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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilansteuerungsvorrichtung.
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Die
WO 2009/062928 beschreibt einen elektrischen Aktor zum Ansteuern einer Ventils, der in den
6 und
7 gezeigt ist. Der elektrische Aktor umfasst einen Elektromotor
101, einen Stab
102, der in einer Achsrichtung hin und her bewegbar ist, einen Drehzahlverminderungs- oder herabsetzungsmechanismus, einen Gleitstückverbindungsmechanismus und ein Lager
103. Der Drehzahlverminderungsmechanismus setzt eine Drehzahl des Elektromotors
101 in zwei Stufen herab. Der Gleitstückverbindungsmechanismus wandelt eine Drehbewegung des Drehzahlverminderungsmechanismus in eine Linearbewegung des Stabes
102 um. Das Lager
103 stützt den Stab
102 so, dass der Stab
102 in dem Lager
103 einen einzigen Freiheitsgrad besitzt, d. h. er sich darin linear bewegen kann.
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Der Drehzahlverminderungsmechanismus umfasst ein Ritzel 104, ein mittleres Zahnrad 105 und ein Endantriebszahnrad 106. Das Ritzel 104 ist an einer Ausgangswelle des Elektromotors 101 befestigt, das mittlere Zahnrad 105 ist in Eingriff mit dem Ritzel 104 und wird durch dieses in Drehung versetzt, und das Endantriebszahnrad 16 ist in Eingriff mit dem mittleren Zahnrad 105 und wird durch dieses angetrieben. Das mittlere Zahnrad 105 ist durch eine Stützwelle 111 drehbar gestützt. Das Endantriebszahnrad 106 ist drehbar an der Stützwelle 112 befestigt.
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Ein Kniehebel 107 ist durch einen ersten Gelenkzapfen 113 mit dem Stab 102 und durch einen zweiten Gelenkzapfen 114 mit dem Endantriebszahnrad 106 verbunden. Der erste Gelenkzapfen 113 ist an dem Kniehebel 107 befestigt, indem er in ein erstes Loch des Kniehebels 107 eingepasst ist. Der zweite Gelenkzapfen 114 ist an dem Kniehebel 107 befestigt, indem er in einem zweiten Loch des Kniehebels 107 eingepasst ist. Wenn der Elektromotor 101 die Zahnräder 104, 105 und 106 in Drehung versetzt, drückt oder zieht der Kniehebel 107 den Stab 102 entlang der Achsrichtung. Auf diese Weise wird die Drehbewegung des Endantriebsrades 106 in eine lineare Hin- und Herbewegung des Stabes 102 umgewandelt, so dass ein Tellerventil 108 in Form einer Scheibe durch den elektrischen Aktor geöffnet und geschlossen wird.
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Eine gerade Linie L101 verbindet eine Drehachse C1 des Endantriebszahnrades 106 mit einer Drehachse C2 des zweiten Gelenkzapfens 114. Eine gerade Linie L102 verbindet die Drehachse C2 des zweiten Gelenkzapfens 114 mit einer Drehachse C3 des ersten Gelenkzapfens. Ein Schnittwinkel θ zwischen der ersten Linie L101 und der zweiten Linie L102 ist ein spitzer Winkel (< 90°). Auf diese Weise ist ein Verbindungswirkungsgrad verbessert, wenn das Bypassventil 108 vollständig geschlossen ist. Jedoch ist der Verbindungswirkungsgrad nicht maximal, da die gerade Linie L1 nicht mit einer Lastübertragungsachse des Stabes 102 zusammenfällt.
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Da der elektrische Aktor einen Gleitstückverbindungsmechanismus umfasst, ist der Verbindungswirkungsgrad in einer vollständig geschlossenen Stellung, in der das Bypassventil 108 vollständig geschlossen ist, erhöht, so dass ein Motorstrom verringert werden kann. Jedoch ist demgegenüber der Verbindungswirkungsgrad in einer vollständig geöffneten Stellung, in der das Bypassventil 108 vollständig geöffnet ist, verringert, so dass der Stab 102 eine zusätzlich Last auf den Kniehebel 107 ausübt, wenn das Bypassventil 108 vollständig geöffnet ist. In diesem Fall ist ein vorbestimmter Strom notwendig, um das Bypassventil 108 in der vollständig geöffneten Stellung zu stoppen, so dass der Energieverbrauch erhöht ist, wenn das Bypassventil 108 vollständig geöffnet ist.
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Ein Bypassventil ist in einer Abgasdurchführung eines Verbrennungsmotors mit einem Turbolader angeordnet. Das Bypassventil öffnet und schließt eine Bypassdurchführung, die eine Turbine des Turboladers umgeht, so dass ein Ladedruck oder ein Abgasdruck innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehalten werden kann. Wenn der elektrische Aktor zum Ansteuern des Bypassventils verwendet wird, wird das Ventil häufig zwischen der vollständig geöffneten und der vollständig geschlossenen Stellung geschlossen und geöffnet. In diesem Fall ist der Energieverbrauch erhöht, da der vorbestimmte Strom notwendig ist, wenn das Ventil vollständig geöffnet ist.
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Angesichts der oben genannten und weiterer Probleme ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Ventilansteuerungsvorrichtung bereitzustellen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung (Anspruch 1) umfasst eine Ventilansteuerungsvorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Ventils einen Elektromotor, einen Drehzahlverminderungsmechanismus zum Verringern der Drehzahl des Elektromotors, eine Kurvenscheibe, die durch eine Drehung des Drehzahlverminderungsmechanismus in Drehung versetzt wird, wobei die Kurvenscheibe eine Kulisse vorbestimmter Form umfasst, die einem Schaltmuster des Ventils entspricht, einem Folger, der beweglich in die Kulisse eingepasst ist, und einen Stab mit einem Gelenkstift, der den Folger drehbar stützt, wobei der Stab einen ersten Endabschnitt umfasst, der über den Folger und den Gelenkstift mit der Kurvenscheibe verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt umfasst, der mit dem Ventil verbunden ist, wobei sich der Stab in einer Achsrichtung hin- und herbewegt und in einer Lastübertragungsrichtung, die der Achsrichtung entspricht, eine Kraft auf das Ventil überträgt, und der Stab eine Mittenachse besitzt, die in etwa senkrecht zu einer Tangente einer Kontaktfläche zwischen der Kurvenscheibe und dem Folger ist, wenn das Ventil vollständig geschlossen oder vollständig geöffnet ist.
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Demzufolge kann durch die Ventilansteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung der Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Ventilansteuerungsvorrichtungen verringert werden.
