DE19612869A1 - Steuereinrichtung zum Steuern einer Leistung einer Antriebsmaschine - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Steuereinrichtung zum Steuern einer Leistung einer Antriebsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Steuereinrichtung (internationale Patentanmeldung WO 88/02064) gibt es ein Stellelement zum Steuern der Leistung einer Antriebsmaschine. Das Stellelement hat die Form einer Drosselklappe. Das Stellelement kann mit Hilfe eines Stellantriebs verstellt werden. Bei Ausfall des Stellantriebs bzw. bei abgeschaltetem Stellantrieb steht das Stellelement in einer Ruheposition. Die Ruheposition ist so bemessen, daß ein Notbetrieb der Antriebsmaschine möglich ist. Bei der bekannten Steuereinrichtung gibt es eine Rückstellfeder, die das Stellelement in Richtung Schließen des Saugkanals beaufschlagt. Eine als Notlauffeder wirkender zweite Feder beaufschlagt das Stellelement in Richtung Öffnen, bis das Stellelement die Ruheposition erreicht. Durch einen Anschlag, an dem die zweite Feder zur Anlage kommen kann, wird erreicht, daß die zweite Feder das Stellelement nur bis zur Ruheposition beaufschlagen kann.

Die bekannte Steuereinrichtung hat den Nachteil, daß eine zusätzliche, kräftige Feder erforderlich ist, was den Herstellungsaufwand und die Baugröße der bekannten Steuereinrichtung negativ beeinflußt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung zum Steuern einer Leistung einer Antriebsmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß die Federeinrichtung das Stellelement aus Richtung der ersten Endstellung als auch aus Richtung der zweiten Endstellung in die zwischen den beiden Endstellungen liegende Ruheposition verstellen kann. Dies verringert die Anzahl benötigter Federn, wodurch sich der Herstellungsaufwand und der benötigte Bauraum vorteilhafterweise deutlich verringert.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Steuereinrichtung möglich.

Sind das Stellelement und das Zwischenglied drehbar bzw. schwenkbar gelagert und treten die Wirkungen der Federeinrichtung als Drehmomente auf, dann können vorteilhafterweise durch einfaches Abstimmen der Radien die Wirkungen der Federeinrichtung sehr einfach abgestimmt werden.

Umfaßt die Übersetzung eine Getriebestufe zwischen dem Stellelement und dem Zwischenglied bzw. Zwischenrad, wobei diese Getriebestufe die Drehzahl vom Stellelement in Richtung des Zwischenglieds bzw. Zwischenrads erhöht, so kann diese Getriebestufe auf vorteilhafte Weise auch als Teil der Übersetzung der Drehzahl des Stellantriebs auf die Winkelgeschwindigkeit des Stellelements mitbenutzt werden.

Kommt die zweite Federanlenkung bzw. das entsprechend geformte, die zweite Federanlenkung bildende Federende der Federeinrichtung in der Ruheposition an dem Ruheanschlag zur Anlage, dann wird dadurch auf Vorteilhafte Weise die Anzahl der benötigten Bauteile weiter reduziert.

Ist der Ruheanschlag so festgelegt, daß, wenn der Ruheanschlag die Stellung des Stellelements bestimmt, sich das Stellelement in einer Stellung befindet in der die Antriebsmaschine im Notlauf arbeitet, dann hat dies den Vorteil, daß auch bei Ausfall des Stellantriebs ein Notbetrieb der Antriebsmaschine möglich ist. Auch kann bei länger abgestellter Antriebsmaschine die Drosselklappe nicht am Gaskanal festfrieren.

Ist der Stellantrieb über das Zwischenglied mit dem Stellelement verbunden, so bietet dies den Vorteil, daß zur Drehzahlreduzierung vom Stellantrieb auf das Stellelement die Getriebestufe zwischen dem Zwischenglied und dem Stellelement mitbenutzt werden kann.

Wird die Federeinrichtung zum axialen Spannen der Drosselklappenwelle mitbenutzt, so bietet dies den Vorteil, daß sich die Anzahl der benötigten Bauteile zusätzlich deutlich reduziert.

Zeichnung

Ausgewählte, besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1, 2, 3 und 6 in symbolhafter Form unterschiedliche Ausführungsbeispiele und die Fig. 4, 5, 7 und 8 verschiedene Einzelheiten und Ansichten unterschiedlicher Ausführungsbeispiele.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung kann bei jeder Antriebsmaschine verwendet werden, bei der die Leistung der Antriebsmaschine gesteuert werden soll. Die Antriebsmaschine kann entweder stationär aufgestellt sein, oder sie kann z. B. eine selbstfahrende Maschine, d. h. ein Fahrzeug sein. Die Antriebsmaschine ist beispielsweise ein Otto-Motor mit einem Saugkanal. In diesem Fall hat das Stellelement beispielsweise die Form einer Drosselklappe. Die Antriebsmaschine kann auch ein Dieselmotor sein, wobei es sich in diesem Fall bei dem Stellelement um einen Stellhebel zum Verstellen der Einspritzmenge der Einspritzpumpe handeln kann. Die Antriebsmaschine kann auch ein Elektromotor sein. Dann ist das Stellelement beispielsweise ein Hebel, mit dem die Bestromung des Elektromotors verändert werden kann.

Obwohl nicht allein darauf begrenzt, wird in der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele aus Vereinfachungsgründen angenommen, daß die erfindungsgemäße Steuereinrichtung in einem Fahrzeug mit einem Otto-Motor eingebaut sei.

Die Fig. 1 zeigt in symbolhafter Form ein erstes besonders ausgewähltes Ausführungsbeispiel.

Die Fig. 1 zeigt einen Gaskanal 2, ein Stellelement 4, einen Stellhebel 4a, eine Übersetzung 6 eines Getriebes, eine Federeinrichtung 8 mit einer Feder 8a, ein Zwischenglied 10, ein Anschlagstück 12, eine Getriebeübersetzung 14, einen Stellantrieb 16, eine elektrische Leitung 18, einen Ruheanschlag 20, einen ersten Endstellungsanschlag 21 und einen zweiten Endstellungsanschlag 22.

Der Gaskanal 2 führt beispielsweise von einem nicht dargestellten Luftfilter zu Brennräumen der nicht dargestellten Antriebsmaschine. Durch den Gaskanal 2 strömt beispielsweise Luft oder ein Kraftstoff-Luft-Ge­ misch. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Stellelement 4 die Form eines Schiebers 4b. Mit dem Schieber 4b kann der freie Querschnitt des Gaskanals 2 mehr oder weniger geöffnet werden.

