DE69627401T3

DE69627401T3 - Luftströmungssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE69627401T3
Application number: DE69627401.9T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Kamimura; Yasushi Sasaki; Sadayuki Aoki; Kazuo Nagayama
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Priority date: 1995-01-17
Filing date: 1996-01-16
Publication date: 2014-01-30
Anticipated expiration: 2016-01-17
Also published as: DE69627551D1; EP1050674A3; EP0723072A1; EP0844378B1; EP0723072B1; JP3848275B2; EP1050673B1; EP1050674B1; JP2004239266A; JP3851321B2; DE69627506T2; EP1219804A3; EP1050673A2; DE69627551T2; JP3510033B2; DE69627551T3; EP0844378B2; JP2003269196A; KR960029601A; JP3488876B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung zum Steuern der Luftmenge, die in einem Motor einzuführen ist, durch elektronisches Treiben eines Steuerventils.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Anstelle des herkömmlichen Verfahrens des Direktsteuerns eines Steuerventils (Drosselventil) mittels einer Bedienung eines Beschleunigerpedals wird nun ein Verfahren bei der Luftflussrate-Steuervorrichtung verwendet, derart, dass eine Position (Öffnungsgrad) des Steuerventils gesteuert wird durch einen Aktuator, wie z. B. einen Motor, gemäß dem Betriebsstatus eines Motors in einem Fahrzeug, so dass ein optimaler Lufteinlass erhalten werden kann.
Bei einer derartigen Technologie wird eine Ausgabe, verbunden mit dem Betriebsstatus, z. B. eine Ausgabe von einem Beschleunigungssensor, zum Detektieren des Ausmaßes des Niederdrucks des Beschleunigerpedals, verarbeitet, um einen Ziel-(gewünschten)-Öffnungsgrad des Steuerventils zu setzen oder zu bestimmen. Ein Steuersignal wird dann gesendet zu einem Aktuator, wie z. B. einem Motor, um das Drosselventil zu treiben. Des Weiteren ist ein Drosselsensor zum Detektieren des Öffnungsgrads des Drosselventils vorgesehen. Bis sein Ausgabewert gleich einem Wert wird, entsprechend dem Zielöffnungsgrad des Steuerventils, wird eine Rückführungssteuerung hinsichtlich des Steuerventils fortgesetzt ( japanische offengelegte Patentpublikation Nr. 61-8441 ). EP 0 596 392 zeigt eine interne Verbrennungsmotor-Luftzuführungsvorrichtung, welche einen Körper umfasst, der einen Kanal zum Zuführen von Luft zu dem Motor, eine Drossel, installiert entlang dem Kanal, Antriebsmittel zum Betätigen der Drossel und einen Sensor zum Detektieren der Position der Drossel aufweist. Des Weiteren ist eine elektronische Vorrichtung zum Steuern der Antriebsmittel und des Sensors vorgesehen.
In den vergangenen Jahren gab es einen Trend des Integrierens und Inkorporierens der Typen von Steuerungen, wie z. B. ISC (Leerlaufsteuerung), FICD (schnelle Leerlaufsteuerung) in eine elektrische Luftflussrate-Steuervorrichtung, was herkömmlicherweise durch separate Komponententeile durchgeführt worden ist.
Um dies zu erreichen, ist es nötig, mechanische Hysterese und elektrische Hysterese zu reduzieren, welche die elektrische Luftflussrate-Steuervorrichtung besitzt, und die Auflösung eines Potentiometers oder dergleichen zu verbessern, welches als ein Drosselsensor dient zum Detektieren der Position des Steuerventils.
