DE19512444A1 - Drosselklappen-Regelvorrichtung - Google Patents
Drosselklappen-RegelvorrichtungInfo
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- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
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Description
Die Erfindung beruht auf den und beansprucht die Prioritäten
der Japanischen Patentanmeldungen Nr. Hei 6-66150, angemeldet
am 4. April 1994, und Nr. Hei 6-246329, angemeldet am 12. Ok
tober 1994, deren Inhalt hiermit zum Gegenstand der Offenba
rung der vorliegenden Erfindung gemacht wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drosselklap
pen-Regelvorrichtung für einen Motor eines Fahrzeugs.
In einer bekannten Drosselklappen-Regelvorrichtung für einen
Kraftfahrzeugmotor wird ein optimaler Drosselklappen-Öffnungs
winkel durch ein elektronisches Steuersystem für eine feste
Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs bei der Reisegeschwindig
keits- oder Temporegelung oder für ein übliches Fahren eines
Fahrzeugs festgesetzt, und zwar durch eine Vorrichtung, die
in den beigefügten Fig. 17 und 18 beispielhaft gezeigt ist.
Hiernach ist eine Drosselklappe 101 an einer Drosselklappen
welle 102 befestigt, welche drehbar durch ein Drosselklappen
gehäuse 103 gelagert wird. Ein Ende der Drosselklappenwelle
102, das einem Gaspedal 108 naheliegt, ist für eine Verbin
dung oder Anlage mit/an einem Pedal-Obergrenzehebel 106 an
geordnet. Die Drosselklappenwelle 102 wird durch Federn 104
und 105 in einer Richtung belastet, um die Drosselklappe 101
zu öffnen (im folgenden als Klappen-Öffnungsrichtung be
zeichnet). Der Pedal-Obergrenzehebel 106 wird durch eine
Feder 107 in einer Richtung zum Schließen der Drosselklappe
101 belastet (im folgenden als die Klappen-Schließrichtung
bezeichnet). Das andere Ende der Drosselklappenwelle 102,
das einem Motor 120 naheliegt, ist dazu angeordnet, an eine
motorseitige Schutzeinrichtung 121 anzustoßen, wenn sie sich
in der Klappen-Öffnungsrichtung bewegt. Die motorseitige
Schutzeinrichtung oder Sperre 121 wird durch eine Feder 122
in der Klappen-Öffnungsrichtung belastet.
Während des normalen Betriebs des Fahrzeugs öffnet oder schließt
der Obergrenzehebel 106 entsprechend dem Grad der Pedalbetä
tigung, und die Drosselklappe 101 öffnet oder schließt gemäß
der Betätigung des Pedal-Obergrenzehebels 106. Eine Position,
die dem Klappen-Öffnungswinkel (im folgenden als der Öffnungs
winkel bezeichnet) der motorseitigen Sperre 121 entspricht,
wird auf der Grundlage von Signalen eines Drosselklappen-
Stellungsfühlers 131 sowie eines Gaspedal-Stellungsfühlers
132 geregelt. Die motorseitige Sperre 121 regelt die Drossel
klappe zur Klappen-Schließrichtung hin.
Während der Temporegelung wird eine Membran in einem Membran
stellantrieb 110 durch einen Unterdruck einem Zug unterworfen,
um den Pedal-Obergrenzehebel 106 zur maximalen Klappen-Öff
nungsstellung hin zu bewegen, wie in Fig. 18 gezeigt ist.
Die motorseitige Sperre 121 wird durch den Motor 120 betrie
ben und regelt die Drosselklappe zur Klappen-Schließrichtung
in derselben Weise wie im normalen Betrieb.
Wenn bei der herkömmlichen Drosselklappen-Regelvorrichtung,
die vorstehend beschrieben wurde, jedoch die Temporegelung ini
tiiert wird, wird der Pedal-Obergrenzehebel 106 durch den Mem
branstellantrieb 110 in der Klappen-Öffnungsrichtung gegen
die Kraft der Feder 107 betrieben, und deshalb ist ein groß
bemessener Membranstellantrieb 110 erforderlich, um eine sol
che Antriebskraft zu erzeugen. Weil darüber hinaus der Pedal-
Obergrenzehebel 106 in der maximalen Position ist, wenn der
Fahrer das Gaspedal 108 betätigt, um die Fahrgeschwindigkeit
weiter zu erhöhen, muß die Pedalbetätigung durch den Klappen-
Stellungsfühler 131 und den Pedal-Stellungsfühler 132 ermit
telt werden, was in einer komplizierten Verarbeitung und in
einer verlängerten Ansprechzeit resultiert.
Das US-Patent Nr. 5 092 296 offenbart eine weitere herkömmli
che Drosselklappen-Regelvorrichtung, in der eine Antriebs
kraft eines Motors auf die Drosselklappe über eine Elektro
magnetkupplung (im folgenden als EM-Kupplung bezeichnet), die
koaxial zur Drosselklappenwelle angeordnet ist, übertragen
wird. Die Vorrichtung besitzt einen Untersetzungsgetriebeme
chanismus, um die Umlaufgeschwindigkeit mit einem bestimmten
Übersetzungsverhältnis zu reduzieren, und deshalb wird auf
die Drosselklappenwelle ein vergrößertes Drehmoment über
tragen. Als Ergebnis ist eine erhöhte elektromagnetische
Kraft erforderlich, um die Antriebskraft zu übertragen, was
zu einer Erhöhung in der Größe der EM-Kupplung führt.
Die offengelegte Japanische Patentanmeldung Nr. Hei 6-33804
beschreibt eine weitere herkömmliche Drosselklappen-Regelvor
richtung, die eine relativ kleine EM-Kupplung besitzt, wel
che koaxial zu einer Motorwelle angeordnet ist. Bei dieser
Vorrichtung ist es notwendig, ein Bauteil vorzusehen, um das
Kupplungselement drehbar an der Motorwelle zu lagern. Auch
diese Konstruktion erhöht die Größenabmessung der EM-Kupp
lung.
Die vorliegende Erfindung wurde konzipiert, um die oben her
ausgestellten Probleme, die im Stand der Technik vorliegen,
zu lösen, und es ist das primäre Ziel, eine verbesserte, kom
pakte Drosselklappen-Regelvorrichtung für einen Motor eines
Fahrzeugs zu schaffen.
Ein anderes Ziel dieser Erfindung liegt darin, eine verbesser
te Drosselklappen-Regelvorrichtung aufzuzeigen, in der kein
Stellantrieb für ein Betreiben einer Gaspedal-Schutzeinrich
tung zur Klappen-Öffnungsrichtung hin notwendig ist.
Ein noch anderes Ziel der Erfindung ist, eine kompakte Dros
selklappen-Regelvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die ein
stabiles Positionieren der Drosselklappe nicht nur im Leer
laufbetrieb, sondern auch im normalen Betrieb des Motors ge
währleistet.
Ein noch weiteres Ziel dieser Erfindung ist darin zu sehen,
eine kompakte Drosselklappen-Regelvorrichtung zu schaffen,
die eine Drosselklappe an einem übermäßigen Öffnen auch dann
hindert, wenn das elektrische Steuerungssystem ausfällt.
Weitere Ziele wie auch die Merkmale und Vorteile dieser Er
findung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug
nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen des
Erfindungsgegenstandes deutlich.
