DE4014507A1

DE4014507A1 - LOAD ADJUSTMENT DEVICE

Info

Publication number: DE4014507A1
Application number: DE4014507A
Authority: DE
Inventors: Matthias Zentgraf; Gerd Hickmann; Peter Volz
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1990-05-07
Filing date: 1990-05-07
Publication date: 1991-11-14
Also published as: DE59008419D1; EP0455877A3; EP0455877A2; EP0455877B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Lastverstelleinrichtung 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.The invention relates to a load adjustment device with the performance of an internal combustion engine determining throttle valve, which with a in Throttle body mounted throttle valve shaft is rotatably connected, the throttle valve shaft a mechanical pedal side on the accelerator pedal and has an actuating articulation side, the one Coupling element for mechanical decoupling of the Throttle valve from an actuator with a pinion is assigned that with other gear elements the throttle valve shaft is connected in terms of drive.

Bei einer derartigen Lastverstelleinrichtung 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 Verstel lung 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 Getriebe teile und die bei Verschwenkung der Drosselklappe entgegenwirkenden Stellkräfte überwunden werden können.With such a load adjustment device Actuator on the output side at the end of its shaft with a Pinion equipped with an idler gear in the Intervention stands, which in turn with one on one Bearing shaft arranged drive wheel interacts and correspondingly that arranged in the throttle body Throttle valve adjusted to the desired position. There the space between the bearing shaft of the servomotor and the throttle valve shaft is very small, it also lies Size of the individual gears fixed and thus that Total transmission ratio of the gearbox to the adjuster throttle valve. Because the gear ratio the transmission cannot be chosen to be of any size, the servomotor must be designed much stronger, thus the individual frictional resistances of the gears parts and when pivoting the throttle valve counteracting actuating forces can be overcome.

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 über mindestens ein ein Zahnradsegment aufweisendes Gelenkgetriebe mit der Drossel klappenwelle antriebsmäßig verbunden ist. Die Verwendung eines Gelenkgetriebes gestattet auf klein stem 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 an triebsseitig das Ritzel aufweist, das mit dem als ersten Lenker ausgebildeten Zahnradsegment in Eingriff steht. Da das Zahnradsegment auch als Lenker ausgebil det 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 Kosten senkung der gesamten Lastverstelleinrichtung beiträgt.In contrast, the invention is based on the object the individual actuators for pivoting the Form and arrange throttle valve in such a way that to overcome what occurs at the throttle valve A transmission with a large torque Transmission ratio can be made available can. According to the invention, the object is achieved by that the pinion has at least one gear segment having articulated gear with the throttle the valve shaft is connected to the drive. The Use of an articulated gear allows for small system to arrange the individual gear parts so that achieved a very large gear ratio can be. This will be advantageous achieved that a gear segment instead of an im Very large gear diameter is used. For this purpose, it is advantageous that the articulated gear as Three or four-bar gearbox is designed and drive side has the pinion, which with the as first link trained gear segment stands. Because the gear segment also trained as a handlebar det is obtained in a simple manner Multi-link transmission, with the very small space large actuating forces can be overcome. So can a poorly performing and therefore cheaper Electric motor can be used, resulting in a cost lowering of the entire load adjustment device contributes.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist es vorteil haft, daß der erste Lenker an dem Drossel klappengehäuse schwenkbar gelagert ist und zwischen seiner Anlenkstelle am Drosselklappengehäuse und seinem Zahnradsegment ein zweiter Lenker gelenkig ange schlossen ist, der mit seinem der Gelenkstelle gegen überliegenden 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 ande ren Ende an das äußere Ende des Rotors gelenkig ange schlossen ist. Je näher die Anlenkstelle des zweiten Gestänges an der oberen Gelenkstelle des zweiten Len kers 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 Antriebs ritzel und der Drosselklappenwelle sehr klein und nicht mehr veränderbar ist.According to a special embodiment, it is advantageous holds that the first link to the throttle flap housing is pivotally mounted and between his articulation point on the throttle body and his Gear segment articulated a second handlebar is closed, with its against the joint overlying end articulated with a rotor is the drive with the throttle valve shaft connected is. A large gear ratio leaves achieve that the between the rotor and the Gear segment provided second handlebar with his one end in the area of the joint of the first Handlebar on the throttle body and with his other ren end articulated to the outer end of the rotor is closed. The closer the pivot point of the second Linkage at the upper joint of the second len kers, the bigger it can easily Gear ratio for the four-bar transmission can be selected without this structural changes on the throttle body are necessary. The usage a multi-link transmission is particularly of Advantage if the center distance between the drive pinion and the throttle valve shaft very small and not is more changeable.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteil haft, 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 Mitnehmer element zur Anlage bringbar ist, wenn der Stellmotor, der als Elektromotor ausgebildet ist, aktiviert wird.In a further embodiment of the invention, it is advantageous liable that the rotor has a driver element that via a control element part that allows free running is non-rotatably connected to the throttle valve shaft. This ensures in a simple manner that Activation of the servomotor the throttle valve for the Idle operation adjusted according to a manipulated variable becomes. To this end, it is also advantageous that the end the throttle valve shaft as a drive element with a Stop is formed against the driver element can be brought to the system if the servomotor, which is designed as an electric motor is activated.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteil haft, 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 Not laufbetrieb aufrechterhalten werden kann und daß mittels der Feder über den einstellbaren Anschlag der Rotor und somit die Drosselklappe in die Notlauf position verstellt wird.In a further embodiment of the invention, it is advantageous holds that the rotor with its one lever arm to the Linkage and with his other lever arm against one adjustable stop can be brought to the system, whereby the adjustable stop against the action of a spring is adjustable. This will ensure that at Misconduct in the electronic regulator of emergency running operations can be maintained and that by means of the spring over the adjustable stop of the Rotor and thus the throttle valve in emergency operation position is adjusted.