In der Zeichnung sind ein Pfeil 24 und ein in entgegengesetzte Richtung weisender Pfeil 26 eingezeichnet. Beim bevorzugt ausgewählten Ausführungsbeispiel bedeutet eine Verstellung des Stellelements 4 in Richtung des Pfeils 24 eine Vergößerung des freien Querschnitts durch den Gaskanal 2 und damit eine Vergrößerung der von der Antriebsmaschine geforderten Leistung. Verstellung in Richtung des Pfeils 26 bedeutet Verringerung der Leistung der Antriebsmaschine.

Der Stellantrieb 16 ist beispielsweise ein Elektromotor, vorzugsweise ein schnellaufender Gleichstrommotor. Der Stellantrieb 16 kann das Zwischenglied 10, das Stellelement 4 mit dem Stellhebel 4a und dem Schieber 4b in Richtung des Pfeils 24 verstellen, bis der Stellhebel 4a an dem gehäusefesten zweiten Endstellungsanschlag 22 zur Anlage kommt, und in Richtung des Pfeils 26, bis der Schieber 4b an dem gehäusefesten ersten Endstellungsanschlag 21 zur Anlage kommt.

Die Feder 8a der Federeinrichtung 8 ist über eine erste Federanlenkung 31 unmittelbar mit dem Stellhebel 4a des Stellelements 4 verbunden, und über eine zweite Federanlenkung 32 ist die Feder 8a der Federeinrichtung 8 mit dem Anschlagstuck 12 verbunden.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel setzt sich die Übersetzung 6 zusammen aus einer ersten Getriebestufe 6a und einer zweiten Getriebestufe 6b.

Zwischen dem Anschlagstück 12 und dem Zwischenglied 10 gibt es im Bereich der zweiten Getriebestufe 6b einen der zweiten Federanlenkung 32 wirkungsmäßig zugeordneten Anschlag 32b und einen dem Zwischenglied 10 wirkungsmäßig zugeordneten Anschlag 10b. An dem Anschlagstuck 12 gibt es einen weiteren, ebenfalls der zweiten Federanlenkung 32 wirkungsmäßig zugeordneten Anschlag 32a. Mit dem Anschlag 32a kann das Anschlagstuck 12 am Ruheanschlag 20 zur Anlage kommen.

Wie die Fig. 1 zeigt können die bewegbaren Teile geradlinige Bewegungen ausfuhren. Es sei aber darauf hingewiesen, daß das Stellelement 4 mit dem Stellhebel 4a, das Zwischenglied 10 und das Anschlagstück 12 auch drehbar bzw. schwenkbar gelagert sein können. Zwecks besserem Verständnis wird bei der nachfolgenden Beschreibung angenommen, daß die genannten Teile drehbar gelagert sind.

Die erste Getriebestufe 6a übersetzt die Drehzahl des mit dem Stellelement 4 drehfest verbundenen Stellhebels 4a in eine Drehzahl des Zwischenglieds 10. Die erste Getriebestufe 6a ist beispielsweise so ausgelegt, daß sich das Zwischenglied 10 um vier Winkeleinheiten (beispielsweise 4°) dreht, wenn sich der Stellhebel 4a um eine Winkeleinheit (beispielsweise 1°) dreht. Das heißt, die Übersetzung der Drehzahl vom Stellelement 4 auf das Zwischenglied 10 beträgt eins zu vier (1 : 4). Mit der so ausgelegten Getriebestufe 6a wird das Drehmoment so umgeformt, daß das auf das Zwischenglied 10 wirkende Drehmoment ein Viertel (1/4) des von der Federeinrichtung 8 auf das Stellelement 4 ausgeübten Drehmoments beträgt. Das heißt, die Übersetzung des Drehmoments vom Stellelement 4 auf das Zwischenglied 10 beträgt vier zu eins (4 : 1). Mit anderen Worten, die Federeinrichtung 8 wirkt über die erste Federanlenkung 31 auf das Zwischenglied 10 in Richtung des Pfeils 26, wobei das Drehmoment der Federeinrichtung 8 auf das Zwischenglied 10 durch die erste Getriebestufe 6a um fünfundsiebzig Prozent (75%) auf fünfundzwanzig Prozent (25%) reduziert wird.

Die zweite Getriebestufe 6b kann beispielsweise so ausgelegt sein, daß die zweite Getriebestufe 6b eine Schwenkbewegung des Anschlagstücks 12 um vier Winkeleinheiten (z. B. 4°) umformt in eine Schwenkbewegung des Zwischenglieds 10 um sieben Winkeleinheiten (z. B. 7°) Dies hat zur Folge, daß das in Richtung des Pfeils 24 wirkende Drehmoment der Federeinrichtung 8, über die Federanlenkung 32, über das Anschlagstück 12, über den Anschlag 32b, über den Anschlag 10b auf das Zwischenglied 10 auf siebenundfünfzig Prozent (4/7 = 0,57 bzw. 57%) reduziert wird. Die Federeinrichtung 8 kann bei diesem Ausführungsbeispiel über die zweite Federanlenkung 32 mit siebenundfünfzig Prozent (57%) auf das Zwischenglied 10 einwirken, solange das Anschlagstück 12 mit seinem Anschlag 32a vom Ruheanschlag 20 abgehoben hat.

Ist der Stellantrieb 16 nicht bestromt, wird vom Stellantrieb 16 also kein Drehmoment ausgeübt, dann befindet sich der Anschlag 32a des Anschlagstücks 12 am Ruheanschlag 20 und der Anschlag 10b liegt am Anschlag 32b. Dann befindet sich das Stellelement 4, ebenso wie die anderen bewegbaren Teile, in einer Ruheposition. Die Ruheposition befindet sich in einer Zwischenstellung zwischen dem ersten Endstellungsanschlag 21 und dem zweiten Endstellungsanschlag 22. Die Zeichnung zeigt das Stellelement 4, ebenso wie die anderen bewegbaren Teile, in der Ruheposition. Ausgehend von der Ruheposition kann der Stellantrieb 16 das Stellelement 4 in Richtung des Pfeils 24 bis zum Endstellungsanschlag 22, d. h. bis der Stellhebel 4a an dem zweiten Endstellungsanschlag 22 zur Anlage kommt, und in Richtung des Pfeils 26 bis zum Endstellungsanschlag 21, d. h. bis der Schieber 4b, der auch eine Drosselklappe sein kann, an dem ersten Endstellungsanschlag 21 zur Anlage kommt, verstellen.

Wenn sich das Stellelement 4 links von der in der Fig. 1 dargestellten Ruheposition befindet, dann hat das Anschlagstück 12 vom Ruheanschlag 20 abgehoben und die Federeinrichtung 8 kann über die zweite Federanlenkung 32 auf das Zwischenglied 10 in Richtung des Pfeils 24 mit den oben beispielhaft berechneten siebenundfünfzig Prozent (57%) des ursprünglichen Drehmoments wirken. Gleichzeitig aber wirkt die Federeinrichtung 8 auch über die erste Federanlenkung 31 in Richtung des Pfeils 26 auf das Zwischenglied 10 mit fünfundzwanzig Prozent (25%) des ursprünglichen Drehmoments, so daß als Überschuß ein in Richtung des Pfeils 24 wirkendes Drehmoment auf das Zwischenglied 10 einwirkt. Mit den beispielhaft angenommenen Übersetzungsverhältnissen beträgt das resultierende Drehmoment auf das Zwischenglied 10 in Richtung des Pfeils 24 zweiunddreißig Prozent (57% minus 25% = 32%) des von der Federeirichtung 8 erzeugten Drehmoments.

