DE10042577A1

DE10042577A1 - Throttle valve with emergency air supply device in form of solenoid operated valve actuator loosely coupled to alve

Info

Publication number: DE10042577A1
Application number: DE2000142577
Authority: DE
Inventors: Michael Huellen; Michael Suedholt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2002-03-14

Abstract

The throttle valve (2) is operated by an electric motor driven shaft (3). Also connected to the shaft is a lever which in the closed position of the valve lies with it's free end on a stop (8). The latter is located on the end of an armature (5a) of an electromagnet (5). If the throttle valve motor fails the electromagnet can be energised to partially open the throttle valve and maintain a restricted air flow.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drosseleinrichtung für den Ansaugtrakt eine Brennkraftmaschine, die mit einer Notlufteinrichtung versehen ist.The present invention relates to a throttle device for the intake tract an internal combustion engine, which with a Emergency air device is provided.

Notlufteinrichtungen haben den Zweck, das Drosselorgan bei Ausfall des elektromotorischen Antriebes in eine Notluftstel lung zu bewegen, in der die Brennkraftmaschine mit ausrei chend Brennluft für eine Fahrt in eine Werkstatt oder an eine andere Stelle, z. B. nach Hause, versorgt wird (englisch: limp home). Eine vorbekannte Notlufteinrichtung, wie sie z. B. in der US-A-5075051 offenbart ist, wird von zwei externen, ge gensinnig wirkenden Federn und zugehörigen Anschlägen gebil det, die dafür sorgen, daß bei Ausfall des elektromotorischen Antriebes das Drosselorgan in die Notluftstellung bewegt wird, die zwischen der Leerlauf- und Öffnungsstellung liegt. Nachteilig hierbei ist, daß der Antrieb der Drosselklappe ge gen die Kraft dieses zusätzlichen Federsystems arbeiten muß. Noch kritischer ist, daß sich durch die Notlufteinrichtung eine Unstetigkeit im Kraftverlauf über dem Verstellweg und dem Drosselorgan ergibt. Die Folge ist, daß die Steuerschal tung für den elektromotorischen Antrieb eine aufwendige Lage regelung für den Durchgang durch die Notluftstellung erfor dert. So werden relativ komplizierte Adaptionsalgorithmen für die Potentiometer der Steuerschaltung des elektromotorischen Drosseleinrichtungsantriebs und eine aufwendige Endstufe in Form einer H-Brücke benötigt.Emergency air devices have the purpose of throttling Failure of the electric motor drive in an emergency air unit to move in which the internal combustion engine is sufficient suitable combustion air for a trip to a workshop or to a other place, e.g. B. home, is supplied (English: limp home). A known emergency air device, as z. B. in US-A-5075051 is disclosed by two external ge genil acting springs and associated stops gebil det, which ensure that in the event of failure of the electromotive Drive moves the throttle body in the emergency air position between the idle and open positions. The disadvantage here is that the drive of the throttle valve ge must work against the force of this additional spring system. What is even more critical is that the emergency air system a discontinuity in the force curve over the adjustment path and the throttle body. The result is that the control scarf an elaborate position for the electric motor drive regulation for the passage through the emergency air position required changed. So relatively complicated adaptation algorithms for the potentiometers of the control circuit of the electromotive Throttle device drive and a complex output stage in Form of an H-bridge required.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drosseleinrichtung mit einer konstruktiv und regelungstech nisch vereinfachten Notlufteinrichtung zu schaffen.The present invention has for its object a Throttle device with a constructive and control tech nisch simplified emergency air facility to create.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 definierte Erfin dung gelöst. This task is accomplished by the inven defined in claim 1 solved.

Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Drosseleinrichtung weist die Notlufteinrichtung einen Elektromagneten auf, des sen Spule in den Stromkreis des elektromotorischen Antriebes integriert ist und der so ausgebildet ist, daß er im bestrom ten Zustand ohne Einwirkung auf das Drosselorgan ist und bei Ausfall der Bestromung einen Notluftquerschnitt im Ansaug trakt öffnet, um die Brennkraftmaschine mit ausreichend Brennluft für einen Notbetrieb zu versorgen.In the throttle device designed according to the invention the emergency air device has an electromagnet, the sen coil in the circuit of the electromotive drive is integrated and is designed so that it is energized is without influence on the throttle element and at Failure of the current supply an emergency air cross section in the intake tract opens to the engine with sufficient To supply combustion air for an emergency operation.

