DE19728480A1 - Vorrichtung zum Betätigen einer Drosselklappe im Lufteinlaßkanal eines Dieselmotors - Google Patents

Vorrichtung zum Betätigen einer Drosselklappe im Lufteinlaßkanal eines Dieselmotors

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DE19728480A1
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Hitoshi Takeuchi
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Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen einer Drosselklappe im Lufteinlaßkanal eines Dieselmotors.
Bezüglich des Standes der Technik beschreibt die japanische Offenlegungsschrift Nr. 6-30725 eine Vorrichtung zum Betätigen einer Drosselklappe im Lufteinlaß eines Dieselmo­ tors. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Drosselklappe in dem Lufteinlaßkanal eines Dieselmotors derart angeordnet, daß sie zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung drehbar ist und der Drehwinkel der Drosselklappe von einem Schrittmotor ge­ steuert wird.
Es ist bekannt, daß für einen Dieselmotor keine Zündung benötigt wird; insbesondere, wenn der Motor einmal angelassen ist, kann sein Betrieb automatisch fortgesetzt werden, sofern dem Motor Kraftstoff zugeführt wird. Wenn die Kraftstoffmenge gering ist, wird nur ein entsprechend geringer Teil der zugeführten Luft für die Verbrennung verbraucht. Daher ist zum Steuern der Luftmenge bei einem Dieselmotor keine Drosselklappe erforder­ lich.
Weiter ist ebenfalls bekannt, daß eine Drosselklappe zum Schließen des Lufteinlaßkanals und zum Stoppen der Luftzufuhr vorteilhaft ist, da der Dieselmotor weicher und weniger laut angehalten werden kann, wenn die Luftzufuhr zum Motor unterbrochen wird. Zusätz­ lich ist eine Drosselklappe vorteilhaft, weil der Druck innerhalb des Lufteinlaßkanals in vorteilhafter Weise während der Rezirkulation des Abgases vermindert werden kann, wenn das Innere des Lufteinlaßkanals verschlossen wird.
Es ist daher in hohem Maß vorteilhaft, die Drosselklappe voll zu schließen, um die Luftzu­ fuhr zum Motor zu unterbrechen, wenn beabsichtigt ist, den Motor zu stoppen.
Wenn jedoch im Betätigungssystem der Drosselklappe ein Fehler auftritt, d. h. der Motor des Betätigungssystems deaktiviert wird, sollte die Drosselklappe im Lufteinlaßkanal in ei­ ner offenen Stellung gehalten werden, um mittels eines Notlaufes des Dieselmotors ein Weiterfahren zu ermöglichen. Die Drosselklappe sollte daher in einer offenen Stellung ge­ halten werden, mit der Ausnahme, daß beabsichtigt ist, den Dieselmotor in üblicher Weise abzustellen.
Bezüglich des Schließens der Drosselklappe kommt es aufgrund von Abweichungen oder Fehleinstellungen während der Herstellung des Motors usw. manchmal vor, daß die Dros­ selklappe nicht voll geschlossen werden kann. Dies verursacht ein Problem dahingehend, daß dem Motor Luft zugeführt wird, obwohl beabsichtigt ist, die Drosselklappe voll zu schließen.
Als Gegenmaßnahme zur Lösung dieses Problems wurde in Betracht gezogen, den Betrieb des Schrittmotors eine Zeitlang über den Zeitpunkt hinaus fortzusetzen, zu dem die Dros­ selklappe ihre voll geschlossene Stellung erreicht haben sollte. Wenn jedoch keine Abwei­ chung oder Fehleinstellung vorliegt, bewirkt ein solcher verlängerter Betrieb des Schritt­ motors eine Überlastung des Schrittmotors, da in diesem Fall der Schrittmotor weiterbe­ trieben wird, obwohl die Drosselklappe bereits ihre voll geschlossene Stellung erreicht hat. Dies würde im schlimmsten Fall eine Zerstörung des Schrittmotors bedeuten.
Um die Drosselklappe in ihrer geöffneten Stellung zu halten, mit Ausnahme des Falls, in dem beabsichtigt ist, den Motor zu stoppen, kann in Betracht gezogen werden, eine Feder vorzusehen, die die Drosselklappe elastisch nachgiebig in Öffnungsrichtung vorspannt.
Diesbezüglich ist bekannt, daß zwei Drehmomente auf die Drosselklappe einwirken:
erstens, ein von der in den Lufteinlaßkanal strömenden Luft erzeugtes Drehmoment, das auf die Drosselklappe mit einer Kraft in Schließrichtung wirkt (im folgenden "Strömungs­ moment" oder "T" genannt) und
zweitens, ein Drehmoment, das von der Hemmung des angehaltenen Motors zur Betäti­ gung der Drosselklappe herrührt, d. h. wenn der Motor inaktiv ist und eine Drehung der Drosselklappe hemmt (im folgenden "Hemm-Moment" oder "D" genannt).
Das Hemm-Moment wirkt auf die Drosselklappe selbstverständlich nicht nur, wenn die Drosselklappe in Schließrichtung gedreht werden soll, sondern auch wenn sie in Öffnungs­ richtung gedreht werden soll.
Das Strömungsmoment "T" kann als eine Funktion des Drehwinkels der Drosselklappe in dem Lufteinlaßkanal beschrieben werden, d. h. wenn, ausgehend von der geschlossenen Stellung, der Drehwinkel der Drosselklappe "A" beträgt, dann wird das Strömungsmoment bei diesem Drehwinkel als "T(A)" beschrieben. Ähnlich wird das Maximum von "T" nach­ folgend als "TMAX" beschrieben und der Drehwinkel der Drosselklappe bei "TMAX" wird als "AMAX" bezeichnet.
Das Hemm-Moment "D" kann als Funktion der Umgebungstemperatur des Motors be­ schrieben werden; dieses Drehmoment wird mit abnehmender Temperatur größer.
Wenn die Temperatur "t°C" beträgt, wird das Hemm-Moment als "D(t)" oder einfach als "D" bezeichnet. Das Maximum von "D" wird nachfolgend als "DMAX", das Minimum von "D" wird nachfolgend als "DMIN" beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, daß D bzw. DMAX unabhängig vom Drehwinkel "A" der Drosselklappe ist.
Da die vorstehend erläuterten beiden Drehmomente auf die Drosselklappe wirken, ist es bekannt, eine Feder zum Drängen bzw. Vorspannen der Drosselklappe in die Öffnungsstel­ lung zu verwenden, die die beiden Maximalwerte der Drehmomente überwindet und die Bedingung erfüllt:
S(AMAX) < TMAX + DMAX.