Wenn sich das Stellelement 4 rechts von der in der Fig. 1 dargestellten Ruheposition befindet, dann liegt das Anschlagstück 12 am Ruheanschlag 20 an, und der Anschlag 10b hat vom Anschlag 32b abgehoben. Da sich in dieser Position des Stellelements 4 die zweite Federanlenkung 32 am Ruheanschlag 20 abstützt, kann nur die erste Federanlenkung 31 mit fünfundzwanzig Prozent (25%) auf das Zwischenglied 10 in Richtung des Pfeils 26 einwirken.

Wird der Stellantrieb 16 über die elektrische Leitung 18 bestromt, dann kann der elektrische Stellantrieb 16 über die Getriebeübersetzung 14, über das Zwischenglied 10, über die Getriebestufe 6a, über den Stellhebel 4a das Stellelement 4 ausgehend von der in der Fig. 1 dargestellten Ruheposition sowohl in Richtung des Pfeils 26 (nach links) als auch in Richtung des Pfeils 24 (nach rechts) verstellen, bis das Stellelement 4 am ersten Endstellungsanschlag 21 oder am zweiten Endstellungsanschlag 22 zur Anlage kommt.

Befindet sich das Stellelement 4 links von der in der Fig. 1 dargestellten Ruheposition und wird dann der Stellantrieb 16 ausgeschaltet, dann verstellt die Federeinrichtung 8 das Zwischenglied 10 in Richtung des Pfeils 24, bis der Anschlag 32a am Ruheanschlag 20 anliegt. Dabei wird über die Getriebestufe 6a das Stellelement 4 bis zur Ruheposition mitverstellt.

Hat der Stellantrieb 16 das Stellelement 4, ausgehend von der in der Fig. 1 dargestellten Ruheposition nach rechts verstellt, und wird dann der Stellantrieb 16 abgeschaltet oder wird er durch einen Defekt wirkungslos, dann verstellt die Federeinrichtung 8 das Stellelement 4 in Richtung des Pfeils 26 (nach links), bis der Anschlag 10b am Anschlag 32b zur Anlage kommt und bis sich das Stellelement 4 wieder in der in der Fig. 1 dargestellten Ruheposition befindet.

Bewegungen des Zwischenglieds 10 führen zu entsprechenden Bewegungen des Stellelements 4. Die Bewegungen des Stellelements 4 sind über die Getriebestufe 6a unmittelbar an die Bewegungen des Zwischenglieds 10 gekoppelt. Durch die Getriebestufe 6a gibt es eine Übersetzung zwischen den Bewegungen des Stellelements 4 und den Bewegungen des Zwischenglieds 10.

Die Fig. 2 zeigt in symbolhafter Form eine weitere beispielhaft ausgewählte Möglichkeit zur Ausführung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.

In allen Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Sofern nichts Gegenteiliges erwähnt bzw. in der Zeichnung dargestellt ist, gilt das anhand eines der Figuren Erwähnte und Dargestellte auch bei den anderen Ausführungsbeispielen. Sofern sich aus den Erläuterungen nichts anderes ergibt, sind die Einzelheiten der verschiedenen Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar.

Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine Bewegung des Anschlagstücks 12 in eine winkelmäßig gleich große Bewegung auf das Zwischenglied 10 übertragen. Mit anderen Worten, bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird an der zweiten Getriebestufe 6b eine Schwenkbewegung des Anschlagstücks 12 eins zu eins in eine Schwenkbewegung des Zwischenglieds 10 übertragen, weshalb bei der symbolhaften Darstellungsweise der Fig. 2 bei der Getriebestufe 6b der in der Fig. 1 gezeigte Kasten nicht dargestellt ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Getriebestufe 6a der Übersetzung 6 beispielsweise so ausgelegt, daß eine Schwenkbewegung des Stellhebels 4a um zwei Winkeleinheit (z. B. 2°) umgeformt wird in eine Drehbewegung des Zwischenglieds 10 um fünf Winkeleinheiten (beispielsweise 5°).

Wenn sich bei diesem Ausführungsbeispiel das Stellelement 4 links von der in der Fig. 2 dargestellten Ruheposition befindet, dann wirkt die Federeinrichtung 8 wegen der Übersetzung eins zu eins an der zweiten Getriebestufe 6b mit unvermindertem Drehmoment in Richtung des Pfeils 24 auf das Zwischenglied 10 und über die erste Federanlenkung 31 in Richtung des Pfeils 26 wegen der Übersetzung an der ersten Getriebestufe 6a mit vierzig Prozent (2/5 = 0,4 bzw. 40%) des von der Federeinrichtung 8 erzeugten Drehmoments, so daß das Zwischenglied 10 mit sechzig Prozent (100% minus 40% = 60%) des von der Federeinrichtung 8 erzeugten Drehmoments in Richtung des Pfeils 24 bewegt wird, bis das Anschlagstück 12 am Ruheanschlag 20 zur Anlage kommt.

Rechts von der Ruheposition wird das Zwischenglied 10 in Richtung des Pfeils 26 mit 40% des von der Federeinrichtung 8 erzeugten Drehmoments beaufschlagt.

Die Fig. 3 zeigt symbolhaft ein weiteres bevorzugt ausgewähltes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.

Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird auf eine Umwandlung der Drehzahl zwischen dem Stellhebel 4a und dem Zwischenglied 10 verzichtet. Die erste Getriebestufe 6a ist so ausgeführt, daß eine Schwenkbewegung bzw. eine Drehbewegung des Stellelements 4 in eine betragsmäßig gleich große Schwenkbewegung bzw. Drehbewegung, d. h. eins zu eins, auf das Zwischenglied 10 übertragen wird. In der Fig. 3 ist der in der Fig. 1 die erste Getriebestufe 6a symbolisierende rechteckige Kasten durch rechteckige Zacken symbolhaft ersetzt, was symbolisieren soll, daß das Stellelement 4 und das Zwischenglied 10 bewegungsmäßig aneinander gekoppelt sind und die Übersetzung eins zu eins beträgt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Getriebestufe 6b der Übersetzung 6 beispielsweise so ausgelegt, daß eine Drehbewegung des Anschlagstücks 12 um zwei Winkelgrade (z. B. 2°) eine Drehbewegung des Zwischenglieds 10 um eine Winkeleinheit (1°) ergibt. Dies hat zur Folge, daß die Federeinrichtung 8 über die zweite Federanlenkung 32 auf das Zwischenglied 10 mit zweihundert Prozent (200%) des von der Federeinrichtung 8 erzeugten Drehmoments wirkt (nach rechts). Nach links wirkt die Federeinrichtung 8 über die erste Federanlenkung 31 auf das Zwischenglied 10 mit hundert Prozent (100%) Drehmoment. Dies bewirkt, wenn sich das Stellelement 4 links von der in der Fig. 3 dargestellten Ruheposition befindet, daß das Zwischenglied 10 von der Federeinrichtung 4 in Richtung des Pfeils 24 mit hundert Prozent (200% minus 100% = 100%) beaufschlagt wird, bis der Anschlag 32a am Ruheanschlag 20 zur Anlage kommt. Rechts von der Ruheposition wird das Zwischenglied 10 mit hundert Prozent (100%) des von der Federeinrichtung 4 erzeugten Drehmoment in Richtung des Pfeils 26 beaufschlagt.

