DE102015111742A1 - Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft eines Motors - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft für einen Motor, aufweisend einen Ansaugkrümmer (10), der Ansaugluft in eine Mehrzahl von Zylindern (22) des Motors führt, eine Mehrzahl von ersten Ansaugluftkanälen (14), die mit den Zylindern (22) verbunden sind, eine Mehrzahl von zweiten Ansaugluftkanälen (16), die parallel zu den ersten Ansaugluftkanälen (14) angeordnet sind und mit den Zylindern (22) verbunden sind, eine Ansaugluft-Drosselklappenwelle (40), die durch die ersten Ansaugluftkanäle (14) hindurchtritt, eine Ansaugluft-Drosselklappe (42), die in den ersten Ansaugluftkanälen (14) angeordnet ist, zusammen mit der Ansaugluft-Drosselklappenwelle (40) dreht und die ersten Ansaugluftkanäle (14) öffnet und schließt, eine Drall-Drosselklappenwelle (50), die durch die zweiten Ansaugluftkanäle (16) hindurchtritt, eine Drall-Drosselklappe (52), die in den zweiten Ansaugluftkanälen (16) angeordnet ist, zusammen mit der Drall-Drosselklappenwelle (50) dreht und die zweiten Ansaugluftkanäle (16) öffnet und schließt, eine Betätigungseinrichtung (30), welche die die Ansaugluft-Drosselklappenwelle (40) und die Drall-Drosselklappenwelle (50) wahlweise dreht, und eine Steuereinrichtung (60), welche die Betätigungseinrichtung (30) steuert.

Description

  • Für die Anmeldung wird die Priorität der am 30. September 2014 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0131641 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft eines Motors, und insbesondere eine Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft eines Motors, welche einen Drall der Ansaugluft führen kann.
  • Ein Verbrennungsmotor wird im Allgemeinen durch Energie angetrieben, welche erzeugt wird, wenn ein Mischgas in einer Brennkammer verbrannt wird. Hier weist das Mischgas Luft und Kraftstoff auf. Ein Ansaugkanal, durch welchen hindurch das Mischgas oder mit Kraftstoff zu mischende Luft zugeführt wird, ist mit einem Zylinder des Motors verbunden.
  • In den letzten Jahren wurden Untersuchungen zur Führung einer Drallströmung durch Steuerung der Menge von Ansaugluft wenigstens eines von zwei Ansaugluftkanälen in einem Zustand, in dem die beiden Ansaugluftkanäle mit einem Zylinder verbunden sind, und Entwicklungen zu einer Vorrichtung hierfür durchgeführt.
  • Der Drall stellt eine Wirbelerscheinung dar, die in der Brennkammer während des Ansaugens des Mischgases oder der Luft auftritt, und wenn der Drall mit einer vorbestimmten Größe auftritt, können der Zündzustand und die Verbrennungseffizienz verbessert werden.
  • Jedoch werden in dem Falle, in dem eine Konfiguration einer Vorrichtung zum Führen der Drallströmung kompliziert ist, die Herstellungskosten und das Gewicht erhöht und die Kraftstoffeffizienz verringert.
  • Mit der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft eines Motors geschaffen, die eine einfache Konfiguration hat und bei der Kosten gespart, das Gewicht verringert und die Kraftstoffeffizienz verbessert werden können.
  • Gemäß der Erfindung weist eine Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft für einen Motor einen Ansaugkrümmer auf, der Ansaugluft in eine Mehrzahl von Zylindern des Motors führt. Eine Mehrzahl von ersten Ansaugluftkanälen verbinden den Ansaugkrümmer mit jedem der Zylinder. Eine Mehrzahl von zweiten Ansaugluftkanälen sind parallel zu den ersten Ansaugluftkanälen angeordnet verbinden den Ansaugkrümmer mit jedem der Zylinder. Eine Ansaugluft-Drosselklappenwelle tritt durch jeden von den ersten Ansaugluftkanälen hindurch. Eine Ansaugluft-Drosselklappe ist in den ersten Ansaugluftkanälen angeordnet, dreht zusammen mit der Ansaugluft-Drosselklappenwelle und öffnet und schließt die ersten Ansaugluftkanäle. Eine Drall-Drosselklappenwelle tritt durch die Mehrzahl von zweiten Ansaugluftkanälen hindurch. Eine Drall-Drosselklappe ist in den zweiten Ansaugluftkanälen angeordnet, dreht zusammen mit der Drall-Drosselklappenwelle und öffnet und schließt die zweiten Ansaugluftkanäle. Eine Betätigungseinrichtung ist derart konfiguriert, dass sie die Ansaugluft-Drosselklappenwelle und die Drall-Drosselklappenwelle wahlweise dreht, um die ersten Ansaugluftkanäle oder die zweiten Ansaugluftkanäle zu öffnen oder zu schließen. Eine Steuereinrichtung ist derart konfiguriert, dass sie die Betätigungseinrichtung steuert.
  • Durch die Ansaugluft, welche nur durch die ersten Ansaugluftkanäle zu den Zylindern geführt wird, kann ein Drall auftreten, wenn basierend auf dem Betrieb der Betätigungseinrichtung die Drall-Drosselklappe die zweiten Ansaugluftkanäle schließt und die Ansaugluft-Drosselklappe die ersten Ansaugluftkanäle geöffnet hat.
  • Die Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft kann ferner eine Drall-Antriebswelle aufweisen, die an dem einen Endabschnitt der Drall-Drosselklappenwelle oder konzentrisch zu der Drall-Drosselklappenwelle angeordnet ist. Die Drall-Antriebswelle kann zusammen mit der Drall-Drosselklappenwelle als eine Einheit drehen und von einer Antriebskraft der Betätigungseinrichtung unabhängig betrieben werden. Eine Ansaugluft-Antriebswelle kann an dem einen Endabschnitt der Ansaugluft-Drosselklappenwelle oder konzentrisch zu der Ansaugluft-Drosselklappenwelle angeordnet sein. Die Ansaugluft-Antriebswelle kann zusammen mit der Ansaugluft-Drosselklappenwelle als eine Einheit drehen und von der Drehung der Drall-Antriebswelle unabhängig betrieben werden. Ein Stopper kann die Drehung der Ansaugluft-Antriebswelle begrenzen.
  • Die Drall-Antriebswelle und die Ansaugluft-Antriebswelle können zylindrische Formen haben. Eine Verzahnung kann entlang einer Außenumfangsfläche der Drall-Antriebswelle entsprechend einem Winkel von 90° an der Außenumfangsfläche der Drall-Antriebswelle ausgebildet sein. Eine Verzahnung kann entlang einem ersten Abschnitt einer Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle entsprechend einem vorbestimmten Winkel an der Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle ausgebildet sein. Eine Verzahnung kann ferner entlang einem zweiten Abschnitt in einem vorbestimmten Abstand von dem ersten Abschnitt entfernt ausgebildet sein. Die Ansaugluft-Antriebswelle kann drehen, wie die Drall-Antriebswelle dreht, während die Verzahnung der Drall-Antriebswelle mit der Verzahnung des ersten Abschnitts oder des zweiten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle im Eingriff steht.
  • Wenn sowohl die ersten Ansaugluftkanäle als auch die zweiten Ansaugluftkanäle offen sind, kann ein Seitenendabschnitt der Verzahnung der Drall-Antriebswelle in einer Uhrzeigerrichtung derart angeordnet sein, dass er einen Seitenendabschnitt der Verzahnung des ersten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle in der Uhrzeigerrichtung kontaktiert. Die Verzahnung des ersten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle kann in dem vorbestimmten Abstand in der Uhrzeigerrichtung von der Verzahnung des zweiten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle entfernt angeordnet sein. Ein Seitenendabschnitt der Verzahnung des zweiten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle in der Uhrzeigerrichtung kann derart angeordnet sein, dass er den Stopper kontaktiert.
