DE3209851A1

DE3209851A1 - Sollwertgeber zur elektrischen verstellung eines das kraftstoff-luftgemisch eines kraftfahrzeug-verbrennungsmotors beeinflussenden organs

Info

Publication number: DE3209851A1
Application number: DE19823209851
Authority: DE
Inventors: Gerhard Ing.(grad.) 6231 Schwalbach Goldbach
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1982-03-18
Filing date: 1982-03-18
Publication date: 1983-09-29

Description

VDO Adolf Schindling AG - pf- 6000 Prankfurt/Main

Grafstr. 103

G-S Us-kl / 1650 15. März 1982

Sollwertgeber zur elektrischen Verstellung eines das Kraftstoff-Luftgemisch eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors beeinflussenden Organs

Die Erfindung betrifft einen Sollwertgeber zur elektrischen Verstellung eines das Kraftstoff-Luftgemisch eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors beeinflussenden Organs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Sollwertgeber werden eingesetzt, um ein der Stellung des Fahrpedals entsprechendes elektrisches Signal an eine elektronische Steuerschaltung abzugeben. Die elektronische Steuerschaltung, in der ein Vergleich zwischen dem Signal und einem der Stellung des das Kraftstoff-Luftgemisch beeinflussenden Organs entsprechenden Rückführsignals durchgeführt wird, gibt ein elektrisches Ausgangssignal an ein elektromagnetisches Steuerglied ab. Das Steuerglied verstellt das das Kraftstoff-Luftgemisch beeinflussende Organ somit entsprechend der Stellung des Fahrpedals. Diese 15Einrichtung ist auch unter der Bezeichnung Ε-Gas bekannt.

Als Sollwertgeber dient in bekannten Einrichtungen ein mit dem Fahrpedal verbundenes Potentiometer, von dem eine Signalspannung analog der Fahrpedalstellung abgegriffen wird. 20Von diesem Sollwertgeber wird aber das analoge Signal nicht immer mit der gewünschten Zuverlässigkeit und hoher

Auflösung der Fahrpedalstellung erzeugt. Dies ist insofern bedenklich, als die Stellung des Fahrpedals unmittelbaren Einfluß auf Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs hat und somit letztlich dessen Verkehrssicherheit berührt.

Zu der vorliegenden Erfindung gehört daher die Aufgabe, einen Sollwertgeber der eingangs genannten Gattung zu schaffen, der sich durch besonders hohe Zuverlässigkeit bei feiner Auflösung der Fahrpedalstellung auszeichnet.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 abgegebene Erfindung gelöst.

Nach dem erfindungsgemäßen Prinzip wird die also die Fahrpedalstellung nicht durch ein analoges stetiges Signal repräsentiert, welches sich nur durch verhältnismäßig aufwendige Mittel mit der gewünschten Genauigkeit und Zuverlässigkeit erzeugen läßt.

Statt dessen wird nach dem erfindungsgemäßen Prinzip bei jeder Verstellung des Fahrpedals eine Impulsserie oder ein Impuls erzeugt, in dem die Anzahl der einzelnen Impulse der Schwenkbewegung des Fahrpedals entspricht. Da durch das Getriebe zwischen dem Fahrpedal und dem abtriebsseitigen Zahnrad, welches zur Impulserzeugung in Verbindung mit dem Näherungsschalter herangezogen wird, ohne weiteres wenig aufwendig eine große Übersetzung vorgesehen werden kann, läßt sich die Quantisierung des Impulssignals sehr feinstufig halten. An der sonst kritischen Stelle, an der eine Abnutzung zwischen einem mechanischen Element, welches mit dem Fahrpedal verbunden ist, und dem Signalerzeuger auftritt, kann bei der Verwendung eines Näherungsschalters kein Verschleiß eintreten, da der Näherungsschalter üblicherweise im Abstand zu dem ihn zu beeinflussenden Steuerelement angeordnet ist.

Die von dem Näherungsschalter abgegebenen,Impulse werden in einem Zähler der Steuerschaltung derart gezählt, daß die in dem Zähler gespeicherte Zahl die Stellung des Fahrpedals repräsentiert. Hierzu kann ein Vorwärts-Rückwärts-Zähler verwendet werden, der unterschiedlich je nachdem gespeist wird, ob das Fahrpedal in der einen Richtung Gasgeben - oder in der anderen Richtung - Gas wegnehmen ausgelenkt wird. Hierzu kann das abtriebsseitige Zahnrad in Form zweier geringfügig zueinander versetzter Zahnräder ausgebildet sein, dem zwei Näherungsschalter gegenüberstehen, so daß aus der Phasenlage der durch beide Näherungsschalter erzeugten Impulse auf die Betätigungsrichtung des Fahrpedals geschlossen werden kann.

Zusätzlich kann beispielsweise durch einen Leerlaufkontakt dafür gesorgt werden, daß der Speicherinhalt Null ist, wenn das Fahrpedal nicht betätigt ist, um eine exakte Funktion des Sollwertgebers auch dann sicherzustellen, falls Fehlimpulse gezählt worden sind.