Die Fig. 4 und 5 zeigen beispielhaft Einzelheiten, wie das in der Fig. 1 in eher symbolhafter Form dargestellte Ausführungsbeispiel praktisch ausgeführt sein kann.

Bei dem in der Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt das Stellelement 4 eine Drosselklappe 4d und eine Drosselklappenwelle 4w. Die Drosselklappe 4d ist über eine Befestigungsschraube 4s fest mit der Drosselklappenwelle 4w verbunden. Ein Zahnsegment 4z ist mit der Drosselklappenwelle 4w fest verbunden. Die Drosselklappe 4d, die Drosselklappenwelle 4w und das Zahnsegment 4z haben die gleiche Funktion wie der in der Fig. 1 gezeigte Stellhebel 4a und der am Stellhebel 4a befestigte Schieber 4b.

Die Fig. 4 zeigt ein Gehäuse 36. Das Gehäuse 36 hat vorzugsweise die Form eines Drosselklappenstutzens und dient als Drosselklappenstutzen. Am Gehäuse 36 wird ein Getrieberaum 36r gebildet. Der Getrieberaum 36r ist mit Hilfe eines Deckels 36d abgedeckt. Der Deckel 36d gehört zum Gehäuse 36.

Die Drosselklappenwelle 4w ist über ein Lager 34 in dem Gehäuse 36 drehbar bzw. schwenkbar gelagert. Die Drosselklappenwelle 4w hat eine Drehachse 4x. Im Gehäuse 36 gibt es eine Eindrehung 36a zur Aufnahme des Lagers 34. Das Lager 34 hat einen Außendurchmesser, der so auf die Eindrehung 36a abgestimmt ist, daß das Lager 34 nach seiner Einpressung in die Eindrehung 36a starr mit dem Gehäuse 36 verbunden ist. Dadurch kann das Lager 34 die Drosselklappenwelle 4w sowohl in radialer als auch in axialer Richtung halten. Das Lager 34 ist beispielsweise ein Gleitlager.

Wie die Fig. 4 zeigt, hat das Zwischenglied 10 die Form eines Zahnrades mit einer ersten Verzahnung 10g mit einem großen Radius und einer zweiten Verzahnung 10k mit einem kleinen Radius. Das Zwischenglied 10 ist auf einer mit dem Gehäuse 36 fest verbundenen Achse 38 drehbar gelagert.

Das mit der Drosselklappenwelle 4w fest verbundene Zahnsegment 4z hat eine Außenverzahnung 4k. Zum Verstellen der Drosselklappe 4d reichen üblicherweise 90°, so daß für die Außenverzahnung 4k üblicherweise ein Winkelbogen von etwa 110° ausreicht.

Das Anschlagstück 12 besitzt eine Durchgangsbohrung 12d. Das Anschlagstück 12 ist mit Hilfe der Durchgangsbohrung 12d auf der Drosselklappenwelle 4w frei drehbar gelagert.

Die Federeinrichtung 8 umfaßt eine schraubenförmig gewundene Drehfeder 8d. Die Drehfeder 8d der Federeinrichtung 8 hat ein am Zahnsegment 4z angreifendes erstes Federende 8e und ein am Anschlagstück 12 angreifendes zweites Federende 8f. An der Stelle, wo das Federende 8e am Zahnsegment 4z angreift, bildet sich die erste Federanlenkung 31, und dort, wo das zweite Federende 8f am Anschlagstück 12 angreift, befindet sich die zweite Federanlenkung 32. Die Federeinrichtung 8 kann über die Federenden 8e und 8f ein Drehmoment auf das Zahnsegment 4z des Stellelements 4 und auf das Anschlagstück 12 ausüben.

Die Federeinrichtung 8 kann anstatt nur der einen Drehfeder 8d auch zwei oder drei oder mehr einzelne Federn umfassen. Diese mehrere Federn können so dimensioniert sein, daß bei einem Ausfall einer der Federn der Rest der Federn stark genug ist, um das Stellelement 4 in die Ruheposition zurückzustellen.

In dem Getrieberaum 36r befinden sich u. a. das Zwischenglied 10, das Anschlagstück 12, die Federeinrichtung 8, das Zahnsegment 4z und ein Winkelsensor 40. Ein Teil des Winkelsensors 40 ist fest mit dem Deckel 36 verbunden und ein Teil des Winkelsensors 40 befindet sich am Zahnsegment 4z. Der Winkelsensor 40 kann die jeweilige Drehposition der Drosselklappe 4d sensieren.

Die Federeinrichtung 8 erzeugt ein Drehmoment um die Drehachse 4x über die Federanlenkung 31 und über das Zahnsegment 4z auf das Stellelement 4 und ein entgegengerichtetes Drehmoment über die zweite Federanlenkung 32 auf das Anschlagstück 12. Die Länge der Drehfeder 8d ist so dimensioniert, daß die Federeinrichtung 8 zusätzlich zu diesem Drehmoment eine Kraft axial zur Drehachse 4x erzeugt. Diese Kraft ist bestrebt, das Zahnsegment 4z und das Anschlagstück 12 axial auseinanderzudrücken. Dadurch wird das Anschlagstück 12 axial gegen das im Gehäuse 36 fest eingepreßte Lager 34 gedrückt (in der Fig. 4 nach links). Gleichzeitig drückt die Federeinrichtung 8 über das Zahnsegment 4z die Drosselklappenwelle 4w nach rechts. Zum Auffangen dieser axialen Kraft der Federeinrichtung 8 auf die Drosselklappenwelle 4w ist in der Drosselklappenwelle 4w ein Einstich 4e mit einer eingelegten Sicherungsscheibe 34a vorgesehen. Die Sicherungsscheibe 34a stützt sich einerseits am Rand des Einstichs 4e ab und wird andererseits von der Federeinrichtung 8 axial gegen das Lager 34 gedrückt (in der Fig. 4 nach rechts). Wie bereits erwähnt, ist das Lager 34 durch Einpressung fest mit dem Gehäuse 36 verbunden. Durch die von der Federeinrichtung 8 hervorgerufene axiale Vorspannung auf die Drosselklappenwelle 4w ist die Drosselklappe 4d in axialer Richtung exakt positioniert.

