DE10120125B4

DE10120125B4 - Drosselvorrichtung

Info

Publication number: DE10120125B4
Application number: DE10120125A
Authority: DE
Inventors: Toru Obu Sakurai; Tsutomu Obu Nishitani; Takashi Obu Tsuge
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2000-04-25
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2008-10-02
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: DE10120125A1; US6488009B2; US20010032616A1; JP2001303978A

Abstract

Drosselvorrichtung, enthaltend:
ein Drosselgehäuse (1) mit einem Lufteinlaßkanal (1a),
eine von dem Drosselgehäuse (1) drehbar gehaltene Drosselwelle (2) mit einer Drehachse (L),
ein auf der Drosselwelle (2) angeordnetes Drosselventilglied (13), das zum Öffnen und
Schließen des Lufteinlaßkanals (1a) geeignet ist,
einen schwenkbar an der Drosselwelle (2) angebrachten Entlastungshebel (9),
eine zwischen dem Drosselgehäuse (1) und dem Entlastungshebel (9) angebrachte Rückholfeder (11), die geeignet ist, den Entlastungshebel (9) in Ventilschließrichtung bezüglich des Drosselgehäuses (1) zu drängen,
ein an der Drosselwelle (2) befestigtes Drosselgetriebeglied (5),
eine zwischen dem Drosselgetriebeglied (5) und dem Entlastungshebel (9) angeordnete Entlastungsfeder (10), die geeignet ist, das Drosselgetriebeglied (5) in Ventilöffnungsrichtung bezüglich des Entlastungshebels (9) zu drängen,
eine erste Berührstelle (20A), an der das Drosselgetriebeglied (5) den Entlastungshebel (9) berührt, wenn das Drosselgetriebeglied (5) in eine vorbestimmte Schwenkstellung (B) in Ventilöffnungsrichtung schwenkt,
und eine zweite Berührstelle (20B), an...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Drosselvorrichtungen für Fahrzeugmotoren, wie Verbrennungsmotoren, und genauer auf Drosselklappensteuervorrichtungen zum Steuern einer innerhalb der Drosselvorrichtung angeordneten Drosselklappe.
In der Japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. JP 3-271 528 A ist eine Drosselklappensteuervorrichtung beschrieben und in 9 bis 14 dargestellt. Wie in 9 gezeigt, trägt ein Drosselgehäuse 101 drehbar eine Drosselwelle 102 drehbar. Ein Drosselventilglied bzw. eine Drosselklappe (nicht dargestellt) ist an der Drosselwelle 102 befestigt. Wie in 11 dargestellt, ist an dem Ende der Drosselwelle 102 ein Drosselgetrieberad 105 angebacht. Weiter ist an der Drosselwelle 102 zwischen dem Drosselgehäuse 101 und dem Drosselgetrieberad 105 ein Entlastungshebel 109 angebracht.
Zwischen dem Entlastungshebel 109 und der Drosselwelle 102 ist ein Spiel vorgesehen, so daß der Entlastungshebel 109 schwenken kann. Weiter sind zwischen dem Entlastungshebel 109 und dem Drosselgehäuse 101 und dem Entlastungshebel 109 und dem Drosselgetrieberad 105 ebenfalls Spiele vorgesehen. Daher kann, wie in den 11 bis 13 gezeigt, der Entlastungshebel 109 relativ zu der Drosselwelle 102 verkippen. Wie in 11 dargestellt, ist um das Drosselgehäuse 101 herum eine Rückholfeder 111 angeordnet und ein Ende 111a der Rückholfeder 111 ist mit dem Entlastungshebel 109 in Eingriff. Die Rückholfeder 111 drängt den Entlastungshebel 109 bezüglich des Drosselgehäuses 101 in Ventilschließrichtung. Weiter ist innerhalb des Entlastungshebels 109 eine Entlastungsfeder 110 angeordnet und mit dem Drosselgetrieberad 105 verbunden. Die Entlastungsfeder 110 drängt das Drosselgetrieberad 105 relativ zu dem Entlastungshebel 109 in Ventilöffnungsrichtung.
Wie in 9 dargestellt, sind auf dem Drosselgetrieberad 105 und dem Entlastungshebel 109 erste Berührbauteile (erste Berührmittel) 120b vorgesehen. Die ersten Berührbauteile 120b berühren sich, wenn das Drosselgetrieberad 105 in die Ventilöffnungsrichtung in eine vorbestimmte Schwenkposition schwenkt. Weiter sind an dem Drosselklappengehäuse 101 und dem Entlastungshebel 109 zweite Berührbauteile (zweite Berührmittel 120a) vorgesehen. Die zweiten Berührbauteile 120a berühren sich, wenn der Entlastungshebel 109 in Ventilschließrichtung in eine vorbestimmte Schwenkposition schwenkt.
Während des Betriebs wird die Position der Drosselklappe innerhalb des Drosselgehäuses 101 durch die Größe des Drehmoments bestimmt, die von einem Drosselklappensteuermotor (nicht dargestellt) auf die Drosselwelle 102 aufgebracht wird, welches Drehmoment gegen die Rückholfeder 109 wirkt. Andererseits bringt der Drosselklappensteuermotor, wenn der Verbrennungsmotor nicht in Betrieb ist, kein Drehmoment auf, um die Stellung der Drosselklappe einzustellen, wie in 9 dargestellt. In diesem Zustand drängt die Rückholfeder 111 die Drosselwelle 102 in Richtung auf eine Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung, in der die ersten Berührbauteile 120b sich an der Berührstelle 120B berühren und die zweiten Berührbauteile 120a sich an der Berührstelle 120A gegenseitig berühren. In der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung ist die Drosselklappe leicht geöffnet, damit eine Luftströmung durch einen Einlaßluftkanal in dem Drosselgehäuse 101 möglich ist. Selbst wenn die Drosselklappe und/oder Drosselwelle 102 in einer kalten Umgebung anfrieren oder anhaftende Materialien, wie Verbrennungsprodukte, sich in der Drosselvorrichtung absetzen und bewirken, daß die Drosselklappe in der Anfangs- oder Bereitschaftsposition gesperrt ist oder dort festsitzt, wird auf diese Weise dem Motor eine Luftströmung zugeführt. Daher springt der Motor selbst unter diesen Bedingungen verläßlich an.
Wenn die Drosselwelle sich aus der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung in die Klappenöffnungsrichtung dreht, berühren sich die ersten Berührbauteile 120b weiterhin an der Berührstelle 120B wie in 10 dargestellt. Das Drosselgetrieberad 105 und der Entlastungshebel 109 schwenken jedoch um die Drehachse L der Drosselwelle 102. Wenn die Drosselklappe aus der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung in die Ventilschließrichtung dreht, verhindern die zweiten Berührbauteile 120a eine Drehung des Entlastungshebels 109, wie in 12 dargestellt.
In diesem Zustand schwenkt somit nur das Drosselgetrieberad 105 um die Drehachse L.
