DE102013006044A1

DE102013006044A1 - Intake device for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102013006044A1
Application number: DE102013006044.3A
Authority: DE
Inventors: Martin Fischer; Benedikt Ponkratz
Original assignee: Bing Power Systems GmbH
Current assignee: Bing Power Systems GmbH
Priority date: 2013-04-06
Filing date: 2013-04-06
Publication date: 2014-10-09
Anticipated expiration: 2033-04-07
Also published as: DE102013006044B4

Abstract

Die Ansaugvorrichtung, insbesondere Drosselklappenstutzen, für einen Verbrennungsmotor umfasst einen Hauptkanal (4) zur Zuführung von Hauptluft zum Verbrennungsmotor, in dem ein Drosselelement (12) angeordnet ist. Dieses wird über einen Antrieb (6) über ein Antriebselement (30) verstellt. Weiterhin ist ein Bypasskanal (18) zur Zuführung von Nebenluft und Umgehung des Drosselelements ausgebildet, in dem ein Steuerelement (20) zur Steuerung des Nebenluftstroms angeordnet ist. Das Antriebselement (30) ist mit dem Drosselelement (12) über einen nicht starr mit dem Drosselelement (12) verbundenen ersten Mitnehmer, insbesondere eine Schenkelfeder (38) gekoppelt. Weiterhin ist das Antriebselement (30) über einen dritten Anschlag (36C) mit dem Steuerelement (20) koppelbar und zwar wie folgt: Bei einer Stellbewegung des Antriebselements (30) in Schließrichtung erfolgt zunächst über die Schenkelfeder (38) eine Mitnahme des Drosselelements (12) bis dieses in eine Anschlagsposition kommt. Bei einer weitergehenden Stellbewegung des Antriebselements (30) erfolgt über den dritten Anschlag (36C) die Verstellung des Steuerelements (20). Durch die Schenkelfeder (38) ist zugleich die Mitnahme des Drosselelements (12) aufgehoben. Durch diesen Verstellmechanismus ist insgesamt eine kompakte Ausgestaltung bei zuverlässiger Arbeitsweise erreicht. Gleichzeitig kann durch die Erfassung der Drehposition des Zahnradelements (30) mit nur einem Sensor die aktuelle Öffnungsstellung beider Verschlusselemente (12, 20) in einfacher Weise erfasst werden.The intake device, in particular a throttle valve connector, for an internal combustion engine comprises a main duct (4) for supplying main air to the internal combustion engine, in which a throttle element (12) is arranged. This is adjusted via a drive (6) via a drive element (30). Furthermore, a bypass channel (18) for supplying secondary air and bypassing the throttle element is formed, in which a control element (20) for controlling the secondary air flow is arranged. The drive element (30) is coupled to the throttle element (12) via a first driver, in particular a leg spring (38), which is not rigidly connected to the throttle element (12). Furthermore, the drive element (30) can be coupled to the control element (20) via a third stop (36C), namely as follows: When the drive element (30) is actuated in the closing direction, the throttle element (12) is initially carried along by the leg spring (38) ) until it comes to a stop position. When the drive element (30) moves further, the control element (20) is adjusted via the third stop (36C). The leg spring (38) also removes the entrainment of the throttle element (12). Overall, this adjusting mechanism achieves a compact design with reliable operation. At the same time, by detecting the rotational position of the gearwheel element (30) with just one sensor, the current open position of both closure elements (12, 20) can be detected in a simple manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ansaugvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Eine derartige Ansaugvorrichtung ist aus der DE 10 2011 076 446 A1 zu entnehmen.The invention relates to an intake device for an internal combustion engine having the features of claim 1. Such a suction device is known from DE 10 2011 076 446 A1 refer to.

Bei Verbrennungsmotoren wird die dem Verbrennungsmotor zugeführte Verbrennungs- oder Ladeluft regelmäßig über ein Drosselelement, insbesondere eine sogenannte Drosselklappe, in Abhängigkeit der Lastanforderungen geregelt. Diese ist in einem Hauptluftkanal zur Regelung eines Hauptluftstroms zum Verbrennungsmotor gelagert. Die Drosselklappe ist dabei üblicherweise an einer drehbar gelagerten Klappenwelle befestigt, welche über einen Antrieb verstellt wird. Bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren erfolgte die Verstellung mittels eines Seilzuges. Bei modernen Verbrennungsmotoren wird das sogenannte „E-Gas” eingesetzt, bei dem die Verstellbewegung elektronisch geregelt mit Hilfe eines elektromotorischen Antriebs erfolgt.In internal combustion engines, the combustion or charge air supplied to the internal combustion engine is regulated regularly via a throttle element, in particular a so-called throttle flap, as a function of the load requirements. This is stored in a main air duct for controlling a main air flow to the engine. The throttle valve is usually attached to a rotatably mounted flap shaft, which is adjusted by a drive. In conventional internal combustion engines, the adjustment was carried out by means of a cable. In modern internal combustion engines, the so-called "e-gas" is used, in which the adjustment is electronically controlled by means of an electric motor drive.

In der DE 10 2011 076 46 A1 ist für den Schwachlast- oder Leerlaufbetrieb neben dem Hauptluftkanal zusätzlich ein Nebenluft- oder Bypasskanal zur Zuführung von Nebenluft zum Verbrennungsmotor unter Umgehung des Drosselelements beschrieben. In diesem Bypasskanal ist ein Steuerelement zur Steuerung des Nebenluftstroms angeordnet, um auch im Leerlauf- oder Schwachlastbetrieb eine definierte Zuführung von Frischluft zum Verbrennungsmotor zur ermöglichen. Dies ist vor dem Hintergrund sich verschärfender Abgasnormen erforderlich. Aufgrund des nur geringen Frischluftbedarfs ist in diesem Schwachlastbereich eine Regelung über die Drosselklappe nicht mehr sensibel genug.In the DE 10 2011 076 46 A1 is described for the low load or idle mode in addition to the main air duct additionally a secondary air or bypass channel for supplying secondary air to the engine, bypassing the throttle element. In this bypass channel, a control for controlling the secondary air flow is arranged to enable a defined supply of fresh air to the engine even in idle or light load operation. This is necessary against the background of stricter emission standards. Due to the low demand for fresh air, control of the throttle valve is no longer sensitive enough in this low load range.

Aus der DE 10 2011 076 446 A1 ist weiterhin ein gemeinsamer Antrieb, nämlich ein Elektromotor in Kombination mit einem Zahnradgetriebe zu entnehmen, über den sowohl das Drosselelement als auch das Steuerelement verstellt wird. Für die Verstellung dieser beiden Verschlusselemente für die unterschiedlichen Luftkanäle bedarf es daher nur eines einzigen Antriebs. Hierzu sieht die DE 10 2011 076 446 A1 einen ersten Betätigungshebel vor, welcher an einem ersten Zahnrad fest angeordnet ist, und der in Abhängigkeit der Drehwinkelstellung dieses ersten Zahnrads auf das Verstellelement einwirkt. Daneben ist einem zweiten Zahnrad ein weiterer fester Anschlag zugeordnet, über den mittels eines Hebels eine Drehbewegung auf die Klappenwelle drehwinkelabhängig übertragen wird.From the DE 10 2011 076 446 A1 is also a common drive, namely to take an electric motor in combination with a gear transmission, via which both the throttle element and the control is adjusted. For the adjustment of these two closure elements for the different air channels therefore requires only a single drive. This sees the DE 10 2011 076 446 A1 a first actuating lever, which is fixedly arranged on a first gear, and which acts on the adjusting element as a function of the rotational angle position of this first gear. In addition, a second gear is associated with a further fixed stop, is transmitted via the means of a lever, a rotational movement on the flap shaft rotation angle dependent.