Wie das Ausführungsbeispiel zeigt, kann die Federeinrichtung 8 sowohl zur Erzeugung eines Drehmoments als auch zur axialen Fixierung der Drosselklappe 4d gegenüber dem Gaskanal 2 dienen.

Die Fig. 5 zeigt einen Blick in Richtung eines in der Fig. 4 eingezeichneten und mit V bezeichneten Pfeils. In der Fig. 5 sind der besseren Übersichtlichkeit wegen der Deckel 36d und das Gehäuse 36 nicht dargestellt. Vom Gehäuse 36 sind in der Fig. 5 nur der an das Gehäuse 36 angeformte Ruheanschlag 20 und die ebenfalls an das Gehäuse 36 angeformten Endstellungsanschläge 21 und 22 gezeigt.

Wie die Fig. 5 zeigt, wird die Stellbewegung des Stellelements 4 in Richtung des Pfeils 24 begrenzt, wenn ein am Zahnsegment 4z vorgesehener Anschlag am gehäusefesten zweiten Endstellungsanschlag 22 zur Anlage kommt. Die Drehbewegung des Stellelements 4 in Richtung des Pfeils 26 wird durch einen am Zahnsegment 4z vorgesehenen Anschlag begrenzt, der an dem gehäusefesten ersten Endstellungsanschlag 21 zur Anlage kommen kann. Es ist aber auch möglich, die Schwenkbewegung des Stellelements 4 in Richtung des Pfeils 26 dadurch zu begrenzen, daß die Drosselklappe 4d (Fig. 4) am Gaskanal 2 anläuft. Entsprechend ist es bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem der der Drosselklappe 4d entsprechende Schieber 4b bei Bewegung in Richtung des Pfeils 26 an dem Gaskanal 2 anschlägt, an dem sich der erste Endstellungsanschlag 21 befindet.

Wird das fest mit der Drosselklappe 4d verbundene Zahnsegment 4z in Richtung des Pfeils 26 (Fig. 5) gedreht, dann wird der Gaskanal 2 (Fig. 4) geschlossen und die Leistung der Antriebsmaschine wird reduziert. Eine Drehung des Zahnsegments 4z in Richtung des Pfeils 24 öffnet den Gaskanal 2 und erhöht die Leistung der Antriebsmaschine.

Der elektrische Stellantrieb 16 kann über das Zwischenglied 10 das Zahnsegment 4z des Stellelements 4 in Richtung des Pfeils 26 verstellen, bis das Zahnsegment 4z (Fig. 5) oder der Schieber 4b (Fig. 1) oder die Drosselklappe 4d an dem ersten Endstellungsanschlag 21 zur Anlage kommt. In entgegengesetzter Richtung (in Richtung des Pfeils 24) kann der Stellantrieb 16 das Stellelement 4 verdrehen, bis das Zahnsegment 4z an dem zweiten Endstellungsanschlag 22 zur Anlage kommt (Fig. 5). Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise so ausgelegt, daß die Antriebsmaschine mit minimaler Leistung arbeitet, wenn sich das Stellelement 4 am ersten Endstellungsanschlag 21 befindet, und befindet sich das Stellelement 4 am zweiten Endstellungsanschlag 22, dann arbeitet die Antriebsmaschine mit maximaler Leistung.

Die Federeinrichtung 8 wirkt über die erste Federanlenkung 31 über die Außenverzahnung 4k auf das Zwischenglied 10, und daneben wirkt die Federeinrichtung 8 über die zweite Federanlenkung 32 über das Anschlagstück 12 über den Anschlag 32b auf das Zwischenglied 10. Weil der Radius der Außenverzahnung 4k größer ist als der Radius der Berührung zwischen den beiden Anschlägen 10b und 32b, ergibt sich von der Federeinrichtung 8 ein resultierendes Drehmoment auf das Zwischenglied 10, wie es anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert wurde. Da das Zwischenglied 10 über die Verzahnungen 10k, 4k in Wirkeingriff mit dem Stellelement 4 ist, ergibt sich auf das Stellelement 4 ein resultierendes Drehmoment in Richtung des Pfeils 24, wenn sich das Stellelement 4 zwischen der dargestellten Ruheposition und dem ersten Endstellungsanschlag 21 befindet, und es ergibt sich ein Drehmoment auf das Stellelement 4 in Richtung des Pfeils 26, wenn sich das Stellelement 4 zwischen der dargestellten Ruheposition und dem zweiten Endstellungsanschlag 22 befindet.

Um die Übersetzung 6 mit den Getriebestufen 6a, 6b in der anhand der Fig. 1 beschriebenen Größenordnung zu erhalten, macht man den Radius der Außenverzahnung 4k (Fig. 5) viermal so groß wie den Radius der Verzahnung 10k, was von der Federanlenkung 31 auf das Zwischenglied 10 eine Drehzahlübersetzung von eins zu vier (1 : 4) bzw. eine Drehmomentübersetzung von vier zu eins (4 : 1) ergibt. Und man macht den Radius des Anschlags 32b im Verhältnis zum Radius des Anschlags 10b im Verhältnis sieben zu vier (7 : 4), was von der zweiten Federanlenkung 32 auf das Zwischenglied 10 eine Drehzahlübersetzung von vier zu sieben (4 : 7) bzw. eine Drehmomentübersetzung von sieben zu vier (7 : 4) ergibt.

Um die anhand der Fig. 2 beschriebene Übersetzung 6 mit der Getriebestufe 6a zu erhalten, wählt man den Radius des Anschlags 10b genauso groß wie den Radius des Anschlags 32b, und man macht den Radius der Außenverzahnung 4k zweieinhalb (2,5) mal so groß wie den Radius der Verzahnung 10k.

Um die anhand der Fig. 3 beschriebenen Verhältnisse bei der Übersetzung 6 mit der Getriebestufe 6b zu erhalten, wählt man den Radius der Außenverzahnung 4k genauso groß wie den Radius der Verzahnung 10k, und man macht den Radius des Anschlags 10b doppelt so groß wie den Radius des Anschlags 32b.

Es sei nochmals auf die Fig. 1 hingewiesen und erwähnt, daß man die beabsichtigte Wirkung der Federeinrichtung 8 auch dann erhält, wenn man über die erste Getriebestufe 6a die Drehzahl der ersten Federanlenkung 31 auf das Zwischenglied 10 etwas erhöht und gleichzeitig über die zweite Getriebestufe 6b die Drehzahl der zweiten Federanlenkung 32 auf das Zwischenglied 10 etwas absenkt.

Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, steht der elektrische Stellantrieb 16 über ein Zahnrad 16a über die Verzahnung 10g in Wirkeingriff mit dem Zwischenglied 10 und über die Verzahnung 10k und die Außenverzahnung 4k in Wirkeingriff mit dem Stellelement 4. Damit der Stellantrieb 16 möglichst klein baut, wird für den Stellantrieb 16 ein Elektromotor, insbesondere ein Gleichstrommotor, mit hoher Drehzahl verwendet. Wie die Zeichnung erkennen läßt, wird die Drehzahl des Stellantriebs 16 über zwei Stufen auf die Drosselklappenwelle 4w übertragen. Die Getriebeübersetzung 14 ist die erste Stufe, und die Getriebestufe 6a der Übersetzung 6 ist die zweite Stufe. Da die verschiedenen Getriebestufen der erfindungsgemäß ausgeführten Steuereinrichtung im wesentlichen auch zur Reduktion der hohen Drehzahl des Stellantriebs 16 auf eine kleine Drehzahl der Drosselklappenwelle 4w mitverwendet werden können, sind bei der Steuereinrichtung insgesamt wenig Teile erforderlich. Es besteht der große Vorteil, daß die Federeinrichtung 8, die vorzugsweise aus einer einzigen Feder bestehen kann, das Stellelement 4 in beiden Drehrichtungen, d. h. in Richtung der beiden Pfeile 24 und 26, in die Ruheposition verstellen kann. Es ist keine zusätzliche Feder erforderlich.

Nachfolgend zeigen die Fig. 6, 7 und 8 beispielhaft Möglichkeiten, wie auf das in den Fig. 1 bis 5 gezeigte Anschlagstück 12 verzichtet werden kann.

Die Fig. 6 zeigt in symbolhafter Form eine weitere beispielhaft ausgewählte, besonders vorteilhafte Möglichkeit zur Ausführung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.

Bei dem in der Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Federende 8f der Federeinrichtung 8 im Bereich der zweiten Federanlenkung 32 so ausgebildet, daß das Federende 8f, wenn sich das Stellelement 4 in der in der Zeichnung dargestellten Ruheposition befindet, sowohl am Ruheanschlag 20 als auch an dem dem Zwischenglied 10 zugeordneten Anschlag 10b anliegen kann.

Wenn der Stellantrieb 16 das Stellelement 4 aus der dargestellten Ruheposition in Richtung des Endstellungsanschlags 22 verstellt, dann hebt der Anschlag 10b vom am Federende 8f vorgesehenen Anschlag 32b ab, und die Federeinrichtung 8 wirkt auf das Stellelement 4 in Richtung des ersten Endstellungsanschlags 21 (Pfeil 26).

Wenn der Stellantrieb 16 das Stellelement 4 aus der in der Zeichnung dargestellten Ruheposition in Richtung des ersten Endstellungsanschlags 21 (Pfeil 26) verstellt, dann wird die Federanlenkung 32 vom Zwischenglied 10 über die Anschläge 10b, 32b in Richtung des Pfeils 26 mitgenommen, und der Anschlag 32a am Federende 8f der Federeinrichtung 8 hebt vom Ruheanschlag 20 ab. Dadurch ergibt sich durch die Federeinrichtung 8 eine resultierende Kraft bzw. ein resultierendes Drehmoment auf das Zwischenglied 10 in Richtung des Pfeils 24. Diese resultierende Kraft bzw. dieses resultierende Drehmoment wird vom Zwischenglied 10 auf das Stellelement 4 übertragen. Die Federeinrichtung 8 wirkt also in Richtung des Pfeils 24 auf das Stellelement 4, bis das Stellelement 4 die in der Zeichnung dargestellte Ruheposition erreicht.

In der Fig. 6 ist das weitere Ausführungsbeispiel zwecks besserem Verständnis und größerer Übersichtlichkeit eher schematisch dargestellt. Die Fig. 7 und 8 zeigen nochmals das weitere Ausführungsbeispiel, so daß man die praktische Ausführbarkeit deutlich erkennen kann.

Die Fig. 7 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres ausgewähltes besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel.

In Verlängerung zur Drosselklappenwelle 4w ist am Deckel 36d ein Absatz 36e und eine Federführung 36f vorgesehen.

An dem Absatz 36e kann sich die Federeinrichtung 8 in axialer Richtung abstützen, so daß die Federeinrichtung 8 über das Zahnsegment 4z auf die Drosselklappenwelle 4w in Längsrichtung zur Drehachse 4x eine Kraft ausüben kann. Die Federeinrichtung 8 spannt das über die Drosselklappenwelle 4w fest mit der Drosselklappe 4d verbundene Zahnsegment 4z stirnseitig gegen das Lager 34. Bei dem in der Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Lager 34 ein Wälzlager, das sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung Kräfte übertragen kann. Das Lager 34 hat einen Außenring, der gegenüber dem Gehäuse 36 fest fixiert ist. Ein Innenring des Lagers 34 führt die Drosselklappenwelle 4w in radialer Richtung. Die Fixierung des Außenrings gegenüber dem Gehäuse 36 kann durch entsprechende Preßpassung geschehen. Dadurch daß die Federeinrichtung 8 das Zahnsegment 4z federnd gegen das Lager 34 vorspannt, erhält man eine genaue axiale Führung der Drosselklappe 4d gegenüber dem Gaskanal 2.

Wie die Fig. 7 zeigt, ist das abgebogene Federende 8e der Federeinrichtung 8 in einer im Zahnsegment 4z vorgesehene Bohrung eingehängt. An dieser Einhängstelle wird die erste Federanlenkung 31 gebildet.

Die Fig. 8 zeigt eine stirnseitige Ansicht auf die Steuereinrichtung. Die für die Fig. 8 angenommene Blickrichtung ist in der Fig. 7 mit einem mit VIII markierten Pfeil angedeutet. In der Fig. 8 sind der besseren Übersichtlichkeit wegen im wesentlichen das Gehäuse 36 und der Deckel 36d weggelassen. Vom Gehäuse 36 sind nur ein Schnitt durch die Federführung 36f und ein Schnitt durch den Ruheanschlag 20, der sich am Gehäuse 36 bzw. am Deckel 36d befindet, sowie die gehäusefesten Endstellungsanschläge 21 und 22 dargestellt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann der Endstellungsanschlag 21 dadurch gebildet werden, daß das Zahnsegment 4z am Gehäuse 36 zur Anlage kommen kann oder dadurch, daß die Drosselklappe 4d des Stellelements 4 an der Wandung des Gaskanals 2 anschlägt.

