EP1432895B1 - Actuator - Google Patents

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Publication number
EP1432895B1
EP1432895B1 EP02782686A EP02782686A EP1432895B1 EP 1432895 B1 EP1432895 B1 EP 1432895B1 EP 02782686 A EP02782686 A EP 02782686A EP 02782686 A EP02782686 A EP 02782686A EP 1432895 B1 EP1432895 B1 EP 1432895B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
engagement
actuating
throttle body
throttle
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02782686A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1432895A1 (en
Inventor
Matthias Brendle
Ralph Krause
Michael Runft
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1432895A1 publication Critical patent/EP1432895A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1432895B1 publication Critical patent/EP1432895B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits

Definitions

  • the invention is based on an actuating unit according to the preamble of claim 1.
  • German patent application DE-A-195 25 510 and the patent US 5,672,818 show an actuator with a servomotor and with a throttle body.
  • control unit consists between the servomotor and the throttle body formed in the form of a throttle body in each position always the same ratio.
  • the torque required at the throttle body is different in the different positions of the throttle body.
  • the torque of the servomotor must be designed so large that this torque is sufficient in any position of the throttle body.
  • the servomotor must also be designed so that the throttle valve can be adjusted quickly enough in all control ranges. Both require a powerful and thus a relatively large and expensive actuator. As a result, the actuator is relatively large overall and requires a relatively large installation space.
  • the EP 0 290 980 A2 shows an apparatus for controlling the intake air flow amount in an internal combustion engine with a gear mechanism of a pair of gears with tooth profile sections, which extend along a part of a non-circular periphery, wherein the non-circular periphery is preferably an ellipsoidal circumference.
  • the adjusting unit according to the invention with the characterizing features of claim 1 offers the advantage that for adjusting the throttle body is a relatively low-power and thus a small and producible with little effort or economically obtainable servomotor is sufficient. It is particularly advantageous that in the servomotor, a relatively small maximum torque is sufficient and that the servo motor, the throttle body in those areas where it is necessary, can adjust very quickly. As a result, an easy to manufacture and small-sized actuator can be used.
  • the setting unit according to the invention advantageously has a changing over the adjustment ratio between the servo motor and the non-rotatably connected to the throttle body wheel. This offers the advantage that the required in certain positions of the throttle body increased torque can also be applied by a relatively low-torque servomotor ,
  • the servomotor must be designed so that its torque is sufficient to adjust the throttle body can.
  • the same torque is required to adjust the throttle body.
  • the proposed here translation between the servo motor and the throttle body can be designed so that the actuator can adjust with virtually constant torque over the entire control range and that nevertheless advantageously in each position of the throttle body on the throttle body, the respective required different torque acts. Due to flow conditions and / or different friction and / or due to the need to tear the throttle body in a closed position, a particularly high torque is often required in the closed position for adjusting the throttle body.
  • the servomotor can adjust the throttle body fairly quickly. Because the proposed transmission gear is selected so that in the middle adjustment range for a given speed of the drive shaft of the servo motor, the throttle body is adjusted fairly quickly, advantageously satisfies a servomotor with a relatively slow rotating drive shaft.
  • the throttle body can be adjusted very quickly in the quick-setting range, the overall result is an advantageous short positioning time when adjusting the throttle body between the two end positions.
  • the ratio is selected such that in the region in which the restoring device generates a particularly large restoring torque, the ratio is raised somewhat, this has the advantage that despite the increased restoring torque of the restoring device, the servomotor can adjust the throttle body with fairly uniform torque.
  • FIG. 1 a cross section through the actuator
  • FIG. 2 the transmission gear while the wheels are in the closed position
  • FIG. 3 the transmission gear while the wheels are in an open position
  • FIG. 4 the translation as a function of the setting angle of the throttle body.
  • the actuator can be used in any internal combustion engine in which the power of the internal combustion engine is to be influenced by means of an adjustable by a servomotor throttle body.
  • the throttle body is, for example, a throttle valve and the actuator with the throttle body or with the throttle valve is used for example for controlling the air supplied to an internal combustion engine.
  • the actuator is used in the region of the exhaust gas of the internal combustion engine for controlling the exhaust gas flow, or the actuator is used, for example, for controlling exhaust gas in the fresh air line of the internal combustion engine.
  • the FIG. 1 shows an actuating unit 1 with a controller housing 2.
  • the actuator housing for example, referred to as throttle body or as exhaust gas recirculation valve.
  • the channel 4 leads, for example, from an air filter, not shown, to a combustion chamber, not shown, or to a plurality of combustion chambers of a non-illustrated internal combustion engine.
