DE19811597A1

DE19811597A1 - Drosselvorrichtung mit Luftströmungskompensationsfunktion

Info

Publication number: DE19811597A1
Application number: DE19811597A
Authority: DE
Inventors: Noriyasu Kihara; Noboru Kitahara; Makoto Kio
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 1998-09-24
Also published as: US6003490A; JPH10259741A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drosselvorrichtung für eine Brennkraftmaschine.

Drosselvorrichtungen mit einer Drehdrosselklappe sind bekannt, wie in den Druckschriften JP 48-41 916 U, JP 53-142 617 U und JP 1-85 433 U offenbart ist. Diese Vorrichtungen zielen darauf ab, die Strömungsrate einer in einem Einlaßluftkanal strömenden Ein laßluft einzustellen, indem die Form einer Drosselklappe gemäß einem Öffnungsgrad der Drehdrosselklappe verändert wird. Die Strömungsrate der in die Drosselvorrichtung strömenden Einlaß luft wird durch einen Luftströmungsmesser gemessen.

In den letzten Jahren ist ein Wunsch für eine Größenreduktion eines Einlaßluftsystems aufgrund einer Montage eines Luftströ mungsmessers in der Nähe der Drosselklappe entstanden. Stromauf wärts von und in der Nähe der Drosselklappe ist jedoch die Strö mungsgeschwindigkeit der an der stromaufwärtigen Seite der Dros selklappe strömenden Einlaßluft höher als die der an ihrer stromabwärtigen Seite strömenden Einlaßluft. Die Strömungsge schwindigkeit der Einlaßluft ist nämlich entsprechend einer Po sition in einem Abschnitt des Einlaßluftkanals unterschiedlich. Daher ist es schwierig, mit dem in der Nähe der Drosselklappe und stromaufwärts davon angeordneten Luftströmungsmesser die Strömungsrate der Einlaßluft mit hoher Genauigkeit zu messen. Wenn weiterhin die Einlaßluft auf die Drosselklappe trifft, wird die Luftströmung in der Umgebung der stromaufwärtigen Hälfte der Drosselklappe turbulent, wodurch eine Wirbelströmung erzeugt wird. Somit ist es schwierig, die Strömungsrate der Einlaßluft mit einer hohen Genauigkeit zu messen.

Die vorstehend erwähnten Drosselvorrichtungen zielen darauf ab, die Strömungsrate der Einlaßluft nicht mit einer hohen Genauig keit zu messen, sondern die Strömungsrate der Einlaßluft durch verändern der Form der Drosselklappe einzustellen.

Es ist möglich, eine durch die Drosselklappe hervorgerufene Schwankung der Strömungsgeschwindigkeit der Einlaßluft und die Erzeugung einer turbulenten Strömung durch Einbau des Luftströ mungsmessers an einer Position stromaufwärts und entfernt von der Drosselklappe zu begrenzen. Ein derartiger Aufbau führt je doch dazu, daß die Drosselvorrichtung lang und groß wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drosselvorrich tung zu schaffen, die ermöglicht, daß die Strömungsrate einer Einlaßluft mit einer hohen Genauigkeit an einer in eine Strö mungsrichtung der Einlaßluft stromaufwärtigen Seite gemessen werden kann.

Die Erfindung soll auch eine Drosselvorrichtung mit einem daran einstückigen Luftströmungsmesser in einer kompakten Größe schaf fen.

Gemäß der erfindungsgemäßen Drosselvorrichtung ist die Fläche eines Einlaßluftkanals an der stromaufwärtigen Hälfte einer Drosselklappe kleiner als die Fläche des Einlaßluftkanals an ih rer stromabwärtigen Hälfte gemacht, so daß der Widerstand des Einlaßluftkanals an der stromaufwärtigen Halbseite größer als der an der stromabwärtigen Halbseite ist. Somit ist die Strö mungsgeschwindigkeit der Einlaßluft an der stromaufwärtigen Halbseite verringert. Entsprechend ist es möglich, den Unter schied zwischen der Strömungsgeschwindigkeit an der stromaufwär tigen Halbseite und der an der stromabwärtigen Halbseite zu ver ringern, wodurch es möglich wird, die Strömungsgeschwindigkeit der Einlaßluft in einem Abschnitt des Einlaßluftkanals in einem Bereich stromaufwärts von und in der Nähe der Drosselklappe ein heitlich werden zu lassen.