Entsprechend den Ansprüchen 2 bis 4 kann der Näherungsschalter als kapazitiver, induktiver oder optischer Näherungsschalter ausgebildet sein. Der Art des Näherungsschalters ist das abtriebsseitige Zahnrad angepaßt, um bei jedem Vorbeilauf eines Zahns eine Impulsabgabe durch den Näherungsschalter zu bewirken.

Ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel wird im folgenden anhand einer schematisierten Zeichnung beschrieben:

In der Zeichnung ist mit 1 ein schwenkbares Fahrpedal bezeichnet. Eine Drosselklappe 2 soll entsprechend der Stellung des Fahrpedals verstellt -werden. Hierzu dient ein elektromagnetisches Stellglied 3» welches mit der Drosseklappe mechanisch gekuppelt ist. Das elektromagnetische Stellglied erhält ein elektrisches Ausgangssignal, welches von einer elektronischen Steuerschaltung 4,die vereinfacht als Block dargestellt ist, geliefert wird. Die elektronische Steuerschaltung enthält konventionelle Mittel, um ein auf einer Leitung 5 eingespeistes Sollwertsignal mit emem Rückführsignal zu vergleichen, welches der Drosselklappenstellung entspricht.

Das Sollwertsignal wird durch den Sollwertgeber 6 erzeugt, der in einem mit unterbrochener Linie dargestellten Block enthalten ist. Der Sollwertgeber besteht im wesentlichen aus einem mehrstufigen Getriebe 7, dessen abtriebsseitiges Getrieberad 8 gesondert dargestellt ist. In der ersten Stufe des Getriebes ist dieses so ausgebildet, daß die Schwenkbewegung des Fahrpedals in eine Drehbewegung umgewandelt wird.

Dem abtriebsseitigen Zahnrad 8, welches hier ein Steuerelement bildet, steht in geringem Abstand ein Näherungsschalter 9 gegenüber. Der Abstand zwischen dem Näherungsschalter und dem abtriebsseitigen Zahnrad ist so gewählt, daß beispielsweise jede smal dann ein Impuls erzeugt wird, wenn der Zahnkopf den geringsten Abstand zu dem Näherungsschalter annimmt.

Die Impulse werden von dem Näherungsschalter über die Leitung 5 in die elektronische Steuerschaltung 4 eingespeist. Diese Steuerschaltung enhält einen Zähler sowie eine Auswertelektronik für die Zählerstellung, um diesen

-χ-

mit dem Rückfiihrsignal vergleichbar zu machen. Der Vergleich bzw. das Differenzsignal bildet nach

Verstärkung das Ausgangssignal zur Verstellung des elektromagnetischen Stellglieds 3.

Aus der voranstehenden Beschreibung ergibt sich, daß jede Verstellung des Fahrpedals, d.h. jede Schwenkbewegung des Fahrpedals in eine entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes 7 größere Drehung des abtriebsseitigen Zahnrades 8 umgesetzt wird. Die Drehung dieses Zahnrads steuert wiederum den Näherungsschalter 9 so, daß dieser eine der Drehbewegung proportionale Anzahl von Impulsen liefert. Die Impulse können dabei sehr feinstufig entsprechend der Zahnteilung des abtriebsseitigen Zahnrads 8 erzeugt werden.

-S-

Leerseite

Claims

I* *

UDO Adolf Schindling AG *" ** "Grafstraße 103

6000 Frankfurt/Main

G-S Us-kl / 1650 15. März 1982

Ansprüche

[ii Sollwertgeber zur elektrischen Verstellung eines das Kraftstoff-Luftgemisch eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors beeinflussenden Organs, insbesondere einer Drosselklappe, in Abhängigkeit von der Stellung eines Fahrpedals durch ein mit dem Sollwertgeber über eine elektronische Steuerschaltung in Verbindung stehenden Stellglieds,

dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Fahrpedal (1) ein Getriebe (7) gekuppelt ist, daß in der Nähe eines abtriebsseitigen Zahnrades (8) des Getriebes ein Näherungsschalter (9) derart angeordnet ist, daß dieser bei einer Drehung des Zahnrads elektrische Impulse an die elektronische Steuerschaltung (4) abgibt, und daß die elektronische Steuerschaltung einen Impulszähler umfaßt.
2. Sollwertgeber nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß ein kapazitiver Näherungsschalter (9) vorgesehen ist und daß das abtriebsseitige Zahnrad (8) aus dielektrischem Material besteht.
3. Sollwertgeber nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß ein induktiver Näherungsschalter (9) vorgesehen ist und daß das abtriebsseitige Zahnrad (8) aus ferromagnetischem Material besteht.
4. Sollwertgeber nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß ein optischer Näherungsschalter (9) vorgesehen ist und daß das abtriebsseitige Zahnrad (8) reflektierende und absorbierende Flächenelemente aufweist.