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Title:
DEVICE FOR TRANSMITTING A SETTING OF AN OPERATIVE COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/002661
Kind Code:
A1
Abstract:
A prior art device has electromechanical transmission means with an adjustable coupler between the accelerator pedal and the throttle valve as well as mechanical transmission means. The drawback of the prior art device is that the mechanical transmission means must include an overrun spring to compensate the travel. In the device of the invention, however, a double-acting coupler (80) can link the accelerator pedal (2) to the throttle valve (52) via the mechanical or electromechanical transmission means depending on the setting. The device is especially suitable for motor vehicles with a slip and/or travelling speed regulator.

Inventors:
Spiegel, G�nter (Alzeyer Str. 180, Worms, D-6520, DE)
Norgauer, Rainer (Birkenwaldstr. 153, Stuttgart 1, D-7000, DE)
Application Number:
PCT/DE1990/000617
Publication Date:
March 07, 1991
Filing Date:
August 10, 1990
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, D-70442, DE)
Spiegel, G�nter (Alzeyer Str. 180, Worms, D-6520, DE)
Norgauer, Rainer (Birkenwaldstr. 153, Stuttgart 1, D-7000, DE)
International Classes:
B60K26/00; B60K26/04; F02D9/02; F02D11/04; F02D11/10; (IPC1-7): B60K26/04; F02D11/10
Foreign References:
DE3800876A11989-07-27
EP0306640A21989-03-15
EP0269780A11988-06-08
DE3814702A11989-05-24
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Claims:
Ansprüche
1. Einrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, zum Übertragen einer Stellposition eines Bedienelementes auf eine Stellposition eines eine Leistung einer Antriebsmaschine bestimmenden Stellelementes durch elektromechanische Übertragungsmittel mit einem Stellglied sowie durch mechanische Übertragungsmittel, wobei das Übertragen in einem ersten Funktionszustand mittels der elektromechanischen Uber¬ tragungsmittel geschieht, indem ein Kupplungselement so gesteuert ist, daß über das Kupplungselement eine Kopplung des Stellelementes mit dem Stellglied besteht und wobei das Übertragen in einem zweiten Funktionszustand mittels der mechanischen Übertragungsmittel ge¬ schieht, indem das Kupplungselement so gesteuert ist, daß keine Kopplung des Stellgliedes mit dem Stellelement besteht, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Funktionszustand über das Kupplungselement (80) eine Kopplung des Stellelementes (44) mit dem Bedienelement (2) besteht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stellfeder (60) auf das Stellelement (44) mindestens indirekt eingreift, mit dem Bestreben, das Stellelement (44) in Richtung größerer Leistung (Pfeil 18) der Antriebsmaschine (54) zu betätigen.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstellfederung (20) im zweiten Funktionszustand über die mechanischen Übertragungsmittel auf das Stellelement (44) einwirkt, mit dem Bestreben, das Stellelement (44) in Richtung kleinerer Leistung der Antriebsmaschine (54) zu betätigen.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfederung (20) im zweiten Funktionszustand bei nicht be¬ tätigtem Bedienelement (2) das Stellelement (44) an einem Ruhe¬ stellungsanschlag (62) zur Anlage bringen kann.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (44) im zweiten Funktionszustand bei nicht verstelltem Bedienelement (2) in einer Ruhestellung an dem Ruhestellungsanschlag (62) anliegt und daß im ersten Funktionszustand das Stellelement (44) durch das Stellglied (100), ausgehend von der Ruhestellung, in einer ersten Betätigungsrichtung (16) und in einer zweiten, ent¬ gegengesetzten Betätigungsrichtung (18) betätigbar ist.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Funktionszustand eine reibkraft¬ schlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungselement (80) und dem Stellglied (100) besteht.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Funktionszustand eine reibkraft¬ schlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungselement (80) und dem Bedienelement (2) besteht.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Funktionszustand eine form¬ schlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungselement (80) und dem Stellglied (100) besteht.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Funktionszustand eine form¬ schlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungselement (80) und dem Bedienelement (2) besteht.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Art der Verbindung richtungsabhängig ist.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche .3 bis 10, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Rückstellfederung (20) mindestens zwei Federn (152, 154, 156) umfaßt.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bedienelement (2) und dem Kupplungselement (80) ein Element (zum Beispiel Schrägverzahnung oder Freilauf 160) vorgesehen ist, das eine Kraftübertragung vom Bedienelement (2) auf das Stellelement (44) in Richtung größerer Leistung der Antriebsmaschine (54) gestattet, aber in umgekehrter Richtung ermöglicht das Element eine Relativbewegung zwischen dem Stellelement (44) und dem Bedienelement (2).
Description:
Einrichtung zum Übertragen einer Stellposition eines Bedienelementes

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, zum Übertragen einer Stellposition eines Bedienelementes auf eine Stellposition eines eine Leistung einer Antriebsmaschine bestimmenden Stellelementes nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei einer bekannten Einrichtung in einem Fahrzeug soll die Stell¬ position des Bedienelementes in die Stellposition des die Leistung der Antriebsmaschine bestimmenden Stellelementes im ersten Funk- tionszustand mittels elektromechanischer Ubertragungsmittel überge¬ führt werden. Im allgemeinen ist dies gleichbedeutend mit einem regulären Betriebszustand. Die elektromechanischen Übertragungs¬ mittel erlauben eine Veränderung der Übertragung. Bei einem Fahrzeug kann die Veränderung z. B. notwendig werden, um z. B. eine Fahrge¬ schwindigkeit und/oder eine Drehzahl der Antriebsmaschine zu be¬ grenzen oder um die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf einem bestimmten Wert zu halten, unabhängig von der Stellposition des Bedienelementes.

Handelt es sich bei der Maschine um ein Fahrzeug mit einem Otto-Motor als Antriebsmaschine, dann ist das Bedienelement z. B. ein Gaspedal und das Stellelement kann hier z. B. mit einer Drosselklappe ver¬ bunden sein, und die Stellposition des Stellelementes kann einen Offnungswinkel der Drosselklappe bestimmen.

Die Einrichtung enthalt darüber hinaus mechanische Ubertragungs¬ mittel. Bei Ausfall der elektromechanischen Übertragungsmittel löst eine Kupplung eine Verbindung zwischen dem Stellglied und dem Stell¬ element. In diesem Fall arbeitet die Einrichtung im zweiten Funk¬ tionszustand. Im allgemeinen ist der zweite Funktionszustand ein Notbetrieb. Im zweiten Funktionszustand wird die Stellposition des Bedienelementes durch mechanische Übertragungsmittel auf die Stell¬ position des Stellelementes übertragen.

Bei Nichtbetätigung des Bedienelementes wird die Stellposition des Stellelementes durch eine Rückstellfeder in eine Endlage, die einer LeerlaufStellung entspricht, bewegt. Die Stellposition des Stell¬ elementes kann aus der Endlage auch durch die elektromechanischen Übertragungsmittel nur in eine Verstellrichtung betätigt werden, was bei der bekannten Einrichtung sehr unbefriedigend ist.

Die bekannte Einrichtung erfordert neben einer schaltbaren Kupplung mit dem Kupplungselement als wesentliche Bauteile zwei gegenseitig mit einer Uberhubfeder verspannte Hebel. Das Kupplungselement der schaltbaren Kupplung sorgt im regulären Betriebszustand für eine Kopplung zwischen Stellglied und Stellelement und damit für die Über¬ tragung der Stellposition. Im Notbetrieb ist die schaltbare Kupplung gelöst und das Kupplungselement hat an sich keine Funktion. Im Notbe¬ trieb erfolgt die Übertragung der Stellposition über die mit der Uberhubfeder gegenseitig verspannten Hebel. Die Konstruktion mit den Hebeln ist aufwendig und funktionsmäßig nicht befriedigend.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Einrichtung ist, daß im Notbe¬ trieb nicht die maximale Leistung der Antriebsmaschine erreicht werden kann.