In dieser Bedingung bedeutet "S" das von der Elastizität der Feder verursachte Drehmo­ ment, das eine Funktion des vorstehend beschriebenen Drehwinkels "A" ist und als "S(A)" beschrieben wird. "S(AMAX)" bedeutet das von der Elastizität der Feder bei AMAX hervor­ gerufene Drehmoment.
Eine solche Auslegung der Feder bedeutet, daß eine relativ starke Feder verwendet werden muß, die ein hohes Drehmoment in Öffnungsrichtung der Drosselklappe ausübt, und daß ein Schrittmotor mit hoher Leistung zum Betätigen der Drosselklappe in Schließrichtung notwendigerweise verwendet werden muß, wenn beabsichtigt ist, den Dieselmotor anzuhal­ ten. Dieses Wechselspiel bedeutet eine ungünstige Spirale, da, je stärker der Motor wird, je mehr das Hemm-Moment zunimmt, und dann, um dieses vergrößerte Hemm-Moment zu überwinden, eine höhere Leistung des Motors erforderlich ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Entsprechend liegt eine Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung zum Betätigen ei­ ner Drosselklappe im Lufteinlaßkanal eines Dieselmotors zu schaffen, mit der die vorste­ hend erläutertenden Probleme gelöst werden können. Es soll eine Vorrichtung geschaffen werden, mittels der die Drosselklappe in Schließrichtung betätigbar ist, wenn der Diesel­ motor in üblicher Weise abgestellt werden soll, so daß die Drosselklappe in ihrer voll ge­ schlossenen Stellung sein kann und keine Überlastung des Motors hervorgerufen wird.
Weiter ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Betätigen einer Drossel­ klappe im Lufteinlaßkanal eines Dieselmotors zu schaffen, die die Drosselklappe in geöff­ neter Stellung hält oder sie in geöffnete Stellung bringt, wenn der Motor des Betätigungs­ systems deaktiviert wird oder ein Fehler auftritt.
Mit der Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1 ist eine Lösung für die zweitgenannte Auf­ gabe geschaffen. Die Unteransprüche 2 und 3 sind auf vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch gerichtet.
Der Anspruch 4 kennzeichnet eine weitere Vorrichtung zur Lösung der zweitgenannten Er­ findungsaufgabe.
Der Anspruch 5 ist auf eine Lösung der erstgenannten Aufgabe gerichtet. Mit den Merk­ malen der Unteransprüche 6 bis 12 wird die Vorrichtung gemäß Anspruch 5 in vorteilhaf­ ter Weise weitergebildet.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1 eine Vorderansicht, teilweise aufgebrochen, einer Vorrichtung zum Betä­ tigen einer Drosselklappe im Einlaßkanal eines Dieselmotors entspre­ chend einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine linksseitige Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine rechtsseitige Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in der Ebene A-A,
Fig. 4 eine rechtsseitige Schnittansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 zur Erläu­ terung des Freigabezustandes des Getriebes,
Fig. 5 eine rechtsseitige Schnittansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 zur Erläu­ terung des P-Zustandes des Getriebes,
Fig. 6 eine Schnittansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1, geschnitten in der Ebene B-B,
Fig. 7a und 7b ein schematisches Modell der ersten Ausführungsform,
Fig. 8a und 8b ein schematisches Modell einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 9a und 9b ein schematisches Modell einer dritten Ausführungsform,
Fig. 10 ein Diagramm, das die Beziehungen zwischen der Größe des Drehwin­ kels der Drosselklappe und dem Strömungsmoment zeigt,
Fig. 11 bis 14 schematische Diagramme, die für verschiedene Ausgangsstellungen der Drosselklappe und für verschiedene Federmomente die Beziehung zwischen dem von der Elastizität der ersten Feder hervorgerufenen Mo­ ment und dem Strömungsmoment unter Berücksichtigung des Einflusses des Hemm-Moments zeigen,
Fig. 15 ein schematisches Modell der Drosselklappe im Lufteinlaßkanal, um den Zustand zu erläutern, bei dem die Drosselklappe geschlossen wird, und
Fig. 16 ein schematisches Modell der Drosselklappe im Lufteinlaßkanal, um den Zustand zu erläutern, bei dem die Drosselklappe geöffnet wird.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die erste Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 erläutert.
Bezugnehmend auf Fig. 1, die eine Vorderansicht der Vorrichtung zur Betätigung einer Drosselklappe im Einlaß eines Dieselmotors zeigt, hat ein Grundkörper 1 eine zylindrische Form und innerhalb des Grundkörpers ist der Lufteinlaßkanal 2. Der Lufteinlaßkanal 2 gehört zu einem Teil der Einlaß- bzw. Ansaugleitung des Dieselmotors.
An der linken und der rechten Wand des Grundkörpers 1 ist eine Drosselklappenwelle 3 mittels Lagern (nicht bezeichnet) drehbar gehalten, so daß die beiden Enden der Drossel­ klappe 3 die Wände durchdringen. An beiden Seiten des Grundkörpers 1 ist ein Ansatz 1a und 1b ausgebildet, so daß Dichtungsmaterialien zum Abdichten der Lager angebracht wer­ den können. Von dem Ansatz 1b ausgehend ist ein Gehäuse 1c vorgesehen, das den End­ bereich der Drosselklappenwelle 3 umgibt.
Die Drosselklappenwelle 3 weist eine Drosselklappe 4 auf. In Fig. 6, die eine Schnittan­ sicht der Fig. 1 längs der Linie B-B zeigt, ist eine voll geöffnete Stellung der Drosselklap­ pe 4 mit durchgehenden Linien eingezeichnet, eine voll geschlossene Stellung der Drossel­ klappe 4, d. h. die Stellung beim Abstellen des Motors, ist mittels einer mit zwei Punkten unterbrochenen Linie dargestellt, und die Leerlaufstellung der Drosselklappe 4 ist mit der mit einem Punkt unterbrochenen Lee dargestellt. Während des Betriebs des Dieselmotors wird die Drosselklappe 4 gedreht und in eine Stellung zwischen der voll geöffneten Stel­ lung und der Leerlaufstellung gebracht und dann, wenn der Dieselmotor angehalten wird, wird die Drosselklappe 4 aus der Leerlaufstellung in die voll geschlossene Stellung ge­ dreht.
In Fig. 1 und 2 ist ein erster Hebel 7 mittels einer Mutter 8 an einem Endbereich der Drosselklappenwelle 3 befestigt. Der erste Hebel 7 hat an seinem Umfangsbereich ein Ein­ griffsteil 7a und einen Befestigungsteil 7b. Der Endbereich des Eingriffsteils 7a ist in Rich­ tung des Grundkörpers 1 (gemäß Fig. 1 nach rechts) gebogen und der Endbereich des Be­ festigungsteils 7b ist in entgegengesetzter Richtung zum Eingriffsteil 7a (nach links gemäß Fig. 1) gebogen.