Der Notluftquerschnitt kann durch eine Notluftstellung des Drosselorgans selbst oder aber durch die Öffnungsstellung ei nes in einem Bypaßkanal angeordneten Bypaßventils gebildet werden, wie im folgenden noch genauer erläutert wird. In je dem Fall ergibt sich eine erhebliche konstruktive und rege lungstechnische Vereinfachung gegenüber dem Stand der Tech nik, da bei normalem Betrieb des Drosselorgans die Notluft einrichtung keinerlei Einwirkung auf die Verstellung des Drosselorgans hat. Die Steuerschaltung und zugehörige Lagere gelung für den elektromotorischen Antrieb des Drosselorgans lassen sich somit erheblich vereinfachen. So kann beispiels weise die im Stand der Technik erforderliche aufwendige End stufe (H-Brücke) für die Steuerschaltung durch einen einfa chen Schalttransistor ersetzt werden. Hierdurch ergeben sich beträchtliche Kosteneinsparungen und eine deutlich erhöhte Betriebssicherheit.The emergency air cross section can be set by an emergency air position of the Throttle organ itself or through the open position nes arranged in a bypass valve formed bypass valve are, as will be explained in more detail below. In each this results in a considerable constructive and active technical simplification compared to the state of the art nik, because during normal operation of the throttle element, the emergency air no influence on the adjustment of the Throttle organ. The control circuit and associated bearings setting for the electromotive drive of the throttle element can thus be considerably simplified. For example as the expensive end required in the prior art stage (H-bridge) for the control circuit by a simple Chen switching transistor to be replaced. This results in considerable cost savings and a significantly increased Operational reliability.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Spule des Elektromagneten zum Beheizen des Drosseleinrich tungsbereichs des Ansaugkanals als Schutz gegen Vereisung verwendet werden kann. Eine zusätzliche Heizung dieses Be reichs durch Wasser oder Strom ist dann nicht mehr erforder lich.Another advantage of the invention is that the Coil of the electromagnet for heating the throttle device area of the intake duct as protection against icing can be used. Additional heating of this loading It is then no longer necessary to use water or electricity Lich.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.Further advantageous embodiments of the invention are in the sub-claims defined.

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfin dung näher erläutert. Es zeigt:Based on the drawings, embodiments of the invention explained in more detail. It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Drosseleinrichtung mit einer Notlufteinrichtung bei normalem Betrieb; Figure 1 is a schematic representation of a throttle device with an emergency air device during normal operation.

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht, bei der sich das Drosselorgan in der Notluftstellung befindet; FIG. 2 is a view corresponding to FIG. 1, in which the throttle element is in the emergency air position;

Fig. 3 und 4 vergrößerte schematische Schnittdarstellungen des in Fig. 1 mit Z bezeichneten Bereichs; FIGS. 3 and 4 are enlarged schematic sectional views of the area designated in Figure 1 with Z.

Fig. 5 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer abgewan delten Ausführungsform; FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 1 of a modified embodiment;

Fig. 6 und 7 vergrößerte schematische Detailansichten des in Fig. 5 mit Z bezeichneten Bereichs; FIGS. 6 and 7 are enlarged schematic detail view of the area designated in Figure 5 with Z.

Fig. 8 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer Drossel einrichtung mit einer anderen Ausführungsform einer Notluft einrichtung. Fig. 8 is a Fig. 1 corresponding view of a throttle device with another embodiment of an emergency air device.

Fig. 9 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer Drossel einrichtung mit einer anderen Ausführungsform einer Notluft einrichtung bei normalem Betrieb; Fig. 9 is a view corresponding to Figure 1 of a throttle device with another embodiment of an emergency air device in normal operation.

Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Ansicht, bei der sich das Drosselorgan in der Notluftstellung befindet. Fig. 10 is a view corresponding to FIG. 9, in which the throttle element is in the emergency air position.