  • Der erste Ansaugluftkanal ist offen, und der zweite Ansaugluftkanal ist geschlossen, wenn die Drall-Antriebswelle aus einem Zustand, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal als auch der zweite Ansaugluftkanal offen sind, um 90° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht.
  • Die Verzahnung der Drall-Antriebswelle kann drehen und infolge des Abstandes zwischen der Verzahnung des ersten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle und der Verzahnung des zweiten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle von der Verzahnung der Ansaugluft-Antriebswelle außer Eingriff sein, wenn die Drall-Antriebswelle entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht.
  • Wenn die Drall-Antriebswelle aus einem Zustand, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal als auch der zweite Ansaugluftkanal offen sind, um 90° in der Uhrzeigerrichtung dreht, sowohl der erste Ansaugluftkanal als auch der zweite Ansaugluftkanal geschlossen werden, da die Verzahnung der Drall-Antriebswelle die Verzahnung des ersten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle wegdrückt und mit der Verzahnung des zweiten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle in Eingriff gelangt und die Ansaugluft-Antriebswelle um 90° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht.
  • Wenn die Drall-Antriebswelle und die Ansaugluft-Antriebswelle in einer von den Ausgangspositionen abweichenden Position gedreht sind, können die Drall-Antriebswelle und die Ansaugluft-Antriebswelle durch die Antriebskraft der Betätigungseinrichtung in die Ausgangspositionen zurückkehren, in denen sowohl der erste Ansaugluftkanal als auch der zweite Ansaugluftkanal offen sind.
  • Wenn die Drall-Antriebswelle und die Ansaugluft-Antriebswelle in einer von den Ausgangspositionen abweichenden Position gedreht sind und wenn die Antriebskraft der Betätigungseinrichtung freigegeben ist, können die Drall-Antriebswelle und die Ansaugluft-Antriebswelle durch eine Rückstellfeder in die Ausgangspositionen zurückkehren, in denen sowohl der erste Ansaugluftkanal als auch der zweite Ansaugluftkanal offen sind.
  • Die Rückstellfeder kann eine Rückstellfeder, welche die Drall-Antriebswelle in die Ausgangsposition zurückstellt, und eine andere Rückstellfeder aufweisen, welche die Ansaugluft-Antriebswelle in die Ausgangsposition zurückstellt.
  • Die eine Rückstellfeder kann an dem Stopper fixiert sein und in einem Ausgangspositionszustand der Drall-Antriebswelle mit einem von dem Stopper am kürzesten entfernten Abschnitt der Drall-Antriebswelle verbunden sein, und die andere Rückstellfeder kann an dem Stopper fixiert sein und in einem Ausgangspositionszustand der Ansaugluft-Antriebswelle mit einem von dem Stopper am kürzesten entfernten Abschnitt der Ansaugluft-Antriebswelle verbunden sein. Die eine Rückstellfeder kann gespannt sein, wenn die Drall-Antriebswelle in eine von der Ausgangsposition abweichende Position dreht, und zusammengezogen sein, wenn die Antriebskraft der Betätigungseinrichtung freigegeben ist, wodurch die Drall-Antriebswelle in die Ausgangsposition zurückkehrt, und die andere Rückstellfeder kann gespannt sein, wenn die Ansaugluft-Antriebswelle in eine von der Ausgangsposition abweichende Position dreht, und zusammengezogen sein, wenn die Antriebskraft der Betätigungseinrichtung freigegeben ist, wodurch die Ansaugluft-Antriebswelle in die Ausgangsposition zurückkehrt.
  • Die eine Rückstellfeder kann eine Torsionsfeder sein, die um die Drall-Antriebswelle gewickelt ist und ermöglicht, dass die Drall-Antriebswelle aus einer von der Ausgangsposition abweichenden Position in die Ausgangsposition zurückgestellt werden kann, wenn die Antriebskraft der Betätigungseinrichtung freigegeben ist. Die andere Rückstellfeder kann eine Torsionsfeder sein, die um die Ansaugluft-Antriebswelle gewickelt ist und die Ansaugluft-Antriebswelle aus einer von der Ausgangsposition abweichenden Position in die Ausgangsposition zurückstellt, wenn die Antriebskraft der Betätigungseinrichtung freigegeben ist.
  • Wenn die Drall-Antriebswelle und die Ansaugluft-Antriebswelle aus einer von den Ausgangspositionen abweichenden Position in die Ausgangsposition zurückkehren, in der sowohl der erste Ansaugluftkanal als auch der zweite Ansaugluftkanal offen sind, kann der Stopper den Seitenendabschnitt der Verzahnung des zweiten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle in der Uhrzeigerrichtung kontaktieren und die Drehung der Ansaugluft-Antriebswelle begrenzen, und der Seitenendabschnitt der Verzahnung des ersten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle in der Uhrzeigerrichtung kann den Seitenendabschnitt der Verzahnung der Drall-Antriebswelle in der Uhrzeigerrichtung kontaktieren und die Drehung der Drall-Antriebswelle begrenzen.
  • Die Drall-Antriebswelle und die Ansaugluft-Antriebswelle können zylindrische Formen haben. Eine Verzahnung kann entlang einer Außenumfangsfläche der Drall-Antriebswelle entsprechend einem Winkel von 180° an der Außenumfangsfläche der Drall-Antriebswelle ausgebildet sein. Eine Verzahnung kann entlang einer Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle entsprechend einem stumpfen Winkel an der Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle ausgebildet sein. Die Ansaugluft-Antriebswelle kann drehen, wie die Drall-Antriebswelle dreht, wenn die Verzahnung der Drall-Antriebswelle mit der Verzahnung der Ansaugluft-Antriebswelle im Eingriff steht.
  • Wenn sowohl der erste Ansaugluftkanal als auch der zweite Ansaugluftkanal offen sind, kann ein Seitenendabschnitt der Verzahnung der Drall-Antriebswelle in der Uhrzeigerrichtung einen Seitenendabschnitt der Verzahnung der Ansaugluft-Antriebswelle in der Uhrzeigerrichtung kontaktieren, und ein Seitenendabschnitt der Verzahnung der Ansaugluft-Antriebswelle entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung kann den Stopper kontaktieren.
  • Wenn der erste Ansaugluftkanal offen ist und der zweite Ansaugluftkanal geschlossen ist, ist die Drall-Antriebswelle aus dem Zustand, in dem der erste Ansaugluftkanal und der zweite Ansaugluftkanal offen sind, um 90° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung gedreht.
  • Die Verzahnung der Drall-Antriebswelle kann drehen und von der Verzahnung der Ansaugluft-Antriebswelle außer Eingriff gelangen, wenn die Drall-Antriebswelle entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht.
  • Wenn die Drall-Antriebswelle aus dem Zustand, in dem der erste Ansaugluftkanal und der zweite Ansaugluftkanal offen sind, um 270° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht, werden sowohl der erste Ansaugluftkanal als auch der zweite Ansaugluftkanal geschlossen, während die Ansaugluft-Antriebswelle um 90° in Uhrzeigerrichtung dreht, da die Drall-Antriebswelle, wenn sie um 180° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung gedreht ist, weiter um 90° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht, wie die Verzahnung der Drall-Antriebswelle beginnt, mit der Verzahnung der Ansaugluft-Antriebswelle im Eingriff zu stehen.
  • Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine Ansicht einer Konfiguration einer Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft eines Motors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine Ansicht einer Konfiguration einer Ansaugluft-Drosselklappe und einer Drall-Drosselklappe einer Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft eines Motors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 bis 5 Ansichten zur Erläuterung des Betriebs einer Betätigungseinrichtung einer Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft eines Motors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
  • 6 bis 8 Ansichten zur Erläuterung des Betriebs einer Betätigungseinrichtung einer Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft eines Motors gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
  • Mit Bezug auf 1 weist eine Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen Ansaugkrümmer 10, Ansaugluftkanäle 14 und 16, eine Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40, eine Ansaugluft-Drosselklappe 42, eine Drall-Drosselklappenwelle 50, eine Drall-Drosselklappe 52, eine Betätigungseinrichtung 30 und eine Steuereinrichtung 60 auf.
  • Der Ansaugkrümmer 10 ist eine Passage zum Führen des Mischgases oder der Luft zu jedem Zylinder 22 des Motors. Hier wird das Mischgas oder die Luft, die in den Motor eingeführt wird, als Ansaugluft bezeichnet. Außerdem weist der Ansaugkrümmer 10 eine Eintrittsöffnung 12 zum Aufnehmen der Ansaugluft in den Ansaugkrümmer 10 auf. Eine Ansaugluft-Drosselklappe, welche die Menge der eingetretenen Ansaugluft einstellt, ist in der Eintrittsöffnung 12 des Ansaugkrümmers 10 installiert, jedoch ist eine typische herkömmliche Ansaugluft-Drosselklappe in der Eintrittsöffnung 12 des Ansaugkrümmers 10 weggelassen.
  • Die Ansaugluftkanäle 14 und 16 sind von dem Ansaugkrümmer 10 abgezweigt und stehen mit dem Ansaugkrümmer 10 und dem jeweiligen Zylinder 22 in Verbindung. In 1 ist eine Konfiguration dargestellt, bei der zwei Ansaugluftkanäle 14 und 16 mit jedem der vier Zylinder 22, die in einem Zylinderblock 20 angeordnet sind, in Verbindung stehen, jedoch ist eine solche Konfiguration der Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung nicht auf einen Vierzylindermotor beschränkt.
  • Hier wird der eine der beiden Ansaugluftkanäle 14 und 16, die mit einem Zylinder 22 verbunden sind, als ein erster Ansaugluftkanal 14 bezeichnet, und der andere der beiden Ansaugluftkanäle 14 und 16 wird als ein zweiter Ansaugluftkanal 16 bezeichnet. Die Mehrzahl der ersten Ansaugluftkanäle 14 und der zweiten Ansaugluftkanäle 16 können parallel zueinander in Richtung zu den entsprechenden Zylindern 22 angeordnet sein.
  • Die Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 hat eine Stangenform mit einer vorbestimmten Länge und ist quer zu dem ersten Ansaugluftkanal 14 angeordnet, während sie durch den ersten Ansaugluftkanal 14 hindurchtritt.
  • Die Ansaugluft-Drosselklappe 42 ist mit der Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 drehbar verbunden und hat eine Plattenform, deren Fläche einem Querschnitt des ersten Ansaugluftkanals 14 entspricht. Darüber hinaus ist die Ansaugluft-Drosselklappe 42 in dem ersten Ansaugluftkanal 14 angeordnet und öffnet und schließt den ersten Ansaugluftkanal 14, während sie zusammen mit der Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 um diese dreht.
  • Die Drall-Drosselklappenwelle 50 hat eine Stangenform mit einer vorbestimmten Länge. Außerdem ist die Drall-Drosselklappenwelle 50 parallel zu Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 und auch quer zu dem zweiten Ansaugluftkanal 16 angeordnet, während sie durch den zweiten Ansaugluftkanal 16 hindurchtritt.
  • Die Drall-Drosselklappe 52 ist mit der Drall-Drosselklappenwelle 50 drehbar verbunden und hat eine Plattenform, deren Fläche einem Querschnitt des zweiten Ansaugluftkanals 16 entspricht. Darüber hinaus ist die Drall-Drosselklappe 52 in dem zweiten Ansaugluftkanal 16 angeordnet und öffnet und schließt den zweiten Ansaugluftkanal 16, während sie zusammen mit der Drall-Drosselklappenwelle 50 um diese dreht.
  • Die Betätigungseinrichtung 30 dreht die Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 und die Drall-Drosselklappenwelle 50. Außerdem kann die Betätigungseinrichtung 30 eine Antriebskraftquelle für die Drehungen der Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 und der Drall-Drosselklappenwelle 50 sein, und die Betätigungseinrichtung 30 kann ein Motor sein.
  • Die Steuereinrichtung 60 steuert die Drehungen der Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 und der Drall-Drosselklappenwelle 50 durch Steuerung des Betriebs der Betätigungseinrichtung 30. Das heißt, die Steuereinrichtung 60 steuert das wahlweise Öffnen und Schließen des ersten Ansaugluftkanals 14 und des zweiten Ansaugluftkanals 16 mittels der Ansaugluft-Drosselklappe 42 und der Drall-Drosselklappe 52.
  • Mit Bezug auf 2 können die Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 und die Drall-Drosselklappenwelle 50 durch die Breitenrichtungsmitten des ersten Ansaugluftkanals 14 und des zweiten Ansaugluftkanals 16 hindurchtreten. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und die Konfiguration und Anordnung der Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40, der Ansaugluftdrosselklappe 42, der Drall-Drosselklappenwelle 50 und der Drall-Drosselklappe 52 können in verschiedener Weise basierend auf der Gestaltung durch einen technisch versierten Fachmann realisiert werden, damit der erste Ansaugluftkanal 14 und der zweite Ansaugluftkanal 16 wahlweise geöffnet und geschlossen werden können. In 2 sind die Ansaugluft-Drosselklappe 42, die den ersten Ansaugluftkanal 14 öffnet, und die Drall-Drosselklappe 52, die den zweiten Ansaugluftkanal 15 öffnet, durch eine durchgezogene Linie dargestellt. Die Ansaugluft-Drosselklappe 42, die den ersten Ansaugluftkanal 14 schließt, und die Drall-Drosselklappe 52, die den zweiten Ansaugluftkanal 16 schließt, sind durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
  • Nachfolgend wird mit Bezug auf die 3 bis 5 der Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ausführlich beschrieben.
  • Mit Bezug auf die 3 bis 5 weist die Betätigungseinrichtung 30 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Ansaugluft-Antriebswelle 44, ein erstes Ansaugluft-Antriebselement 46, ein zweites Ansaugluft-Antriebselement 48, eine Drall-Antriebswelle 54, ein erstes Drall-Antriebselement 56 und einen Stopper 70 auf.
  • Die Ansaugluft-Antriebswelle 44 hat eine zylindrische Form. Außerdem kann die Ansaugluft-Antriebswelle 44 das eine Ende der Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 sein oder konzentrisch zu der Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 angeordnet sein, um dadurch als eine Einheit zu drehen.
  • Das erste Ansaugluft-Antriebselement 46 und das zweite Ansaugluft-Antriebselement 48 weisen eine Verzahnung (nicht gezeigt) auf, die daran entlang einer Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle 44 ausgebildet ist. Außerdem kann das erste Ansaugluft-Antriebselement 46 entlang der Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle 44 entsprechend einem vorbestimmten Winkel an der Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle 44 ausgebildet sein. Darüber hinaus kann das zweite Ansaugluft-Antriebselement 48 in einem Bereich von vorbestimmten Winkeln entlang der Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle 44 ausgebildet sein. Das zweite Ansaugluft-Antriebselement 48 ist in einem vorbestimmten Abstand in der Uhrzeigerrichtung von dem ersten Ansaugluft-Antriebselement 46 entfernt angeordnet.