Gemäß Fig. 1 weist der Ansatz 1a eine erste Feder 9 auf, die als Schraubenfeder ausgebil­ det ist und befestigt wird, bevor der erste Hebel 7 an der Drosselklappenwelle 3 befestigt wird. Ein Federhaken 9a ist mit einem Zapfen 10 in Eingriff und der andere Federhaken 9b ist mit dem Endbereich des Eingriffteils 7a des ersten Hebels 7 in Eingriff. Die erste Feder 9 bewirkt eine elastische Kraft, so daß der erste Hebel 7 mit einer Kraft in Richtung der geöffneten Stellung der Drosselklappe 4 (gemäß Fig. 2 in Gegenuhrzeigerrichtung) be­ aufschlagt ist. Die technischen Eigenschaften der Feder 9 werden später genauer erläutert.
Eine Federführung 11 ist zwischen dem ersten Hebel 7 und der ersten Feder 9 drehbar auf die Drosselklappenwelle 3 aufgebracht.
Gemäß Fig. 2 sind zwei Vorsprünge 12 und 13 an beiden Seiten des ersten Hebels 7a an der linken Seite des Grundkörpers 1 vorgesehen.
Ein Vorsprung 12 hat einen ersten Anschlag 14 für die voll geöffnete Stellung der Drossel­ klappe 4. Wie in Fig. 2 durchgehend eingezeichnet, kann der erste Anschlag 18 in Berüh­ rung mit dem Eingriffsteil 17a des ersten Hebels 7 kommen, so daß jegliche weitere Dre­ hung des ersten Hebels 7 in Öffnungsrichtung der Drosselklappe 7 (Gegenuhrzeigerrich­ tung der Fig. 2) gestoppt wird und die Drosselklappe 4 in ihrer voll geöffneten Stellung gestoppt werden kann.
Ganz ähnlich hat der andere Vorsprung 13 einen zweiten Anschlag 15 zum Definieren der voll geschlossenen Stellung der Drosselklappe 4 (siehe die mit der gepunkteten Linie in Fig. 2 gezeigte Stellung). Der zweite Anschlag 15 kann in Berührung mit dem Eingriffsteil 7a des ersten Hebels 7 kommen, so daß jede weitere Drehung des ersten Hebels 7 in Schließrichtung der Drosselklappe 4 (Uhrzeigerrichtung in Fig. 2) gestoppt wird und die Drosselklappe 4 in ihrer voll geschlossenen Stellung gestoppt werden kann (siehe die in Fig. 2 mit der zweipunktigen Linie gezeigten Stellung). Die Berührungsstellung ist einstellbar, indem die Stellung des ersten und/oder des zweiten Anschlags eingestellt wird.
An dem Endbereich des Eingriffsteils 7b des ersten Hebels 7 ist eine Schaltmutter 16 ange­ bracht und an der linken Seite des Grundkörpers 1 ist ein Schalter 17 zum Erfassen der voll geöffneten Stellung der Drosselklappe 4 mittels einer Anschlußschraube 18 derart an­ gebracht, daß er nach vorne in Öffnungsrichtung der Drosselklappe 4 in einer Linie mit der Schaltmutter 16 ausgerichtet ist. Wie in Fig. 2 gezeigt, kann der Schalter 17 die voll geöffnete Stellung der Drosselklappe 4 mittels der Berührung der Schaltmutter 16 mit dem Schaltstößel 17a des Schalters 17 erfassen, wenn die Drosselklappe 4 die voll geöffnete Stellung erreicht. Ein von dem Schalter 17 erzeugte Signal wird dann einer ECU 20 (Mo­ torsteuereinheit, siehe Fig. 1) zugeführt. Die Schaltstellung zwischen der Schaltmutter 16 und dem Schaltstößel 17a kann durch Einstellen der Lage der Schaltmutter 16 einstellbar sein.
In Fig. 1 führt die ECU 20 auf Basis des Signals und weiterer Informationen von unter­ schiedlichen Sensoren und Schaltern (nicht in den Zeichnungen dargestellt) Berechnungen aus und erzeugt das Treibersignal, das der Stellung des Motors 23 entspricht, und für das Steuerventil 40 des EGR-Ventils 33 (später erläutert).
Gemäß Fig. 1 ist ein Deckel 22 am Gehäuse 1c des Grundkörpers 1 befestigt, der den Endbereich des Gehäuses 1c abdeckt. In dem Deckel 22 ist ein Motor 23, der als Schritt­ motor ausgebildet ist, derart angeordnet, daß die Antriebswelle 23a des Motors 23 in das Gehäuse 1c vorsteht. Die Antriebswelle 23a weist an ihrem Endbereich ein Ritzel 24 auf.
Gemäß Fig. 1 und 3, wobei die letztere die rechtsseitige Ansicht der Fig. 1, geschnitten längs der Linie A-A zeigt, ist ein Getriebe 25 zum Übertragen der Antriebskraft des Mo­ tors 23 auf die Drosselklappenwelle 3 an dem rechten Endbereich der Drosselklappenwelle 3 angeordnet. Das Getriebe 25 ist durch ein Übertragungsglied 26 als eine Übertragungs­ einrichtung auf der Motorseite und durch den zweiten Hebel 27 als Übertragungseinrich­ tung auf der Drosselklappenseite gebildet.
Das Übertragungsglied 26 weist in seinem Umfangsbereich einen Verzahnungsbereich 26a und in seinem mittleren Bereich einen Ansatz 26b auf.
Der zweite Hebel 27, der insgesamt U-förmig ausgebildet ist, hat ein Paar von Befesti­ gungsteilen 27a und ein Verbindungsteil 27b. Die ersteren sind beiden Seiten des Übertra­ gungsgliedes 26 zugewandt und mit einem Loch versehen (in den Zeichnungen nicht darge­ stellt) und das letztere verbindet die Befestigungsteile 27a. Der zweite Hebel 27 und das Übertragungsglied 26 sind auf der Drosselklappenwelle 3 derart angeordnet, daß das Über­ tragungsglied 26 innerhalb des zweiten Hebels 27 angeordnet ist. Die Drosselklappenwelle 3 ist durch das Übertragungsglied 26 durchgesteckt, so daß die Drosselklappenwelle 3 un­ abhängig von dem Übertragungsglied 26 drehbar ist, und der zweite Hebel 27 ist mittels der Mutter 21 an der Drosselklappenwelle 3 befestigt, so daß der zweite Hebel 27 verhindert, daß sich das Übertragungsglied 26 von der Drosselklappenwelle 3 löst.