In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine aufgebrochene Stirnansicht eines wesentlichen
Teils einer Drosselklappen-Regelvorrichtung in einer ersten
Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 2 einen Querschnitt der in Fig. 1 dargestellten Vor
richtung;
Fig. 3 eine aufgebrochene Frontansicht der in Fig. 1 gezeig
ten Vorrichtung bei Betrachtung aus der Pfeilrichtung III,
die in Fig. 1 angegeben ist;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Funktionsweise der
Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform während des Nor
malfahrtbetriebs eines Fahrzeugs;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Funktionsweise der
Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform während der Leer
lauf-Drehzahlregelung eines Motors;
Fig. 6 eine schematische Darstellung der Funktionsweise der
Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform während der Reise
geschwindigkeits- oder Temporegelung eines Fahrzeugs;
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Funktionsweise der
Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform, nachdem die Tem
poregelung beendet ist;
Fig. 8 eine schematische Darstellung der Funktionsweise der
Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform im Fall der Stö
rung eines elektrischen Steuerungssystems;
Fig. 9 eine schematische Darstellung der Funktionsweise der
Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform dieser Er
findung;
Fig. 10 eine schematische Darstellung der Funktionsweise der
Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform dieser Er
findung;
Fig. 11 einen Querschnitt einer Drosselklappen-Regelvorrich
tung in einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 12 eine schematische Darstellung der Funktionsweise
einer Drosselklappen-Regelvorrichtung in einer fünften Aus
führungsform dieser Erfindung;
Fig. 13 eine schematische Darstellung der Funktionsweise
einer Drosselklappen-Regelvorrichtung in einer sechsten Aus
führungsform dieser Erfindung;
Fig. 14 eine schematische Darstellung der Funktionsweise
einer Drosselklappen-Regelvorrichtung in einer siebenten
Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 15 einen Querschnitt einer Drosselklappen-Regelvorrichtung
gemäß einer achten Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 16 eine aufgebrochene Frontansicht der Drosselklappen
Regelvorrichtung, die in Fig. 15 gezeigt ist, bei Betrach
tung aus der Pfeilrichtung XVI in der Fig. 15;
Fig. 17 eine schematische Darstellung der Funktionsweise
einer herkömmlichen Drosselklappen-Regelvorrichtung in de
ren Normalbetrieb;
Fig. 18 eine schematische Darstellung der Funktionsweise der
herkömmlichen Vorrichtung bei der Temporegelung eines Fahr
zeugs.
Eine Drosselklappen-Regelvorrichtung gemäß einer ersten Aus
führungsform dieser Erfindung wird unter Bezugnahme auf die
Fig. 1-8 beschrieben. Diese Drosselklappen-Regelvorrichtung
setzt sich aus einem fußbetätigten Gaspedalsystem und einem
elektrischen Betätigungssystem zusammen, wobei das fußbetä
tigte Pedalsystem zuerst beschrieben werden soll.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt ein fußbetätigtes Gaspedal
system eine Gaspedalwelle 23, einen Gaspedalhebel 25, der
im Preßsitz auf ein Ende der Welle 23 aufgebracht ist, ein
Obergrenze-Sperrelement 41, das im Preßsitz auf das andere
Ende der Welle 23 aufgebracht sowie daran durch eine Mutter
oder ein Anstauchen der Welle 23 befestigt ist, eine Dros
selklappenwelle 3 sowie einen Drosselklappenhebel 21, der
durch einen Preßsitz mit der Drosselklappenwelle 3 verbunden
ist. Der Drosselklappenhebel 21 ist so angeordnet, daß er
mit dem Sperrelement 41 und einer Drosselklappe 11 in Ein
griff oder Anlage gebracht werden kann. Eine bei Niedertreten
eines Gaspedals erzeugte Betätigungskraft wird auf den Gas
pedalhebel 25, die Sperre 41, den Drosselklappenhebel 21,
die Drosselklappenwelle 3 und die Drosselklappe 11 zum Öff
nen übertragen.
Die Drosselklappenwelle 3 wird drehbar von Lagern 18 und 19
gehalten, die in einem Drosselklappengehäuse 17 aufgenommen
sind. Die Drosselklappenwelle 3 wird in ihrer axialen Richtung
in einer Weise festgehalten, wie nachfolgend unter (1), (2)
und (3) beschrieben wird. Gemäß (1) ist das Lager 18 lose in
das Klappengehäuse 17 eingebaut, wobei eine Federscheibe 51
zwischen das Lager 18 und das Klappengehäuse 17 eingesetzt
ist, um einen Außenring des Lagers 18 in einer durch einen
Pfeil B in Fig. 2 angegebenen Richtung zu drücken; gemäß (2)
ist ein Innenring des Lagers 18 mittels einer Mutter 13 an
einem zweiten Ende der Drosselklappenwelle 3 über eine Hülse
7, Lager 75 und 76, ein Schaltrad oder Regelorgan 33, eine
Beilagscheibe 9 sowie einen Verbindungshebel 34 befestigt;
und gemäß (3) stoßen ein Außenring des Lagers 19 gegen das
Klappengehäuse 17 und ein Innenring des Lagers 19 gegen eine
Abstufung an der Drosselklappenwelle 3 an.
Die Drosselklappe 11 ist auf der Klappenwelle 3 fest ange
bracht und dreht zusammen mit dieser. Das eine Ende von Fe
dern 1 und 2 ist jeweils an einem Abschnitt 3a, der dem er
sten Ende der Klappenwelle 3 nahe ist, befestigt, während
die anderen Enden der Federn 1 und 2 mit dem Klappengehäuse
17 verbunden sind. Die Federn 1 und 2 belasten die Klappen
welle 3 in einer Richtung zum Öffnen der Drosselklappe 11
(in der Klappen-Öffnungsrichtung). Die Doppelfedern 1, 2 ge
währleisten, daß die Drosselklappe immer noch in Öffnungsrich
tung belastet wird, auch falls eine der beiden Federn bricht.
Die Position der gänzlich geschlossenen Drosselklappe 11
wird durch einen Völligschließanschlag 12, der später be
schrieben werden wird, geregelt.
Der Drosselklappenhebel 21 ist auf den ersten Endabschnitt
3a der Drosselklappe 3 im Preßsitz aufgebracht und dreht zu
sammen mit dieser Welle 3. Ein abgewinkelter Hebelfinger 21a
der Drosselklappe 21 ist so angeordnet, daß er mit einem ab
gewinkelten Sperrelementfinger 41a des Sperrelements 41 zur
Anlage kommt.
Die Gaspedalwelle 23 wird von Lagern 73 und 74, die in ein
Gehäuseteil 31 eingepaßt sind, drehbar gelagert. Federn 5 und
6 belasten die Gaspedalwelle 23 in einer Richtung zum Schlie
ßen der Drosselklappe 11 (in der Klappen-Schließrichtung).
Die Gesamt-Vorspannkraft der Federn 5 und 6 ist größer als
die Gesamt-Vorspannkraft der Federn 1 und 2. Die Doppelfe
dern 5, 6 gewährleisten eine an die Pedalwelle 23 zum Schlie
ßen angelegte Vorspannkraft auch dann, wenn eine der beiden
Federn ausfällt. Ein aus einem Harzmaterial gefertigter Dreh
körper 28 besitzt ein Kontaktstück 29 und ist auf der Pedal
welle 23 gelagert. Das Kontaktstück 29 ist mit einer Sensor
platte 30 in Anlage. Ein Widerstandselement oder Potentiome
ter, das entsprechend einem Drehungsgrad des Kontaktstücks
29 ein Ausgangssignal erzeugt, ist auf die Sensorplatte 30
gedruckt, so daß der Drehungsgrad oder Drehungswinkel des Pe
dalhebels 25 als ein elektrisches Signal an einem Leiter 32
erfaßt wird. Da die axiale Bewegung (die durch Pfeile A und
B in Fig. 2 angedeutet ist) der Gaspedalwelle 23 durch die
Druckkraft einer Federscheibe 37 festgehalten wird, wird
eine Berührung des Kontaktstücks 29 mit der Sensorplatte 30
auch unter Schwingungen eines Motors gewährleistet.