Insbesondere während einer automatischen Antriebs-Schlupf-Regelung (ASR) ergibt sich eine unangenehme Rückwirkung auf das Bedienelement.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß das Kupplungselement der schaltbaren Kupplung sowohl im ersten Funktionszustand als auch im zweiten Funktionszustand zur Übertragung der Stellposition des Bedienelementes auf die Stellposition des Stellelementes dienen kann. Im ersten Funktionszustand ist das Kupplύngselement Bestandteil der elektromechanischen Übertragungsmittel und es ermöglicht die Über¬ tragung der Stellposition des Bedienelementes mittels der elektro¬ mechanischen Ubertragungsmittel. Im zweiten Funktionszustand ist das Kupplungselement Bestandteil der mechanischen Übertragungsmittel und es stellt auch in diesem Fall die Übertragung der Stellposition des Bedienelementes auf die Stellposition des Stellelementes sicher.

Es bietet sich der besondere Vorteil, die Einrichtung so zu ge¬ stalten, daß im ersten Funktionszustand jede beliebige elektromo¬ torische Verstellung des Stellelements keinerlei Rückwirkung auf das Bedienelement hat.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteil¬ hafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch ange¬ gebenen Einrichtung möglich.

Dadurch daß die Stellfeder auf das Stellelement in Richtung größerer Leistung eingwirkt, ergibt sich die vorteilhafte Möglichkeit, daß, unabhängig davon, wann die elektromechanischen Übertragungsmittel ausfallen, das Stellelement um einen konstruktiv festlegbaren Betrag in Richtung Öffnung der Drosselklappe betätigbar ist.

Durch die Rückstellfederung ist in vorteilhafter Weise sicherge¬ stellt, daß auch bei ausgefallenen elektromechanischen Übertragungs¬ mitteln, das Stellelement nie weiter in Richtung größerer Leistung der Antriebsmaschine sich befindet, als es von dem Bedienelement vorgegeben wird.

Umfaßt die Rückstellfederung mehr als eine ausreichend dimensionierte Feder, so,-ist auch bei Ausfall einer dieser Federn ein sicheres Zurückstellen des Stellelements in vorteilhafter Weise gewährleistet.

Da das Stellelement im ersten Funktionszustand, üblicherweise der reguläre Betriebszustand, auch bei nicht betätigtem Bedienelement vorteilhafterweise in beide Betätigungsrichtungen elektrisch ver¬ stellt werden kann, ist es möglich, die Drehzahl der Antriebsmaschine sowohl in Richtung höherer Leistung als auch in Richtung niedriger Leistung nach Belieben zu verstellen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung verein¬ facht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er¬ läutert. Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs¬ gemäßen Einrichtung und die Figuren 2 und 3 Ausschnitte aus der Figur 1 mit unterschiedlichen Varianten des Ausführungsbeispiels.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Aufbau und Wirkungsweise einer erfindungsgemäß ausgebildeten Ein¬ richtung einer Maschine, insbesondere eines Fahrzeuges, zur Über¬ tragung einer Stellposition eines Bedienelementes auf eine Stell¬ position eines eine Leistung einer Antriebsmaschine bestimmenden Stellelementes, soll anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Hilfe der Figuren 1 bis 3 näher erläutert werden.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann bei jeder Maschine verwendet werden, bei der die Leistung der Antriebsmaschine irgendwie gesteuert werden soll. Die Maschine kann entweder stationär aufgestellt sein oder sie kann z. B. eine selbstfahrende Maschine, d. h. ein Fahrzeug sein. Obwohl nicht allein darauf begrenzt, wird in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels aus Vereinfachungsgründen angenommen, daß die erfindungsgemäße Einrichtung in einem Fahrzeug mit einem Otto-Motor als Antriebsmaschine eingebaut sei.

Die Zeichnung zeigt das Ausführungsbeispiel in linearisierter Form. In der Figur 1 wird mit 2 ein fußbetätigbares Bedienelement be¬ zeichnet. Bei dem Fahrzeug mit dem Otto-Motor als Antriebsmaschine ist das Bedienelement 2 beispielsweise ein Gaspedal. Das Bedien¬ element 2 ist über ein Übertragungselement 4 mit einem Mitnehmer 6 verbunden. An dem Mitnehmer 6 ist eine Aussparung 8 vorgesehen. Das Übertragungselement 4 erstreckt sich durch die Aussparung 8 hindurch. An dem dem Bedienelement 2 abgewandten Ende des Übertragungselementes 4 ist eine Verdickung 10 angeordnet. Die Verdickung 10 ist so ge¬ staltet, daß sie, abgesehen für Montagezwecke, nicht durch die Aus¬ sparung 8 hindurchpaßt. Zwischen der Verdickung 10 und dem Mitnehmer 6 kann ein mehr oder weniger großes erstes Spiel 12 sich ergeben.

Ein erster Pfeil 16 symbolisiert die erste Betätigungsrichtung und ein zweiter Pfeil 18 symbolisiert die zweite Betätigungsrichtung. Die Betätigungsrichtungen verlaufen parallel zu den Pfeilen 16, 18.

An dem Mitnehmer 6 ist auch noch eine Rückstellfederung 20 mit ihrem einen Ende angelenkt. Mit ihrem anderen Ende ist die Rückstell¬ federung 20 mit einer Wandung 22 verbunden. Die Rückstellfederung 20 wirkt auf den Mitnehmer 6 in die durch den ersten Pfeil 16 symboli¬ sierte erste Betätigungsrichtung.

Im Bereich des Bedienungselementes 2 ist an der Wandung 22 eine Stellschraube 23 angeordnet. Die Stellschraube 23 begrenzt die Be- tätigbarkeit des Bedienelementes 2, des Übertragungselementes 4 und der Verdickung 10 in Richtung des Pfeiles 16, indem das Bedienelement 2 in einer Endstellung an der Stellschraube 23 zur Anlage kommt. Die Stellschraube 23 ist in geringem Maße verstellbar. Damit ist auch die Endstellung einstellbar.

Eine Rückstellfeder 26 ist mit ihrem einen Ende an der Verdickung 10 des Übertragungselementes 4 und mit ihrem anderen Ende an der Wandung 22 angelenkt. Die Rückstellfeder 26 wirkt auf das Übertragungselement 4 in die durch den ersten Pfeil 16 symbolisierte erste Betätigungs¬ richtung.

Ein betätigbares Element 30 ist über ein Betätigungsmittel 32 mit dem Mitnehmer 6 verbunden. Über das Betätigungsmittel 32 kann eine Stell¬ position des Mitnehmers 6 auf das betätigbare Element 30 übertagen werden. Das betätigbare Element 30 kann z. B. ein automatisches Ge¬ triebe, ein sogenannter Kick-down-Schalter, ein Schwenkhebel einer verstellbaren Pumpe usw. sein. Als Betätigungsmittel 32 kann z. B. ein Seilzug, ein Gestänge, ein Bowdenzug usw. verwendet werden. Mit 30 kann auch ein Element bezeichnet sein, das über das Betätigungs¬ mittel 32 den Mitnehmer 6 beaufschlagen kann.

An dem Mitnehmer 6 sind ferner eine Zahnung 34 mit einer ersten, mehrfach vorhandenen Zahnflanke 35 und mit einer zweiten, ebenfalls mehrfach ausgebildeten Zahnflanke 36, ein erster Anschlag 38, eine Gleitfläche 39 und ein zweiter Anschlag 40 vorgesehen.

Ein weiterer Bestandteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist ein Stellelement 44. Das Stellelement 44 ist in der Wandung 22 verschieb¬ bar gelagert und zwar so, daß es parallel zu den durch die Pfeile 16, 18 symbolisierten Betätigungsrichtungen verstellt werden kann.

Mit dem Stellelement 44 kann jede beliebige Art von Stellorgan 46 verbunden sein. In dem Ausführungsbeispiel umfaßt das Stellorgan 46 beispielhaft einen Saugrohrabschnitt 48 und eine Drosselklappe 52. Diese ist.quer zur Strömungsrichtung einer durch Pfeile 50 symbolisch dargestellten Strömung, z. B. Luft, verschieblich angeordnet. Strom¬ abwärts gelangt die Strömung zu der Antriebsmaschine 54. Mit der Drosselklappe 52 kann ein Drosselguerschnitt in dem Saugrohrabschnitt 48 verändert werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel be¬ deutet eine Verstellung des Stellelementes 44 und damit der Drossel¬ klappe 52 in Richtung des ersten Pfeiles 16 eine Verstellung in Richtung kleinerer Leistung der Antriebsmaschine 54. Eine Verstellung des Stellelementes 44 in entgegengesetzter Betätigungsrichtung, d. h. in Richtung des Pfeiles 18, bedeutet eine Vergrößerung der Leistung.