  • Die Drall-Antriebswelle 54 hat eine zylindrische Form und kann das eine Ende der Drall-Drosselklappenwelle 50 sein oder konzentrisch zu der Drall-Drosselklappenwelle 50 angeordnet sein, um dadurch als eine Einheit zu drehen. Darüber hinaus arbeitet die Drall-Antriebswelle 54 unabhängig durch eine Antriebskraft der Betätigungseinrichtung 30, und die Ansaugluft-Antriebswelle 44 arbeitet abhängig von der Drehung der Drall-Antriebswelle 54.
  • Das erste Drall-Antriebselement 56 weist eine Verzahnung (nicht gezeigt) auf, die daran entlang einer Außenumfangsfläche der Drall-Antriebswelle 54 entsprechend einem Winkel von 90° an der Außenumfangsfläche der Drall-Antriebswelle 54 ausgebildet ist. Außerdem kann, da die Drall-Antriebswelle 54 in einem Zustand dreht, in dem das erste Drall-Antriebselement 56 mit dem ersten Ansaugluft-Antriebselement 46 oder dem zweiten Ansaugluft-Antriebselement 48 im Eingriff steht, die Ansaugluft-Antriebswelle 44 drehen. Der Stopper 70 begrenzt die Drehung der Ansaugluft-Antriebswelle 44.
  • 3 zeigt einen Zustand, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal 14 als auch der zweite Ansaugluftkanal 16 offen sind.
  • Mit Bezug auf 3 ist in dem Zustand, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal 14 als auch der zweite Ansaugluftkanal 16 offen sind, ein Seitenendabschnitt des ersten Drall-Antriebselements 56 in einer Uhrzeigerrichtung derart angeordnet, dass er einen Seitenendabschnitt des ersten Ansaugluft-Antriebselements 46 in einer Uhrzeigerrichtung kontaktiert. Außerdem kontaktiert ein Seitenendabschnitt des zweiten Ansaugluft-Antriebselements 48 in einer Uhrzeigerrichtung den Stopper 70.
  • Wenn sowohl der erste Ansaugluftkanal 14 als auch der zweite Ansaugluftkanal 16 offen sind, wird eine konstante Menge von Ansaugluft durch den ersten Ansaugluftkanal 14 und den zweiten Ansaugluftkanal 16 hindurch zu dem Zylinder 22 geführt.
  • 4 zeigt einen Zustand, in dem der erste Ansaugluftkanal 14 offen ist und der zweite Ansaugluftkanal 16 geschlossen ist.
  • Mit Bezug auf 4 kann der Zustand, in dem der erste Ansaugluftkanal 14 offen ist und der zweite Ansaugluftkanal 16 geschlossen ist, realisiert werden, da die Drall-Antriebswelle 54 und das erste Drall-Antriebselement 56 um 90° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung aus dem in 3 gezeigten Zustand drehen. Spezieller kann, da die Drall-Drosselklappenwelle 50 durch den Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 aus einem Zustand, in dem der erste Ansaugluftkanal 14 und der zweite Ansaugluftkanal 16 offen sind, um 90° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht, der zweite Ansaugluftkanal 16 geschlossen werden.
  • Wenn das erste Drall-Antriebselement 56 aus einem Zustand, in dem ein Seitenendabschnitt des ersten Drall-Antriebselements 56 in der Uhrzeigerrichtung einen Seitenendabschnitt des ersten Ansaugluft-Antriebselements 46 in der Uhrzeigerrichtung kontaktiert, entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht, dreht das erste Drall-Antriebselement 56, während es infolge eines Abstandes zwischen dem ersten Ansaugluft-Antriebselement 46 und dem zweiten Ansaugluft-Antriebselement 48 nicht mit dem ersten Ansaugluft-Antriebselement 46 oder dem zweiten Ansaugluft-Antriebselement 48 im Eingriff steht.
  • In dem Falle, in dem der erste Ansaugluftkanal 14 offen ist und der zweite Ansaugluftkanal 16 durch die Drall-Drosselklappe 52 geschlossen ist, wird der Drall der dem Zylinder 22 zugeführten Ansaugluft nur durch den ersten Ansaugluftkanal 14 gebildet. Hier kann die Anordnung des ersten Ansaugluftkanals 14 für einen leichten Drall der Ansaugluft basierend auf der Gestaltung durch einen technisch versierten Fachmann geändert werden.
  • 5 zeigt einen Zustand, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal 14 als auch der zweite Ansaugluftkanal 16 geschlossen sind.
  • Mit Bezug auf 5 kann der Zustand, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal 14 als auch der zweite Ansaugluftkanal 16 geschlossen sind, realisiert werden, da die Drall-Antriebswelle 54 und das erste Drall-Antriebselement 56 aus dem in 3 gezeigten Zustand um 90° in der Uhrzeigerrichtung drehen. Das heißt, da basierend auf dem Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 mittels der Steuereinrichtung 60 aus einem Zustand, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal 14 als auch der zweite Ansaugluftkanal 16 offen sind, die Drall-Drosselklappenwelle 50 um 90° in der Uhrzeigerrichtung dreht, kann die Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 um 90° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung drehen. Daher werden der erste Ansaugluftkanal 14 und der zweite Ansaugluftkanal 16 geschlossen.
  • Wenn in einem Zustand, in dem ein Seitenendabschnitt des ersten Drall-Antriebselements 56 in der Uhrzeigerrichtung einen Seitenendabschnitt des ersten Ansaugluft-Antriebselements 46 in der Uhrzeigerrichtung kontaktiert, das erste Drall-Antriebselement 56 in der Uhrzeigerrichtung dreht, drückt das erste Drall-Antriebselement 56 das erste Ansaugluft-Antriebselement 46 weg und gelangt gleichzeitig mit dem zweiten Ansaugluft-Antriebselement 48 in Eingriff. Daher dreht die Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 um so viel wie der Drehwinkel der Drall-Drosselklappenwelle 50. Spezieller dreht aus einem Zustand, in dem ein Seitenendabschnitt des ersten Drall-Antriebselements 56 in der Uhrzeigerrichtung einen Seitenendabschnitt des ersten Ansaugluft-Antriebselements 46 in der Uhrzeigerrichtung kontaktiert, die Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 um 90° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung, wenn die Drall-Drosselklappenwelle 50 um 90° in der Uhrzeigerrichtung dreht.
  • Mit Bezug auf die 3 bis 5 ist das erste Ansaugluft-Antriebselement 46 in einem Bereich von spitzen Winkeln entlang einer Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle 44 ausgebildet, und das zweite Ansaugluft-Antriebselement 48 ist über einen Winkel von 90° entlang einer Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle 44 ausgebildet. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, und der Winkelbereich, in dem das erste Ansaugluft-Antriebselement 46 ausgebildet ist, der Winkelbereich, in dem das zweite Ansaugluft-Antriebselement 48 ausgebildet ist, und der Abstand zwischen dem ersten Ansaugluft-Antriebselement 46 und dem zweiten Ansaugluft-Antriebselement 48 können derart gesetzt werden, dass wenigstens einer von dem ersten Ansaugluft-Antriebselement 46 und dem zweiten Ansaugluft-Antriebselement 48 kontinuierlich mit dem ersten Drall-Antriebselement 56 im Eingriff steht, während das erste Drall-Antriebselement 56 um 90° in der Uhrzeigerrichtung dreht.