Eine zusätzliche Beschreibung betreffend die Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. JP 3-271 528 A kann beispielsweise in den Hintergrundabschnitten der US-Patentschriften US 5,735,243 und US 6,164,623 gefunden werden.
Als ein Ergebnis von den Erfindern durchgeführten Untersuchungen zeigt die bekannte Drosselvorrichtung um die Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung herum eine Hysterese, von der angenommen wird, daß sie auf den folgenden Gründen beruht. Wie in 9 gezeigt, sind die Berührstellen 120B der ersten Berührbauteile 120b und die Berührstelle 120A der zweiten Berührbauteile 120a an getrennten Stellen angeordnet, die auf entgegengesetzten Seiten einer Ebene P sind, die senkrecht zu der Drehachse L ist. Die Ebene P enthält die Stelle 120C, an der die Drängkraft der Rückholfeder 111 auf den Entlastungshebel 109 wirkt. Genauer ist die Berührstelle 120B des ersten Berührbauteils 120b an einer Seite der Ebene P, d. h. unterhalb der Ebene P gemäß 9 angeordnet. Die Berührstelle 120A der zweiten Berührbauteile 120a ist auf der anderen Seite der Ebene P, d. h. über der Ebene P gemäß 9, angeordnet. Im Ergebnis kippt oder schwenkt der Entlastungshebel 109 relativ zur Ebene P, wenn der Entlastungshebel 109 sich von einer ersten Position (10) in der die ersten Berührbauteile 120d sich berühren und das Drosselgetrieberad 105 und der Entlastungshebel 109 schwenken, in eine zweite Position (12) bewegt, in der die zweiten Berührbauteile 120a eine weitere Drehung des Entlastungshebel 109 verhindern und nur das Drosselgetrieberad 105 schwenken kann.
Genauer, wenn die Drosselklappe sich in die Schwenkstellung gemäß 10 dreht, berühren die ersten Kontaktbauteile 120b sich auf einer Seite der Ebene P und der Entlastungshebel 109 kippt abwärts nach rechts. Wenn dagegen die Drosselklappe in die Schwenkstellung gemäß 12 dreht, berühren sich die zweiten Kontaktbauteile 120a auf der anderen Seite der Ebene P und der Schwenkhebel 109 kippt abwärts nach links.
14 zeigt eine Kurve, die sich auf das Betätigungsmoment bezieht, das erforderlich ist, damit der Drosselklappensteuermotor die Drosselklappe in die unterschiedlichen Schwenkstellungen innerhalb des Arbeitsbereiches der bekannten, in der Japanischen offengelegten Patent veröffentlichung JP 3-271 528 A beschriebenen Drosselvorrichtung bewegt. Die Abszisse stellt die Schwenkposition der Drosselklappe (Drosselöffnungsposition) dar und die Ordinate stellt das Betätigungsdrehmoment dar, das erforderlich ist, damit der Drosselklappensteuermotor die Drosselklappe in die jeweiligen Schwenkstellungen bewegt. Wie in 14 dargestellt, beträgt das Betätigungsmoment an der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung B0. Weiter ist bei der bekannten Drosselvorrichtung das Betätigungsmoment in einem Bereich zwischen der Drosselklappenstellung A und der Drosselklappenstellung C ebenfalls 0, was eine Hysterese bezüglich der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung ist. Wenn die Drosselvorrichtung eine relativ große Hysterese zeigt, wird die Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung während des Betriebes unterschiedlich sein und entsprechend wird die Größe der Luftströmung in die Drosselvorrichtung in der Anfangs- oder Bereitschaftsbetriebsart unterschiedlich sein. Die Größe der Luftströmung sollte jedoch in der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung genau gesteuert werden. Somit hat die vorbekannte Drosselvorrichtung einen Nachteil, von dem angenommen wird, daß er aus der Tatsache resultiert, daß der Entlastungshebel 109 bezüglich der Ebene P schwenkt, wenn sich die Drosselklappe in die Anfangs- oder Bereitschaftsstellung B bewegt.
Die US 5,975,051 beschreibt eine Drosselvorrichtung mit einem Drosselgehäuse mit einem Lufteinlasskanal und einer von dem Drosselgehäuse drehbar gehaltenen Drosselwelle mit einer Drehachse. Auf der Drosselwelle ist ein Drosselventilglied zum Öffnen und Schließen des Lufteinlasskanals angebracht. Ein schwenkbar an der Drosselwelle angebrachter Entlastungshebel, der im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Drosselwelle angeordnet ist und schwenkt, enthält mehrere Arme, von denen mindestens einer bezüglich den anderen Armen verbogen ist, so dass er nicht in der gemeinsamen Ebene der anderen Arme liegt. Ein erster der Arme bildet einen Berührungspunkt zwischen dem Entlastungshebel und dem Drosselgehäuse, ein zweiter Hebelarm weist eine Angriffsstelle für die Entlastungsfeder auf, während der dritte Hebelarm eine zweite Berührstelle zwischen Entlastungshebel und Drosselgetriebeglied bildet.
Entsprechend liegt eine Aufgabe der vorliegenden Lehre darin, verbesserte Drosselvorrichtungen und genauer, Vorrichtungen zum Steuern der Stellung eines innerhalb der Drosselvorrichtung angeordneten Drosselventilgliedes zu schaffen.
Die beigefügten unabhängigen Patentansprüche sind auf Drosselvorrichtungen zur Lösung dieser Aufgabe gerichtet. Die erfindungsgemäßen Drosselvorrichtungen werden mit den Merkmalen der Unteransprüche in vorteilhafter Weise weitergebildet.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Lehre wird ein Entlastungshebel vorzugsweise daran gehindert, im Betrieb bezüglich der Ebene P zu verkippen, welche Ebene P senkrecht oder im wesentlichen senkrecht zu der Drehachse L einer Drosselwelle ist. Daher kann die Stellung des Drosselventilgliedes genauer gesteuert werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Lehre sind erste Berührbauteile an dem Drosselgetrieberad und dem Entlastungshebel vorgesehen und zweite Berührbauteile an dem Drosselgehäuse und dem Entlastungshebel vorgesehen. Sowohl die ersten Berührbauteile als auch die zweiten Berührbauteile haben Berührstellen, die in der Ebene P angeordnet sind. Alternativ haben sowohl die ersten Berührbauteile als auch die zweiten Berührbauteile Berührstellen, die bezüglich der Ebene P auf der gleichen Seite angeordnet sind. Zusätzlich enthält die Ebene P vorzugsweise eine Stelle, an der die Vorspannkraft einer Rückholfeder auf den Entlastungshebel wirkt. In jeder Ausführungsform ist der Entlastungshebel vorzugsweise daran gehindert, während des Betriebs bezüglich der Ebene P zu verkippen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der detaillierten Beschreibung zusammen mit den Ansprüchen erläutert.