In vorteilhafter Weise ist das Zahnradsegment in einem definierten Winkelbereich zwischen zwei Anschlägen ver schwenkbar, so daß auf einfache Weise der Stellbereich des Zahnradsegmentes und somit der Stellbereich des Stellmotors präzise begrenzt werden kann.The gear segment is advantageously in one ver defined angular range between two stops swiveling, so that the adjustment range is simple of the gear segment and thus the range of the Actuator can be limited precisely.

Das Übersetzungsverhältnis kann zwischen dem Ritzel und der Drosselklappenwelle größer als 1 : 20 sein.The gear ratio can be between the pinion and the throttle valve shaft be greater than 1:20.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der Figuren dargestellt, wobei bemerkt wird, daß alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerk malen erfindungswesentlich sind.Further features of the invention are in the description of the figures, it being noted that all Individual characteristics and all combinations of individual characteristics paint are essential to the invention.

In den Figuren ist die Erfindung an einem Ausführungs beispiel dargestellt, ohne auf diese Ausführungsform beschränkt zu sein. Es zeigen:In the figures, the invention is in one embodiment example shown without this embodiment to be limited. Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung der prinzipiellen Funktion der erfin dungsgemäßen Lastverstelleinrichtung, Fig. 1 is a block diagram to illustrate the principle function of the load adjustment device OF INVENTION to the invention,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Lastverstellein richtung mit einem Viergelenkgetriebe zur Verstellung der Drosselklappe, Fig. 2 is a side view of the Lastverstellein direction with a four-joint mechanism for adjusting the throttle valve,

Fig. 3 einen Querschnitt der Lastverstell einrichtung entlang der Linie 3-3 gemäß Fig. 2, Fig. 3 shows a cross-section of the Lastverstell device taken along line 3-3 of FIG. 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt der Lastverstell einrichtung entlang der Linie 4-4 gemäß Fig. 2, Fig. 4 shows a longitudinal section of the Lastverstell device taken along line 4-4 of FIG. 2,

Fig. 5 die Drosselklappenwelle mit einem Frei laufsegment und einem Mitnehmerelement eines Rotors. Fig. 5, the throttle valve shaft with a free running segment and a driver element of a rotor.