Fig. 1 zeigt in schematischer Weise einen Ansaugkanal 1, der einen Teil eines Ansaugtraktes einer Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) bildet. Im Ansaugkanal 1 ist ein Drosselor gan 2 in Form einer Drosselklappe angeordnet, die mittels ei ner Drosselklappenwelle 3 zwischen einer Schließstellung (voll ausgezogene Linien) und einer Öffnungsstellung (gestri chelte Linien) verstellbar ist. Das Drosselorgan 2 wird in Öffnungsrichtung von einem elektromotorischen Antrieb (nicht gezeigt) und in Schließrichtung von einer Rückstellfeder (nicht gezeigt) verstellt. Fig. 1 shows schematically an intake duct 1 (not shown) forming part of an intake tract of an internal combustion engine is formed. In the intake duct 1 , a throttle valve 2 is arranged in the form of a throttle valve, which is adjustable by means of a throttle valve shaft 3 between a closed position (fully drawn lines) and an open position (dashed lines). The throttle element 2 is adjusted in the opening direction by an electromotive drive (not shown) and in the closing direction by a return spring (not shown).

Dem Drosselorgan 2 ist eine Notlufteinrichtung 4 zugeordnet. Die Notlufteinrichtung 4 besteht aus einem Elektromagneten 5 und einem Kopplungsmechanismus 6, der den Elektromagneten 5 mit der Drosselklappenwelle 3 des Drosselorgans 2 verbindet. Der Kopplungsmechanismus 6 besteht aus einem mit der Drossel klappenwelle 3 fest verbundenen Gestänge 7 in Form eines He bels, der über eine lösbare Verbindung 8 mit dem Stellglied 5a des Elektromagneten 5 verbindbar ist.An emergency air device 4 is assigned to the throttle element 2 . The emergency air device 4 consists of an electromagnet 5 and a coupling mechanism 6 , which connects the electromagnet 5 to the throttle valve shaft 3 of the throttle element 2 . The coupling mechanism 6 consists of a with the throttle valve shaft 3 fixed linkage 7 in the form of a lever, which can be connected via a detachable connection 8 with the actuator 5 a of the electromagnet 5 .

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die lösbare Verbin dung 8 als nur in eine Richtung wirksame Anschlagverbindung ausgebildet, s. auch die Fig. 3 und 4. Es versteht sich je doch, daß es zahlreiche andere Ausführungsmöglichkeiten für den Kopplungsmechanismus 6 sowie die lösbare Verbindung 8 gibt.In the illustrated embodiment, the releasable connec tion 8 is formed as a one-way stop connection, see. also FIGS. 3 and 4. It is understood each but that there are numerous other possible embodiments of the coupling mechanism 6, and the releasable compound 8.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Elektromagnet 5 so ausgebildet, daß sein Stellglied 5a in bestromtem Zustand des Elektromagneten seine eingefah rene Stellung (Fig. 1) und im stromlosen Zustand seine ausge fahrene Stellung (Fig. 2) einnimmt. Die Spule des Elektromag neten 5 ist in den Stromkreis der Steuerschaltung des elekt romotorischen Antriebs der Drosselklappe 2 so integriert, daß bei Stromversorgung des elektrischen Antriebes auch der E lektromagnet 5 bestromt wird, während der Elektromagnet 5 stromlos wird, wenn der elektromotorische Antrieb des Dros selorgans 2 außer Betrieb ist oder aufgrund einer Funktions störung stromlos wird.In the embodiment shown in FIGS . 1 and 2, the electromagnet 5 is designed so that its actuator 5 a in the energized state of the electromagnet its retracted position ( Fig. 1) and in the de-energized state, its extended position ( Fig. 2) occupies. The coil of the Elektromag Neten 5 is integrated in the circuit of the control circuit of the electromotive drive of the throttle valve 2 so that when the electric drive is supplied with power, the electromagnet 5 is energized, while the electromagnet 5 is de-energized when the electromotive drive of the Dros selorgans 2 is out of order or becomes dead due to a malfunction.

Die Funktionsweise der beschriebenen Drosseleinrichtung mit Notlufteinrichtung ist wie folgt:
Wenn der elektromotorische Antrieb des Drosselorgans 2 normal arbeitet, wird die Spule des Elektromagneten 5 bestromt. Das Stellglied 5a des Elektromagneten 5 wird dann in seine in Fig. 1 gezeigte eingefahrene Stellung bewegt. Die nur in eine Richtung wirksame Anschlagverbindung 8 des Kopplungsmechanis mus 6 bleibt dann wirkungslos, so daß das Drosselorgan 2 durch seinen elektromotorischen Antrieb und seine Rückstell feder beliebig verstellt werden kann, ohne durch die Notluft einrichtung 4 in irgendeiner Weise beeinträchtigt zu werden.The operation of the described throttle device with emergency air device is as follows:
When the electromotive drive of the throttle member 2 is operating normally, the coil of the electromagnet 5 is energized. The actuator 5 a of the electromagnet 5 is then moved into its retracted position shown in FIG. 1. The one-way stop connection 8 of the coupling mechanism 6 then remains ineffective, so that the throttle member 2 can be adjusted by its electromotive drive and its resetting spring without being affected by the emergency air device 4 in any way.

