enables a more precise adjustment of the spring torque.
  • the spring cup 17 offers the possibility of arranging two springs (redundant system) and protection against contamination.
  • the new control device enables engine operation with speed control.
  • the magnetic coupling 9 separates the gear lever 11 from the throttle valve shaft 5, so that the Lever 2 and 6 remain in their specified position or get into it by the spring torque.
  • the throttle valve 7 only follows the adjustments caused by the actuating lever 2, as in a previously conventional mechanical transmission system.
  • the throttle valve 7 is adjusted exclusively via the electric motor 12, with further signals for detecting a failure, e.g. B. from the brake system can be processed in the control unit.
  • the aforementioned setting of the idle stop for an increased speed offers the possibility of an emergency operation with limited function.
  • leg spring can also be replaced by two springs connected in parallel, which, just as with the return springs of the actuating lever, provides a redundant system.
  • the actuating lever can have one or two stops protruding into the movement path of the throttle lever 6, which, however, are not shown because of the conceivability, in which case the electrical magnetic coupling 9 can be omitted.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung für eine Drosselklappe einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus der DE-OS 40 27 269 nicht vor veröffentlicht ist eine Stellvorrichtung bekannt, bei der ein Stellhebel und eine mit diesem verbundene Koppelfeder auf die Drosselklappe einwirkt, wobei diese nach Maßgabe von Steuersignalen durch einen Elektromotor verstellt werden kann. Bei dieser Einrichtung ist eine aktive Verstellung der Drosselklappe durch den Elektromotor unabhängig von der Gaspedalstellung erreichbar
  • Eine ähnliche Vorrichtung zeigt auch die US-A-4961355.
  • Bei dieser Anordnung ist die Position der Hebel zueinander äußerst ungenau und das Koppelmoment läßt sich nicht justieren.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine eingangs erwähnte Stellvorrichtung derart zu gestalten, daß eine genauere Position der Hebel 2 und 6 zueinander und eine genauere Justage des Federmomentes ereichbar wird.
  • Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst worden, vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Mit der Erfindung erreichbare Vorteile sind in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen angegeben, die in der Zeichnung dargestellt sind.
  • Die Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1
      eine schematische Darstellung der Stellvorrichtung,
    • Fig. 2 und 3
      eine Ausführung nach der Erfindung.
  • Fig. 1 zeigt schematisch eine Stellvorrichtung 1, bestehend aus einem mit dem Gaspedal eines Kraftfahrzeuges verbundenen Betätigungshebel 2, der in Leerlaufstellung unter der Kraftwirkung einer Rückdrehfeder 3 gegen einen einstellbaren Leerlaufanschlag 4 anliegt, der in bezug auf die Drosselklappenstellung einer erhöhten Leerlaufdrehzahl entsprechen kann, einem mit einer Drosselklappenwelle 5 fest verbundenen Drosselhebel 6, einer auf der Drosselklappenwelle 5 angeordneten Drosselklappe 7, die in einem Luftansaugkanalabschnitt einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine angeordnet ist.
  • Die Drosselklappenwelle 5 trägt andererseits eine Scheibe 8 einer elektromagnetischen Kupplung 9, deren andere Scheibe 10 an einem Getriebehebel 11 angeordnet ist, an den ein Elektromotor 12 mit einem Ritzel 13 eingreift. Der Elektromotor 12 erhält elektrische Steuersignale eines nicht dargestellten Steuergerätes und verstellt die Drosselklappe 7 nach Maßgabe der Gaspedalstellung und eines im Steuergerät abgelegten Steuerregelprogramms, das in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine funktioniert. Die Stellung des Betätigungshebels 2 wird durch ein Sollwertpotentiometer 14 und die des Getriebehebels 11 durch ein Istwertpotentiometer 15 festgestellt und dem Steuergerät zugeführt.
  • Zwischen dem Betätigungshebel 2 und dem Drosselhebel 6 ist eine Schenkelfeder 16 als Koppelfeder angeordnet, die die beiden Hebel 2 und 6 unter Spannung in einer vorgegebenen Position zusammenklammert. Diese Position der beiden Hebel 2 und 6 wird nur dann verändert, wenn einer der Hebel 2 und 6 das von der Schenkelfeder 16 bewirkte Federmoment überwindet, was dann der Fall ist, wenn die übergeordnete Verstellung der Drosselklappe 7 durch den Elektromotor 12 von der Verstellung des Betätigungshebels 2 abweicht, d. h. in beide Richtungen kann das Federmoment überwunden werden, wodurch eine gegenüber der durch den Betätigungshebel 2 vorgegebenen Drosselklappenstellung darüber oder darunter liegende eingestellt werden kann.
  • Fig. 2 und 3 zeigen die erfindungsgemäße Anordnung der Schenkelfeder 16 in einem Federtopf 17 als Einzelheit, wobei der Federtopf 17 frei drehbar auf der Drosselklappenwelle 5 gelagert ist und die Schenkelfeder 16 mit einem Schenkel 18 am äußeren Rand aufnimmt. Die im Topf 17 aufgewickelte Schenkelfeder 16 drückt die beiden durch eine Ausnehmung 19 durch den Topf 17 hindurchragenden Hebel 2 und 6 mit ihrem freien Schenkel 20 unter Spannung gegen eine Ausnehmungswand 21.
    Wird nun die vorgegebene Position der beiden Hebel 2 und 6 zueinander verändert, dann hält ein Hebel immer den Federtopf 17 und der andere Hebel den freien Schenkel 21 der Schenkelfeder 16 fest (Fig. 3). Somit kann das Federmoment ebenso in beide Richtungen überwunden werden. Gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 ergibt diese Ausführung eine genauere Position der Hebel 2 und 6 zueinander durch ihre Anlage an der bearbeiteten Wand 21 und ermöglicht eine genauere Justage des Federmomentes. Darüber hinaus bietet der Federtopf 17 die Möglichkeit, zwei Federn anzuordnen (redundantes System) und Schutz vor Verschmutzung.
  • Die neue Stellvorrichtung ermöglicht einen Motorbetrieb mit Geschwindigkeitsregelung.
  • Bei Ausfall des Elektromotors 12 oder der Ansteuersignale trennt die Magnetkupplung 9 den Getriebehebel 11 von der Drosselklappenwelle 5 ab, so daß die Hebel 2 und 6 in ihrer vorgegebenen Position verharren oder in diese durch das Federmoment gelangen. Somit folgt die Drosselklappe 7 nur noch den durch den Betätigungshebel 2 verursachten Verstellungen, wie bei einem bisher üblichen mechanischen Übertragungssystem.
    Bei Ausfall des Gaspedalbetätigungshebelsystems (z. B. durch Kabelbruch, Federbruch) erfolgt die Verstellung der Drosselklappe 7 ausschließlich über den Elektromotor 12, wobei weitere Signale zur Feststellung eines Ausfalls, z. B. vom Bremssystem, im Steuergerät verarbeitet werden können. Bei Ausfall beider Systeme bietet die erwähnte Einstellung des Leerlaufanschlags für eine erhöhte Drehzahl die Möglichkeit eines Notbetriebs mit eingeschränkter Funktion.
  • Es versteht sich von selbst, daß die Schenkelfeder auch durch zwei parallel geschaltete Federn ersetzt werden kann, womit ebenso wie bei den Rückdrehfedern des Betätigungshebels ein redundantes System besteht.
  • Für den Fall, daß die Stellvorrichtung nur eine eingeschränkte Verstellung der Drosselklappe durch den Elektromotor zulassen soll, kann der Betätigungshebel ein oder zwei in die Bewegungsbahn des Drosselhebels 6 hineinragende Anschläge aufweisen, die jedoch der Vorstellbarkeit wegen nicht extra dargestellt werden, wobei dann die elektrische Magnetkupplung 9 entfallen kann.