Die in dem Rahmen 38 zusammengefaßten Teile gemäß Fig. 1 bilden ein Stellglied bzw. die Lastverstelleinrich tung, die in einer Baueinheit zusammengefaßt sind. Zu der Lastverstelleinrichtung gehört ein Stellmotor bzw. Elektromotor 14, der über ein Viergelenkgetriebe 16 mit einer Drosselklappe 9 antriebsmäßig verbunden ist. In den Fig. 2 bis 5 ist das Viergelenkgetriebe 16 im einzelnen dargestellt, während in Fig. 1 lediglich das Funktionsprinzip des Viergelenkgetriebes 16 veranschau licht ist. Aus diesem Grund sind in Fig. 1 einige Getriebeteile der Einfachheit halber weggelassen.The results summarized in the frame parts 38 in FIG. 1 form an actuator or the Lastverstelleinrich tung, which are combined in one structural unit. The load adjustment device includes a servomotor or electric motor 14 which is connected to a throttle valve 9 via a four-bar linkage 16 . In Figs. 2 to 5, the four-bar linkage 16 is shown in detail, while in Fig. 1, only the functional principle of the four-bar mechanism is illustrated light 16. For this reason, some transmission parts have been omitted in FIG. 1 for the sake of simplicity.

Bei Aktivierung des in Fig. 1 schematisch dargestell ten Elektromotors 14 werden die Stellkräfte des Elek tromotors 14 mittels des in den Fig. 2 bis 4 dar gestellten Viergelenkgetriebes 16 auf die Drossel klappe 9 übertragen und dadurch eine Verstellung der Drosselklappe 9 herbeigeführt.Upon activation of the schematically dargestell th in Fig. 1 the electric motor 14, the forces of the Elek be transferred 9 and brought about by adjusting the throttle valve 9 tromotors 14 flap on the throttle means of the questions in Figs. 2 to 4 is four-joint transmission 16.

Der Elektromotor 14 weist abtriebsseitig eine Ausgangs welle 40 mit einem Ritzel 41 auf, das mit einem Zahn radsegment 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 schwenk bar gelagert ist.The electric motor 14 has an output shaft 40 on the output side with a pinion 41 which engages with a toothed wheel segment 50 . The gear segment 50 is part of a first link 51 which is pivotally mounted on the outside of the throttle valve housing 30 in a defined angular range between an upper and a lower stop 59 , 60 by means of an articulated bolt 23 .

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.As a result, the adjustment range of the gear segment 50 and thus the adjustment range of the electric motor 14 is precisely limited and the end position of the throttle valve 9 is precisely defined. The stops 59 , 60 do not permit any adjustment of the throttle valve 9 beyond this position.

Im oberen Bereich der durch den Gelenkbolzen 23 gebil deten Gelenkstelle 21 des ersten Lenkers 51 ist am ersten Lenker 51 mittels eines Gelenkbolzens 20 ein Schubgestänge bzw. ein zweiter Lenker 53 gelenkig ange schlossen, 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. Fig. 1) ausgebildeten Rotor 54 (vergl. Fig. 2) über einen Gelenkbolzen 25 gelenkig verbunden. In der Schemaskizze gemäß Fig. 1 ist der Rotor 54 durch ein Steuerelementteil 54 veranschaulicht.In the upper region of the hinge pin 21 formed by the hinge pin 23 of the first link 51 , a push rod or a second link 53 is articulated on the first link 51 by means of a hinge pin 20 , so that between the gear segment 50 and the hinge point 22 of the second link 53 a very large lever arm is formed on the first link 51 . The end of the second link 53 opposite the articulation point 22 is connected in an articulated manner to a rotor 54 (see FIG. 1) designed as a control element part (see FIG. 2) via an articulation pin 25 . In the schematic diagram according to FIG. 1, the rotor 54 is illustrated by a control element part 54 .