  • In dem Falle, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal 14 als auch der zweite Ansaugluftkanal 16 durch die Ansaugluft-Drosselklappe 42 und die Drall-Drosselklappe 52 geschlossen sind, stoppt die Ansaugluftzufuhr zu dem Zylinder 22.
  • Wenn die Positionen der Komponenten in dem in 3 gezeigten Zustand als Ausgangspositionen angenommen werden, kann die Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung derart aufgebaut sein, dass die Komponenten ferner Rückstellfedern 72 und 74 aufweisen, die in den in 4 und 5 gezeigten Zuständen in eine Ausgangsposition zurückkehren.
  • Unter den Rückstellfedern 72 und 74 werden die eine, die geeignet ist, die Drall-Antriebswelle 54 und das erste Drall-Antriebselement 56 in die Ausgangspositionen zurückzustellen, als eine erste Rückstellfeder 72 bezeichnet, und die andere, die geeignet ist, die Ansaugluft-Antriebswelle 44, das erste Ansaugluft-Antriebselement 46 und das zweite Ansaugluft-Antriebselement 48 in die Ausgangspositionen zurückzustellen, als eine zweite Rückstellfeder 74 bezeichnet.
  • Die erste Rückstellfeder 72 ist an dem Stopper 70 fixiert, der ein Befestigungselement ist, und ist mit der Drall-Antriebswelle 54 verbunden. Außerdem stellt die erste Rückstellfeder 72 die Drall-Antriebswelle 54 und das erste Drall-Antriebselement 56 in die Ausgangsposition zurück, wenn der Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 freigegeben ist.
  • Die erste Rückstellfeder 72 kann mit dem Abschnitt der Drall-Antriebswelle 54 verbunden sein, der in den Ausgangspositionszuständen der Drall-Antriebswelle 54 und des ersten Drall-Antriebselements 56 von dem Stopper 70 am kürzesten entfernt ist. Daher wird, wenn die Drall-Antriebswelle 54 dreht, die erste Rückstellfeder 72 gespannt. Außerdem zieht sich, wenn der Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 freigegeben wird, die erste Rückstellfeder 72 zusammen, und die Drall-Antriebswelle 54 und das erste Drall-Antriebselement 56 kehren in die Ausgangsposition zurück.
  • Die zweite Rückstellfeder 74 ist an dem Stopper 70 fixiert, der ein Befestigungselement ist, und ist mit der Ansaugluft-Antriebswelle 44 verbunden. Außerdem stellt die zweite Rückstellfeder 74 die Ansaugluft-Antriebswelle 44, das erste Ansaugluft-Antriebselement 46 und das zweite Ansaugluft-Antriebselement 48 in die Ausgangspositionen zurück, wenn der Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 freigegeben wird.
  • Die zweite Rückstellfeder 74 kann mit dem Abschnitt der Ansaugluft-Antriebswelle 44 verbunden sein, der in den Ausgangspositionszuständen der Ansaugluft-Antriebswelle 44, des ersten Ansaugluft-Antriebselements 46 und des zweiten Ansaugluft-Antriebselements 48 von dem Stopper 70 am kürzesten entfernt ist. Daher wird, wenn die Ansaugluft-Antriebswelle 44 dreht, die zweite Rückstellfeder 74 gespannt. Außerdem zieht sich, wenn der Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 freigegeben wird, die zweite Rückstellfeder 74 zusammen, und die Ansaugluft-Antriebswelle 44, das erste Ansaugluft-Antriebselement 46 und das zweite Ansaugluft-Antriebselement 48 kehren in die Ausgangsposition zurück.
  • Zu diesem Zeitpunkt begrenzt im Falle der Rückstellung in die Ausgangsposition aus dem in 4 gezeigten Zustand in den in 3 gezeigten Zustand der Seitenendabschnitt des ersten Ansaugluft-Antriebselements 46 in der Uhrzeigerrichtung die Drehung des ersten Drall-Antriebselements 56 in der Uhrzeigerrichtung, wenn das erste Drall-Antriebselement 56 in die Ausgangsposition zurückkehrt. Das heißt, das erste Ansaugluft-Antriebselement 46 dient als Stopper des ersten Drall-Antriebselements 56. Außerdem begrenzt im Falle der Rückstellung in die Ausgangsposition aus dem in 5 gezeigten Zustand in den in 3 gezeigten Zustand der Stopper 70 die Drehung des zweiten Ansaugluft-Antriebselements 48 in der Uhrzeigerrichtung, wenn das erste Ansaugluft-Antriebselement 46 in die Ausgangsposition zurückkehrt.
  • Hier ist die Federkraft der ersten Rückstellfeder 72 kleiner als die Federkraft der zweiten Rückstellfeder 74 gesetzt, damit im Falle der Rückstellung in die Ausgangsposition aus dem in 4 gezeigten Zustand in den in 3 gezeigten Zustand das erste Ansaugluft-Antriebselement 46 wirksam als Stopper des ersten Drall-Antriebselements 56 arbeiten kann und im Falle der Rückstellung in die Ausgangsposition aus dem in 5 gezeigten Zustand in den in 3 gezeigten Zustand die Belastung zwischen dem ersten Drall-Antriebselement 56 und dem zweiten Ansaugluft-Antriebselement 48, die im Eingriff miteinander stehen, minimiert werden kann.
  • Nachfolgend wird mit Bezug auf die 6 bis 8 der Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ausführlich beschrieben.
  • Mit Bezug auf die 6 bis 8 weist die Betätigungseinrichtung 30 gemäß der anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung eine Ansaugluft-Antriebswelle 44, ein drittes Ansaugluft-Antriebselement 49, eine Drall-Antriebswelle 54, ein zweites Drall-Antriebselement 59 und einen Stopper 70 auf.
  • In der nachfolgenden Beschreibung wird eine wiederholte Beschreibung derselben Komponenten wie jene, die zuvor mit Bezug auf die 3 bis 5 beschrieben wurden, weggelassen.
  • Das dritte Ansaugluft-Antriebselement 49 weist eine Verzahnung (nicht gezeigt) auf, die daran entlang einer Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle 44 ausgebildet ist. Außerdem kann die Verzahnung des dritten Ansaugluft-Antriebselements 49 in einem Bereich von stumpfen Winkeln entlang der Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle 44 ausgebildet sein.
  • Das zweite Drall-Antriebselement 59 weist eine Verzahnung (nicht gezeigt) auf, die daran entlang einer Außenumfangsfläche der Drall-Antriebswelle 54 in einem Bereich von 180° ausgebildet ist. Ferner dreht die Ansaugluft-Antriebswelle 44, wenn die Drall-Antriebswelle 54 in einem Zustand dreht, in dem das zweite Drall-Antriebselement 59 mit dem dritten Ansaugluft-Antriebselement 49 im Eingriff steht.
  • 6 zeigt einen Zustand, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal 14 als auch der zweite Ansaugluftkanal 16 offen sind.
  • Mit Bezug auf 6 kontaktiert in dem Zustand, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal 14 als auch der zweite Ansaugluftkanal 16 offen sind, ein Seitenendabschnitt des zweiten Drall-Antriebselements 59 in der Uhrzeigerrichtung einen Seitenendabschnitt des dritten Ansaugluft-Antriebselements 49 in der Uhrzeigerrichtung. Außerdem kontaktiert ein Seitenendabschnitt des dritten Ansaugluft-Antriebselements 49 entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung den Stopper 70.