Zwischen dem Ansatz 26b und der Drosselklappenwelle 3 ist ein Lager (nicht dargestellt) vorgesehen und zwischen dem Befestigungsteil 27b und dem Ansatz 26b ist eine Scheibe (nicht dargestellt) vorgesehen.
Der Verzahnungsbereich 26a des Übertragungsgliedes 26 kämmt mit dem Ritzel 24 der Antriebswelle 23a des Motors 23 und an der dem Verzahnungsbereich 26a gegenüberliegen­ den Seite ist eine Ausnehmung 28 derart ausgebildet, daß der Verbindungsteil 27b des zweiten Hebels 27 um einen bestimmten Winkel relativ drehbar ist.
Auf dem Ansatz 26b des Übertragungsgliedes 26 ist vor Befestigung des zweiten Hebels 27 auf der Drosselklappenwelle 3 mittels eines Paars von Federführungen 30 eine zweite Feder 29 angeordnet, die durch eine Schraubenfeder gebildet ist. Ein Federhaken 29a der zweiten Feder 29 ist an einem Zapfen 31 befestigt, und der andere Federhaken 29b ist an dem Verbindungsteil 27b des zweiten Hebels 27 befestigt.
Die zweite Feder 29 bewirkt eine elastische Kraft derart, daß das Übertragungsglied 26 mit einer Kraft in Öffnungsrichtung der Drosselklappe 4 (Uhrzeigerrichtung in Fig. 3) beauf­ schlagt ist und ähnlich der zweite Hebel 27 mit einer Kraft in Schließrichtung der Drossel­ klappe 4 (Gegenuhrzeigerrichtung in Fig. 3) beaufschlagt ist. Das durch die Elastizität der zweiten Feder 29 hervorgerufene Moment ist größer als das durch die erste Feder 9 her­ vorgerufene und ist kleiner als das Drehmoment des Übertragungsgliedes 26 während des Antriebs des Motors 23. Deshalb kann, wie in Fig. 3 dargestellt, die konstante Berührung des Verbindungsteils 27b des zweiten Hebels 27 mit der Wand 28a (Seitenwand in Schließ­ richtung der Drosselklappe 4) der Ausnehmung 28 normalerweise aufrecht erhalten wer­ den.
Ein solcher Berührungszustand wird "P-Zustand" der Übertragung bzw. des Getriebes 25 genannt.
Gemäß Fig. 1 ist ein EGR-Ventil 23 zum Rückführen bzw. Rezirkulieren des Abgases im unteren Teil des Lufteinlaßkanals 2 vorgesehen. Das EGR-Ventil 33 hat ein Ventil bzw. ein Ventilglied 36, das den Ventilsitz 35 am Endbereich der EGR-Gasleitung 34 zu dem Lufteinlaßkanal 2 hin öffnet oder schließt. Wenn in die Unterdruckkammer 38 eingeleiteter Unterdruck kleiner ist als die elastische Kraft der Membranfedern 39, ist das Ventil 36 ge­ schlossen; bei gegenteiligen Bedingungen ist das Ventil 36 offen. Die Unterdruckkammer kann mit der Atmosphäre oder einer Unterdruckquelle verbunden werden, indem das Steuerventil 40 entsprechend angesteuert wird. Die Umschaltung des Steuerventils 40 ge­ schieht entsprechend dem Ausgangssignal der ECU 20, d. h., wenn die ECU 20 entschei­ det, daß das Einleiten von EGR-Gas unnötig ist, wird die Unterdruckkammer 38 mit der Atmosphäre verbunden; entsprechend wird die Unterdruckkammer 38 nicht mit Unterdruck beaufschlagt und das Ventil 36 wird durch die elastische Kraft der Membranfeder 39 ge­ schlossen. Folglich ist die Verbindung zwischen der EGR-Gasleitung 34 und dem Luftein­ laßkanal 2 unterbrochen. Wenn dagegen die ECU 20 entscheidet, daß das Einleiten von EGR-Gas notwendig ist, wird die Unterdruckkammer 38 an die Unterdruckquelle ange­ schlossen und die Unterdruckkammer 38 mit Unterdruck beaufschlagt, so daß das Ventil 36 durch den Unterdruck in der Unterdruckkammer 38 geöffnet wird. Als Folge wird eine Verbindung zwischen der EGR-Gasleitung 34 und dem Lufteinlaßkanal 2 hergestellt. Wenn der Druck des EGR-Gases größer ist als der der in dem Lufteinlaßkanal 2 strömenden Luft, wird EGR-Gas in den Lufteinlaßkanal 2 eingeleitet und es entsteht ein Gasgemisch, das dem Dieselmotor zugeführt wird. Wenn mehr EGR-Gas eingeleitet werden soll oder es schneller eingeleitet werden soll, ist dies in einfacher Weise möglich, indem die Dros­ selklappe 4 geschlossen wird, so daß der Luftdruck in dem Lufteinlaßkanal 2 abnimmt.
Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zum Betätigen einer Drosselklappe 4 des Einlaßkanals 2 eines Dieselmotors soll der P-Zustand, nämlich die Berührung zwischen dem Verbindungsteil 27b des zweiten Hebels 27 und der Wand 28a der Ausnehmung 28 während des Betriebs des Dieselmotors aufrecht erhalten werden. Das bedeutet, daß das Übertragungsglied 26 und der zweite Hebel 27 miteinander verbunden (in Eingriff) sind (dargestellt in Fig. 3 und 4). Ein schematisches Modell ist in Fig. 7a dargestellt.
Wenn der Motor 23 in diesem Zustand (im P-Zustand) aktiviert wird, wird seine Antriebs­ kraft von dem Ritzel 24 der Antriebswelle 23a über das Übertragungsglied 26 und den zweiten Hebel 27 auf die Drosselklappenwelle 3 übertragen und die Drosselklappe 4 kann in dem Lufteinlaßkanal 2 gedreht werden.
Die Drosselklappe 4 wird voll geöffnet, wenn der Dieselmotor unter bestimmten Lasten betrieben wird (in Fig. 6 mit der ausgezogenen Linie dargestellt) und wird während des Leerlaufs des Dieselmotors (durch die einpunktig unterbrochene Linie dargestellt) weniger weit geöffnet. Die Drosselklappe wird voll geschlossen, wenn der Dieselmotor angehalten bzw. abgestellt werden soll (durch die zweipunktig unterbrochene Linie dargestellt).
Wenn der Dieselmotor während des normalen Betriebs gestoppt werden soll, wird die Drosselklappe 4 von dem Motor 23 in Schließrichtung gedrängt und am Ende kommt der Eingriffsteil 7a in Berührung mit dem zweiten Anschlag 15 (durch die zweipunktig unter­ brochene Linie in Fig. 2 dargestellt), und dann erreicht die Drosselklappe 4 ihre voll ge­ schlossene Stellung (siehe Fig. 4).