Das Stellelement 44 kann z.B. auch mit einem Stellhebel einer als Dieselmotor oder als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmaschine 54 verbunden sein.

Das Stellelement 44 hat einen quer zu den Betätigungsrichtungen 16, 18 hervorstehenden Nocken 56 mit einer Anschlagfläche 57. Eine Stell¬ feder 60 ist mit einem Ende mit der Wandung 22 und mit einem anderen Ende mit dem Nocken 56 verbunden. Die Stellfeder 60 wirkt auf das Stellelement 44 in die durch den zweiten Pfeil 18 symbolisch darge¬ stellte zweite Betätigungsrichtung, das heißt, in Richtung größerer Leistung der Antriebsmaschine 54.

Ein Ruhestellungsanschlag 62 ist mit der Wandung 22 verbunden. Der Ruhestellungsanschlag 62 umfaßt ein ausgehöhltes Federgehäuse 64 mit einem Außengewinde, einer Schlüsselfläche 66, einem Durchlaß 68 und einem Anschlag 69. Innerhalb des ausgehöhlten Federgehäuses 64 be¬ findet sich eine Feder 70. Desweiteren ist ein Bolzen 72 vorgesehen. Der Bolzen 72 besteht aus einer Schulter und einem angedrehten Stift. Die Schulter des Bolzens 72 befindet sich innerhalb des ausgehöhlten Federgehäuses 64. Die Schulter des Bolzens 72 hat einen größeren Durchmesser als der Durchlaß 68 und der angedrehte Stift des Bolzens 72 hat einen kleineren Durchmesser als der Durchlaß 68. Der ange¬ drehte Stift des Bolzens 72 ragt in Richtung des Pfeiles 18 durch den Durchlaß 68 aus dem ausgehöhlten Federgehäuse 64 heraus. Die Beweg¬ lichkeit des Bolzens 72 in Richtung des Pfeiles 18 wird begrenzt, indem die Schulter des Bolzens 72 an dem Anschlag 69 des Federge¬ häuses 64 zur Anlage kommt. Je nach Stellposition des Stellelementes 44 kann die Anschlagfläche 57 des Stellelementes 44 an dem in Richtung des Pfeiles 18 weisenden Ende des Stiftes des Bolzens 72 anliegen. Der Ruhestellungsanschlag 62 ist zur Bestimmung der Ruhe¬ stellung des Stellelementes 44 vorgesehen.

Parallel zu dem Ruhestellungsanschlag 62 ist an der Wandung 22 eine Einstellschraube 74 angeordnet. Bei Betätigung des Stellelementes 44 in Pfeilrichtung 16 kommt zunächst die Anschlagfläche 57 des Stell¬ elementes 44 an dem Ruhestellungsanschlag 62 zur Anlage. Das Stell¬ element 44 kann darüberhinaus in Pfeilrichtung 16 betätigt werden, bis die Anschlagfläche 57 des Stellelementes 44 an der Einstell¬ schraube 74 zur Anlage kommt. Über die Einstellschraube 74 kann der kleinstmögliche Querschnitt im Saugrohrabschnitt 48 eingestellt werden.

In einer an dem Stellelement 44 vorgesehenen Gleitführung 76 ist ein Kupplungselement 80 in zwei Verschieberichtungen gleitbar gelagert. Die Verschieberichtungen verlaufen quer zu den durch die Pfeile 16, 18 dargestellten Betätigungsrichtungen. Die Verschieberichtungen des Kupplungselementes 80 sind durch einen dritten Pfeil 82 und durch einen vierten Pfeil 84 symbolisch dargestellt. Das Kupplungselement 80 hat eine erste Seite 86 und eine zweite Seite 87 mit einer Mit¬ nahmestelle 88. Auf der ersten Seite 86 des Kupplungselementes 80 ist eine Zahnung 89 mit einer ersten, mehrfach vorhandenen Zahnflanke 90 und mit einer ebenfalls mehrfach ausgebildeten zweiten Zahnflanke 91 sowie eine Gleitfläche 92, ein erster Anschlag 93 und ein zweiter Anschlag 94 vorgesehen. An dem Kupplungselement 80 ist ferner ein Absatz 95 angeordnet. Das Kupplungselement 80 kann aus mehreren einzelnen Bauteilen bestehen.

Durch Verschieben des Kupplungselementes 80 in die durch den Pfeil 82 symbolisierte erste Verschieberichtung kann das Kupplungselement 80 in Wirkverbindung gebracht werden mit dem Mitnehmer 6.

Je nach Stellposition des Kupplungselementes 80 relativ zu dem Mit¬ nehmer 6 gibt es längs der durch die Pfeile 16, 18 symbolisierten Betätigungsrichtungen einige mehr oder weniger große Spiele. Zwischen den Zahnflanken 35, 36 des Mitnehmers 6 und den benachbarten Zahn¬ flanken 90, 91 des Kupplungselementes 80 gibt es ein Spiel 96.

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Das Spiel 96 ist zwischen allen zusamenwirkenden Zahnflanken vor¬ handen. Zwischen dem ersten Anschlag 38 des Mitnehmers 6 und dem ersten Anschlag 93 des Kupplungselementes 80 ist ein erstes Be¬ tätigungsspiel 97, und zwischen dem zweiten Anschlag 40 des Mit¬ nehmers 6 und dem zweiten Anschlag 94 erhält man ein zweites Be¬ tätigungsspiel 98.

Eine Spannfeder 99 ist zwischen dem Stellelement 44 und dem Kupplungselement 80 so angeordnet, daß ein Ende der Spannfeder 99 auf das Kupplungselement 80 wirken kann, mit dem Bestreben, das Kupplungselement 80 in die durch den dritten Pfeil 82 symbolisierte Verschieberichtung zu verstellen. Ein anderes Ende der Spannfeder 99 wirkt auf das Stellelement 44.

Ein weiterer wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Ein¬ richtung ist ein Stellglied 100. Das Stellglied 100 umfaßt einen Stellmotor 102 mit einer Riemenscheibe 104, ein Treibrad 106 mit einer Riemenscheibe 108 und einer Mitnahmestelle 110 sowie einen die Riemenscheibe 104 und die Riemenscheibe 108 verbindenden Riemen 112. Der Riemen 112 ist z. B. ein Flachriemen, ein Keilriemen, ein Zahn¬ riemen usw. Je nach Durchmesser der Riemenscheiben 104, 108 ergibt sich ein Übersetzungsgetriebe.

Desweiteren umfaßt die erfindungsgemäße Einrichtung einen Elektro¬ magneten 116. Der Elektromagnet 116 kann mit seiner Magnetkraft auf das Kupplungselement 80 wirken. Ist der Elektromagnet 116 bestromt, so betätigt dessen Magnetkraft das Kupplungselement 80 entgegen der Spannfeder 99 in die durch den vierten Pfeil 84 symbolisierte Ver¬ schieberichtung, bis die Mitnahmestelle 88 des Kupplungselementes 80 an der Mitnahmestelle 110 des Stellgliedes 100 zum Eingriff kommt. Bei unbestromten Elektromagneten 116 betätigt die Spannfeder 99 das Kupplungselement 80 in die durch den Pfeil 82 symbolisierte Ver¬ schieberichtung, bis, je nach Umstand, der Absatz 95 an dem Stell¬ element 44 oder die Gleitfläche 92 an der Gleitfläche 39 des Mit¬ nehmers 6 zur Anlage kommt.

Die Einrichtung enthält auch noch eine erste Wegmeßvorrichtung 122, mit der über das Übertragungselement 4 die Stellposition des Bedien¬ elementes 2 zumindest indirekt erfaßt werden kann. Je nach Bedarf ist auch noch eine zweite Wegmeßvorrichtung 124 vorhanden, mit der eben¬ falls die Stellposition des Bedienelementes 2 erfaßt werden kann. Ferner ist auch eine dritte Wegmeßvorrichtung 126 vorhanden, welche eine Stellposition des Stellelementes 44 erfassen kann. Bei Bedarf ist auch noch eine vierte Wegmeßvorrichtung 128 vorhanden, mit der ebenfalls die Stellposition des Stellelementes 44 erfaßbar ist.

