| (19) |
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(11) |
EP 0 455 877 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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01.02.1995 Patentblatt 1995/05 |
| (22) |
Anmeldetag: 15.12.1990 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)6: F02D 11/10 |
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| (54) |
Lastverstelleinrichtung
Load control apparatus
Dispositif de réglage de charge
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT SE |
| (30) |
Priorität: |
07.05.1990 DE 4014507
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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13.11.1991 Patentblatt 1991/46 |
| (73) |
Patentinhaber: VDO Adolf Schindling AG |
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D-60487 Frankfurt (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Zentgraf, Matthias
W-6230 Frankfurt 80 (DE)
- Hickmann, Gerd
W-6231 Schwalbach/Ts. (DE)
- Volz, Peter
W-6000 Frankfurt 50 (DE)
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| (74) |
Vertreter: Klein, Thomas, Dipl.-Ing. (FH) et al |
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Sodener Strasse 9 65824 Schwalbach/Ts. 65824 Schwalbach/Ts. (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 107 265 DE-A- 3 641 244 FR-A- 2 648 186
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EP-A- 0 341 341 DE-A- 4 027 069
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung mit einer die Leistung einer Brennkraftmaschine
bestimmenden Drosselklappe, die mit einer im Drosselklappengehäuse gelagerten Drosselklappenwelle
drehfest verbunden ist, wobei die Drosselklappenwelle eine fahrpedalseitige, mechanische
Anlenkseite und eine stellmotorige Anlenkseite aufweist, der ein Kupplungselement
zum mechanischen Entkoppeln der Drosselklappe von einem Stellmotor mit einem Ritzel
zugeordnet ist, das über weitere Getriebeelemente mit der Drosselklappenwelle antriebsmäßig
verbunden ist.
[0002] Bei einer derartigen Verstelleinrichtung (EP-A-0341341) ist der Stellmotor abtriebseitig
am Ende seiner Welle mit einem Ritzel ausgestattet, das mit einem Zwischenrad im Eingriff
steht, das wiederum mit einem auf einer Lagerwelle angeordneten Antriebsrad zusammenwirkt
und entsprechend die im Drosselklappengehäuse angeordnete Drosselklappe in die gewünschte
Position verstellt. Da der Bauraum zwischen der Lagerwelle des Stellmotors und der
Drosselklappenwelle sehr klein ist, liegt auch die Größe der einzelnen Zahnräder fest
und damit auch das Gesamtübersetzungsverhältnis des Getriebes zur Verstellung der
Drosselklappe. Da das Übersetzungsverhältnis des Getriebes nicht beliebig groß gewählt
werden kann, muß der Stellmotor wesentlich stärker ausgelegt werden, damit die einzelnen
Reibungswiderstände der Getriebeteile und die bei Verschwenkung der Drosselklappe
entgegenwirkenden Stellkräfte überwunden werden können.
[0003] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die einzelnen Stellorgane
zur verschwenkung der Drosselklappe derart auszubilden und anzuordnen, daß zur Überwindung
des an der Drosselklappe auftretenden Drehmomentes ein Getriebe mit einem großen Übersetzungsverhältnis
zur Verfügung gestellt werden kann. Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch,
daß das Ritzel zum Erreichen eines großen Übersetzungsverhältnisses über ein Gelenkgetriebe
mit der Drosselklappenwelle antriebsmäßig verbunden ist, wobei das Gelenkgetriebe
mindestens ein Zahnradsegments und einen Lenker aufweist, der das Gelenkgetriebe mit
einem Hebelarm der Drosselkappenwelle gelenkig verbindet. Die Verwendung eines Gelenkgetriebes
gestattet auf kleinstem Raum die einzelnen Getriebeteile so anzuordnen, daß ein sehr
großes Übersetzungsverhältnis erzielt werden kann. Dies wird in vorteilhafter Weise
dadurch erreicht, daß ein Zahnradsegment anstelle eines im Durchmesser sehr großen
Zahnrades eingesetzt wird. Hierzu ist es vorteilhaft, daß das Gelenkgetriebe als Drei-
oder Viergelenkgetriebe ausgebildet ist und antriebsseitig das Ritzel aufweist, das
mit dem als ersten Lenker ausgebildeten Zahnradsegment in Eingriff steht. Da das Zahnradsegment
auch als Lenker ausgebildet ist, erhält man auf einfache Weise ein Mehrgelenkgetriebe
, mit dem auf kleinstem Raum sehr große Stellkräfte überwunden werden können. Somit
kann ein leistungsschwacher und dadurch kostengünstiger Elektromotor eingesetzt werden,
was zu einer Kostensenkung der gesamten Verstelleinrichtung beiträgt.