Ausgehend von einer vollständigen Schließstellung, bei der beide Verschlusselemente, nämlich das Drosselelement sowie das Verstellelement im geschlossenen Zustand sind, wird in Öffnungsrichtung zunächst über den ersten Hebel das Verstellelement geöffnet. Bei Erreichen einer vorbestimmten Drehposition erfolgt dann ein Eingriff zwischen Anschlag und Hebel am zweiten Zahnrad, so dass das Drosselelement in die geöffnete Stellung versetzt wird.Starting from a complete closed position, in which both closure elements, namely the throttle element and the adjusting element are in the closed state, the adjusting element is initially opened in the opening direction via the first lever. Upon reaching a predetermined rotational position then takes place an engagement between the stop and the lever on the second gear, so that the throttle element is placed in the open position.

Diese Ausgestaltung verlangt eine genaue Einstellung der unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse der Zahnräder, um die Schließ- und Öffnungsbewegungen in definierter Weise ausführen zu können. Bei Verschleißerscheinungen können sich dabei die Öffnungszeitpunkte in Relation zueinander in unerwünschter Weise verschieben. Darüber hinaus ist die Erfassung des jeweiligen Öffnungs- oder Schließzustands über einen entsprechenden Sensor aufwendig, da zwei Verschlusselemente getrennt zu betrachten sind.This embodiment requires a precise adjustment of the different gear ratios of the gears in order to perform the closing and opening movements in a defined manner. In the event of signs of wear, the opening times in relation to one another may undesirably shift. In addition, the detection of the respective opening or closing state via a corresponding sensor is complicated, since two closure elements are to be considered separately.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Ansaugvorrichtung für einen Verbrennungsmotor anzugeben.Proceeding from this, the object of the invention is to specify an improved intake device for an internal combustion engine.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ansaugvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Ansaugvorrichtung umfasst dabei einen Hauptkanal zur Zuführung von Hauptluft zum Verbrennungsmotor, ein Drosselelement zur Regelung des Hauptluftstroms, einen Antrieb zur Verstellung des Drosselelements, wobei eine Stellbewegung, insbesondere Drehbewegung des Antriebs über ein Antriebselement, insbesondere ein Zahnradelement, auf das Drosselelement übertragen wird. Die Ansaugvorrichtung umfasst weiterhin einen Bypasskanal zur Zuführung von Nebenluft zum Verbrennungsmotor unter Umgehung des Drosselelements, ein im Bypasskanal angeordnetes Steuerelement, wobei sich das Drosselelement als auch das Steuerelement gemeinsam über den Antrieb verstellen lassen. Im Unterschied zu der DE 10 2011 076 446 A1 ist weiterhin vorgesehen, dass das Antriebselement mit dem Drosselelement über einen nicht starr mit dem Drosselelement verbundenen ersten Mitnehmer gekoppelt ist und das gleiche Antriebselement zugleich mit dem Steuerelement koppelbar ist. Das eine Antriebselement bildet daher allgemein die Schnittstelle zwischen dem Antrieb und den beiden Verschlusselementen. Der Antrieb besteht vorzugsweise aus einem Elektromotor und einem Getriebe, insbesondere Zahnradgetriebe.The object is achieved by an intake device for an internal combustion engine having the features of claim 1. The intake device comprises a main channel for supplying main air to the engine, a throttle element for controlling the main air flow, a drive for adjusting the throttle element, wherein an actuating movement, in particular Rotary movement of the drive via a drive element, in particular a gear element, is transmitted to the throttle element. The intake device further comprises a bypass channel for supplying secondary air to the internal combustion engine, bypassing the throttle element, a control arranged in the bypass channel, wherein the throttle element and the control can be adjusted together via the drive. Unlike the DE 10 2011 076 446 A1 is further provided that the drive element is coupled to the throttle element via a first driver not rigidly connected to the throttle element and the same drive element is coupled to the control at the same time. The one drive element therefore generally forms the interface between the drive and the two closure elements. The drive preferably consists of an electric motor and a transmission, in particular gear transmission.

Die Kopplung zwischen dem Antriebselement und dem Drosselelement einerseits und dem Verstellelement andererseits ist derart, dass das Antriebselement in Schließrichtung innerhalb eines Drosselklappen-Arbeitsbereichs zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung des Drosselelements dieses über den ersten Mitnehmer bis zu einer Anschlagsposition des Drosselelements verstellt. Die nicht starre Kopplung zwischen Antriebselement und Drosselelement ermöglicht nunmehr, dass das Antriebselement seine Stellbewegung fortsetzen kann. Bei einer weitergehenden Stellbewegung des gemeinsamen Antriebselements in einem Verstellelement-Arbeitsbereich zwischen der Schließstellung des Drosselelements und einer Endstellung des Steuerelements wird dann die Mitnahme des Drosselelements unterbunden und gleichzeitig erfolgt eine Kopplung zwischen Antriebselement und Steuerelement, so dass durch die weitergehende Stellbewegung das Steuerelement verstellt wird.The coupling between the drive element and the throttle element on the one hand and the adjusting element on the other hand is such that the drive element in the closing direction within a throttle working range between an open position and a closed position of the throttle element via the first driver up to a Adjusted stop position of the throttle element. The non-rigid coupling between the drive element and throttle element now allows the drive element can continue its positioning movement. In a further adjusting movement of the common drive element in an adjustment work area between the closed position of the throttle element and an end position of the control then the entrainment of the throttle element is suppressed and at the same time there is a coupling between the drive element and control, so that the control is adjusted by the further adjusting movement.

Durch diese Ausgestaltung ist es daher ermöglicht, mit dem nur einem gemeinsamen Antriebselement in einer Verstellrichtung des Antriebselements, insbesondere Drehrichtung zunächst das Drosselelement bis in seine Anschlagsposition zu verfahren und dann darüber hinausgehend das Verstellelement anzusteuern. Bei einer herkömmlichen starren Kopplung wäre dies aufgrund der Anschlagsposition des Drosselelements nicht möglich. Insgesamt ist dadurch insoweit ein vereinfachter Aufbau erreicht, da nur ein einziges Antriebselement sowohl auf das Drosselelement als auch auf das Verstellelement einwirkt. Es brauchen daher keine Getriebeübersetzungen berücksichtigt zu werden. Verschleißerscheinungen etc. führen nicht zu einer Relativverschiebung der beiden Verstell- oder Arbeitsbereiche. Schließlich ist weiterhin von besonderem Vorteil, dass aufgrund des nur einen für die Stellbewegung verantwortlichen Antriebselements eine einfache Positions- und Öffnungswinkelerfassung ermöglicht ist, da die Position des Antriebselements Auskunft sowohl über die Stellung des Drosselelements als auch über die des Verstellelements mit hoher Genauigkeit gibt.With this configuration, it is therefore possible, with the only one common drive element in an adjustment direction of the drive element, in particular the direction of rotation, first to move the throttle element into its stop position and then to actuate the adjusting element beyond that. In a conventional rigid coupling, this would not be possible due to the stop position of the throttle element. Overall, a simplified construction is achieved insofar as only a single drive element acts both on the throttle element and on the adjusting element. Therefore, no gear ratios need to be considered. Wear and tear, etc. do not lead to a relative displacement of the two adjustment or work areas. Finally, it is furthermore of particular advantage that a simple position and opening angle detection is made possible due to the only one responsible for the actuator drive element, since the position of the drive element provides information about both the position of the throttle element as well as over the adjustment with high accuracy.