Vorzugsweise ist die stromabwärtsseitige Fläche der stromaufwär tigen Hälfte der Drosselklappe zu der inneren Wand des Drossel körpers ausgebaucht, wodurch die Fläche des zwischen der strom aufwärtigen Hälfte und der inneren Wand ausgebildeten Einlaß luftkanals kleiner als die des Einlaßluftkanals der Drosselklap pe ohne den ausgebauchten Abschnitt sein kann. Folglich ist die Fläche des Einlaßluftkanals an der stromaufwärtigen Halbseite kleiner als die Fläche des Einlaßluftkanals an der stromabwärti gen Halbseite, wodurch der Unterschied zwischen der Strömungsge schwindigkeit an der stromaufwärtigen Halbseite und der an der stromabwärtigen Halbseite verringert ist.

Vorzugsweise ist die Drehwelle der Drosselklappe zur stromauf wärtigen Hälfte versetzt, so daß die Bewegungsstrecke der Um fangskante der stromaufwärtigen Hälfte kürzer als die Bewegungs strecke der Umfangskante der stromabwärtigen Hälfte ist, wobei der Flächenanstieg-/-abfallprozentwert des Einlaßluftkanals an der stromaufwärtigen Halbseite kleiner als der des Einlaßluftka nals an der stromabwärtigen Halbseite ist. Somit kann der Unter schied zwischen der Strömungsgeschwindigkeit an der stromaufwär tigen Halbseite und der an der stromabwärtigen Halbseite verrin gert werden.

Vorzugsweise ist ein vergrößerter Abschnitt an einer inneren Wand des Drosselkörpers an der stromabwärtigen Halbseite ausge bildet, so daß die Fläche des Einlaßluftkanals an der stromab wärtigen Halbseite größer als die Fläche des Einlaßluftkanals an der stromaufwärtigen Halbseite sein kann, wodurch der Unter schied zwischen der Strömungsgeschwindigkeit an der stromaufwär tigen Halbseite und der an der stromabwärtigen Halbseite verrin gert werden kann.

Vorzugsweise ist ein Vorsprung, der zu der stromaufwärtigen Sei te der Strömung der Einlaßluft gerichtet ist, an einer Umfangs kante der stromaufwärtsseitigen Fläche der stromaufwärtigen Hälfte der Drosselklappe ausgebildet, um einen Einlaßluftstrom, der auf die Drosselklappe trifft, in einer auf der stromaufwär tigen Halbseite strömenden Luftströmung und einer auf der strom abwärtigen Halbseite strömenden Luftströmung strömen zu lassen.

Somit kann die Einlaßluft darin beschränkt werden, eine Wirbel strömung in dem Bereich stromaufwärts von und in der Nähe der Drosselklappe zu erzeugen.

Vorzugsweise hat der Vorsprung eine sich bezüglich der Strömung der Einlaßluft allmählich verändernde Fläche, um eine Erzeugung einer turbulenten Luftströmung zu begrenzen, wenn der Vorsprung die Strömung der Einlaßluft in zwei Teile teilt. Weiter vorzugs weise hat der Vorsprung eine zu einer Umfangskante der stromauf wärtigen Hälfte geneigte Fläche und eine zu einer Umfangskante der stromabwärtigen Hälfte geneigte Fläche, um die Einlaßluft aufgeteilt zu der stromaufwärtigen Halbseite und der stromabwär tigen Halbseite entlang jeder geneigten Fläche strömen zu las sen.

Ein Luftströmungsmesser zum Messen der Strömungsrate der Einlaß luft ist an einer Position eingebaut, die stromaufwärts von und in der Nähe der Drosselklappe ist und an der der Strömungsmesser die Drosselklappe in ihrer Drehung nicht stört. Weiter vorzugs weise ist der Luftströmungsmesser in einer zu der Achse des Ein laßluftkanals senkrechten Ebene und versetzt zur stromaufwärti gen Hälfte angeordnet.

Die Aufgabe sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlich, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich nungen zu lesen ist.

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine Drosselvorrichtung ge mäß einem erfindungsgemäßen ersten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die die Drosselklappe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 3 ist eine vordere Draufsicht der Drosselvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die einen Teil der Drosselvor richtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 ist eine Schnittansicht, die einen Teil der Drosselvor richtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 8 ist eine Schnittansicht, die die Drosselvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 9 ist eine vordere Draufsicht der Drosselvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel;

Fig. 10 ist eine Schnittansicht, die einen Teil der Drosselvor richtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 11 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XI-XI in Fig. 10;

Fig. 12 ist eine Schnittansicht, die einen Teil der Drosselvor richtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 13 ist eine .Schnittansicht entlang einer Linie XIII-XIII in Fig. 12;

Fig. 14 ist eine Schnittansicht, die einen Teil der Drosselvor richtung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt; und

Fig. 15 ist eine Schnittansicht, die einen Teil einer Drossel vorrichtung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel zeigt.