  • the achievable with the proposed actuator housing 2 good properties make the actuator housing 2 particularly suitable for use as exhaust gas recirculation valve.
  • the exhaust gas recirculation valve for example, the proportion of the fresh air supplied amount of exhaust gas is controlled.
  • the Indian FIG. 1 Through the channel 4, for example, fresh supply air or a fuel-air mixture or exhaust gas or a portion of the exhaust gas flow, toward an internal combustion engine or away from an internal combustion engine.
  • a throttle body 6 is rotatably or pivotally mounted.
  • the throttle body 6 is formed by a throttle valve 6b attached to a throttle shaft 6a.
  • the throttle valve shaft 6a extends transversely through the channel 4.
  • the throttle valve shaft 6a is pivotally mounted in the actuator housing 2.
  • the throttle valve 6b is fixed to the throttle shaft 6a with fixing screws (not shown).
  • the throttle valve 6b and the throttle shaft 6a may also be integrally molded together from plastic.
  • the throttle shaft 6a can be pivoted between a first end position S1 and a second end position S2.
  • the throttle body 6, in the illustrated embodiment, the throttle valve 6b together with the throttle valve shaft 6a is pivotable about an axis of rotation 6c about a throttle body attitude angle ⁇ (alpha) or rotatable.
  • the transmission gear 10 has a pair of wheels 12 and a second pair of wheels 14.
  • the pair of wheels 12 has a motor side wheel 12a and a throttle body side wheel 12b.
  • the second pair of wheels 14 consists of a pinion 14a and an intermediate 14b.
  • the adjusting motor side wheel 12a and the intermediate gear 14b are rigidly connected to each other and form a gear 16 of the transmission gear 10.
  • an axle 18 is fixedly mounted.
  • the gear 16 is rotatably mounted.
  • the pinion 14a is rotatably connected to a drive shaft 14c of a servomotor 20.
  • the servomotor 20 is firmly anchored on the actuator housing 2.
  • the throttle body side wheel 12b is rotatably connected to the throttle shaft 6a.
  • the throttle body side wheel 12b is in Constant engagement with the engine-side wheel 12a.
  • the pinion gear 14a of the servomotor 20 meshes with the intermediate gear 14b.
  • the actuating unit 1 has a return device 22.
  • the reset device 22 ensures that when the actuator 20 is de-energized, the throttle body 6, for example, in the first end position corresponding to the closed position S1, is pivoted back.
  • FIG. 2 and 3 show a view of the transmission gear 10 with the same direction as the arrow II in the FIG. 1 , In the Figures 2 and 3 For better clarity, the actuator housing 2 and the throttle valve 6b are not shown.
  • FIG. 4 shows the ratio i of the transmission gear 10 as a function of the throttle body position angle ⁇ (alpha).
  • ⁇ the throttle body position angle
  • i the ratio i is plotted.
  • the throttle body 6 is adjustable between a first end position S1 and a second end position S2.
  • first end position S1 closes the throttle body 6, the channel 4 largely or completely or almost completely, or the channel 4 is slightly open in the first end position S1, for example, for an emergency running function.
  • the first end position S1 is referred to below as the closed position S1.
  • second end position S2 Fig. 3
  • the open position S2 is open to the maximum.
  • the second end position S2 is referred to below as the open position S2.
  • An approximately middle region between the closed position S1 and the open position S2 is referred to below as the quick-setting region SB (FIG. Fig. 4 ) designated.
  • FIG. 2 shows the transmission gear 10 in the closed position S1
  • the FIG. 3 shows the transmission gear 10 in the open position S2.
  • the throttle body 6 and thus with the throttle body 6 rotatably connected throttle body side wheel 12b is pivotable by 110 °.
  • the Indian FIG. 4 reproduced adjustment range between the closed position S1 and the open position S2 of the throttle body position angle ⁇ would thus be 110 ° here.
  • the throttle body 6 it is also customary for the throttle body 6 to be pivotable, for example, by 90 ° or by less than 90 °.
  • the adjustment range of the throttle body position angle ⁇ would be 90 ° or less than 90 °.
  • the throttle body 6 is pivoted only 85 °.
  • the throttle body 6 is slightly above the closed position or beyond the open position, for example, up to 115 ° pivotable.
  • actuators in particular in the form of an exhaust gas recirculation valve, in which the throttle body 6, for example, by the adjustment of 136 ° between the closed position S1 and the open position S2 is pivotable.
  • the Indian FIG. 4 represented adjustment range of the throttle body position angle ⁇ may thus, for example, 85 °, 90 °, 110 °, 115 ° or 136 °, to name just a few values.
  • the throttle body 6 and thus also the throttle body side wheel 12b are between the closed position S1 and the open position S2 adjustable.
  • the FIG. 2 shows the throttle body side wheel 12b and attached to the gear 16 intermediate 14b in the first end position S1
  • the FIG. 3 shows the transmission gear 10 while the rotatable parts are in the second end position S2.
  • the rotatable parts are adjustable between these two end positions S1 and S2.
  • the engine side wheel 12a has a first engagement end e1 and a second engagement end e2.
  • the throttle body side wheel 12b has a first engagement end E1 and a second engagement end E2.
  • the engine-side wheel 12a has a pitch-side rolling curve w between its engaging ends e1 and e2.
  • the throttle body side wheel 12b has between its two engagement ends E1 and E2 a throttle body side Wälzkurve W.