In den Zeichnungen stellen dar:
1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Lehre;
2 eine teilweise Vorderansicht der 1, bei der sich die Drosselklappe in einer Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung befindet;
3 eine teilweise Aufsicht der 2, bei der sich die Drosselklappe in der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung befindet;
4 eine teilweise Vorderansicht der 1, bei der die Drosselklappe aus der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung in Klappenöffnungsrichtung verdreht ist;
5 eine teilweise Vorderansicht der 1, in der die Drosselklappe aus der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung in Klappenschließrichtung verdreht ist;
6 eine Kurve, die die Betätigungsmomentkennlinien der ersten Ausführungsform zeigt;
7 eine Aufsicht eines relevanten Bereiches einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Lehre;
8 eine Aufsicht eines relevanten Bereiches einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Lehre;
9 eine teilweise Aufsicht auf eine bekannte Drosselvorrichtung;
10 eine teilweise Aufsicht gemäß 9, bei der die Drosselklappe aus einer Anfangs- oder Betriebsoffenstellung in Klappenöffnungsrichtung verdreht ist;
11 eine Schnittaufsicht der 10;
12 eine teilweise Aufsicht der 9, bei der die Drosselklappe aus einer Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung in Klappenschließrichtung verdreht ist;
13 eine Schnittaufsicht der 12 und
14 eine Kurve, die die Betätigungsmomentkennlinien der bekannten Drosselvorrichtung zeigt.
Typische Drosselvorrichtungen können beispielsweise ein Drosselgehäuse mit einem Lufteinlaßkanal enthalten. Eine Drosselwelle kann drehbar in dem Drosselgehäuse gelagert sein und eine Drehachse aufweisen. An der Drosselwelle kann ein Drosselventilglied bzw. eine Drosselklappe angeordnet sein, die vorzugsweise dazu geeignet ist, den Einlaßluftkanal zu öffnen und zu schließen. An der Drosselwelle kann schwenkbar ein Entlastungshebel angebracht sein und zwischen dem Drosselgehäuse und dem Entlastungshebel kann eine Rückholfeder angeordnet sein. Die Rückholfeder ist vorzugsweise dazu geeignet, den Entlastungshebel in eine Ventilschließrichtung bezüglich des Drosselgehäuses zu drängen. An der Drosselwelle kann ein Drosselgetrieberad befestigt sein.
Optional kann eine Entlastungsfeder zwischen dem Drosselgetrieberad und dem Entlastungshebel angeordnet sein. Die Entlastungsfeder kann geeignet sein, das Drosselgetrieberad bezüglich des Entlastungshebels in Ventilöffnungsrichtung zu drängen.
In einer Ausführungsform kann die Drosselvorrichtung eine erste Berührstelle aufweisen, an der das Drosselgetrieberad und der Entlastungshebel sich berühren, wenn das Drosselgetrieberad in eine vorbestimmte Schwenkstellung in Ventilöffnungsrichtung schwenkt. Die Drosselvorrichtung kann weiter eine zweite Berührstelle aufweisen, an der sich das Drosselgehäuse und der Entlastungshebel berühren, wenn der Entlastungshebel in Ventilschließrichtung in die vorbestimmte Schwenkstellung schwenkt. In einer Ausführungsform können die erste Berührstelle und die zweite Berührstelle beide innerhalb einer Ebene P angeordnet sein, die senkrecht zu der Drehachse L der Drosselwelle ist. Die Ebene P enthält vorzugsweise eine Stelle, an der die Vorspannkraft der Rückholfeder auf den Entlastungshebel wirkt. In einer alternativen Ausführungsform können die erste und die zweite Berührstelle auf der gleichen Seite der Ebene P aber nicht innerhalb der Ebene P angeordnet sein.
In einer noch mehr bevorzugten Ausführungsform kann das Drosselgetrieberad einen Zapfen enthalten. Weiter kann der Entlastungshebel einen Vorsprung enthalten. Der Zapfen kann den Vorsprung an der ersten Berührstelle berühren. Weiter kann eine Einstellschraube vorgesehen sein, die mit dem Drosselgehäuse in Gewindeeingriff ist. Die Einstellschraube berührt den Vorsprung vorzugsweise an der zweiten Berührstelle. Der Zapfen, Vorsprung und die Einstellschraube sind vorzugsweise entweder innerhalb der Ebene P oder auf der gleichen Seite der Ebene P angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform können in dem Drosselgetrieberad und dem Entlastungshebel erste Berührmittel vorgesehen sein. Die ersten Berührmittel sind vorzugsweise dazu geeignet, sich zu berühren, wenn das Drosselgetrieberad in Klappenöffnungsrichtung in eine vorbestimmte Schwenkstellung verschwenkt. Weiter können zweite Berührmittel in dem Drosselgehäuse und dem Entlastungshebel vorgesehen sein. Die zweiten Berührmittel können geeignet sein, sich zu berühren, wenn der Entlastungshebel in der Ventilschließrichtung zu der vorbestimmten Schwenkstellung schwenkt. In einer weiteren Ausführungsform können eine erste Berührstelle der ersten Berührmittel und eine zweite Berührstelle der zweiten Berührmittel beide entweder (i) innerhalb einer Ebene P angeordnet sein, die senkrecht zu der Drehachse der Drosselwelle ist, oder (ii) auf derselben Seite der Ebene P angeordnet sein. Vorzugsweise enthält die Ebene P eine Stelle, an der die Vorspannkraft der Rückholfeder auf den Entlastungshebel wirkt.
In einer oder mehreren der Ausführungsformen ist die Stellung des Entlastungshebels vorzugsweise an einem Verkippen gehindert als ein Ergebnis dessen, daß sich der Entlastungshebel aus (i) der Klappenschließrichtung oder (ii) der Klappenöffnungsrichtung zu der vorbestimmten Schwenkstellung B bewegt.
Weiter kann in einer oder mehreren der vorstehenden Ausführungsformen ein Steuermotor vorgesehen sein, um einen Getriebemechanismus mit Drehmoment zu beaufschlagen, der zwischen dem Steuermotor und dem Drosselgetrieberad angeordnet ist. Der Getriebemechanismus überträgt vorzugsweise Drehmoment von dem Steuermotor zu der Drosselwelle.
Wenn die Berührstelle der ersten Berührmittel und die Berührstelle der zweiten Berührmittel auf entgegengesetzten Seiten einer Ebene P angeordnet sind, die senkrecht zu einer Achse der Drosselwelle ist, wie bei der vorstehend beschriebenen bekannten Drosselvorrichtung, ändert sich der Kippzustand des Entlastungshebels bei Änderungen des Betriebszustandes des Entlastungshebels. Wenn dagegen die Berührstelle der ersten Berührmittel und die Berührstelle der zweiten Berührmittel innerhalb der Ebene P angeordnet sind, die senkrecht zu der Drehachse L der Drosselwelle ist, oder auf derselben Seite der Ebene P, und die Ebene P vorzugsweise eine Stelle enthält, an der eine Vorspannkraft der Rückholfeder auf den Entlastungshebel wirkt, wird der Entlastungshebel als ein Ergebnis des Betriebszustandes des Entlastungshebels nicht kippen.