[0004] Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist es vorteilhaft, daß der erste Lenker an
dem Drosselklappengehäuse schwenkbar gelagert ist und zwischen seiner Anlenkstelle
am Drosselklappengehäuse und seinem Zahnradsegment ein zweiter Lenker gelenkig angeschlossen
ist, der mit seinem der Gelenkstelle gegenüberliegenden Ende mit einem Rotor gelenkig
verbunden ist, der mit der Drosselklappenwelle antriebsmäßig verbunden ist. Ein großes
Übersetzungsverhältnis läßt sich dadurch erzielen, daß der zwischen Rotor und dem
Zahnradsegment vorgesehene zweite Lenker mit seinem einen Ende im Bereich der Gelenkstelle
des ersten Lenkers am Drosselklappengehäuse und mit seinem anderen Ende an das äußere
Ende des Rotors gelenkig angeschlossen ist. Je näher die Anlenkstelle des zweiten
Gestänges an der oberen Gelenkstelle des zweiten Lenkers liegt, desto größer kann
auf einfache Weise das Übersetzungsverhältnis für das Viergelenkgetriebe gewählt werden,
ohne das hierzu bauliche Veränderungen am Drosselklappengehäuse notwendig sind. Die
Verwendung eines Mehrgelenkgetriebes ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Achsabstand
zwischen dem Antriebsritzel und der Drosselklappenwelle sehr klein und nicht mehr
veränderbar ist.
[0005] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß der Rotor ein Mitnehmerelement
aufweist, das über ein einen Freilauf zulassendes Steuerelementteil mit der Drosselklappenwelle
drehfest verbunden ist. Hierdurch wird auf einfache Weise erreicht, daß bei Aktivierung
des Stellmotors die Drosselklappe für den Leerlaufbetrieb entsprechend einer Stellgröße
verstellt wird. Hierzu ist es außerdem vorteilhaft, daß das Ende der Drosselklappenwelle
als Antriebselement mit einem Anschlag ausgebildet ist, gegen den das Mitnehmerelement
zur Anlage bringbar ist, wenn der Stellmotor, der als Elektromotor ausgebildet ist,
aktiviert wird.
[0006] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, daß der Rotor mit seinem
einen Hebelarm an das Gestänge und mit seinem anderen Hebelarm gegen einen einstellbaren
Anschlag zur Anlage bringbar ist, wobei der einstellbare Anschlag gegen die Wirkung
einer Feder verstellbar ist. Hierdurch wird sichergestellt, daß bei Fehlverhalten
im elektronischen Regler der Notlaufbetrieb aufrechterhalten werden kann und daß mittels
der Feder über den einstellbaren Anschlag der Rotor und somit die Drosselklappe in
die Notlaufposition verstellt wird.
[0007] In vorteilhafter Weise ist das Zahnradsegment in einem definierten Winkelbereich
zwischen zwei Anschlägen verschwenkbar, so daß auf einfache Weise der Stellbereich
des Zahnradsegmentes und somit der Stellbereich des Stellmotors präzise begrenzt werden
kann.
[0008] Das Übersetzungsverhältnis kann zwischen dem Ritzel und der Drosselklappenwelle größer
als 1:20 sein.
[0009] In den Figuren ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt, ohne auf
diese Ausführungsform beschränkt zu sein. Es zeigen:
- Figur 1
- ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung der prinzipiellen Funktion der erfindungsgemäßen
Verstelleinrichtung,
- Figur 2
- eine Seitenansicht der Verstelleinrichtung mit einem Viergelenkgetriebe zur Verstellung
der Drosselklappe,
- Figur 3
- einen Querschnitt der Verstelleinrichtung entlang der Linie 3 - 3 gemäß Figur 2,
- Figur 4
- einen Längsschnitt der Verstelleinrichtung entlang der Linie 4 - 4 gemäß Figur 2,
- Figur 5
- die Drosselklappenwelle mit einem Freilaufsegment und einem Mitnehmerelement eines
Rotors.