Ferner ist eine Steuereinrichtung 130, eine Energieversorgungseinheit 132, ein Geber 134, ein Sensor 136 oder mehrere Sensoren 136 und gegebenenfalls -noch eine weitere Steuereinrichtung 138 vorhanden. Die Wegmeßvorrichtungen 122, 124, 126, 128, die Energieversorgungseinheit 132, der Geber 134, die Sensoren 136, die weitere Steuereinrichtung 138, der Elektromagnet 116 und der Stellmotor 102 sind über Kabel 140 mit der Steuereinrichtung 130 verbunden.

Zumindest einzelne Teile der erfindungsgemäßen Einrichtung werden von einem Gehäuse 142 umhüllt und somit gegen Umwelteinflüsse geschützt. Das Gehäuse 142 ist in der Zeichnung durch strichpunktierte Linien teilweise angedeutet. Die beiden Wegmeßvorrichtungen 122, 124 werden von einem weiteren strichpunktiert angedeuteten Gehäuse 144 umhüllt. Die Wegmeßvorrichtungen 122, 124 können entweder direkt am Bedien¬ element 2 oder zwischen dem Bedienelement 2 und dem Gehäuse 142 oder direkt im Gehäuse 142 angeordnet sein.

Durch das Bedienelement 2 kann über das Ubertragungselement 4 der Mitnehmer 6 entgegen der Kraft der Rückstellfederung 20 in Richtung des Pfeiles 18 betätigt werden. Mit Betätigung des Bedienelementes 2 zusammen mit dem Übertragungselement 4 in Richtung des Pfeiles 18

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hebt zunächst das Bedienelement 2 von der Stellschraube 23 ab. Je nach Größe des ersten Spieles 12, daß heißt, je nach relativer Lage des Übertragungselementes 4 gegenüber dem Mitnehmer 6 verschiebt sich das Übertragungselement 4 innerhalb der Aussparung 8, bis die Ver¬ dickung 10 an dem Mitnehmer 6 zur Anlage kommt. Darüber hinaus wird der Mitnehmer 6 ebenfalls in die durch den zweiten Pfeil 18 symboli¬ sierte Betätigungsrichtung verstellt.

Bei nicht betätigtem Bedienelement 2 verschiebt die Rückstellfederung 20 den Mitnehmer 6 in die durch den Pfeil 16 symbolisierte erste Betätigungsrichtung. Die Rückstellfeder 26 betätigt dabei das Über¬ tragungselement 4 und das Bedienelement 2 ebenfalls in Richtung des Pfeiles 16, bis das Bedienelement 2 an der Stellschraube 23 anliegt.

Ist der Elektromagnet 116 unbestromt, so ist das Kupplungselement 80 in Richtung des dritten Pfeiles 82 verschoben und eine Bewegung des Mitnehmers 6 kann auf das Kupplungselement 80 übertragen werden, was später noch genauer erläutert wird.

Bei ausreichend bestromtem Elektromagneten 116 steht die Mitnahme¬ stelle 88 des Kupplungselementes 80 in Eingriff mit der Mitnahme¬ stelle 110 des Stellgliedes 100 und das Kupplungselement 80 kann durch den Stellmotor 102 je nach Ansteuerung in die erste Betä¬ tigungsrichtung, symbolisiert durch den Pfeil 16, oder in die durch den zweiten Pfeil 18 symbolisierte zweite Betätigungsrichtung ver¬ stellt werden.

Die Mitnahmestellen 88, 110 des Kupplungselementes 80 und des Stell¬ gliedes 100 sind mit Zahnprofilen versehen, so daß bei ausreichend bestromtem Elektromagneten 116 eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kupplungselement 80 und dem Stellglied 100 besteht. Je nach konstruktiver Gestaltung kann statt der formschlüssigen Ver¬ bindung auch eine reibkraftschlüssige Verbindung gewählt werden.

Das Kupplungselement 80 ist in der Gleitführung 76 des Stellelementes 44 so geführt, daß eine Betätigung des Kupplungselementes 80 in die durch die Pfeile 16, 18 symbolisierten Betätigungsrichtungen mehr oder weniger spielfrei auf das Stellelement 44 übertragen wird.

Die Stellposition des Bedienelementes 2 kann durch die Wegmeßvor¬ richtungen 122, 124 erfaßt werden. Aus den Wegmeßvorrichtungen 122, 124 gewonnene Meßsignale werden über die Kabel 140 der Steuerein¬ richtung 130 zugeführt. Mit den Wegmeßvorrichtungen 126, 128 kann die Stellposition des Stellelementes 44 erfaßt werden. Je nach Stell¬ position des Stellelementes 44 übermitteln die Wegmeßvorrichtungen 126, 128 Meßsignale über die Kabel 140 an die Steuereinrichtung 130. Von dem Geber 134, den Sensoren 136 und der weiteren Steuerein¬ richtung 138 ausgehende weitere Signale werden ebenfalls der Steuer¬ einrichtung 130 Über die Kabel 140 übermittelt. Aus den Meßsignalen der Wegmeßvorrichtungen 122, 124 und aus den weiteren Signalen er¬ mittelt die Steuereinrichtung 130 einen Sollwert für das Ste . llelement 44 und, je nachdem, welche Stellposition die Wegmeßvorrichtungen 126, 128 für das Stellelement 44 ermitteln, steuert die Steuereinrichtung 130 den Stellmotor 102 an. Durch den Stellmotor 102 kann bei aus¬ reichend bestromtem Elektromagneten 116 über das Treibrad 106 und über das Kupplungselement 80 das Stellelement 44 in die gewünschte Stellposition gebracht werden.

Die erfindungsgemäße Einrichtung besteht im wesentlichen aus mechani¬ schen Übertragungsmitteln und aus elektromechanischen Übertragungs¬ mitteln. Die mechanischen Ubertragungsmittel enthalten unter anderem das Übertragungselement 4, den Mitnehmer 6, das Kupplungselement 80 und das Stellelement 44. Die elektromechanischen Übertragungsmittel enthalten unter anderem die Wegmeßvorrichtungen 122, 124, die Wegme߬ vorrichtungen 126, 128, die Steuereinrichtung 130, das Stellglied 100, das Kupplungselement 80 und zumindest einen Teil der Kabel 140.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung kann im wesentlichen zwischen einem ersten Funktionszustand und einem zweiten Funktionszustand unterschieden werden. Im ersten Funktionszustand ist der Elektro¬ magnet 116 ausreichend bestromt und die Übertragung der Stellposition des Bedienelementes 2 auf die Stellposition des Stellelementes 44 geschieht über die elektromechanischen Übertragungsmittel. Im zweiten Funktionszustand wird die Stellposition des Bedienelementes 2 auf die Stellposition des Stellelementes 44 über die mechanischen Über¬ tragungsmittel übertragen. Bei einer mit der erfindungsgemäßen Ein¬ richtung ausgestatteten Maschine wird der erste Funktionszustand der reguläre sein, so daß der erste Funktionszustand auch als regulärer Funktionszustand bezeichnet werden kann. Der zweite Funktionszustand wird sicher nur dann zum Einsatz kommen, wenn infolge irgend eines Defektes eine Übertragung der Stellposition des Bedienelementes 2 auf die Stellposition des Stellelementes 44 über die elektromechanischen Übertragungsmittel nicht möglich ist, so daß der zweite Funktionszu¬ stand auch als Notbetrieb bezeichnet werden kann.

Aus Vereinfachungsgründen bei der Betrachtung der erfindungsgemäßen Einrichtung werden im Fortgang dieser Beschreibung die beiden Funktionszustände in insgesamt fünf Betriebszustände unterteilt. Der erste Funktionszustand kann in einen ersten, in einen zweiten und in einen dritten Betriebszustand unterteilt werden. Der zweite Funktionszustand kann in zwei weitere Betriebszustände, d. h. in einen vierten Betriebszustand und in einen fünften Betriebszustand unterteilt werden. Selbstverständlich gibt es auch mehr oder weniger fließende Übergänge zwischen den angegebenen Funktionszuständen beziehungsweise Betriebszuständen.

Der erste Betriebszustand kann in dem gewählten Ausführungsbeispiel auch als geregelter Leerlauf bezeichnet werden. Im ersten Betriebszu¬ stand wird das Bedienelement 2 nicht betätigt und das Übertragungs¬ element 4 ist in der in Richtung des Pfeiles 16 für unbetätigtes Bedienelement 2 vorgesehenen Endstellung. Die Wegmeßvorrichtungen 122, 124 signalisieren der Steuereinrichtung 130, daß die Antriebs¬ maschine 54 im Leerlauf arbeiten soll.