Wenn der Motor 23 ein klein wenig mehr (beispielsweise 5 Schritte oder ähnlich) betrie­ ben wird, nachdem die Drosselklappe 4 ihre voll geschlossene Stellung erreicht hat, behält der zweite Hebel 27 wegen der Berührung des Eingriffteils 7a mit dem zweiten Anschlag 15 seine Stellung bei, d. h., daß der zweite Hebel 27 sich nicht mehr drehen kann. Das Übertragungsglied 26 dagegen dreht sich in Schließrichtung der Drosselklappe 4 gegen das durch die Elastizität der zweiten Feder 29 (Fig. 5) verursachte Drehmoment. Ausgehend davon wird, wie in Fig. 5 und 7b dargestellt, das Getriebe 25 in einen Zustand gebracht, in dem der P-Zustand aufgehoben ist. Der Zustand, in dem das Übertragungsglied 26 und der zweite Hebel 27 frei von einem gegenseitigen Eingriff voneinander getrennt (freigege­ ben) sind, wird "Freigabe-Zustand" genannt.
Die Drosselklappe 4 kann fehlerlos voll geschlossen werden und, falls zwischen der Dros­ selklappe 4 und dem Motor 23 eine Abweichung im Betätigungsausmaß ist, kann diese in dem Wechsel von P-Zustand zum Freigabe-Zustand absorbiert werden, so daß keine Über­ lastung oder ein Blockieren des Motors 23 verursacht wird.
Wenn ein Stoß der Drosselklappe 4 in Richtung einer Öffnungsstellung aufgrund der Kolli­ sion des Eingriffsteils 7a mit dem zweiten Anschlag 15 stattfindet, wird des weiteren der zweite Hebel 27 zeitweilig in Öffnungsrichtung der Drosselklappe 4 drehen und dabei der Elastizität der zweiten Feder 29 widerstehen, und dann kann der Stoß in der Drehbewe­ gung aufgenommen werden, so daß er keine Überlastung oder ein Blockieren des Motors 23 hervorruft. Bezüglich der Verminderung der Anzahl der Teile ist es vorteilhaft, daß nur eine erste Feder, nämlich die zweite Feder 29, die als Feder auf der Motorseite und der Drosselklappenseite wirkt, in der Position zwischen dem Übertragungsglied 26 und dem zweiten Hebel 27 vorgesehen ist, verglichen mit dem Fall, daß zwei unabhängige Federn entsprechend vorgesehen sind.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11 die technischen Eigen­ schaften der ersten Feder 9 dieser Ausführungsform erläutert.
Verschiedene Buchstaben bzw. Zeichen werden wie folgt definiert:
Die Größe des Drehwinkels der Drosselklappe im Lufteinlaßkanal wird mit "A" bezeich­ net. Wenn die Drosselklappe 4 voll geschlossen ist, wird "A" mit "0°" oder "A0" bezeich­ net. Normalerweise hat die Drosselklappe 4 eine Schrägstellung, wenn sie ihre voll ge­ schlossene Stellung erreicht (in Fig. 6 gezeigt), dann kann der Bereich "A" dieser Ausfüh­ rungsform definiert werden von "0°" bis "80°" oder "A0" bis "A80". Der Wert des Dreh­ winkels der Drosselklappe 4 in ihrer Leerlaufstellung wird mit "A1" bezeichnet.
Das durch die Elastizität der ersten Feder 9 hervorgerufene Drehmoment bei "A" wird mit "S(A)" bezeichnet.
Das Strömungsmoment bei "A" wird mit "T(A)" bezeichnet. T(A) liegt bei dieser Ausfüh­ rungsform zwischen T(0) und T(80).
Das Strömungsmoment ändert sich in jedem Fall, beispielsweise mit dem Durchmesser der Drosselklappe 4, der Konfiguration der Drosselklappe 4 usw. In Fig. 10 sind drei Beispie­ le von Strömungsmomenten für verschiedene Fälle mit einer durchgezogenen Linie "a" mit einer durchgezogenen "b" und einer durchgezogenen Linie "c" gezeigt.
Die durchgezogene Linie "a" ergibt sich bei einem Durchmesser der Drosselklappe von 70 mm und einer Luftströmung von 200 g/s.
Die durchgezogene Linie "b" ergibt sich bei einem Durchmesser der Drosselklappe von 60 mm und einer Luftströmung von 150 g/s.
Die durchgezogene Linie "c" ergibt sich bei einem Durchmesser der Drosselklappe von 50 mm und einer Luftströmung von 100 g/s.
Das maximale Strömungsmoment wird mit "TMAX" bezeichnet und die Größe des Drehwin­ kels der Drosselklappe 4 bei "TMAX" wird als "AMAX" bezeichnet. In Fig. 10 zeigen die durch einen Punkt unterbrochenen Linien die Maximalpunkte "TMAX" bei den Winkeln "AMAX".
Das Hemm-Moment des deaktivierten Motors 23 bei der Temperatur "t°C" wird mit "D(t)" bezeichnet. Ähnlich wird das maximale Hemm-Moment mit "DMAX" und das mini­ male Hemm-Moment mit "DMIN" bezeichnet.
Normalerweise liegt die Temperatur um den Motor herum zwischen -30°C und 120°C. -30°C gibt DMAX.
Die Elastizität der Feder 9 ist derart, daß auf den ersten Hebel 7 in Richtung der Drossel­ klappe 4 ein Drehmoment mit den folgenden Bedingungen ausgeübt wird:
S(A0) < T(A0) + DMAX, und
S(AMAX) < TMAX + DMAX.
Die erste Bedingung bedeutet folgendes:
Wenn im Motor 23 ein Fehlfunktion oder ähnliches vorliegt und wenn die Drosselklappe 4 voll geschlossen ist, hat die Drosselklappe 4 gemäß Fig. 11 die Tendenz zu öffnen, da das von der ersten Feder 9 verursachte Moment (im folgenden als Federmoment bezeichnet), nämlich S(A0) größer ist als die Summe aus Strömungsmoment T(A0) und Hemm-Moment "DMAX".