[0010] Die in dem Rahmen 38 zusammengefaßten Teile gemäß Figur 1 bilden ein Stellglied bzw.
die Verstelleinrichtung, die in einer Baueinheit zusammengefaßt sind. Zu der Verstelleinrichtung
gehört ein Stellmotor bzw. Elektromotor 14, der über ein Viergelenkgetriebe 16 mit
einer Drosselklappe 9 antriebsmäßig verbunden ist. In den Figuren 2 bis 5 ist das
Viergelenkgetriebe 16 im einzelnen dargestellt, während in Figur 1 lediglich das Funktionsprinzip
des Viergelenkgetriebes 16 veranschaulicht ist. Aus diesem Grund sind in Figur 1 einige
Getriebeteile der Einfachheit halber weggelassen.
[0011] Bei Aktivierung des in Figur 1 schematisch dargestellten Elektromotors 14 werden
die Stellkräfte des Elektromotors 14 mittels des in den Figuren 2 bis 4 dargestellten
Viergelenkgetriebes 16 auf die Drosselklappe 9 übertragen und dadurch eine Verstellung
der Drosselklappe 9 herbeigeführt.
[0012] Der Elektromotor 14 weist abtriebsseitig eine Ausgangswelle 40 mit einem Ritzel 41
auf, das mit einem Zahnradsegment 50 in Eingriff steht. Das Zahnradsegment 50 ist
Teil eines ersten Lenkers 51, der an der Außenseite des Drosselklappengehäuses 30
in einem definierten Winkelbereich zwischen einem oberen und einem unteren Anschlag
59,60 mittels eines Gelenkbolzens 23 schwenkbar gelagert ist.
[0013] Hierdurch wird der Stellbereich des Zahnradsegmentes 50 und somit der Stellbereich
des Elektromotors 14 präzise begrenzt und die Endlagestellung der Drosselklappe 9
genau definiert. Durch die Anschläge 59,60 ist keine Verstellung der Drosselklappe
9 über diese Stellung hinaus möglich.
[0014] Im oberen Bereich der durch den Gelenkbolzen 23 gebildeteten Gelenkstelle 21 des
ersten Lenkers 51 ist am ersten Lenker 51 mittels eines Gelenkbolzens 20 ein Schubgestänge
bzw. ein zweiter Lenker 53 gelenkig angeschlossen, so daß zwischen dem Zahnradsegment
50 und der Gelenkstelle 22 des zweiten Lenkers 53 am ersten Lenker 51 ein sehr großer
Hebelarm gebildet wird. Das der Gelenkstelle 22 gegenüberliegende Ende des zweiten
Lenkers 53 ist mit einem als Steuerelementteil (vergl.Figur 1) ausgebildeten Rotor
54 (vergl. Figur 2) über einen Gelenkbolzen 25 gelenkig verbunden. In der Schemaskizze
gemäß Figur 1 ist der Rotor 54 durch ein Steuerelementteil 54 veranschaulicht.
[0015] Wie aus Figur 2 hervorgeht, sitzt der Rotor bzw. das Steuerelementteil 54 auf dem
äußeren Ende einer Drosselklappenwelle 32 und steht, wie aus Figur 5 hervorgeht, über
ein Mitnehmerelement 15 mit einem auf der Drosselklappenwelle 32 vorgesehenen Anschlag
27 in lediglich einer Richtung (in Figur 5 im Uhrzeigersinn) in Antriebsverbindung.
Der Anschlag 27 wird durch eine Aussparung bzw. ein Freilaufsegment 26 gebildet, so
daß die Drosselklappenwelle 32 mittelbar über ein Fahrpedal 1 auch dann verstellt
werden kann, wenn die Leerlaufregelung nicht wirksam ist. Das Freilaufsegment 26 ist
durch einen weiteren Anschlag 28 begrenzt. Das Freilaufsegment 26 ist als Aussparung
in einem Steuerelementteil 56 vorgesehen, das auf der Drosselklappenwelle 32 drehfest
angeordnet ist oder einteilig mit dieser verbunden ist. Wird der Elektromotor 14 aktiviert,
so wird über das Viergelenkgetriebe 16 die auf der Drosselklappenwelle 32 angeordnete
Drosselklappe 9 entsprechend in Aufregelrichtung geöffnet.