Im ersten Betriebszustand ist das Kupplungselement 80 mit dem Stell¬ glied 100 wirkverbunden. ,Zwischen dem Mitnehmer 6 und dem Kupplungs¬ element 80 besteht hierbei keine Verbindung. Über das Stellglied 100 kann das Kupplungselement 80 und damit das Stellelement 44 je nach Bedarf in Richtung des Pfeiles 16 oder in Richtung des Pfeiles 18 betätigt werden. Um z. ,B. die kalte Antriebsmaschine 54 möglichst schnell auf Betriebstemperatur bringen zu können, kann das Stell¬ element 44 in Richtung des Pfeiles 18 betätigt werden, wobei der Nocken 56 mit der Anschlagfläche 57 des Stellelementes 44 beliebig weit von dem Bolzen 72 des Ruhestellungsanschlages 62 abheben kann. Ist die Antriebsmaschine 54 bereits auf Betriebstemperatur, so kann das Stellelement 44 über das Stellglied 100 bedarfsgerecht in Richtung des Pfeiles 16 betätigt werden. Die Betätigung des Stell¬ elementes 44 durch das Stellglied 100 wird durch den Ruhestellungsan- schlag 62 nicht behindert. Wird das Stellelement 44 durch das Stell¬ glied 100 in Richtung des Pfeiles 16 betätigt, so kann, nachdem die Anschlagfläche 57 des Stellelementes 44 an dem Bolzen 72 des Ruhe¬ stellungsanschlages 62 zur Anlage gekommen ist, der Bolzen 72 ent¬ gegen der Kraft der Feder 70 in Richtung des Pfeiles 16 betätigt werden, wobei die Schulter des Bolzens 72 von dem Anschlag 69 des Federgehäuses 64 abheben kann. Damit kann die Drehzahl der Antriebs¬ maschine 54 auf jeden beliebigen, gewünschten Wert gesenkt werden. Die Verstellbarkeit des Stellelementes in Pfeilrichtung 16 kann mit Hilfe der Einstellschraube 74 begrenzt und eingestellt werden.

Der zweite Betriebszustand ist in dem gewählten Ausführungsbeispiel der geregelte Fahrbetrieb. Im zweiten Betriebszustand ist das Bedien¬ element 2 betätigt und das Übertragungselement 4 ist in Richtung des Pfeiles 18 verschoben. Auch im zweiten Betriebszustand ist das Kupplungselement 80 mit dem Stellglied 100 wirkverbunden. Die Wegme߬ vorrichtungen 122, 124 übermitteln, je nach Stellposition des Be¬ dienelements 2, Meßsignale an die Steuereinrichtung 130. Die Steuer¬ einrichtung 130 empfängt weitere Meßsignale von den Wegmeßvor¬ richtungen 126, 128 und von den Sensoren 136. Aus diesen Meßsignalen und anhand einem der Steuereinrichtung 130 eingegebenen Programm übermittelt die Steuereinrichtung 130 Steuersignale an den Stellmotor 102 des Stellgliedes 100. Das Stellglied 100 stellt damit über das Kupplungselement 80 das Stellelement 44 in die gewünschte Stell¬ position..'

Sehr günstig ist, daß im zweiten Betriebszustand die Verstellung des Stellelementes 44 nicht unbedingt proportional zur Verstellung des Übertragungselementes 4 sein muß; d. h. die Übertragungsfunktion der Verstellung kann z. B. progressiv oder degressiv sein und es können die von den Sensoren 136 ausgehenden Meßsignale in beliebiger Weise Berücksichtigung finden.

Der dritte Betriebszustand ist der fahrgeschwindigkeitsgeregelte Betriebszustand. Im dritten Betriebszustand ist das Bedienelement 2 nicht betätigt. Von dem Geber 134 wird eine gewünschte Soll-Fahrge¬ schwindigkeit vorgegeben. Die Soll-Fahrgeschwindigkeit kann vom Fahrer über den Geber 134 vorgegeben werden. Über mindestens einen der Sensoren 136 wird die Ist-Fahrgeschwindigkeit überwacht und an die Steuereinrichtung 130 gemeldet.

Auch im dritten Betriebszustand ist das Kupplungselement 80 mit dem Stellglied 100 wirkverbunden. Über den Stellmotor 102 des Stell¬ gliedes 100 wird über das Kupplungselement 80 das Stellelement 44 in Richtung des Pfeiles 16 oder in Richtung des Pfeiles 18 so weit be¬ tätigt, bis die Ist-Fahrgeschwindigkeit der Soll-Fahrgeschwindigkeit entspricht. Die Soll-Fahrgeschwindigkeit kann darüber hinaus auch noch z . B . von Sensoren 136 , die durchdrehende Räder überwachen, beeinflußt werden. Bei Betätigung des Kupplungselementes 80 in Richtung des Pfeiles 18 bleibt der Mitnehmer 6 zunächst in Ruhe . Nach Überwindung des Betätigungsspieles 98 zwischen dem zweiten Anschlag 94 des Kupplungselementes 80 und dem zweiten Anschlag 40 des Mit¬ nehmers 6 wird der Mitnehmer 6 ebenfalls in Richtung des Pfeiles 18 betätigt. Dazu sind die Anschläge 40 , 94 am Mitnehmer 6 und am. Kupplungselement '-80 so angeordnet, daß, auch bei vollständig in Richtung des vierten Pfeiles 84 verschobenem Kupplungselement 80 , die beiden Anschläge 40 , 94 nach Überwinden des Betätigungspieles 98 gegenseitig zur Anlage kommen können. Damit kann auch im dritten Betriebszustand auch bei nicht betätigtem Bedienelement 2 über das am Mitnehmer 6 angebrachte Betätigungsmittel 32 auf das betätigbare Element 30 eingewirkt werden. Wird auf das betätigbare Element 30 verzichtet oder soll im dritten Betriebszustand das Element 30 un¬ beeinflußt bleiben, so sind die Anschläge 40 , 94 gegebenenfalls entbehrlich.

Der vierte Betriebszustand kann beispielsweise auch als Not-Leerlauf¬ betrieb bezeichnet werden. Im vierten Betriebszustand ist das Be¬ dienelement 2 ebenfalls nicht betätigt. Im vierten Betriebszustand besteht über das Kupplungselement 80 keine Wirkverbindung zwischen dem Stellelement 44 und dem Stellglied 100. Stattdessen ist das Kupplungselement 80 über die Zahnungen 34, 89 mit dem Mitnehmer 6 gekuppelt. Die Stellfeder 60 wirkt auf das Stellelement 44 in Richtung des Pfeiles 18. Die Rückstellfederung 20 wirkt auf

das Stellelement 44 in Pfeilrichtung 16. Die Rückstellfederung 20 ist stärker als die Stellfeder 60. Die Summe der Kräfte der Stellfeder 60 plus der Feder 70 ist größer als die Kraft der Rückstellfederung 20. Die Feder 70 wirkt jedoch nur solange die Schulter des Bolzens 72 nicht an dem Anschlag 69 des Federgehauses 64 anliegt über den Bolzen 72 auf das Stellelement 44 in Pfeilrichtung 18. Damit ist sicherge¬ stellt, daß im vierten Betriebszustand die Schulter des Bolzens 72 an dem Anschlag 69 des Federgehäuses 64 anliegt und daß darüber hinaus, wegen der Rückstellfederung 20, die Anschlagfläche 57 des Stell¬ elementes 44 an dem Bolzen 72 des Ruhestellungsanschlages 62 anliegt. Damit ist im vierten Betriebszustand die Stellposition des Stell¬ elementes 44 durch den Ruhestellungsanschlag 62 bestimmt. Wegen dem Außengewinde am Federgehäuse 64 des Ruhestellungsanschlages 62 kann über die Schlüsselfläche 66 der Ruhestellungsanschlag 62 in die Betätigungsrichtungen der Pfeile 16, 18 betätigt werden. Damit kann im vierten Betriebszustand die Stellposition des Stellelementes 44 über den Ruhestellungsanschlag 62 beliebig eingestellt werden. Die Stellposition des Stellelementes 44 wird man im vierten Betriebszu¬ stand so wählen, daß unter allen Bedingungen, auch bei sehr tiefen Temperaturen, ein einwandfreier Betrieb der Antriebsmaschine 54 sichergestellt ist. Zu beachten ist noch, daß man die Spiele 96, 97, 98 günstigerweise so groß wählen kann, daß bei maximaler Verstellung des Ruhestellungsanschlags 62 das Kupplungselement 80 nicht mit dem Mitnehmer 6 in Eingriff kommt.