  • 7 zeigt einen Zustand, in dem der erste Ansaugluftkanal 14 offen ist und der zweite Ansaugluftkanal 16 geschlossen ist.
  • Mit Bezug auf 7 kann der Zustand, in dem der erste Ansaugluftkanal 14 offen ist und der zweite Ansaugluftkanal 16 geschlossen ist, realisiert werden, da die Drall-Antriebswelle 54 und das zweite Drall-Antriebselement 59 um 90° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung aus dem in 6 gezeigten Zustand drehen. Spezieller kann, da die Drall-Drosselklappenwelle 50 basierend auf dem Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 mittels der Steuereinrichtung 60 aus einem Zustand, in dem der erste Ansaugluftkanal 14 und der zweite Ansaugluftkanal 16 offen sind, um 90° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht, der zweite Ansaugluftkanal 16 geschlossen werden. Wenn das zweite Drall-Antriebselement 59 aus einem Zustand, in dem ein Seitenendabschnitt des zweiten Drall-Antriebselements 59 in der Uhrzeigerrichtung einen Seitenendabschnitt des dritten Ansaugluft-Antriebselements 49 in der Uhrzeigerrichtung kontaktiert, entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht, dreht das zweite Drall-Antriebselement 59, während es nicht mit dem dritten Ansaugluft-Antriebselement 49 im Eingriff steht.
  • 8 zeigt einen Zustand, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal 14 als auch der zweite Ansaugluftkanal 16 geschlossen sind.
  • Mit Bezug auf 8 kann der Zustand, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal 14 als auch der zweite Ansaugluftkanal 16 geschlossen sind, realisiert werden, da die Drall-Antriebswelle 54 und das zweite Drall-Antriebselement 59 aus dem in 6 gezeigten Zustand um 270° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung drehen. Das heißt, da basierend auf dem Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 aus einem Zustand, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal 14 als auch der zweite Ansaugluftkanal 16 offen sind, die Drall-Drosselklappenwelle 50 um 270° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht, kann die Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 um 90° in der Uhrzeigerrichtung drehen. Daher werden der erste Ansaugluftkanal 14 und der zweite Ansaugluftkanal 16 geschlossen.
  • Wenn in einem Zustand, in dem ein Seitenendabschnitt des zweiten Drall-Antriebselements 59 in der Uhrzeigerrichtung einen Seitenendabschnitt des dritten Ansaugluft-Antriebselements 49 in der Uhrzeigerrichtung kontaktiert, das zweite Drall-Antriebselement 59 um 180° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht, beginnen das zweite Drall-Antriebselement 59 und das dritte Ansaugluft-Antriebselement 49 miteinander in Eingriff zu gelangen. Daher kann, wenn das zweite Drall-Antriebselement 59 weiter entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht, die Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 um so viel wie ein Drehwinkel der Drall-Drosselklappenwelle 50 drehen. Das heißt, aus einem Zustand, in dem ein Seitenendabschnitt des zweiten Drall-Antriebselements 59 in der Uhrzeigerrichtung einen Seitenendabschnitt des dritten Ansaugluft-Antriebselements 49 in der Uhrzeigerrichtung kontaktiert, dreht die Ansaugluft-Drosselklappenwelle 40 um 90° in der Uhrzeigerrichtung, wenn die Drall-Drosselklappenwelle 50 um 270° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht.
  • Wenn die in 6 gezeigten Positionen als Ausgangspositionen angenommen werden, kann die Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft gemäß der anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ferner Rückstellfedern 76 und 78 aufweisen, die in den in 7 und 8 gezeigten Zuständen dazu dienen, die Komponenten in die Ausgangspositionen zurückzustellen.
  • Unter den Rückstellfedern 76 und 78 werden die eine, die dazu dient, die Drall-Antriebswelle 54 und das zweite Drall-Antriebselement 59 in die Ausgangspositionen zurückzustellen, als eine dritte Rückstellfeder 76 bezeichnet, und die andere, die dazu dient, die Ansaugluft-Antriebswelle 44 und das dritte Ansaugluft-Antriebselement 49 in die Ausgangspositionen zurückzustellen, als eine vierte Rückstellfeder 78 bezeichnet.
  • Die dritte Rückstellfeder 76 ist an dem Stopper 70 fixiert und mit der Drall-Antriebswelle 54 verbunden. Außerdem stellt die dritte Rückstellfeder 76 die Drall-Antriebswelle 54 und das zweite Drall-Antriebselement 59 in die Ausgangspositionen zurück, wenn der Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 freigegeben ist.
  • Die dritte Rückstellfeder 76 kann eine Torsionsfeder sein, die von dem Stopper 70 um die Drall-Antriebswelle 54 herum gewickelt ist. Daher kehren die Drall-Antriebswelle 54 und das zweite Drall-Antriebselement 59 in einem Zustand, in dem die Drall-Antriebswelle 54 dreht, durch eine Federkraft der dritten Rückstellfeder 76 in die Ausgangspositionen zurück, wenn der Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 freigegeben ist, damit die dritte Rückstellfeder 76 weiter um die Drall-Antriebswelle 54 gewickelt werden kann.
  • Die vierte Rückstellfeder 78 ist an dem Stopper 70 fixiert und mit der Ansaugluft-Antriebswelle 44 verbunden. Außerdem stellt die zweite Rückstellfeder 78 die Ansaugluft-Antriebswelle 44 und das dritte Ansaugluft-Antriebselement 49 in die Ausgangspositionen zurück, wenn der Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 freigegeben wird.
  • Die vierte Rückstellfeder 78 kann eine Torsionsfeder sein, die von dem Stopper 70 um die Ansaugluft-Antriebswelle 44 herum gewickelt ist. Daher kehren die Ansaugluft-Antriebswelle 44 und das dritte Ansaugluft-Antriebselement 49 in einem Zustand, in dem die Ansaugluft-Antriebswelle 44 dreht, durch eine Federkraft der vierten Rückstellfeder 78 in die Ausgangspositionen zurück, wenn der Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 freigegeben ist, damit die vierte Rückstellfeder 78 weiter um die Ansaugluft-Antriebswelle 44 gewickelt werden kann.
  • Zu diesem Zeitpunkt begrenzt im Falle der Rückstellung in die Ausgangsposition aus dem in 7 gezeigten Zustand in den in 6 gezeigten Zustand der Seitenendabschnitt des dritten Ansaugluft-Antriebselements 49 in der Uhrzeigerrichtung die Drehung des zweiten Drall-Antriebselements 59 in der Uhrzeigerrichtung, wenn das zweite Drall-Antriebselement 59 in die Ausgangsposition zurückkehrt. Das heißt, das dritte Ansaugluft-Antriebselement 49 dient als Stopper des zweiten Drall-Antriebselements 59. Außerdem begrenzt im Falle der Rückstellung in die Ausgangsposition aus dem in 8 gezeigten Zustand in den in 6 gezeigten Zustand der Stopper 70 die Drehung des dritten Ansaugluft-Antriebselements 49 entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung, wenn das dritte Ansaugluft-Antriebselement 49 in die Ausgangsposition zurückkehrt.
  • Hier ist die Federkraft der dritten Rückstellfeder 76 kleiner als die Federkraft der vierten Rückstellfeder 78 gesetzt, damit im Falle der Rückstellung in die Ausgangsposition aus dem in 7 gezeigten Zustand in den in 6 gezeigten Zustand das dritte Ansaugluft-Antriebselement 49 wirksam als Stopper des zweiten Drall-Antriebselements 59 arbeiten kann und gleichzeitig im Falle der Rückstellung in die Ausgangsposition aus dem in 8 gezeigten Zustand in den in 6 gezeigten Zustand die Belastung zwischen dem zweiten Drall-Antriebselement 59 und dem dritten Ansaugluft-Antriebselement 49, die im Eingriff miteinander stehen, minimiert werden kann.