Des Weiteren sind Verbinder jeweils vorgesehen für elektrisches Verdrahten für den Aktuator, wie z. B. einen Motor, der vorgesehen ist, um die Position (Öffnungsgrad) des Steuerventils (Drosselventil) zu steuern, und für die Positionsdetektionsmittel dafür, was ein Problem mit sich bringt, dass die Anzahl von Verbindern groß wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist dementsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrische Steuervorrichtung zu schaffen, welche in der Lage ist, ihre Verbinder zu sammeln. Diese Aufgabe wird erreicht durch eine Luftflussrate-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 und 3 definiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Schnittansicht einer weiteren Luftfluss-Steuervorrichtung, die nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist;
3 ist eine Explosionsansicht der Vorrichtung, wie in 1 gezeigt;
4 ist eine Explosionsansicht der Vorrichtung, wie in 2 gezeigt;
5 ist eine ebene Ansicht, welche die Steuereinheit, gezeigt in 2, zeigt;
5A ist eine Seitenansicht, die entlang der Linie A-A der 5 genommen ist;
6 ist eine Seitenansicht, die einen Endabschnitt der Steuerventilwelle der Vorrichtung der 2 zeigt;
7 ist eine teilweise fragmentarische Schnittansicht, welche das Steuerventilöffnungswinkel-Detektionsmittel der Vorrichtung von 2 zeigt; und
8 ist eine teilweise fragmentarische Schnittansicht, welche den Beschleunigungssensorabschnitt der Vorrichtung der 2 zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Bezug nehmend auf 1 und 3, bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Steuerventil ein Ventilelement 1, welches fest montiert ist auf einer Ventilwelle 3, welche drehbar montiert ist in einem Körper 2 durch eine Lagerung 49. Das Steuerventilelement 1 ist schwingfähig aufgenommen innerhalb einer Flusspassage 2a des Körpers 2, durch welche Luft fließt in einen Motor. Staubdichtungen 8 und 9, die als Dichtelemente dienen, sind vorgesehen auf gegenüber liegenden Endabschnitten der Ventilwelle 3. Eine Getriebeabdeckung 5 mit einem O-Ring 4 und einer Federabdeckung 20 mit einem O-Ring 7 sind verbunden mit dem Körper 2, um hierunter einen abgedichteten Raum S zu definieren. Da der abgedichtete Raum S entworfen ist, um das Eindringen von Fremdkörpern zu verhindern, kann ein Drosselsensor 11 zum Detektieren eines tatsächlichen Öffnungsgrads des Steuerventils, welches anzuordnen ist innerhalb eines derartigen abgedichteten Raums, entworfen sein aus lediglich einem Bord 11a und einer Bürste 11b. Das Bord 11a ist mit einem Rückhalter darauf versehen, auf welchem die Bürste 11b gleitet. Die Anzahl von Komponententeilen des Drosselsensors 11 kann reduziert sein verglichen mit herkömmlichen Drosselsensoren, die extern an dem Körper 2 befestigt sind. Die mechanische Hysterese und elektrische Hysterese davon können somit reduziert werden. Demgemäß kann eine erhöhte Genauigkeit der Steuerung erreicht werden beim Steuern der Position des Steuerventils.
Des Weiteren ist ein DC-Motor 10 zum Antreiben und Steuern des Steuerventilelements 1 durch ein Reduktionsgetriebemittel 21 und ein Zahnrad 25 angeordnet mit dem Drosselsensor 11 innerhalb des abgedichteten Raums S.
Leitungsdrähte 10a des DC-Motors 10 und Leitungsdrähte 11c des Steuersensors 11 sind zusammengefasst in einen einzelnen Verbinder 16. Daher kann die Anzahl von Verbindern reduziert werden, verglichen mit dem herkömmlichen Produkt.
Eine weitere Luftfluss-Steuervorrichtung wird nachfolgend hier unter Bezugnahme auf 2 und 4 beschrieben werden.
Im Fall dieser Vorrichtung ist ein abgedichteter Raum S definiert durch den Körper 2, Staubdichtungen 8 und 9 an gegenüber liegenden Endabschnitten der Ventilwelle 3, gehalten in dem Körper 2, eine Getriebeabdeckung 5 mit einem O-Ring 4, befestigt mit dem Körper 2, eine Steuereinheit 17, befestigt mit dem Körper 2 durch eine Dichtung 12, und eine Beschleunigerabdeckung 6, befestigt mit dem Körper 2 durch einen O-Ring 7, wobei sich durch einen Boden der Abdeckung 6 eine Beschleunigerwelle 23 nach außen über eine Staubdichtung 22 erstreckt. Ein Drosselsensor 11 ist montiert auf der Ventilwelle 3 und gehalten in einem Raumabschnitt, definiert durch den Körper 2, die Dichtung 12 und die Steuereinheit 17 durch einen Ring 27.