Der Pfeil "OP" in Fig. 11 zeigt diese Situation. Das von dem Motor 23 verursachte Hemm-Moment muß dem Strömungsmoment hinzuaddiert werden, um ein Widerstandsmo­ ment gegen das Federmoment auszuüben, da dieses Drehmoment ein Widerstandsmoment gegen die Drehung der Drosselklappe 4 bildet. Da das Drehmoment zur Öffnung der Dros­ selklappe 4 (Federmoment S) größer ist als die Summe der beiden anderen Momente (Strö­ mungsmoment T und Hemm-Moment D), wird die Drosselklappe 4 geöffnet. Die Öff­ nungsbewegung hält an, bis das Federmoment S gleich der Summe der beiden anderen Momente wird, nämlich "S(A1) = T(A1) + D" bzw. für D = DMAX zu "S(A1) = T(A1) + DMAX" (in Fig. 11 durch den Punkt "a1" dargestellt). Mit anderen Worten kann die Drosselklappe 4 nicht mehr weiter geöffnet werden, wenn das Federmoment gleich den an­ deren beiden Momenten wird, und die Drosselklappe 4 wird in dieser Stellung gehalten. Dies ermöglicht einen Notlauf des Dieselmotors, da die Drosselklappe in ihrer geöffneten Stellung gehalten wird.
Das Federmoment muß also größer sein als die beiden anderen Momente (Strömungsmo­ ment und Hemm-Moment), wenn die Drosselklappe 4 voll geschlossen ist, um die Drossel­ klappe 4 zu öffnen. Weiter muß sich die Drosselklappe 4 öffnen, selbst wenn das maxima­ le Hemm-Moment DMAX auf die Drosselklappe 4 wirkt; deshalb muß die erstere Bedingung erfüllt sein.
Die letztere Bedingung bedeutet folgendes: Wenn beabsichtigt ist, die Drosselklappe 4 vollständig zu öffnen, wenn "TMAX" auf sie wirkt, dann muß das ausgeübte Federmoment größer sein als "TMAX + DMAX". Wie jedoch bereits erläutert, ist dies sehr nachteilig, da dafür ein leistungsstärkerer Motor benötigt werden würde. Wenn das von der Feder 9 ver­ ursachte Moment kleiner ist als "TMAX + DMAX", tritt ein solcher Nachteil nicht auf.
Bezüglich "S(AMAX)" ist es vorteilhafter, wenn S(AMAX) so klein wie möglich ist, solange beide der oben beschriebenen Bedingungen erfüllt sind. Deshalb kann ein wesentlich leistungsschwächerer Motor verwendet werden.
Was bei dieser Ausführungsform hauptsächlich in Betracht gezogen werden sollte, ist der Bereich zwischen A0 und AMAX, da die Drosselklappe 4 in einer geöffneten Stellung gehal­ ten werden muß, mit Ausnahme des Falls, bei dem der Dieselmotor absichtlich gestoppt wird. Deshalb ist die erstere Bedingung unumgänglich notwendig.
Nun wird ein weiterer Fall erläutert. Wenn im Motor 23 eine Fehlfunktion oder ähnliches vorliegt, und die Drosselklappe 4 sich bei oder nahe AMAX befindet, dann ist das Federmo­ ment S kleiner als das Strömungsmoment und die Drosselklappe 4 hat die Tendenz zu schließen. Diese Situation ist durch den Pfeil CL in Fig. 11 dargestellt. Gleichzeitig wirkt das Hemm-Moment des Motors 23 derart, daß es einer Drehung in Schließrichtung der Drosselklappe 4 widersteht. Die Drosselklappe 4 bewegt sich weiter in Schließrichtung bis das Schließmoment, nämlich "T(A) - D" bzw. für D = DMIN das Schließmoment "T(A) - DMIN" gleich dem Federmoment S(A) wird, das auf die Drosselklappe 4 als entgegenge­ richtetes Moment (Öffnungsrichtung) wirkt. Wenn diese beiden gegeneinander wirkenden Drehmomente gleich werden, dreht sich die Drosselklappe 4 nicht mehr weiter in Schließ­ richtung und bleibt bei "A2" stehen. Diese Bedingung ist durch den Punkt "a2" in Fig. 11 dargestellt.
Wenn die Fehlfunktion des Motors 23 oder ähnliches auftritt, wenn sich die Drosselklappe zwischen A3 und A80 befindet, bleibt die Drosselklappe 4 irgendwo zwischen A3 und A4 in Fig. 11 und naturgemäß ergibt sich in einem solchen Fall kein ernstes Problem, da die Drosselklappe 4 in entsprechendem Ausmaß geöffnet ist und ein Notlauf des Dieselmotors möglich ist.
Bezugnehmend auf Fig. 12 wird nun ein zweites Dimensionierungsbeispiel der Feder 9 er­ läutert.
Bei dieser Ausführungsform ist die erste Feder 9 derart, daß die folgenden beiden Bedin­ gungen erfüllt sind.
erstens: S(A1) < T(A1) + DMAX, wobei "A1" die Größe des Drehwinkels der Drossel­ klappe ist, wenn sich die Drosselklappe 4 in Leerlaufstellung befindet.
zweitens: S(AMAX) < TMAX + DMAX.
Die erstere Bedingung bedeutet folgendes. Wenn die Fehlfunktion des Motors 23 oder ähn­ liches bei voll geschlossener Drosselklappe 4 auftritt, hat die Drosselklappe die Neigung, sich zu öffnen, da das Federmoment größer als das Strömungsmoment ist (durch den Pfeil OP in Fig. 12 dargestellt). Gleichzeitig wirkt das Hemm-Moment D so, daß es zum Strö­ mungsmoment addiert werden muß. Wenn die Drosselklappe 4 in die Leerlaufstellung ge­ langt, ist das Federmoment weiterhin größer als das entgegenwirkende Drehmoment, näm­ lich das Strömungsmoment T(A1) und das Hemm-Moment D. Daher wird die Drosselklap­ pe 4 weiter geöffnet. Danach gleichen sich die entgegenwirkenden Momente aus und die Drosselklappe 4 bleibt bei A1 stehen. Diese Bedingung ist durch den Punkt "a1" in Fig. 11 dargestellt, wenn das maximale Hemm-Moment DMAX wirkt. Das bedeutet, daß sich die Drosselklappe 4 weiter öffnet als auf den Leerlaufwinkel und deshalb kann der Notlauf des Dieselmotors verläßlich sichergestellt werden.
Da die anderen Merkmale mit Ausnahme des vorstehend beschriebenen Punktes im wesent­ lichen die gleichen sind wie bei der ersten Ausführungsform unterbleibt eine weitere Erklä­ rung.
Anhand der Fig. 13 wird im folgenden die dritte Dimensionierung der Feder 9 erläutert.
Bei dieser Ausführungsform ist die erste Feder 9 derart dimensioniert, daß die folgenden beiden Bedingungen erfüllt sind:
erstens: S (A) < T(A) - DMIN und
zweitens: S (AMAX) < TMAX + DMAX.