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Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen sind:
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1 eine Ansicht, die schematisch einen elektrischen Aktor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei das Ventil vollständig geschlossen ist;
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2 eine Schnittansicht, die schematisch einen elektrischen Aktor zeigt, wobei das Ventil vollständig geschlossen ist;
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3 eine Ansicht, die schematisch einen elektrischen Aktor zeigt, wobei das Ventil vollständig geöffnet ist;
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4 eine Schnittansicht, die schematisch den elektrischen Aktor zeigt, wobei das Ventil vollständig geöffnet ist;
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5 eine Ansicht, die schematisch einen elektrischen Aktor gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei das Ventil vollständig geschlossen ist;
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6 eine Vorderansicht, die schematisch einen herkömmlichen elektrischen Aktor zeigt; und
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7 eine Seitenansicht, die schematisch den herkömmlichen elektrischen Aktor zeigt.
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(Erste Ausführungsform)
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Nachfolgend ist eine erste vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben.
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Hierbei ist eine Ventilansteuerungsvorrichtung in Form eines elektrischen Aktors ausgebildet, der ein Bypass- oder Wastegateventil 1 öffnet und schließt, wobei das Bypassventil 1 ein Scharnierventil ist, wie es in 1 gezeigt ist. Das Bypassventil 1 ist ein Ventilelement eines Abgasventils, das eine Bypassdurchführung öffnet und schließt, die in einem Turbolader eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist.
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Während des Betriebs des Verbrennungsmotors wird das Bypassventil 1 durch von einer elektronischen Regelungs- bzw. Steuerungseinheit (ECU) des Verbrennungsmotors ausgegebene Steuerungssignale angesteuert und betätigt. Das Bypassventil 1 wird dabei so angesteuert, dass es sich in einem Betriebsbereich bewegt, der zwischen einer in 1 gezeigten, vollständig geschlossenen Stellung und einer in 3 gezeigten, vollständig geöffneten Stellung definiert ist. Durch entsprechende Steuerung bzw. Regelung (hier allgemein als „Steuern” bezeichnet) der Bypassdurchführung wird ein Strömungsquerschnitt der Abgasströmung verändert.
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Ein L-förmiger Kipphebel 2 ist einteilig mit einer hinteren Oberfläche des Bypassventils 1 verbunden. Das Bypassventil 1 hat eine der hinteren Oberfläche gegenüber liegende Anlagefläche zur Anlage an einen Ventilsitz (nicht gezeigt). Einzelheiten des Bypassventils 1 sind weiter unten beschrieben.
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Der elektrische Aktor umfasst einen Stab 4, der über eine Schwinge 3, die einem Betätigungsmechanismus entspricht, mit dem Kipphebel 2 verbunden ist. Der Stab 4 führt eine lineare Hin- und Herbewegung entlang seiner Längsachse aus, wobei die Längsachse mit einer Lastübertragungsachse identisch ist. Der elektrische Aktor öffnet und schließt das Bypassventil 1 in Übereinstimmung mit der Linearbewegung des Stabes 4 aus. Das heißt, der Linearbewegung des Stabes 4 entspricht eine Hubbewegung des Bypassventils 1.
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Der elektrische Aktor umfasst ferner ein Linearlager 6, eine Spiralfeder 8 und ein Aktorgehäuse. Das Linearlager 6 stützt den Stab 4 und ermöglicht ihm die oben erwähnten Hin- und Herbewegung. Die Spiralfeder 8 erzeugt eine Vorspannkraft (Federlast), die den Stab 4 in eine Schließrichtung des Bypassventils 1 vorspannt. In dem Aktorgehäuse sind Komponenten des Aktors aufgenommen. Ein Endabschnitt des Stabes 4 ragt aus einer kreisförmigen Oberfläche des Aktorgehäuses nach außen vor. Einzelheiten des elektrischen Aktors sind weiter unten beschrieben.
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Wie es in den 1 bis 4 gezeigt ist, wird das Bypassventil 1 geschlossen, wenn der Stab 4 entlang der Lastübertragungsachse nach links bewegt wird, und geöffnet, wenn der Stab entlang der Lastübertragungsachse nach rechts bewegt wird.
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Der Motor ist zum Beispiel ein Dieselmotor mit einer Mehrzahl von Zylindern. Eine Ansaugleitung, durch die Ansaugluft strömt, ist mit Einlassöffnungen der Mehrzahl von Zylindern verbunden. Ein Kompressor des Turobladers, ein Zwischenkühler, ein Drosselventil und ein Ansaugkrümmer sind in der Ansaugleitung angeordnet.
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Eine Abgasleitung, in der Abgas strömt, ist mit Auslassöffnungen der Mehrzahl von Zylinder verbunden. Eine Turbine des Turboladers und ein Abgaskrümmer sind in der Abgasleitung angeordnet.
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Der Turbolader umfasst eine Turbine und den Kompressor. Ansaugluft wird durch den Kompressor komprimiert und die komprimierte Luft dann in die Brennkammern der Zylinder geleitet. Die Turbine umfasst ein Turbinengehäuse, das spiralförmig ausgebildet ist, und ein Turbinenrad (Turbinenrad), das in dem Turbinengehäuse angeordnet ist. Der Kompressor umfasst ein Kompressorgehäuse, das spiralförmig ausgebildet ist, und ein Kompressorrad (Kompressorrad), das in dem Kompressorgehäuse angeordnet ist. Das Turbinenrad und das Kompressorrad sind jeweils einteilig mit einer Rotorwelle verbunden. Somit wird auch das Kompressorrad in Drehung versetzt und komprimiert durch diese Drehung die Ansaugluft, wenn das Turbinenrad durch das Abgas in Drehung versetzt wird.
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In dem Turbinengehäuse des Turboladers ist eine Bypassdurchführung ausgebildet, die einem Fluidbypasskanal entspricht und durch die in das Turbinengehäuse eingeleitetes Abgas das Turbinenrad umströmt bzw. um dieses herum geleitet wird und in eine Abgasdurchführung strömt, die sich strömungsabwärts des Turbinenrades befindet. Alternativ kann die Bypassdurchführung das Turbinengehäuse umgehen. In diesem Fall wird das aus dem Motor ausströmende Abgas strömungsabwärts eines Zusammenführungsteils des Abgaskrümmers abgezweigt, und das abgezweigte Gas wird strömungsabwärts der Turbine der Ansaugdurchführung zugeführt.