Zahlreiche Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wer den detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrie ben, in denen dieselben Bezugszeichen dieselben oder die glei chen Teile bezeichnen.

(Erstes Ausführungsbeispiel)

Eine Drosselvorrichtung 10 gemäß dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel hat eine Drosselklappe 20, die auf einer Drosselwelle 30 angebaut ist, welche als deren Drehwelle dient, so daß die Strömungsrate einer Einlaßluft, die in einem im all gemeinen zylindrischen Luftkanal 100 strömt, gemäß einem Öff nungsgrad der Drosselklappe 20 eingestellt werden kann. Die Drosselwelle 30 ist drehbar durch einen im allgemeinen zylindri schen Drosselkörper 11 gelagert. Eine Einlaßöffnung 41 eines Luftströmungsmessers 40, der als eine Vorrichtung zum Messen der Strömungsrate der Einlaßluft dient, ist an einer Position einge baut, die stromaufwärts von und in der Nähe der Drosselklappe 20 liegt, an der der Luftströmungsmesser 40 die Drosselklappe 20 bei einer Drehung der Drosselklappe 20 nicht stört.

Die Drosselklappe 20 weist einen kreisförmigen oder scheibenar tigen Ventilkörper 21 und ein halbkreisförmiges Kompensationse lement 22 auf, das aus einem harzigen Material hergestellt ist. Der Ventilkörper 21 weist eine stromaufwärtige Hälfte 20a, die bezüglich der Drosselwelle 30 zu einer stromaufwärtigen Seite drehbar ist, und eine stromabwärtige Hälfte 20b auf, die zu ei ner stromabwärtigen Seite bezüglich der Drosselwelle 30 drehbar ist, die mittig in dem Luftkanal 100 vorgesehen ist. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist das Kompensationselement 22 an der stromauf wärtigen Hälfte 20a an der stromabwärtigen Seite angebracht. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Teil des Kompensationselements 22 in der Nähe des äußeren Umfangs der stromaufwärtigen Hälfte 20a dicker als sein Teil in der Nähe der Drosselwelle 30, wodurch es sich zu einer inneren Wand 11a des den Einlaßluftkanal 100 aus bildenden Drosselkörpers 11 ausbaucht. Der Umfang des Kompensa tionselements 22 ist geringfügig innerhalb von dem Umfang des Ventilkörpers 21 angeordnet, so daß der aufgedickte Umfang des Kompensationselements 22 vor einem Kontakt mit der inneren Wand 11a bei einer Drehung der Drosselklappe 20 begrenzt ist.

Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist die Einlaßöffnung 41 des Luftströmungsmessers 40 mit einem darauf ausgebildeten Ein tritt 41a und Austritt 41b in einer imaginären Ebene positio niert, die die Drosselwelle 30 umfaßt und die parallel zu der Längsachse des Einlaßluftkanals 100 ist. Eine Einlaßluft, die in die Einlaßöffnung 41 durch den Eintritt 41a einströmt, tritt durch einen U-förmigen Überströmkanal und Venturi-Kanal, wodurch er am Auslaß 41b wieder zusammenströmt und stromabwärts ab strömt. Ein Sensor 42, der allgemein bekannt ist, ist in der Einlaßöffnung 41 eingebaut. Ein Signal, das eine Strömungsrate der durch den Sensor 42 erfaßten Einlaßluft anzeigt, wird zu ei ner Motorregelvorrichtung über einen Stecker 43 übertragen.