Typische Beispiele der vorliegenden Erfindung werden im folgenden detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Diese detaillierte Beschreibung soll nur dazu dienen, einem Fachmann weitere Details zur Durchführung bevorzugter Aspekte der vorliegenden Lehre zu erläutern und soll nicht den Umfang der Erfindung einschränken. Nur die Ansprüche definieren den Umfang der beanspruchten Erfindung. Kombination von Merkmalen und Schritten, die in der folgenden detaillierten Beschreibung erläutert sind, müssen daher nicht notwendig sein, um die Erfindung im breitesten Sinne auszuführen, und werden nur erläutert, um detaillierte typische Beispiele der Erfindung im einzelnen zu beschreiben. Weiter können verschiedene in dieser Beschreibung erläuterten Merkmale auf Arten miteinander kombiniert werden, die nicht speziell aufgeführt sind, um zusätzliche vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Lehre zu erhalten.
Erstes typisches Ausführungsbeispiel
Ein erstes typisches Ausführungsbeispiel wird im folgenden unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 erläutert. Gemäß 1 ist innerhalb eines Drosselgehäuses 1 ein insgesamt zylindrischer Lufteinlaßkanal 1a gebildet. Der Lufteinlaßkanal 1a ist vorzugsweise mit einem Ansaugsystem des Motors (nicht dargestellt) verbunden. Das Drosselgehäuse 1 lagert drehbar eine Drosselwelle 2, an der ein Drosselventilglied bzw. eine Drosselklappe 13 befestigt ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird, um die Öffnungsfläche des Einlaßluftkanals 1a zu vergrößern, was die Luftströmung zu dem Motor vergrößert, die Drosselwelle 2 in Uhrzeigerrichtung gemäß 2 gedreht. Andererseits wird, um die Öffnungsfläche des Lufteinlaßkanals 1a zu vermindern, was die Luftströmung zu dem Motor abnehmen läßt, die Drosselwelle 2 in der Gegenuhrzeigerrichtung gemäß 2 gedreht. Auf diese Weise kann die Menge an Einlaßluft, die dem Motor durch den Lufteinlaßkanal 1a zugeführt wird, eingestellt werden, indem die Dreh- bzw. Schwenkstellung der Drosselklappe 13 verändert wird, was die Öffnungsfläche des Lufteinlaßkanals 1a verändert.
An einer Umfangsseite des Drosselgehäuses 1 ist ein Getriebegehäuse 1e angebracht, wie in dem unteren rechten Bereich der 1 dargestellt. An der Oberfläche des offenen Endes des Getriebegehäusebereiches 1e ist ein Getriebedeckel 8 angebracht. Innerhalb des Getriebedeckels 8 ist ein Gehäuseraum 8a gebildet. Innerhalb des Gehäuseraums 8a sind ein Antriebsgetriebe- bzw. Zahnrad 3a, ein Zwischenrad 4, ein Drosselgetrieberad 5 und ein Entlastungshebel 9 angeordnet.
Innerhalb des Drosselgehäuses 1 ist ein Ansatz 1b definiert. Ein Ende einer Drosselwelle 2 steht durch den Ansatz 1b in den Gehäuseraum 8a vor. An dem Bereich der Drosselwelle 2, der in dem Gehäuseraum 8a vorsteht, sind ein Eingriffsschaft 2a und ein Schaft 2b mit kleinem Durchmesser ausgebildet. Der Eingriffsschaft 2a kann einen insgesamt rechteckigen Querschnitt aufweisen und der Schaft 2b mit kleinem Durchmesser erstreckt sich vorzugsweise durch den Getriebedeckel 8 hindurch. Weiter ist das Drosselgetrieberad 5 an dem Eingriffsschaft 2a der Drosselwelle 2 mittels einer Mutter 14 befestigt. Wie in 2 dargestellt, kann das Drosselgetrieberad 5 die Form eines Fächers haben und enthält vorzugsweise einen gezahnten Bereich 5a, der längs eines Bereiches des äußeren Umfangs des Drosselgetrieberades 5 angeordnet ist.
Bezugnehmend auf die linke Seite der 1 ist innerhalb des Drosselgehäuses 1 weiter eine Motorgehäuseausnehmung 1c definiert, die eine Öffnung enthält, die mit dem Gehäuseraum 8a in Verbindung ist. Ein Drosselklappensteuermotor 3, der beispielsweise ein Gleichstromschrittmotor sein kann, ist innerhalb des Motorgehäuseraums 8a angeordnet. An einer Ausgangswelle des Steuermotors 3 ist das Antriebsrad 3a befestigt, das auch in dem Gehäuseraum 8a angeordnet ist. Zwischen dem Drosselgehäuse 1 und dem Getriebedeckel 8 ist eine Zwischenwelle 15 angeordnet. Die Zwischenwelle 15 ist vorzugsweise in einer insgesamt mittleren Position zwischen der Drosselwelle 2 und der Ausgangswelle des Steuermotors 3 angeordnet. Das Zwischenrad 4 ist an der Zwischenwelle 15 angebracht und dreht zusammen mit der Zwischenwelle 15. Das Zwischenrad 4 hat einen Zahnbereich 4a mit großem Durchmesser, der an der Seite des Getriebedeckels 8 angeordnet ist, und einen Zahnbereich 4b mit kleinem Durchmesser, der an der Seite des Drosselgehäuses 1 angeordnet ist. Der Zahnbereich 4a mit großem Durchmesser ist mit dem Antriebsrad 3a in Eingriff und der Zahnbereich 4b mit kleinem Durchmesser ist mit dem gezahnten Bereich 5a in Eingriff.
Ein Steuergerät 20 kann Eingangssignale von unterschiedlichen Sensoren (nicht dargestellt) empfangen und Steuersignale ausgeben, um den Drosselklappensteuermotor 3 zu betätigen. Das Steuergerät 20 ist vorzugsweise ein Prozessor und kann Teil einer Motorsteuereinheit (ECU) sein. Die Eingangssignale können beispielsweise Signale enthalten, die das Maß der Betätigung des Gaspedals anzeigen, Signale, die die Motorkühlmitteltemperatur anzeigen und die Motordrehzahl, Signale von einem automatischen Getriebe und/oder andere Signale, die den Betriebszustand des Motors darstellen. Die Antriebskraft (Drehmoment) des Steuermotors 3 wird auf die Drosselwelle 2 über das Antriebsrad 3a, das Zwischenrad 4 und das Drosselgetrieberad 5 übertragen. Als Folge schwenkt die Drosselklappe 13, um die Luftmenge einzustellen, die durch den Lufteinlaßkanal 1a strömt. Vorzugsweise ist das Steuergerät 20 derart programmiert, daß es eine oder mehrere Steuerfunktionen ausführt, wie Traktionskontrolle, Leerlaufdrehzahlkontrolle und/oder Kontrolle des Fahrens mit konstanter Geschwindigkeit. Beispielhafte Techniken der Programmierung und des Betriebs des Steuergerätes 20 finden sich genauer in den US Patenten Nr. US 5,906,185 und US 6,116,214 .