Ein Ende des Gaspedalhebels 25 ist auf ein Endstück der Pedal
welle 23 im Preßsitz aufgebracht, während das andere Ende des
Pedalhebels 25 über einen (nicht dargestellten) Seilzug oder
ein Gelenk mit dem Gaspedal verbunden ist. Der Pedalhebel 25
schlägt gegen einen (nicht dargestellten) Völligschließan
schlag auf der Schließseite an. Der Öffnungswinkel des Pedal-
Völlschließanschlags wird so eingerichtet, daß er größer ist
als der Öffnungswinkels des Klappen-Völligschließanschlags 12.
Das Pedal-Obergrenze-Sperrelement 41 ist an der Pedalwelle
23 durch Preßsitz, Befestigens mittels einer Mutter, Druckum
formen oder Schweißen usw. befestigt. Da der abgewinkelte
Sperrelementfinger 41a gegen den abgewinkelten Hebelfinger
21a stößt, kann die Drosselklappe 11 nicht über den durch
das Obergrenze-Sperrelement 41 festgesetzten Öffnungswinkel
hinaus unter der Kraft der Doppelfedern 1 und 2 geöffnet
werden.
Das elektrische Betätigungssystem der Drosselklappen-Regel
vorrichtung der ersten Ausführungsform wird im folgenden be
schrieben.
Das vorerwähnte Schaltrad oder Regelorgan 33 besitzt eine
halbkreisförmige Platte und ist von Lagern 75 und 76 drehbar
um die Klappenwelle 3 herum gelagert. Wenn das Schaltrad 33
in Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, wird das Rad-
Kontaktstück 33a zum Anschlagen am Hebel-Kontaktstück 34a
des Hebels 34 gebracht, und die Drosselklappe 11 wird in der
Schließrichtung gedreht. Dreht das Schaltrad 33 in der Klap
pen-Öffnungsrichtung, stößt ein anderes Kontaktstück 33b an
einen Sicherheitsanschlag 45, und das Rad 33 kann in der Öff
nungsrichtung der Klappe nicht weiter drehen. Zu dieser Zeit
kann das Rad 33 die Drosselklappe 11 nicht zur Schließrichtung
hin betreiben.
Der Verbindungshebel 34 ist an der Kippenwelle 11 befestigt,
um mit dieser Welle 11 als Einheit zu drehen. Ein weiteres
Hebel-Kontaktstück 34b ist an einem Teil unter einem Winkel
mit Bezug zum Hebel-Kontaktstück 34a angeordnet. Der Verbin
dungshebel 34 stößt an den Völligschließanschlag 12 an, der
auf der Seite zum Schließen der Klappe 11 am Klappengehäuse
17 ausgebildet ist. Als Ergebnis kann sich die Drosselklappe
nicht weiter in der Klappen-Schließrichtung drehen. Da der
Sicherheitsanschlag 45 mit einem Unterdruck-Membranstellan
trieb 46 verbunden ist, so daß er zurückgezogen werden kann,
wenn ein Unterdruck angelegt wird, kann das Schaltrad 33 wei
ter in der Klappen-Öffnungsrichtung drehen. Hierbei kann das
Rad-Kontaktstück 33b mit dem Hebel-Kontaktstück 34b in Berüh
rung sein, und das Schaltrad 33 kann die Drosselklappe 11 in
der Öffnungsrichtung betreiben. Der Sicherheitsanschlag 45
besitzt einen (nicht dargestellten) Stellungsfühler mit
einem Element, z. B. einem Hall-Element, um die Position des
Sicherheitsanschlags 45 zu ermitteln.
Eine Sicherheitsschwinge 50 wird durch die Hülse 7 über ein
Metallager 50a, das in den Umfang einer im Hebel 50 aus
gebildeten Öffnung im Preßsitz eingesetzt ist, drehbar ge
lagert. Somit wird die Drehreibung zwischen der Hülse 7 und
der Schwinge 50 vermindert. Auf beiden Seiten der Sicherheits
schwinge 50 sind Nylon-Scheiben 47 und 48 angeordnet, um die
Drehreibung klein zu halten. Die Sicherheitsschwinge 50 wird
durch eine Feder 49 in der Klappen-Schließrichtung belastet.
Wenn das Schaltrad 33 über den Anschlag 45 hinaus dreht, um
die Drosselklappe 11 zu öffnen, stößt ein Kontaktstück 50b
der Schwinge 50 gegen das Rad-Kontaktstück 33b, und das
Schaltrad 33 wird aus der Position des Sicherheitsanschlags
45 zurück zur Klappen-Schließrichtung gezwungen. Die Sicher
heitsschwinge 50 ist mit einem (nicht dargestellten) Völlig
schließanschlag in einer Position ausgestattet, die der Posi
tion des Sicherheitsanschlags 45 entspricht, so daß sie das
Schaltrad 33 in die Klappen-Schließrichtung nur dann zurück
bringt, wenn das Schaltrad 33 in der Klappen-Öffnungsrichtung
über den Sicherheitsanschlag 45 hinaus dreht.
Eine aus einem weichen magnetischen Material gefertigte Buch
se 38 ist mittels Schrauben od. dgl. am Verbindungshebel 34
befestigt. An der Innenfläche der Buchse 38 sind ein Paar
N-Pol- und S-Pol-Magnete 40a sowie 40b befestigt, um einen
magnetischen Kreis zu bilden. Ein Magnetfühler 54 ist zwi
schen den Magneten 40a sowie 40b angeordnet und erfaßt den
Dreh- oder Öffnungswinkel der Drosselklappenwelle 3 und gibt
ein Stellungssignal an einen Verarbeitungskreis 55 ab. Das
vom Verarbeitungskreis 55 ausgegebene Signal wird über einen
Leiter 56 einer (nicht dargestellten) Steuereinheit als ein
Parameter für den Regelungswinkel des Motors 60 übertragen.
Da die Axialbewegung der Klappenwelle 3 kontrolliert wird,
ermittelt der Magnetfühler 54 die Position ohne eine Schwan
kung.
Der Motor 60 wird durch eine (nicht dargestellte) Steuerein
heit geregelt, um die Drosselklappe 11 mit einem vorgeschrie
benen Winkel zu drehen. Der Motor 60 besitzt einen Rotor 80
und eine Welle 80a, die durch ein am Klappengehäuse 17 befe
stigtes Lager 61 sowie ein am Statorblock 65 des Motors 60
befestigtes Lager 62 drehbar gelagert wird. Der Statorblock
65 ist aus Aluminium gefertigt, um, wenn eine
später zu beschreibende Kupplungsspule erregt wird, Hitze
abzuleiten. Jedoch kann der Statorblock aus anderem Material,
wie Eisen oder Harzmaterial, gefertigt sein, falls der Tempe
raturanstieg nicht bedeutend oder für andere Bauteile unschäd
lich ist.
Ein Gehäusedeckel 171 ist aus Harzmaterial gefertigt und deckt
ein offenes Ende des Motors 60 ab, wie in Fig. 2 (auf einer
durch einen Pfeil B angegebenen Seite) gezeigt ist. Die Lager
61 und 62 haben auf die Welle 80a gepreßte Innenringe. Der
Außenring des Lagers 62 ist jedoch am Statorblock 65 mit
einem gewissen Zwischenraum angebracht, d. h. lose am Block
65 gehalten. Zwischen dem Lager 61 und dem Klappengehäuse 17
ist eine Federscheibe 64 angeordnet, die das Lager 61 in
einer durch den Pfeil B angegebenen Richtung drückt. Da der
Außenring des Lagers 62 am Block 65 anstößt, kann sich der
Rotor nicht in der axialen Richtung bewegen. Auf das rechte
Ende der Motorwelle 80a ist eine Nabe 70, die als ein Kupp
lungsrotor wirkt, aufgepreßt, und sie dreht als Einheit mit
der Welle 80a. Durch ein Druckumformen oder Anstauchen der
Welle 80a sind auf dieser eine Hülse 66 und eine Beilagschei
be 67 befestigt.