Wie man den Fig. 7 und 8 entnehmen kann, ist die Drehfeder 8d der Federeinrichtung 8 schraubenförmig gewickelt. Die Drehfeder 8d kann über die Federanlenkung 31 ein Drehmoment auf das Stellelement 4 und über die Federanlenkung 32 ein Drehmoment auf das Zwischenglied 10 ausüben. Im Bereich der Federanlenkung 32 ist der Draht der Federeinrichtung 8 radial nach außen gebogen. Das Federende 8f im Bereich der Federanlenkung 32 bildet somit einen Hebelarm, der am Anschlag 10b des Zwischenglieds 10 und/oder am gehäusefesten Ruheanschlag 20 anliegt, je nach Stellung des Stellelements 4. In welcher Situation das Federende 8f der Federeinrichtung 8 im Bereich der zweiten Federanlenkung 32 am Anschlag 10b bzw. am Ruheanschlag 20 anliegt, wurde bereits anhand der Fig. 6 ausführlich erläutert.

Die Steuereinrichtung dient zum Steuern der Leistung einer Antriebsmaschine, insbesondere einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs. Die Stellung des Stellelements 4 bestimmt die Leistung der Antriebsmaschine. Die Steuereinrichtung ist insbesondere für Otto-Motoren vorgesehen, und die Steuereinrichtung ist dann besonders zweckmäßig, wenn das Stellelement 4 eine an einer Drosselklappenwelle drehbar gelagerte Drosselklappe ist. Der Stellantrieb 16 dient zum Verstellen der Drosselklappe 4d des Stellelements 4 zwischen der durch den ersten Endstellungsanschlag 21 bestimmten ersten Endstellung und der durch den zweiten Endstellungsanschlag 22 bestimmten zweiten Endstellung. Die Federeinrichtung 8 stellt bei Ausfall des Stellantriebs 16 die Drosselklappe 4d in die Ruheposition, die vom Ruheanschlag 20 bestimmt wird. Der Ruheanschlag 20 liegt zwischen der ersten Endstellung und der zweiten Endstellung. Die Federeinrichtung 8 wirkt über die erste Federanlenkung 31 auf das Stellelement 4 und über das Stellelement 4 auf das Zwischenglied 10 in Richtung der ersten Endstellung, die vom ersten Endstellungsanschlag 21 bestimmt wird, und über die zweite Federanlenkung 32 auf das Zwischenglied 10 in Richtung der zweiten Endstellung, die vom zweiten Endstellungsanschlag 22 bestimmt wird, bis jeweils die vom Ruheanschlag 20 bestimmte Ruheposition erreicht ist. Weil das Stellelement 4 mit dem Zwischenglied 10 wirkverbunden ist, oder mit anderen Worten ausgedrückt, weil das Stellelement 4 bewegungsmäßig an das Zwischenglied 10 gekoppelt ist, gelangt bei Ausfall des Stellantriebs 16 das Stellelement 4 zusammen mit dem Zwischenglied 10 in die vorgesehene Ruheposition. Zwischen der Federeinrichtung 8 und dem Zwischenglied 10 ist mindestens eine Übersetzung 6 vorgesehen. Mit der Übersetzung 6 wird erreicht, daß zwischen der ersten Endstellung (erster Endstellungsanschlag 21) und der Ruheposition (Ruheanschlag 20) die Wirkung (Kraft bzw. Drehmoment) der Federeinrichtung 8 auf das Zwischenglied 10 in Richtung der zweiten Endstellung (zweiter Endstellungsanschlag 22) größer ist als die Wirkung der Federeinrichtung 8 in Richtung der ersten Endstellung (erster Endstellungsanschlag 21). Die Wirkung der Federeinrichtug 8 sind Kräfte, die, weil die entsprechenden Teile, wie in den Fig. 4, 5, 7 und 8 dargestellt, drehbar gelagert sind, entsprechende Drehmomente ergeben. Die Übersetzung 6 kann unterschiedliche Getriebestufen haben, wie es insbesondere anhand der Fig. 1 bis 3 mit den Getriebestufen 6a und 6b ausführlich erläutert ist.

Die Steuereinrichtung wird vorzugsweise so ausgeführt, daß, wenn sich das Stellelement 4 in der vom ersten Endstellungsanschlag 21 bestimmten ersten Endstellung befindet, die Antriebsmaschine mit minimaler Leistung arbeitet oder vollständig abgeschaltet ist bzw. keine Leistung abgibt. Befindet sich das Stellelement 4 in der vom zweiten Endstellungsanschlag 22 bestimmten zweiten Endstellung, dann arbeitet die Antriebsmaschine vorzugsweise mit maximaler Leistung.

Die vom Ruheanschlag 20 bestimmte Ruheposition wird vorzugsweise so festgelegt, daß in der Ruheposition die Antriebsmaschine so viel Leistung abgibt, daß ein Notbetrieb des Kraftfahrzeugs möglich ist.

Besonders zweckmäßig ist es, die Getriebestufen 6a und 6b der Übersetzung 6 so auszulegen, daß die erste Antriebestufe 6a die Drehzahl von der ersten Federanlenkung 31 auf das Zwischenglied 10 um einen ersten Übersetzungsbetrag erhöht und die zweite Getriebestufe 6b die Drehzahl von der zweiten Federanlenkung 32 auf das Zwischenglied 10 um einen zweiten Übersetzungsbetrag erhöht, wobei der erste Übersetzungsbetrag größer ist als der zweite Übersetzungsbetrag. Betrachtet man die Kräfte bzw. die Drehmomente, dann ist es besonders zweckmäßig, die Getriebestufen 6a und 6b der Übersetzung 6 so auszulegen, daß die erste Getriebestufe 6a die Kraft bzw. das Drehmoment von der ersten Federanlenkung 31 auf das Zwischenglied 10 um einen ersten Übersetzungsbetrag herabsetzt und die zweite Getriebestufe 6b die Kraft bzw. das Drehmoment von der zweiten Federanlenkung 32 auf das Zwischenglied 10 um einen zweiten Übersetzungsbetrag herabsetzt, wobei der erste Übersetzungsbetrag größer ist als der zweite Übersetzungsbetrag. Mit anderen Worten, an der ersten Getriebestufe 6a wird die Kraft bzw. das Drehmoment der Federeinrichtung 8 vom Stellelement 4 auf das Zwischenglied 10 stärker herabgesetzt als an der zweiten Getriebestufe 6b von der zweiten Federanlenkung 32 auf das Zwischenglied 10. Bei den in den Fig. 4, 5, 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispielen ist diese besonders zweckmäßige Aufteilung der Übersetzung 6 durch die gewählten entsprechenden Radien gegeben.

