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Die vorliegende Erfindung hat im wesentlichen eine Vorrichtung zum
Steuern einer Drosselklappe für den Einlass von Gasen in einem
Motor mit Innen- oder Aussenverbrennung.
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Wenn man sich zum Beispiel auf das Dokument FR-A-2 602 004
bezieht, stellt man fest, dass es bereits eine Vorrichtung zum
Steuern einer Drosselklappe für den Einlass der Gase in einem
Verbrennungsmotor vorgeschlagen wurde, derjenigen Gattung, bei
welcher ein Bedienungspedal mit der Drosselklappe durch
Verbindungsmittel verbunden ist, die insbesondere ein eine Feder
bildendes Element aufweisen und dessen zwischen der Feder und der
Drosselklappe liegende Teil mit einem Dämpfer verbunden ist.
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Eine derartige Vorrichtung weist jedoch eine gewisse Anzahl von
Nachteilen auf, unter welchen man die Kompliziertheit der
mechanischen Auslegung und demzufolge der Herstellung sowie die,
wegen der Vielzahl der verschiedenen die Vorrichtung
zusammensetzenden Elementen wahrscheinlich ungewisse
Betriebszuverlässigkeit nennen kann.
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Deshalb hat die vorliegende Erfindung zum Ziel, diesen Nachteilen
abzuhelfen, indem sie eine Vorrichtung zur Steuerung einer
Drosselklappe für den Einlass der Gase vorschlägt, die einen
vereinfachten Aufbau hat und die vorteilhaft eine Dämpfung am
Anfang des Öffnens und des Schliessens der Drosselklappe bewirkt.
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Man kennt ausserdem aus dem Dokument FR-A-2 528 113 eine
Vorrichtung zum Steuern einer Einlassesdrosselklappe der in dem
Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Gattung.
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Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Steuern einer Drosselklappe
zum Einlass der Gase in einem Verbrennungsmotor zum Gegenstand,
derjenigen Gattung, bei welcher ein Bedienungspedal mit der
Drosselklappe durch Verbindungsmittel verbunden ist, die ein eine
Feder bildendes Element umfassen und deren zwischen der Feder und
der Drosselklappe liegende Teil mit einem Dämpfer verbunden ist,
der zwischen zwei Anlenkpunkten angeordnet ist, deren einer Punkt
sich an einem um einen ortsfesten Bolzen schwenkenden Stück
anlenkt, wobei der Dämpfer der einfachwirkenden Bauart ist und
derart angeordnet ist, um nur dann zu wirken, wenn seine
Wirkungslinie sich dem ortsfesten Bolzen nähert, dadurch
gekennzeichnet, dass die Wirkungslinie des Dämpfers durch den
besagten ortsfesten Bolzen verläuft, wenn die Drosselklappe in
einer Teilöffnungsstellung ist, und auf der einen Seite oder auf
der anderen Seite dieses ortsfesten Bolzens liegt, wenn die
Drosselklappe in der gross offenen oder geschlossenen Stellung
ist.
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Gemäss einem Ausführungsbeispiel ist diese Vorrichtung ferner
dadurch gekennzeichnet, dass der vorgenannte Punkt zur Anlenkung
des Dämpfers an dem Stück mit einem Kabel zur Betätigung der
Drosselklappe fest verbunden ist, während der andere Anlenkpunkt
des Dämpfers ortsfest ist.
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Man wird hier andeuten, dass das vorgenannte Stück durch einen
Schublenker gebildet wird.
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Gemäss einer anderen Ausführungsform lenkt sich der andere
Anlenkpunkt des Dämpfers an das Ende eines mit einer Drosselklappe
fest verbundenen Hebels an, dessen anderes Ende an dem Stück über
eine Verbindungsstange angelenkt ist.
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In diesem Fall weist das vorgenannte Stück die Gestalt eines
Nockens auf, an welchem die vorgenannte Verbindungsstange
angelenkt ist.
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Aber weitere Vorteile der Erfindung werden besser in der
ausführlichen Beschreibung, die folgt und sich auf die nur
beispielsweise angegebenen, beigefügten Zeichnungen bezieht,
erscheinen und in welchen :
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Die Figur 1 eine Vorrichtung gemäss den Grundsätzen dieser
Erfindung schematisch veranschaulicht;
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Die Figur 2 drei Stellungen des Dämpfers und des Stücks an welchem
dieser Dämpfer angelenkt ist schematisch und für ein besseres
Verständnis veranschaulicht, welche jeweils einer
Leerlaufstellung, d.h. bei kleiner Öffnung der Drosselklappe,
einer Stellung mit grösserer Öffnung der Drosselklappe und einer
Stellung mit fast vollständiger Öffnung der Drosselklappe
entsprechen;
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Die Figur 3 eine schematische Ansicht einer anderen
Ausführungsform der Vorrichtung zur Betätigung der Drosselklappe
gemäss dieser Erfindung ist; und
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Die Figur 4 drei Kurven zeigt, die jeweils die Änderung der Länge
des Dämpfers, die Dämpfungskraft beim Öffnen der Drosselklappe und
die Dämpfungskraft beim Schliessen dieser Drosselklappe in
Abhängigkeit des Offnungswinkels dieser letzteren
veranschaulichen.