Die erstere Bedingung bedeutet folgendes: Wenn die Fehlfunktion des Motors 23 oder ähn­ liches stattfindet, wenn die Drosselklappe 4 sich bei "A2" befindet, dann ist das Federmo­ ment bei "A2", nämlich S(A2) kleiner als das Strömungsmoment bei "A2", nämlich T(A2). Die Drosselklappe 4 neigt also dazu sich zu schließen. Da aber bei einer Drehnei­ gung das Hemm-Moment D wirksam wird, ist die Bedingung T(A2) = S(A2) + D gege­ ben. Dies bedeutet, daß die Drosselklappe 4 sich nicht dreht und in ihrer Stellung gehalten wird. Verglichen mit den beiden vorstehend erläuterten ersten und zweiten Ausführungs­ beispielen kann die Drosselklappe 4 ihre Stellung beibehalten und dreht sich nicht in Schließrichtung, obwohl die Fehlfunktion unter Umständen bei einem Drehwinkel auftritt, in denen ein relativ starkes Strömungsmoment auf die Drosselklappe 4 ausgeübt wird.
Das Federmoment S soll größer als das Strömungsmoment T(A) abzüglich des minimalen Hemm-Momentes DMIN sein. Hierdurch wird gewährleistet, daß das Federmoment S stets größer als der größtmögliche Wert von T(A) - D ist.
Da die anderen Merkmale mit Ausnahme des vorstehend erläuterten Punktes im wesentli­ chen die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform sind, unterbleibt eine weitere Erklä­ rung.
Im folgenden wird anhand der Fig. 14 bis 16 ein viertes Dimensionierungsbeispiel erläu­ tert:
Bei dieser Ausführungsform ist die erste Feder 9 derart dimensioniert, daß die folgenden beiden Bedingungen erfüllt sind.
erstens: S (A) < T(A) und
zweitens: S (AMAX) < TMAX + DMAX.
Die erstere Bedingung bedeutet folgendes:
Zunächst wird die Bedingung S(A) < T(A) betrachtet. Wenn der Motor 23 oder ähnliches in diesem Fall eine Fehlfunktion hat, ist das Strömungsmoment T(A) größer als das Feder­ moment S(A) und die Drosselklappe 4 neigt dazu sich zu schließen. Gleichzeitig wirkt das Hemm-Moment D derart, daß es der Drehung der Drosselklappe 4 in ihre Schließrichtung entgegenwirkt. In diesem Fall ist das in Schließrichtung wirkende Drehmoment das Strö­ mungsmoment T(A). Und die in Öffnungsrichtung wirkenden Momente sind das Federmo­ ment S(A) und das Hemm-Moment D des Motors 23. Die Situation ist in Fig. 15 gezeigt. Es herrscht ein Gleichgewicht der Drehmomente ohne daß es zu einer Drehung der Dros­ selklappe kommt solange |D| < |DMAX| ist. Das Hemm-Moment D wirkt in Öff­ nungsrichtung.
Im Gegensatz dazu wird nun die Bedingung S(A) < T(A) betrachtet. Wenn der Motor 23 oder ähnliches in diesem Fall eine Fehlfunktion hat, ist das Federmoment S(A) größer als das Strömungsmoment T(A) und die Drosselklappe 4 tendiert zur Öffnung. Gleichzeitig wirkt das Hemm-Moment D derart, daß es der Drehung der Drosselklappe 4 in Öffnungs­ richtung entgegenwirkt. In diesem Fall sind die in Schließrichtung wirkenden Momente das Strömungsmoment T(A) und das Hemm-Moment D des Motors 23. Das in Öffnungsrich­ tung wirkende Moment ist das Federmoment S(A). Diese Situation ist in Fig. 16 darge­ stellt. D.h. es besteht ein Gleichgewicht der Momente ohne daß es zu einer Drehung der Drosselklappe kommt, solange |D| < |DMAX| ist. Das Hemm-Moment D wirkt in Schließrichtung.
Weiter wird die bereits bei der ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf Fig. 11 er­ läuterte Bedingung erneut betrachtet. Wenn in Fig. 11 die Drosselklappe 4 voll geschlos­ sen ist und aufgrund des Federmoments der ersten Feder 9 (durch den Pfeil OP in Fig. 11 gezeigt) geöffnet wird, ist das Federmoment S(A) immer größer als die Summe aus dem Strömungsmoment T(A) und dem Hemm-Moment DMAX, solange die Drosselklappe 4 nicht den Punkt "a1" erreicht. Dies bedeutet, daß die in Fig. 16 dargestellte Bedingung gegeben ist. Im Punkt "a1" besteht ein Gleichgewicht der Drehmomente, so daß "T(A) = S(A) + DMAX" ist. Das Hemm-Moment D wirkt in Schließrichtung.
Diese drei Betrachtungen führen zu dem Ergebnis, daß es vorteilhaft ist, die erste Feder 9 derart auszulegen, daß die Bedingungen S(A) < T(A) und S(AMAX) < TMAX + DMAX er­ füllt sind, da die Bedingung S(A) < T(A) ermöglicht, daß das Hemm-Moment D ständig in Schließrichtung wirkt und als Folge die Eingriffseite zwischen dem Ritzel 24 und dem Verzahnungsbereich 26a des Übertragungsgliedes 26 (in Fig. 3 dargestellt) konstant gehalten werden kann. Dies bedeutet, daß während des Haltens der Drosselklappe 4 in ei­ ner bestimmten Stellung eine Änderung des Spiels zwischen dem Ritzel 24 und dem Ver­ zahnungsbereich 26a, das die Genauigkeit der Steuerung nachteilig beeinflußt, nicht auf­ tritt.
Da andere Merkmale mit Ausnahme des vorstehend erklärten Punktes im wesentlichen die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform sind, werden weitere Erklärungen unterlas­ sen.
Im folgenden wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 8 erläutert. In Fig. 8a ist der P-Zustand des Getriebes dargestellt und in Fig. 8b ist der Freigabe-Zustand des Getriebes 25 dargestellt.
Da diese Ausführungsform eine Abänderung der vorstehend erläuterten Ausführungsform ist, werden nur die veränderten Merkmale erläutert, und die gleichen oder im wesentlichen gleichen Merkmale werden weggelassen.
Bei dieser Ausführungsform ist die erste Feder 9 zwischen dem Übertragungsglied 26 und dem Grundkörper 1 vorgesehen, so daß ein von der ersten Feder 9 hervorgerufenes Dreh­ moment in Öffnungsrichtung der Drosselklappe 4 wirkt. Bei dieser Ausführungsform kann die Elastizität der ersten Feder 9 auch der Elastizität der zweiten Feder 29 hinzuaddiert werden, die als eine Feder auf der Motorseite wirkt. Das Zurückgehen von einem Frei­ gabe-Zustand zu dem P-Zustand kann leichter erreicht werden, nachdem die Drosselklappe 4 ihre voll geschlossene Stellung erreicht hat.