Bei Erreichen der Anschlagsposition des Drosselelements erfolgt daher quasi eine Aufhebung oder ein Entkuppeln der zwangsgeführten Mitnahme zwischen dem ersten Mitnehmer und dem Drosselelement. Zweckdienlicherweise erfolgt diese Entkopplung bei Überschreiten einer vorgegebenen Mitnahmekraft automatisch, d. h. sobald das Mitnahme-Drehmoment aufgrund des Erreichens der Anschlagsposition des Drosselelements ansteigt, wird die zwangsgeführte Mitnahme aufgehoben, wodurch die weitere Stellbewegung des Antriebselements ermöglicht ist. Das Entkuppeln ist daher insbesondere kraft- und nicht positionsgesteuert.Upon reaching the stop position of the throttle element therefore takes place quasi a cancellation or decoupling of the positively driven entrainment between the first driver and the throttle element. Conveniently, this decoupling occurs automatically when a predetermined driving force is exceeded, d. H. as soon as the driving torque increases due to the reaching of the stop position of the throttle element, the positively driven driving is canceled, whereby the further adjusting movement of the drive element is made possible. The decoupling is therefore particularly force and not position controlled.

Zweckdienlicherweise erfolgt die Kopplung zwischen dem ersten Mitnehmer und dem Drosselelement mit Hilfe eines Federelements, insbesondere einer Schenkelfeder, wobei das eine Federende mit dem Antriebselement das andere Federende mit dem Drosselelement gekoppelt ist. Aufgrund dieser elastischen Kopplung über das Federelement wird daher die weitere Stellbewegung, insbesondere das Weiterdrehen des Antriebselements, insbesondere Zahnradelement, über die Anschlagsposition des Drosselelements hinaus ermöglicht. Die Federkraft, die die Kopplung bewirkt ist dabei derart eingestellt, dass über den Drosselklappen-Arbeitsbereich eine Zwangskopplung vorliegt, so dass eine Stellbewegung des Antriebselements direkt und 1:1 auf das Drosselelement übertragen wird. Gleichzeitig ist die Federkraft derart eingestellt, das bei Erreichen der Anschlagsposition das Antriebselement mit einem für den Antrieb zulässigen Drehmoment weiter gedreht werden kann.Conveniently, the coupling between the first driver and the throttle element by means of a spring element, in particular a leg spring, wherein the one spring end is coupled to the drive element, the other spring end to the throttle element. Because of this elastic coupling via the spring element, therefore, the further adjusting movement, in particular the further rotation of the drive element, in particular gear element, beyond the stop position of the throttle element is made possible. The spring force that causes the coupling is adjusted such that there is a forced coupling over the throttle work area, so that an actuating movement of the drive element is transmitted directly and 1: 1 to the throttle element. At the same time, the spring force is set in such a way that upon reaching the stop position, the drive element can be further rotated with a torque permissible for the drive.

In bevorzugter Weiterbildung ist ein zweiter Mitnehmer angeordnet, wobei die beiden Mitnehmer für die Mitnahme des Drosselelements in gegenläufige Richtungen im Drosselelement-Verstellbereich ausgebildet sind. Der zweite Mitnehmer ist daher zur Mitnahme in Öffnungsrichtung ausgebildet. Insbesondere in Kombination mit einem Federelement ist dies von Vorteil, da hierdurch eine Entkopplung zwischen der Mitnahme in Schließrichtung sowie in Öffnungsrichtung erfolgt, welche sich mechanisch einfach umsetzen lässt, insbesondere durch entsprechende Anschläge am Antriebselement, auf die die Mitnehmer einwirken.In a preferred embodiment, a second driver is arranged, wherein the two drivers are designed for the entrainment of the throttle element in opposite directions in the throttle element adjustment. The second driver is therefore designed to be carried in the opening direction. This is advantageous in particular in combination with a spring element, since this results in a decoupling between the entrainment in the closing direction and in the opening direction, which can be easily implemented mechanically, in particular by means of corresponding stops on the drive element, on which the drivers act.

Der zweite Mitnehmer ist dabei in Öffnungsrichtung des Antriebselements mit dem Drosselelement starr gekoppelt und ist insbesondere als Mitnehmerstift ausgebildet.The second driver is rigidly coupled in the opening direction of the drive element with the throttle element and is in particular designed as a driving pin.

Vorzugsweise ist daher vorgesehen, dass in Öffnungsrichtung das Antriebselement mit dem Drosselelement über den Mitnehmerstift und einen am Antriebselement ausgebildeten ersten Anschlag starr gekoppelt ist. An dem Anschlag liegt daher der Mitnehmerstift bei der Stellungbewegung in Öffnungsrichtung an.Preferably, it is therefore provided that in the opening direction, the drive element is rigidly coupled to the throttle element via the driver pin and a first stop formed on the drive element. Therefore, the driving pin is in the position movement in the opening direction of the stop.

Umgekehrt liegt in Schließrichtung der erste Mitnehmer vorzugsweise ebenfalls an einem Anschlag am Antriebselement an, der vorzugsweise durch den ersten Anschlag gebildet ist. Die beiden Mitnehmer liegen daher in Schließ- und Öffnungsrichtung an gegenüberliegenden Anschlagsflächen des ersten Anschlags an. Die Anlagen sind dabei jeweils einseitig, so dass der jeweilige Mitnehmer, insbesondere der Mitnehmerstift bei der jeweils gegenläufigen Bewegung, also bei einer Bewegung in Schließrichtung grundsätzlich sich vom Anschlag lösen kann. Dies ist erforderlich, um den Mitnehmerstift im Verstellelement-Arbeitsbereich vom Anschlag zu lösen, da andernfalls bei einer gegenläufigen Bewegung ausgehend von der Endposition in eine Öffnungsstellung sofort das Drosselelement mit geöffnet werden würde.Conversely, in the closing direction of the first driver is preferably also on a stop on the drive element, which is preferably formed by the first stop. The two drivers are therefore in the closing and opening direction of opposite stop surfaces of the first stop. The systems are in each case one-sided, so that the respective driver, in particular the driver pin in the respective opposite movement, so in a movement in the closing direction can basically be detached from the stop. This is necessary in order to release the driving pin in the adjusting element work area from the stop, because otherwise, in an opposite movement starting from the end position to an open position immediately the throttle element would be opened with.