Ein Motor-Getrieberad 52 besitzt ein zylindrisches Zahnteil
52a sowie ein Flanschstück 52b, das an einem Ende des Zahn
teils 52a ausgebildet ist und einen Umfangsabschnitt hat,
der im Durchmesser größer als das Zahnteil 52a ist. Das Motor-
Getrieberad 52 wird von einem Metallager 57 drehbar um die
Hülse 66 gelagert. Eine Blattfeder 81 ist durch Niete od. dgl.
mit dem Flanschstück 52b an ihrer einen Fläche verbun
den und besitzt einen aus weichem magnetischen Material ge
fertigten Anker, der an der anderen Fläche durch Niete od. dgl.
fest angebracht ist, so daß der Anker 71 zusammen mit
dem Motor-Getrieberad 52 dreht. Der Außenumfang der Blattfe
der 81 besitzt einen größeren Durchmesser als das Flansch
stück 52b und belastet den Anker 31 in der durch den Pfeil B
angegebenen Richtung, um diesen bei Motorvibrationen am Platz
zu halten.
Zwischen dem Statorblock 65 und der Nabe 70 ist um die Motor
welle 80a herum eine Kupplungsspule 82 angeordnet, die mit
der Nabe 70, dem Anker 71 und der Blattfeder 81 eine Elektro
magnetkupplung (EM-Kupplung) bildet. Wenn die Kupplungsspule
82 erregt wird, wird der Anker 71 durch die in der Kupplungs
spule 82 erzeugte Magnetkraft zur Nabe 70 gegen die Druckkraft
der Blattfeder 81 angezogen und legt sich fest an die Nabe
70 an, um mit dieser als Einheit zu drehen. Somit wird die
Antriebskraft des Motors 60 über die Nabe 70, den Anker 71,
das Motor-Getrieberad 72, ein Zwischenzahnrad 53, das Schalt
rad 33 und den Verbindungshebel 34 auf die Drosselklappenwel
le 3 übertragen, die die Drosselklappe 11 zum Öffnen oder
Schließen dreht.
Da die Antriebskraft des Motors 60 über das Flanschstück 52b
auf das Zahnteil 52a des Getrieberades 52 übertragen wird,
kann der Außendurchmesser des Zahnteils 52a kleiner als der
Durchmesser des EM-Kupplungsteils gemacht werden. Somit kann
das Übersetzungsverhältnis des Motor-Getrieberades 52 zum
Schaltrad 33, das die Antriebskraft des Motors auf die Klap
penwelle 3 überträgt, beispielsweise mit 1 : 15 festgesetzt
werden. Das bedeutet, daß ein großes Untersetzungsverhältnis
erhalten werden kann und die Antriebskraft des Motors 60 durch
die Zahnräder 52 sowie 33 erhöht und auf die Klappenwelle 3
übertragen wird. Als Resultat kann ein klein bemessener Motor
verwendet werden, wie auch eine klein bemessene, die Kupp
lungsspule 82 enthaltende EM-Kupplung zur Anwendung kommen
kann. Ein Luftventil 90 ist beispielsweise ein mit Thermo
wachs gefülltes Ventil, das den Bypass von Luft in Übereinstim
mung mit der Kühlwassertemperatur eines Motors regelt. Da
dieses Ventil im Fachgebiet bekannt ist, wird eine Beschrei
bung unterlassen.
Funktionsweisen der Drosselklappen-Regelvorrichtung gemäß
der ersten Ausführungsform werden unter Bezugnahme auf die
Fig. 4-8 beschrieben. In diesen Figuren umfaßt eine Sperr-
Sensoreinheit S1 den Drehkörper 28, das Kontaktstück 29, die
Sensorplatte 30 und den Leiter 32. Eine Klappen-Sensoreinheit
S2 umfaßt die Buchse 38, die Magnete 40a und 40b, den Verar
beitungskreis 55 und den Leiter 56. Eine Anschlag-Sensorein
heit S3 umfaßt den mit einem Hall-Element ausgestatteten
Stellungsfühler (Sicherheitsanschlag 45). Die Kupplung 93
schließt die Nabe 70 und den Anker 71 ein. Der Völligschließ
anschlag 12 ist schematisch zum besseren Verständnis so darge
stellt, wie wenn er am Drossselklappenhebel 21 anstößt.
Wenn ein (nicht dargestellter) Zündschalter angestellt wird,
wird die Kupplung 93 erregt, und sie verbindet den Motor 60
mit dem Schaltrad oder Regelorgan 33. Bei Betätigung des Gas
pedals 72 öffnet das Pedal-Obergrenze-Sperrelement 41, wie
durch einen Pfeil C in Fig. 4 angedeutet ist, und in der
Sperr-Sensoreinheit S1 wird ein Öffnungswinkelsignal des
Obergrenze-Sperrelements 41 erzeugt. Das Signal wird durch
einen (nicht dargestellten) Verarbeitungskreis verarbeitet,
um ein Drehungssteuersignal für den Motor 60 zu erzeugen.
Das Drehungssteuersignal wird dann mit einem Ausgangssignal
der Klappen-Sensoreinheit S2 verglichen, um den Motor 60 zu
regeln.
Wenn der Motor mit einer Leerlaufdrehzahl läuft, weil der
Fahrer das Gaspedal 72 nicht betätigt, wie in Fig. 5 gezeigt
ist, ist das Obergrenze-Sperrelement 41 am Pedal-Völligschließ
anschlag 91 positioniert. Der Öffnungswinkel des Pedal-Völlig
schließanschlags 91 ist etwas größer als der Winkel des Klap
pen-Völligschließanschlags 12. Deshalb wird der Drehwinkel
des Motors 60 so justiert, daß die Drosselklappe 11 zwischen
dem Klappen-Völligschließanschlag 12 und dem Pedal-Völlig
schließanschlag 91 geregelt und die Leerlaufdrehzahl auf
einer vorbestimmten Drehzahl gehalten wird. Das Luftventil
90 verhindert eine übermäßige Leerlaufdrehzahl im Fall einer
Störung des Motors 60 oder der (nicht dargestellten) Steuer
einheit. Üblicherweise besteht ein Unterschied von etwa
30 m³/h im Luftvolumen, das für das Laufen des Motors bei
der Leerlaufdrehzahl zwischen der kalt startenden Maschine
und der aufgewärmten Maschine erforderlich ist. Wenn der Öff
nungswinkel des Pedal-Völligschließanschlags 91 auf der Grund
lage des für den Kaltstart erforderlichen Luftvolumens fest
gesetzt wird, so kann sich deshalb die Drosselklappe im Fall,
daß der Motor 60 oder die Steuereinheit ausfällt, öffnen,
so weit wie sie am Pedal-Völligschließanschlag 91 öffnet,
nachdem die Maschine aufgewärmt ist. Als Ergebnis kann die
Maschine mit einer höheren Drehzahl ohne Rücksicht auf die
Absicht des Fahrers drehen. Um das vorgenannte Problem zu
verhindern, wird das Luftventil 90 vorgesehen, um eine erhöh
te, für den Kalt-Leerlauf der Maschine erforderliche Luft
menge und eine verminderte, für den Warm-Leerlauf der Ma
schine erforderliche Luftmenge zuzuführen.
