DE102005033601B4 - Elektromechanische Stelleinrichtung für Abgasstauklappe - Google Patents

Elektromechanische Stelleinrichtung für Abgasstauklappe Download PDF

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    • F02D9/04Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning exhaust conduits

Abstract

Elektromechanische Stelleinrichtung mit einem elektromotorischen Antrieb (14) zur Betätigung einer in einer Abgaseinrichtung (10) eines Verbrennungsmotors schwenkbar angeordneten Klappe (22), wobei der elektromotorische Antrieb (14) von der Klappe (22) beabstandet angeordnet ist und zur Kopplung des Antriebs (14) und der Klappe (22) ein mechanisches Kraftübertragungselement (30) vorgesehen ist, das antriebsseitig in einem radialen Abstand zur Drehachse eines vom elektromotorischen Antrieb (14) verdrehbaren Verstellelements (16) angreift, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement als flexibler Betätigungszug ausgebildet ist, welcher an dem als verdrehbare Scheibe ausgebildeten Verstellelement (16) angelenkt ist, und dass zum Überführen der Klappe (22) von einer Öffnungs- in eine Schließstellung und zum Überführen der Klappe (22) von der Schließ- in die Öffnungsstellung der elektromotorische Antrieb (14) stets in die gleiche Richtung dreht.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Stelleinrichtung zur Betätigung einer in einer Abgaseinrichtung angeordneten Klappe, insbesondere einer Abgasstauklappe.
  • Stand der Technik
  • Ventil- oder Klappenvorrichtungen zur Veränderung des Strömungswegs der Abgase eines Verbrennungsmotors in einer Abgaseinrichtung, wie zum Beispiel einer Auspuffanlage von Kraftfahrzeugen, sind als solche im Stand der Technik hinlänglich bekannt.
  • Die DE 295 01 002 U1 beschreibt eine Ventil- oder Klappenvorrichtung, die mit einem elektrischen Antrieb versehen ist, wobei ein elektrischer Stellmotor direkt an die Ventil- oder Klappenvorrichtung angebaut oder aber mittels einer biegsamen Welle mit einem die Ventil- oder Klappenvorrichtung betätigenden Schnecken- oder Stirngetriebe verbunden ist.
  • Problem
  • Eine mechanische Verbindung zwischen elektrischem Stellmotor und der Ventil- oder Klappenvorrichtung mittels einer biegsamen Welle weist den Nachteil auf, dass zum Überführen der Klappenvorrichtung in unterschiedliche Stellungen ein entsprechend unterschiedliches Ansteuern des elektrischen Stellmotors erforderlich ist. So muss zum Beispiel zum Öffnen der Klappe der Motor rechtsläufig drehen und zum Schließen der Klappe der Motor linksläufig drehen, da die Welle stets den Drehsinn des elektrischen Stellmotors an das Schnecken- oder Stirngetriebe der Ventil- oder Klappenvorrichtung überträgt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine eingangs erwähnte Stelleinrichtung dahingehend weiterzuentwickeln, so dass ein Betätigen der Ventil- oder Klappenvorrichtung mittels eines stets in eine Richtung drehenden Elektromotors ermöglicht wird. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und flexibles Kraftübertragungselement zwischen dem elektrischen Antrieb und der Klappenvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welches ein hohes Maß an Einbautoleranzen erlaubt.
  • Erfindung und vorteilhafte Wirkungen
  • Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Stelleinrichtung mit einem elektromotorischen Antrieb zur Betätigung einer in einer Abgaseinrichtung eines Verbrennungsmotors schwenkbar angeordneten Klappe, Klappen- oder Ventileinrichtung, wobei der elektromotorische Antrieb von der Klappe beabstandet angeordnet ist und zur Kopplung des Antriebs und der Klappeneinrichtung ein mechanisches Kraftübertragungselement vorgesehen ist. Hierbei ist das mechanische Kraftübertragungselement antriebsseitig in einem radialen Abstand zur Drehachse eines Verstellelements angelenkt-, welches vom elektromotorischen Antrieb verdrehbar ist beziehungsweise von diesem gedreht wird.