Zweckdienlicherweise ist dem Mitnehmer in Schließrichtung ein zweiter Anschlag am Antriebselement zugeordnet. Dieser dient in erster Linie für eine einfache Montage, um die Winkelstellung des Mitnehmers in Relation zu dem Antriebselement grob zu fixieren. Der Freiraum zwischen den Anschlägen entspricht dabei zumindest dem Verstellelement-Arbeitsbereich, so dass also der Bypass vollständig geschlossen werden kann. Conveniently, the driver is assigned a second stop on the drive element in the closing direction. This serves primarily for a simple assembly in order to roughly fix the angular position of the driver in relation to the drive element. The free space between the stops corresponds at least to the adjusting element working area, so that therefore the bypass can be completely closed.

Um diese Kopplung über die Schenkelfeder zwischen Antriebselement und Drosselelement zu ermöglichen, ist eine freie, lose Lagerung einer Klappenwelle des Drosselelements bzgl. des Antriebselements erforderlich. Um einen besonderen Leichtlauf zu erzielen, ist das Lager dabei vorzugsweise als ein Wälzlager ausgebildet.In order to enable this coupling via the leg spring between the drive element and throttle element, a free, loose bearing a flap shaft of the throttle element with respect. The drive element is required. In order to achieve a special smooth running, the bearing is preferably designed as a rolling bearing.

Im Hinblick auf einen möglichst kompakten Aufbau ist das Antriebselement als ein Zahnradelement eines Zahngetriebes ausgebildet, wobei die Rotationsachse des Zahnradelements mit der Rotationsachse der Klappenwelle zusammenfällt. Insbesondere weist das Zahnradelement eine zentrale Aussparung auf, durch die die Klappenwelle geführt ist und in der auch die Koppelelemente zur Kopplung zwischen Klappenwelle und Antriebselement angeordnet sind. Der Mitnehmerstift ist vorzugsweise durch die Klappenwelle hindurch gestreckt und erstreckt sich radial nach außen, bis er ein die Klappenwelle umgebendes Ringsegment des Antriebselements überstreicht, an dem der zumindest eine Anschlag ausgebildet ist.With regard to a compact construction as possible, the drive element is designed as a gear element of a toothed gear, wherein the axis of rotation of the gear element coincides with the axis of rotation of the valve shaft. In particular, the gear member has a central recess through which the valve shaft is guided and in which the coupling elements for coupling between the valve shaft and drive element are arranged. The driving pin is preferably stretched through the flap shaft and extends radially outwards until it passes over a ring segment surrounding the flap shaft of the drive element, on which the at least one stop is formed.

Für die Übertragung der Stellbewegung auf das Verschlusselement weist das Zahnradelement in bevorzugter Weiterbildung einen dritten Anschlag auf. Das Zahnradelement ist dabei vorzugsweise als ein Zahnradsegment ausgebildet, welches eine Stufe ausbildet, die zur Übertragung der Stellbewegung auf das Steuerelement mit diesem zusammenwirkt.For the transmission of the adjusting movement on the closure element, the gear element in a preferred embodiment, a third stop. The gear element is preferably formed as a gear segment, which forms a stage which cooperates with the control element for transmitting the adjusting movement with this.

Das Steuerelement ist dabei vorzugsweise als ein Ventil mit einem steuerbaren Strömungsquerschnitt für die Nebenluft ausgebildet. Der Strömungsquerschnitt wird daher über den Steuerelement-Arbeitsbereich kontinuierlich verändert. In zweckdienlicher Weiterbildung wirkt das Antriebselement dabei mit einer Ventilstange des Ventils zusammen, so dass insgesamt eine einfache und kompakte Ausgestaltung erzielt ist. Die Drehbewegung des Zahnradsegments wird daher in eine lineare Stellbewegung der Ventilstange umgewandelt.The control element is preferably designed as a valve with a controllable flow cross section for the secondary air. The flow area is therefore continuously changed over the control work area. In an expedient development of the drive element acts together with a valve rod of the valve, so that a total of a simple and compact design is achieved. The rotational movement of the gear segment is therefore converted into a linear adjusting movement of the valve rod.

Üblicherweise ist das Steuerelement beispielsweise federkraftbetätigt in einer offenen Grundstellung gehalten, so dass in dieser Grundstellung ein definierter Querschnitt zuverlässig freigegeben ist. Dies dient zur Gewährleistung einer sogenannten Limp-Home-Funktion, die bei einem Defekt in der Drosselelement-Steuerung gewährleistet, dass eine Notlauffunktion des Verbrennungsmotors aufrecht erhalten ist. Solange daher keine Ansteuerung des Steuerelements erfolgt, befindet sich dieses permanent in dieser offenen Grundstellung.Usually, the control is held, for example, spring-actuated in an open basic position, so that in this basic position a defined cross-section is reliably released. This serves to ensure a so-called limp-home function which, in the event of a defect in the throttle element control, ensures that an emergency function of the internal combustion engine is maintained. As long as therefore no activation of the control, this is permanently in this open basic position.

In zweckdienlicher Weiterbildung ist nunmehr vorgesehen, dass dieser maximale Strömungsquerschnitt im Bypasskanal, wie er durch die offene Grundstellung definiert ist, mit Hilfe einer Einstellvorrichtung einstellbar ist. Durch diese Maßnahme können daher beispielsweise bei der Herstellung und Montage einer derartigen Ansaugvorrichtung herstellungsbedingte Toleranzeffekte ausgeglichen werden oder unterschiedliche Kundenanforderungen im Hinblick auf die gewünschte Luft-Durchsatzmenge in der offenen Grundstellung einfach eingestellt werden, ohne dass eine grundsätzliche Neukonstruktion erforderlich ist.In an expedient development, it is now provided that this maximum flow cross-section in the bypass channel, as defined by the open basic position, can be adjusted with the aid of an adjusting device. By virtue of this measure, manufacturing-related tolerance effects can therefore be compensated for, for example, in the manufacture and assembly of such a suction device, or different customer requirements can easily be set with regard to the desired air flow rate in the open basic position, without requiring a fundamental redesign.

Hierzu weist die Einstellvorrichtung bevorzugt ein Verstellelement, insbesondere ein Schraubelement auf, über das der Strömungsquerschnitt und insbesondere eine Relativposition des Ventils gegenüber einem Ventilsitz einstellbar ist. Zweckdienlicherweise wird über das Verstellelement dabei die Position des Ventilsitzes verstellt. Gleichzeitig wird das Ventil vorzugsweise federkraftbetätigt in der Grundstellung in einer definierten mechanischen Position gehalten, die beispielsweise über einen entsprechenden Anschlag definiert ist. Um das Ventil in der offenen Grundposition zu halten, ist in bevorzugter Ausgestaltung einer Federelement zwischen dem Verstellelement und dem Ventil wirksam.For this purpose, the adjusting device preferably has an adjusting element, in particular a screw element, via which the flow cross-section and in particular a relative position of the valve relative to a valve seat can be adjusted. Conveniently, the position of the valve seat is adjusted via the adjusting element. At the same time, the valve is preferably held spring-actuated in the basic position in a defined mechanical position, which is defined for example via a corresponding stop. In order to keep the valve in the open basic position, in a preferred embodiment of a spring element between the adjusting element and the valve is effective.