Bei der vorstehend erwähnten Drosselvorrichtung 10 ist die Dros selklappe 20 an einer Position gehalten, die durch eine Zwei-Punkt-Strich-Linie in Fig. 5 gezeigt ist, wenn sie vollständig geschlossen ist. Wenn sich die Drosselklappe 20 in der Öffnungs richtung aus der geschlossenen Position dreht, wird der Abstand zwischen dem ausgebauchten Abschnitt 22a des an der stromaufwär tigen Hälfte 20a angebauten Kompensationselements 22 und der in neren Wand 11a kürzer als der Abstand zwischen der stromabwärti gen Hälfte 20b und der inneren Wand 11a. Die Fläche eines zwi schen der stromaufwärtigen Hälfte 20a und der inneren Wand 11a ausgebildeten Kanals 100a ist nämlich kleiner als die eines zwi schen der stromabwärtigen Hälfte 20b und der inneren Wand 11a ausgebildeten Kanals 100b. Somit ist der Luftströmungswiderstand in dem Kanal 100a größer als der des Kanals 100b.

Ohne das Kompensationselement 22 ist die Fläche des zwischen der stromaufwärtigen Hälfte 20a und der inneren Wand 11a ausgebilde ten Kanals 100a nahezu gleich der des zwischen der stromabwärti gen Hälfte 20b und der inneren Wand 11a ausgebildeten Kanals. In diesem Fall ist die Strömungsgeschwindigkeit der stromaufwärts von und in der Nähe der Drosselklappe 20 strömenden Luft schnel ler an der stromaufwärtigen Halbseite als ihre Strömungsge schwindigkeit an der stromabwärtigen Halbseite. Folglich ist die Strömungsgeschwindigkeit der Einlaßluft in einem Abschnitt des Einlaßluftkanals 100 uneinheitlich.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist jedoch der Kanalwider stand an der stromaufwärtigen Hälfte 20a größer als der an der stromabwärtigen Hälfte 20b, weil das Kompensationselement 2 an der stromaufwärtigen Hälfte 20a an seiner stromabwärtigen Seite vorgesehen ist. Somit ist es in den Bereich stromaufwärts von und in der Nähe der Drosselklappe 20 möglich, den Unterschied zwischen der Strömungsgeschwindigkeit an der stromaufwärtigen Halbseite und der an der stromabwärtigen Halbseite zu verrin gern. Entsprechend ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeit der Einlaßluft auszugleichen, so daß sie einheitlich in einem gesamten Abschnitt des Einlaßluftkanals 100 ist und die Erzeu gung von zu der Achse des Einlaßluftkanals 100 schrägen Luft strömungen begrenzt ist. Folglich ist die gemessene Strömungsra te der in dem Bereich stromaufwärts von und in der Nähe der Drosselklappe 20 strömenden Einlaßluft nahezu gleich derjenigen, die gemessen wird, bevor die Strömungsgeschwindigkeit der Ein laßluft in Folge ihres Auftreffens auf die Drosselklappe 20 un einheitlich wird.

(Zweites Ausführungsbeispiel)

Bei dem in Fig. 7 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Ventilkörper 21 an einer Position leicht innerhalb von dem Um fang der stromaufwärtigen Hälfte 20a der Drosselklappe 20 ver formt, so daß eine halbkreisförmige Kante in Bogenform als das sich zu der inneren Wand 11a ausbauchende Kompensationselement ausgebildet ist.

Wenn sich die Drosselklappe 20 in der Öffnungsrichtung aus der geschlossenen Position dreht, ist der Abstand zwischen der Kante 22 und der inneren Wand 11a kürzer als der Abstand zwischen der stromabwärtigen Hälfte 20b und der inneren Wand 11a. Die Fläche eines zwischen der stromaufwärtigen Hälfte 20a und der inneren Wand 11a ausgebildeten Kanals 100a ist nämlich kleiner als die des zwischen der stromabwärtigen Hälfte 20b und der inneren Wand 11a ausgebildeten Kanals 100b. Somit ist es in dem Bereich stromaufwärts von und in der Nähe der Drosselklappe 20 möglich, den Unterschied zwischen der Strömungsgeschwindigkeit an der stromaufwärtigen Hälfte 20a und der an der stromabwärtigen Hälf te 20b zu verringern. Entsprechend ist es möglich, die Strö mungsgeschwindigkeit der Einlaßluft in dem gesamten Einlaßluft kanal einheitlich sein zu lassen und die Erzeugung von zu der Achse des Einlaßluftkanals 100 schrägen Luftströmungen zu be grenzen. Folglich ist es möglich, die Strömungsrate der Einlaß luft genau zu messen, die in dem Bereich stromaufwärts von und in der Nähe der Drosselklappe 20 strömt.