Weil über die erste Getriebestufe 6a das Drehmoment vom Stellantrieb 16 auf die Drosselklappe 6d übertragen wird, ist für die erste Getriebestufe 6a eine Zahnradübersetzung besonders zweckmäßig. Da die zweite Getriebestufe 6b insbesondere auch zur exakten Festlegung der Ruheposition dient, ist im Bereich der zweiten Getriebestufe 6b keine aufwendige Zahnradübersetzung erforderlich, sondern es genügen, wie in den Fig. 4, 5, 7 und 8 dargestellt, die Anschläge 32b und 10b, die in gegenseitigen Eingriff gebracht werden können und als Hebelübersetzung dienen. Zwischen der ersten, vom ersten Endstellungsanschlag 21 bestimmten Endstellung und der Ruheposition wird nur ein relativ kleiner Winkel, beispielsweise 15°, zurückgelegt, was ebenfalls die einfach herstellbare Hebelübersetzung mit den beiden Anschlägen 10b, 32b ermöglicht.

Der Ruheanschlag 20 kann einstellbar ausgeführt werden, beispielweise durch Verwendung einer Schraube am Ruheanschlag 20. Über diese Schraube kann die Ruheposition der zum Stellelement 4 gehörenden Drosselklappe 4d eingestellt werden. Die Ruheposition der Drosselklappe 4d kann man aber auch dadurch einstellen, daß bei der Montage der Steuereinrichtung das Zahnsegment 4z gegenüber der Drosselklappenwelle 4w entsprechend verdreht wird bis die Drosselklappe 4d die gewünschte Position erreicht, wenn der Anschlag 32a am Ruheanschlag 20 anliegt. Danach erst wird das Zahnsegment 4z auf der Drosselklappenwelle 4w fixiert.

Wie die dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen, ist die Feder 8a der Federeinrichtung 8 (Fig. 1, 2, 3, 6) bzw. die Drehfeder 8d der Federeinrichtung 8 (Fig. 4, 5, 7, 8) direkt am Stellelement 4 angelenkt. Mit anderen Worten, die Federeinrichtung 8 wirkt über die erste Federanlenkung 31 unmittelbar und ständig auf das Stellelement 4. Es ist insbesondere nichts erforderlich, was die Federeinrichtung 8 mit dem Stellelement 4 abwechselnd koppeln und entkoppeln müßte.

Claims (17)

1. Steuereinrichtung zum Steuern einer Leistung einer Antriebsmaschine, insbesondere einer Antriebsmaschine eines Fahrzeugs, mit einem die Leistung der Antriebsmaschine bestimmenden Stellelement (4, 4b, 4d), mit einem Stellantrieb (16) zum Verstellen des Stellelements (4, 4b, 4d) zwischen einer ersten Endstellung (21) und einer zweiten Endstellung (22), sowie mit einer bei Ausfall des Stellantriebs (16) das Stellelement (4, 4b, 4d) in eine Ruheposition (20) stellenden Federeinrichtung (8), wobei sich die Ruheposition (20) zwischen der ersten Endstellung (21) und der zweiten Endstellung (22) befindet, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Stellelement (4, 4b, 4d) wirkverbundenes Zwischenglied (10) vorgesehen ist, wobei die Federeinrichtung (8) über eine erste Federanlenkung (31) auf das Zwischenglied (10) in Richtung der ersten Endstellung (21) und über eine zweite Federanlenkung (32) in Richtung der zweiten Endstellung (22) bis zum Erreichen der Ruheposition (20) wirkt und zwischen der Federeinrichtung (8) und dem Zwischenglied (10) mindestens eine Übersetzung (6, 6a, 6b) vorgesehen ist, durch die eine erste Wirkung der Federeinrichtung (8) auf das Zwischenglied (10) zwischen der ersten Endstellung (21) und der Ruheposition (20) in Richtung der zweiten Endstellung (22) größer ist als eine zweite Wirkung der Federeinrichtung (8) in Richtung der ersten Endstellung (21).

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei in der ersten Endstellung (21) stehendem Stellelement (4, 4b, 4d) die Antriebsmaschine mit minimaler Leistung und bei in der zweiten Endstellung (22) stehendem Stellelement (4, 4b, 4d) die Antriebsmaschine mit maximaler Leistung arbeitet.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (4, 4b, 4d) und das Zwischenglied (10) drehbar gelagert sind und die erste Wirkung der Federeinrichtung (8) ein erstes Drehmoment, sowie die zweite Wirkung der Federeinrichtung (8) ein zweites Drehmoment sind.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Übersetzung (6, 6a, 6b) zusammensetzt aus einer ersten Getriebestufe (6a) zwischen der ersten Federanlenkung (31) und dem Zwischenglied (10), sowie einer zweiten Getriebestufe (6b) zwischen der zweiten Federanlenkung (32) und dem Zwischenglied (10).

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Getriebestufe (6a) von der ersten Federanlenkung (31) auf das Zwischenglied (10) die Drehzahl um einen ersten Übersetzungsbetrag erhöht und die zweite Getriebestufe (6b) von der zweiten Federanlenkung (32) auf das Zwischenglied (10) die Drehzahl um einen zweiten Übersetzungsbetrag erhöht, wobei der erste Übersetzungsbetrag größer ist als der zweite Übersetzungsbetrag.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Getriebestufe (6a) eine Zahnradübersetzung ist.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Getriebestufe (6b) eine Hebelübersetzung ist.

8. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Federanlenkung (32) über ein Anschlagstück (12) auf das Zwischenglied (10) wirkt, bis das Anschlagstück (12) in der Ruheposition (20) an einem Ruheanschlag (20) zur Anlage kommt.

9. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Federanlenkung (32) auf das Zwischenglied (10) wirkt, bis die zweite Federanlenkung (32) in der Ruheposition (20) an einem Ruheanschlag (20) zur Anlage kommt.

10. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ruheanschlag (20) einstellbar ist.

11. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ruheanschlag (20) einen Notlaufpunkt der Antriebsmaschine bestimmt.

12. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (16) über das Zwischenglied (10) mit dem Stellelement (4, 4b, 4d) verbunden ist.

13. Steuereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stellantrieb (16) und dem Zwischenglied (10) ein eine Drehzahl des Stellantriebs (16) herabsetzende Getriebeübersetzung (14) vorgesehen ist.

14. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (4, 4b, 4d) eine an einer Drosselklappenwelle (4w) befestigte und um eine Drehachse (4x) drehbar in einem Gehäuse (36) gelagerte Drosselklappe (4d) ist und die Federeinrichtung (8) zum axialen Spannen der Drosselklappenwelle (4w) gegen einen dem Gehäuse (36) zugeordneten Axialanschlag (34, 34a) dient.

15. Steuereinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Federeinrichtung (8) zum axialen Spannen der Drosselklappenwelle (4w) gegen den Axialanschlag (34, 34a) in Gegenrichtung am Gehäuse (36, 36d) abstützt (Fig. 7).

16. Steuereinrichtung nach Anspruch 8 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Federeinrichtung (8) über das Anschlagstück (12) am Gehäuse (36) abstützt (Fig. 4).

17. Steuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (8) ohne Unterbrechung auf das Stellelement (4) wirkt.