  • the Stellmotor workede Wälzkurve w has with respect to the axis of rotation of the Stellmotor facilityen wheel 12a an angle-dependent changing distance, which is hereinafter referred to as the engine side Wälzkurvenradius r.
  • the throttle body side Wälzkurve W has an angle-dependent changing distance to the axis of rotation 6c, which is hereinafter referred to as throttle body side Wälzkurvenradius R.
  • the engine-side Wälzkurve w has at the first end of engagement e1 is an engine-side rolling curve radius r1, and at the second engaging end e2 is an engine-side rolling curve radius r2.
  • the throttle body side gear 12b has a throttle body side rolling curve radius R1 at the first engaging end E1 and a throttle body side rolling curve radius R2 at the second engaging end E2.
  • the engine-side Wälzkurve w has a Stellmotor solutionen Wälzkurvenradius rsb in Schnellstell Berlin SB.
  • the throttle body side wheel 12b has a throttle body side Wälzkurvenradius Rsb in Schnellstell Scheme SB.
  • the rolling-curve radius r of the adjusting-motor-side wheel 12a is greatest, and the rolling-curve radius r decreases toward the engaging ends E1 and E2.
  • the rolling curve radius r decreases more towards the first engagement end E1 than toward the second engagement end E2.
  • the engine-side rolling-curve radius r2 at the second engagement end E2 is, for example, 1.9 times as large as the engine-side rolling-curve radius r1 at the first engagement end E1.
  • the throttle body-side pitch curve W is designed so that the throttle body side Wälzkurvenradius R, starting from the first engagement end E1 to the second engagement end E2, initially smaller, the throttle body side Wälzkurvenradius R is in the range of Schnellstell Schemes SB smallest, and then it is towards the second Engaging E2 bigger again.
  • the throttle body side Wälzkurvenradius R1 at the first engagement end E1 for example, 1.2 times as large as the throttle body side Wälzkurvenradius R2 at the second engagement end E2.
  • the distance between the rotation axis of the engine side wheel 12a and the rotation axis 6c of the wheel 12b is constant.
  • the engine-side Wälzkurvenradius r and the throttle body side Wälzkurvenradius R are coordinated so that in each position of the engagement between the two wheels 12a and 12b, the sum of the Stellmotor principleen Wälzkurvenradius r and the throttle body side Wälzkurvenradius R is constant.
  • the setting motor side Wälzkurvenradius r is complementary to the throttle body side Wälzkurvenradius R.
  • the two Wälzkurven W and w are preferably coordinated so that in each position of the engagement between the two wheels 12a and 12b of the throttle body side Wälzkurvenradius R is always greater than the Stellmotor worne Wälzkurvenradius r.
  • the Wälzkurvenradien R and r are, for example, coordinated so that during an adjustment of the transmission gear 10 between the closed position S1 (FIG. Fig. 2 ) and the open position S2 ( Fig. 3 ) results in an average ratio of 3 to 1 between the two wheels 12a and 12b.
  • the throttle body side Wälzkurvenradius R is substantially greater than the Stellmotor supra Wälzkurvenradius r, one obtains, starting from the engine side wheel 12a in the direction of the throttle body side wheel 12b, a desired reduction of the rotational speed and a desired increase in torque.
  • the throttle body side Wälzkurvenradius R1 is particularly large at the first engagement end E1, one obtains in the closed position S1 ( Fig. 2 ) of the transmission gear 10, starting from the adjusting motor side wheel 12a in the direction of the throttle body side wheel 12b, a particularly large reduction of the angular velocity and a particularly large increase in the torque.
  • This offers the advantage that in the closed position S1 (FIG. Fig. 2 ) a particularly sensitive and accurate adjustment of the throttle body 6 is possible and that the throttle body 6 possibly acting disturbing forces can be easily overcome even with a relatively small and relatively weak actuator 20.
  • FIG. 4 shows in solid line the diagram of an example of the translation i, in which the dependence of the ratio i of the throttle body attitude angle ⁇ is particularly favorable.
  • a dotted line a likewise possible course of the translation i is shown a modified embodiment.
  • the translation i is plotted on the left when the throttle body 6 is in the closed position S1.
  • the ratio i is plotted when the throttle body 6 is in the range of the open position S2.
  • the quick-setting region SB viewed angularly, being provided somewhat closer to the closed position S1 than to the open position S2.
  • the ratio i is the smallest at the location of the quick-setting area SB. This causes the actuator 20 with little rotation of the pinion 14a can adjust the throttle body 6 by a relatively large angle. Because the throttle body 6 can be adjusted quickly in the quick-setting range SB, the total actuating time between the two end positions S1 and S2 is relatively short overall.
  • the translation i pretty big. This causes a servomotor 20 with relatively little torque can adjust the throttle body 6, even if in the closed position S1 more or less friction between the throttle body 6 and the channel 4 is present. Because of the large translation i can provide little play between the throttle body 6 and the channel 4 and you can also with some terminals with a relatively weak torque actuator 20 adjust the throttle body 6.
  • the actuator 1 is designed so that the servomotor 20 the throttle body 6 against the force of the return device 22 in the direction of the open position S2 (FIG. Fig. 3 ) adjusted.
  • the restoring device 22 returns the throttle body 6 to the closed position S1 (FIG. Fig. 2 ).