  • Die beabstandete Anordnung zwischen dem elektromotorischen Antrieb und der Klappen- oder Ventileinrichtung beziehungsweise der Abgaseinrichtung hat den Vorteil, dass die im Betrieb des Verbrennungsmotors in der Abgaseinrichtung und an der Ventil- oder Klappenvorrichtung entstehende Wärme nicht oder nur in geringem Maße auf den wärmeempfindlichen elektromotorischen Antrieb übertragen wird.
  • Das mechanische Kraftübertragungselement zwischen dem elektromotorischen Antrieb und der Klappen- oder Ventileinrichtung erfüllt hierbei mehrere Funktionen. Zum einen wird hierdurch die vom elektromotorischen Antrieb erzeugte Kraft zur Betätigung der vorzugsweise verschwenkbaren Ventil- oder Klappeneinrichtung auf dieselbige übertragen. Zum anderen ermöglicht das Kraftübertragungselement auch eine mechanische Entkopplung zwischen der Abgaseinrichtung und dem elektromotorischen Antrieb. Die für eine Abgaseinrichtung, wie zum Beispiel einer Auspuffanlage, typischen Vibrationen oder Schwingungen werden vorzugsweise nicht über das Kraftübertragungselement auf den elektromotorischen Antrieb übertragen, so dass hierdurch eine mechanische Entkopplung von der Abgaseinrichtung auf den elektromotorischen Antrieb realisierbar ist, was die Lebensdauer des Antriebes wesentlich erhöht.
  • Das Anlenken des Kraftübertragungselements in einem radialen Abstand zur Drehachse des durch den elektromotorischen Antrieb verdrehbaren Verstellelements bewirkt ein Hin- und Herbewegen des Kraftübertragungselementes, wenn das Verstellelement vom elektromotorischen Antrieb fortwährend verdreht wird. Diese Hin- und Her- beziehungsweise Vor- und Zurückbewegung des Kraftübertragungselementes wird hierbei für ein bidirektionales Verstellen der Ventil- oder Klappeneinrichtung innerhalb der Abgaseinrichtung umgesetzt.
  • So findet beispielsweise über einen Winkelbereich des Verstellelements von 0 bis 180° ein Schließen der Klappe oder des Ventils statt, während über einen komplementären Winkelbereich von 180° bis 360° ein Öffnen der Klappen- oder Ventileinrichtung erfolgt. Durch die exzentrische Anlenkung des Kraftübertragungselementes am verdrehbaren Verstellelement kann sowohl eine Öffnungs- als auch eine Schließbewegung der zu betätigenden Klappe oder des zu verstellenden Ventils allein mit einem unidirektionalen, das heißt in eine Richtung drehenden Elektromotor, erfolgen.
  • Das Kraftübertragungselement dient vorzugsweise der Übertragung lediglich einer Kraftkomponente des sich in einer Ebene (X-Y-Ebene) drehenden Verstellelements. Beispielsweise wird im wesentlichen nur eine X-Komponente des sich auf einer Kreisbahn drehenden antriebsseitigen Anlenkpunkts des Kraftübertragungselementes auf das Kraftübertragungselement übertragen. Hierdurch wird insbesondere erreicht, dass in denjenigen Winkelbereichen, in denen sich die X-Komponente des Anlenkpunktes bei einer fortwährenden Drehbewegung des Verstellelements nur geringfügig ändert, auch die Ventil- oder Klappeneinrichtung nur geringfügig verstellt wird. Diese in Form einer Sinusfunktion des Drehwinkels des Verstellelements erfolgende translatorische Kraftübertragung des Kraftübertragungselements ermöglicht somit eine der Stelleinrichtung immanente Kompensation von Bauteiltoleranzen.
  • Entspricht beispielsweise die Schließstellung der Klappe einem Verstellwinkel des Verstellelements von 0°, so ist auch bei einer Stellung des Verstellelements in einem relativ groben Bereich um den Winkel 0° die Klappe nach wie vor annähernd vollständig geschlossen. Diese Art der Anlenkung des Kraftübertragungselementes an dem Verstellelement erlaubt daher ein relativ grobes Einstellen des Verstellelementes, was sich aber kaum nachteilig auf die einzustellende Position oder Stellung der Ventil- oder Klappeneinrichtung auswirkt. Demzufolge kann ein relativ grob arbeitender und kostengünstiger Stellantrieb zur Verstellung der Klappe verwendet werden.