An der Drosselwelle 2 ist ein insgesamt scheibenförmiger Entlastungshebel 9 angebracht. Der Entlastungshebel 9 ist zwischen dem Ansatz 1b und dem Drosselgetrieberad 5 angeordnet. Zwischen dem Entlastungshebel 9 und der Drosselwelle 2 besteht ein vorbestimmtes Spiel, so daß der Drosselhebel 9 relativ zur Drosselwelle 2 schwenken kann. Weiter ist zwischen dem Drosselgehäuse 1 und dem Drosselgetrieberad 5, die auf entgegengesetzten Seiten des Entlastungshebels 9 angeordnet sind, ein vorbestimmtes Spiel vorgesehen. Daher kann der Entlastungshebel 9 relativ zur Drosselwelle 2 verkippen.
Eine Ringnut 9a mit großem Durchmesser ist innerhalb der Oberfläche des Entlastungshebels 9 definiert, die dem Drosselgehäuse 1 zugewandt ist. Eine Ringnut 9b mit kleinem Durchmesser ist innerhalb der Oberfläche des Entlastungshebels 9 definiert, die dem Drosselgetrieberad 5 zugewandt ist. Eine Rückholfeder 11, die vorzugsweise eine Schraubenfeder ist, ist zwischen dem Drosselgehäuse 1 und dem Entlastungshebel 9 angeordnet. Ein Ende 11b der Rückholfeder 11 ist um den Ansatz 1b herum angeordnet und mit dem Drosselgehäuse 1 in Eingriff. Wie in 2 dargestellt, ist das andere Ende 11a der Rückholfeder 11 innerhalb der Ringnut 9a mit großem Durchmesser des Entlastungshebels 9 angeordnet und greift in eine Eingriffsausnehmung 9c ein, die innerhalb der Ringnut 9a mit großem Durchmesser des Entlastungshebels 9 ausgebildet ist. Die Rückholfeder 11 drängt den Entlastungshebel 9 in Klappenschließrichtung relativ zu dem Drosselgehäuse 1, d. h. in der Uhrzeigerrichtung gemäß 2.
Eine Entlastungsfeder 10, die vorzugsweise ebenfalls eine Schraubenfeder ist, ist zwischen dem Drosselgetrieberad 5 und dem Entlastungshebel 9 angeordnet. Die Entlastungsfeder 10 ist innerhalb der Ringnut 9b des Entlastungshebels 9 mit kleinem Durchmesser angeordnet. Wie in 2 dargestellt, greift ein Ende 10a der Entlastungsfeder 10 in das Drosselgetrieberad 5 ein, und das andere Ende 10b ist mit dem Entlastungshebel 9 in Eingriff. Die Entlastungsfeder 10 drängt das Drosselgetrieberad 5 bezüglich des Entlastungshebels 9 in Klappenöffnungsrichtung, d. h. in Gegenuhrzeigerrichtung gemäß 2.
Die Vorspannkräfte der Rückholfeder 11 und der Entlastungsfeder 10 sind vorzugsweise kleiner als das Antriebsmoment des Steuermotors 3 und sind größer als das Halte- bzw Schleppmoment des Steuermotors 3. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Vorspannkraft der Entlastungsfeder 10 vorzugsweise kleiner als die Vorspannkraft der Rückholfeder 11.
Wie in 1 und 2 gezeigt, sind erste Berührmittel 20b vorgesehen und wirksam, wenn das Drosselgetrieberad 5 aus der Klappenschließstellung in die Klappenöffnungsrichtung in eine vorbestimmte Schwenkstellung schwenkt, die vorzugsweise der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung B der Drosselklappe 13 entspricht. In der vorliegenden Ausführungsform enthalten erste Berührmittel 20 einen Zapfen 5b und einen Vorsprung 9d. Der Zapfen 5b steht von der End- bzw. Stirnfläche des Drosselgetrieberades 5 an der Seite des Entlastungshebels 9 vor. Der Vorsprung 9d erstreckt sich von dem Außenumfang des Entlastungshebels 9 aus auswärts. Innerhalb des Vorsprungs 9d ist eine Eingriffsausnehmung 9c gebildet. Entsprechend der vorliegenden Lehre werden die Bauteile, die die ersten Kontaktmittel 27b bilden (d. h. der Zapfen 5b und der Vorsprung 9d in der vorliegenden Ausführungsform), als die ersten Berührbauteile bezeichnet.
Zusätzlich sind zweite Berührmittel 20a definiert und wirksam, wenn der Entlastungshebel 9 aus der Klappenöffnungsstellung in die Klappenschließrichtung in eine vorbestimmte Schwenkstellung schwenkt, die wiederum vorzugsweise der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung B der Drosselklappe 13 entspricht. In der vorliegenden Ausführungsform enthalten die zweiten Berührmittel 20a eine Einstellschraube 12, die in Gewindeeingriff mit dem Getriebegehäusebereich 1e des Drosselgehäuses 1 ist, und einen Vorsprung 9d, der sich von dem Außenumfang des Entlastungshebels 9 aus erstreckt. Wie in 2 dargestellt, kann die Berührstelle 20A der Einstellschraube 12 und die Steile des Vorsprungs 9d des Entlastungshebels 9 eingestellt werden, indem die Einstellschraube 12 vorwärts oder rückwärts bewegt wird. Entsprechend der vorliegenden Lehre werden die Bauteile, die die zweiten Berührmittel 20a bilden (d. h. die Einstellschraube 12 und der Vorsprung 9d der vorliegenden Ausführungsform) als zweite Berührbauteile bezeichnet.
In der Ausführungsform gemäß 3 sind die Berührstelle 20B der ersten Berührbauteile 5b, 9d und die Berührstelle 20A der zweiten Berührbauteile 12, 9d innerhalb einer Ebene P angeordnet, die senkrecht zu der Drehachse L der Drosselwelle 2 ist. Die Ebene P enthält auch eine Stelle 20C, in der die Vorspannkraft der Rückholfeder 11 auf den Entlastungshebel 9 wirkt, d. h. die Stelle, an der das Ende 102 der Entlastungsfeder 10 mit dem Entlastungshebel 9 in Eingriff ist.
Weiter sind, wie in 5 dargestellt, dritte Berührmittel 20d vorgesehen und wirksam, wenn das Drosselgetrieberad 5 in der Klappenschließrichtung in eine vorbe stimmte Schwenkstellung schwenkt, die wiederum der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung B der Drosselklappe 13 entsprechen kann. In der vorliegenden Ausführungsform umfassen die dritten Berührmittel 20d eine Einstellschraube 18 für minimale Öffnung, die in Gewindeeingriff mit einem Vorsprung 1f des Drosselgehäuses 1 ist, und einen Vorsprung 5c, der sich von dem Drosselgetrieberad 5 aus erstreckt. Wie in 5 dargestellt, kann die Berührstelle 20D, bei der sich die Einstellschraube 18 für minimale Öffnung und der Vorsprung 5c des Drosselgetrieberades 5 berühren, eingestellt werden, indem die Einstellschraube 18 für minimale Öffnung vorwärts oder rückwärts bewegt wird. Entsprechend der vorliegenden Lehre werden die Bauteile, die die dritten Berührmittel 20d bilden (d. h. die Einstellschraube 18 für minimale Öffnung und der Vorsprung 5c bei der vorliegenden Ausführungsform) als dritte Berührbauteile bezeichnet.