Wenn dagegen eine Störung des elektromotorischen Antriebs des Drosselorgans 2 auftritt, wird der Elektromagnet 5 stromlos. Das Stellglied 5a wird dann von einer Vorspannfeder des E lektromagneten 5 in seine ausgefahrene Stellung (Fig. 2) be wegt. Hierdurch wird das Drosselorgan 2 über die Anschlagver bindung 8 und das Gestänge 7 in die Notluftstellung bewegt, in der das Drosselorgan 2 einen Notluftquerschnitt freigibt. Die Brennkraftmaschine wird dann mit ausreichend Brennluft für einen Notbetrieb versorgt.If, on the other hand, a fault occurs in the electromotive drive of the throttle element 2 , the electromagnet 5 is de-energized. The actuator 5 a is then moved by a bias spring of the electromagnet 5 in its extended position ( Fig. 2). As a result, the throttle element 2 is moved via the stop connection 8 and the linkage 7 into the emergency air position, in which the throttle element 2 releases an emergency air cross section. The internal combustion engine is then supplied with sufficient combustion air for emergency operation.

Die in den Fig. 5 bis 7 dargestellte Ausführungsform ent spricht weitgehend der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Aus führungsform. Unterschiedlich ist lediglich, daß der Elektro magnet 5 auf der anderen Seite des Ansaugkanals 1 angeordnet ist, was eine etwas andere Ausgestaltung des Elektromagneten 5 und des Kopplungsmechanismus 6 bedingt.The embodiment shown in FIGS. 5 to 7 speaks ent largely of the imple mentation form shown in FIGS. 1 to 4. The only difference is that the electric magnet 5 is arranged on the other side of the intake duct 1 , which requires a somewhat different design of the electromagnet 5 and the coupling mechanism 6 .

Bei dem in den Fig. 5 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Elektromagnet 5 so ausgebildet, daß das Stellglied 5a im bestromten Zustand des Elektromagneten seine ausgefahrene Stellung und im stromlosen Zustand des Elektromagneten seine eingefahrene Stellung einnimmt. Wenn daher eine Notsituation eintritt, wird das Drosselorgan 2 durch Einfahren des Stell gliedes 5a in die Notluftstellung bewegt. Im übrigen ist die Funktionsweise wie oben beschrieben.In the embodiment shown in FIGS . 5 to 7, the electromagnet 5 is designed so that the actuator 5 a assumes its extended position in the energized state of the electromagnet and its retracted position in the de-energized state of the electromagnet. Therefore, if an emergency situation occurs, the throttle member 2 is moved by retracting the actuator 5 a in the emergency air position. Otherwise, the mode of operation is as described above.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen bewegt die Notlufteinrichtung 4 das Drosselorgan 2 von der Schließstel lung her - entgegen der Wirkung der Rückstellfeder - in die Notluftstellung. Um zu erreichen, daß das Drosselorgan 2 bei Ausfall der Rückstellfeder auch von der Öffnungsstellung her in die Notluftstellung bewegt wird, ist die in den Fig. 9 und 10 dargestellte Ausführungsform der Notlufteinrichtung 4 vorgesehen.In the exemplary embodiments described so far, the emergency air device 4 moves the throttle element 2 from the closed position - contrary to the action of the return spring - into the emergency air position. In order to ensure that the throttle element 2 is also moved from the open position into the emergency air position in the event of a failure of the return spring, the embodiment of the emergency air device 4 shown in FIGS . 9 and 10 is provided.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9, 10 ist wieder im An saugkanal 1 das Drosselorgan 2 durch die Drosselklappenwelle 3 zwischen der Schließstellung (voll ausgezogene Linien in Fig. 9) und der Öffnungsstellung (gestrichelte Linien in Fig. 9) verstellbar. Das Drosselorgan 2 wird wie bei den bisheri gen Ausführungsbeispielen von dem (nicht gezeigten) elektro motorischen Antrieb in Öffnungsrichtung und der (nicht ge zeigten) Rückstellfeder in Schließrichtung verstellt.In the embodiment of FIGS. 9, 10, the throttle member 2 is again adjustable in the suction channel 1 through the throttle valve shaft 3 between the closed position (solid lines in FIG. 9) and the open position (dashed lines in FIG. 9). The throttle element 2 is, as in the previous exemplary embodiments, adjusted by the (not shown) electric motor drive in the opening direction and the (not shown) return spring in the closing direction.