Der hier beschriebene Verstellmechanismus mit der Einstellvorrichtung zur Einstellung des Strömungsquerschnitts für die offene Grundstellung wird als eigenstände Erfindung angesehen, unabhängig von der Merkmalskombination des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1. Eine Teilanmeldung hierauf bleibt vorbehalten.The adjusting mechanism described here with the adjustment for adjusting the flow cross section for the open basic position is considered as objects invention, regardless of the combination of features of the characterizing part of claim 1. A divisional application remains reserved.

Ein besonderer Vorteil der hier beschriebenen Ansaugvorrichtung ist darin zu sehen, dass über das lediglich eine Antriebselement die komplette Stellbewegung unmittelbar auf die zwei verschiedenen Verschlusselemente (Drosselklappe und Steuerelement) übertragen wird. Da für die Motorsteuerung die Kenntnis der Drosselklappen-Stellung, also insbesondere der Drehposition der Klappenwelle einerseits und andererseits die Stellung des Steuerelements erforderlich ist, ist im Hinblick auf eine möglichst einfache und genaue Erfassung der aktuellen Schließ- oder Öffnungsstellung das Antriebselement mit einem Stellwegsensor, insbesondere Drehwinkelsensor verbunden. Über diesen lediglich einen Sensor ist daher die aktuelle Position über den gesamten Stellbereich, also sowohl über den Drosselklappen-Arbeitsbereich als auch über den Steuerelement-Arbeitsbereich mit hoher Genauigkeit erfassbar.A particular advantage of the suction device described here is the fact that on the only one drive element, the complete actuating movement is transmitted directly to the two different closure elements (throttle and control). Since the knowledge of the throttle position, so in particular the rotational position of the valve shaft on the one hand and on the other hand, the position of the control is required for the engine control, with regard to a simple and accurate detection of the current closed or open position, the drive element with a travel sensor, in particular Rotation angle sensor connected. About this only one sensor is therefore the current position over the entire control range, so both on the throttle valve Workspace can also be detected with high accuracy via the control workspace.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to FIGS. These show:

1 eine Seitenansicht auf einen die Ansaugvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bildenden Drosselklappen-Stutzen bei offenem Gehäuse 1 a side view of an intake manifold for an internal combustion engine forming throttle body with the housing open

2 den Drosselklappen-Stutzen gemäß 1 in einem Vertikalschnitt sowie 2 the throttle body according to 1 in a vertical section as well

3 den Drosselklappen-Stutzen gemäß 1 in einem ausschnittsweisen Horizontalschnitt. 3 the throttle body according to 1 in a partial horizontal section.

In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, like-acting parts are provided with the same reference numerals.

Die in den Figuren dargestellte und auch als Drosselklappenstutzen bezeichnete Ansaugvorrichtung umfasst ein Gehäuse 2, in dem ein Hauptluftkanal 4 durchgeführt ist und welche in einem seitlich zum Hauptluftkanal 4 angeordneten Gehäuseteil einen Antrieb 6 aufweist. Der Antrieb 6 umfasst einen elektrischen Antriebsmotor 8 (vgl. 3) sowie ein aus mehreren Zahnräden und Ritzeln bestehendes Zahnradgetriebe 10. Der Strömungsquerschnitt des Hauptkanals 4 ist über ein Drosselelement 12 einstellbar. Das Drosselelement 12 ist im Ausführungsbeispiel gebildet durch eine Klappenwelle 12A und einer Drosselklappe 12B, die an der Klappenwelle 12A befestigt ist. Hierzu ist sie durch einen Wellenschlitz in der Klappenwelle 12A hindurch gesteckt und darin befestigt (vgl. 3). Die Klappenwelle 12A ist im Gehäuse 2 über ein Lager 14, insbesondere ein Wälzlager, beispielsweise ein Rillenkugellager um eine Rotationsachse 16 drehbar gelagert.The suction device shown in the figures and also referred to as throttle body comprises a housing 2 in which a main air duct 4 is carried out and which in a laterally to the main air duct 4 arranged housing part a drive 6 having. The drive 6 includes an electric drive motor 8th (see. 3 ) as well as a toothed gear consisting of several toothed sprockets and pinions 10 , The flow cross-section of the main channel 4 is via a throttle element 12 adjustable. The throttle element 12 is formed in the embodiment by a flap shaft 12A and a throttle 12B at the flap shaft 12A is attached. For this purpose, it is through a wave slot in the valve shaft 12A inserted through and fastened in it (cf. 3 ). The flap shaft 12A is in the case 2 about a camp 14 , In particular a rolling bearing, for example, a deep groove ball bearing about an axis of rotation 16 rotatably mounted.

Neben dem Hauptkanal 4 weist der Drosselklappenstutzen weiterhin einen Bypasskanal 18 auf, über den unter Umgehung des Drosselelements 12 ein Nebenluft-Strom dem Verbrennungsmotor zugeführt werden kann. Der Strömungsweg im Bypasskanal 18 ist über ein Steuerelement 20 einstellbar. Das Steuerelement 20 besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Ventil mit einem als Ventilkegel 14A ausgebildeten Verschlusselement, einer sich an den Ventilkegel 14A anschließenden Ventilstange 14B sowie einem Ventilsitz 14C (vgl. 2). Zwischen dem Ventilkegel 14A und dem Ventilsitz 14C ist der einstellbare Strömungsdurchmesser des Bypass-Pfades ausgebildet.Next to the main channel 4 the throttle body still has a bypass channel 18 on, bypassing the throttle element 12 a secondary air flow can be supplied to the internal combustion engine. The flow path in the bypass channel 18 is about a control 20 adjustable. The control 20 consists in the embodiment of a valve with a valve cone 14A formed closure element, one to the valve cone 14A adjoining valve stem 14B and a valve seat 14C (see. 2 ). Between the valve cone 14A and the valve seat 14C the adjustable flow diameter of the bypass path is formed.

Ventilkegel 14A und Ventilstange 14B sind aus einem monolithischen Stück ausgebildet. Das Ventil wird mit Hilfe einer Druckfeder 22 in einer offenen Grundposition gehalten.shuttle 14A and valve rod 14B are formed from a monolithic piece. The valve is made by means of a compression spring 22 kept in an open basic position.

Die Druckfeder 22 ist dabei zwischen dem Ventilkegel 20A und einer Einstelleinrichtung 24 wirksam, welche zur Einstellung der Relativposition des Ventilsitzes 20C in Relation zum Ventil 20A ausgebildet ist. Diese Einstelleinrichtung 24 weist hierbei ein Schraubelement 24A auf, über das der beweglich gelagerte Ventilsitz 20C in Längsrichtung der Ventilstange 20B versetzbar ist. Das Schraubelement 24A ist dabei mechanisch mit dem Ventilsitz 20C verbunden, so dass über eine Schraubbewegung eine Zwangsführung in Richtung zum oder vom Ventilkegel 20A ermöglicht ist.The compression spring 22 is between the valve cone 20A and an adjustment device 24 effective, which for adjusting the relative position of the valve seat 20C in relation to the valve 20A is trained. This adjustment 24 here has a screw 24A on, over which the movably mounted valve seat 20C in the longitudinal direction of the valve rod 20B is displaceable. The screw element 24A is mechanically with the valve seat 20C connected, so that a screwing a forced operation towards or from the valve plug 20A is possible.