Claims (6)

  1. Stellvorrichtung für eine Drosselklappe einer Brennkraftmaschine, gebildet aus einem mit dem Gaspedal verbundenen Betätigungshebel (2), der unter Kraftwirkung einer/mehrerer Rückdrehfedern (3) steht, aus einem mit der Drosselklappe (7) verbundenen Drosselhebel (6), der unter der Kraftwirkung einer Koppelfeder (16) mit dem Betätigungshebel (2) gekoppelt ist, aus einem elektrischen Stellmotor (12), der über ein Getriebe auf die Drosselklappe (7) einwirkt, wobei die Koppelfeder (16) den Betätigungshebel (2) und den Drosselhebel (6) in beide Drehrichtungen gegeneinander koppelt, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelfeder (16), die zwei Hebel (2, 6) und ein Federtopf (17) konzentrisch zur Drosselklappenwelle (5) angeordnet sind und die Koppelfeder (16) einerseits an dem drehbar gelagerten Federtopf (17) befestigt ist und andererseits in die Bewegungsbahn der Hebel (2, 6) ragt und diese mit dem Koppelmoment gegen eine Ausnehmungswand (21) des Federtopfes (17) belastet.
  2. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stellmotor (12) bzw. Getriebe (11) und Drosselklappe (7) eine elektrische Magnetkupplung (9) angeordnet ist.
  3. Stellvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (2) gegen einen einstellbaren Leerlaufanschlag (4) anliegt, der in bezug auf die Drosselklappenstellung einer erhöhten Leerlaufdrehzahl entspricht.
  4. Stellvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (2) mit einem Sollwertgeberpotentiometer (14) gekoppelt ist.
  5. Stellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselhebel (6) bzw. das Getriebe (11) bzw. der Stellmotor (12) mit einem Istwertgeberpotentiometer (15) gekoppelt ist.
  6. Stellvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (2) ein oder zwei in die Bewegungsbahn des Drosselhebels (6) hineinragende Anschläge aufweist.
EP92110907A 1991-07-02 1992-06-27 Stellvorrichtung für eine Drosselklappe einer Brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP0523432B1 (de)

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EP0523432A2 EP0523432A2 (de) 1993-01-20
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