Die Ventilwelle 3 ist drehbar gehalten durch ein Metalllager 26, welches durch Pressen eingefügt ist in den Körper 2, hergestellt aus Aluminiumlegierungs-Formgießen. Die Ventilwelle 3 umfasst einen Teil davon, der sich aus dem Metalllager 26 heraus erstreckt, an welchen ein Dichtungsmechanismus hinzugefügt ist. Der Dichtungsmechanismus umfasst eine Hülse 9 aus Metall (rostfrei), durch Pressen eingefügt an einen äußeren Umfang davon an einen Vorsprungsabschnitt des Körpers 2. Die Metallhülse 9 ist versehen mit einem Hülsenabschnitt 9b, der sich in ein Ende der Ventilwelle 3 erstreckt. Ein Dichtungsgummiring 9a ist angeordnet zwischen einem äußeren Umfang der Ventilwelle 3 und einem inneren Umfang der Metallhülse 9.
Eine Metallhülse 11c des Drossel-(Positions)-Sensors 11 ist dem Hülsenabschnitt 9b der Metallhülse 9 zugefügt, um den Positionssensor 11 zu tragen. Ein Gleiter 11b ist drehbar montiert an einen äußeren Umfang der Metallhülse 11c.
Der Gleiter 11b wird an einer äußeren Oberfläche davon gedrückt durch eine Feder 11d, um ein Gleitelement 11g in Kontakt mit einem leitfähigen Muster 11f zu bringen, welches auf ein Substrat 11a gedruckt ist, unter einem gewünschten Druck (siehe 2).
Die Feder 11d ist befestigt an einen Endabschnitt der Ventilwelle 3c durch eine Unterlegscheibe 27. Ein Eingriff 11a hindert die Feder 11d an der Drehbewegung. Als ein Ergebnis wird eine Drehung der Ventilwelle 3 übertragen zu dem Gleiter 11b.
Das Substrat 11a ist mittels Schrauben montiert an den Körper 2 durch Schrauben 11a (siehe 1 und 2).
Bei dieser Vorrichtung hängt die Positionierung des Substrats 11a und des Gleiters 11b im Wesentlichen von einer relativen Position zwischen dem Metalllager 26 und der Ventilwelle 3 und von einer relativen Position zwischen der Metallhülse 9 der Metallhülse 11c ab. Die Metallhülsen 9 und 11c, welche als primäre Faktoren dienen, sind aus Metall hergestellt. Daher, verglichen mit den Hülsen, welche aus einem von Metall verschiedenen Material hergestellt sind, sind diese Metallhülsen exzellent in der Genauigkeit der Bearbeitung und Montage und in der Altersbeständigkeit.
Ein Aussparungsabschnitt des Körpers 2 für die Metallhülse 9 ist koaxial bearbeitet mit dem Metalllager 26 für die Ventilwelle 3. Das Substrat 11a ist montiert an den Körper 2 mittels Montierens der Metallhülse 11c auf den Hülsenabschnitt 9b der Metallhülse 9, wobei die Hülse 11c koaxial mit der Hülse 9b gefertigt ist.
Ein Antriebsverlustmechanismus M1, ein Beschleunigungssensor 15 und ein Drosselhebel-Rückstellmechanismus M2 sind angeordnet innerhalb eines Raumabschnitts, der durch die Steuereinheit 17, den O-Ring 7 und die Abdeckung 6 definiert ist. Der Antriebsverlustmechanismus M1 ist montiert auf der Beschleunigerwelle 23 und umfasst Antriebsverlustfedern 36, 37, einen Federhalter 35, Federplatten 33, 34. Diese Raumabschnitte sind in Verbindung miteinander durch einen ringförmigen Spalt zwischen einer Öffnung, die gebildet ist in der Steuereinheit 17 und einem Teil der Ventilwelle 3, welche sich durch eine derartige Öffnung erstreckt. Die Ventilwelle 3 ist in Eingriff mit einem Drosselsektor 19 durch den Antriebsverlustmechanismus M1.
