DE4309904A1

DE4309904A1 - Klappensteller zur Umschaltung der Luftansaugrohr-Schwinglänge bei einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4309904A1
Application number: DE4309904A
Authority: DE
Inventors: Joachim Suckert; Isao Fukomoto
Original assignee: Pierburg GmbH
Current assignee: Pierburg GmbH
Priority date: 1993-03-26
Filing date: 1993-03-26
Publication date: 1994-09-29

Description

Die Erfindung betrifft einen Klappensteller zur Um schaltung der Luftansaugrohr-Schwinglänge bei einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1.

Ein derartiger Klappensteller wird beispielsweise für eine Anordnung aus dem DE-U 89 06 045 benötigt und besteht aus einem bekannten pneumatischen Stel ler, der über ein Elektroschaltventil mit niedrigem Druck beaufschlagt wird und gegen eine Rückstellfe der arbeitet.

Bei dieser Anordnung besteht der Nachteil, daß das Elektroschaltventil in Schaltstellung immer be stromt sein muß, d. h. die erforderliche Strom festigkeit aufweisen muß und ein erheblicher Strom verbrauch vorliegt. Darüber hinaus stellt die Be reitstellung von niedrigem Druck in allen Betriebs bereichen ein Problem dar, da bei hoher Belastung der Brennkraftmaschine im Luftansaugsystem kein ausreichend niedriger Druck vorliegt, dieser also in einem Druckbehälter gespeichert werden muß, der platzmäßig nur schwer anzuordnen ist.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Klappensteller der art zu gestalten, daß ein geringerer Bauraumbedarf besteht, eine geringe Verstellarbeit verrichtet und kein niedriger Druck bereitgestellt werden müssen.

Diese Aufgabe ist mit den im Kennzeichen des Pa tentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst wor den. Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Klappenstellers ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Diese zeigt:

Fig. 1 und 2 den schematischen Aufbau des Klappen stellers und,

Fig. 3 eine Einzelheit aus Fig. 2,

Fig. 4 und 5 eine alternative Ausführung der An schläge,

Fig. 6 eine anwendbare Schaltung,

Fig. 7 und 8 eine Ausführung mit Rutschkupplung,

Fig. 9 und 10 eine Ausführung ohne Getriebe zwi schen Elektromotor und Steller.

Fig. 1 zeigt einen Klappensteller mit geöffnetem Gehäuse 1, in dem ein Betätigungshebel 2 mit einem Zahnkranz 3 und eine Schneckenspindel 4 angeordnet sind. Der Betätigungshebel 2 ist direkt auf einer Welle 5 befestigt, die direkt mit einer nicht dar gestellten Steuerklappe ausgestattet ist oder mit dieser über einen weiteren Mechanismus verbunden sein kann.

Die Schneckenspindel 4 ist mit der Welle 6 eines Elektromotors 7 verbunden. Bei bestromtem Elektro motor 7 bewegt sich der Betätigungshebel 2 in eine von zwei Endstellungen 8, 9, die durch interne Ge triebeanschläge 10, 11 bestimmt sind, die in die Bewegungsbahn von am Betätigungshebel 2 angeordnete Gegenanschläge 12, 13 einschwenken.

Diese Getriebeanschläge 10, 11 sind hier an der Schneckenspindel 4 angeordnet, und zwar sind sie durch Abfräsen der Schneckenspindelverzahnung 14 gebildet, wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist. Es versteht sich jedoch, daß diese Anschläge 10, 11 auch außerhalb der Verzahnung 14 angeordnet sein können, zum Beispiel als Ansatz 15, wie in Fig. 4 und 5 dargestellt.

Der Betätigungshebel 2 und das Gehäuse 1 weisen Einhängeansätze 16, 17 für eine bistabile Kippfeder 18 auf, die den Betätigungshebel 2 in jeweils eine seiner Endstellungen 8, 9 belastet.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind die Gegenan schläge 12, 13 am Betätigungshebel 2 elastisch ver formbar ausgeführt, und zwar sind sie von einem Elastomereinsatz 19 gebildet. Der Ansatz 15 aus Fig. 4 und 5 weist ebenfalls den entsprechend aus gebildeten Elastomereinsatz 19 auf, wobei dieser durch ein Federblech 20 abgedeckt ist. Es kann al ternativ zur gezeigten Ausführungsform auch vorge sehen sein, daß die Gegenanschläge 12, 13 unter Fe derspannung stehen und bis zu einem Festanschlag verstellt werden.