Wenn ein Fahrer einen (nicht dargestellten) Temporegelungs
schalter im gewöhnlichen Betrieb eines Fahrzeugs anschaltet,
wird eine Fahrgeschwindigkeit, wenn der Schalter angeschaltet
wird, durch eine (nicht dargestellten) Verarbeitungseinheit
gespeichert und ein Unterdruck an den Unterdruck-Membranstell
antrieb 46 gelegt, um den Sicherheitsanschlag 45 in diesem zu
rückzuziehen, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Als Ergebnis be
treibt der Motor 60 das Schaltrad 33 zum Drehen über den Si
cherheitsanschlag 45 hinaus und zum Öffnen der Drosselklappe
gegen die Kraft der Federn 5 sowie 6, während das Gaspedal
72 unbetätigt bleibt. Somit wird die Temporegelung durch das
elektrische Steuerungssystem ausgeführt. Da während der Tempo
regelung die Drosselklappe 11, das Pedal-Obergrenze-Sperrele
ment 41, der Verbindungshebel 34 und das Schaltrad 33 zusammen
drehen, bleibt der Unterschied im Ausgang zwischen der Sperr-
Sensoreinheit S1 und der Klappen-Sensoreinheit S2 innerhalb
eines vorgeschriebenen Schwellenwerts erhalten.
Tritt der Fahrer während der Temporegelung auf das Gaspedal
72, so wird der Öffnungswinkel des Pedal-Obergrenze-Sperr
elements 41 größer als der Öffnungswinkel der Drosselklappe
11, und der Unterschied in den Ausgangssignalen zwischen der
Sperr-Sensoreinheit S1 sowie der Klappen-Sensoreinheit S2
wird größer als ein Schwellenwert. Somit wird die Betätigung
des Gaspedals 72 elektrisch erfaßt und die Kupplungsspule 82
entregt, womit schließlich die Temporegelung beendet wird.
Selbstverständlich kann die Temporegelung auch durch Ausschal
ten des Temporegelungsschalters beendet werden.
Wird die Kupplungsspule 82 entregt, so wird die Kupplung 93
gelöst und die Antriebskraft des Motors 60 nicht auf das
Schaltrad 33 übertragen. Demzufolge wird die Drosselklappe
11 durch das Pedal-Obergrenze-Sperrelement 41 in der Klappen-
Schließrichtung rückwärts beaufschlagt. Wenn die Temporege
lung beendet wird, so wird der Motor 60 geregelt, um in der
Klappen-Schließrichtung zu drehen, so daß die Drosselklappe
ihre Offenstellung nicht einhalten kann, selbst wenn die Kupp
lung durch eine Störung nicht getrennt wird.
Nach Beenden der Temporegelung und nach Trennen der Kupplung
93 wird das Schaltrad 33 von der Position des Sicherheitsan
schlags 45 zur Klappenschließrichtung durch die Sicherheits
schwinge 50, die von der Feder 49 beaufschlagt wird, zurück
geführt. Wenn danach der Sicherheitsanschlag 45 vorsteht und
die Anschlag-Sensoreinheit S3 tätig gemacht wird, wird die
Kupplung 93 wieder verbunden. Anschließend wird die Antriebs
kraft des Motors 60 auf das Schaltrad 33 übertragen und die
Drosselklappe 11 wieder der Regelung durch den Motor 60 unter
worfen.
Falls der Motor 60 unbeirrt weiter über einen normalen Grad
der Gaspedalposition hinaus wegen eines Fehlers im Verarbei
tungskreis oder in anderen Teilen des elektrischen Betriebs
systems dreht, kommt das Schaltrad 33 mit dem Sicherheitsan
schlag 45 in Anlage, wie in Fig. 8 gezeigt ist, und es kann
nicht drehen, um die Drosselklappe 11 weiter zu öffnen. Da
der Öffnungswinkel der Drosselklappe 11 durch das Pedal-Ober
grenze-Sperrelement 41 begrenzt wird, wenn der Fahrer das
Gaspedal freigibt, dreht die Drosselklappe 11 in der Klap
pen-Schließrichtung.
Da in der Drosselklappen-Regelvorrichtung gemäß dieser ersten
Ausführungsform die Drosselklappe durch den Motor sowohl in
der Klappen-Öffnungs- oder -Schließrichtung geregelt wird,
sind Mittel, um das Obergrenze-Sperrelement 41 gegen die
Kraft der Federn 5 und 6 zu öffnen, wie ein Unterdruck-Stell
antrieb, nicht notwendig, und deshalb kann die Vorrichtung kom
pakt ausgebildet werden. Weil der Sicherheitsanschlag 45 vor
gesehen ist, kann sich die Drosselklappe nicht übermäßig öffnen,
selbst wenn das elektrische Steuerungssystem ausfällt oder
eine Störung aufweist. Weil ferner die EM-Kupplung koaxial
mit der Motorwelle 80a verbunden und die Nabe 70 (der Kupp
lungsrotor) an der Welle 80a fest ist, wird die Drosselklap
pen-Regelvorrichtung kompakt ausgestaltet.
Eine Drosselklappen-Regelvorrichtung gemäß einer zweiten Aus
führungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 9 beschrieben.
Gleiche Bezugszahlen bezeichnen gleiche oder gleichartige Tei
le oder Komponenten wie vorher, weshalb deren detaillierte
Beschreibung in den folgenden Ausführungsformen nicht gege
ben wird, ausgenommen hiervon sind Teile der Vorrichtung,
die von der zuvor beschriebenen Ausführungsform abweichen.
Eine Kupplung 94 der in Rede stehenden Ausführungsform ist
zwischen einem Verbindungshebel 34 und einer Klappenwelle 3
angeordnet. Bauteile, die der Feder 49 und der Sicherheits
schwinge 50 bei der ersten Ausführungsform entsprechen, sind
bei dieser zweiten Ausführungsform nicht vorhanden. Deshalb
stellt ein Obergrenze-Sperrelement 41 ein Schaltrad 33 in
der Klappen-Schließrichtung zurück, nachdem die Temporegelung
beendet ist. Weil die Kupplung 94 nicht im Motor 60 angeord
net ist, wird die Abmessung des Motors 60 vermindert.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 10 wird eine Drosselklappen-
Regelvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform beschrie
ben.
Es sind Mittel vorgesehen, um einen Motor 60 zum Drehen in
der Klappen-Schließrichtung nach Beendigung der Temporegelung
zu drehen, und ein Kupplungsmechanismus wird eingespart. Des
halb wird die Größenabmessung der Drosselklappen-Regelvorrich
tung weiter vermindert.
Anhand der Fig. 11 wird eine vierte Ausführungsform einer
Drosselkappen-Regelvorrichtung beschrieben.
Weil eine Motorwelle 80b und Innenringe von Lagern 61 und 62
mit Preßsitz verbunden sind, drehen sie zusammen. Eine Nabe
70 als ein Kupplungsrotor ist mit Preßsitz auf das rechte
Ende der Motorwelle 80b aufgesetzt, und eine Hülse 77 ist mit
Preßsitz auf der Motorwelle 80b zwischen einer Abstufung von
dieser und der Nabe 70 angebracht, so daß die Nabe zusammen
mit der Motorwelle 80b dreht. Ein Motor-Getrieberad 78 be
sitzt ein in seinem Innenumfang eingepreßtes Metallager 58
und ist drehbar durch die Hülse 77 gehalten. Das Motor-Ge
trieberad 78 ist an einer ersten Fläche einer Blattfeder 81
durch Niete od. dgl. befestigt, und ein Anker 71 aus einem
weichen magnetischen Material ist an der zweiten oder ande
ren Seite der Blattfeder 81 durch Niete od. dgl. festgehalten.