Der abgedichtete Raum S beherbergt darin den Drosselsensor 11 zum Detektieren des tatsächlichen Öffnungsgrades des Drossel-(Steuer)-Ventils 1, den DC-Motor 10 zum Antreiben und Steuern der Steuerventilwelle 3 mit dem Ventilelement 1, fest montiert darauf durch ein Reduktionsgetriebemittel 21, eine elektromagnetische Kupplung 14 zum selektiv Entkoppeln des DC-Motors 10 von dem Reduktionsgetriebemittel 21, den Beschleunigersensor 15 zum Detektieren der Position des Drosselsektors 19, der gedreht wird gemäß dem Maß an Hinunterdrückung des Beschleunigerpedals, und die Steuereinheit 17 zum Verarbeiten der Ausgabesignale von dem Drosselsensor 11 und dem Beschleunigungssensor 15 und den Steuerbefehlssignalen.
Der Aufbau des Beschleunigersensors 15 wird hier nachfolgend beschrieben werden unter Bezugnahme auf 2 und 8.
Eine Metallhülse 48 ist befestigt an einer Abdeckung 6 aus Harz, wobei die Hülse 48 koaxial angeordnet ist mit der Ventilwelle 3. Die Metallhülse 48 hält die Beschleunigerwelle 23. Ein Beschleunigerhebel 19a ist befestigt an einen Endabschnitt der Welle 23 außerhalb der Abdeckung 6. Eine Unterlegscheibe 23a ist angeordnet zwischen dem Beschleunigerhebel 19 und der Abdeckung 6 zum Verschließen einer Öffnung, die in der Abdeckung 6 gebildet ist, durch welche sich die Welle 23 erstreckt. Eine ringförmige Gummidichtung 22 ist axial angeordnet zwischen der Unterlegscheibe 23a und der Metallhülse 48 und ist untergebracht innerhalb eines ringförmigen Aussparungsabschnitts der Abdeckung 6, um federnd in Kontakt zu kommen mit einem äußeren Umfang der Beschleunigerwelle 23.
Die Abdeckung 6 ist versehen mit einem röhrenförmigen Hülsenabschnitt 6a, der sich entlang einer longitudinalen Richtung der Metallhülse 48 in den Raum S erstreckt.
Eine Metallhülse 15c ist vorgesehen in einem Mittelabschnitt eines Substrats 15a des Beschleunigersensors 15. Die Metallhülse 15c ist befestigt an einen äußeren Umfang des Hülsenabschnitts 6a der Abdeckung 6. Die Metallhülse 15c ist versehen mit einem Hülsenabschnitt, der entlang der Beschleunigerwelle 23 vorsteht von einer Oberfläche des Substrats 15a in den Raum S hinein. Ein Gleiter 15b des Beschleunigersensors 15 ist eingebettet in einen derartigen Hülsenabschnitt.
Eine Unterlegscheibe 23b, eine Feder 15d, eine Verbindungsplatte 40 und eine Unterlegscheibe 39 sind in Reihenfolge montiert in einen mit Gewinde versehenen Abschnitt 23c des anderen Endes der Beschleunigerwelle 23. Schließlich ist eine Mutter 38 auf den mit Gewinde versehenen Abschnitt 23c geschraubt, um diese Elemente auf der Beschleunigerwelle 23 zu halten.
Bei dieser Gelegenheit wendet die Feder 15d eine gewünschte axiale Druckkraft auf den Gleiter 15b an. Die Feder 15d schlägt an gegen den Eingriff 15h, der in dem Gleiter 15b gebildet ist, und kann dann drehbar sein zusammen mit dem Gleiter 15b. Als ein Ergebnis wird eine Drehung der Beschleunigerwelle 23 übertragen auf den Gleiter 15b, und dann gleitet der Gleiter 15g (4) auf dem leitfähigen Muster 15f des Substrats 15a.
