DE102004040817A1

DE102004040817A1 - Exhaust gas damper mechanism for motor vehicle, has damper connected with damper shaft that is directly connected with controlling unit by clutch for deviating damper, where unit has output shaft that is aligned with damper shaft

Info

Publication number: DE102004040817A1
Application number: DE200410040817
Authority: DE
Inventors: Hans Gerards; Tobias Wagner; Stephan Chassée
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 2004-08-24
Filing date: 2004-08-24
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2024-08-25
Also published as: DE102004040817B4

Abstract

The mechanism has a flue gas damper arranged in a housing and connected with a damper shaft (14). The shaft (14) is directly connected with a controlling unit (20) by a clutch for deviating the damper. The unit has an electric motor and an output shaft that is aligned with the damper shaft. A retaining unit is provided for fixing the position of the damper with the clutch. An intermediate unit is provided between the shafts.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abgasklappeneinrichtung für Kraftfahrzeuge.The The invention relates to an exhaust flap device for motor vehicles.

Insbesondere bei großvolumigen Motoren ist es bekannt, einzelne Zylinder abzuschalten, um in bestimmten Fahrsituationen Treibstoff zu sparen. Um auch bei abgeschalteten Zylindern einen ausreichenden Gegendruck in dem Abgasstrang zu gewährleisten, sind in einzelnen Abgasrohren Abgasklappen vorgesehen. Mit Hilfe der Abgasklappen können einzelne Abgasrohre teilweise oder vollständig verschlossen werden. Ferner sind derartige Abgasklappen vorgesehen, um auch bei abgeschalteten Zylindern ein Motorgeräusch simulieren zu können, dass dem Motorgeräusch entspricht, wenn sämtliche Zylinder eingeschaltet sind. Zum Betätigen der Abgasklappen, die unmittelbar in einem Abgasrohr oder einem in das Abgasrohr eingesetzten Gehäuse angeordnet sind, sind die Abgasklappen über Klappenwellen schwenkbar gelagert. Mit einem Ende der Klappenwelle ist eine Stelleinrichtung verbunden. Die Verbindung der Stelleinrichtung mit der Klappenwelle erfolgt über ein Gestänge oder einen Bowdenzug, so dass die Stelleinrichtung in einem gewissen Abstand zum Abgasstrang angeordnet werden kann. Dies ist erforderlich, da die hohen Temperaturen im Bereich des Abgasstrangs die Stelleinrichtung beschädigen würden. Das Vorsehen eines Gestänges oder eines Bowdenzugs hat jedoch den Nachteil, dass es schwierig ist, die Abgasklappe in einem genau definierten Winkel bzw. einer vorgegebenen Position anzuordnen, da sich die Toleranzen addieren können und beispielsweise durch Verformung Längenänderungen im Gestänge oder im Bowdenzug zu einer Verfälschung führen.Especially at large volume Engines are known to turn off individual cylinders to operate in specific Driving situations to save fuel. To turn off even when Cylinders to ensure a sufficient back pressure in the exhaust line, Exhaust flaps are provided in individual exhaust pipes. With help the exhaust flaps can individual exhaust pipes are partially or completely closed. Further Such exhaust valves are provided to turn off even when Cylinders an engine noise to be able to simulate that the engine noise corresponds, if all Cylinders are turned on. To operate the exhaust valves, the directly in an exhaust pipe or in the exhaust pipe used casing are arranged, the exhaust valves are pivotable via flap shafts stored. With one end of the flap shaft is an adjusting device connected. The connection of the actuator with the valve shaft via a linkage or a Bowden cable, so that the adjusting device in a certain Distance to the exhaust system can be arranged. This is required because the high temperatures in the area of the exhaust line, the adjusting device would damage. The Provide a linkage or a Bowden cable, however, has the disadvantage that it is difficult is the exhaust flap in a well-defined angle or a to arrange given position, since the tolerances add up can and For example, by deformation length changes in the linkage or in the Bowden cable to a falsification to lead.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abgasklappeneinrichtung zu schaffen, durch die die Abgasklappe auf einfache Weise in unterschiedlichen Positionen exakt angeordnet werden kann.task the invention is to provide an exhaust flap device, through the exhaust flap easily in different Positions can be arranged exactly.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1.The solution The object is achieved according to the invention by the features of the claim 1.