Die Blattfeder 81 drückt den Anker 71 in der durch einen
Pfeil D in Fig. 11 angegebenen Richtung gegen das Motor-Ge
trieberad 78, um eine Unbewegbarkeit unter Maschinenschwin
gungen aufrechtzuerhalten. Der Anker 71 dreht zusammen mit
dem Getrieberad 78. Eine Kupplungsspule 82 ist an einem aus
Harz gefertigten Gehäusedeckel 172 befestigt und koaxial zur
Nabe 75 angeordnet. Die Spule 82 bildet zusammen mit dem An
ker 71, der Nabe 70 und der Blattfeder 81 eine EM-Kupplung.
In der erregten Kupplungsspule 82 erzeugte Wärme wird an
einer Übertragung auf das Lager 62 durch den Gehäusedeckel
172 sowie die Motorwelle 80b gehindert, und damit wird eine
Verschlechterung von Schmiermittel in den Lagern unterbunden.
Der Gehäusedeckel 172 kann selbstverständlich durch ein Werk
stück aus Aluminium oder Eisenblech ersetzt werden.
Wenn die Kupplungsspule 82 erregt wird, wird der Anker 71
an die Nabe 70 gegen die Druckkraft der Blattfeder 81 angezo
gen und kommt mit der Nabe 70 fest in Anlage, so daß diese
zusammen drehen. Das Motor-Getrieberad 78 dreht mit dem An
ker 71, und die Antriebskraft wird vom Getrieberad 78 auf
ein Zwischenzahnrad 86 sowie das Schaltrad 33 übertragen.
Da die aus der Nabe 70, dem Anker 71, der Spule 82 und der
Blattfeder 81 bestehende EM-Kupplung koaxial zur Welle 80b
des Motors 60 angeordnet ist, wird die Größe der EM-Kupplung
vermindert.
Eine Drosselklappen-Regelvorrichtung gemäß einer fünften Aus
führungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 12 beschrie
ben.
Bei dieser Ausführungsform wird eine der Feder 2 der ersten
Ausführungsform entsprechende Feder weggelassen. Die ausfall
sichere, zur ersten Ausführungsform beschriebene Regelung wird
durch ein elektrisches Steuerungssystem kompensiert, und eine
weitere Größenverminderung der Vorrichtung wird verwirklicht.
Anhand der Fig. 13 wird eine Drosselklappen-Regelvorrichtung
in einer sechsten Ausführungsform beschrieben.
Die einen Enden von den Federn 1 und 2 der ersten Ausführungs
form entsprechenden Federn werden an dem Pedal-Obergrenze-
Sperrelement 41 statt am Klappengehäuse 17 wie bei der ersten
Ausführungsform befestigt. Falls das elektrische Steuerungs-
System ausfällt, wenn der Fahrer das Gaspedal 72 freigibt
und das Obergrenze-Sperrelement 41 gegen einen Drosselklappen
hebel 21 stößt, so wird die Drosselklappe nicht weiter in
der Öffnungsrichtung belastet. Als Ergebnis können die Abmes
sungen der Federn 5 und 6 vermindert und das Gaspedal 72
leichter reguliert werden.
Eine siebente Ausführungsform einer Drosselklappen-Regelvor
richtung dieser Erfindung wird anhand der Fig. 14 beschrie
ben.
Eine der Feder 2 der sechsten Ausführungsform entsprechende
Feder wird bei dieser Ausführungsform weggelassen. Weil eine
Feder fehlt, wird die Größe der Vorrichtung vermindert. Falls
bei dieser Ausführungsform eine Feder 1 bricht, kann die Dros
selklappenregelung im üblichen Betrieb der Maschine durch
ein elektrisches Steuerungssystem gewährleistet werden.
Eine Drosselklappen-Regelvorrichtung gemäß einer achten Aus
führungsform dieser Erfindung wird unter Bezugnahme auf die
Fig. 15 und 16 beschrieben.
Ein halbkreisförmiges Schaltrad 330 besitzt ein Rad-Kontakt
stück 330a an seiner der Klappen-Schließrichtung zugewandten
Seite und Zähne 331 an seinem Außenumfang, die damit einstüc
kig ausgebildet sind. An einem radial innenseitig der Zähne
331 befindlichen Abschnitt ist ein ringförmiges Steuerkurven-
oder Nockenteil 332 ausgestaltet, das an seinem einen Ende
ein Kontaktstück 332a besitzt. Ein Sicherheitsanschlag 450
mit einem runden Kopf ist in einem Teil des Klappengehäuses
so angeordnet, daß das Kontaktstück 332a am Sicherheitsan
schlag 450 anstoßen kann, daß jedoch die Zähne 331 nicht mit
dem Sicherheitsanschlag 450 in Berührung gelangen. Wenn in
Fig. 16 das Schaltrad 330 entgegen dem Uhrzeigersinn, d. h.
in der Klappen-Schließrichtung, dreht, stößt das Rad-Kontakt
stück 330a gegen ein Hebel-Kontaktstück 34a des Verbindungs
hebels 34, wodurch die Drosselklappe 11 geschlossen wird.
Wenn das Schaltrad 330 (im Uhrzeigersinn) in der Klappen
öffnungsrichtung dreht, stößt das Rad-Kontaktstück 332a des
Nockenteils 332 gegen den Sicherheitsanschlag 450, und das
Schaltrad 330 wird an einem weiteren Drehen in der Klappen
öffnungsrichtung gehindert. Als Ergebnis kann in diesem Sta
dium das Schaltrad lediglich in der Klappen-Schließrichtung
drehen.
Da während der Temporegelung der Sicherheitsanschlag 450
durch einen Unterdruck-Stellantrieb zurückgezogen wird, wie
vorher beschrieben wurde, dreht das Rad-Kontaktstück 332a
über das Teil hinaus, an dem sich sonst der Sicherheitsan
schlag 450 befindet. Sollte der Unterdruck-Stellantrieb durch
eine Störung ausfallen und der Sicherheitsanschlag 450 nach
außen zum Schaltrad 330 vorspringen, so stößt der Anschlag
gegen die Außenfläche des Nockenteils 332 anstatt gegen die
Zähne 331, so daß die Drosselklappenregelung nicht durch
Eingriff des Sicherheitsanschlags 450 mit den Zähnen 331
blockiert wird. Da der Sicherheitsanschlag 450 den runden
Kopf besitzt, wird während des Anstoßens des Sicherheitsan
schlags 450 an der Fläche des Nockenteils 332 die Reibungs
kraft vermindert. Anstelle des runden Kopfes am Anschlag 450
kann auch eine Rolle vorgesehen sein. Die Nabe 70, die Hülse
66 und eine Beilagscheibe 67 sind an der Motorwelle 80a des
Motors 60 durch eine Druckverformung des Endes der Motorwelle
bei dieser Ausführungsform befestigt. Jedoch können diese
Teile auch durch einen Schnappring und eine Mutternkonstruk
tion fest angebracht sein.
Die Antriebskraft des Motors 60 kann durch einen Riemen- und
Riemenscheibenmechanismus anstelle des bei dieser Ausführungs
form angewendeten Zahngetriebemechanismus auf die Drossel
klappenwelle übertragen werden.