Das Substrat 15a ist eine Schraube, die montiert ist auf eine innere Oberfläche der Abdeckung 6, welche dem Raum S durch Schrauben 15e gegenüber liegt.
Die Verbindungsplatte 40 ist verbunden mit einem Ende (Seite des Drosselsensors 11) der Ventilwelle 3, welche durch eine Öffnung 17a des Substrats 17 hindurch verläuft, zu dem Antriebsverlustmechanismus M1.
Dementsprechend kann der Beschleunigersensor 15 koaxial an die Beschleunigerwelle 23 mit höherer Präzision montiert werden.
Wenn das Beschleunigerpedal niedergedrückt wird auf eine vorbestimmte Position, wird die Drehkraft übertragen von der Beschleunigerwelle 23 zu der Ventilwelle 3 durch den Antriebsverlustmechanismus M1. Demgemäß, in dem Fall, dass der Motor 10 nicht arbeitet, wenn das Beschleunigerpedal kaum oder stark niedergedrückt wird, kann das Drosselventil mechanisch geöffnet werden. Daher, selbst wenn der Motor beschädigt ist, kann es möglich sein, das Fahren des Fahrzeugs aufrecht zu erhalten. Dies ist ein sog. Ausfallsicherungs-Mechanismus.
Der Drosselsensor 11 und der Beschleunigungssensor 15 können aufgebaut sein, wie oben beschrieben, aus dem Basisbord 11a, 15a, auf welchem ein Widerstand aufgedruckt oder montiert ist, und der Bürste 11b, 15b (7 und 8), so dass sie so aufgebaut sind, dass sie eine kleinere Anzahl von Komponenten teilen und eine reduzierte mechanische Hysterese sowie elektrische Hysterese aufweisen.
Des Weiteren sind ein Leitungsdraht 10a des DC-Motors 10, ein Leitungsdraht 14a der elektromagnetischen Kupplung 14, ein Leitungsdraht 11c des Drosselsensors 11 und ein Leitungsdraht 15c des Beschleunigersensors 15 verbunden mit der Steuereinheit 17 innerhalb des abgedichteten Raums S (5 und 5A). Der Datenaustausch zwischen diesen Elementen und dem Äußeren wird durch einen Verbinder 18 geführt. Es ist dadurch möglich, die jeweiligen Verbinder dieser Elemente zu eliminieren. Des Weiteren, weil die Verdrahtung von der Steuereinheit 17 zu dem DC-Motor 10, dem Drosselsensor 11 und dem Beschleunigersensor 15 hinsichtlich der Länge reduziert sein können, hat die Vorrichtung eine erhöhte Zuverlässigkeit gegen fehlerhaften Betrieb aufgrund von Rauschen.
Die Steuereinheit 17 ist im Detail gezeigt in den 5 und 5A. Die Steuereinheit 17 umfasst einen Mikrocomputer mit Anschlüssen 11c' und 15c', mit welchen Signalleitungen 11c und 15c von dem Drosselsensor 11 und dem Beschleunigersensor 15 und Leitungen (nicht gezeigt) zu einer Kupplungssteuerschaltung und einer Motorsteuerschaltung verbunden sind. Drahtleitungen 14a der Kupplung 14 und Drahtleitungen 10a des Motors 10 sind verbunden mit Ausgangsanschlüssen 10a' der Motorsteuerschaltung bzw. Ausgangsanschlüssen 14a' der Kupplungssteuerschaltung. Die Drahtleitungen des Motors 10 und der Kupplung 14 sind zusammengefasst in der Steuereinheit 17 und dann verbunden mit einer externen Stromversorgung durch den Verbinder 18. Die Signale von dem Drosselsensor 11 und dem Beschleunigersensor 15 werden an die Steuereinheit 17 geliefert und ausgegeben nach außen durch den Verbinder 18.
Eine detaillierte Beschreibung wird nun gegeben bezüglich des Antriebsverlust-(Ausfallsicherungs)-Mechanismus M1.