  • Weiterhin kann das Kraftübertragungselement auch als flexibler Betätigungszug ausgebildet sein, der das Übertragen einer Zug- und/oder Druckkraft zwischen dem elektromotorischen Antrieb und der Klappen- oder Ventileinrichtung der Abgaseinrichtung ermöglicht. Ein solches Zug- und/oder Druckmittel ermöglicht auch eine Realisierung der elektromechanischen Stelleinrichtung unter Einsparung eines federbelasteten Rückstellelements an der zu betätigenden Klappe der Abgaseinrichtung. Ein flexibler Betätigungszug ist ferner insoweit von Vorteil, als dass hierdurch der Abstand zwischen der Klappen- oder Ventileinrichtung und dem elektromotorischen Antrieb nicht zwangsläufig fest vorgegeben, sondern variabel ist.
  • Mittels eines flexiblen Betätigungszuges kann somit die erfindungsgemäße elektromechanische Stelleinrichtung für eine Vielzahl unterschiedlicher Abgaseinrichtungen beispielsweise unterschiedlicher Fahrzeugtypen und Modelle verwendet beziehungsweise an diese individuelle mit nur geringem Aufwand angepasst werden.
  • Nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an der Klappen- oder Ventileinrichtung ein federbelastetes Rückstellelement angeordnet, welches zum Drehen der Klappe vorgesehen ist. Hierbei ist das Kraftübertragungselement vorzugsweise als Zugmittel ausgebildet, beispielsweise in Form eines Betätigungs- oder Seilzugs, so dass vom elektromotorischen Antrieb lediglich eine im wesentlichen in eine Richtung wirkende Zugkraft auf die Ventil- oder Klappeneinrichtung der Abgaseinrichtung ausgeübt wird. Das federbelastete Rückstellelement ist hierbei derart ausgebildet, dass es der durch das Zugmittel. übertragbaren Kraft entgegenwirkt.
  • Das federbelastete Rückstellelement ermöglicht somit eine einfache und wenig störanfällige Realisierung des Kraftübertragungselements, beispielsweise in Form eines Betätigungszuges, insbesondere in Form eines Seilzugs.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Kraftübertragungselement als starres Zug-Druckmittel, insbesondere als Zug-Druckgestänge, ausgebildet. Dieses Zug-Druckgestänge bildet eine starre Verbindung zwischen dem elektromotorischen Antrieb und der Ventil- oder Klappeneinrichtung und kann beispielsweise als mehrgliedriges Zug-Druckgestänge ausgebildet sein, so dass die vom elektromotorischen Antrieb erzeugbare Kraft auch beliebig umlenkbar an die Ventil- oder Klappeneinrichtung übertragen werden kann.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Verstellelement als drehbare Scheibe ausgebildet. Der Anlenkpunkt des Kraftübertragungselementes an dieser Scheibe weist einen Abstand zum Scheibenmittelpunkt beziehungsweise zur Drehachse der Scheibe auf, so dass beim Drehen der Scheibe das Kraftübertragungselement zumindest in einer Richtung der Drehebene der Scheibe hin und her bewegt wird.
  • Weiterhin ist für die Erfindung vorgesehen, dass das Verstellelement über ein Getriebe mit dem elektromotorischen Antrieb gekoppelt ist. Vorzugsweise ist das Verstellelement abtriebsseitig am Getriebe angeordnet, wobei das Getriebe als Untersetzungsgetriebe ausgebildet ist. Dies ermöglicht die Verwendung besonders kostengünstiger schnell drehender Elektromotoren, die typischerweise nur ein geringes Drehmoment aufweisen. Durch die Verwendung eines Untersetzungsgetriebes kann ein zum Verstellen der Ventil- oder Klappeneinrichtung erforderliches Drehmoment beziehungsweise eine erforderliche Kraft auf das Kraftübertragungselement ausgeübt werden.