[0016] Der Rotor 54 ist als zweiarmiger Hebelarm ausgebildet, wobei der eine Hebelarm 33
mit dem zweiten Lenker 53 über den Gelenkbolzen 25 gelenkig verbunden ist und der
andere Hebelarm 34 gegen einen einstellbaren Anschlag 35 zur Anlage bringbar ist.
[0017] Der einstellbare Anschlag 35 besteht aus einem in einem zylindrischen Gehäuse 36
angeordneten Bolzen 37, der gegen eine in dem Gehäuse 36 aufgenommene Feder 39 verstellbar
ist. Der einstellbare Anschlag 35 hat die Aufgabe, bei Ausfall der Steuerelektronik
den Rotor 54 in die Leerlauf
not-Position LL
not zu verstellen. Durch den einstellbaren Anschlag 35 wird also für die Situation des
Leerlauf
not-Regelbereichs die Drosselklappe 9 in diese Stellung LL
not gebracht und dort gehalten. Wird der Elektromotor 14 angesteuert, so kann dieser
das Steuerelementteil bzw. den Rotor 54 gegen die Wirkung der Feder 39 in Leerlaufrichtung
LL
min verstellen, wobei die Drosselklappe 9 über die Feder 12 nachgeführt wird. Ferner
läßt sich die Drosselklappe 9 in Aufregelrichtung bis zum Anschlag LL
start 61 verstellen, wobei die Aussteuerung des Elektromotors 14 über die Regeleinrichtung
17 erfolgt.
[0018] Die Vorspannkraft der in dem Gehäuse 36 angeordneten Feder 39 läßt sich durch eine
im Gehäuse 36 vorgesehene Einstellschraube verändern.
[0019] Das Übersetzungsverhältnis des Gelenkgetriebes 16 zwischen dem Abtrieb des Elektromotors
14 und der Drosselklappenwelle 32 ist größer als 1:20, wobei es aufgrund der vorteilhaften
Anordnung des Zahnradsegmentes 50 auch wesentlich größer, beispielsweise 1:37, sein
kann.
[0020] In Figur 1 ist, wie bereits erläutert, die prinzipielle Funktion der Verstelleinrichtung
bei einem Leerlaufregelungsstellglied in der Funktion der Leerlaufregelung bei Notlaufposition
dargestellt.
[0021] Wie aus Figur 1 hervorgeht, kann die Verstelleinrichtung über ein Fahrpedal 1 verstellt
werden, das bei Betätigung einen Fahrpedalhebel 2 zwischen einem Leerlaufanschlag
LL und einem Vollastanschlag VL verschiebt. Der Hebel 2 ist mittels eines Gaszuges
3 an einen Mitnehmer 4 angeschlossen, so daß bei Betätigung des Fahrpedals 1 der Mitnehmer
4 in Richtung des Volllastanschlages VL verschoben wird. An den Mitnehmer 4 ist eine
Rückzugfeder 5 angeschlossen, die diesen in Leerlaufrichtung LL vorspannt. Zwei weitere
Rückstellfedern 6a und 6b spannen diesen in Leerlaufrichtung LL vor. Die Rückstellfedern
6a und 6b sind so ausgelegt, daß sie redundante Auswirkungen auf den Rückstellantrieb
besitzen. Solange der Gaszug 3 nicht beaufschlagt wird, liegt der Mitnehmer 4 an dem
ihm zugeordneten Leerlaufanschlag LL an. Der Mitnehmer 4 kann ferner mittels eines
Automatikzuges 7 eines in der Zeichnung nicht dargestellten Getriebes in Richtung
des Leerlaufanschlages LL gezogen werden.
[0022] Der Mitnehmer 4 wirkt direkt mit einem ersten Steuerelementteil 56 zusammen, das
zum Verstellen einer Drosselklappe 9 einer in der Zeichnung nicht dargestellten Brennkraftmaschine
dient. Das Steuerelement 56 ist in Figur 1 nur schematisch dargestellt und kann der
in den Figuren 2 bis 5 dargestellten Drosselklappenwelle 32 entsprechen. Das dem Gaszug
3 abgewandte Ende des Mitnehmers 4 ist mit einer Ausnehmung 10 versehen, in die das
Ende des ersten Steuerelementteils 56 eingreift. An die Ausnehmung 10 des Mitnehmers
4 schließt sich ein Anschlag 28 an, gegen den der Mitnehmer 4 zur Anlage kommt, wenn
das Fahrpedal 1 den Anschlag 28 aus der Leerlauf
min- über die Leerlauf
not-Position hinaus verstellt.