Erfindungsgemäß ist die Stelleinrichtung derart angeordnet, dass eine Abtriebswelle der Stelleinrichtung mit der Klappenwelle fluchtet. Die Stelleinrichtung ist somit in der Nähe der Abgasklappe angeordnet und nicht über ein Gestänge oder einen Bowdenzug mit der Klappenwelle verbunden. Durch diese ggf. über ein kurzes steifes Zwischenelement erfolgte direkte Verbindung zwischen der Abtriebswelle der Stelleinrichtung und der Klappenwelle ist ein sehr exaktes Übertragen des Drehwinkels der Abtriebswelle auf die Klappenwelle möglich. Somit ist ein genaues Einstellen der Position der Abgasklappe, d.h. des Drehwinkels der Abgasklappe, möglich.According to the invention Setting device arranged such that an output shaft of the Adjusting device is aligned with the flap shaft. The adjusting device is thus close arranged the exhaust flap and not via a linkage or a Bowden cable connected to the valve shaft. If necessary via this one short rigid intermediate element was made direct connection between the output shaft of the actuator and the flap shaft is a very exact transfer the angle of rotation of the output shaft on the valve shaft possible. Consequently is an accurate adjustment of the position of the exhaust valve, i. of Angle of rotation of the exhaust flap, possible.

Besonders bevorzugt ist es hierbei, zwischen der Stelleinrichtung und der Klappenwelle eine Kupplung vorzusehen. Die Kupplung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass auf einfache Weise ein Ein- und Auskoppeln, d.h. ein Verbinden der Abtriebswelle mit der Klappenwelle bzw. ein Lösen der Verbindung möglich ist. Dies hat den Vorteil, dass es beispielsweise möglich ist, nur zum Verschwenken der Abgasklappe eine Verbindung zwischen der Abtriebswelle und der Klappenwelle herzustellen. Somit erfolgt auch nur während dieses kurzen Zeitraums eine Wärmeübertragung über die Klappenwelle an die Abtriebswelle und somit an die Stelleinrichtung.Especially it is preferred here, between the adjusting device and the Valve shaft to provide a clutch. The coupling is preferably designed such that in a simple manner a coupling and decoupling, i.e. a connection of the output shaft with the flap shaft and a Release the connection possible is. This has the advantage that it is possible, for example, only for pivoting the exhaust flap a connection between the Make output shaft and the valve shaft. Thus, too only during This short period of heat transfer over the Damper shaft to the output shaft and thus to the actuator.

Um bei gelöster Kupplung sicherzustellen, dass sich die Position der Abgasklappe auf Grund des Abgasstroms nicht ändert, ist vorzugsweise ein Halteelement vorgesehen. Bei dem Halteelement kann es sich beispielsweise um eine Bremseinrichtung, eine Rasteinrichtung oder dergleichen handeln, die mittelbar oder unmittelbar mit der Klappenwelle zusammenwirkt bzw. in Eingriff gebracht wird, sobald ein Auskuppeln erfolgt.Around when solved Clutch ensure that the position of the exhaust flap does not change due to the exhaust gas flow, a holding element is preferably provided. In the holding element can For example, it is a braking device, a locking device or the like acting directly or indirectly with the Valve shaft cooperates or is engaged as soon as a Uncoupling takes place.

Bei der Stelleinrichtung handelt es sich vorzugsweise um einen Elektromotor. Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise durch Vorsehen eines Schrittmotors ein exaktes Schwenken der Klappenwelle möglich ist. Ferner kann mit einer Welle des Elektromotors ein Positionssensor zur Erfassung eines Drehwinkels auf einfache Weise verbunden werden.at the adjusting device is preferably an electric motor. This has the advantage that, for example, by providing a stepper motor an exact pivoting of the valve shaft is possible. Furthermore, with a shaft of the electric motor, a position sensor for detection a rotation angle can be easily connected.

Vorzugsweise ist zusätzlich oder anstelle der Kupplung zwischen der Abtriebswelle und der Klappenwelle ein Zwischenelement zur Wärmeentkopplung vorgesehen. Hierbei kann es sich um ein Zwischenelement aus einem Material handeln, das eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist.Preferably is additional or instead of the coupling between the output shaft and the flap shaft an intermediate element for heat decoupling intended. This can be an intermediate element of a Trade material that has a low thermal conductivity.