Wie im rechtsseitigen Bereich der 1 dargestellt, ist ein Sensorgehäuse 8b an dem Getriebedeckel 8 angeordnet. Ein Sensorsubstrat 7 ist in einer Öffnung des Sensorgehäuses 8b angeordnet. Ein Sensordeckel 16 umgibt eine offene Endfläche des Sensorbereiches 8b. Der Schaft 2b mit kleinem Durchmesser der Drosselwelle 2 erstreckt sich durch den Getriebedeckel 8 in die Öffnung des Sensorgehäuses 8b. An dem Schaft 2b mit kleinem Durchmesser ist ein Sensorhebel 6 befestigt. Der Sensorhebel 6 und das Sensorsubstrat 7 bilden einen Drosselklappenpositionssensor zum Erfassen der Öffnung (Schwenkstellung) der Drosselklappe 13. Beispielhafte Techniken für die Konstruktion und den Betrieb des Drosselklappenpositionssensors sind genauer in den US Patenten US 5,571,960 und US 6,070,458 beschrieben.
Im folgenden wird ein typisches Verfahren zum Betreiben der Drosselvorrichtung der ersten typischen Ausführungsform erläutert. Beispielsweise ist der Steuermotor 3 vorzugsweise nicht mit Spannung beaufschlagt, wenn der Verbrennungsmotor nicht in Betrieb ist. Daher sind die zweiten Kontaktmittel 20a in diesem Zustand wirksam. Genauer berührt, wie in 2 und 3 dargestellt, der Vorsprung 9d des Entlastungshebels 9 die Einstellschraube 12 des Drosselgehäuses 1 an der Berührstelle 20a aufgrund der Vorspannkraft der Rückholfeder 11. Zusätzlich sind auch die ersten Kontaktmittel 20b in diesem Zustand wirksam. Genauer berührt der Zapfen 5d des Drosselgetrieberades 5 den Vorsprung 9d des Entlastungshebels 9 an der Berührstelle 20B aufgrund der Vorspannkraft der Entlastungsfeder 10. Als Ergebnis wird die Drosselklappe 13 in der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung B gehalten, die unter Verwendung der Einstellschraube 12 eingestellt wurde.
Wie vorstehend erläutert wird die Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung B derart gewählt, daß die Drosselklappe 13 den Lufteinlaßkanal 1a etwas öffnet. Dadurch wird verhindert, daß die Drosselklappe 13 und die Drosselwelle 20 in kalten Regionen anfrieren. Weiter wird verhindert, daß die Drosselklappe aufgrund der Ablagerung von Verbrennungsprodukten oder ähnlichen Materialien in der Drosselklappenschließstellung gesperrt oder festgehalten wird. Auf diese Weise springt der Motor zuverlässig an, selbst wenn diese Bedingungen vorliegen.
Wenn der Verbrennungsmotor anläuft, schickt das Steuergerät 20 an den Steuermotor 3 Treibersignale und der Steuermotor 3 stellt die Schwenkstellung (Öffnung) der Drosselklappe 13 ein. Durch Änderung der Schwenkstellung der Drosselklappe 13 kann die Luftmenge, die durch den Lufteinlaßkanal 1a strömt, eingestellt werden.
Wenn beispielsweise das Gaspedal nicht herabgedrückt wird und der Verbrennungsmotor sich im Leerlauf befindet, wird die Schwenkstellung der Drosselklappe 13 in die Leerlaufstellung bewegt. Das heißt, die Drosselklappe 13 bewegt sich aus der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung B in Klappenschließrichtung. In diesem Fall berührt, wie in 5 dargestellt, der Vorsprung 9d des Entlastungshebels 9 die Einstellschraube 12 des Drosselgehäuses 1, so daß der Entlastungshebel 9 an einer weiteren Drehung gehindert ist. Als Ergebnis schwenkt nur das Drosselgetrieberad 5 in die Klappenschließrichtung gegen die Vorspannkraft der Entlastungsfeder 10. Die Schwenkbewegung des Drosselgetrieberades 5 in der Klappenschließrichtung stoppt an der Berührstelle 20D, da der Vorsprung 5c des Drosselgetrieberades 5 die Einstellschraube 18 für minimale Öffnung des Dros selgehäuses 1 berührt. Durch Einstellen der Position der Einstellschraube 18 für minimale Öffnung wird die Stelle (d. h. die Leerlaufposition), an der das Schwenken der Drosselklappe 13 in der Klappenschließrichtung anhält, bestimmt. Wenn die Schwenkstellung der Drosselklappe 13 auf die Leerlaufstellung eingestellt ist, ist die Menge an Einlaßluft entsprechend der Leerlaufdrehzahl eingestellt.
Wenn das Gaspedal gedrückt wird, schickt das Steuergerät 20 Treibersignale an den Steuermotor 3 und die Treibersignale basieren teilweise auf dem Maß des Niederdrückens des Gaspedals. Die Schwenkstellung der Drosselklappe 13 wird entsprechend den Treibersignalen eingestellt.
Wenn die Schwenkstellung der Drosselklappe 13 aus der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung in Klappenschließrichtung gedreht wird, berührt der Vorsprung 9d des Entlastungshebels 9 die Einstellschraube 12 des Drosselgehäuses 1 und der Entlastungshebel 9 ist an einer weiteren Drehung gehindert. In diesem Zustand schwenkt nur das Drosselgetrieberad 5 gegen die Vorspannkraft der Entlastungsfeder 10. Wenn dagegen die Schwenkstellung der Drosselklappe 13 in Ventilöffnungsrichtung aus der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung B verdreht wird, wie in 4 dargestellt, berührt der Zapfen 5b des Drosselgetrieberades 5 den Vorsprung 9d des Entlastungshebels 9. In diesem Zustand schwenken das Drosselgetrieberad 5 und der Entlastungshebel 9 zusammen gegen die Vorspannkraft der Rückholfeder 11.