(Drittes Ausführungsbeispiel)

Bei dem in den Fig. 8 und 9 gezeigten dritten Ausführungsbei spiel ist die Einlaßöffnung 41 eines Luftströmungsmessers 40 von der Achse 120 des Einlaßluftkanals 100 zu der stromaufwärtigen Hälfte 20a parallel zu der Achse 120 versetzt. Die Achse 121 des Luftströmungsmessers 40 ist um einen Abstand L1 von der Achse 120 zu der stromaufwärtigen Hälfte 20a versetzt.

In dem Bereich stromaufwärts von und in der Nähe der Drossel klappe 20 ermöglicht das Kompensationselement 22, daß der Unter schied zwischen der Strömungsgeschwindigkeit an der stromaufwär tigen Hälfte 20a und der an der stromabwärtigen Hälfte 20b klein sein kann. Wenn die Einlaßluft auf die Drosselklappe 20 trifft, wird die Geschwindigkeit der entlang der Achse 120 strömenden Einlaßluft geringer als deren Strömungsgeschwindigkeit zu dem Zeitpunkt, zu dem die Einlaßluft turbulent wird. Nur die Strö mungsgeschwindigkeit der Einlaßluft, die entlang der Achse 121 des Luftströmungsmessers 40 strömt, der von der Achse 120 des Einlaßluftkanals 100 zu der stromaufwärtigen Hälfte 20a versetzt ist, ist nahezu gleich der Strömungsgeschwindigkeit zu dem Zeit punkt, bevor deren Strömungsgeschwindigkeit als Ergebnis eines Auftreffens der Einlaßluft auf der Drosselklappe 20 uneinheit lich wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Strömungsrate der Ein laßluft genau gemessen werden, indem der Luftströmungsmesser von der Achse 120 des Einlaßluftkanals 100 zu der stromaufwärtigen Hälfte 20a versetzt wird.

Obwohl sowohl der Eintritt als auch der Austritt der Einlaßöff nung des Luftströmungsmessers 40 bei diesem Ausführungsbeispiel zu der stromaufwärtigen Hälfte 20a versetzt sind, ist es mög lich, die Strömungsrate der Einlaßluft genau zu messen, indem der Eintritt oder der Austritt der Einlaßöffnung des Luftströ mungsmessers 40 zu der stromaufwärtigen Hälfte 20a versetzt wird.

(Viertes Ausführungsbeispiel)

Bei dem in den Fig. 10 und 11 gezeigten vierten Ausführungs beispiel ist der Ventilkörper 21 der Drosselklappe 20 nicht ge nau in Durchmesserrichtung angebaut, nämlich nicht auf der Achse 120 des Einlaßluftkanals 100, sondern er ist auf der Drosselwel le 30 angebaut, die um einen vorbestimmten Abstand parallel zu der Achse 120 des Einlaßluftkanals 20 zu einer stromaufwärtigen Hälfte 20a versetzt ist. Eine imaginäre Linie 122, die parallel zu der Achse 120 ist und durch die Drosselwelle 30 verläuft, ist um einen Abstand L2 von der Achse 120 des Luftkanals 100 beab standet.

Wenn sich die Drosselklappe 20 in der Öffnungsrichtung aus der geschlossenen Position dreht, wird die Bewegungsstrecke der Um fangskante der stromaufwärtigen Hälfte 20a kürzer als die Bewe gungsstrecke der Umfangskante der stromabwärtigen Hälfte 20b, wobei der Flächenanstieg-/-abfallprozentwert des Kanals 100a kleiner als der des Kanals 100b wird. Die Fläche des Kanals 100a an der stromaufwärtigen Halbseite wird nämlich kleiner als die des Kanals 100b an der stromabwärtigen Halbseite. Somit ist es in dem Bereich stromaufwärts von und in der Nähe der Drossel klappe 20 möglich, den Unterschied zwischen der Strömungsge schwindigkeit an der stromaufwärtigen Halbseite und der an der stromabwärtigen Halbseite zu verringern. Entsprechend ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeit der Einlaßluft in dem ge samten Abschnitt des Einlaßluftkanals 100 einheitlich werden zu lassen und die Erzeugung von zu der Achse des Einlaßluftkanals 100 schrägen Luftströmungen zu begrenzen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Strömungsrate der Ein laßluft genau gemessen werden, ohne die Anzahl der Teile der Drosselvorrichtung zu erhöhen, indem der Ventilkörper 21 auf der Drosselwelle 30 nicht in Durchmesserrichtung angebaut wird, son dern indem die Drosselwelle 30 zu der stromaufwärtigen Hälfte 20a versetzt wird.