  • Die erste, die zweite, die dritte und die vierte Rückstellfeder 72, 74, 76 und 78 können nach Bedarf von einem technisch versierten Fachmann angepasst werden, und da die Rückstellung in die Ausgangspositionen basierend auf dem Betrieb der Betätigungseinrichtung 30 entsprechend einer Steuerung der Steuereinrichtung 60 durchgeführt wird, brauchen die erste, die zweite, die dritte und die vierte Rückstellfeder 72, 74, 76 und 78 nicht erforderlich sein.
  • Die Uhrzeigerrichtung und die Richtung entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung können basierend auf der Zeichnung definiert sein und können basierend auf der Betrachtungsrichtung oder der Anordnung der Komponenten geändert werden.
  • Wie oben beschrieben, ist gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung, da die Ansaugluft-Drosselklappe 42 und die Drall-Drosselklappe 52 von einer einzigen Betätigungseinrichtung 30 betrieben werden, die Konfiguration einfach, die Herstellungskosten können reduziert werden, das Gewicht wird verringert, und die Kraftstoffeffizienz wird verbessert. Außerdem kann, da die Drosselklappe an der Eintrittsöffnung 12 des Ansaugkrümmers 10, die zum Eintreten der Ansaugluft in den Ansaugkrümmer 10 ausgebildet ist, weggelassen ist, die Anordnung der umliegenden Komponenten der Eintrittsöffnung des Ansaugkrümmers 10 verbessert werden, und da es leicht ist, die Position des Eintritts des rückgeführten Abgases an der Zustromseite des Ansaugkrümmers 10 zu ändern, kann das Verteilungsvermögen des rückgeführten Abgases zwischen den Zylindern 22 verbessert werden. Darüber hinaus kann, da ein Querschnitt der Ansaugluft-Drosselklappe 42 verringert wird, die Reaktionsfähigkeit der Ansaugluftsteuerung verbessert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 10-2014-0131641 [0001]

Claims (19)

  1. Vorrichtung zur Steuerung von Ansaugluft für einen Motor, aufweisend: einen Ansaugkrümmer (10), der Ansaugluft in eine Mehrzahl von Zylindern (22) des Motors führt; eine Mehrzahl von ersten Ansaugluftkanälen (14), die den Ansaugkrümmer (10) mit jedem der Zylinder (22) verbinden; eine Mehrzahl von zweiten Ansaugluftkanälen (16), die parallel zu der Mehrzahl von ersten Ansaugluftkanälen (14) angeordnet sind und den Ansaugkrümmer (10) mit jedem der Zylinder (22) verbinden; eine Ansaugluft-Drosselklappenwelle (40), die durch jeden von den ersten Ansaugluftkanälen (14) hindurchtritt; eine Ansaugluft-Drosselklappe (42), die in jedem von den ersten Ansaugluftkanälen (14) angeordnet ist, zusammen mit der Ansaugluft-Drosselklappenwelle (40) dreht und die ersten Ansaugluftkanäle (14) öffnet und schließt; eine Drall-Drosselklappenwelle (50), die durch die Mehrzahl von zweiten Ansaugluftkanälen (16) hindurchtritt; eine Drall-Drosselklappe (52), die in jedem von den zweiten Ansaugluftkanälen (16) angeordnet ist, zusammen mit der Drall-Drosselklappenwelle (50) dreht und die zweiten Ansaugluftkanäle (16) öffnet und schließt; eine Betätigungseinrichtung (30), die derart konfiguriert ist, dass sie die Ansaugluft-Drosselklappenwelle (40) und die Drall-Drosselklappenwelle (50) wahlweise dreht, um die ersten Ansaugluftkanäle (14) oder die zweiten Ansaugluftkanäle (16) zu öffnen oder zu schließen; und eine Steuereinrichtung (60), der derart konfiguriert ist, dass sie die Betätigungseinrichtung (30) steuert.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei durch die Ansaugluft, welche nur durch die ersten Ansaugluftkanäle (14) zu den Zylindern (22) geführt wird, ein Drall auftritt, wenn durch die Betätigungseinrichtung (30) die Drall-Drosselklappe (52) die zweiten Ansaugluftkanäle (16) schließt und die Ansaugluft-Drosselklappe (42) die ersten Ansaugluftkanäle (14) öffnet.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: eine Drall-Antriebswelle (54), die an dem einen Endabschnitt der Drall-Drosselklappenwelle (50) oder konzentrisch zu der Drall-Drosselklappenwelle (50) angeordnet ist, zusammen mit der Drall-Drosselklappenwelle (50) als eine Einheit dreht und von einer Antriebskraft der Betätigungseinrichtung (30) unabhängig betrieben wird; eine Ansaugluft-Antriebswelle (44), die an dem einen Endabschnitt der Ansaugluft-Drosselklappenwelle (40) oder konzentrisch zu der Ansaugluft-Drosselklappenwelle (40) angeordnet ist, zusammen mit der Ansaugluft-Drosselklappenwelle (40) als eine Einheit dreht und von der Drehung der Drall-Antriebswelle (54) unabhängig betrieben wird; und einen Stopper (70), der die Drehung der Ansaugluft-Antriebswelle (44) begrenzt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Drall-Antriebswelle (54) und die Ansaugluft-Antriebswelle (44) zylindrische Formen haben, eine Verzahnung entlang einer Außenumfangsfläche der Drall-Antriebswelle (54) entsprechend einem Winkel von 90° an der Außenumfangsfläche der Drall-Antriebswelle (54) ausgebildet ist, eine Verzahnung entlang einem ersten Abschnitt einer Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle (44) entsprechend einem vorbestimmten Winkel an der Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle (44) ausgebildet ist, und eine Verzahnung ferner entlang einem zweiten Abschnitt in einem vorbestimmten Bereich in einem vorbestimmten Abstand von dem ersten Abschnitt entfernt ausgebildet ist, und die Ansaugluft-Antriebswelle (44) dreht, wie die Drall-Antriebswelle (54) dreht, wenn die Verzahnung der Drall-Antriebswelle (54) mit der Verzahnung des ersten Abschnitts oder des zweiten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle (44) im Eingriff steht.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei, wenn sowohl die ersten Ansaugluftkanäle (14) als auch die zweiten Ansaugluftkanäle (16) offen sind, ein Seitenendabschnitt der Verzahnung der Drall-Antriebswelle (54) in einer Uhrzeigerrichtung einen Seitenendabschnitt der Verzahnung des ersten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle (44) in der Uhrzeigerrichtung kontaktiert, die Verzahnung des ersten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle (44) in dem vorbestimmten Abstand in der Uhrzeigerrichtung von der Verzahnung des zweiten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle (44) entfernt angeordnet ist, und ein Seitenendabschnitt der Verzahnung des zweiten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle (44) in der Uhrzeigerrichtung den Stopper (70) kontaktiert.