Die Notlufteinrichtung 4 besteht aus dem Elektromagneten 5 und einem Kopplungsmechanismus, der den Elektromagneten 5 mit der Drosselklappenwelle 3 des Drosselorgans 2 verbindet. Der Kopplungsmechanismus weist, wie bei den vorherigen Ausfüh rungsbeispielen, ein mit der Drosselklappenwelle 3 fest ver bundenes Gestänge 7 in Form eines Hebels auf.The emergency air device 4 consists of the electromagnet 5 and a coupling mechanism which connects the electromagnet 5 to the throttle valve shaft 3 of the throttle body 2 . The coupling mechanism has, as in the previous examples, approximately with the throttle valve shaft 3 connected linkage 7 in the form of a lever.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch das Gestänge 7 mit dem Stellglied 5a des Elektromagneten 5 über zwei lösbare Verbindungen 8a und 8b gekoppelt. Die lösbaren Verbindungen 5a, 8b werden von scheibenförmigen Verbindungsgliedern 11, 12 gebildet, die jeweils um die Achse der Drosselklappenwelle 3 innerhalb vorgegebener Winkel drehbar und jeweils mit einem Langloch 13 bzw. 14 versehen sind. In den Langlöchern 13, 14 ist das Ende des Gestänges 7 frei beweglich geführt, wie im folgenden noch genauer erläutert wird.In this embodiment, however, the linkage 7 is coupled to the actuator 5 a of the electromagnet 5 via two detachable connections 8 a and 8 b. The detachable connections 5 a, 8 b are formed by disk-shaped connecting members 11 , 12 , which are each rotatable about the axis of the throttle valve shaft 3 within a predetermined angle and are each provided with an elongated hole 13 and 14 , respectively. In the elongated holes 13 , 14 , the end of the linkage 7 is freely movable, as will be explained in more detail below.

Die Verbindungsglieder 11, 12 sind zwischen einer normalen Betriebsstellung (Fig. 9), in der sie sich gegenseitig über decken, und einer Notluftstellung (Fig. 10) bewegbar. Zu die sem Zweck ist das Stellglied 5a des Elektromagneten 5 mit dem Verbindungsglied 11 so verbunden, daß der Elektromagnet 5 bei Ausfall seiner Bestromung das Verbindungsglied 11 aus der normalen Betriebsstellung (Fig. 9) in die Notluftstellung (Fig. 10) bewegt. Das Verbindungsglied 11 ist mit dem Verbin dungsglied 12 durch ein (schematisch angedeutetes) Getriebe 15 so gekoppelt, daß das Getriebe 15 eine Verstellung des Verbindungsgliedes 11 in eine gegensinnige und größere Ver stellung des Verbindungsgliedes 12 umwandelt, wie ebenfalls noch genauer erläutert wird.The connecting members 11 , 12 are movable between a normal operating position ( FIG. 9), in which they cover one another, and an emergency air position ( FIG. 10). For this purpose, the actuator 5 a of the electromagnet 5 is connected to the connecting member 11 so that the electromagnet 5 moves the connecting member 11 from the normal operating position ( Fig. 9) in the emergency air position ( Fig. 10) in the event of its power failure. The connecting member 11 is coupled to the connec tion member 12 by a (schematically indicated) gear 15 so that the gear 15 converts an adjustment of the connecting member 11 into an opposite and larger position of the connecting member 12 , as will also be explained in more detail.