  • the restoring device 22 usually consists of a spring, with increasing displacement of the throttle body 6 in the open position S2, the force or torque of the spring of the return device 22 is greater. So that the required torque of the servomotor 20 for adjusting the throttle body 6 remains largely constant against the force of the restoring device 22 between the quick-setting region SB and the second end position S2, it is provided that the ratio i, starting from the quick-setting region SB in the direction of the open position S2, easily increases, as in the FIG. 4 shown by a solid line.
  • the maximum ratio i on the pair of wheels 12 between the wheels 12a and 12b can reach values significantly greater than 1, depending on the required adjustment range of the throttle body position angle ⁇ .
  • the achievable average ratio i on the pair of wheels 12 is 360 ° divided by the required adjustment of the throttle body position angle ⁇ in degrees. Because the wheels 12a and 12b can also serve for torque transmission and speed reduction, a further gear ratio between the servomotor 20 and the throttle body 6 can optionally be omitted.
  • the maximum pivoting angle of the engine side wheel 12a must be less than 360 ° for reasons of space.
  • the ratio i on the pair of wheels 12 is limited to, for example, at most 4 to 1, when the throttle body 6 is to be adjustable by 90 °.
  • the ratio i is different in angle.
  • the translation i is greater than in areas where a translation that is not as large as i is needed.
  • a value of substantially greater than 4 to 1 is achieved in the areas with the required large ratio i, even if the ratio i on average must not exceed the maximum possible value of, for example, 4 to 1 on the pair of wheels 12.
  • the embodiment can also be modified such that the throttle body side Wälzkurvenradius R in the region of the second engagement end E2, between the Schnellstell Scheme SB and the second engagement end E2, approximately over half of the adjustment angle of the throttle body side wheel 12b, is constant. Accordingly, the adjoining the second end of e2 adjuster motor side Wälzkurvenradius r between the quick-setting SB and the second engagement end e2 is constant. In other words, in the area of the second engagement ends e2 and E2, the gear curves w are at the wheels 12a and 12b and W each circular arcs. As a result, in this modification of the embodiment obtained in the FIG. 4 Dotted line of the translation i.
  • the throttle body side Wälzkurve W In the region of the first engagement end E1, between the quick-action range SB and the engagement end E1, the throttle body side Wälzkurve W roughly is a straight line that connects tangentially to the present at the quick-setting SB rolling curve W.
  • the throttle body side Wälzkurvenradius R increases greatly in the region of the first engagement end E1 in the direction of the first engagement of the E1.
  • the engine-side rolling curve radius r decreases greatly toward the first engagement end e1. This offers the desired advantage that in the area of the first engagement ends e1, E1, that is to say in the closed position S1 (FIG. Fig. 2 ), the torque transmission from the engine side wheel 12a to the throttle body side wheel 12b is greatly increased.
  • the wheels 12a, 12b, 14a and 14b are gears that mesh with each other.
  • gears for example, toothless friction wheels are used which have surfaces with a very high coefficient of friction, so that the torque is transmitted via frictional force between the meshing wheels.
  • the transmission gear 10 is a two-stage transmission. But it is also conceivable that one leaves the second pair of wheels 14, which is formed by the pinion 14a and the intermediate 14b away. In this case, it makes sense that the drive shaft 14c of the servomotor 20 engages directly on the motor side wheel 12a without an intermediate gear ratio.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Stelleinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on an actuating unit according to the preamble of claim 1.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE-A-195 25 510 und die Patentschrift US 5,672,818 zeigen eine Stelleinheit mit einem Stellmotor und mit einem Drosselkörper. Bei der bekannten Stelleinheit besteht zwischen dem Stellmotor und dem in Form einer Drosselklappe gebildeten Drosselkörper in jeder Stellung ein immer gleiches Übersetzungsverhältnis. Wie man jetzt weiß, ist das an dem Drosselkörper erforderliche Drehmoment in den verschiedenen Stellungen des Drosselkörpers unterschiedlich groß. Aus diesem Grund muss das Drehmoment des Stellmotors so groß ausgelegt sein, dass dieses Drehmoment in jeder Stellung des Drosselkörpers ausreichend ist. Der Stellmotor muss auch so ausgelegt sein, dass die Drosselklappe in allen Stellbereichen ausreichend schnell verstellt werden kann. Beides macht einen leistungsstarken und damit einen relativ großen und kostenaufwändigen Stellmotor erforderlich. Dadurch wird die Stelleinheit insgesamt relativ groß und erfordert einen relativ großen Einbauraum.The German patent application DE-A-195 25 510 and the patent US 5,672,818 show an actuator with a servomotor and with a throttle body. In the known control unit consists between the servomotor and the throttle body formed in the form of a throttle body in each position always the same ratio. As you know now, the torque required at the throttle body is different in the different positions of the throttle body. For this reason, the torque of the servomotor must be designed so large that this torque is sufficient in any position of the throttle body. The servomotor must also be designed so that the throttle valve can be adjusted quickly enough in all control ranges. Both require a powerful and thus a relatively large and expensive actuator. As a result, the actuator is relatively large overall and requires a relatively large installation space.