Fig. 6 zeigt eine Schaltung 21 zur Ansteuerung des Elektromotors 7, bestehend aus einem Zeitschalt glied 22 und einem elektronischen Drehrichtungsum schalter 23. Diese Schaltung ermöglicht es, daß der Elektromotor 7 hinsichtlich seiner Drehrichtung und Bestromungszeit gesteuert werden kann. Der Elektro motor 7 muß nur für den Zeitraum der Verstellung von einer Endstellung 8, 9 in die andere bestromt werden. Da durch den Einsatz der bistabilen Kippfe der 18 auf eine Rückdrehfeder verzichtet werden kann, ergeben sich kleine Verstellkräfte und eine sehr kurze Verstellzeit von kleiner als 0,2 Sekun den.

Durch diese kurze Verstellzeit ist es möglich ge worden, auf sonst übliche Endschalter oder eine Stromerkennungsschaltung zur Feststellung, daß die Verstellung durch Anschlag der Anschläge beendet ist, zu verzichten, in dem eine feste, längere als die Verstellung benötigte Bestromungszeit durch das Zeitschaltglied, zum Beispiel 0,5 Sekunden, vorge geben wird.

Es werden also keine hohen Anforderungen an die Kurzschlußstromfestigkeit des Elektromotors 7 ge stellt.

Fig. 7 und 8 zeigen aus Ausführung, bei der zwi schen Elektromotor 7 und Getriebe 4 eine Rutsch kupplung 24 angeordnet ist, womit der Elektromotor 7 ebenfalls beim Anschlagen der Anschläge 10, 11 bzw. 12, 13 vor übermäßiger Belastung geschützt ist. Diese Rutschkupplung 24 ist so ausgebildet, daß ein Federelement 25 zwei Kupplungsscheiben 26, 27 gegen eine fest mit der Motorwelle 6 verbundene Mitnehmerscheibe 28 drückt. Die Kupplungsscheibe 27 ist fest mit der Schneckenspindel 4 verbunden und weist die Getriebeanschläge 10 und 11 auf.

Bei Verwendung eines drehmomentstarken Elektromo tors 7 kann auf das Getriebe verzichtet werden, wie in Fig. 9 und 10 dargestellt ist. Der Elektromotor 7 kann sowohl als Gleichstrommotor als auch als 90°-Schrittmotor ausgeführt sein. Letzterer hat den Vorteil, daß keine schleifenden Kontakte zur Kommu tierung notwendig sind und daß die gegen Stöße empfindlichen Wicklungen im Stator angeordnet sind. Der Betätigungshebel 2 wird hierbei gegen gehäuse feste Anschläge 29 und 30 gefahren. In diesen End stellungen 8, 9 wird die Welle 5 wiederum durch die bistabile Kippfeder 18 gehalten.

Claims

1. Klappensteller zur Umschaltung der Luft ansaugrohr-Schwinglänge bei einer Brennkraftma schine mit einem Betätigungshebel, der mit der Um schaltklappe verbunden ist und zwei Endstellungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappen steller von einem reversiblen Elektromotor (7) an getrieben wird und der Betätigungshebel (2) durch eine bistabile Kippfeder (18) in eine seiner End stellungen (8, 9) belastet ist.

2. Klappensteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Elektromotor (7) und Klappensteller ein Schneckengetriebe (3, 4) ange ordnet ist und die Endstellungen (8, 9) durch in terne Getriebeanschläge (10, 11) bestimmt sind, die in die Bewegungsbahn von am Betätigungshebel (2) angeordnete Gegenanschläge (12, 13) einschwenken.

3. Klappensteller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeanschläge (10, 11) an der Schneckenspindel (4) angeordnet sind.

4. Klappensteller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeanschläge (12, 13) durch Abfräsen der Spindelverzahnung (14) gebildet sind.

5. Klappensteller nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenanschläge (12, 13) am Betätigungshebel (2) elastisch verformbar ausgeführt sind.

6. Klappensteller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenanschläge (12, 13) un ter Federspannung stehen und bis zu einem Festan schlag verstellt werden.

7. Klappensteller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenanschläge (12, 13) von einem Elastomereinsatz (19) gebildet sind.

8. Klappensteller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Elektromotor (7) und Klappensteller eine Rutschkupplung (24) an geordnet ist.

9. Klappensteller nach einem der vorstehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die An steuerung des Elektromotors (7) über eine elektri sche Schaltung (21) erfolgt, bestehend aus einem Zeitschaltglied (22) und einem elektronischen Um schalter (23).

10. Klappensteller nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitschaltglied (22) für eine Bestromungszeit von 0,5 Sekunden ausgelegt ist.