Im folgenden wird eine dritte bevorzugte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Fig. 9 erläutert. Diese Ausführungsform ist eine weitere Abänderung der zweiten Ausführungsform.
In Fig. 9a ist der P-Zustand des Getriebes dargestellt und in Fig. 9b ist der Freigabe-Zu­ stand des Getriebes 25 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die zweite Feder 29 zwischen dem ersten Hebel 7 und dem Grundkörper 1 vorgesehen, so daß das von der Elastizität der zweiten Feder 29 hervorgerufene Drehmoment in Schließrichtung der Dros­ selklappe 4 wirkt. Bei dieser Ausführungsform wirkt die Elastizität der ersten Feder 9 als Feder auf der Motorseite und die Elastizität der zweiten Feder 29 als Feder auf der Dros­ selklappenseite. Die elastische Kraft der ersten Feder 9 ist größer als die der Feder 29 und kleiner als die Antriebskraft bzw. das Antriebsmoment des Motors 23.
Bei allen beschriebenen Ausführungsformen kann alternativ oder zusätzlich zwischen dem Übertragungsglied 26 und der durch den ersten Hebel 7, die Drosselklappenwelle 3 und dem zweiten Hebel 27 gebildeten Übertragungsbaugruppe eine nicht dargestellte weitere Feder angeordnet werden, die den zweiten Hebel 27 bei nicht in einer Endstellung befind­ licher Drosselklappe 4 frei von einer Anlage am Übertragungsfeld 26 hält.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Betätigen einer Drosselklappe (4) im Lufteinlaßkanal (2) eines Dieselmotors, enthaltend:
einen Motor (23), der eine Antriebskraft zum Betätigen der drehbar in dem Luftein­ laßkanal angeordneten Drosselklappe erzeugt,
eine Feder (9), die die Drosselklappe (4) elastisch mit einem Drehmoment in Öffnungsrichtung beaufschlagt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Feder (9) folgende Bedingungen erfüllt: S(A0) < T(A0) + DMAX und
S(AMAX) < TMAX + DMAX,wobei mit "A" die Größe des Drehwinkels der Drosselklappe bezeichnet ist,
mit "A0" der Wert von "A" bei voll geschlossener Drosselklappe,
mit "S(A)" das durch die Elastizität der Feder (9) hervorgerufene Drehmoment bei "A"
mit "T(A)" das bei "A" auf die Drosselklappe wirkende Strömungsmoment
mit "DMAX" das maximale Hemm-Moment des Motors (23),
mit "TMAX" das maximale Strömungsmoment, und
mit "AMAX" die Größe des Drehwinkels bei "TMAX".
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (9) die folgen­ de Bedingung erfüllt: S(A1) < T(A1) + DMAX,wobei der Wert von A bei in Leerlaufstellung befindlicher Drosselklappe (4) mit "A1" bezeichnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (9) die folgende Bedingung erfüllt: S(A) < T(A) - DMIN,wobei mit "DMIN" das minimale Hemm-Moment des Motors (23) bezeichnet ist.
4. Vorrichtung zum Betätigen einer Drosselklappe (4) in dem Lufteinlaßkanal (2) eines Dieselmotors, enthaltend:
einen Motor (23), der eine Antriebskraft zum Betätigen der drehbar in dem Luftein­ laßkanal (2) angeordneten Drosselklappe (4) erzeugt, und
eine Feder (9), die die Drosselklappe (4) elastisch mit einem Drehmoment in Öff­ nungsrichtung beaufschlagt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Feder (9) folgende Bedingungen erfüllt: S(A) < T(A), und
S(AMAX) < TMAX + DMAX,wobei mit "A" die Größe des Drehwinkels der Drosselklappe (4) in dem Lufteinlaß­ kanal (2) bezeichnet wird,
mit "S(A)" das durch die Elastizität der Feder (9) bei "A" hervorgerufene Drehmoment
mit "T(A)" das bei "A" auf die Drosselklappe (4) wirkende Strömungsmoment,
mit "TMAX" das maximale Strömungsmoment,
mit "AMAX" die Größe des Drehwinkels der Drosselklappe (4) bei "TMAX", und
mit "DMAX" das maximale Hemm-Moment.
5. Vorrichtung zum Betätigen einer Drosselklappe (4) im Lufteinlaßkanal (2) eines Die­ selmotors enthaltend:
einen Motor (23), der ein Antriebsmoment zum Bewegen der Drosselklappe (4) zwischen einer voll geöffneten Stellung und einer voll geschlossenen Stellung erzeugt, und
ein Getriebe (25) zum Übertragen des Antriebsmoments des Motors (23) auf die Drosselklappe (4),
dadurch gekennzeichnet, daß
das Getriebe (25) ein erstes Übertragungsglied (26) auf der Motorseite und ein zweites Übertragungsglied (7, 3, 27) auf der Drosselklappenseite enthält, wobei beide Übertragungsglieder relativ zueinander beweglich miteinander verbunden sind,
daß während einer Bewegung des ersten Übertragungsgliedes eine Relativstellung zwischen dem ersten und dem zweiten Übertragungsglied mittels der Elastizität wenigstens einer Feder (9, 29), aufrechterhalten wird, und
daß bei einer Schließbewegung der Drosselklappe (4) das erste Übertragungsglied (26) relativ zu dem zweiten Übertragungsglied (7, 3, 27) durch Überwinden der Elastizität der wenigstens einen Feder (9, 29) bewegbar ist, wenn das zweite Übertragungsglied bei voll geschlossener Stellung der Drosselklappe an einem Anschlag (15) anliegt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Übertragungsglie­ der (26; 7, 3, 27) in Schließrichtung der Drosselklappe (4) von einer Feder (29) in gegen­ seitiger Anlage gehalten sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Übertra­ gungsglieder (26, 7, 3, 27) relativ zueinander von zwei Federn (9, 29) gehalten sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Öffnungsrichtung der Drosselklappe (4) wirkende Feder (9) zwischen dem zweiten Über­ tragungsglied (7, 3, 27) und einem Grundkörper (1) der Vorrichtung angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Öffnungsrichtung der Drosselklappe (4) wirksame Feder (9) zwischen dem ersten Übertra­ gungsglied (26) und einem Grundkörper (1) der Vorrichtung angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9 und 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die in Öffnungsrichtung der Drosselklappe (4) wirksame Feder (9) die die Bedin­ gungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 erfüllende Feder ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Schließrichtung der Drosselklappe (4) wirksame Feder (29) zwischen dem zweiten Über­ tragungsglied (7, 3, 27) und dem ersten Übertragungsglied (26) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Schließrichtung der Drosselklappe (4) wirksame Feder (29) zwischen dem zweiten Über­ tragungsglied (7, 3, 27) und einem Grundkörper (1) der Vorrichtung angeordnet ist.
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