[0023] Unterhalb der Ausnehmung 10 ist eine Feder 12 vorgesehen, die einenends an einen
ortsfesten Punkt 29, anderenends an das erste Steuerelementteil 56 angeschlossen ist
und dieses in Leerlaufrichtung beaufschlagt. Durch die ortsfeste Anordnung der Feder
12 wird eine direkte Rückstellung der Drosselklappe 9 erreicht. Die Feder 12 ist über
den gesamten Verstellbereich des Steuerelementteiles 56 und dadurch über den gesamten
Lastbereich der Brennkraftmaschine wirksam. Die Feder 12 wirkt hierdurch in die gleiche
Richtung wie die beiden Rückstellfedern 6a und 6b.
[0024] Die Verstelleinrichtung weist neben dem ersten Steuerelementteil 56 ein zweites Steuerelementteil
54 auf, das mit einem Elektromotor 14 verbunden ist. Das Steuerelementteil 54 ist
in Figur 1 ebenfalls nur schematisch angedeutet und entspricht einem in den Figuren
2 bis 5 im einzelnen dargestellten Rotor 54. Die beiden Steuerelementteile 56 und
54 sind nicht fest miteinander verbunden, sondern nur in eine Bewegungsrichtung und
zwar in Richtung der Aufregelnotstellung gekuppelt. Hierzu weist das eine Ende des
zweiten Steuerelementteils 54 bzw. der Rotor 54 das Mitnehmerelement 15 auf, das gegen
den am ersten Stellelementteil 56 vorgesehenen Anschlag 27 kommen kann, wenn eine
zur Verstelleinrichtung gehörende elektronische Regeleinrichtung 17 ausfällt. Das
zweite Steuerelementteil 54 ist der Drosselklappenwelle 32 zugeordnet. Auf diese Weise
wird bei Ausfall der Regeleinrichtung 17 oder bei Störungen in anderen Komponenten
des Kraftfahrzeugs eine Fahrzeugbetriebssicherheit gewährleistet. Um die Betriebssicherheit
zu gewährleisten, ist ein Stellelement bzw. eine Feder 39 vorgesehen, die über das
zweite Steuerelementteil bzw. den Rotor 54 das erste Steuerelementteil 56 mittels
des nur in eine Richtung wirkenden Mitnehmerelements 15 in die Leerlaufnot-Position
LL
not verstellt.
[0025] In der Zeichnung ist in Figur 1 die elektronische Regeleinrichtung 17 schematisch
angedeutet, die Aufbereitungs-, Logik- und Regelschaltungen enthält. In seinem Digitalteil
speichert die Regeleinrichtung 17 Werte für die Fahrzeuganpassung und verarbeitet
die digitalen oder digitalisierten Werte verschiedener Eingangsgrößen, die dann die
gewünschte Stellung der Drosselklappe 9 über ein Analogteil übernehmen. Mit der elektronischen
Regeleinrichtung 17 wirkt eine zu dem ersten Steuerelementteil 56 gehörende Istwerterfassungseinrichtung
18' sowie eine dem zweiten Steuerelementteil 54 zugeordnete, die jeweilige Position
dieses Steuerelementteils bzw. des Rotors 54 ermittelnde Istwerterfassungseinrichtung
18 zusammen. Von der elektronischen Regeleinrichtung 17 werden darüberhinaus über
einen Leerlaufkontakt 19, der von dem Mitnehmer 4 aktiviert wird, Signale erfaßt,
wenn dieser an dem ihm zugeordneten Leerlaufanschlag LL zur Anlage kommt.
[0026] Die elektronische Regeleinrichtung 17 dient im Zusammenwirken mit den beiden Istwerterfassungseinrichtungen
18 und 18' und den beiden externen Bezugsgrößen dem Zweck, eine Sicherheitslogik betreffend
der Steuerung vom ersten und zweiten Steuerelelementteil 54,56 aufzubauen. Sobald
die elektronische Regeleinrichtung 17 oder der Elektromotor 14 nicht mehr einwandfrei
funktionieren, wird durch die in Richtung der maximalen Leerlaufstellung vorgespannte
Feder 39 das Steuerelementteil 56 in die Leerlaufnotstellung LL
not bewegt und dadurch die Drosselklappe 9 in die entsprechende Stellung verstellt.