Die Funktionsweise der Notlufteinrichtung 4 der Fig. 9 und 10 ist wie folgt:
Bei normalem Betrieb, wenn der Elektromagnet 5 bestromt ist, ist sein Stellglied 5a ausgefahren, und die beiden Verbin dungsglieder 11, 12 nehmen dann die in Fig. 9 gezeigte norma le Betriebsstellung ein. In dieser Stellung überdecken sich die Verbindungsglieder 11, 12 und ihre Langlöcher 13, 14, die so dimensioniert sind, daß sich das zugehörige Ende des Ge stänges 7 in den Langlöchern 13, 14 frei bewegen kann, wenn das Drosselorgan 2 bei normalem Betrieb zwischen seiner Schließstellung (ausgezogene Linien in Fig. 9) und seiner Öffnungsstellung (gestrichelte Linien in Fig. 9) verstellt wird. Die Notlufteinrichtung 4 behindert somit bei normalem Betrieb die Verstellung des Drosselorgans 2 nicht.The operation of the emergency air device 4 of FIGS . 9 and 10 is as follows:
In normal operation, when the electromagnet 5 is energized, its actuator 5 a is extended, and the two connec tion elements 11 , 12 then take the normal operating position shown in Fig. 9. In this position, the connecting links 11 , 12 and their elongated holes 13 , 14 , which are dimensioned such that the associated end of the rod 7 Ge in the elongated holes 13 , 14 can move freely when the throttle member 2 during normal operation between it Closed position (solid lines in Fig. 9) and its open position (dashed lines in Fig. 9) is adjusted. The emergency air device 4 thus does not hinder the adjustment of the throttle member 2 during normal operation.

Wenn in einer Notsituation die Bestromung des Elektromagneten 5 ausfällt, wird das Stellglied 5a von der Vorspannfeder des Elektromagneten 5 eingefahren. Hierbei bewegt der Elektromag net 5 das Verbindungsglied 11 aus der in Fig. 9 gezeigten normalen Betriebsstellung B um einen Winkel α in die in Fig. 10 gezeigte Notluftstellung N1. Der Winkel α, der z. B. 10° beträgt, entspricht dem Winkel, um den das Drosselorgan 2 aus seiner Schließstellung bewegt werden muß, um in die Notluft stellung zu gelangen.If the electromagnet 5 fails in an emergency situation, the actuator 5 a is retracted by the biasing spring of the electromagnet 5 . Here, the electromagnet 5 moves the connecting member 11 from the normal operating position B shown in FIG. 9 by an angle α into the emergency air position N1 shown in FIG. 10. The angle α, the z. B. 10 ° corresponds to the angle by which the throttle element 2 must be moved from its closed position in order to reach the emergency air position.

Gleichzeitig wird das Verbindungsglied 12 über das Getriebe 15 im entgegengesetzten Drehsinn aus der in Fig. 9 gezeigten normalen Betriebsstellung B um einen Winkel β in die in Fig. 10 gezeigte Notluftstellung N2 bewegt. Der Winkel β, der z. B. 76° beträgt, entspricht dem Winkel, um den das Drosselorgan 2 aus der Öffnungsstellung bewegt werden muß, um in die Not luftstellung zu gelangen.At the same time, the connecting member 12 is moved via the gear 15 in the opposite direction of rotation from the normal operating position B shown in FIG. 9 by an angle β into the emergency air position N2 shown in FIG. 10. The angle β, the z. B. 76 °, corresponds to the angle by which the throttle element 2 must be moved from the open position in order to reach the emergency air position.

Befindet sich das Drosselorgan 2 bei Ausfall der Bestromung des Elektromagneten 5 in einer Stellung zwischen der Schließ stellung und der Notluftstellung, so wird es von dem Verbin dungsglied 11 über das Langloch 13 und das Gestänge 7 in die Notluftstellung mitgenommen. Befindet sich dagegen das Dros selorgan 2 bei Ausfall der Rückstellfeder in einer Stellung zwischen der Öffnungsstellung und der Notluftstellung, so wird es von dem Verbindungsglied 12 über das Langloch 14 und das Gestänge 7 in die Notluftstellung mitgenommen. In jedem Fall liegt das betreffende Ende des Gestänges 7 in der Not luftstellung an den zugehörigen Enden der Langlöcher 13, 14 der Verbindungsglieder 11, 13 an, so daß das Drosselorgan 2 in der Notluftstellung sicher gehalten wird.The throttle body 2 is in the event of failure of the energization of the electromagnet 5 in a position between the closed position and the emergency air position, so it is taken by the connec tion member 11 via the slot 13 and the linkage 7 in the emergency air position. However, the Dros selorgan 2 is in a position between the open position and the emergency air position in the event of failure of the return spring, so it is taken from the connecting member 12 via the slot 14 and the linkage 7 in the emergency air position. In any case, the relevant end of the linkage 7 is in the emergency air position at the associated ends of the elongated holes 13 , 14 of the connecting members 11 , 13 , so that the throttle member 2 is held securely in the emergency air position.