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Bezugnehmend auf die Figuren 1 und 3 sieht man eine Vorrichtung
zur Betätigung einer Drosselklappe 1 für den Einlass der Gase in
einem Verbrennungsmotor, wobei die besagte Drosselklappe durch ein
bei 3 an dem Fahrzeug angelenktes Gaspedal 2 betätigt wird.
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Das Pedal 2 ist mit der Drosselklappe 1 über ein z.B. eine Feder
bildendes elastisches Element 4 verbunden. Zwischen der Feder 4
und der Drosselklappe 1 ist ein Dämpfer 5 an sich bekannter Bauart
zwischengefügt, der im wesentlichen, wie man es gut auf den
Figuren 1 und 3 sieht, einen Körper 6 umfasst, in welchem eine
durch eine Feder 8 beaufschlagte verformbare Membran untergebracht
ist, welche, wie man es gut auf der Figur 3 sieht, eine eine
ständige Verbindung zwischen den beiden durch die Membran 7
getrennten Kammern herstellende begrenzte Öffnung 9 aufweist.
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Erfindungsgemäss ist der Dämpfer 5 mit seinen Enden zwischen zwei
Anlenkpunkten 10, 11 angeordnet, deren einer 11 an dem um einen
ortsfesten Bolzen 13 schwenkbaren Stück 12 angelenkt ist, so dass,
wie man es versteht, die Wirkungslinie des Dämpfers 5 entweder
durch den ortsfesten Bolzen 13 führen oder auf der einen Seite
oder auf der anderen Seite dieses ortsfesten Bolzens in
Abhängigkeit des auf das Pedal 2 ausgeübten Druckes liegen können
wird.
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Gemäss der durch die Figuren 1 und 2 veranschaulichten
Ausführungsform ist der den Dämpfer 5 an dem Stück 12 anlenkende
Punkt 11 mit einem Kabel 14 zur Betätigung der Drosselklappe 1
fest verbunden. Dieses Kabel 14 ist bei 15 an das Pedal 2 und bei
16 an einen Hebelarm 17 zur Betätigung der Drosselklappe 1
angeschlossen, wobei diese letztere durch eine bie 18 schematisch
gezeigte Rückstellfeder beaufschlagt wird. Die vorangehend
erwähnte Feder 4 ist hier an dem Kabel 14 zwischen dem Punkt 15
und dem den Dämpfer an dem Stück 12 und an dem besagten Kabel 14
anlenkenden Punkt 11 zwischengefügt.
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Der andere Anlenkpunkt 10 des Dämpfers 5 ist ein ortsfester Punkt,
so dass der Dämpfer um diesen Punkt schwingen kann, sowie der
Anlenkpunkt 13 des Stücks 12 seinerseits auch ein ortsfester Punkt
ist.
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Dieses Stück 12 wird durch einen Schublenker gebildet, aber, für
ein besseres Verständnis der Erfindung wird man hier nachstehend
unter Zuhilfenahme der Figur 2 erläutern, wie die Vorrichtung, die
soeben beschrieben worden ist, arbeitet.
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Man wird von der auf der Figur 1 sichtbaren Ruhestellung ausgehen,
in welcher Stellung kein Druck auf das Pedal 2 ausgeübt wird und
in welcher die Anlenkpunkte 10, 11 und 13 nicht fluchten.
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Wenn man jetzt einen Druck auf das Gaspedal 2 ausübt, wird ein Zug
auf das Kabel 14 über die Feder 4 ausgeübt werden, was die
Verschiebung des Anlenkpunktes 11, also das Drehen des Dämpfers 5
um den Punkt 10 und des Lenkers 12 um den Punkt 13 veranlassen
wird. Wegen dieser Drehung wird die Stange 19 des Dämpfers 5 die
Membran 7 des Dämpfers unter der Wirkung des Schublenkers 12
zusammendrücken. Sodann versteht man, dass ein derartiges
Andrücken eine zeitweilige Kraft der Öffnung der Drosselklappe
entgegensetzen wird, wobei selbstverständlich die zwischen dem
Pedal 2 und dem Anlenkpunkt 11 zwischengeschaltete Feder 4 den
durch den Dämpfer 5 erzeugten Widerstand integrieren wird. Somit
wird die Drehbewegung der Drosselklappe 1 am Öffnungsanfang
gegenüber der Wirkung auf das Pedal 2 gedämpft werden, was die
Fahrtsteuerungsannehmlichkeit beträchtlich verbessern wird, da die
Heftigkeit des Öffnens der Drosselklappe vermindert wird und die
Ruckbewegungen vermieden werden.
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Wenn man weiter einen Druck auf das Pedal 2 ausübt, wird ein
Überschreiten des durch die fluchtende Ausrichtung der
Anlenkpunkte 10, 11 und 13 gebildeten "Todpunktes" stattfinden und
in eingedrückterer Lage des Pedals 2 werden die Anlenkpunkte 10,
11 und 13 wieder von der Fluchtlinie abweichen, aber gemäss der
gegenüber der auf Figur 1 dargestellten Lage umgekehrten Stellung,
was gewissermassen eine Entspannung des Dämpfers 5, in dem Masse
wie der Dämpfer zu der vollen Öffnungsstellung der Drosselklappe 1
gelangt, veranlassen wird.