Wie in den 2 und 3 gezeigt, kehrt, wenn der Verbrennungsmotor stoppt und auf diese Weise der Steuermotor 3 die Drosselklappe 13 nicht mehr mit Drehmoment beaufschlagt, die Schwenkstellung der Drosselklappe 13 in die Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung B zurück. Beispielsweise kann, wie in 4 dargestellt, der Steuermotor 3 in einem Zustand anhalten, in der die Schwenkstellung der Drosselklappe 13 in die Klappenöffnungsrichtung aus der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung B verdreht wurde. In diesem Fall schwenken das Drosselgetrieberad 5 und der Entlastungshebel 9 aufgrund der Vorspannkraft der Rückholfeder 11 in Klappenschließrichtung. Der Vorsprung 9d des Entlastungshebels 9 wird dann in Berührung mit der Einstellschraube 12 des Drosselgehäuses 1 gehalten. Auf diese Weise wird die Schwenkstellung der Drosselklappe 13 in der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung gehalten. Andererseits kann, wie in 5 dargestellt, der Steuermotor 3 in dem Zustand anhalten, in dem die Schwenkstellung der Drosselklappe 13 in Klappenschließrichtung aus der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung B verdreht wurde. In diesem Fall schwenkt das Drosselgetrieberad 5 aufgrund der Vorspannkraft der Entlastungsfeder 10 in Klappenöffnungsrichtung. Der Zapfen 5b des Drosselgetrieberades 5 wird dann in Berührung mit dem Vorsprung 9d des Entlastungshebels 9 gehalten. Auf diese Weise wird die Schwenkstellung der Drosselklappe 13 in der Anfangs- oder Bereitschaftsoffenstellung B gehalten.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in 3 gezeigt, die Berührstelle 20B der ersten Berührmittel 20b und die Berührstelle 20A der zweiten Berührmittel 20a innerhalb der Ebene P angeordnet und die Ebene P ist senkrecht zu der Drehachse L der Drosselwelle 2. Weiter ist die Stelle 20C, an der die Vorspannkraft der Rückholfeder 11 auf den Entlastungshebel 9 wirkt, ebenfalls innerhalb der Ebene P angeordnet. Daher wird zuverlässig verhindert, daß der Entlastungshebel 9 aus der Ebene P in beiden Betriebszuständen herauskippt. Das heißt, der Entlastungshebel 9 wird nicht kippen, wenn die ersten Berührmittel 20b das Drosselgetrieberad 5 und den Entlastungshebel 9 schwenken, oder wenn die zweiten Berührmittel 20a ein Drehen des Entlastungshebels 9 verhindern. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß die Position des Entlastungshebels 9 aus der Ebene P als Folge einer Änderung des Betriebszustandes des Entlastungshebels 9 herauskippt.
6 ist eine Kurve, die das von dem Steuermotor 3 gelieferte Betätigungsmoment zur Einstellung der Stellung der Drosselklappe 13 in der vorliegenden typischen Ausführungsform zeigt. Die Abszisse stellt die Schwenkstellung der Drosselklappe 13 (Drosselklappenöffnung) dar und die Ordinate stellt das auf die Drosselklappe 13 aufgebrachte Betätigungsmoment dar. Wie weiter oben bezüglich der bekannten Drosselvorrichtung erläutert, kann eine Hysterese an der Anfangs- oder Bereitschaftsstellung B durch Änderungen der Kippstellung des Entlastungshebels 9 bezüglich der Ebene P verursacht sein. Diese Hysterese ist in 14 augenscheinlich. Wie in 6 dargestellt, kann dagegen mit der vorliegenden Lehre die Hysterese an der Anfangs- oder Bereitschaftsstellung B eliminiert werden. Daher kann die Anfangs- oder Bereitschaftsklappenstellung B der Drosselklappe 13 verläßlich entsprechend der vorliegenden Lehre bestimmt werden und die Einlaßluftmenge, die dem Verbrennungsmotor zugeführt wird, kann ebenfalls verläßlich in der Anfangs- oder Bereitschaftsklappenstellung B gesteuert werden. Folglich kann die Positionsgenauigkeit der Drosselklappe 13 verbessert werden, indem verhindert wird, daß der Entlastungshebel 9 als ein Ergebnis einer Änderung des Betriebszustandes des Entlastungshebels 9 verkippt.
Durch die Verhinderung von Änderungen in der Kippstellung des Entlastungshebels 9 ist es weiter möglich, die Reibkraft zu minimieren, die zwischen dem Entlastungshebel 9 und Teilen neben dem Entlastungshebel 9 (beispielsweise Ansatz 1b des Drosselklappengehäuses 1 und Drosselgetrieberad 5) erzeugt wird, wenn der Entlastungshebel 9 dreht.
Zweite typische Ausführungsform
Eine zweite typische Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 7 erläutert, die eine Abänderung der ersten typischen Ausführungsform ist. Daher werden nur abgeänderte Bereiche der ersten typischen Ausführungsform diskutiert und eine überlappende Beschreibung wird weggelassen.
Wie in 7 dargestellt, enthält die zweite typische Ausführungsform ebenfalls die Berührstelle 20B der ersten Berührmittel 20b und die Berührstelle 20A der zweiten Berührmittel 20a. Bei der zweiten typischen Ausführungsform sind die Berührstelle 20B und die Berührstelle 20A jedoch auf einer Seite der Ebene P angeordnet, die senkrecht zu der Drehachse L der Drosselwelle 2 ist. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Berührstellen 20A und 20B unterhalb der Ebene P angeordnet, wie in 7 dargestellt. Ähnlich wie bei der ersten typischen Ausführungsform ist die Stelle 20C, in der die Vorspannkraft der Rückholfeder 11 auf den Entlastungshebel 9 wirkt, in der Ebene P angeordnet.
Auf diese Weise schafft die zweite typische Ausführungsform ebenfalls beide Betriebszustände, in denen die ersten Berührmittel 20b das Drosselgetrieberad 5 und den Entlastungshebel 9 schwenken und in dem die zweiten Berührmittel 20b eine Drehung des Entlastungshebels 9 verhindern. In beiden Betriebszuständen wird der Entlastungshebel 9 in die gleiche Richtung verkippt gehalten. Genauer wird, wie in 7 dargestellt, der Entlastungshebel 9 in beiden Betriebszuständen abwärts nach rechts verkippt gehalten. Daher kann verhindert werden, daß sich die Kippstellung des Entlastungshebels 9 als Ergebnis einer Änderung des Betriebszustandes des Entlastungshebels 9 ändert. Auf diese Weise kann die Schwenkstellung der Drosselklappe 13 genauer gesteuert werden.
Dritte typische Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf 8 wird im folgenden eine dritte typische Ausführungsform erläutert, die ebenfalls eine Abänderung der ersten typischen Ausführungsform ist. Daher werden nur bezüglich der ersten typischen Ausführungsform abgeänderte oder modifizierte Bereiche diskutiert und überlappende Beschreibung wird weggelassen.
Wie in 8 gezeigt, sind die Berührstelle 20B die ersten Kontaktmittel 20b und die Berührstelle 20A der zweiten Kontaktmittel 20a im Vergleich zu der zweiten typischen Ausführungsform auf der anderen Seite die Ebene P angeordnet, die senkrecht zur Drehachse L der Drosselwelle 2 ist. Wiederrum befindet sich die Stelle 20C, in der die Vorspannkraft der Rückholfeder 11 auf den Entlastungshebel 9 wirkt, innerhalb der Ebene P.