[0027] Arbeitet eine Geschwindigkeitsregelung im Leerlaufregelbereich der Brennkraftmaschine
über die elektronische Regeleinrichtung 17 und den Elektromotor 14, führt dies zunächst
zu einer Bewegung des zweiten Steuerelements 54 in Richtung LL
start. Bei einem weiteren Aufregeln schaltet der Leerlaufkontakt 19 die Regeleinrichtung
17 vom Stromkreis ab. Nun wird der Elektromotor 14 nicht mehr angesteuert. Eine entsprechende
Verstellung an der Drosselklappe 9 erfolgt oberhalb des Leerlaufregelbereichs nur
über das Fahrpedal 1, den Gaszug 3 sowie über den Mitnehmer 4.
[0028] Durch die Bewegung des Mitnehmers 4 in Aufregelrichtung wird das Steuerelementteil
56 verstellt und dadurch auch die Drosselklappe 9. Die Position des ersten Steuerelementteils
56, das mit der Drosselklappenwelle 32 drehfest verbunden ist, wird von einer der
Drosselklappenwelle 32 zugeordneten Istwerterfassungseinrichtung 18' erfaßt, die aus
einem im Drosselklappengehäuse 30 angeordneten Potentiometer 43 und einem drehfest
mit der Drosselklappenwelle 32 verbundenen Schleifer besteht. Die Istwerterfassungseinrichtung
18 gibt diese Informationen an die Regeleinrichtung 17 weiter, die dafür sorgt, daß
der Elektromotor 14 außerhalb des Leerlaufregelbereichs nicht mehr angesteuert wird.
Bezugszeichenliste
[0029]
- 1
- Fahrpedal
- 2
- Fahrpedalhebel
- 3
- Gaszug
- 4
- Mitnehmer
- 5
- Rückzugfeder
- 6a,b
- Rückstellfeder
- 7
- Automatikzug
- 9
- Drosselklappe
- 10
- Ausnehmung
- 12
- Feder
- 14
- Elektromotor
- 15
- Mitnehmerelement
- 16
- Viergelenkgetriebe
- 17
- Regeleinrichtung
- 18,18'
- Istwerterfassungseinrichtung
- 19
- Leerlaufkontakt
- 20
- Gelenkbolzen
- 21
- Gelenkstelle
- 22
- Gelenkstelle
- 23
- Gelenkbolzen
- 24
- Pedalkontaktschalter
- 25
- Gelenkbolzen
- 26
- Freilaufsegment
- 27
- Anschlag
- 28
- Anschlag
- 29
- Punkt
- 30
- Drosselklappengehäuse
- 32
- Drosselklappenwelle
- 33
- Hebelarm
- 34
- Hebelarm
- 35
- Anschlag
- 36
- Gehäuse
- 37
- Bolzen
- 38
- Rahmen
- 39
- Feder
- 40
- Ausgangswelle
- 41
- Ritzel
- 43
- Potentiometer
- 50
- Zahnradsegment
- 51
- Lenker
- 53
- Lenker
- 54
- Rotor /Steuerelementteil
- 56
- Steuerelementteil
- 59
- Anschlag
- 60
- Anschlag
- 61
- Anschlag LLstart
1. Verstelleinrichtung mit einer die Leistung einer Brennkraftmaschine bestimmenden Drosselklappe
(9), die mit einer im Drosselklappengehäuse (30) gelagerten Drosselklappenwelle (32)
drehfest verbunden ist, wobei die Drosselklappenwelle (32) eine fahrpedalseitige,
mechanische Anlenkseite und eine stellmotorige Anlenkseite aufweist, der ein Kupplungselement
zum mechanischen Entkoppeln der Drosselklappe (9) von einem Stellmotor mit einem Ritzel
(41) zugeordnet ist, das über weitere Getriebeelemente mit der Drosselklappenwelle
(32) antriebsmäßig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (41) zum
Erreichen eines großen Übersetzungsverhältnisses über ein Gelenkgetriebe mit der Drosselklappenwelle
(32) antriebsmäßig verbunden ist, wobei das Gelenkgetriebe mindestens ein Zahnradsegment
(50) und einen Lenker (53) aufweist, der das Gelenkgetriebe mit einem Hebelarm (33)
der Drosselklappenwelle (32) gelenkig verbindet.
