DE102013006044B4 - Intake device for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Ansaugvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, – mit einem Hauptkanal (4) zur Zuführung von Hauptluft zum Verbrennungsmotor – mit einem Drosselelement (12) zur Regelung des Hauptluftstroms über den Hauptkanal (4) – mit einem Antrieb (6) zur Verstellung des Drosselelements (12), wobei eine Stellbewegung des Antriebs (6) über ein Antriebselement (30) auf das Drosselelement (12) übertragen wird – mit einem Bypasskanal (18) zur Zuführung von Nebenluft zum Verbrennungsmotor unter Umgehung des Drosselelements (12), – mit einem Steuerelement (20) zur Steuerung des Nebenluftstroms im Bypasskanal (18), wobei – das Antriebselement (30) mit dem Drosselelement (12) über einen nicht starr mit dem Drosselelement (12) verbundenen ersten Mitnehmer (38) gekoppelt ist, – das Antriebselement (30) mit dem Steuerelement (20) koppelbar ist, und zwar derart, dass – bei einer Stellbewegung des Antriebselements (30) in einem Drosselelement-Arbeitsbereich zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung des Drosselements (12) in Schließrichtung (28) das Drosselement (12) über den ersten Mitnehmer (38) bis zu einer Anschlagsposition des Drosselelements (12) verstellt wird, – bei einer weitergehenden Stellbewegung des Antriebselements (30) in einem Steuerelement-Arbeitsbereich zwischen der Schließstellung des Drosselelements (12) und einer Endstellung des Steuerelements (30) die Mitnahme des Drosselelements (12) unterbunden ist, – gleichzeitig im Steuerelement-Arbeitsbereich die Kopplung zwischen Antriebselement (30) und Steuerelement (20) ausgebildet ist und das Steuerelement (20) verstellt wird, und wobei – der erste Mitnehmer ein Federelement (38) ist, dessen eines Federende (38A) mit dem Antriebselement (30) und dessen anderes Federende (38B) mit dem Drosselelement (12) gekoppelt ist.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 (12) for controlling the main air flow through 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) to the throttle element (12) is transmitted - with a bypass channel (18) for supplying secondary air to the internal combustion engine, bypassing the throttle element (12), - with a control element (20) for controlling the secondary air flow in the bypass duct (18), wherein - the drive element (30) is coupled to the throttle element (12) via a first driver (38) not rigidly connected to the throttle element (12), - the drive element (30) with the Control element (20) can be coupled, in such a way that - in an adjusting movement of the drive element (30) in a throttle element working range between an open position and a closing position of the throttle element (12) in the closing direction (28) the throttle element (12) via the first driver (38) is adjusted to a stop position of the throttle element (12), - in a further adjusting movement of the drive element (30) in a control Working range between the closed position of the throttle element (12) and an end position of the control (30) the entrainment of the throttle element (12) is prevented, - 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, and wherein - the first driver is a spring element (38) having one spring end (38A) with the drive element (30) and the other spring end (38B) is coupled to the throttle element (12).
Description
Die Erfindung betrifft eine Ansaugvorrichtung für einen Verbrennungsmotor.The invention relates to a suction device for an internal combustion engine.
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
Aus der
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.
Aus der
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. Weiterhin ist 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 with 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. It 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 can be coupled to the control element 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 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.
Die Kopplung zwischen dem ersten Mitnehmer und dem Drosselelement erfolgt 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, dass bei Erreichen der Anschlagsposition das Antriebselement mit einem für den Antrieb zulässigen Drehmoment weiter gedreht werden kann.The coupling between the first driver and the throttle element is effected 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 adjusted such that upon reaching the stop position, the drive element can be rotated further 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 in the closing direction, a second stop on Assigned drive element. 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. By means of this only one sensor, therefore, the current position can be detected over the entire setting range, ie both via the throttle-valve operating range and via the control-operating range with high accuracy.
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:
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
Neben dem Hauptkanal
Ventilkegel
Die Druckfeder
Die Einstelleinrichtung
Im normalen Fahrbetrieb wird die Zu- oder Frischluft für den Verbrennungsmotor über die Einstellung des Drosselelements
Über den Antrieb
Aufgrund des Lagers
Ergänzend weist das Zahnradelement
Der Bewegungsablauf ist wie folgt (vgl.
In Schließrichtung
In the closing
Die Öffnung aus dieser vollständig geschlossenen Stellung erfolgt durch Umkehrung der Drehrichtung in Öffnungsrichtung
Durch diese gleichzeitige Kopplung beider Verschlusselemente
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
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013006044.3A DE102013006044B4 (en) | 2013-04-06 | 2013-04-06 | Intake device for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013006044.3A DE102013006044B4 (en) | 2013-04-06 | 2013-04-06 | Intake device for an internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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