Der fünfte Betriebszustand ist in dem gewählten Ausführungsbeispiel der Not-Fahrbetrieb. Im fünften Betriebszustand ist das Bedienelement 2 und damit das Ubertragungsele ent 4 mehr oder weniger in Richtung des Pfeiles 18 betätigt. Das Kupplungselement 80 ist in die durch den Pfeil 82 symbolisierte Verschieberichtung verschoben. Es besteht

somit keine Wirkverbindung zwischen dem Kupplungselement 80 und dem Stellglied 100. Das Kupplungselement 80 steht jedoch über die Zahnungen 34, 89 des Kupplungselementes 80 und des Mitnehmers 6 in Wirkverbindung mit dem Mitnehmer 6. Damit wird eine Betätigung des Bedienelementes 2 über das Übertragungselement 4 und über die Zahnungen 34, 89 auf das Kupplungselement 80 und damit auf das Stell¬ element 44 übertragen. Somit kann auch bei Ausfall der elektromecha¬ nischen Übertragungsmittel die Stellposition des Bedienelementes 2 auf die Stellposition des Stellelementes 44 übertragen werden und damit ein Betrieb der Antriebsmaschine 54 sichergestellt werden.

Wird die erfindungsgemäße Einrichtung z. B. in einem Kraftfahrzeug verwendet, so kann es gelegentlich vorkommen, daß die Antriebsma¬ schine 54-ein- größeres Antriebsdrehmoment auf die Antriebsräder aus¬ übt, als von den Antriebsrädern auf einen Fahruntergrund übertragen werden kann. In diesem Fall entsteht an den Antriebsrädern ein soge¬ nannter Antriebsschlupf. Es kann aber auch gelegentlich vorkommen, daß z. B. beim Loslassen des Bedienelementes 2 bei schlüpfrigem Fahruntergrund, ein auf die Antriebsräder übertragenes Bremsdreh¬ moment der Antriebsmaschine 54 so groß ist, daß es von den Antriebs¬ rädern nicht mehr auf den Fahruntergrund übertragen werden kann. In diesem Falle handelt es sich um einen sogenannten Bremsschlupf zwischen den Antriebsrädern und dem Fahruntergrund. Antriebsschlupf und Bremsschlupf kann durch einen der Sensoren 136 oder durch mehrere der Sensoren 136 erfaßt und der Steuereinrichtung 130 übermittelt werden.

Im zweiten und dritten, ggf. auch im ersten Betriebszustand kann bei Auftreten von Antriebsschlupf die Steuereinrichtung 130 über das Stellglied 100 das Stellelement 44 mehr in Richtung des Pfeiles 16, d. h. in Richtung geringerer Leistung der Antriebsmaschine 54

verstellen. Dies wird üblicherweise mit ASR (Antriebs-Schlupf-Re¬ gelung) bezeichnet. Da im ersten, zweiten und dritten Betriebszustand keine Wirkverbindung zwischen dem Kupplungselement 80 und dem Mit¬ nehmer 6 besteht, hat ASR vorteilhafterweise keinen Einfluß auf den Mitnehmer 6, auf das Übertragungselement 4, auf das Bedienelement 2 und auch keinen Einfluß auf das betätigbare Element 30.

Bei Auftreten von Bremsschlupf kann im ersten, zweiten und dritten Betriebszustand die Steuereinrichtung 130 über das Stellglied 100 und über das Kupplungselement 80 das Stellelement 44 mehr in Richtung des Pfeiles 18, d. h. in Richtung größerer Leistung der Antriebsmaschine 54 betätigen. Dies wird üblicherweise mit MSR (Motor-Schleppmo¬ ment-Regelung) bezeichnet. Bei MSR wird das Stellelement 44 normaler¬ weise nur/ein geringes- Stück in Richtung des Pfeiles 18 betätigt, so daß, wegen dem Betätigungsspiel 98 zwischen dem Anschlag 94 des Kup lungselementes 80 und dem zweiten Anschlag 40 des Mitnehmers 6, MSR normalerweise keinen Einfluß auf den Mitnehmer 6 und damit auf das betätigbare Element 30 hat. Soll auch bei MSR das betätigbare Element 30 beeinflußt werden, so kann das Betätigungsspiel 98 ent¬ sprechend kleiner ausgeführt sein. ASR und MSR kann so schnell ge¬ schehen, daß mitfahrende Personen nichts oder so gut wie nichts von dem Vorgang bemerken.

Die mechanischen Übertragungsmittel 4, 6, 8, 44, 80 dienen hauptsäch¬ lich dazu, um bei Ausfall der elektromechanischen Übertragungsmittel ein Weiterbetreiben der erfindungsgemäßen Einrichtung sicherzustellen.

Betreffend eines eventuellen Ausfalls der elektromechanischen Uber¬ tragungsmittel kann zwischen drei Fällen unterschieden werden.

Erster Fall:

Die elektromechanischen Übertragungsmittel fallen dann aus, wenn die Zahnung 89 des Kupplungselementes 80 der Zahnung 34 des Mitnehmers 6 genau gegenüber steht. In diesem Falle kann die Spannfeder 99 das Kupplungselement 80 problemlos in Richtung des Pfeiles 82 ver¬ schieben, bis die Zahnungen 34, 89 des Kupplungselemnetes 80 und des Mitnehmers 6 in Eingriff kommen. Damit ist, ggf. nach Überwindung des Spieles 96, ein Weiterbetreiben der erfindungsgemäßen Einrichtung im vierten bzw. fünften Betriebszustand sichergestellt.

Zweiter Fall:

Die elektromechanischen Übertragungsmittel fallen aus, wenn das Kupplungselement 80 beziehungsweise das Stellelement 44 mehr in Richtung des zweiten Pfeiles 18. betätigt sind, als es von dem Be¬ dienelement 2 vorgegeben ist. Dies kann zum Beispiel während auto¬ matischer Fahrgeschwindigkeitsregelung (dritter Betriebszustand) beziehungsweise bei einer degressiven Übertragungskennlinie .der Fall sein. Vor Ausfall der elektromechanischen Übertragungsmittel wird das Kupplungselement 80 mit Hilfe des Stellgliedes 100 in Pfeilrichtung 18 betätigt. Nach Überwindung des Betätigungsspieles 98 kommt das Kup lungselement 80 an dem zweiten Anschlag 40 des Mitnehmers 6 zur Anlage. Wird das Kupplungselement darüber hinaus mit Hilfe des Stell¬ gliedes 100 in Pfeilrichtung 18 betätigt, so wird der Mitnehmer 6 ebenfalls in Pfeilrichtung 18 mitgenommen und es vergrößert sich das erste Spiel 12 zwischen dem Mitnehmer 6 und der Verdickung 10 des Übertragungselements 4. Bei Ausfall der elektromechanischen Uber¬ tragungsmittel verstellt die Spannfeder 99 das Kupplungselement 80 in Pfeilrichtung 84. Das Kupplungselement 80 wird über die Zahnungen 34, 89 mit dem Mitnehmer 6 gekoppelt. Die Rückstellfederung 20 betätigt den Mitnehmer 6 und damit auch das Stellelement 44 in Pfeilrichtung 16, bis der Mitnehmer 6 nach Überwindung des ersten Spieles 12

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an der Verdickung 10 zur Anlage kommt beziehungsweise bis das Stell¬ element 44 die von dem Ruhestellungsanschlag 62 vorgegebene Ruhe¬ stellung erreicht. Damit ist sichergestellt, daß auch in diesem Fall ein Weiterbetreiben der erfindungsgemäßen Einrichtung sichergestellt ist.

Dritter Fall:

Die elektromechanischen Übertragungsmittel fallen aus, während das Bedienelement 2 und damit der Mitnehmer 6 weiter in Richtung des Pfeiles 18 betätigt sind als das Kupplungselement 80. Ist das Kupplungselement 80 gegenüber dem Mitnehmer 6 relativ wenig ver¬ schoben, das heißt, das erste Betätigungsspiel 97 zwischen den An¬ schlägen 38, 93 ist nicht überwunden, so kann bei Ausfall der elektromechanischen Übertragungsmittel die Spannfeder 99 das Kupplungselement 80 in Pfeilrichtung 82 verstellen und die Zahnungen 36, 89 können gegenseitig in Eingriff gelangen. Nun kann mit Hilfe der mechanischen Übertragungsmittel die Antriebsmaschine 54 weiter betrieben werden.