2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkgetriebe
als Drei- oder Viergelenkgetriebe (16) ausgebildet ist und daß es antriebsseitig das
Ritzel (41) aufweist, das mit dem als ersten Lenker (51) ausgebildeten Zahnradsegment
(50) in Eingriff steht.
3. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Lenker
(51) an dem Drosselklappengehäuse (30) schwenkbar gelagert ist und zwischen seiner
Gelenkstelle (22) am Drosselklappengehäuse (30) und seinem Zahnradsegment (50) ein
zweiter Lenker (53) gelenkig angeschlossen ist, der mit seinem der Gelenkstelle gegenüberliegenden
Ende mit einem Rotor (54) gelenkig verbunden ist, der mit der Drosselklappenwelle
(30) mittel- oder unmittelbar antriebsmäßig verbunden ist.
4. Verstelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Rotor
(54) und dem Zahnradsegment (50) vorgesehene zweite Lenker (53) mit seinem einen Ende
im Bereich der Gelenkstelle (22) des ersten Lenkers (51) am Drosselklappengehäuse
(30) und mit seinem anderen Ende an das äußere Ende des Rotors (54) gelenkig angeschlossen
ist.
5. Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Rotor (54) ein Mitnehmerelement (15) aufweist, das über ein einen Freilauf zulassendes
Steuerelementteil (56) mit der Drosselklappenwelle (32) drehfest verbunden ist.
6. Verstelleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Drosselklappenwelle
(32) als Antriebselement (56) mit mindestens einem Anschlag (27,28) ausgebildet ist,
gegen den das Mitnehmerelement (15) zur Anlage bringbar ist, wenn der Stellmotor (14)
aktiviert wird.
7. Verstelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (54) mit
seinem einen Hebelarm (33) an zweiten Lenker (53) und mit seinem anderen Hebelarm
(34) gegen einen einstellbaren Anschlag (35) zur Anlage bringbar ist.
8. Verstelleinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare
Anschlag (35) gegen die Wirkung einer Feder (39) verstellbar ist.
9. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradsegment
(50) in einem definierten Winkelbereich zwischen zwei Anschlägen (59,60) verschwenkbar
ist.
10. erstelleinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Ritzel (41) und der Drosselklappenwelle
(32) größer als 1:20 ist.
1. An adjustment device having a throttle valve (9) which determines the output of an
internal combustion engine and which is attached rotationally fixed to a throttle
valve spindle (32) mounted in the throttle valve housing (30), wherein the throttle
valve spindle (32) has a mechanical linkage side on the accelerator pedal side and
a servomotor linkage side with which a coupling element is associated for mechanically
disengaging the throttle valve (9) from a servomotor with a pinion (41) which is connected
in a driving manner via additional transmission elements to the throttle valve spindle
(32), characterised in that the pinion (41) is connected in a driving manner via a
linkage mechanism to the throttle valve spindle (32) in order to achieve a high step-up
ratio, wherein the linkage mechanism has at least one toothed wheel segment (50) and
a connecting rod (53) which connects the linkage mechanism to a lever arm (33) of
the throttle valve spindle (32) in an articulated manner.
2. An adjustment device according to claim 1, characterised in that the linkage mechanism
is constructed as a three- or four-linkage mechanism (16) and that it has the pinion
(41), which is in engagement with the toothed wheel segment (50) constructed as the
first connecting rod (51), on the drive side.
3. An adjustment device according to claim 1, characterised in that the first connecting
rod (51) is pivotally mounted on the throttle valve housing (30) and a second connecting
rod (53) is connected articulated between the articulation point (22) of the first
connecting rod on the throttle valve housing (30) and its toothed wheel segment (50),
which second connecting rod is connected articulated at its end opposite the articulation
point to a rotor (54) which is directly or indirectly connected in a driving manner
to the throttle valve spindle (30).
4. An adjustment device according to claim 3, characterised in that the second connecting
rod (53) provided between the rotor (54) and the toothed wheel segment (50) is connected
articulated at one end in the region of the articulation point (22) of the first connecting
rod (51) on the throttle valve housing (30) and at its other end to the outer end
of the rotor (54).