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sitzt der Rotor bzw. das Steuerelementteil 54 auf dem äußeren Ende einer Drosselklappenwelle 32 und steht, wie aus Fig. 5 her vorgeht, über ein Mitnehmerelement 15 mit einem auf der Drosselklappenwelle 32 vorgesehenen Anschlag 27 in lediglich einer Richtung (in Fig. 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 Freilauf segment 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 Elektro motor 14 aktiviert, so wird über das Viergelenk getriebe 16 die auf der Drosselklappenwelle 32 ange ordnete Drosselklappe 9 entsprechend in Aufregelrich tung geöffnet.As can be seen from FIG. 2, the rotor or the control element part 54 is seated on the outer end of a throttle valve shaft 32 and, as can be seen from FIG. 5, stands in only one direction via a driver element 15 with a stop 27 provided on the throttle valve shaft 32 (clockwise in Fig. 5) in drive connection. The stop 27 is formed by a recess or a freewheeling segment 26 , so that the throttle valve shaft 32 can be adjusted indirectly via an accelerator pedal 1 even when the idle control is not effective. The freewheel segment 26 is limited by a further stop 28 . The freewheel segment 26 is provided as a recess in a control element part 56 , which is arranged on the throttle valve shaft 32 in a rotationally fixed manner or is connected in one piece to the latter. If the electric motor 14 is activated, the four-link mechanism 16 opens the throttle valve 9, which is arranged on the throttle valve shaft 32 , in a corresponding manner in the control direction.

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.The rotor 54 is designed as a two-armed lever arm, one lever arm 33 being connected in an articulated manner to the second link 53 via the hinge pin 25 and the other lever arm 34 being able to be brought into abutment against an adjustable stop 35 .

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 ver stellbar 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 Situa tion 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 verstel len, 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.The adjustable stop 35 consists of a arranged in a cylindrical housing 36 bolt 37 , which is adjustable against a spring 39 accommodated in the housing 36 ver. The adjustable stop 35 has to adjust the object, the rotor _not in the idle position LL _not for failure of the control electronics 54th By the adjustable stop 35 , the throttle valve 9 is brought into this position LL _not and held there for the situation of the idle _not -regulating region. If the electric motor 14 is controlled, it can adjust the control element part or the rotor 54 against the action of the spring 39 in the idling direction LL _min , the throttle valve 9 being adjusted via the spring 12 . Furthermore, the throttle valve 9 can be adjusted in the opening direction up to the stop LL _start 61 , the modulation of the electric motor 14 taking place via the control device 17 .

Die Vorspannkraft der in dem Gehäuse 36 angeordneten Feder 39 läßt sich durch eine im Gehäuse 36 vorgesehene Einstellschraube verändern.The biasing force of the spring 39 arranged in the housing 36 can be changed by an adjusting screw provided in the housing 36 .

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 Zahnradseg mentes 50 auch wesentlich größer, beispielsweise 1 : 37, sein kann.The transmission ratio of the linkage 16 between the output of the electric motor 14 and the throttle valve shaft 32 is greater than 1:20, whereby it can also be significantly larger, for example 1:37 due to the advantageous arrangement of the Zahnradseg element 50 .

In Fig. 1 ist, wie bereits erläutert, die prin zipielle Funktion der Lastverstelleinrichtung bei einem Leerlaufregelungsstellglied in der Funktion der Leer laufregelung bei Notlaufposition dargestellt.In Fig. 1, as already explained, the basic function of the load adjustment device with an idle control actuator is shown in the function of the idle control in an emergency position.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, kann die Lastver stelleinrichtung 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 Vol lastanschlages VL verschoben wird. An den Mitnehmer 4 ist eine Rückzugfeder 5 angeschlossen, die diesen in Leerlaufrichtung LL vorspannt. Zwei weitere Rückstell federn 6a und 6b spannen diesen in Leerlaufrichtung LL vor. Die Rückstellfedern 6a und 6b sind so ausgelegt, daß sie redundante Auswirkungen auf den Rückstell antrieb besitzen. Solange der Gaszug 3 nicht beauf schlagt wird, liegt der Mitnehmer 4 an dem ihm zuge ordneten 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.As can be seen from FIG. 1, the load adjusting device can be adjusted via an accelerator pedal 1 which, when actuated, moves an accelerator pedal lever 2 between an idle stop LL and a full load stop VL. The lever 2 is connected by means of a throttle cable 3 to a driver 4 , so that when the accelerator pedal 1 is actuated, the driver 4 is displaced in the direction of the load stop VL. A return spring 5 is connected to the driver 4 , which prestresses it in the idling direction LL. Two further return springs 6 a and 6 b bias this in the idle direction LL. The return springs 6 a and 6 b are designed so that they have redundant effects on the return drive. As long as the throttle cable 3 is not impacted, the driver 4 rests against the idle stop LL assigned to it. The driver 4 can also be pulled in the direction of the idle stop LL by means of an automatic train 7 of a transmission not shown in the drawing.