  • In vorteilhafter Weise ist das Getriebe, welches das Verstellelement mit dem elektromotorischen Antrieb koppelt, als selbsthemmendes Getriebe ausgebildet. Ist ferner das Kraftübertragungselement als Zug-Druckmittel implementiert, so wird ein selbsttätiges Verschwenken der Ventil- oder Klappeneinrichtung wirksam unterbunden und ein Verstellen des Ventils oder der Klappe ist folglich nur durch den elektromotorischen Antrieb steuerbar.
  • Vorzugsweise ist das Getriebe als Schneckengetriebe ausgebildet, welches eine selbsthemmende als auch eine die Drehung des elektromotorischen Antriebs untersetzende Funktion zur Verfügung stellt.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Kraftübertragungselement klappenseitig in einem radialen Abstand von einer Drehachse der Klappe oder des Ventils an einem weiteren mit der Klappe oder dem Ventil verbundenen, außerhalb der Abgaseinrichtung angeordneten Verstellelement angelenkt. Durch eine derartige radial beabstandete Anordnung an einem weiteren Verstellelement an der Klappen- oder Ventilseite der Stelleinrichtung wird eine durch das Kraftübertragungselement übertragene Kraft, welche vorzugsweise in Form einer Zug- und/oder Druckübertragung erfolgt, wieder in eine Drehbewegung für das Ventil oder die Klappe übertragen.
  • Die Art der Anlenkung des Kraftübertragungselements an der Klappe oder an dem Ventil kann hierbei in ähnlicher Weise erfolgen wie die antriebsseitig. Anlenkung des Kraftübertragungselements am Verstellelement, welches mit dem elektromotorischen Antrieb in Wirkverbindung steht.
  • Vorzugsweise ist das weitere, an der Klappe oder am Ventil angeordnete Drehelement als Seilrolle für einen Innenzug des als Betätigungszug ausgebildeten Kraftübertragungselements ausgebildet. Hierbei weist das weitere Drehelement, das heißt die Seilrolle eine radial außenliegende Aufnahme für das Ende des Betätigungszuges auf. Insbesondere, wenn der Betätigungszug als Seilzug ausgebildet ist, wird hierbei der Innenzug an der Seilrolle angelenkt, wobei letztere zumindest partiell vom Ende des Innenzugs umfasst ist.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass die seilrollenseitige Aufnahme für das Ende des Betätigungszugs als Nippelkammer ausgebildet ist, die zur Aufnahme eines Seilnippels des Innenzugs des Betätigungszugs dient.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein erster Drehsensor im Abtriebsstrang des Getriebes oder am Verstellelement zur Erfassung der Rotation des Getriebes und/oder des Verstellelementes vorgesehen. Mit Hilfe dieses ersten Drehsensors, welcher typischerweise als Hall-Geber in Kombination mit einem am Abtriebsstrang oder am Verstellelement angeordneten Magnetelement ausgebildet ist, kann eine sensorische Erfassung einer Rotationsbewegung des Getriebes oder des Verstellelements erfolgen. Das vom Drehsensor erzeugte Signal kann einer Steuereinheit zugeführt werden, welche anhand der Auswertung des Signals feststellen kann, ob eine Funktionsstörung der Stelleinrichtung vorliegt.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist ein zweiter Drehsensor am elektromotorischen Antrieb selbst zur Erfassung der Rotation des elektromotorischen Antriebs angeordnet.
  • In vorteilhafter Weise können die vom ersten und zweiten Drehsensor erzeugten und an eine Steuereinheit übermittelten Signale von dieser ausgewertet werden, so dass möglicherweise auftretende Fehlfunktionen der Stelleinrichtung erfasst und erkannt werden. Auftretende Fehlfunktion oder Betriebsstörungen der Stelleinrichtung können somit gegenüber einem Benutzer oder Bedienpersonal, aber auch anderen Fahrzeugeinrichtungen oder Steuereinrichtungen kenntlich gemacht werden.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dreht der elektromotorische Antrieb sowohl zum Überführen der Klappe von einer Öffnungs- in eine Schließstellung oder von einer Anfangs- in eine Endstellung und zum reziproken Überführen der Klappe von Schließ- in Öffnungsstellung oder von End- in Anfangsstellung stets in die gleiche Richtung. Von daher ist eine Richtungsumkehr mit einer damit verbundenen komplexeren Ansteuerung des Motors nicht notwendig, so dass auf einen entsprechenden Steuermechanismus zur Drehrichtungsumkehr des elektromotorischen Antriebs effektiv verzichtet werden kann.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Auspuffanlage eines Verbrennungsmotors, in welcher die elektromechanische Stelleinrichtung gemäß der Erfindung Verwendung findet.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung eine Steuereinheit zur Ansteuerung oder Regelung der elektromechanischen Stelleinrichtung gemäß der Erfindung.
  • Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
  • Ausführungsbeispiel
  • Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht der elektromechanischen Stelleinrichtung,
  • 2 eine Ansicht der Stelleinrichtung gemäß 1 mit geöffneter Motorabdeckung,
  • 3 eine perspektivische Detaildarstellung des elektromotorischen Antriebs mit einem Schneckengetriebe und
  • 4 eine weitere perspektivische Darstellung der Stelleinrichtung gemäß 1.
  • Die 1, 2 und 4 zeigen unterschiedliche perspektivischer Darstellungen eines Ausführungsbeispiels der elektromechanischen Stelleinrichtung zum Verstellen einer in einer Abgaseinrichtung 10 eines Verbrennungsmotors schwenkbar angeordneten Klappe 22 oder eines entsprechenden Ventils. Die Klappe 22 ist beispielsweise als Abgas- oder Abgasstauklappe ausgebildet, die ein nahezu vollständiges Verschließen des Abgasrohrs 10 ermöglicht. Die Geometrie der Klappe 22 entspricht daher im wesentlichen dem Innendurchmesser des Abgasrohrs 10. Die Klappe 22 ist auf einer Drehachse 24 gelagert und kann durch eine 90°-Drehung zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung verstellt werden.
  • Die Drehachse 24 der Klappe 22 führt radial aus dem Abgasrohr 10 heraus und steht dort mit einem Verstellelement 44, welches vorzugsweise als Scheibe ausgebildet ist, in Wirkverbindung. Die Scheibe 44 ist vorzugsweise fest mit der Drehachse 24 der Klappe 22 verbunden, so dass eine Drehung der Scheibe 44 eine entsprechende Drehung der Klappe 22 innerhalb des Abgasrohrs 10 zur Folge hat.
  • Das als Scheibe 44 ausgebildete Verstellelement ermöglicht eine Umsetzung einer Translations- beziehungsweise Zug-Druckbewegung in eine Drehbewegung der Klappe 22. Die Scheibe 44 weist eine Nippelkammer zur Aufnahme eines Seilnippels 46 eines Innenzugs 18 eines als Betätigungszugs ausgebildeten Kraftübertragungselementes 30 auf, welches eine mechanische Kopplung zwischen der Klappe 22 und dem elektromotorischen Antrieb 14 herstellt. Der Betätigungszug weist hier einen den Innenzug 18 umgebenden Außenzug 12 auf.
  • Der Außenzug 12 ist mittels zweier Endarmaturen 26 und 28 jeweils antriebsseitig beziehungsweise klappenseitig fixiert. Der Innenzug 18 hingegen ist mit seinem Seilnippel 46 radial beabstandet von der Drehachse 24 der klappenseitigen Scheibe 44 angeordnet, während das antriebsseitige Ende 20 des Innenzugs 18 an einem ähnlichen scheibenförmigen Verstellelement 16 antriebsseitig angelenkt ist.
  • Der Anlenkpunkt 20 des Innenzugs 18 an der Scheibe 16 ist ebenfalls in einem radialen Abstand zur Drehachse der Scheibe 16 angeordnet, so dass bei einer Drehung der Scheibe 16 eine Zug- und/oder Druckkraft auf den Innenzug 18 beziehungsweise auf das gesamte Kraftübertragungselement 30 ausgeübt wird.