Die Einstelleinrichtung 24 ist dabei zusammen mit dem Ventilsitz 20C und dem Ventilkegel 20A innerhalb eines separaten Gehäusestutzens 26 angeordnet, welcher an das restliche Gehäuse 2 über Schrauben angeflanscht ist. Der Gehäusestutzen 26 lässt sich daher auch als Bypassstutzen bezeichnen. Das restliche Gehäuse 2 ist ebenso wie der Gehäusestutzen 26 üblicherweise aus Metall und vorzugsweise aus Metallguss hergestellt. Das restliche Gehäuse 2 ist insbesondere ein monolithischer Gussblock, welcher auf Seiten des Antriebs 6 mit einem hier nicht näher dargestellten Gehäusedeckel verschließbar ist.The adjustment device 24 is there together with the valve seat 20C and the valve cone 20A within a separate housing spigot 26 arranged, which to the rest of the housing 2 is flanged over screws. The housing neck 26 can therefore also be called a bypass pipe. The rest of the housing 2 is just like the housing neck 26 Usually made of metal and preferably made of cast metal. The rest of the housing 2 is in particular a monolithic cast block, which on the part of the drive 6 can be closed with a housing cover, not shown here.

Im normalen Fahrbetrieb wird die Zu- oder Frischluft für den Verbrennungsmotor über die Einstellung des Drosselelements 12 über den Hauptluftkanal 4 geregelt. Im Leerlaufbetrieb ist die Drosselklappe 12B geschlossen oder nahezu geschlossen und befindet sich in einer Anschlagsposition. Die Drosselklappe 12B wird daher über einen Drosselelement-Arbeitsbereich zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verstellt. Über den Bypasskanal 18 erfolgt eine Feinregulierung eines Nebenluftstroms für den Leerlaufbetrieb. Das Steuerelement 20 ist hierbei ebenfalls zwischen einer offenen Grundposition und einer geschlossenen Endstellung verstellbar. In der geschlossenen Endstellung ist der Bypasskanal 18 vollständig verschlossen. Die beiden Arbeitsbereiche schließen sich daher aneinander an, wobei in Schließrichtung 28 (vgl. 1, 2) ausgehend von einer (vollständigen) Offenstellung des Drosselelements 12 der Drosselelement-Arbeitsbereich bis zur Anschlagsposition des Drosselelements 12 durchlaufen wird und sich daran der Steuerelement-Arbeitsbereich anschließt, ausgehend von der offenen Grundstellung des Steuerelements 20 bis hin zu seiner geschlossenen Endstellung. Diese Endstellung, bei der beide Verschlusselemente 12B, 20 geschlossen sind wird allgemein auch als IDLE-Funktion bezeichnet Die Zwischenstellung mit geschlossener Drosselklappe 12B und offenem Steuerelement 20 wird als die sogenannte Limp-Home-Funktion und die vollständige Offenstellung, bei der beide Verschlusselemente vollständig offen sind wird als die WOT-Funktion bezeichnet.In normal driving, the supply or fresh air for the internal combustion engine on the setting of the throttle element 12 over the main air channel 4 regulated. In idle mode is the throttle 12B closed or nearly closed and is in a stop position. The throttle 12B is therefore adjusted via a throttle element working area between an open position and a closed position. About the bypass channel 18 a fine adjustment of a secondary air flow for idling operation takes place. The control 20 is here also adjustable between an open basic position and a closed end position. In the closed end position is the bypass channel 18 completely closed. The two work areas are therefore adjacent to each other, with the closing direction 28 (see. 1 . 2 ) starting from a (full) open position of the throttle element 12 the throttle element working area to the stop position of the throttle element 12 is traversed and followed by the control workspace, starting from the open basic position of the control 20 up to its closed end position. This end position, in which both closure elements 12B . 20 closed is also commonly referred to as IDLE function The intermediate position with the throttle closed 12B and open control 20 is referred to as the so-called limp home function and the full open position where both shutter members are fully open is referred to as the WOT function.

Über den Antrieb 6 wird die Stellbewegung des Motors 8 auf das Drosselelement 12 und das Steuerelement 20 übertragen, wie nachfolgend näher erläutert wird: Das Zahnradgetriebe 10 weist als letztes Zahnrad, über das die Einkopplung der Stellbewegung des Antriebs 6 erfolgt, ein als Zahnradsegment 30 ausgeführtes Zahnradelement auf. Dieses ist koaxial zur Klappenwelle 12A gelagert, so dass deren Rotationsachse 16 zusammen fallen. Im Zentrum weist das Zahnradsegment 30 eine Ausnehmung 32 auf, die zu einer Randseite hin von einem Ringsegment 34 begrenzt ist. In diese Ausnehmung 32 hinein erstreckt sich ein Ende der Klappenwelle 12A. An dem Ringsegment 34 sind ein erster Anschlag 36A sowie ein zweiter Anschlag 36B angeformt. Zwischen diesen ist ein Freiraum gebildet. About the drive 6 becomes the actuating movement of the engine 8th on the throttle element 12 and the control 20 transmitted, as explained in more detail below: The gear transmission 10 points as the last gear, via which the coupling of the actuating movement of the drive 6 takes place, as a gear segment 30 executed gear element on. This is coaxial with the flap shaft 12A stored so that its axis of rotation 16 fall together. In the center, the gear segment 30 a recess 32 on, leading to a side edge of a ring segment 34 is limited. In this recess 32 an end of the valve shaft extends into it 12A , At the ring segment 34 are a first stop 36A and a second stop 36B formed. There is a free space between them.

Aufgrund des Lagers 14 ist zunächst eine freie Drehbeweglichkeit der Klappenwelle 12A in Relation zum Zahnradelement 30 gewährleistet. Zur Kopplung der Bewegung des Zahnradelements 30 mit der Klappenwelle 12A ist als erstes Mitnehmerelement eine Schenkelfeder 38 sowie als zweites Mitnehmerelement ein Mitnehmerstift 40 angeordnet. Der Mitnehmerstift 40 ist durch die Klappenwelle 12A hindurch gesteckt, also mit dieser drehfest befestigt und erstreckt sich in radialer Richtung bis zum Ringsegment 34 und liegt zwischen den beiden Anschlägen 36A, 36B ein. Die Schenkelfeder 38 stützt sich mit ihrem ersten Federende 38A am ersten Anschlag 36A auf der dem Freiraum gegenüberliegenden Seite ab. Mit ihrem zweiten Federende 38B stützt sich die Schenkelfeder 38 über den Mitnehmerstift 40 an der Klappenwelle 12A ab.Because of the camp 14 is initially a free rotation of the flap shaft 12A in relation to the gear element 30 guaranteed. For coupling the movement of the gear element 30 with the flap shaft 12A is the first driver element a leg spring 38 and a driver pin as the second driver element 40 arranged. The driving pin 40 is through the flap shaft 12A inserted through, so with this rotatably secured and extends in the radial direction to the ring segment 34 and lies between the two attacks 36A . 36B one. The thigh feather 38 rests with its first spring end 38A at the first stop 36A on the opposite side of the space. With her second end of the spring 38B supports the leg spring 38 via the driving pin 40 at the flap shaft 12A from.