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Sodann bie Nachlassen des Fussdrucks auf das Pedal 2 wird die
vorangehend beschrieben Dämpfungswirkung in umgekehrter Richtung
wieder geschehen, d.h. der Anfang der Schliessbewegung der
Drosselklappe 1 wird gedämpft werden, was die Abgaben von
Kohlenwasserstoffen vorteilhaft vermindert.
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Man versteht also, dass die Dämpfung sich in den beiden Richtungen
auswirkt, d.h. sowohl beim Öffnen als beim Schliessen der
Drosselklappe.
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Die verschiedenen hier obigen Bewegungen finden sich auf der Figur
2 wieder, wo man bei D den Hub des Kabels 14 und bei E den Hub des
an dem Dämpfer 5 in der "Todpunkt"-Lage, d.h. in der
Fluchtlinienlage der Anlenkpunkte 10, 11 und 13 angelegten Druckes
sieht. Auf dieser Figur hat man bei 11a die Stellung des der
Leerlaufstellung entsprechenden Anlenkpunktes 11 und bei 11b die
Stellung des der "mit dem Fuss volleingedrückten" Stellung des
Gasepedals 2 entsprechenden Anlenkpunktes 11 gezeigt.
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Man wird hier bemerken, dass die relative Ausgangsstellung der
Anlenkpunkte 10, 11 und 13 den bie fluchtender Ausrichtung dieser
drei Punkte erzielten maximalen Andrückhub bestimmt.
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In der zweiten auf der Figur 3 sichtbaren Ausführungsform der
Vorrichtung nach dieser Erfindung sieht man, dass das durch das
Gaspedal betätigbare Kabel 14 über die Feder 4 mit einem Stück 12
verbunden ist, dass hier die Gestalt eines um den ortsfesten
Bolzen 13 schwenkenden Nockens aufweist.
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Wie bei der vorangehenden Ausführungsform ist der Anlenkpunkt 11
der Stange 19 des Dämpfers 5 an dem Stück 12 angelenkt.
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Hier aber ist der andere Anlenkpunkt 10 des Dämpfers 5 nicht mehr
ein ortsfester Anlenkpunkt, aber er ist an dem Ende eines durch
seinen Teil 20a mit der Schwenkachse 20b der
Gaseinlassdrosselklappe 1 fest verbundenen Hebels 20 angelenkt.
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Was das andere Ende des Hebels 20 anbetrifft, ist es bei 21 an
einer Verbindungsstange 22 angelenkt, die selbst bei 23 an dem
Stück bzw. Nocken 12 angelenkt ist.
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In anderen Worten versteht man, dass die Drosselklappe 1 durch ein
eine Untersetzung am Anfang des Öffnens der Drosselklappe 1
gestattendes System von Hebel 20 und Stange 22 mittelbar betätigt
wird.
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Bei 24 hat man ein an dem Hebel 20 angekoppelte und das
Rückstellen der Drosselklappe 1 in die Schließstellung gestattende
Feder gezeigt.
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Man versteht, dass hier die relative Stellung der Anlenkpunkte 10
und 11 in Bezug auf die ortsfesten Achsen 13 und 20b jeweils des
Nockens 12 und der Drosselklappe 1 die Abstandsänderung, die im
Laufe der Bewegung zwischen den Anlenkpunkten 10 und 11 geschieht,
bestimmt. Somit wird man den Dämpfungshub und den Winkel, ab
welchem die Dämpfung angelegt werden wird, einstellen können. Wie
man es gut auf der ersten Kurve der Figur 4 sieht, wird jenseits
eines bestimmten Öffnungswertes die Entfernung zwischen den
Anlenkpunkten 10 und 11 aufhören abzunehmen, so dass die Öffnung
der Drosselklappe ohne Verzögerung stattfinden wird.
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Es ist zu bemerken, dass die Dämpfung in ähnlicher Weise beim
Zurückkommen auf den Leerlauf stattfinden wird.
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Auf Figur 4 hat man bei F die Ausgangsentfernung zwischen den
Anlenkpunkten 10 und 11, bei G die Leerlaufstellung und bei H die
"mit dem Fuss volleingedrückte" Stellung des Gaspedals gezeigt.
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Schliesslich veranschaulichen die beiden anderen Kurven der Figur
4 deutlich die durch den Dämpfer beim Öffnen und beim Schliessen
der Drosselklappe in Abhängigkeit ihres Öffnungswinkels erzeugte
Kraft.
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Man wird bemerken, dass die Winkel, bei welchen eine Dämpfung beim
Öffnen und beim Schliessen stattfindet, nicht zwangsläufig
dieselben sind.
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Demzufolge kann die Feder 4 durch ein anderes z.B. mit der
Verbindungsstange 22 fest verbundenes elastisches Mittel ersetzt
werden, wobei diese Verbindungsstange derart ausgeführt werden
kann, dass sie selbst eine Feder bildet.