Die EP 0 290 980 A2 zeigt eine Vorrichtung zur Regelung der Ansaugluftströmungsmenge in einer Brennkraftmaschine mit einem Getriebemechanismus aus einem Paar von Zahnrädern mit Zahnprofilabschnitten, wobei sich diese längs eines Teils eines nicht-kreisförmigen Umfangs erstrecken, wobei der nicht-kreisförmige Umfang vorzugsweise ein ellipsoider Umfang ist.The EP 0 290 980 A2 shows an apparatus for controlling the intake air flow amount in an internal combustion engine with a gear mechanism of a pair of gears with tooth profile sections, which extend along a part of a non-circular periphery, wherein the non-circular periphery is preferably an ellipsoidal circumference.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Stelleinheit mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bietet demgegenüber den Vorteil, dass zum Verstellen des Drosselkörpers ein relativ leistungsschwacher und damit ein kleiner und mit geringem Aufwand herstellbarer beziehungsweise kostengünstig beschaffbarer Stellmotor genügt. Besonders vorteilhaft ist, dass bei dem Stellmotor ein relativ kleines maximales Drehmoment genügt und dass der Stellmotor den Drosselkörper in denjenigen Bereichen, in denen es erforderlich ist, besonders schnell verstellen kann. Dadurch kann ein einfach herstellbarer und klein bauender Stellmotor verwendet werden.The adjusting unit according to the invention with the characterizing features of claim 1 offers the advantage that for adjusting the throttle body is a relatively low-power and thus a small and producible with little effort or economically obtainable servomotor is sufficient. It is particularly advantageous that in the servomotor, a relatively small maximum torque is sufficient and that the servo motor, the throttle body in those areas where it is necessary, can adjust very quickly. As a result, an easy to manufacture and small-sized actuator can be used.