Um auch Strahlungswärme von der Stelleinrichtung möglichst abzuschirmen, ist vorzugsweise zwischen der Stelleinrichtung und dem Gehäuse, in dem die Abgasklappe angeordnet ist, ein Wärmeabschirmelement, beispielsweise in Form eines Abschirmblechs, vorgesehen.Around also radiant heat as far as possible from the adjusting device shield, is preferably between the actuator and the housing, in which the exhaust valve is arranged, a Wärmeabschirmelement, for example in the form of a shielding plate provided.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.following the invention will be described with reference to a preferred embodiment explained in more detail in the accompanying drawings.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische perspektivische Ansicht der Abgasklappeneinrichtung, und 1 a schematic perspective View of the exhaust valve device, and

2 eine vergrößerte Darstellung der Verbindung zwischen der Stelleinrichtung und der Klappenwelle. 2 an enlarged view of the connection between the actuator and the flap shaft.

Die Abgasklappeneinrichtung weist ein Gehäuse 10 auf, in dem eine Abgasklappe 12 angeordnet ist. Die Abgasklappe 12 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Klappenwelle 14 verbunden und über die Klappenwelle 14 einseitig gelagert. Die Klappenwelle 14 ist über eine Kupplung 16 (2) mit einer Abtriebswelle 18 und einer insbesondere als Elektromotor ausgebildeten Stelleinrichtung 20 verbunden.The exhaust valve device has a housing 10 on, in which an exhaust flap 12 is arranged. The exhaust flap 12 is in the illustrated embodiment with a flap shaft 14 connected and over the flap shaft 14 stored on one side. The flap shaft 14 is about a clutch 16 ( 2 ) with an output shaft 18 and an adjusting device designed in particular as an electric motor 20 connected.

Hierbei ist die Abtriebswelle 18 erfindungsgemäß derart angeordnet, dass sie gegenüber der Klappenwelle 14 fluchtet bzw. koaxial angeordnet ist.Here is the output shaft 18 According to the invention, arranged such that it faces the flap shaft 14 is aligned or coaxially arranged.

Der Elektromotor 20 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel an einem L-förmigen Trägerelement 22 befestigt. Das Trägerelement 22 dient gleichzeitig als Abschirmelement, um von dem Abgasstrang abgegebene Wärmestrahlung gegenüber dem Elektromotor 20 abzuschirmen.The electric motor 20 is in the illustrated embodiment of an L-shaped support element 22 attached. The carrier element 22 at the same time serves as a shielding element to heat radiation emitted from the exhaust line relative to the electric motor 20 shield.

Die Kupplung 16, die in 2 in eingekuppelter Stellung dargestellt ist, kann, um eine Wärmeübertragung von der Klappenwelle 14 auf die Abtriebswelle 18 zu vermeiden, ausgekoppelt werden. Um in ausgekoppeltem Zustand ein Verschwenken der Abgasklappe 12 auf Grund des durch das Gehäuse 10 strömenden Abgasstroms zu vermeiden, ist ein nicht dargestelltes Halteelement, wie eine Bremse, vorgesehen. Die Bremse wirkt beispielsweise unmittelbar auf die Klappenwelle 14.The coupling 16 , in the 2 is shown in engaged position, to heat transfer from the valve shaft 14 on the output shaft 18 to be disconnected. In the uncoupled state, a pivoting of the exhaust flap 12 due to the through the housing 10 To avoid flowing exhaust stream is not shown holding member, such as a brake provided. The brake, for example, acts directly on the valve shaft 14 ,

Zum Schutz ist die Kupplung 16 mit einer Hülse 24 (1) umgeben.For protection is the clutch 16 with a sleeve 24 ( 1 ) surround.

Claims

Exhaust flap device for motor vehicles, with one in a housing ( 10 ) arranged exhaust flap ( 12 ), one with the exhaust flap ( 12 ) connected flap shaft ( 14 ) and one with the flap shaft ( 14 ) associated actuating device ( 20 ) for pivoting the exhaust flap, characterized in that an output shaft ( 18 ) the actuator ( 20 ) with the flap shaft ( 14 ) flees.

Exhaust valve device according to claim 1, characterized in that the adjusting device ( 20 ) via a coupling ( 16 ) directly with the flap shaft ( 14 ) connected is.

Exhaust valve device according to claim 1 or 2, characterized by a holding element for fixing the position of the exhaust flap ( 12 ) with disengaged clutch ( 16 ).

Exhaust valve device according to one of claims 1-3, characterized in that the adjusting device ( 20 ) has an electric motor.

Exhaust valve device according to one of claims 1-4, characterized in that between the output shaft ( 18 ) and the flap shaft ( 14 ) is provided an intermediate element for heat decoupling.

Exhaust valve device according to one of claims 1-5, characterized in that between the adjusting device ( 20 ) and the housing ( 10 ) a heat shielding element ( 22 ) is provided.