Die Ventilwelle 3 und die Beschleunigerwelle 23 sind koaxial angeordnet und miteinander gekoppelt durch den Antriebsverlustmechanismus M1. Der Drosselsensor 11 ist montiert auf der Ventilwelle 3, während der Beschleunigersensor 15 montiert ist auf der Beschleunigerwelle 23. Der Antriebsverlustmechanismus M1 besteht aus den Antriebsverlustfedern 36, 37, dem Federhalter 35 zum Halten dieser Federn und den Federplatten 33, 34, die zusammenwirken, um darin die Federn 36, 37 und den Federhalter 35 zu inkorporieren. Des Weiteren sind die Federplatten 33, 34 starr befestigt mit der Beschleunigerwelle 23 durch eine Verbindungsplatte 40. Der Federhalter 35 ist fest verbunden mit der Ventilwelle 3. Der Federhalter 35 ist mit den Federplatten 33 und 34, jeweils durch die Federn 36 und 37, verbunden.
In einem normalen Betrieb wird das Drosselventil angetrieben durch den Motor 10 und eine Ausgabe des Drosselsensors 11 wird gesendet zu der Steuereinheit 17. Des Weiteren, zu dieser Zeit, weil die jeweils von den Antriebsverlustfedern 36 und 37 erzeugten Kräfte in zueinander entgegengesetzten Richtung sind, wird das Drehmoment, welches durch den Motor erzeugt wird, absorbiert durch diese Federn und dann nicht direkt zu dem Bediener übertragen durch den Drosselsektor 19.
In einem abnormalen Betrieb sind der Motor 10 und die Drosselwelle 3 voneinander getrennt durch die elektromagnetische Kupplung 14. Wenn der Bediener das Beschleunigerpedal niederdrückt, wird der Drosselsektor 19 gedreht, um die Verbindungsplatte 40 und die Federplatten 33, 34 zu drehen. Als ein Ergebnis verlieren die Federkraft der Antriebsverlustfeder 36 und die Federkraft der Antriebsverlustfeder 37 (welche in dem normalen Betrieb ausgewogen sind) ihre Balance. Eine derartige Unausgewogenheit dreht den Federhalter 35, wodurch es möglich wird, das Drosselventil mechanisch zu bewegen.
Ein Rückstellfedermechanismus zum Verleihen einer Rückstellkraft zu dem Drosselsektor 19 wird gebildet durch eine Welle 43, die in der Beschleunigerabdeckung 6 zurückgehalten wird, einer Federabdeckung 44, einem Federhalter 46 und Rückstellfedern 45, 45, die in dem Halter 46 gehalten werden. Der Federhalter 46 ist starr befestigt mit der Welle 43, um keine Drehung des Federhalters 46 zu bewirken. Ein Drehmoment, erzeugt durch die Feder 45, dreht die Federabdeckung 44 und wird übertragen zu der Verbindungsplatte 40 auf der Beschleunigerwelle 23 durch den Verbindungsarm 41, wodurch eine Rückstellkraft auf dem Drosselsektor 19 ausgeübt wird.
Eine Vorrichtung kann kompakt sein, und die Beschichtung auf den Federn ist nicht erforderlich, weil die Ventilwelle 3 und die Beschleunigerwelle 23 koaxial angeordnet sind, und der Drosselsensor 11 und der Beschleunigersensor 15 sind montiert auf den jeweiligen Wellen 3 und 23, und die Welle 43 des Rückstellfedermechanismus und die Beschleunigerwelle 23 sind einander benachbart und angeordnet innerhalb der Beschleunigerabdeckung 6.
Des Weiteren, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, kann durch Bereitstellen einer Ventilierungsöffnung 13 zum Abführen von Wasser und Luft auf dem Ventilkörper 2 zum Halten der Ventilwelle 3, Tau-Kondensation auf dem Drosselsensor 11 oder dem Beschleunigersensor 15 verhindert werden. Zusätzlich kann ein Eindringen von Wasser in den abgedichteten Raum S eliminiert werden durch Entfernen der Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des abgedichteten Raums S aufgrund der Ventilierungsöffnung 13.