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der erste Ansaugluftkanal (14) offen ist und der zweite Ansaugluftkanal (16) geschlossen ist, wenn die Drall-Antriebswelle (54) aus einem Zustand, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal (14) als auch der zweite Ansaugluftkanal (16) offen sind, um 90° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Verzahnung der Drall-Antriebswelle (54) dreht und infolge des Abstandes zwischen der Verzahnung des ersten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle (44) und der Verzahnung des zweiten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle (44) von der Verzahnung der Ansaugluft-Antriebswelle (44) außer Eingriff ist, wenn die Drall-Antriebswelle (54) entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei, wenn die Drall-Antriebswelle (54) aus einem Zustand, in dem sowohl der erste Ansaugluftkanal (14) als auch der zweite Ansaugluftkanal (16) offen sind, um 90° in der Uhrzeigerrichtung dreht, sowohl der erste Ansaugluftkanal (14) als auch der zweite Ansaugluftkanal (16) geschlossen werden, da die Verzahnung der Drall-Antriebswelle (54) die Verzahnung des ersten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle (44) wegdrückt und gleichzeitig mit der Verzahnung des zweiten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle (44) in Eingriff gelangt und die Ansaugluft-Antriebswelle (44) um 90° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei, wenn die Drall-Antriebswelle (54) und die Ansaugluft-Antriebswelle (44) in einer von den Ausgangspositionen abweichenden Position gedreht sind, die Drall-Antriebswelle (54) und die Ansaugluft-Antriebswelle (44) durch die Antriebskraft der Betätigungseinrichtung (30) in die Ausgangspositionen zurückkehren, in denen sowohl der erste Ansaugluftkanal (14) als auch der zweite Ansaugluftkanal (16) offen sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei, wenn die Drall-Antriebswelle (54) und die Ansaugluft-Antriebswelle (44) in einer von den Ausgangspositionen abweichenden Position gedreht sind und wenn die Antriebskraft der Betätigungseinrichtung (30) freigegeben ist, die Drall-Antriebswelle (54) und die Ansaugluft-Antriebswelle (44) durch eine Rückstellfeder (72, 74, 76, 78) in die Ausgangspositionen zurückkehren, in denen sowohl der erste Ansaugluftkanal (14) als auch der zweite Ansaugluftkanal (16) offen sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Rückstellfeder eine Rückstellfeder (72), welche die Drall-Antriebswelle (54) in die Ausgangsposition zurückstellt, und eine andere Rückstellfeder (74) aufweist, welche die Ansaugluft-Antriebswelle (44) in die Ausgangsposition zurückstellt.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die eine Rückstellfeder (72) an dem Stopper (70) fixiert ist und in einem Ausgangspositionszustand der Drall-Antriebswelle (54) mit einem von dem Stopper (70) am kürzesten entfernten Abschnitt der Drall-Antriebswelle (54) verbunden ist, die andere Rückstellfeder (74) an dem Stopper (70) fixiert ist und in einem Ausgangspositionszustand der Ansaugluft-Antriebswelle (44) mit einem von dem Stopper (70) am kürzesten entfernten Abschnitt der Ansaugluft-Antriebswelle (44) verbunden ist, die eine Rückstellfeder (72) gespannt ist, wenn die Drall-Antriebswelle (54) in eine von der Ausgangsposition abweichende Position dreht, und zusammengezogen ist, wenn die Antriebskraft der Betätigungseinrichtung (30) freigegeben ist, wodurch die Drall-Antriebswelle (54) in die Ausgangsposition zurückkehrt, und die andere Rückstellfeder (74) gespannt ist, wenn die Ansaugluft-Antriebswelle (44) in eine von der Ausgangsposition abweichende Position dreht, und zusammengezogen ist, wenn die Antriebskraft der Betätigungseinrichtung (30) freigegeben ist, wodurch die Ansaugluft-Antriebswelle (44) in die Ausgangsposition zurückkehrt.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die eine Rückstellfeder (76) eine Torsionsfeder ist, die um die Drall-Antriebswelle (54) gewickelt ist und die Drall-Antriebswelle (54) aus einer von der Ausgangsposition abweichenden Position in die Ausgangsposition zurückstellt, wenn die Antriebskraft der Betätigungseinrichtung (30) freigegeben ist, und die andere Rückstellfeder (78) eine Torsionsfeder ist, die um die Ansaugluft-Antriebswelle (44) gewickelt ist und die Ansaugluft-Antriebswelle (44) aus einer von der Ausgangsposition abweichenden Position in die Ausgangsposition zurückstellt, wenn die Antriebskraft der Betätigungseinrichtung (30) freigegeben ist.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, wobei, wenn die Drall-Antriebswelle (54) und die Ansaugluft-Antriebswelle (44) aus einer von den Ausgangspositionen abweichenden Position in die Ausgangsposition zurückkehren, in der sowohl der erste Ansaugluftkanal (14) als auch der zweite Ansaugluftkanal (16) offen sind, der Stopper (70) den Seitenendabschnitt der Verzahnung des zweiten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle (44) in der Uhrzeigerrichtung kontaktiert und die Drehung der Ansaugluft-Antriebswelle (44) begrenzt, und der Seitenendabschnitt der Verzahnung des ersten Abschnitts der Ansaugluft-Antriebswelle (44) in der Uhrzeigerrichtung den Seitenendabschnitt der Verzahnung der Drall-Antriebswelle (54) in der Uhrzeigerrichtung kontaktiert und die Drehung der Drall-Antriebswelle (54) begrenzt.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Drall-Antriebswelle (54) und die Ansaugluft-Antriebswelle (44) zylindrische Formen haben, eine Verzahnung entlang einer Außenumfangsfläche der Drall-Antriebswelle (54) entsprechend einem Winkel von 180° an der Außenumfangsfläche der Drall-Antriebswelle (54) ausgebildet ist, eine Verzahnung entlang einer Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle (44) entsprechend einem stumpfen Winkel an der Außenumfangsfläche der Ansaugluft-Antriebswelle (44) ausgebildet ist, und die Ansaugluft-Antriebswelle (44) dreht, wie die Drall-Antriebswelle (54) dreht, während die Verzahnung der Drall-Antriebswelle (54) mit der Verzahnung der Ansaugluft-Antriebswelle (44) im Eingriff steht.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei, wenn sowohl der erste Ansaugluftkanal (14) als auch der zweite Ansaugluftkanal (16) offen sind, ein Seitenendabschnitt der Verzahnung der Drall-Antriebswelle (54) in der Uhrzeigerrichtung einen Seitenendabschnitt der Verzahnung der Ansaugluft-Antriebswelle (44) in der Uhrzeigerrichtung kontaktiert, und ein Seitenendabschnitt der Verzahnung der Ansaugluft-Antriebswelle (44) entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung den Stopper (70) kontaktiert.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, wobei, wenn der erste Ansaugluftkanal (14) offen ist und der zweite Ansaugluftkanal (16) geschlossen ist, die Drall-Antriebswelle (54) aus dem Zustand, in dem der erste Ansaugluftkanal (14) und der zweite Ansaugluftkanal (16) offen sind, um 90° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Verzahnung der Drall-Antriebswelle (54) dreht und von der Verzahnung der Ansaugluft-Antriebswelle (44) außer Eingriff gelangt, wenn die Drall-Antriebswelle (54) entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei, wenn die Drall-Antriebswelle (54) aus dem Zustand, in dem der erste Ansaugluftkanal (14) und der zweite Ansaugluftkanal (16) offen sind, um 270° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht, sowohl der erste Ansaugluftkanal (14) als auch der zweite Ansaugluftkanal (16) geschlossen werden, da die Ansaugluft-Antriebswelle (44) um 90° in Uhrzeigerrichtung dreht, während die Drall-Antriebswelle (54), wenn sie um 180° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung gedreht ist, weiter um 90° entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht und die Verzahnung der Drall-Antriebswelle (54) mit der Verzahnung der Ansaugluft-Antriebswelle im Eingriff steht.
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