(Fünftes Ausführungsbeispiel)

Bei dem in den Fig. 12 und 13 gezeigten fünften Ausführungs beispiel ist der Ventilkörper 21 dieser Drosselklappe 20 auf der Drosselwelle 30 in Durchmesserrichtung angebaut. Als ein vergrö ßerter Abschnitt eines Einlaßluftkanals 100 ist eine Aushöhlung 11b an der zylindrischen inneren Wand 11a des den Einlaßluftka nal 100 ausbildenden Drosselkörpers 11 ausgebildet, so daß die Aushöhlung 11b an der stromabwärtigen Halbseite liegt. Um beim vollständigen Schließen der Drosselklappe 20 den Einlaßluftkanal 100 zu schließen, ist das stromaufwärtige Ende der Aushöhlung 11b stromabwärts von einer Position angeordnet, an der die stromabwärtige Hälfte 20b liegt, wenn die Drosselklappe 20 voll ständig geschlossen ist.

Wenn sich die Drosselklappe 20 in der Öffnungsrichtung aus der geschlossenen Position dreht, ist die Fläche des zwischen der stromabwärtigen Hälfte 20b und der Aushöhlung 11b ausgebildeten Kanals 100b größer als die Fläche des zwischen der stromaufwär tigen Hälfte 20a und der inneren Wand 11a ausgebildeten Kanals 100a. Somit kann in dem Bereich stromaufwärts von und in der Nä he der Drosselklappe 20 der Unterschied zwischen der Strömungs geschwindigkeit an der stromaufwärtigen Halbseite und der an der stromabwärtigen Halbseite verringert werden. Entsprechend ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeit der Einlaßluft in einem Bereich des Einlaßluftkanals 100 einheitlich werden zu lassen und die Erzeugung von zu der Achse des Einlaßluftkanals 100 schrägen Luftströmungen zu begrenzen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Strömungsrate der Ein laßluft genau gemessen werden, ohne die Anzahl der Teile zu er höhen, indem die Aushöhlung 11b der inneren Wand 11a an ihrer stromabwärtigen Halbseite ausgebildet wird.

(Sechstes Ausführungsbeispiel)

Bei dem in Fig. 14 gezeigten sechsten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu dem Kompensationselement 22 des ersten Ausfüh rungsbeispiels ein harziges, halbkreisförmiges Luftströmungsauf teilelement 24 an der stromaufwärtigen Hälfte 20a der Drossel klappe 20 angebaut. Das Luftströmungsaufteilelement 24 hat eine geneigte Fläche 24a, die zu der Umfangskante der stromaufwärti gen Hälfte 20a gekrümmt ist, und eine geneigte Fläche 24b, die zu der Umfangskante der stromabwärtigen Hälfte 20b gekrümmt ist. Eine Grenzfläche 24c des Luftströmungsaufteilelements 24, die zwischen der geneigten Fläche 24a und der geneigten Fläche 24b angeordnet ist, ist auch an der Umfangskante der stromaufwärti gen Hälfte 20a an ihrer stromaufwärtigen Seite angeordnet und steht somit zur stromaufwärtigen Seite der Strömung der Einlaß luft vor. Die geneigte Fläche 24a und die geneigte Fläche 24b sind geglättet gekrümmt.

Der zu der Drosselklappe 20 strömende Einlaßluftstrom wird durch die geneigten Flächen 24a und 24b geleitet, wodurch er an der stromaufwärtigen Halbseite und der stromabwärtigen Halbseite strömt, wie durch Pfeile 111 und 112 gezeigt ist, ohne eine Wir belströmung zu erzeugen.

Entsprechend verringert das Kompensationselement 22 den Unter schied zwischen der Strömungsgeschwindigkeit an der stromaufwär tigen Halbseite und der an der stromabwärtigen Halbseite. Wei terhin teilt das Luftströmungsaufteilelement 24 die Einlaßluft strömung in zwei Ströme auf, ohne ihn an dem Umfang der strom aufwärtigen Hälfte 20a turbulent zu machen. Somit ist es mög lich, die Strömungsrate der Einlaßluft genau zu messen, die in dem Bereich stromaufwärts von und in der Nähe der Drosselklappe 20 strömt.