Ein Zahnrad 23 ist befestigt mit einem Ende einer drehbaren Welle des Motors 10. Das Zahnrad 23 greift ein mit einem Zwischenzahnrad 25, welches befestigt ist an eine Welle 21a, gehalten durch den Körper 2 und die Abdeckung 5. Das Zwischenzahnrad 25 ist versehen mit einem kleineren Zahnrad 22, integral damit gebildet. Das kleinere Zahnrad 22 greift ein in ein Zahnrad 21, welches an dem Ende der Ventilwelle 3 befestigt ist. Demgemäß wird eine Drehgeschwindigkeit des Motors 10 reduziert, während ein Drehmoment davon erhöht wird, wodurch eine Drehgeschwindigkeit und ein Drehmoment erhalten werden, die zum Treiben des Drosselventils erforderlich sind.
Das Zahnrad 21 ist geformt in einer halbkreisförmigen Form. Eine gerade Kante des Zahnrads 21 ist angepasst, um gegen einen Stopper 47 anzuschlagen, wenn das Ventilelement 1 bewegt wird, um in einer nahezu vollständig geschlossenen Position zu sein.
Unter einer elektrischen Steuerung ist eine vollständig geschlossene Position des Ventilelements 1 so angeordnet, dass das Zahnrad 21 nicht gegen den Stopper 47 anschlägt. Wenn die elektrische Steuerung gelöst wird, wird das Ventilelement 1 weiter bewegt, sodass das Zahnrad 21 gegen den Stopper 47 anschlägt. Dies ist eine mechanisch vollständig geschlossene Position.
Im Fall, dass das Ventilelement 1 in die mechanisch vollständig geschlossene Position geschwungen wird, wird eine große Trägheitskraft auf den Stopper 47 angewandt. Um gegen eine derartige Trägheitskraft entgegen zu wirken, ist der Stopper 47 fest verschraubt an einen Sitz 2e des Körpers 2, aber. Der Stopper 47 umfasst einen mit Gewinde versehenen Abschnitt, um die Position davon einzustellen.
Wie oben beschrieben worden ist, gemäß der vorliegenden Erfindung, ist es möglich, eine Luftflussrate-Steuervorrichtung bereit zu stellen, bei welcher die mechanische Hysterese und die elektrische Hysterese reduziert werden können auf der Basis einer Anordnung, die besser hinsichtlich Kosteneigenschaften ist, und die Genauigkeit der Drosselpositionssteuerung bei der Steuerung der Position eines Aktuators, wie z. B. eines Motors, wird verbessert.
Es sei angemerkt, dass die Abdeckungen 5, 6 und 20 aus Harz hergestellt sein können, wie z. B. PBT (Polybutyleneterephtalat) mit 30% Glasfaserfüllstoff, wie in 8 gezeigt ist.

Claims

Eine Luftflussraten-Steuervorrichtung, umfassend: ein Drosselklappenelement (1), einen Körper (2) zum Montieren des Drosselklappenelements (1), einen innerhalb des Körpers (2) montierten Motor (10) zum Antreiben des Drosselklappenelements (1), einen separat von dem Motor montierten Drosselsensor (11) zum Detektieren eines Öffnungsgrads des Drosselklappenlelements (1), einen äußeren, an dem Körper angebrachten Deckel (20), der zusammen mit dem Körper (2) einen abgedichteten Raum (S) bildet, wobei der Drosselsensor (11) in dem Raum (S) angeordnet ist, wobei – die Luftflussraten-Steuervorrichtung weiterhin einen Steck-Typ-Verbinder (16) aufweist, in welchen jeweilige elektrische Verbindungen (10a, 11c) des Motors (10) und des Drosselsensors (11) zusammengefasst sind (16), und – der Steck-Typ-Verbinder (16) auf einem äußeren Abschnitt des Deckels (20) angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher eine Öffnung zum Erlauben einer Kommunikation zwischen dem Raum (S) und außerhalb davon vorgesehen ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiter eine Steuervorrichtung zum Verarbeiten eines Signals aufweist, welches über die elektrischen Verbindungen (10a, 11c) von dem Drosselsensor (11) empfangen wird, und zum Ausgeben eines Steuersignals an den Motor (10) in Antwort darauf.