Bei der erfindungsgemäßen Stelleinheit hat man vorteilhafterweise eine sich über den Verstellweg verändernde Übersetzung zwischen dem Stellmotor und dem mit dem Drosselkörper drehfest verbunden Rad. Dies bietet den Vorteil, dass das in bestimmten Stellungen des Drosselkörpers erforderliche erhöhte Drehmoment auch von einem relativ drehmomentschwachen Stellmotor aufgebracht werden kann.In the setting unit according to the invention advantageously has a changing over the adjustment ratio between the servo motor and the non-rotatably connected to the throttle body wheel. This offers the advantage that the required in certain positions of the throttle body increased torque can also be applied by a relatively low-torque servomotor ,

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Stelleinheit nach dem Anspruch 1 möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the actuator according to claim 1 are possible.

Es ist verständlich, dass der Stellmotor so ausgelegt sein muss, dass sein Drehmoment ausreicht, um den Drosselkörper verstellen zu können. Es hat sich aber gezeigt, dass nicht in jedem Stellungswinkel des Drosselkörpers das gleiche Drehmoment erforderlich ist, um den Drosselkörper zu verstellen. Die hier vorgeschlagene Übersetzung zwischen dem Stellmotor und dem Drosselkörper kann so ausgelegt werden, dass der Stellmotor mit praktisch konstantem Drehmoment über den gesamten Stellbereich verstellen kann und dass trotzdem vorteilhafterweise in jeder Stellung des Drosselkörpers am Drosselkörper das jeweils erforderliche unterschiedliche Drehmoment wirkt. Aufgrund von Strömungsverhältnissen und/oder unterschiedlicher Reibung und/oder aufgrund der Notwendigkeit den Drosselkörper in einer Schließstellung loszureißen, wird häufig in der Schließstellung zum Verstellen des Drosselkörpers ein besonders hohes Drehmoment benötigt. Aufgrund der sich verändernden Übersetzung bei der vorgeschlagenen Stelleinheit zwischen dem Stellmotor und dem Drosselkörper bei Verstellung des Drosselkörpers über den gesamten Stellbereich, ergibt sich im Bereich der Schließstellung ein deutlich erhöhtes Drehmoment am Drosselkörper. Dieses Drehmoment ist insbesondere deutlich größer als bei Verwendung eines Übersetzungsgetriebes mit konstanter Übersetzung, wie bei der in der DE-A-195 25 510 gezeigten Ausführung. Deshalb kann bei der hier vorgeschlagenen Ausführung ein kleinerer Stellmotor verwendet werden als bei der bekannten Stelleinheit.It is understood that the servomotor must be designed so that its torque is sufficient to adjust the throttle body can. However, it has been shown that not in every position angle of the throttle body, the same torque is required to adjust the throttle body. The proposed here translation between the servo motor and the throttle body can be designed so that the actuator can adjust with virtually constant torque over the entire control range and that nevertheless advantageously in each position of the throttle body on the throttle body, the respective required different torque acts. Due to flow conditions and / or different friction and / or due to the need to tear the throttle body in a closed position, a particularly high torque is often required in the closed position for adjusting the throttle body. Due to the changing translation at the proposed adjusting unit between the servo motor and the throttle body with adjustment of the throttle body over the entire control range, resulting in the closed position a significantly increased torque on the throttle body. This torque is in particular significantly greater than when using a transmission gear with constant translation, as in the in DE-A-195 25 510 shown execution. Therefore, in the embodiment proposed here, a smaller actuator can be used as in the known actuator.