Ist mit Hilfe des Stellgliedes 100 vor Ausfall der elektromechani¬ schen Ubertragungsmittel das Kupplungselement 80 um mehr als das erste Betätigungsspiel 97 gegenüber dem Mitnehmer 6 in Pfeilrichtung 16 betätigt, so kommt bei Ausfall der elektromechanischen Über¬ tragungsmittel zunächst die Gleitfläche 92 an der Gleitfläche 39 des Mitnehmers 6 zur Anlage. Gleichzeitig aber betätigt die Stellfeder 60 das Stellelement 44 und damit das Kupplungselement 80 in Pfeil¬ richtung 18 und es verkleinert sich die Überlappung im Bereich der Gleitflächen 39, 92. Nach Überwindung der Überlappung der beiden Gleitflächen 39, 92 kann die Spannfeder 99 das Kupplungselement 80 weiter in Pfeilrichtung 82 verstellen und die beiden Zahnungen 34, 89 kommen gegenseitig in Eingriff. Damit ist sichergestellt, daß in diesem Fall bei Ausfall der elektromechanischen Übertragungsmittel die erfindungsgemäße Einrichtung mit Hilfe der mechanischen Uber¬ tragungsmittel weiterbetrieben werden kann.

Mit Wahl des Betätigungsspiels 97 erhält man verschiedene Möglich¬ keiten. Man kann zum Beispiel das erste Betätigungsspiel 97 relativ groß wählen. Dann bietet dies den Vorteil, daß bei Ausfall der elektromechanischen Ubertragungsmittel die Antriebsmaschine 54 nicht für den Fahrer überraschenderweise plötzlich wesentlich mehr Leistung abgibt. Das erste Betätigungsspiel 97 kann aber auch relativ klein gewählt werden. Dies bietet den Vorteil, daß bei Ausfall der elektro¬ mechanischen Übertragungsmittel auch im dritten Fall die Antriebs¬ maschine 54 mit Hilfe der mechanischen Übertragungsmittel bis zu ihrer vollen Leistungsabgäbe angesteuert werden kann. Je nach An¬ wendungsfall wird man das erste Betätigungsspiel 97 mehr oder weniger groß wählen. Ein mittleres Maß ist sicherlich am zweckmäßigsten.

Der dritte Fall kann eintreten, wenn die elektromechanischen Über- tragungsmittel z.B. im zweiten Betriebszustand innerhalb einer pro¬ gressiven Kennlinie oder während der erwähnten Antriebs-Schlupf-Re¬ gelung, der sogenannten ASR ausfallen.

Ein großer Vorteil der Erfindung ist, daß unabhängig davon, in welchem Fall die elektromechanischen Übertragungsmittel ausfallen, doch immer mindestens die Leistung zur Verfügung steht, die auch im Augenblick kurz vor Ausfall der elektromechanischen Übertragungs¬ mittel vorhanden ist. Auch wenn die elektromechanischen Übertragungs¬ mittel zum Beispiel während progressiver Kennlinie oder während ASR ausfallen, so kann das Stellelement 44 um höchstens den Betrag, den die Gleitfläche 92 des Kupplungselements 80 entlang der Gleitfläche 39 des Mitnehmers 6 entlanggleitet in Richtung des Pfeils 18, das heißt in Richtung größerer Leistung der Antriebsmaschine 54, be¬ tätigen. Auch ein ungewolltes Schließen der Drosselklappe 52 ist nicht möglich. Die Zahnung 89 des Kupplungselements 80 kann immer in die Zahnung 34 des Mitnehmers 6 einrasten.

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Besonders zweckmäßig ist es, die erfindungsgemäße Einrichtung so direkt wie möglich an dem Stellorgan 46 zu befestigen, daß das Stell¬ organ 46 und ein größter Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung eine Einheit bilden. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann durch das in der Zeichnung strichpunktiert angedeutete Gehäuse 142 geschützt werden. In dem Gehäuse 142 ist eine minimale Anzahl von Aussparungen erforderlich. Die Steuereinrichtung 130 kann sich innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 142 befinden.

Gegebenenfalls können die Kabel 140 oder ein Teil der Kabel 140 in einer Leitung zusammengefaßt werden. Die Verbindung der Kabel 140 kann z. B. durch eine sogenannte serielle Schnittstelle oder durch mehrere dieser Schnittstellen erfolgen. Die Schnittstellen können • z. B. durch sogenannte CAN-Bausteine realisiert werden.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wurde anhand eines Ausführungsbei¬ spieles erläutert, bei dem die Betätigungsrichtungen des Mitnehmers 6, des Stellelementes 44 und des Kupplungselementes 80 geradlinig und parallel zu den Pfeilen 16, 18 verlaufen. Genau so gut möglich, und bei vielen Anwendungsfallen eher günstiger, ist es, den Mitnehmer 6, das Kupplungselement 80 und das Stellelement 44 an Drehachsen zu lagern, wobei es besonders zweckmäßig sein kann, wenn alle Drehachsen in einer Linie fluchten. Der Mitnehmer 6, das Kupplungselement 80 und das Stellelement 44 führen dann keine Hin- und Herbewegungen parallel zu den Pfeilen 16, 18 aus, sondern sie führen mehr oder weniger große Schwenkbewegungen um die Drehachse aus. Eine Betätigung in Richtung des Pfeiles 16 bedeutet dann z. B. eine Schwenkbewegung in eine Drehrichtung und eine Betätigung in Richtung des Pfeiles 18 bedeutet dann eine Schwenkbewegung in entgegengesetzter Richtung. Sämtliche Bauteile können mehr oder weniger rund bzw. bogenförmig gestaltet sein.

Die Drosselklappe 52 des Stellorgans 46 ist üblicherweise schwenkbar gelagert. Deshalb ist es zweckmäßig, das Stellelement 44 ebenfalls schwenkbar auszuführen. Das Stellelement 44 ist zum Beispiel die Drosselklappenwelle der Drosselklappe 52. Besonders günstig ist es, die Drosselklappe 52, das Stellelement 44, das Kupplungselement 80, den Mitnehmer 6 und das Treibrad 106 des Stellgliedes 100 auf einer gegenseitig fluchtenden Achse anzuordnen. Der Mitnehmer 6, das Stellelement 44, das Kupplungselement 80 und das Treibrad 106 sind in diesem Falle scheibenartige Gebilde, welche um ihre gemeinsame Achse Schwenkbewegungen ausführen können. Die Verschieberichtungen des Kupplungselementes 80, welche in der Zeichnung durch die Pfeile 82, 84 angedeutet sind, verlaufen dann parallel zu der gemeinsamen Achse, d. h. weiterhin senkrecht zu den durch die Pfeile 16, 18 symboli¬ sierten Betätigungsrichtungen, welche in diesem Falle Schwenkbe¬ wegungen sind.

Der Stellmotor 102 des Stellgliedes 100 kann, wie beispielhaft dargestellt, seitlich vom Treibrad 106 angeordnet sein. Der Stellmotor 102 kann aber auch direkt mit dem Treibrad 106 fluchtend angeordnet sein. Der Stellmotor 102 kann z. B. ein linear oder rotatorisch wirkender Motor sein. Er kann seine Energie beispielhaft elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch beziehen. Anstatt dem Riemen 112 kann auch z. B. ein Zahnradgetriebe, ein Reibradgetriebe, Gestänge usw. vorgesehen werden.

Das Kupplungselement 80 kann in die durch den Pfeil 82 symbolisierte erste Verschieberichtung zusätzlich zu der Spannfeder 99 oder anstatt der Spannfeder 99 durch ein gestrichelt dargestelltes Kraftelement 150 verschoben werden. Das Kraftelement 150 kann z. B. ein Dauer¬ magnet, eine betätigbare Magnetspule, ein rotatorisch oder linear, pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betätigbares Element oder ebenfalls eine Feder sein. Auch der Elektromagnet 116 kann durch ein, wie das Kraftelement 150, beliebig ausführbares Element ersetzt werden. Je nach Anwendungsf ll für die erfindungsgemäße Einrichtung können der Elektromagnet bzw. das Element 116 und die Spannfeder 99 bzw. das Kraftelement 150 so ausgeführt sein, daß im bestromten Zustand des Elektromagneten 116 bzw. des Kraftelementes 150 das Kupplungselement 80 entweder.in die durch den Pfeil 82 symbolisierte erste Verschieberichtung oder aber in die durch den Pfeil 84 symbolisierte zweite Verschieberichtung verschoben wird. Aus Sicher¬ heitsgründen ist es zweckmäßig, die Einrichtung so auszuführen, daß bei Ausfall der elektromechanischen Ubertragungsmittel, zumindest der Elektromagnet 116 stromlos geschaltet wird und die Spannfeder 99 das Kupplungselement 80 mit dem Mitnehmer 6 verbinden kann.