  • Der elektromotorische Antrieb 14, welcher über einen Elektromotor 34 verfügt, ist über ein Getriebe 40 mit dem antriebsseitigen Verstellelement 16 gekoppelt. Das Getriebe 40 ist vorzugsweise als Schneckengetriebe ausgebildet und verfügt zumindest über ein Schneckenrad 42 und über eine damit in Eingriff stehende Welle 38, die ihrerseits vom Elektromotor 34 angetrieben wird. Das Schneckenrad 42 ist hierbei typischerweise verdrehsicher mit der Scheibe 16 verbunden.
  • Der elektromotorische Antrieb 14 verfügt ferner über Drehsensoren 43, 32, die beispielsweise im Abtriebsstrang des Getriebes 40 oder direkt am Elektromotor 34 angeordnet sind. Diese Drehsensoren 43, 32 sind zum Beispiel in Form von Hall-Sensoren ausgebildet und ermöglichen ein sensorischen Erfassen der tatsächlichen Drehbewegung des Motors 34 und des Getriebes 40 beziehungsweise der Scheibe 16. Die von den Drehsensoren 43, 32 erzeugbaren Signale sind ferner einer Steuereinrichtung zuführbar, welche zur Detektion und gegebenenfalls auch zur Anzeige einer Fehlfunktion der Stelleinrichtung anhand der zugeführten, von den Drehsensoren erzeugten Rotationssignale dient.
  • Aufgrund der besonderen Anordnung beziehungsweise Anlenkung des Kraftübertragungselementes 30 an die Verstellelemente 16 und 44 muss der Elektromotor 34 lediglich in eine Drehrichtung drehbar sein. Eine Drehrichtungsumkehr ist daher nicht erforderlich, so dass ein entsprechend kostengünstiger Elektromotor 34 mit einer entsprechend unkomplizierten Ansteuerelektronik 36 zur Betätigung der Stelleinrichtung Verwendung finden kann.
  • In dem anhand der 1, 2 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Kraftübertragungselement 30 auch lediglich als Seilzug mit einem Außenzug 12 und Innenzug 18 ausgebildet sein. Bei einer derartigen Ausführungsform kann zwar lediglich eine Zugkraft vom elektromotorischen Antrieb 14 über das Kraftübertragungselement 30 auf die Klappe 22 ausgeübt werden. Eine der vom Kraftübertragungselement 30 übertragbaren Zugkraft entgegenwirkende Rückstellkraft auf die Klappe oder das Ventil 22 kann hierbei mittels einer Spiralfeder 21 aufgebracht werden, die die Klappe 22 wieder in eine Ausgangsstellung entgegen dem über das Kraftübertragungselement übertragenen Zug zurückbewegt.
  • Ein weiterer Vorteil der radial beabstandeten Anordnung des Anlenkpunkts 20 an der Scheibe 16 liegt in einer in Projektion sinusähnlichen Translationsbewegung des Innenzugs 18 gegenüber dem Außenzug 12 bei einem gleichmäßigen Drehen der Scheibe 16. In der im Ausführungsbeispiel dargestellten Anordnung wird im wesentlichen nur diejenige Komponente der Drehbewegung des Anlenkpunkts 20 auf den Seilzug 30 übertragen, die durch die Richtung zwischen der Endarmatur 28 und der Drehachse der Scheibe 16 vorgegeben ist. Befindet sich zum Beispiel der Anlenkpunkt 20 in einer der in 1 und 2 dargestellten Stellung, die der Endarmatur 28 am nächsten liegt, so hat eine Drehbewegung der Scheibe 16 nur eine geringe Auswirkung auf die Zugwirkung des Betätigungszugs 30. Ist die Scheibe 16 jedoch in einer um 90° gedrehten Stellung, so wird die Drehbewegung der Scheibe in diesem Winkelbereich nahezu vollständig in eine Translation des Innenzugs 18 übertragen.
  • An seinem klappenseitigen Ende 46 ist der Innenzug 18 umfangsseitig an der Seil- oder Umlenkrolle 44 angeordnet, so dass eine Translationsbewegung des Innenzugs 18 direkt in eine Drehbewegung der Rolle oder Scheibe 44 und somit in eine direkte Drehbewegung der Klappe 22 übertragen wird.