Wegen dem erhöhten Drehmoment am Drosselkörper können eventuelle Ablagerungen im Kanal auch im Bereich der Schließstellung leicht überwunden werden.Because of the increased torque at the throttle body any deposits in the channel can be easily overcome even in the closed position.

In einem mittleren Bereich ist es wünschenswert, dass der Stellmotor den Drosselkörper ziemlich schnell verstellen kann. Weil das vorgeschlagene Übersetzungsgetriebe so gewählt ist, dass im mittleren Verstellbereich bei gegebener Drehzahl der Antriebswelle des Stellmotors der Drosselkörper ziemlich schnell verstellt wird, genügt vorteilhafterweise ein Stellmotor mit einer relativ langsam drehenden Antriebswelle.In a middle range, it is desirable that the servomotor can adjust the throttle body fairly quickly. Because the proposed transmission gear is selected so that in the middle adjustment range for a given speed of the drive shaft of the servo motor, the throttle body is adjusted fairly quickly, advantageously satisfies a servomotor with a relatively slow rotating drive shaft.

Aufgrund der unterschiedlichen Übersetzungen zwischen dem Stellmotor und dem Drosselkörper, die so gewählt sind, dass im Bereich der Schließstellung bei gegebener Drehzahl der Antriebswelle des Stellmotors der Drosselkörper nur relativ langsam verstellt wird, erhält man den Vorteil, dass im Bereich der Schließstellung eine sehr feinfühlige Verstellung des Drosselkörpers möglich ist.Due to the different ratios between the servomotor and the throttle body, which are chosen so that in the closed position at a given speed of the drive shaft of the servo motor, the throttle body is adjusted only relatively slowly, gives the advantage that in the closed position a very sensitive adjustment the throttle body is possible.

Dadurch, dass im Schnellstellbereich der Drosselkörper sehr schnell verstellt werden kann, erhält man insgesamt eine vorteilhafte kurze Stellzeit beim Verstellen des Drosselkörpers zwischen den beiden Endstellungen.Due to the fact that the throttle body can be adjusted very quickly in the quick-setting range, the overall result is an advantageous short positioning time when adjusting the throttle body between the two end positions.

Weil die Übersetzung nicht über den gesamten Verstellbereich gleich groß sein muss, baut das Übersetzungsgetriebe der Stelleinheit besonders klein.Because the translation does not have to be the same size over the entire adjustment range, the transmission gear of the actuator builds very small.

Ist die Übersetzung so gewählt, dass in dem Bereich, in dem die Rückstelleinrichtung ein besonders großes Rückstelldrehmoment erzeugt, die Übersetzung etwas angehoben wird, ergibt dies den Vorteil, dass trotz dem erhöhten Rückstelldrehmoment der Rückstelleinrichtung der Stellmotor mit ziemlich gleichmäßigem Drehmoment den Drosselkörper verstellen kann.If the ratio is selected such that in the region in which the restoring device generates a particularly large restoring torque, the ratio is raised somewhat, this has the advantage that despite the increased restoring torque of the restoring device, the servomotor can adjust the throttle body with fairly uniform torque.

Dadurch, dass der drosselkörperseitige Wälzkurvenradius an jeder Eingriffstelle größer ist als der stellmotorseitige Wälzkurvenradius, erhält man den Vorteil, dass in jeder Schwenkstellung eine zusätzliche Übersetzung gegeben ist, so dass mit einem Minimum an Getriebestufen eine insgesamt ausreichende Übersetzung erreicht wird und dass dadurch vorteilhafterweise ein ziemlich klein bauender Stellmotor verwendet werden kann und dass der Aufwand für die Stelleinheit insgesamt ziemlich klein ist.The fact that the throttle body side Wälzkurvenradius at each engagement point is greater than the Stellmotorseitige Wälzkurvenradius, gives the advantage that in each pivot position an additional translation is given, so that with a minimum of gear stages a total sufficient translation is achieved and thereby advantageously a fairly small constructive actuator can be used and that the cost of the actuator is quite small overall.