Die über die Zahnungen 34, 89 formschlüssige Übertragungsmöglichkeit einer Verstellung des Mitnehmers 6 auf das Kupplungselement 80 kann durch eine reibkraftschlüssige Verbindungsmöglichkeit ersetzt werden. Besonders günstig ist es, die Oberflächen an den entsprechenden Be¬ rührstellen mit einem richtungsabhängigen Reibkraftbeiwert zu ver¬ sehen. Statt der im ersten Funktionszustand formschlüssigen Ver¬ bindung zwischen dem Kupplungselement 80 und dem Stellglied 100 kann auch eine reibkraftschlüssige Verbindungsmöglichkeit gewählt werden.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Rückstellfederung aus mehr als einer Feder besteht. Besteht die Rückstellfederung 20 zum

Beispiel aus zwei Federn, das heißt aus der ersten Feder 152 und aus der zweiten Feder 154 und dimensioniert man jede der beiden Federn 152, 154 so, daß jede dieser Federn 152, 154 allein das Betätigen des Mitnehmers 6 und damit auch der Drosselklappe 52 in Pfeilrichtung 16 besorgen kann, so ist ein sicheres Zurückstellen der Drosselklappe 52 auch bei Ausfall einer der beiden Federn 152, 154 sichergestellt. Besteht die Rückstellfederung 20 aus zwei Federn 152, 154, so muß zweckmäßigerweise jede der Federn 152, 154 die erforderliche Rück¬ stellkraft aufbringen können, das heißt, die Rückstellfederung 20 ist vorteilhafterweise doppelt so stark wie an sich erforderlich, aus¬ geführt. Besteht die Rückstellfederung 20 jedoch aus drei Federn 152, 154, 156 oder aus noch mehr Federn, so muß in vorteilhafterweise die Rückstellfederung 20, um die gleiche Sicherheit zu erbringen, weniger stark dimensioniert sein. Besteht die Rückstellfederung 20 zum Beispiel aus den drei Federn 152, 154, 156 und versagt eine der Federn 152, 154, 156, so ergibt sich ein einwandfreies Zurückholen der Drosselklappe 52, wenn die zwei verbleibenden Federn zusammen die erforderliche Rückstellkraft aufbringen können. Das heißt bei drei Federn 152, 154, 156 ist die Gesamtrückstellkraft der

Rückstellfederung 20 l,5mal größer als an sich erforderlich. Bei mehr als drei Federn fällt die Überdimensionierung der Rückstellfederung 20 noch geringer aus, trotzdem ist bei Ausfall einer der Federn 152, 154, 156 das Zurückholen des Stellelements 44 und damit der Drosselklappe 52 in Richtung kleinerer Leistung der Antriebsmaschine 54 sichergestellt.

In der Zeichnung sind die Federn 26, 60, 99, 152, 154 und 156 Zug¬ federn und die Feder 70 ist eine Druckfeder. Dies ist nur beispiel¬ haft. Die Federn können jede andere Ausführungsform haben. Sind die Mitnehmer 6, das Kupplungselement 80 und das Stellelement 44 rotatorisch gelagert, dann ist es besonders zweckmäßig, die Federn 26, 60, 70, 99, 152, 154 und 156 oder zumindest ein Teil davon in Form vo Biegefedern, insbesondere in Form von Spiralfedern auszu¬ bilden.

Weitere Angaben zu einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungs¬ gemäßen Einrichtung finden sich in einer Anmeldung mit dem Titel "Einrichtung mit einem eine Leistung einer Antriebsmaschine be¬ stimmenden Drosselorgan", die am Prioritätstag (22. August 1989) dieser Anmeldung beim Deutschen Patentamt angemeldet worden ist und das Aktenzeichen P 39 27 654.6 erhalten hat. Der Übersichtlichkeit wegen wird hier auf eine Wiederholung verzichtet. Das dort Geschriebene, insbesondere über die besonders zweckmäßige Ausgestaltung und Anordnung des Kupplungselementes 80, des Treibrades 106, des Elektromagneten 116 und der Spannfeder 99 gilt in vollem Umfang auch bei vorliegender Anmeldung.

Die Figur .2 zeigt eine erste Variante des Ausführunc f sbeispiels. In allen Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

In der Figur 2 ist im wesentlichen nur der Bereich mit dem Mitnehmer 6 und der ersten Seite 86 des Kupplungselementes 80 dargestellt. Hier sind die Verzahnungen 34, 89 in der Art von Schrägverzahnungen aus¬ geführt. Die Verzahnungen 34, 89 sind so ausgeführt, daß bei einer Bewegung des Kupplungselementes 80 in Richtung des Pfeils 18 relativ zu dem Mitnehmer 6, der Mitnehmer 6 dem Kupplungselement 80 keinen größeren Widerstand entgegensetzt, bis der zweite Anschlag 94 an dem zweiten Anschlag 40 zur Anlage kommt. Damit wird bei Ausfall der elektromechanischen Übertragungsmittel ermöglicht, daß die Stellfeder 60 das Kupplungselement 80 in Richtung des Pfeils 18 betätigen kann, bis die beiden Anschläge 40, 94 gegenseitig zur Anlage kommen. Dies bietet den Vorteil, daß auch bei Ausfall der elektromechanischen Übertragungsmittel die Antriebsmaschine 54 ihre volle Leistung er¬ bringen kann. Da die Zahnungen 34, 89 einer Relativbewegung des

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Kupplungselements 80 gegenüber dem Mitnehmer 6 einen gewissen Wider¬ stand entgegensetzen, geschieht die Relativbewegung nicht plötzlich, so daß die Drosselklappe 52 nicht schlagartig geöffnet wird und der Fahrer kann sich vorteilhafterweise auf die mit mäßigem Tempo zunehmende Leistung der Antriebsmaschine 54 einstellen.

Die Figur 3 zeigt eine weitere Variante des Ausführungsbeispiels nach Figur 1. Hier ist im Bereich zwischen dem Kupplungselement 80 und dem Mitnehmer 6 eine Art Freilauf 160 zwischengeschaltet. Der Freilauf 160 ist so vorgesehen, daß eine Bewegung des Kupplungselementes in Pfeilrichtung 18 ermöglicht wird, bis der zweite Anschlag 94 des Kupplungselements 80 an dem zweiten Anschlag 40 des Mitnehmers 6 zur Anlage kommt. Die Funktionsweise ist ähnlich wie sie anhand der Variante nach Figur 2 erläutert ist. Damit die Relatάvbewegung des Kupplungselements 80 gegenüber dem Mitnehmer 6 nicht zu ruckartig erfolgt, ist parallel zu dem Freilauf 160 gegebenenf lls ein Dämpfer¬ element 162 vorgesehen. Der Freilauf 160 ist zum Beispiel ein Klemm¬ rollenfreilauf und das Dämpferelement 162 wirkt zum Beispiel hydrau¬ lisch mit Hilfe einer viskosen Flüssigkeit.

Wie bereits weiter vorne erläutert, sind die Bauteile vorliegender Einrichtung normalerweise drehbar gelagerte Teile. Ebenso ist es mit einem Freilaufelement 164 an dem die Zahnung 34 vorgesehen ist. Dieses Freilaufelement 164 kann man sich am besten als Scheibe vor¬ stellen und am äußeren Rand dieser Scheibe verläuft die Z hnung 34, wobei die Zahnung 34 damit keinen Anfang und kein Ende hat.

Der Freilauf 160 und das Dämpferelement 162 können zum Beispiel im Bereich des Mitnehmers 6 zwischen dem Ubertragungselement 4 und der Zahnung 34, 89 oder zwischen der Zahnung 34, 89 und dem Stellelement 44 vorgesehen sein.




 
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