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Ein strömungsaufwärts gelegenes Verbindungsloch (Bypassanschluss) befindet sich in einer Trennwand eines Einlassabschnitts des Turbinengehäuses, und ein strömungsabwärts gelegenes Verbindungsloch befindet sich in einer Trennwand eines Auslassabschnitts des Turbinengehäuses. Die Bypassdurchführung verbindet das strömungsaufwärts gelegene Verbindungsloch mit dem strömungsabwärts gelegenen Verbindungsloch.
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Das Bypassventil 1 ist plattenförmig ausgebildet und aus einem Metall, z. B. rostfreiem Stahl, hergestellt. Das Bypassventil 1 ist mit dem Endabschnitt des Stabs 4 verbunden und sitzt auf der Trennwand (Ventilsitz) des Einlassabschnitts des Turbinengehäuses auf (geschlossene Stellung) oder ist von diesem getrennt (geöffnete Stellung). Das heißt, das Bypassventil 1 ist ein Abgasventil, das die Bypassöffnung der Bypassdurchführung öffnet oder verschließt.
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Zwischen dem Kipphebel 2 und dem Stab 4 ist ein Verbindungsmechanismus angeordnet. Eine Linearbewegung des Stabes 4 wird durch den Verbindungsmechanismus in eine Drehbewegung umgewandelt. Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst der Verbindungsmechanismus die Schwinge 3, die einen ersten Endabschnitt besitzt, der mit dem Endabschnitt des Stabes 4 verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt, der mit dem Kipphebel 2 verbunden ist.
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Ein erster Gelenkbolzen 11 ist an dem Endabschnitt des Stabes 4 befestigt oder einteilig mit diesem verbunden. Der Gelenkbolzen 11 erstreckt sich durch den Stab 4 und ragt von einer Oberfläche des Stabes 4 vor. Ein zweiter Gelenkbolzen 12 ist an dem Kipphebel 2 befestigt oder einteilig mit diesem verbunden, und ragt in der gleichen Richtung wie der erste Gelenkbolzen 11 vor.
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Die Schwinge 3 ist drehbar um den ersten Gelenkbolzen 11 gestützt, so dass der erste Gelenkbolzen 11 das Bypassventil 1, den Kipphebel 2 und die Schwinge 3 drehbar stützt. Ferner ist die Schwinge 3 an der zweiten Gelenkbolzen 12 befestigt, und der zweite Gelenkbolzen 12 ist an dem L-förmigen Kipphebel 2 befestigt. Der zweite Gelenkbolzen 12 ist durch eine Seitenwand des Turbinengehäuses des Turboladers drehbar gelagert. Eine Mittenachse (Längsachse) des zweiten Gelenkbolzens 12 ist identisch mit einer Drehachse des Bypassventils 1. Das Bypassventil 1 ist ein Scharnierventil, das über den ersten Gelenkbolzen 11, die Schwinge 3 und den zweiten Gelenkbolzen 12 mit dem Endabschnitt des Stabes 4 verbunden ist.
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Der elektrische Aktor umfasst ferner einen Elektromotor M, einen Drehzahlverminderungsmechanismus zum Verringern einer Drehzahl des Elektromotors M in zwei Stufen und einen Wandler zum Umwandeln einer Drehbewegung des Drehzahlverminderungsmechanismus in eine lineare Hin- und Herbewegung des Stabes 4.
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Der Drehzahlverminderungsmechanismus umfasst ein Motorritzel 14, ein mittleres oder erstes Zahnrad 15 und ein Endantriebs- oder zweites Zahnrad 16. Das Motorritzel 14 ist an einer Motorwelle 13 des Elektromotors M befestigt. Die Motorwelle 13 ist eine Ausgangswelle des Elektromotors M. Die Zahnräder 14, 15 und 16 befinden sich in kämmendem Eingriff miteinander, so dass das Endantriebszahnrad 16 über das mittlere Zahnrad 15 von dem Motorritzel 14 angetrieben wird.
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Der Wandler umfasst eine Kurvenscheibe 17, einen Folger 19 und einen Gelenkstift 20. Die Kurvenscheibe 17 dreht sich einteilig mit dem Endantriebszahnrad 16. Der Folger 19 ist beweglich in einer Kulisse 18 der Kurvenscheibe 17 aufgenommen und wird durch den Gelenkstift 20 drehbar darin gehalten.
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Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst das Aktorgehäuse ein Motorgehäuse 21, ein Zahnradgehäuse 22 und eine Abdeckung 23. Der Elektromotor M ist in dem Motorgehäuse 21 aufgenommen, und der Drehzahlverminderungsmechanismus und der Wandler sind in dem Zahnradgehäuse 22 aufgenommen. Die Abdeckung 23 verschließt eine Öffnung des Zahnradgehäuses 22. Das Motorgehäuse 21 und das Zahnradgehäuse 22 sind aus einem Metall gefertigt. Die Abdeckung 23 ist aus einem Metall und einem Harz gebildet.
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Wie es in 1 gezeigt ist, umfasst der Stab 4 einen ersten Stab 24, einen zweiten Stab 26 und einen Verbindungsstab 28. Der erste Stab 24 ist plattenförmig ausgebildet und über den Gelenkstift 20 und den Folger 19 mit der Kurvenscheibe 17 gekoppelt. Der zweite Stab 26 ist ebenfalls plattenförmig ausgebildet und über den Gelenkbolzen 11, die Schwinge 3, den Gelenkbolzen 12 und den Kipphebel 2 mit dem Bypassventil 1 verbunden. Der Verbindungsstab 28 besitzt einen kreisförmigen Querschnitt und verbindet einen ersten Anschlussabschnitt 25 des ersten Stabes 24 mit einem zweiten Anschlussabschnitt 27 des zweiten Stabes 26. Der erste Stab 24, der zweite Stab 26 und der Verbindungsstab 28 sind zum Beispiel durch Schweißen einteilig miteinander verbunden.
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Der erste Stab 24 dient als Einkopplungseinheit, die über den Folger 19 und den Gelenkstift 20 eine Last von der Kurvenscheibe 17 aufnimmt. Wie es in 2 gezeigt ist, hat ein dem ersten Anschlussabschnitt 25 gegenüber liegender Endabschnitt des ersten Stabes 24 ein Passloch 31, in dem der Gelenkstift 20 aufgenommen ist. Der Gelenkstift 20 durchdringt den ersten Stab 24, ragt von diesem vor und ist an dem ersten Stab 24 befestigt bzw. mit diesem verbunden. Der erste Anschlussabschnitt 25 ist zum Beispiel durch Schweißen mit dem Verbindungsstab 28 verbunden.