Ergänzend weist das Zahnradelement 30 einen dritten Anschlag 36C auf, welcher als Stufe im Übergangsbereich vom Zahnradsegment zum Ringsegment 34 gebildet ist. Über diesen dritten Anschlag 36C wirkt das Zahnradelement 30 auf die Ventilstange 20B ein. In den Figuren ist jeweils eine Stellposition innerhalb des Steuerelement-Arbeitsbereiches dargestellt, bei der das Zahnradelement 30 also bereits eine Verstellung der Ventilstange 20B bewirkt hat.In addition, the gear element 30 a third stop 36C on, which as a step in the transition region from the gear segment to the ring segment 34 is formed. About this third stop 36C the gear element acts 30 on the valve stem 20B one. In the figures, a parking position within the control work area is shown in each case, in which the gear element 30 So already an adjustment of the valve stem 20B has effected.

Der Bewegungsablauf ist wie folgt (vgl. 1):
In Schließrichtung 28, d. h. bei einer Drehrichtung des Zahnradelements 30 entgegen dem Uhrzeigersinn aus einer vollständig geöffneten Position ist die Klappenwelle 12A über den ersten Anschlag 36A und über die Schenkelfeder 38 mit dem Zahnradelement 30 gekoppelt. Der erste Anschlag 36A nimmt das erste Federende 38A mit, wodurch die Drehbewegung über das zweite Federende 38B mittels des Mitnehmerstifts 40 auf die Klappenwelle 12A übertragen wird. Diese folgt daher unmittelbar der Drehbewegung des Zahnradelements 30 ohne Drehwinkelversatz oder Verschiebung. Wird die Schließstellung des Drosselelements 12 erreicht, so erhöht sich der Drehmomentwiderstand deutlich, so dass trotz der weiteren Drehbewegung des Zahnradelements 30 die Klappenwelle 12A nicht mehr weiter dreht. In diesem Fall wird die Elastizität der Schenkelfeder 38 ausgenutzt, die quasi in diesem weiteren Steuerelement-Arbeitsbereich gespannt wird. Durch die weitere Drehbewegung verändert sich zunächst die Relativposition des Mitnehmerstifts 40, der nunmehr ebenso wie die Klappenwelle 12A feststehend zum Zahnradelement 30 ist. Der Mitnehmerstift 40 bewegt sich hierbei innerhalb des Freiraums, ohne dass er an einem Anschlag 38A, 38B zum Anliegen kommt. Diese Situation ist in den 1, 2 dargestellt, bei denen sich daher das Ventil 20 in einer teilweise geschlossenen Stellung befindet. Bei Erreichen der Schließstellung des Drosselelements 12A wird zugleich auch die Kopplung zwischen dem dritten Anschlag 36C und der Ventilstange 20B ausgebildet. Durch die weitere Drehbewegung des Zahnradelements 30 wird daher dessen Drehbewegung in eine lineare Stellbewegung des Steuerelements 20 umgewandelt.The movement sequence is as follows (cf. 1 ):
In the closing direction 28 ie, in a rotational direction of the gear member 30 counterclockwise from a fully open position is the flap shaft 12A over the first stop 36A and about the leg spring 38 with the gear element 30 coupled. The first stop 36A takes the first spring end 38A with, whereby the rotational movement over the second spring end 38B by means of the driving pin 40 on the valve shaft 12A is transmitted. This therefore follows directly the rotational movement of the gear member 30 without angular offset or displacement. Will the closed position of the throttle element 12 achieved, the torque resistance increases significantly, so that despite the further rotation of the gear member 30 the flap shaft 12A not spinning anymore. In this case, the elasticity of the leg spring 38 exploited, which is virtually stretched in this further control workspace. The further rotational movement initially changes the relative position of the driving pin 40 , which now as well as the flap shaft 12A fixed to the gear element 30 is. The driving pin 40 moves within the free space, without him at a stop 38A . 38B comes to the concern. This situation is in the 1 . 2 represented, in which therefore the valve 20 is in a partially closed position. Upon reaching the closed position of the throttle element 12A becomes at the same time the coupling between the third stop 36C and the valve stem 20B educated. By the further rotation of the gear element 30 Therefore, its rotational movement in a linear actuating movement of the control 20 transformed.

Die Öffnung aus dieser vollständig geschlossenen Stellung erfolgt durch Umkehrung der Drehrichtung in Öffnungsrichtung 42, d. h. das Zahnradelement 30 dreht im Uhrzeigersinn. Dadurch wird der dritte Anschlag 36C auch im Uhrzeigersinn geführt, so dass über die Druckfeder 22 das Ventil 20A wieder sukzessive zurück in seine Ausgangsstellung (Grundstellung) gedrückt wird. Dabei ist ein im Ausführungsbeispiel als O-Ring ausgebildetes Dämpfungselement 43 (2) angeordnet, welches gegen einen rückwärtigen Anschlag in der Grundstellung zum Anliegen kommt. Während dieser Stellbewegung über den Steuerelement-Arbeitsbereich wandert der Mitnehmerstift 40 innerhalb des Freiraums von dem zweiten Anschlag 36B zum ersten Anschlag 36A. Sobald er an diesem zum Anliegen kommt wird der Mitnehmerstift 40 durch die weitergehende Drehbewegung des Zahnradelements 30 im Uhrzeigersinn mitgenommen, so dass dadurch nunmehr die Klappenwelle 12A und damit die Drosselklappe 12B verstellt wird, bis wiederum die gewünschte Offenstellung der Drosselklappe 12B erreicht ist.The opening from this fully closed position takes place by reversing the direction of rotation in the opening direction 42 ie the gear element 30 turns clockwise. This will be the third stop 36C also guided in a clockwise direction, so that over the compression spring 22 the valve 20A again successively back to its initial position (home position) is pressed. Here, a trained as an O-ring in the embodiment damping element 43 ( 2 ), which comes to rest against a rear stop in the basic position. During this positioning movement via the control work area, the driving pin moves 40 within the clearance from the second stop 36B to the first stop 36A , As soon as he comes to this concern is the takeaway 40 by the further rotational movement of the gear element 30 taken clockwise, so that now the flap shaft 12A and with it the throttle 12B is adjusted until, in turn, the desired open position of the throttle 12B is reached.