Der Mitnehmer 4 wirkt direkt mit einem ersten Steuerelementteil 56 zusammen, das zum Verstellen einer Drosselklappe 9 einer in der Zeichnung nicht darge stellten Brennkraftmaschine dient. Das Steuerelement 56 ist in Fig. 1 nur schematisch dargestellt und kann der in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Drosselklappen welle 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 ein greift. 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.The driver 4 interacts directly with a first control element part 56 , which is used to adjust a throttle valve 9 of an internal combustion engine not shown in the drawing. The control element 56 is shown only schematically in FIG. 1 and can correspond to the throttle valve shaft 32 shown in FIGS. 2 to 5. The end of the driver 4 facing away from the throttle cable 3 is provided with a recess 10 into which the end of the first control element part 56 engages. To the recess 10 of the driver 4 includes a stop 28 to come against the driver 4 to the plant, when the accelerator pedal 1 from the idle stop 28 _min to - adjusted by the idle position _not beyond.

Unterhalb der Ausnehmung 10 ist eine Feder 12 vorge sehen, die einenends an einen ortsfesten Punkt 29, an derenends an das erste Steuerelementteil 56 angeschlos sen 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.Below the recess 10 , a spring 12 is easily seen, the one end at a fixed point 29 , at the end of which is ruled out to the first control element part 56 and this acts in the idle direction. Due to the fixed arrangement of the spring 12 , a direct return of the throttle valve 9 is achieved. The spring 12 is effective over the entire adjustment range of the control element part 56 and thus over the entire load range of the internal combustion engine. The spring 12 thus acts in the same direction as the two return springs 6 a and 6 b.

Die Lastverstelleinrichtung weist neben dem ersten Steuerelementteil 56 ein zweites Steuerelementteil 54 auf, das mit einem Elektromotor 14 verbunden ist. Das Steuerelementteil 54 ist in Fig. 1 ebenfalls nur schematisch angedeutet und entspricht einem in den Fig. 2 bis 5 im einzelnen dargestellten Rotor 54. Die beiden Steuerelementteile 56 und 54 sind nicht fest miteinander verbunden, sondern nur in eine Bewegungs richtung und zwar in Richtung der Aufregelnotstellung gekuppelt. Hierzu weist das eine Ende des zweiten Steuerelementteils 54 bzw. der Rotor 54 das Mitnehmer element 15 auf, das gegen den am ersten Stellelement teil 56 vorgesehenen Anschlag 27 kommen kann, wenn eine zur Lastverstelleinrichtung gehörende elektronische Regeleinrichtung 17 ausfällt. Das zweite Steuerelement teil 54 ist der Drosselklappenwelle 32 zugeordnet. Auf diese Weise wird bei Ausfall der Regeleinrichtung 17 oder bei Störungen in anderen Komponenten des Kraft fahrzeugs eine Fahrzeugbetriebssicherheit gewährlei stet. 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 Leer lauf_not-Position LL_not verstellt.In addition to the first control element part 56, the load adjustment device has a second control element part 54 , which is connected to an electric motor 14 . The control element part 54 is also only indicated schematically in FIG. 1 and corresponds to a rotor 54 shown in detail in FIGS. 2 to 5. The two control element parts 56 and 54 are not firmly connected to one another, but are only coupled in one direction of movement, namely in the direction of the emergency regulation. For this purpose, one end of the second control element part 54 or the rotor 54 has the driver element 15 , which can come against the stop 27 provided on the first control element part 56 if an electronic control device 17 belonging to the load adjustment device fails. The second control element 54 is assigned to the throttle valve shaft 32 . In this way, a vehicle operational safety is guaranteed in the event of failure of the control device 17 or in the event of faults in other components of the motor vehicle. In order to ensure operational safety, an actuating element or a spring 39 is provided which, via the second control element part or the rotor 54, adjusts the first control element part 56 by means of the unidirectional driving element 15 into the idle _not -position LL _not .