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Der zweite Stab 26 dient als Auskopplungseinheit, die die von der Kurvenscheibe 17 aufgenommene Last über die Schwinge 3 und die Gelenkbolzen 11, 12 auf den Kipphebel 2 des Bypassventils 1 überträgt. Ein dem zweiten Anschlussabschnitt 27 gegenüber liegender Endabschnitt des zweiten Stabes 28 weist ein Passloch (nicht gezeigt) auf, in dem der erste Gelenkbolzen 11 aufgenommen ist. Der erste Gelenkbolzen 11 durchdringt den zweiten Stab 26, ragt von diesem vor und ist an dem zweiten Stab 26 befestigt bzw. mit diesem verbunden. Der zweite Anschlussabschnitt 27 ist zum Beispiel durch Schweißen mit dem zweiten Verbindungsstab 28 verbunden.
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Der Verbindungsstab 28 ist durch das Linearlager 6 gleitbar gestützt. Ein ringförmiger Federsitz 32 ist um den Verbindungsstab 28 angeordnet und nimmt eine Last von der Feder 8 entlang der Lastübertragungsachse auf, so dass das Bypassventil 1 vollständig geschlossen ist, wie es in 1 gezeigt ist.
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Eine zylindrische Lagerfassung 33 ist angrenzend an eine Seitenwand des Zahnradgehäuses 22 und dem Bypassventil 1 gegenüber liegend angeordnet. Eine Lagerdurchführung 34 ist in der Lagerfassung 33 ausgebildet und durchdringt die Lagerfassung 33 in der Achsrichtung. Das Linearlager 6 ist in die Lagerdurchführung 34 eingepresst und stützt gleitbar den Verbindungsstab 28 entlang der Lastübertragungsachse. Ein Durchgangsloch (Gleitloch) durchdringt das Linearlager 6 in der Achsrichtung.
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Die Spiralfeder 8 ist in einem zylindrischen Federhalter 35, der von der Seitenwand des Zahnradgehäuses 22 in Richtung des Bypassventils 1 vorragt, elastisch aufgenommen. Die Spiralfeder 8 ist ein Stab (Ventil) – Vorspannabschnitt, der eine Vorspannkraft (Last) erzeugt, die den Stab 4 in eine Schließrichtung des Bypassventils 1 vorspannt. Die Spiralfeder 8 hat ein erstes Ende, das durch den Federsitz 32 des Verbindungsstabes 28 gestützt wird, und ein zweites Ende, das durch eine ringförmige Trennwand 36 gestützt wird. Die Trennwand 36 ist geschlossen und verbindet ein Ende der Lagerfassung 33 mit einem Ende des Federhalters 35. Eine Federlast wird von der Spiralfeder 8 auf den ersten Stab 24 ausgeübt, um so das Bypassventil 1 vollständig zu schließen.
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Der Elektromotor M ist eine Leistungsquelle zum Betätigen des elektrischen Aktors und erzeugt eine Antriebskraft (Motordrehmoment) in Antwort auf die dem Elektromotor M zugeführte elektrische Leistung. Der Elektromotor M ist in einem Motorraum des Motorgehäuses 21 aufgenommen und wird durch eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) angesteuert. Die ECU enthält in bekannter Weise einen Mikrocomputer mit CPU, ROM und RAM. Die ECU steuert den elektrischen Aktor des Drosselventils und des Bypassventils 1 auf der Grundlage von Signalen, die zum Beispiel von einem Hubsensor, einem Kurbelwinkelsensor, einem Beschleunigersensor, einem Drosselklappenöffnungssensor, einem Turboladedrucksensor und einem Geschwindigkeitssensor ausgegeben werden.
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Der Hubsensor erfasst einen Hubbetrag des Stabes 4. Ein Magnet und ein Joch sind mit einem Element verbunden, das einteilig mit dem Stab 4 verbunden ist und sich somit zusammen mit diesem bewegt. Ein Durchgangsloch (Gleitloch) durchdringt den Magneten. Es ist auch möglich, dass der Hubsensor nicht in dem Zahnradgehäuse 22 angeordnet ist. Statt eines Lochs IC kann ein einziges Hall-Element oder ein Magnetowiderstandselement (MR-Element) als ein Nicht-Kontakt-Magneffelderfassungselement verwendet werden.
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Der Drehzahlverminderungsmechanismus ist eine Leistungsübertragungsvorrichtung, die das Drehmoment des Elektromotors M zu dem Wandler überträgt. Der Drehzahlverminderungsmechanismus umfasst das Motorritzel 14, das mittlere Zahnrad 15 und das Endantriebszahnrad 16. Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst der Drehzahlverminderungsmechanismus ferner eine erste Stützwelle 41 (Welle des mittleren Zahnrades 15) und eine zweite Stützwelle 42 (Welle des Endantriebszahnrades 16). Die Wellen 41, 42 erstrecken sich jeweils in etwa parallel zur Motorwelle 13 des Elektromotors M. Die Zahnräder 14, 15, 16 sind in einem Zahnradraum des Zahnradgehäuses 22 drehbar aufgenommen.
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Die erste Welle 41 ist an einem ersten Passabschnitt (nicht gezeigt) des Zahnradgehäuses 22 befestigt, indem sie in ein erstes Passloch (nicht gezeigt) des Zahnradgehäuses 22 eingepasst ist. Das mittlere Zahnrad 15 dreht sich um eine Mitten- oder Längsachse der ersten Welle 41. Die erste Welle 41 hat einen Vorsprung, der von einer Endoberfläche des mittleren Zahnrades 15 vorragt und in dem eine kreisförmige Nut ausgebildet ist. Eine Beilagscheibe und ein Sicherungs- oder Nutenring sind in der Nut aufgenommen, so dass sich das mittlere Zahnrad 15 nicht von der ersten Welle 41 lösen kann, wenn das mittlere Zahnrad 15 an der Welle 41 befestigt ist.
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Die zweite Welle 42 ist an einem zweiten Passabschnitt 44 des Zahnradgehäuses 22 befestigt, indem sie in ein zweites Passloch 43 des Zahnradgehäuses 22 eingepasst ist. Das Endantriebszahnrad 16 dreht sich um eine Mitten- oder Längsachse der zweiten Welle 42. Das Endantriebszahnrad 16 ist ferner durch zwei Lager 45 drehbar um die Welle 42 gestützt. Die zweite Welle 42 hat einen Vorsprung, der von einer Endoberfläche des Endantriebszahnrades 16 vorragt und in dem eine kreisförmige Nut ausgebildet ist. Eine Beilagscheibe und ein Sicherungs- oder Nutenring sind in der Nut aufgenommen, so dass sich das Endantriebszahnrad 16 nicht von der zweiten Welle 42 lösen kann, wenn das Endantriebszahnrad 16 an der Welle 42 befestigt ist.