Obwohl die geneigte Fläche 24a und die geneigte Fläche 24b je weils durch eine allmählich gekrümmte Fläche gebildet sind, ist es möglich, Luftströmungsaufteilelemente, beispielsweise ein im Querschnitt dreieckiges Element, an der Umfangskante der strom aufwärtigen Seite der stromaufwärtigen Hälfte 20a einzubauen, vorausgesetzt, daß sie dazu in der Lage sind, die Einlaßluft strömung zu der stromaufwärtigen Hälfte 20a und der stromabwär tigen Hälfte 20b zu leiten, ohne eine Turbulenz insbesondere an dem Umfang der stromaufwärtigen Hälfte 20a hervorzurufen.

(Siebtes Ausführungsbeispiel)

Bei dem in Fig. 15 gezeigten siebten Ausführungsbeispiel ist das Luftströmungsaufteilelement 24 an dem Ventilkörper 21 der Dros selklappe 20 derart angebracht, daß das Luftströmungsaufteilele ment 24 die gesamte stromaufwärtige Seite des Ventilkörpers 21 bedeckt. Der vorstehende Abschnitt 24a des Luftaufteilelements 24, der durch die sich allmählich ändernde gekrümmte Fläche ge bildet ist, ist an der Umfangskante der stromaufwärtigen Seite der stromaufwärtigen Hälfte 20a angeordnet. Eine Drosselklappe 31, auf der das Luftströmungsaufteilelement 24 angebaut ist, ist weggeschnitten.

Ähnlich wie beim sechsten Ausführungsbeispiel verringert das Kompensationselement 22 den Unterschied zwischen der Strömungs geschwindigkeit an der stromaufwärtigen Halbseite und der an der stromabwärtigen Halbseite. Weiterhin teilt das Luftströmungsauf teilelement 24 die Strömung der Einlaßluftströmung in zwei Teile auf, ohne eine Turbulenz hervorzurufen. Somit ist es möglich, die Strömungsrate der Einlaßluftströmung in dem Bereich strom aufwärts von und in der Nähe der Drosselklappe 20 genau zu mes sen.

Obwohl das Kompensationselement 22 an der Drosselklappe 20 ange baut ist, um die Strömungsgeschwindigkeit der Einlaßluft an der stromaufwärtigen Halbseite und seine Strömungsgeschwindigkeit an der stromabwärtigen Halbseite bei den vorstehenden Ausführungs beispielen zu verringern, ist es auch möglich, die Strömungsrate der durch die Drosselklappe 20 tretenden Einlaßluft zum Erzielen einer gewünschten Charakteristik zu regeln, indem die Einbaupo sition und -form des Kompensationselement 22 eingestellt wird.

Weiterhin kann das Kompensationselement 22 und das Luftströ mungsaufteilelement 24 aus Metall hergestellt sein. Außerdem könne diese Elemente 22 und 24 getrennt von dem Ventilkörper 21 sein.

Es ist wünschenswert, daß die Form der Drosselklappe 20 von je dem Ausführungsbeispiel so gestaltet ist, daß Schwankungen der gemessenen Werte über den gesamten Bereich des Öffnungsgrades der Drosselklappe beschränkt sind. Es ist jedoch möglich, die Form der Drosselklappe 20 so zu gestalten, daß Schwankungen der gemessenen Werte innerhalb eines Bereichs des Öffnungsgrads der Drosselklappe beschränkt sind, der hauptsächlich genutzt wird, oder in einem Strömungsratenbereich, für den eine maximale Meß genauigkeit erforderlich ist.

Bei der Drosselvorrichtung der Ausführungsbeispiele ist es mög lich, die Drosselvorrichtung 10 zu bilden, die den Drosselkörper 11, der mit der Drosselklappe 20 und dem an ihm befestigten Luftströmungsmesser 40 versehen ist, und ein zylindrisches Ele ment aufweist, das als eine an den Drosselkörper 11 angeschlos sene Leitung dient.

Die Erfindung sollte nicht auf die offenbarten Ausführungsbei spiele und Abwandlungen beschränkt sein, sondern kann abgewan delt oder weiter verändert werden, ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen.