Das Schaltrad hat bei den vorgenannten Ausführungsformen
eine halbkreisförmige Zahnsektorplatte. Jedoch kann auch
eine Kreisabschnitt-Sektorplatte eines 1/4-, 1/3-, 2/3-
oder 3/4-Kreises zur Anwendung kommen. Ein ringförmiges oder
U-förmiges Bauteil kann für das Schalt- oder Regelrad der
vorgenannten Ausführungsformen angeordnet sein, um die Dros
selklappe zu regeln.
Durch die Erfindung wird eine Drosselklappen-Regelvorrichtung
offenbart, in der ein Untersetzungsgetriebe mit einem halb
kreisförmigen Schaltrad 33 koaxial mit einer Motorwelle 80a
zwischen einem Motor 60 und einer Drosselklappe 11 vorgese
hen ist. Ein Verbindungshebel 34 mit einem Klappen-Öffnungs
kontakt 34b sowie einem Klappen-Schließkontakt 34a ist an
einer Welle 33 der Drosselklappe 11 befestigt. Wenn das
Schaltrad 33 in der Klappen-Öffnungsrichtung dreht, so kommt
es mit dem Klappen-Schließkontakt 34a in Anlage, wobei die
Drosselklappe 11 geschlossen wird. Ferner sind ein Sicher
heitsanschlag 45 und ein Stellantrieb 46 für diesen vorge
sehen. Wenn das Schaltrad 33 in der Klappen-Öffnungsrichtung
dreht, während der Anschlag 45 durch den Stellantrieb 46 zum
Vorragen in die Bahn des Schaltrades 33 gebracht ist, wird
das Schaltrad 33 an einem weiteren Drehen in der Klappen-
Öffnungsrichtung gehindert. Wird ein Temporegelungsschalter
angeschaltet, so wird der Anschlag 45 durch den Stellantrieb
46 aus der genannten Bahn zurückgezogen, womit das Schaltrad
33 in der Klappen-Öffnungsrichtung dreht, bis es an den
Klappen-Öffnungskontakt 34b des Verbindungshebels 34 anstößt,
der die Drosselklappe 11 öffnet. Als Ergebnis wird die Dros
selklappe 11 gegen ihr übermäßiges Öffnen, falls das elektri
sche Steuerungssystem ausfällt, gehindert, und die Drossel
klappe 11 kann in beiden Richtungen durch den Motor 60 gere
gelt werden.
Im Vorstehenden wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf
spezielle Ausführungsformen von dieser beschrieben. Es ist
jedoch klar ersichtlich, daß verschiedene Abwandlungen und
Änderungen bei Kenntnis der durch die Erfindung vermittelten
Lehre an diesen speziellen Ausführungsformen vorgenommen wer
den können, ohne den Rahmen dieser Erfindung, wie er in den
beigefügten Patentansprüchen festgesetzt ist, zu verlassen.
Insofern ist die Beschreibung nur als beispielhaft und nicht
als beschränkend anzusehen.
Claims (18)
1. Drosselklappen-Regelvorrichtung mit einer Drosselklappe
(11) zur Zufuhr einer geregelten Luftmenge zu einer Brenn
kraftmaschine, die umfaßt:
- - ein Gehäuse (17) für die Drosselklappe (11),
- - ein mit der Drosselklappe (11) verbundenes Hebelorgan (21),
- - ein an dem Gehäuse (17) befestigtes sowie mit dem Hebel organ (21) verbundenes, die Drosselklappe (11) zu einer Öffnungsrichtung hin belastendes erstes Federelement (1, 2),
- - ein Sperrelement (41), das in Abhängigkeit von der Betä tigung eines Gaspedals (72) mit dem Hebelorgan (21) zur Anlage zu bringen ist, um die Drosselklappe (11) innerhalb eines festgesetzten Winkels zu öffnen,
- - ein zweites Federelement (5, 6), das das Sperrelement (41) zu eine Schließrichtung der Drosselklappe (11) hin belastet und dessen Vorspannkraft größer als die Vorspann kraft des ersten Federelements (1, 2) ist,
- - eine in dem Gehäuse (17) angeordneten, eine Antriebs kraft in einer vorgegebenen Richtung erzeugende Elektro motoreinheit (60) und
- - eine Drosselklappen-Einstelleinrichtung (52, 70, 71, 81, 82), die koaxial zu der Elektromotoreinheit (60) zwischen dieser sowie der Drosselklappe (11) angeordnet ist, um von der Motoreinheit (60) eine Antriebskraft auf die Drossel klappe zu übertragen, wobei die Einstelleinrichtung (52, 70, 71, 81, 82) die Drosselklappe (11) und das Sperrele ment (41) gegen die Vorspannkraft des zweiten Federele ments (5, 6) in eine offene Stellung verlagert.
2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drosselklappen-Einstelleinrichtung
- - ein zweites Hebelorgan (34) und
- - ein mit der Motoreinheit (60) gekoppeltes Regelorgan (33), das ein mit dem zweiten Hebelorgan (34) zur Anlage zu bringendes Kontaktstück (33b) besitzt, um die Drossel klappe (11) gegen die Vorspannkraft des zweiten Federele ments (5, 6) zu öffnen, umfaßt.
3. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Regelorgan (33) ein weiteres Kontaktstück (33a),
das mit dem zweiten Hebelorgan (34) zur Anlage zu bringen,
ist, um die Drosselklappe (11) zu schließen, besitzt.
4. Regelvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Regelorgan (33) ein U-förmiges Bauteil mit Kontakt
stücken (33a, 33b), die mit dem zweiten Hebelorgan (34)
zur Anlage zu bringen sind, um die Drosselklappe (11) zu
schließen und zu öffnen, umfaßt.
5. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, die ferner umfaßt:
- - einen eine Weiterbewegung des Regelorgans (33) begren zenden Anschlag (45) und
- - einen diesen Anschlag betätigenden Stellantrieb (46).
6. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drosselklappen-Einstelleinrichtung (52, 70, 71,
81, 82) eine Elektromagnetkupplung (70, 71, 81, 82) ent
hält, die koaxial zur Elektromotoreinheit (60) angeordnet
ist und diese Motoreinheit in einer vorgegebenen Weise
mit der Drosselklappe (11) verbindet oder von dieser
trennt.
7. Regelvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
die die Elektromagnetkupplung (70, 71, 81, 82) umfaßt:
- - einen an der Motoreinheit (60) befestigten Kupplungsrotor (70),
- - einen koaxial zur Motoreinheit (60) angeordneten, mit dem Kupplungsrotor (70) zur Anlage zu bringenden Anker (71),
- - ein federndes Bauteil (81), das den Anker (71) zum Tren nen vom Kupplungsrotor (70) belastet,
- - eine Kupplungsspule (82), die eine magnetische Kraft erzeugt, um den Anker (71) gegen die Kraft des federnden Bauteils (81) mit dem Kupplungsrotor (70) zu koppeln, und
- - ein Untersetzungsgetriebe (52, 53, 33), das mit dem An ker (71) in Wirkverbindung steht sowie ein Getrieberad mit einem gegenüber dem Anker kleineren Durchmesser, um eine vergrößerte Antriebskraft von der Motoreinheit (60) auf eine Drosselklappenwelle (3) zu übertragen, besitzt.