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Das Motorritzel 14 ist aus einem Metall oder einem Harz gebildet und sitzt fest auf der Motorwelle 13. Wie es in 1 gezeigt ist, sind entlang des gesamten Umfangs des Motorritzels 14 Zähne 51 und entlang des gesamten Umfangs eines weiter unten genauer beschriebenen, ringförmigen Abschnitts des mittleren Zahnrades 15 Zähne 52 ausgebildet. Das Motorritzel 15 und das mittlere Zahnrad 15 befinden sich über ihre Zähne 51 bzw. 52 in kämmendem Eingriff miteinander.
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Das mittlere Zahnrad 15 ist aus einem Metall oder einem Harz gebildet und sitzt fest auf der ersten Welle 41. Das mittlere Zahnrad 15 umfasst einen zylindrischen Abschnitt mit kleinem Durchmesser (im Folgenden als „Kleindurchmesserabschnitt” bezeichnet), der die erste Welle 41 umgibt, und einen ringförmigen Abschnitt mit großem Durchmesser (im Folgenden als „Großdurchmesserabschnitt” bezeichnet), der einteilig mit und um den zylindrischen Abschnitt ausgebildet ist. Der Durchmesser des Großdurchmesserabschnitts ist der größte Durchmesser des mittleren Zahnrades 15.
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Wie es oben bereits erwähnt ist, sind die Zähne 52 entlang des gesamten Umfangs des Großdurchmesserteils ausgebildet und mit den Zähnen 51 des Motorritzels 14 in Eingriff. Darüber hinaus sind, wie es in 3 gezeigt ist, Zähne 53 entlang des gesamten Umfangs des zylindrischen Abschnitts des mittleren Zahnrades 15 und Zähne 55 entlang eines weiter unten genauer beschriebenen Flansches 54 des Endantriebszahnrades 16 ausgebildet. Der zylindrische Abschnitt und der Flansch 54 befinden sich über ihre Zähne 53 bzw. 55 in kämmendem Eingriff miteinander. Die Zähne 52 bilden einen Zahnabschnitt des Großdurchmesserabschnitts, und die Zähne 53 bilden einen Zahnabschnitt des Kleindurchmesserabschnitts.
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Das Endantriebszahnrad 16 ist aus einem Metall oder einem Harz gebildet und wird, wie oben bereits erwähnt, durch zwei Lager 45 auf der zweiten Welle 42 gehalten. Das Endantriebszahnrad 16 weist, wie es in 1 gezeigt ist, einen zylindrischen Abschnitt, der die zweite Welle 42 umgibt, und einen Flansch 54, der sich von einem Teil des gesamten Umfangsbereichs des zylindrischen Abschnitts erstreckt, auf. Das heißt, der Flansch 54 hat die Form eines Kreisringsektors, wenn er in Richtung der zweiten Stützwelle 42 betrachtet wird.
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Die Zähne 55 sind entlang des Kreisbogens des kreisringsektorförmigen Flansches 54 des Endantriebszahnrades 16 ausgebildet.
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Durch den Wandler wird eine Drehbewegung des Endantriebszahnrades 16 in eine Linearbewegung des Stabes 4 umgewandelt. Der Wandler umfasst, wie es oben bereits erwähnt ist, die Kurvenscheibe 17, den Folger 19 und den Gelenkstift 20. Die Kurvenscheibe 17 dreht sich einteilig mit dem Endantriebszahnrad 16, und eine Drehachse der Kurvenscheibe 17 entspricht der zweiten Welle 42. Der Folger 19 ist beweglich in der Kulisse 18 der Kurvenscheibe 17 aufgenommen. Der Gelenkstift 20 stützt drehbar den Folger 19.
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Die Kurvenscheibe 17, die eine vorbestimmte Form aufweist, ist aus einem Metall gebildet und an einem Kurvenhalter des Endantriebszahnrades 16 befestigt. Wenn das Endantriebszahnrad 16 aus Harz hergestellt ist, ist die Kurvenscheibe 17 durch entsprechendes Umspritzen des Endantriebszahnrades 16 hergestellt. Wenn das Endantriebszahnrad 16 aus Metall hergestellt ist, sind das Endantriebszahnrad 16 und die Kurvenscheibe 17 einteilig miteinander, zum Beispiel durch Sintern, gefertigt. Somit fallen eine Drehwelle/Drehachse des Endantriebszahnrades 16 und eine Drehwelle/Drehachse der Kurvenscheibe 17 zusammen. Ferner ist ein Eingriffswinkel des Endantriebszahnrades 16 gleich einem Drehwinkel der Kurvenscheibe 17.
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Die Kulisse 18 der Kurvenscheibe 17 ist ein geschwungener Führungsabschnitt, der einem Schaltmuster des Bypassventils 1 entspricht. Die Kurvenscheibe 17 umfasst einen Außenteil 61 und einen Innenteil 62. Der Außenteil 61 ist in einer radialen Richtung der Kurvenscheibe 17 außerhalb der Kulisse 18 angeordnet, während der Innenteil 62 in einer radialen Richtung der Kurvenscheibe 17 innerhalb der Kulisse 18 angeordnet ist.
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Wie es in 3 gezeigt ist, ist ein Ende der Kulisse 18, das der vollständig geschlossenen Stellung des Ventils 1 entspricht, durch eine halbkreisförmige Begrenzungs- oder Anschlagwand 63, die den Außenteil 61 mit dem Innenteil 62 verbindet und verhindert, dass sich der Folger 19 weiter in Schließrichtung des Ventils 1 bewegt als es der Schließstellung des Ventils 1 entspricht, geschlossen.
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Wie es in 1 gezeigt ist, ist das weitere Ende die Kulisse 18, das der vollständig geöffneten Stellung des Ventils 1 entspricht, durch eine Öffnung 64 offen. Die Kulisse 18 ist an diesem Ende durch einen Steg 65 überbrückt, die den Außenteil 61 mit dem Innenteil 62 verbindet und auf diese Weise die Kurvenscheibe 17 verstärkt. Der Steg 65 ist an einer Position angeordnet, an der sie den Folger 19 und den Gelenkstift 20 in ihrer Bewegung zur vollständig geöffneten Stellung des Ventils 1 nicht behindert.