Durch diese gleichzeitige Kopplung beider Verschlusselemente 12, 20 ist eine besonders einfache Positionsüberwachung der Öffnungsstellung über den gesamten Arbeitsbereich beider Verschlusselemente 12, 20 ermöglicht. Dies erfolgt über einen Drehwinkelsensor 44 (vgl. 3), welcher im Ausführungsbeispiel an einer Außenseite des Gehäuses 2 befestigt ist. Dieser ist in Fortführung der Klappenwelle 12A angeordnet, so dass die Rotationsachse 16 mit der Mittenachse des Drehwinkelsensors 44 fluchtet. Der Drehwinkelsensor 44 ist über einen gekröpft ausgebildeten Sensormitnehmer 46 mit dem Zahnradelement 30 mechanisch verbunden. Die Drehbewegung des Zahnradelements 30 wird daher über den Sensormitnehmer 46 unmittelbar und direkt 1:1 übertragen. Innerhalb des Drehwinkelsensors 44 wird die Drehbewegung des Sensormitnehmers 46 bzgl. einer feststehenden Sensoreinheit erfasst und ausgewertet. Das Mess- und Auswerteprinzip zur Erfassung und Auswertung der Relativposition zwischen dem Sensormitnehmer 46 und dem feststehenden Sensorteil kann auf unterschiedliche, an sich bekannte Weisen erfolgen. Der Drehwinkelsensor 44 steht mit einer hier nicht näher dargestellten Motorsteuerung in Verbindung.By this simultaneous coupling of both closure elements 12 . 20 is a particularly simple position monitoring of the open position over the entire working range of both closure elements 12 . 20 allows. This is done via a rotation angle sensor 44 (see. 3 ), which in the embodiment on an outer side of the housing 2 is attached. This is in continuation of the valve shaft 12A arranged so that the axis of rotation 16 with the center axis of the rotation angle sensor 44 flees. The rotation angle sensor 44 is about a cranked sensor sensor 46 with the gear element 30 mechanically connected. The rotational movement of the gear element 30 is therefore about the sensor taker 46 directly and directly transferred 1: 1. Within the rotation angle sensor 44 becomes the rotational movement of the sensor driver 46 with respect to a fixed sensor unit detected and evaluated. The measuring and evaluation principle for the detection and evaluation of the relative position between the sensor driver 46 and the fixed sensor part can be done in different ways known per se. The rotation angle sensor 44 is in communication with a motor controller not shown here.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: Gehäusecasing
44: HauptluftkanalMain air duct
66: Antriebdrive
88th: Motorengine
1010: Zahnradgetriebegear transmission
1212: Drosselelementthrottle element
12A12A: Klappenwelleflap shaft
12B12B: Drosselklappethrottle
1414: Lagercamp
1616: Rotationsachseaxis of rotation
1818: Bypasskanalbypass channel
2020: Steuerelementcontrol
20A20A: VentilValve
20B20B: Ventilstangevalve rod
20C20C: Ventilsitzvalve seat
2222: Druckfedercompression spring
2424: Einstelleinrichtungadjustment
24A24A: Schraubelementscrew
2626: GehäusestutzenThe connection piece
2828: Schließrichtungclosing direction
3030: Zahnradelementgear member
3232: Ausnehmungrecess
3434: Ringsegmentring segment
36A36A: erster Anschlagfirst stop
36B36B: zweiter Anschlagsecond stop
36C36C: dritter Anschlagthird stop
3838: SchenkelfederLeg spring
38A38A: erstes Federendefirst spring end
38B38B: zweites Federendesecond spring end
4040: MitnehmerstiftCarrier pin
4242: Öffnungsrichtungopening direction
4343: Dämpfungselementdamping element
4444: DrehwinkelsensorRotation angle sensor
4646: SensormitnehmerSensormitnehmer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011076446 A1 [0001, 0004, 0004, 0008]
DE 10201107646 A1 [0003]

Claims

Intake device for an internal combustion engine, - with a main channel ( 4 ) for supplying main air to the internal combustion engine - with a throttle element ( 10 ) for controlling the main air flow over the main channel ( 4 ) - with a drive ( 6 ) for adjusting the throttle element ( 12 ), wherein an actuating movement of the drive ( 6 ) via a drive element ( 30 ) on the throttle element ( 12 ) - with a bypass channel ( 18 ) for the supply of secondary air to the internal combustion engine, bypassing the throttle element ( 12 ), - with a control ( 20 ) for controlling the secondary air flow in the bypass channel ( 18 ), characterized in that - the drive element ( 30 ) with the throttle element ( 12 ) via a non-rigid with the throttle element ( 12 ) associated first driver ( 38 ), - that the drive element ( 30 ) with the control ( 20 ) is coupled, in such a way that - during an actuating movement of the drive element ( 30 ) in a throttle element working area between an open position and a closed position of the throttle element ( 12 ) in the closing direction ( 28 ) the throttle element ( 12 ) over the first driver ( 38 ) up to a stop position of the throttle element ( 12 ) is adjusted - that in a further adjusting movement of the drive element ( 30 ) in a control work area between the closed position of the throttle element ( 18 ) and an end position of the control ( 30 ) the entrainment of the throttle element ( 12 ) is prevented, and that at the same time in the control work area, the coupling between the drive element ( 30 ) and control ( 20 ) is formed and the control ( 20 ) is adjusted.

Intake device according to claim 1, characterized in that the first driver is a spring element ( 38 ), in particular a leg spring whose one end ( 38A ) with the drive element ( 30 ) and its other spring end ( 38B ) with the throttle element ( 12 ) is coupled.

Intake device according to one of the preceding claims, characterized in that a second driver ( 40 ), and the two drivers ( 38 . 40 ) for the entrainment of the throttle element ( 12 ) are formed in opposite directions in the throttle element adjustment region, wherein preferably the first driver ( 38 ) for entrainment in the closing direction ( 28 ) and the second driver ( 40 ) to take in the opening direction ( 42 ) are formed.

Intake device according to claim 3, characterized in that the second driver ( 40 ) in the opening direction ( 42 ) the drive element ( 30 ) with the throttle element ( 12 ) is rigidly coupled and in particular designed as a driving pin.

Intake device according to claim 3 or 4, characterized in that on the drive element ( 30 ) two spaced stops ( 36A . 36B ) are formed, between which the second driver ( 40 ), wherein the distance is preferably selected such that a free adjusting movement of the second driver ( 40 ) between the two attacks ( 36A . 36B ) corresponds at least to the actuator working area.

Intake device according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle element ( 12 ) a flap shaft ( 12A ), which has a warehouse ( 14 ) is stored.

Intake device according to claim 6, characterized in that the drive element is a gear element ( 30 ) whose axis of rotation ( 16 ) with the rotation axis ( 16 ) of the flap shaft ( 12A ) coincides.

Intake device according to claim 7, characterized in that the gear element ( 30 ) a central recess ( 32 ), in which the flap shaft ( 12A ) extends into it.

Intake device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive element is a gear element ( 30 ), which is a third stop ( 36C ) for the transmission of the actuating movement to the control ( 20 ) having.

Intake device according to claim 9, characterized in that the control element ( 20 ) is designed as a valve with controllable flow cross-section for the secondary air.

Intake device according to claim 10, characterized in that via the drive element ( 30 ) a valve rod ( 20B ) is operable.

Intake device according to one of the preceding claims, characterized in that an adjusting device ( 24 ) is formed, via which a flow cross-section of the control ( 20 ) is adjustable for an open basic position.

Intake device according to claim 12, characterized in that the adjusting device ( 24 ) an adjusting element, in particular a screw ( 24A ), via which a relative position of a valve cone ( 20A ) relative to a valve seat ( 20B ) is adjustable.

Intake device according to claim 12 or 13, characterized in that the adjusting element ( 24A ) via a spring element with the control ( 20 ) connected is.

Intake device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive element ( 30 ) with a travel sensor, in particular rotational angle sensor ( 44 ) over which the current position over the entire working range of both the throttle element ( 12 ) as well as the control ( 20 ) is detectable.