5. An adjustment device according to either one of claims 3 or 4, characterised in that
the rotor (54) has a catch element (15) which is attached rotationally fixed to the
throttle valve spindle (32) via a control element part (56) which permits freewheel.
6. An adjustment device according to claim 5, characterised in that the end of the throttle
valve spindle (32) is constructed as a drive element (56) with at least one stop (27,
28) against which the catch element (15) can be brought when the servomotor (14) is
activated.
7. An adjustment device according to claim 3, characterised in that one lever arm (33)
of the rotor (54) can be brought into contact with the second connecting rod (53)
and the other lever arm (34) of the rotor can be brought into contact with an adjustable
stop (35).
8. An adjustment device according to claim 7, characterised in that the adjustable stop
(35) can be adjusted against the action of a spring (39).
9. An adjustment device according to claim 1, characterised in that the toothed wheel
segment (50) can be twisted within a defined angular range between two stops (59,
60).
10. An adjustment device according to one or more of the preceding claims, characterised
in that the step-up ratio between the pinion (41) and the throttle valve spindle (32)
is higher than 1:20.
1. Dispositif de réglage comprenant un papillon (9) déterminant la puissance d'un moteur
à combustion interne, qui est solidarisé en rotation avec un axe de papillon (32)
monté rotatif dans un corps récepteur de papillon (30), l'axe de papillon (32) présentant
un côté d'attache articulée mécanique du côté de la pédale de l'accélérateur et un
côté d'attache articulée menant à un servomoteur et auquel est coordonné un élément
d'accouplement pour le désaccouplement mécanique du papillon (9) d'un servomoteur
pourvu d'un pignon d'attaque (41) qui est relié à l'axe de papillon (32), en vue de
la commande, par l'intermédiaire d'autres éléments de mécanisme, caractérisé en ce
que, en vue de l'obtention d'un grand rapport de démultiplication, le pignon (41)
est relié à l'axe de papillon (32), en vue de la commande, par l'intermédiaire d'un
mécanisme articulé qui comprend au moins un secteur denté (50) et une bielle (53)
établissant une liaison articulée entre le mécanisme articulé et un bras de levier
(33) prévu sur l'axe de papillon (32).
2. Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme
articulé est réalisé sous la forme d'un mécanisme (16) à trois ou quatre articulations
et qu'il comporte le pignon d'attaque (41) du côté menant, pignon qui engrène avec
le secteur denté (50), lequel est réalisé comme une première bielle (51).
3. Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première
bielle (51) est montée oscillante sur le corps récepteur de papillon (30) et une seconde
bielle (53) est raccordée de façon articulée sur la première bielle, entre son point
d'articulation (22) sur le corps récepteur de papillon (30) et son secteur denté (50),
seconde bielle qui, par son extrémité opposée au point d'articulation sur la première
bielle, est reliée de façon articulée à un rotor (54) relié directement ou indirectement,
en vue de la commande, à l'axe de papillon (30).
4. Dispositif de réglage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde bielle
(53), prévue entre le rotor (54) et le secteur denté (50), est raccordée de façon
articulée par une extrémité dans la zone du point d'articulation (22) de la première
bielle (51) sur le corps récepteur de papillon (30) et, par son autre extrémité, à
l'extrémité extérieure du rotor (54)..
5. Dispositif de réglage selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le rotor
(54) comporte un élément d'entraînement (15) qui est couplé en rotation à l'axe de
papillon (32) par l'intermédiaire d'une partie d'élément de commande (56) autorisant
un mouvement libre.
6. Dispositif de réglage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrémité
de l'axe de papillon (32) est pourvue, en tant qu'élément de commande (56), d'au moins
une butée (27, 28) contre laquelle peut venir s'appliquer l'élément d'entraînement
(15) lorsque le servomoteur (14) est activé.
7. Dispositif de réglage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rotor (54)
est applicable contre la seconde bielle (53) par un premier bras de levier (33) formé
par le rotor, et est applicable contre une butée réglable (35) par un autre bras de
levier (34) formé par lui.
8. Dispositif de réglage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la butée réglable
(35) est déplaçable contre l'action d'un ressort (39).
9. Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le secteur denté
(50) peut osciller dans une plage angulaire définie entre deux butées (59, 60).
10. Dispositif de réglage selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé
en ce que le rapport de démultiplication entre le pignon d'attaque (41) et l'axe de
papillon (32) est supérieur à 1 : 20.