In der Zeichnung ist in Fig. 1 die elektronische Regeleinrichtung 17 schematisch angedeutet, die Auf bereitungs-, Logik- und Regelschaltungen enthält. In seinem Digitalteil speichert die Regeleinrichtung 17 Werte für die Fahrzeuganpassung und verarbeitet die di gitalen 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 Istwerterfas sungseinrichtung 18′ sowie eine dem zweiten Steuer elementteil 54 zugeordnete, die jeweilige Position dieses Steuerelementteils bzw. des Rotors 54 ermit telnde Istwerterfassungseinrichtung 18 zusammen. Von der elektronischen Regeleinrichtung 17 werden darüber hinaus über einen Leerlaufkontakt 19, der von dem Mit nehmer 4 aktiviert wird, Signale erfaßt, wenn dieser an dem ihm zugeordneten Leerlaufanschlag LL zur Anlage kommt.In the drawing, the electronic control device 17 is schematically indicated in FIG. 1, which contains preparation, logic and control circuits. In its digital part, the control device 17 stores values for vehicle adaptation and processes the digital or digitized values of various input variables, which then take over the desired position of the throttle valve 9 via an analog part. The electronic control device 17 interacts with the first control element part 56, the actual value detection device 18 'and the second control element part 54 , which determines the respective position of this control element part or the rotor 54, and the actual value detection device 18 . From the electronic control device 17 are also detected via an idle contact 19 , which is activated by the participant 4 , signals when this comes to rest on the associated idle stop LL.

Die elektronische Regeleinrichtung 17 dient im Zusammenwirken mit den beiden Istwerterfassungsein richtungen 18 und 18′ und den beiden externen Bezugs größen dem Zweck, eine Sicherheitslogik betreffend der Steuerung vom ersten und zweiten Steuerelelementteil 54, 56 aufzubauen. Sobald die elektronische Regelein richtung 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.The electronic control device 17 is used in cooperation with the two actual value detection devices 18 and 18 'and the two external reference sizes for the purpose of building a safety logic regarding the control of the first and second control element part 54 , 56 . As soon as the electronic Regelein device 17 or the electric motor 14 no longer function properly, the control element part 56 is _not moved into the idle emergency position LL by the spring 39 preloaded in the direction of the maximum idle position, thereby adjusting the throttle valve 9 into the corresponding position.

Arbeitet eine Geschwindigkeitsregelung im Leerlauf regelbereich der Brennkraftmaschine über die elek tronische Regeleinrichtung 17 und den Elektromotor 14, führt dies zunächst zu einer Bewegung des zweiten Steuerelements 54 in Richtung LL_start. Bei einem weite ren Aufregeln schaltet der Leerlaufkontakt 19 die Regeleinrichtung 17 vom Stromkreis ab. Nun wird der Elektromotor 14 nicht mehr angesteuert. Eine entspre chende Verstellung an der Drosselklappe 9 erfolgt oberhalb des Leerlaufregelbereichs nur über das Fahrpedal 1, den Gaszug 3 sowie über den Mitnehmer 4. A speed control works in the idle control range of the internal combustion engine via the electronic control device 17 and the electric motor 14 , this initially leads to a movement of the second control element 54 in the direction LL _start . In the event of a wide upward adjustment, the idle contact 19 switches the control device 17 off the circuit. Now the electric motor 14 is no longer activated. A corre sponding adjustment on the throttle valve 9 takes place above the idle control range only via the accelerator pedal 1 , the accelerator cable 3 and the driver 4th

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 Drossel klappenwelle 32 zugeordneten Istwerterfassungseinrich tung 18′ erfaßt, die aus einem im Drosselklappen gehäuse 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.The movement of the driver 4 in the opening direction displaces the control element part 56 and thereby also the throttle valve 9 . The position of the first control element part 56 , which is connected to the throttle valve shaft 32 in a rotationally fixed manner, is detected by a throttle valve shaft 32 associated with actual value detection device 18 ', which consists of a potentiometer 43 arranged in the throttle valve housing 30 and a grinder connected to the throttle valve shaft 32 in a rotationally fixed manner . The actual value detection device 18 passes this information on to the control device 17 , which ensures that the electric motor 14 is no longer activated outside the idle control range.