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Um zu verhindern, dass sich der Folger 19 und der Gelenkstift 20 nicht aus der Kulisse 18 heraus bewegen, wenn das Ventil 1 die vollständig geöffnete Stellung erreicht, wird, nachdem der Folger 19, der Gelenkstift 20 und der Stab 4 in der Kulisse 18 befestigt sind, an dem Zahnradgehäuse 22 ein Stopper befestigt, der verhindert, dass das Endantriebszahnrad 16 bzw. an diesem gekoppelte Kurvenscheibe 17 sich weiter in die Öffnungsrichtung des Bypassventils 1 bewegen. Die Form und der Drehwinkel der Kurvenscheibe 17 sind in geeigneter Weise relativ zu einem Hubbetrag des Stabes 4 eingestellt, der zum Betrieb des Bypassventils 1 zwischen der vollständig geschlossenen Stellung und der vollständig offenen Stellung notwendig ist.
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Der Folger 19 besitzt eine zylindrische Form und ist aus einem Metall hergestellt. Der Gelenkstift 20 ist drehbar in dem Folger 19 und über das Passloch 31 des Stabes 4 in dem Stab 4 gelagert. Der Gelenkstift 20 hat ferner einen Vorsprung, der von einer Endoberfläche des zylindrischen Abschnitts des Folgers 19 vorragt, und einen Flansch, der durch Gesenkdrücken des Vorsprungs gebildet ist, um so ein Herausfallen des Folgers 19 zu verhindern. Die Drehachsen des Folgers 19 und der Kurvenscheibe 17 schneiden jeweils die Lastübertragungsachse.
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Nachfolgend ist der Betrieb des elektrischen Aktors zur Ansteuerung des Bypassventils 1 mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben.
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Wenn ein durch einen Ladedrucksensor erfasster Ladedruck kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, steuert die ECU die Stromzufuhr des Elektromotors M so, dass das Bypassventil 1 vollständig geschlossen ist, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist. Das Bypassventil 1 wird in dem vollständig geschlossenen Zustand gehalten, so dass die Bypassdurchführung geschlossen bleibt. Das gesamte Abgas von dem Verbrennungsmotor durchströmt das Turbinengehäuse, um das Turbinenrad anzutreiben. Die in die Ansaugleitung gesaugte Luft wird durch das Kompressorrad, das durch die Drehung des Turbinenrades in Drehung versetzt wird, komprimiert, so dass der Ladedruck erhöht wird. Die komprimierte Luft wird in den Verbrennungsmotor gesaugt bzw. gezogen.
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Wenn der Ladedruck gleich hoch wie oder höher als der vorbestimmte Wert wird, steuert die ECU die Stromzufuhr des Elektromotors M so, dass das Bypassventil 1 vollständig geöffnet wird, wie es in den 3 und 4 gezeigt ist. Die Motorwelle 13 des Elektromotors M wird in einer Ventilöffnungsrichtung gedreht, und das Motormoment wird von dem Elektromotor M auf die Zahnräder 14, 15 und 16 übertragen. Wenn das Motormoment von dem Endantriebszahnrad 16 zu der Kurvenscheibe 17 übertragen wird, dreht sich die Kurvenscheibe 17 um einen vorbestimmten Winkel in Übereinstimmung mit der Drehung des Endantriebszahnrades 16 in einer Ventilöffnungsrichtung. Der vorbestimmte Winkel ist gleich groß wie der Betriebswinkel des Endantriebszahnrades 16.
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Bei diesem Vorgang gleitet der Gelenkstift 20 in der Kulisse 18 von der der vollständig geschlossenen Stellung des Ventils 1 entsprechenden Position zu der der vollständig geöffneten Stellung des Ventils 1 entsprechenden Position, so dass sich der Stab 4 linear in einer Öffnungsrichtung – nach rechts in den 1 bis 4 – des Bypassventils 1 bewegt, wobei die Spiralfeder 8 gestaucht wird. Diese Bewegung des Stabes 4 nach rechts wird getriebetechnisch über den Gelenkbolzen 11, die Schwinge 3, den Gelenkbolzen 12 und den Kipphebel 2 in eine Öffnungskippbewegung (nach rechts in den 1 bis 4) des Bypassventils 1 übersetzt.
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Ein Teil des Abgases von dem Verbrennungsmotor durchströmt nun das Turbinengehäuse durch die von dem Bypassventil 1 freigegebene Bypassdurchführung und wird somit an dem Turbinenrad vorbeigeleitet. Da dadurch die durch das Abgas auf das Turbinenrad übertragene Energie verringert ist, ist dessen Drehzahl herabgesetzt, so dass verhindert wird, dass sich der Turbolader zu schnell dreht. Auf diese Weise wird eine Beschädigung des Turbinenrades verhindert. Ferner wird verhindert, dass der Ladedruck oder der Abgasdruck zu hoch wird.
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Wenn der Ladedruck wieder niedriger als der vorbestimmte Wert wird, steuert die ECU die Stromzufuhr des Elektromotors M so, dass das Bypassventil 1 vollständig geschlossen wird. Die Motorwelle 13 des Elektromotors M wird in einer Ventilschließrichtung gedreht, und das Motormoment wird von dem Elektromotor M zu den Zahnrädern 14, 15 und 16 und der Kurvenscheibe 17 übertragen. Die Kurvenscheibe 17 dreht unisono mit dem Endantriebszahnrad 16 um einen vorbestimmten Winkel in einer Ventilschließrichtung.
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Der Gelenkstift 20 gleitet in der Kulisse 18 von der der vollständig geöffneten Stellung entsprechenden Position zu der der vollständig geschlossene Stellung entsprechenden Position, und der Stab 4 bewegt sich linear in der Ventilschließrichtung. Diese Bewegung des Stabes 4 nach links wird getriebetechnisch über den Gelenkbolzen 11, die Schwinge 3, den Gelenkbolzen 12 und den Kipphebel 2 in eine Schließkippbewegung (nach links in den 1 bis 4) des Bypassventils 1 übersetzt. Das Bypassventil 1 wird so in Auflage auf den Ventilsitz gebracht und vollständig geschlossen, so dass die Bypassdurchführung geschlossen ist.
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Allgemein wird durch den Stab 4 eine Ventilreaktionskraft erzeugt, wenn das Bypassventil 1 vollständig geschlossen oder geöffnet wird. Insbesondere drückt eine Seitenfläche des Folgers 19 durch den Gelenkstift 20 des Stabes 4 gegen eine Seitenfläche der Kulisse 18. Die Ventilreaktionskraft entspricht einer von dem Stab 4 übertragenen Last, wenn der Elektromotor M so angesteuert wird, dass er das Bypassventil 1 vollständig schließt oder öffnet.