Die in Fig. 8 dargestellte Drosseleinrichtung ist mit einer weiteren Ausführungsform einer Notlufteinrichtung 6' verse hen. In diesem Fall ist die Notlufteinrichtung 6' nicht mit dem Drosselorgan 2 verbunden. Vielmehr weist die Notluftein richtung 6' einen das Drosselorgan 2 umgehenden, zum Ansaug kanal 1 parallel geschalteten Bypaßkanal 9 auf, der ein By paßventil 10 enthält. Wie schematisch angedeutet, ist dem By paßventil 10 wiederum ein Elektromagnet 5 zugeordnet. Es ver steht sich jedoch, daß das Bypaßventil 10 selbst als Magnet ventil ausgebildet sein kann, so daß dann der Elektromagnet integraler Bestandteil des Bypaßventils ist.The throttle device shown in Fig. 8 is hen with a further embodiment of an emergency air device 6 'verses. In this case, the emergency air device 6 'is not connected to the throttle element 2 . Rather, the emergency air device 6 'has a throttle body 2 bypassing, to the suction channel 1 connected in parallel bypass channel 9 , which contains a bypass valve 10 . As indicated schematically, the bypass valve 10 is in turn associated with an electromagnet 5 . However, it is understood that the bypass valve 10 itself can be designed as a solenoid valve, so that the electromagnet is then an integral part of the bypass valve.

Der Elektromagnet des Bypaßventils 10 ist wieder in den Stromkreis des elektromotorischen Antriebs des Drosselorgans 2 integriert. Bei normalem Betrieb wird daher der Elektromag net 5 des Bypaßventils 10 mit Strom beaufschlagt, wodurch das Bypaßventil 10 in seine Schließstellung bewegt und somit der Bypaßkanal 9 geschlossen wird. Das Drosselorgan 2 kann dann wieder in üblicher Weise verstellt werden, ohne daß die Not lufteinrichtung 4' irgendeinen Einfluß auf die Verstellbar keit des Drosselorgans 2 hat. Wenn dagegen eine Störung am e lektromotorischen Antrieb der Drosseleinrichtung auftritt, wird der Elektromagnet 5 stromlos. Hierdurch wird das Bypaß ventil 10 geöffnet, so daß im Bypaßkanal 9 ein Notluftquer schnitt freigegeben wird. Die Brennkraftmaschine kann dann wieder mit ausreichend Brennluft für einen Notbetrieb ver sorgt werden.The electromagnet of the bypass valve 10 is again integrated into the circuit of the electromotive drive of the throttle member 2 . In normal operation, therefore, the Elektromag net 5 of the bypass valve 10 is supplied with current, whereby the bypass valve 10 moves to its closed position and thus the bypass channel 9 is closed. The throttle body 2 can then be adjusted again in the usual manner without the emergency air device 4 'has any influence on the adjustable speed of the throttle body 2 . If, on the other hand, a fault occurs on the electromotive drive of the throttle device, the electromagnet 5 is de-energized. As a result, the bypass valve 10 is opened so that an emergency air cross section is released in the bypass duct 9 . The internal combustion engine can then be provided with an emergency operation with sufficient combustion air.

Bei allen Ausführungsbeispielen kann die Spule des Elektro magneten 5 dazu benutzt werden, den Drosseleinrichtungsbe reich des Ansaugkanals 1 zu beheizen. Dies ermöglicht einen einfachen Schutz des Drosseleinrichtungsbereichs gegen Verei sung, ohne daß eine zusätzliche Beheizung durch Wasser und Strom erforderlich ist.In all embodiments, the coil of the electric magnet 5 can be used to heat the Drosseleinrichtungsbe area of the intake duct 1 . This enables simple protection of the throttle device area against icing without the need for additional heating by water and electricity.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Drossel organ 2 als drehbare Drosselklappe ausgebildet. Es versteht sich jedoch, daß das Grundprinzip der Erfindung auch bei an deren Drosselorganen wie z. B. Drosselschiebern anwendbar ist.In the described embodiments, the throttle organ 2 is designed as a rotatable throttle valve. However, it goes without saying that the basic principle of the invention also at other throttling elements such as, for. B. throttle valve is applicable.