Die Drosselvorrichtung 10 weist die Drosselklappe 20 mit dem kreisförmigen Körper 21 und dem aus Harz hergestellten Kompensa tionselement 22 auf. Der Körper 21 hat die stromaufwärtige Hälf te 20a, die an einer stromaufwärtigen Seite bezüglich der Dros selwelle 30 drehbar ist, und die stromabwärtige Hälfte 20b, die an einer diesbezüglich stromabwärtigen Seite drehbar ist. Das Kompensationselement 22 ist an der stromaufwärtigen Hälfte 20a an deren stromabwärtiger Seite angebaut und zu einer inneren Wand eines Drosselkörpers 11 ausgebaucht. Wenn sich die Drossel klappe 20 in einer Öffnungsrichtung aus einer geschlossenen Po sition dreht, ist die Fläche des Einlaßluftkanals 100 an der stromaufwärtigen Hälfte 20a kleiner als die Fläche eines Kanals an der stromabwärtigen Hälfte 20b, womit der Unterschied zwi schen der Strömungsgeschwindigkeit an der stromaufwärtigen Hälf te 20a und der an der stromabwärtigen Hälfte 20b verringert wer den kann. Entsprechend ist es möglich, die Strömung der Einlaß luft darin zu begrenzen, schräg zu der Achse des Einlaßluftka nals 100 zu werden, und daher kann die Strömungsrate der Einlaß luft genau gemessen werden.

Claims

1. Drosselvorrichtung mit
einem Drosselkörper (11), der in sich einen Einlaßluftkanal (100) ausbildet;
einer Drosselklappe (20), die drehbar durch den Drosselkörper (11) in dem Einlaßluftkanal (100) gelagert ist, um eine Strö mungsrate der in dem Einlaßluftkanal (100) strömenden Einlaßluft einzustellen, wobei die Drosselklappe (20) eine stromaufwärtige Hälfte (20a), die zu einer stromaufwärtigen Seite einer Strömung der Einlaßluft drehbar ist, wenn der Einlaßluftkanal (100) ge öffnet wird, und eine stromabwärtige Hälfte (20b) hat, die zu einer stromabwärtigen Seite der Strömung der Einlaßluft drehbar ist, wenn der Einlaßluftkanal (100) geöffnet wird,
wobei eine stromaufwärtsseitige Luftströmungsfläche (100a) zwi schen der stromaufwärtigen Hälfte (20a) und dem Drosselkörper (11) kleiner als eine stromabwärtsseitige Luftströmungsfläche (100b) zwischen der stromabwärtigen Hälfte (20b) und dem Dros selkörper (11) ist.

2. Drosselvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kompensationseinrichtung (22), die entweder auf dem Dros selkörper (11) oder der Drosselklappe (20) vorgesehen ist, um die stromaufwärtsseitige Luftströmungsfläche (100a) kleiner als die stromabwärtsseitige Luftströmungsfläche (100b) werden zu lassen.

3. Drosselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung (22) eine Ausbauchung (22a) umfaßt, die an einer stromabwärtsseitigen Fläche der stromaufwärtigen Hälfte (20a) zu einer inneren band (11a) des Drosselkörpers (11) ausgebildet ist, der den Einlaßluftkanal (100) ausbildet.

4. Drosselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung (22) eine Drehwelle (30) umfaßt, auf der Drosselklappe (20) gelagert ist und die zu der stromauf wärtigen Hälfte (20a) versetzt ist.

5. Drosselvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationseinrichtung (22) einen vergrößerten Abschnitt (11b) umfaßt, der an einer inneren Wand (11a) des Drosselkörpers (11) ausgebildet ist und an der Seite der stromabwärtigen Hälfte (20b) angeordnet ist, um die stromabwärtsseitige Luftströmungs fläche (100b) größer als die stromaufwärtsseitige Luftströmungs fläche (100a) sein zu lassen.

6. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Vorsprung (24), der zu der stromaufwärtigen Seite in der Strömung der Einlaßluft gerichtet ist und an einer Umfangskante einer stromaufwärtsseitigen Fläche der stromaufwärtigen Hälfte (20a) ausgebildet ist.

7. Drosselvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (24) eine sich bezüglich einer Strömung der Ein laßluft allmählich ändernde Fläche (24a-24c) hat.

8. Drosselvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (24) eine geneigte Fläche, die zu einer Umfangs kante der stromaufwärtigen Hälfte (20a) gerichtet ist, und eine geneigte Fläche hat, die zu einer Umfangskante der stromabwärti gen Hälfte (20b) gerichtet ist.

9. Drosselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Luftströmungsmesser (40), der stromaufwärts von und in der Nähe der Drosselklappe (20) in dem Drosselkörper (11) angeordnet ist.

10. Drosselvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftströmungsmesser (40) in einer zu einer Achse des Einlaß luftkanals (100) senkrechten Ebene angeordnet ist und zu der stromaufwärtigen Hälfte (20a) versetzt ist.