8. Drosselklappen-Regelvorrichtung mit einer Drosselklappe
(11) zur Zufuhr einer geregelten Luftmenge zu einer Luft
ansaugleitung einer Maschine, mit einem eine Welle (80a)
besitzenden Motor (60) zum Betätigen der Drosselklappe,
mit einer koaxial zu der Motorwelle angeordneten Elektro
magnetkupplung (70, 71, 81, 82) und mit einem einen Un
tersetzungsgetriebemechanismus (33, 34, 78, 86) einschlie
ßenden Antriebskraft-Übertragungsmechanismus, der eine
Antriebskraft des Motors (60) überträgt,
gekennzeichnet durch
gekennzeichnet durch
- - ein eine Antriebskraft übertragendes Element (78), das drehbar auf der Motorwelle (80a) gelagert ist,
- - einen in die Elektromagnetkupplung eingegliederten Kupplungsrotor (70), der an der Motorwelle (80a) fest ist, sowie Anker (71), der auf der Motorwelle drehbar gelagert ist und ein mit dem Kupplungsrotor zur Anlage zu bringendes Kontaktstück besitzt, welches einen gegen über dem Außenumfang des die Antriebskraft übertragenden Elements (78) größeren Durchmesser hat,
- - ein an dem Antriebskraft-Übertragungselement befestig tes Druckkraftelement (81), das den Anker (71) in Rich tung einer Trennung vom Kupplungsrotor (70) belastet, und
- - eine Kupplungsspule (82), die im erregten Zustand eine Magnetkraft erzeugt, um gegen die Kraft des Druckelements (81) den Anker (71) mit dem Kupplungsrotor (70) in An lage zu bringen.
9. Drosselklappen-Regelvorrichtung mit einer Drosselklappe
(11) zur Zufuhr einer geregelten Luftmenge zu einer Brenn
kraftmaschine, die umfaßt:
- - ein Gehäuse (17) für die Drosselklappe (11),
- - ein mit der Drosselklappe (11) verbundenes erstes Hebel organ (21), das die Drosselklappe in einer Öffnungsrich tung beaufschlagt,
- - ein in der Öffnungsrichtung der Drosselklappe (11) be lastetes Sperrelement (41), das so angeordnet ist, daß es in Abhängigkeit von der Betätigung eines Gaspedals (72) mit dem ersten Hebelorgan (21) zur Anlage zu bringen ist, um die Drosselklappe im Bereich eines festgesetzten Werts zu öffnen,
- - eine in dem Gehäuse (17) angeordnete Elektromotoreinheit (60), die eine Antriebskraft in einer vorgegebenen Richtung erzeugt, und
- - eine Drosselklappen-Einstelleinrichtung mit einem Un tersetzungsgetriebe (52, 53, 33), mit einer Elektromagnet kupplung (70, 71, 81, 82) sowie mit einem zweiten Hebel organ (34), das mit der Drosselklappe (11) zu deren Betä tigung in geregelter Weise unter einer Antriebskraft, die größer als die von der Motoreinheit (60) erzeugte Antriebs kraft sowie die vom Sperrelement (41) erzeugte Kraft ist, gekoppelt ist.
10. Regelvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drosselklappen-Einstelleinrichtung ein U-förmiges
Organ (33) umfaßt, das mit dem zweiten Hebelorgan (34)
zur Anlage zu bringen ist, wenn die Drosselklappen-Einstell
einrichtung die Drosselklappe (11) in einer geregelten Wei
se zum Öffnen oder Schließen betätigt.
11. Regelvorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch
- - einen eine Weiterbewegung des Abtriebsorgans (33) begren zenden Anschlag (45) und
- - einen diesen Anschlag betätigenden Stellantrieb (46).
12. Drosselklappen-Regelvorrichtung mit einer Drosselklappe
(11) zur Zufuhr einer geregelten Luftmenge zu einer Brenn
kraftmaschine, die umfaßt:
- - ein Gehäuse (17) für die Drosselklappe (11),
- - ein mit der Drosselklappe (11) verbundenes erstes Hebel organ (21), das die Drosselklappe in einer Öffnungsrich tung beaufschlagt,
- - ein mit der Drosselklappe verbundenes zweites Hebelorgan (34),
- - eine mit dem ersten Hebelorgan (21) zur Anlage zu brin gende Sperre (41), die das erste Hebelorgan zwingt, eine weitere Öffnung der Drosselklappe (11) zu begrenzen,
- - eine in dem Gehäuse (17) untergebrachte elektrische An triebseinheit mit einem Motor (60), mit einer koaxial zu diesem Motor angeordneten Elektromagnetkupplung (70, 71, 81, 82) sowie mit einem Untersetzungsgetriebe (52, 53, 33), das mit der Kupplung zur Erzeugung einer Antriebs kraft, die größer als eine von der Sperre (41) aufgebrach te Kraft ist, verbunden ist, und
- - ein Drosselklappen-Regelorgan (33a, 33b), das mit dem Untersetzungsgetriebe (52, 53, 33) gekoppelt ist, um mit dem zweiten Hebelorgan (34) zur Anlage zu kommen, wenn das Regelorgan (33a, 33b) zum Öffnen oder Schließen der Drosselklappe arbeitet.
13. Regelvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das Drosselklappen-Regelorgan ein U-förmiges Bauteil
(33, 33a, 33b) umfaßt, das mit der Drosselklappe (11) zu
koppeln ist, wenn das Drosselklappen-Regelorgan zum Öff
nen oder Schließen der Drosselklappe in einer geregelten
Weise arbeitet.
14. Regelvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch
- - einen eine Weiterbewegung des Abtriebsorgans (33) begren zenden Anschlag (45) und
- - einen diesen Anschlag betätigenden Stellantrieb (46).
15. Drosselklappen-Regelvorrichtung mit einem Gehäuse (17),
mit einer Drosselklappe (11), mit einem ersten Drosselklap
pen-Betätigungssystem und mit einem zweiten Drosselklappen-
Betätigungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Drosselklappen-Betätigungssystem umfaßt:
- - ein Gaspedal (72),
- - ein Hebelorgan (21), das mit der Drosselklappe (11) ver bunden ist, um die Drosselklappe in einer Öffnungsrichtung zu beaufschlagen, und
- - eine Sperre (41), die in eine Richtung zum Öffnen der Drosselklappe (11) gegen die Wirkung des ersten Hebelorgans (21) belastet sowie angeordnet ist, um mit dem ersten He belorgan in Abhängigkeit vom Gaspedal (72) zur Begren zung des ersten Hebelorgans zum Öffnen der Drosselklappe innerhalb eines festgesetzten Werts zur Anlage zu kommen, und
daß das zweite Drosselklappen-Betätigungssystem umfaßt:
- - ein zweites Hebelorgan (34), das mit der Drosselklappe (11) verbunden ist,
- - eine in dem Gehäuse (17) untergebrachte Elektromotorein heit (60), die eine Antriebskraft erzeugt,
- - eine mit der Motoreinheit (60) verbundene Elektromagnet kupplung (70, 71, 81, 82) zur Übertragung der genannten An triebskraft in einer vorgegebenen Weise,
- - ein mit der Elektromagnetkupplung verbundenes Unterset zungsgetriebe (52, 53, 33), das die Antriebskraft der Mo toreinheit (60) auf einen gegenüber der Kraft der Sperre (41) größeren Wert erhöht, und
- - ein Regelorgan (33, 33a, 33b), das mit dem Untersetzungs getriebe verbunden ist, um mit dem zweiten Hebelorgan (34) zur Anlage zu kommen, wenn das zweite Betätigungssystem zum Öffnen oder Schließen der Drosselklappe (11) arbeitet.
16. Regelvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das Regelorgan ein U-förmiges Bauteil umfaßt, das
mit der Droselklappe zum Eingriff zu bringen ist, wenn
das zweite Betätigungssystem zum Öffnen oder Schließen
der Drosselklappe in einer geregelten Weise arbeitet.
17. Regelvorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch
- - einen eine Weiterbewegung des Abtriebsorgans (33) be grenzenden Anschlag (45) und
- - einen diesen Anschlag betätigenden Stellantrieb.
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Owner name: DENSO CORP., KARIYA, AICHI, JP |
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