Claims

1. Throttle device for the intake tract of an internal combustion engine, with:
a throttle member ( 2 ) which is arranged in an intake duct ( 1 ) of the internal combustion engine between an opening and closing position, and is adjustable by an electromotive drive into the open position and is biased by a return spring into the closed position, and
an emergency air device ( 4 ) with an electromagnet ( 5 ), the coil of which is integrated in the circuit of the electromotive drive and which is designed so that it is in the energized state without acting on the throttle element ( 2 ) and an emergency air cross section in the event of a power failure opens in the intake tract to supply the internal combustion engine with sufficient combustion air for emergency operation.

That the Notlufteinrichtung (4) 2. Throttle device according to claim 1, characterized in further comprising a coupling mechanism (6), the lektromagneten the E (5) thus connects to the throttle body (2), that the electromagnet (5) in the energized state, the Throttle device ( 2 ) releases for adjustment by the electromotive drive and moves the throttle body ( 2 ) via the coupling mechanism ( 6 ) into a release of the emergency air cross section releasing the emergency air position in the event of a power failure.

3. Throttle device according to claim 2, characterized in that the coupling mechanism ( 6 ) has a fixed to the throttle member ( 2 ) linkage ( 7 ) via a detachable connection ( 8 ) with an actuator ( 5 a) of the electromagnet ( 5th ) is connectable.

4. Throttle device according to claim 3, characterized in that the releasable connection ( 8 ) consists of a one-way stop connection.

5. Throttle device according to claim 3 or 4, characterized in that the releasable connection ( 8 a) is designed such that it moves the throttle member ( 2 ) from the closed position in the emergency air position in the event of failure of the energization of the electromagnet ( 5 ) ,

6. Throttle device according to claim 5, characterized in that the linkage ( 7 ) with the actuator ( 5 a) of the electromagnet ( 5 ) via a second releasable connection ( 8 b) can be connected, the throttle element ( 2 ) moved from the open position to the emergency air position.

7. Throttle device according to claims 5 and 6, characterized in that the two releasable connections ( 8 a, b) each have a connecting member ( 11 , 13 ) each with an elongated hole ( 12 , 14 ), and the two connecting members ( 11 , 13 ) by the electromagnet ( 5 ) between a normal operating position in which the Ge rods ( 7 ) relative to the elongated holes ( 12 , 14 ) of the connecting members ( 11 , 13 ) is freely movable, and an emergency air position in which the Linkage ( 7 ) engages at one end of the elongated holes ( 12 , 14 ) of the connecting links ( 11 , 13 ), are adjustable.

8. Throttle device according to claim 7, characterized in that the actuator ( 5 a) of the electromagnet ( 5 ) with one of the two connecting members ( 11 , 13 ) is fixedly connected and that this connecting member ( 11 ) with the other connecting member ( 13 ) is coupled via a gear ( 15 ) so that in the event of failure of the energization of the electromagnet ( 5 ) the two connecting members ( 11 , 13 ) are moved in such a way that the throttle member ( 2 ) through one connecting member ( 11 ) of the Closed position and can be moved from the open position into the emergency air position by the other connecting member ( 12 ).

9. Throttle device according to claim 1, characterized in that the emergency air device ( 6 ') has a throttle body ( 2 ) bypass channel ( 9 ) with egg NEM bypass valve ( 10 ), which the electromagnet ( 5 ) is assigned so that the bypass valve (10) in the energized state of the electromagnet to (5) the bypass passage (9) closes and (9) opens in the currentless state of the electromagnet (5), the bypass passage in order to release the Notluftquerschnittes.

10. Throttle device according to claim 9, characterized in that the electromagnet ( 5 ) is part of the bypass valve designed as a solenoid valve ( 10 ).

11. Throttle device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the electro magnet ( 5 ) releases the emergency air cross section in its retracted position.

12. Throttle device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the electro magnet ( 5 ) releases the emergency air cross section in its extended position.

13. Throttle device according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle device area of the intake duct ( 1 ) can be heated to protect against icing by the coil of the electromagnet ( 5 ).