Auf diese Weise macht die dritte typische Ausführungsform beide Betriebszustände möglich, indem die ersten Berührmittel 20b das Drosselgetrieberad 5 und den Entlastungshebel 9 schwenken und indem die zweiten Berührmittel 20b eine Dre hung des Entlastungshebels 9 verhindern. In beiden Betriebszuständen wird der Entlastungshebel 9 in die gleiche Richtung verkippt gehalten. Genauer wird, wie in 8 gezeigt, der Entlastungshebel 9 in beiden Betriebszuständen abwärts nach links verkippt gehalten. Daher kann verhindert werden, daß der Kippzustand des Entlastungshebels 9 sich auf Grund von Änderungen des Betriebszustandes des Entlastungshebels 9 ändert. Auf diese Weise kann die Schwenkposition der Drosselklappe 13 in dieser dritten typischen Ausführungsform ebenfalls genauer gesteuert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Konstruktion beschränkt, die in den typischen Ausführungsformen erläutert wurden, sondern es können Änderungen, Ersetzungen oder andere Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom allgemeinen Erfindungsgedanken abzuweichen. Beispielsweise kann an Stelle des Drosselgetrieberades ein Getriebeglied, beispielsweise ein Hebel verwendet werden, der keinen gezahnten Bereich 5a hat. Weiter sind weitere Techniken für die Konstruktion und die Betriebsweise von Drosselvorrichtungen in den US Patenten US 5,571,960 , US 5,735,243 , US 5,906,185 , US 6,070,458 , US 6,116,214 , US 6,153,952 und US 6,164,623 beschrieben. Diese Lehren können mit den vorliegenden Lehren verwendet werden, um weitere Ausführungsformen der vorliegenden Lehre zu erhalten.

Claims

Drosselvorrichtung, enthaltend: ein Drosselgehäuse (1) mit einem Lufteinlaßkanal (1a), eine von dem Drosselgehäuse (1) drehbar gehaltene Drosselwelle (2) mit einer Drehachse (L), ein auf der Drosselwelle (2) angeordnetes Drosselventilglied (13), das zum Öffnen und Schließen des Lufteinlaßkanals (1a) geeignet ist, einen schwenkbar an der Drosselwelle (2) angebrachten Entlastungshebel (9), eine zwischen dem Drosselgehäuse (1) und dem Entlastungshebel (9) angebrachte Rückholfeder (11), die geeignet ist, den Entlastungshebel (9) in Ventilschließrichtung bezüglich des Drosselgehäuses (1) zu drängen, ein an der Drosselwelle (2) befestigtes Drosselgetriebeglied (5), eine zwischen dem Drosselgetriebeglied (5) und dem Entlastungshebel (9) angeordnete Entlastungsfeder (10), die geeignet ist, das Drosselgetriebeglied (5) in Ventilöffnungsrichtung bezüglich des Entlastungshebels (9) zu drängen, eine erste Berührstelle (20A), an der das Drosselgetriebeglied (5) den Entlastungshebel (9) berührt, wenn das Drosselgetriebeglied (5) in eine vorbestimmte Schwenkstellung (B) in Ventilöffnungsrichtung schwenkt, und eine zweite Berührstelle (20B), an der das Drosselgehäuse (1) den Entlastungshebel (9) berührt, wenn der Entlastungshebel (9) in eine vorbestimmte Schwenkstellung (B) in Ventilschließrichtung schwenkt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Berührstelle (20A) und die zweite Berührstelle (20B) und eine Stelle, an der die Vorspannkraft der Rückholfeder (11) auf den Entlastungshebel (9) wirkt, im Wesentlichen innerhalb einer Ebene (P) angeordnet sind, die im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse (L) der Drosselwelle (2) ist.
Drosselvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Drosselgetriebeglied (5) weiter einen Zapfen (5b) und der Entlastungshebel (9) weiter einen Vorsprung (9d) enthält, wobei der Zapfen (5b) den Vorsprung (9d) an der ersten Berührstelle (20A) berührt.
Drosselvorrichtung nach Anspruch 2, weiter enthaltend eine Einstellschraube (12), die in Gewindeeingriff mit dem Drosselgehäuse (1) ist, wobei die Einstellschraube (12) den Vorsprung (9d) an der zweiten Berührstelle (20B) berührt.
Drosselvorrichtung, enthaltend: ein Drosselgehäuse (1) mit einem Lufteinlaßkanal (1a), eine drehbar von dem Drosselgehäuse (1) gehaltene Drosselwelle (2) mit einer Drehachse (L) ein an der Drosselwelle (2) angeordnetes Drosselventilglied (13), das zum Öffnen und Schließen des Luftkanals (1a) geeignet ist, einen schwenkbar an der Drosselwelle (2) angebrachten Entlastungshebel (9), eine zwischen dem Drosselgehäuse (1) und Entlastungshebel (9) angeordnete Rückholfeder (11), die geeignet ist, den Entlastungshebel (9) in Ventilschließrichtung bezüglich des Drosselgehäuses (1) zu drängen ein an der Drosselwelle (2) befestigtes Drosselgetriebeglied (5), eine zwischen dem Drosselgetriebeglied (5) und dem Entlastungshebel (9) angeordnete Entlastungsfeder (10), die geeignet ist, das Drosselgetriebeglied (5) in Ventilöffnungsrichtung bezüglich des Entlastungshebels (9) zu drängen, eine erste Berührstelle (20A), an der das Drosselgetriebeglied (5) den Entlastungshebel (9) berührt, wenn das Drosselgetriebeglied (5) in eine vorbestimmte Schwenkstellung (B) in Ventilöffnungsrichtung schwenkt, und eine zweite Berührstelle (20B), an der das Drosselgehäuse (1) den Entlastungshebel (9) berührt, wenn der Entlastungshebel (9) in die vorbestimmte Schwenkstellung (B) in Ventilschließrichtung schwenkt, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Berührstelle (20A) und die zweite Berührstelle (20B) im Wesentlichen auf der gleichen Seite einer Ebene (P), die im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse (L) der Drosselwelle (2) ist, im Bezug auf die Axialrichtung der Drosselwelle (2) sind, wobei die Ebene (P) eine Stelle enthält, an der die Vorspannkraft der Rückholfeder (11) auf den Entlastungshebel (9) wirkt, wenn der Entlastungshebel (9) relativ zur Drosselwelle verkippt ist.
Drosselvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Position des Entlastungshebels (9) an einem Verkippen als Folge einer Bewegung des Entlastungshebels (9) in die vorbestimmte Schwenkstellung (B) aus (i) der Ventilschließrichtung oder (ii) der Ventilöffnungsrichtung gehindert ist.
Drosselvorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, weiter enthaltend einen Steuermotor (3) und einen Getriebemechanismus (3a, 4), der zwischen dem Steuermotor (3) und dem Drosselgetriebeglied (5) angeordnet ist, wobei der Getriebemechanismus (3a, 4) Drehmoment von dem Steuermotor auf die Drosselwelle (2) überträgt.