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Wenn die Ventilreaktionskraft in einer Schließ- oder Öffnungsrichtung des Bypassventils 1 auf die Kurvenscheibe 17 übertragen wird, kann es sein, dass sich die Kurvenscheibe 17 in der Ventilschließ- bzw. öffnungsrichtung dreht. Wenn jedoch das Bypassventil 1 vollständig geschlossen oder geöffnet ist, ist es erforderlich, dass die Kurvenscheibe 17 blockiert wird. Daher ist ein erheblich größerer Motorstrom notwendig, um das Bypassventil 1 in der vollständig geöffneten oder vollständig geschlossenen Stellung zu halten.
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Gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Mittenachse RC des Stabes 4, die mit der Lastübertragungsachse zusammenfällt, in etwa senkrecht zu einer Tangente T einer Kontaktfläche zwischen der Kurvenscheibe 17 und dem Folger 19, wenn sich das Bypassventil 1 in seiner vollständig geschlossenen oder vollständig geöffneten Stellung befindet.
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Ferner befinden sich eine Drehachse CO der Kurvenscheibe 17 und eine Drehachse FO des Folgers 19 auf der Mittenachse RC.
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Ferner sind der Folger 19, die Drehachse CO der Kurvenscheibe 17 und der Verbindungsstab 28 in dieser Reihenfolge entlang der Lastübertragungsachse von links nach rechts in den 1 bis 3 angeordnet. Das heißt, der Folger 19, die Drehachse CO der Kurvenscheibe 17 und der Verbindungsstab 28 sind in dieser Reihenfolge in Richtung des Bypassventils 1 entlang der Lastübertragungsachse angeordnet.
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Wenn das Bypassventil 1 vollständig geöffnet oder geschlossen ist, wird eine Andruckkraft von dem Folger 19 auf die Seitenfläche der Kulisse 18 ausgeübt, so dass über den Stab 4 eine Kraft auf den Verbrennungsmotor ausgeübt wird. Jedoch wird die Kurvenscheibe 17 selbst dann nicht gedreht, wenn eine der Kraft entsprechende Ventilreaktionskraft von dem Stab 4 auf die Kurvenscheibe 17 übertragen wird, da die Lastübertragungsachse, die mit der Mittenachse RC des Stabes 4 zusammenfällt, senkrecht zu der gemeinsamen Tangente T an die Kurvenscheibe 17 und den Folger 19 ist, wie es oben dargelegt ist.
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Daher kann der zum Halten des Bypassventils 1 in der vollständig geöffneten Stellung oder der vollständig geschlossenen Stellung entgegen der Ventilreaktionskraft notwendige Motorstrom verringert werden, wenn das Bypassventil 1 vollständig geöffnet oder geschlossen ist, so dass der Energieverbrauch verringert werden kann.
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Im Betrieb des Verbrennungsmotors wird das Bypassventil 1 häufig zwischen der vollständig geöffneten Stellung und der vollständig geschlossenen Stellung geschlossen und geöffnet. Jedoch kann der Energieverbrauch verringert werden, wenn das Bypassventil 1 vollständig geöffnet oder geschlossen ist, wenn der elektrische Aktor zum Ansteuern des Bypassventils 1 verwendet wird.
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Wie es in den 1 bis 3 gezeigt ist, ist eine erste Linie L1 definiert, die die Drehachse CO der Kurvenscheibe 17 mit der Drehachse FO des Folgers 19 verbindet. Eine zweite Linie L2 ist definiert, die die Drehachse CO der Kurvenscheibe 17 mit einer Drehachse CGO des mittleren Zahnrades 15 verbindet. Die erste Linie L1 und die zweite Linie L2 fallen in etwa zusammen. Die Zähne 53 des mittleren Zahnrades 15 und die Zähne 55 des Endantriebszahnrades 16 sind auf der zweiten Linie L2 miteinander in Eingriff.
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Wenn eine Drehwelle des Endantriebszahnrades 16 und eine Drehwelle der Kurvenscheibe 17 zusammen nur ein einziges Bauteil bilden, wird ein Betriebswinkel des Endantriebszahnrades 16 zwangsläufig gleich einem Drehwinkel der Kurvenscheibe 17. Da die erste Linie L1 und die zweite Linie L2 im Wesentlichen miteinander zusammenfallen, korreliert eine Bewegung des Endantriebszahnrades 16 mit einer Bewegung der Kurvenscheibe 17. Daher kann die Größe des elektrischen Aktors im Vergleich zu einem Fall, in dem die Bewegung des Endantriebszahnrades 16 nicht mit der Bewegung der Kurvenscheibe 17 korreliert, kleiner ausgelegt werden. Somit kann der elektrische Aktor leicht in einem Motorraum eines Fahrzeugs eingebaut werden.
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Die Kurvenscheibe 17 weist die Kulisse 18 auf, deren Form dem Schaltmuster des Bypassventils 1 entspricht. Das Ende der Kulisse 18, das der vollständig geöffneten Stellung entspricht, ist in der Drehrichtung der Kurvenscheibe 17 offen.
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Das Ende der Kulisse 18, das der vollständig geöffneten Stellung entspricht, wird entfernt. Der an dem Gelenkstift 20 befestigte Folger 19 kann leicht in die Kulisse 18 eingeführt werden, indem die Kurvenscheibe 17 in die Ventilöffnungsrichtung gedreht wird, während der Stab 4 in dem Linearlager 6 angeordnet ist. Der Stab 4 mit dem Gelenkstift 20 und der Kurvenscheibe 19 kann leicht an der Kurvenscheibe 17 befestigt werden, die einteilig mit dem Endantriebszahnrad 16 verbunden ist, so dass die Herstellungskosten des elektrischen Aktors verringert werden können.
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Wenn das Ende der Kulisse 18, das der vollständig geöffneten Stellung entspricht, ausgeschnitten ist, ist die Festigkeit der Kurvenscheibe 17 auf der Seite des Schnitts verringert. Dem ist durch den Steg 65 abgeholfen, der vorgesehen ist, um den Außenteil 61 mit dem Innenteil 62 auf der Seite des Schnitts zu verbinden. Der Steg 65 befindet sich an einer Position, an der sie den Folger 19 und den Gelenkstift 20 in deren Bewegung nicht behindert. Alternativ kann der Steg 65 auch an allen Stellen der Kulisse 18 angeordnet sein.