  • 10
    Abgasrohr
    12
    Außenzug
    14
    elektromotorischer Antrieb
    16
    Scheibe
    18
    Innenzug
    20
    Anlenkpunkt
    21
    Rückstellfeder
    22
    Klappe
    24
    Drehachse
    26
    Endarmatur
    28
    Endarmatur
    30
    Kraftübertragungselement, Betätigungszug
    32
    Drehsensor
    34
    Elektromotor
    36
    elektrische Ansteuerung
    38
    Welle
    40
    Schneckengetriebe
    42
    Schneckenrad
    43
    Drehsensor
    44
    Seilrolle
    46
    Nippel

Claims (16)

  1. Elektromechanische Stelleinrichtung mit einem elektromotorischen Antrieb (14) zur Betätigung einer in einer Abgaseinrichtung (10) eines Verbrennungsmotors schwenkbar angeordneten Klappe (22), wobei der elektromotorische Antrieb (14) von der Klappe (22) beabstandet angeordnet ist und zur Kopplung des Antriebs (14) und der Klappe (22) ein mechanisches Kraftübertragungselement (30) vorgesehen ist, das antriebsseitig in einem radialen Abstand zur Drehachse eines vom elektromotorischen Antrieb (14) verdrehbaren Verstellelements (16) angreift, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement als flexibler Betätigungszug ausgebildet ist, welcher an dem als verdrehbare Scheibe ausgebildeten Verstellelement (16) angelenkt ist, und dass zum Überführen der Klappe (22) von einer Öffnungs- in eine Schließstellung und zum Überführen der Klappe (22) von der Schließ- in die Öffnungsstellung der elektromotorische Antrieb (14) stets in die gleiche Richtung dreht.
  2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein federbelastetes Rückstellelement (21) an der Klappe (22) angeordnet ist, welches zum Drehen der Klappe (22) entgegen einer Zugrichtung des als Zugmittel ausgebildeten Kraftübertragungselements (30) vorgesehen ist.
  3. Stelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Übertragen einer Zug- und/oder Druckkraft das Kraftübertragungselement (30) als flexibler Betätigungszug ausgebildet ist.
  4. Stelleinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (30) als starres Zug-Druckmittel, insbesondere als Zug- Druckgestänge, ausgebildet ist.
  5. Stelleinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (16) als drehbare Scheibe ausgebildet ist.
  6. Stelleinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (16) über ein Getriebe (40) mit dem elektromotorischen Antrieb (14) gekoppelt ist.
  7. Stelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (40) als selbsthemmendes Getriebe ausgebildet ist.
  8. Stelleinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (40) als Schneckengetriebe ausgebildet ist.
  9. Stelleinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (30) klappenseitig in einem radialen Abstand von der Drehachse (24) der Klappe an einem weiteren mit der Klappe verbundenen außerhalb der Abgaseinrichtung (10) angeordneten Verstellelement (44) angelenkt ist.
  10. Stelleinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Drehelement (44) als Seilrolle für den Innenzug des als Betätigungszug ausgebildeten Kraftübertragungselementes (30) ausgebildet ist mit einer radial außen liegenden Aufnahme für das Ende des Betätigungszuges.
  11. Stelleinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme als Nippelkammer ausgebildet ist.
  12. Stelleinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Drehsensor (43) im Abtriebsstrang des Getriebes (40) oder am Verstellelement (16) zur Erfassung der Rotation des Getriebes (40) und/oder des Verstellelementes (16) vorgesehen ist.
  13. Stelleinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Drehsensor (32) am elektromotorischen Antrieb (14) zur Erfassung einer Rotation des elektromotorischen Antriebs angeordnet ist.
  14. Stelleinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste (43) und der zweite Drehsensor (32) zur Abgabe von Rotationssignalen an eine Steuereinheit ausgebildet sind, welche zur Ermittlung einer Fehlfunktion der Stelleinrichtung mittels Auswertung der Rotationssignale dient.
  15. Auspuffanlage eines Verbrennungsmotors mit einer elektromechanischen Stelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Betätigung einer in der Auspuffanlage schwenkbar angeordneten Abgas- oder Abgasstauklappe (22).