BezugszeichenlisteReference symbol list

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 LL_start 1 accelerator pedal
2 accelerator pedal levers
3 throttle cable
4 drivers
5 return spring
6 a, b return spring
7 automatic train
9 throttle valve
10 recess
12 spring
14 electric motor
15 driver element
16 four-bar gearboxes
17 control device
18 , 18 'actual value detection device
19 open contact
20 hinge pins
21 joint
22 articulation point
23 hinge pin
24 pedal contact switches
25 hinge pins
26 freewheel segment
27 stop
28 stop
29 point
30 throttle body
32 throttle valve shaft
33 lever arm
34 lever arm
35 stop
36 housing
37 bolts
38 frames
39 spring
40 output shaft
41 sprockets
43 potentiometers
50 gear segment
51 handlebars
53 handlebars
54 rotor / control element part
56 control part
59 stop
60 stop
61 LL _start stop

Claims

1. Load adjustment device with a throttle valve determining the performance of an internal combustion engine ( 9 ), which is connected in a rotationally fixed manner to a throttle valve shaft ( 32 ) mounted in the throttle valve housing ( 30 ), the throttle valve shaft ( 32 ) having an accelerator pedal-side mechanical linkage side and an actuating linkage side having a coupling element for mechanically decoupling the throttle valve ( 9 ) from an actuator with a pinion ( 41 ), which is connected via further gear elements to the throttle valve shaft ( 32 ), characterized in that the pinion ( 41 ) The drive mechanism is connected to the throttle valve shaft ( 32 ) via at least one gearwheel segment ( 50 ).

2. Load adjusting device according to claim 1, characterized in that the articulated gear is designed as a three- or four-articulated gear ( 16 ) and that it has on the drive side the pinion ( 41 ) which engages with the gear segment ( 50 ) designed as the first link ( 51 ) stands.

3. Load adjustment device according to claim 1, characterized in that the first link ( 51 ) on the throttle body ( 30 ) is pivotally mounted and between its hinge point ( 22 ) on the throttle body ( 30 ) and its gear segment ( 50 ), a second link ( 53 ) is connected in an articulated manner, which is articulated at its end opposite the articulation to a rotor ( 54 ) which is connected to the throttle valve shaft ( 30 ) in a direct or medium manner.

4. Load adjustment device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the between the rotor ( 54 ) and the gear segment ( 50 ) provided second link ( 53 ) with one end in the region of the articulation point ( 22 ) of the first link ( 51st ) is articulated to the throttle valve housing ( 30 ) and with its other end to the outer end of the rotor ( 54 ).

5. Load adjustment device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 54 ) has a driver element ( 15 ) which is rotatably connected via a free-running control element part ( 56 ) with the throttle valve shaft ( 32 ).

6. Load adjustment device according to claim 4, characterized in that the end of the throttle valve shaft ( 32 ) is designed as a drive element ( 56 ) with at least one stop ( 27 , 28 ) against which the driver element ( 15 ) can be brought into contact when the Actuator ( 14 ) is activated.

7. Load adjustment device according to claim 1, characterized in that the rotor ( 54 ) with its one lever arm ( 33 ) to the linkage ( 53 ) and with its other lever arm ( 34 ) against an adjustable stop ( 35 ) can be brought to bear.

8. Load adjustment device according to claim 7, characterized in that the adjustable stop ( 35 ) against the action of a spring ( 39 ) is adjustable bar.

9. Load adjustment device according to claim 1, characterized in that the gear segment ( 50 ) in a defined angular range between two stops ( 59 , 60 ) is pivotable.

10. Load adjustment device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the transmission ratio between the pinion ( 41 ) and the throttle valve shaft ( 32 ) is greater than 1:20.