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(Zweite Ausführungsform)
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Nachfolgend ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 5 beschrieben. Gemäß der zweiten Ausführungsform steuert ein elektrischer Aktor ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 5 an.
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Der Verbrennungsmotor hat eine AGR-Vorrichtung mit einer AGR-Leitung. Ein Teil eines AGR-Gases wird von einer Abgasleitung durch die AGR-Leitung zu einer Ansaugleitung zurückgeführt, um so den Anteil toxischer Substanzen wie etwa NOx in dem Abgas zu verringern. Ein Strömungsraten-Regelungsventil zur Regelung einer Strömungsrate des Abgases ist in der AGR-Leitung angeordnet. Das Regelungsventil umfasst das AGR-Ventil 5 zur Regelung einer Strömungsrate des AGR-Gases, das in der AGR-Leitung strömt, und einen elektrischen Aktor zum Öffnen und Schließen des Ventils 5 in Übereinstimmung mit einem Hubbetrag des Stabes 4.
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Ein Ventilsitz 71 ist durch eine innere Oberfläche der AGR-Leitung definiert, und das Ventil 5 ist in Auflage auf den Ventilsitz 71 oder von diesem beabstandet, um so eine AGR-Gasdurchführung 72 zu schließen bzw. zu öffnen.
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Der elektrische Aktor umfasst, ebenso wie gemäß der ersten Ausführungsform, den Stab 4, den Elektromotor M, die Zahnräder 14, 15, 16, die Kurvenscheibe 17, den Folger 19, den Gelenkstift 20, das Linearlager 6, die Spiralfeder 8, die Gehäuse 21, 22 und die Abdeckung 23.
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Der Stab 4 umfasst einen ersten Stab 24 und einen Verbindungsstab 28. Das Ventil 5 ist mit einem Endabschnitt des Stabes 28 verbunden. Das Ventil 5 ist ein Tellerventil, das an dem Endabschnitt des Stabes 4 angeordnet ist. Das Ventil 5 ist scheibenförmig, und eine dem Stab 4 zugewandte, ringförmige Oberfläche des Ventils 5 kann auf den Ventilsitz 71 in Auflage gelangen.
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Das Regelungsventil kann in einem Zweig angeordnet sein, der zwischen der Abgasdurchführung der Abgasleitung und der AGR-Gasdurchführung 71 der AGR-Leitung angeordnet ist. Alternativ kann das Regelungsventil in einer Verbindung angeordnet sein, die zwischen der Ansaugdurchführung der Ansaugleitung und der AGR-Gasdurchführung 72 der AGR-Leitung angeordnet ist.
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(Modifikation)
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Die Ventilansteuerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf einen elektrischen Aktor zur Regelung eines leistungsveränderlichen Turboladers angewendet werden.
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Das Ende der Kulisse 18, das der vollständig geöffneten Stellung entspricht, ist offen. Es ist darüber hinaus möglich, dass das weitere Ende der Kulisse 18, das der vollständig geschlossenen Stellung entspricht, offen ist.
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Die Ventilansteuerungsvorrichtung kann andere Ventile, die einen von dem Scharnierventil 1 oder dem Tellerventil 5 verschiedenen Aufbau besitzen, ansteuern. Die Ventilansteuerungsvorrichtung kann als ein elektrischer Aktor verwendet werden, um die Strömungsrate eines Fluids anders zu steuern als bei dem Tellerventil 5. Zum Beispiel kann ein Öffnungsgrad des Bypassventils 1 kontinuierlich oder stufenweise geändert werden, um so den Ladedruck durch Ändern einer Strömungsrate des Abgases, das durch die Bypassdurchführung strömt, zu ändern. Der Verbrennungsmotor kann zudem ein Benzinmotor statt ein Dieselmotor sein.
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Es wird verhindert, dass die von dem Stab 4 übertragene Ventilreaktionskraft in der Drehrichtung auf die Kurvenscheibe 17 wirkt, indem der Verbindungswirkungsgrad erhöht wird, wenn das Ventil vollständig geöffnet oder geschlossen wird. Insbesondere ist die Mittenachse RC des Stabes 4, die der Lastübertragungsachse entspricht, senkrecht zu einer Tangente T der Kontaktfläche zwischen der Seitenfläche der Kurvenscheibe 17 und der Seitenfläche des Folgers 19. Ferner sind die Drehachse CO der Kurvenscheibe 17 und die Drehachse FO des Folgers 19 auf der Mittenachse RC angeordnet. Ferner sind der Folger 19, die Drehachse CO der Kurvenscheibe 17 und der Verbindungsstab 28 in dieser Reihenfolge in Richtung des Bypassventils 1 entlang der Lastübertragungsachse angeordnet.
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Der Drehzahlverminderungsmechanismus verzögert die Drehung des Elektromotors M mit einem vorbestimmten Verringerungsverhältnis und kann ein Mehrstufen-Drehzahlverminderungsmechanismus mit einem Schneckentrieb, Schraubenradtrieb, Stirnradgetriebe oder Abtriebsritzelgetriebe sein.
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Derartige Veränderungen und Modifikationen sind in dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, enthalten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bypassventil
- 2
- Kipphebel
- 3
- Schwinge
- 4
- Stab
- 6
- Linearlager
- 8
- Spiralfeder
- 11
- erster Gelenkbolzen
- 12
- zweiter Gelenkbolzen
- 14
- Motorritzel
- 15
- mittleres oder erstes Zahnrad
- 16
- Endantriebs- oder zweites Zahnrad
- 17
- Kurvenscheibe
- 18
- Kulisse
- 19
- Folger
- 20
- Gelenkstift
- 21
- Motorgehäuse
- 22
- Zahnradgehäuse
- 23
- Abdeckung
- 24
- erster Stab von 4
- 25
- erster Anschlussabschnitt
- 26
- zweiter Stab von 4
- 27
- zweiter Anschlussabschnitt
- 28
- Verbindungsstab
- 31
- Passloch
- 33
- Lagerfassung
- 34
- Lagerdurchführung
- 35
- Federhalter
- 36
- Trennwand
- 41
- erste Stützwelle
- 42
- zweite Stützwelle
- 43
- zweites Passloch
- 44
- zweiter Passabschnitt
- 45
- Lager
- 51
- Zähne von 14
- 52
- Zähne von 15
- 54
- Flansch
- 55
- Zähne von 16
- 61
- Außenteil von 17
- 62
- Innenteil von 17
- 63
- Begrenzungswand
- 64
- Öffnung
- 65
- Steg
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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