  16. Steuereinheit zur Ansteuerung oder Regelung einer elektromechanischen Stelleinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008052846A1 (de) * 2008-10-23 2010-04-29 Küster Holding GmbH Abgasklappenantrieb für ein Kraftfahrzeug
DE102021115089A1 (de) 2021-06-11 2022-09-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betrieb einer Brennstoffzelle

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006048616B4 (de) * 2006-10-13 2020-09-03 Emcon Technologies Germany (Augsburg) Gmbh Ventilvorrichtung
DE202007018936U1 (de) 2007-01-17 2010-03-04 Küster Holding GmbH Abgaseinrichtung eines Verbrennungsmotors mit einer auf einer Welle schwenkbar gelagerten Klappe
DE102007003314B4 (de) 2007-01-17 2010-04-08 Küster Automotive Control Systems GmbH Abgaseinrichtung eines Verbrennungsmotors
DE102007026822B4 (de) 2007-06-06 2010-10-28 Küster Automotive Control Systems GmbH Detektionseinrichtung zur Messung der Verstellbewegung einer Abgasstauklappe
EP2025910B1 (de) 2007-07-30 2009-12-02 Cooper-Standard Automotive (Deutschland) GmbH Abgasrückführsystem
DE102007057595B4 (de) 2007-11-28 2012-10-04 Küster Holding GmbH Stelleinrichtung für eine Abgasklappe mit einem Kopplungsglied
DE102009036770B4 (de) 2009-08-08 2011-12-01 Küster Holding GmbH Vorrichtung zum Ansteuern eines elektromechanischen Aktuators, Verfahren zum Ansteuern einer solchen Vorrichtung, elektromechanischer Aktuator sowie Abgasklappensystem für ein Kraftfahrzeug
DE102012110847B4 (de) * 2012-11-12 2018-10-04 Küster Holding GmbH Abgasklappenaktuator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29501002U1 (de) * 1995-01-24 1995-03-23 Schaetz Tuning Motorsportartik Auspuffanlage für Kraftfahrzeuge
DE10115735A1 (de) * 2000-03-31 2001-10-18 Honda Motor Co Ltd Auspuffsteuerventil
DE10219268C1 (de) * 2002-04-30 2003-07-03 Zeuna Staerker Kg Drosselklappeneinheit
DE10235528A1 (de) * 2002-08-03 2004-02-12 Daimlerchrysler Ag Abgassystem für eine Brennkraftmaschine
DE4345571B4 (de) * 1992-07-16 2005-05-25 Hitachi, Ltd. Motorgetriebene Drosselklappenvorrichtung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4345571B4 (de) * 1992-07-16 2005-05-25 Hitachi, Ltd. Motorgetriebene Drosselklappenvorrichtung
DE29501002U1 (de) * 1995-01-24 1995-03-23 Schaetz Tuning Motorsportartik Auspuffanlage für Kraftfahrzeuge
DE10115735A1 (de) * 2000-03-31 2001-10-18 Honda Motor Co Ltd Auspuffsteuerventil
DE10219268C1 (de) * 2002-04-30 2003-07-03 Zeuna Staerker Kg Drosselklappeneinheit
DE10235528A1 (de) * 2002-08-03 2004-02-12 Daimlerchrysler Ag Abgassystem für eine Brennkraftmaschine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008052846A1 (de) * 2008-10-23 2010-04-29 Küster Holding GmbH Abgasklappenantrieb für ein Kraftfahrzeug
DE102008052846B4 (de) * 2008-10-23 2013-01-24 Küster Holding GmbH Abgasklappenantrieb für ein Kraftfahrzeug
DE102008052846B8 (de) * 2008-10-23 2013-06-06 Küster Holding GmbH Abgasklappenantrieb für ein Kraftfahrzeug sowie die Verwendung eines solchen Abgasklappenantriebes
DE102008052846C5 (de) * 2008-10-23 2016-10-13 Küster Holding GmbH Abgasklappenantrieb für ein Kraftfahrzeug sowie die Verwendung eines solchen Abgasklappenantriebes
DE102021115089A1 (de) 2021-06-11 2022-09-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betrieb einer Brennstoffzelle

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