Zeichnungdrawing

Ein ausgewähltes, besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Figur 1 einen Querschnitt durch die Stelleinheit, die Figur 2 das Übersetzungsgetriebe, während die Räder in Schließstellung stehen, die Figur 3 das Übersetzungsgetriebe, während die Räder in einer Offenstellung stehen, und die Figur 4 die Übersetzung in Abhängigkeit vom Stellwinkel des Drosselkörpers.A selected, particularly advantageous embodiment of the invention is shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. It show the FIG. 1 a cross section through the actuator, the FIG. 2 the transmission gear while the wheels are in the closed position, the FIG. 3 the transmission gear while the wheels are in an open position, and the FIG. 4 the translation as a function of the setting angle of the throttle body.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Die Stelleinheit kann bei jeder Brennkraftmaschine verwendet werden, bei der die Leistung der Brennkraftmaschine mit Hilfe eines durch einen Stellmotor verstellbaren Drosselkörpers beeinflußt werden soll. Der Drosselkörper ist beispielsweise eine Drosselklappe und die Stelleinheit mit dem Drosselkörper bzw. mit der Drosselklappe wird beispielsweise zum Steuern der einer Brennkraftmaschine zugeführten Luft verwendet. Es ist aber auch möglich, dass die Stelleinheit im Bereich des Abgases der Brennkraftmaschine zum Steuern des Abgasstroms verwendet wird, oder die Stelleinheit wird beispielsweise zum Steuern von Abgas in die Frischluftleitung der Brennkraftmaschine verwendet.The actuator can be used in any internal combustion engine in which the power of the internal combustion engine is to be influenced by means of an adjustable by a servomotor throttle body. The throttle body is, for example, a throttle valve and the actuator with the throttle body or with the throttle valve is used for example for controlling the air supplied to an internal combustion engine. But it is also possible that the actuator is used in the region of the exhaust gas of the internal combustion engine for controlling the exhaust gas flow, or the actuator is used, for example, for controlling exhaust gas in the fresh air line of the internal combustion engine.

Die Figur 1 zeigt eine Stelleinheit 1 mit einem Stellergehäuse 2. Je nach Verwendung der Stelleinheit 1 wird das Stellergehäuse 2 beispielsweise als Drosselklappenstutzen oder als Abgasrückführventil bezeichnet. Durch das Stellergehäuse 2 bzw. durch den Drosselklappenstutzen verläuft ein Kanal 4. Der Kanal 4 führt beispielsweise von einem nicht dargestellten Luftfilter zu einem nicht dargestellten Brennraum oder zu mehreren Brennräumen einer nicht abgebildeten Brennkraftmaschine. Die mit dem vorgeschlagenen Stellergehäuse 2 erzielbaren guten Eigenschaften machen das Stellergehäuse 2 besonders geeignet zur Verwendung als Abgasrückführventil. Mit dem Abgasrückführventil wird beispielsweise der Anteil der der Frischluft zugeführten Menge an Abgas gesteuert.The FIG. 1 shows an actuating unit 1 with a controller housing 2. Depending on the use of the actuator 1, the actuator housing 2, for example, referred to as throttle body or as exhaust gas recirculation valve. Through the actuator housing 2 and through the throttle body runs a channel 4. The channel 4 leads, for example, from an air filter, not shown, to a combustion chamber, not shown, or to a plurality of combustion chambers of a non-illustrated internal combustion engine. The achievable with the proposed actuator housing 2 good properties make the actuator housing 2 particularly suitable for use as exhaust gas recirculation valve. With the exhaust gas recirculation valve, for example, the proportion of the fresh air supplied amount of exhaust gas is controlled.

Der in der Figur 1 dargestellte Schnitt verläuft quer durch den Kanal 4. Durch den Kanal 4 kann beispielsweise frische Zuluft oder ein Kraftstoff-Luft-Gemisch oder Abgas oder ein Teil des Abgases strömen, hin zu einer Brennkraftmaschine oder weg von einer Brennkraftmaschine.The Indian FIG. 1 Through the channel 4, for example, fresh supply air or a fuel-air mixture or exhaust gas or a portion of the exhaust gas flow, toward an internal combustion engine or away from an internal combustion engine.

In dem Stellergehäuse 2 ist ein Drosselkörper 6 drehbar bzw. schwenkbar gelagert. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Drosselkörper 6 von einer an einer Drosselklappenwelle 6a befestigten Drosselklappe 6b gebildet. Die Drosselklappenwelle 6a erstreckt sich quer durch den Kanal 4. Die Drosselklappenwelle 6a ist im Stellergehäuse 2 schwenkbar gelagert. Die Drosselklappe 6b ist mit nicht dargestellten Befestigungsschrauben an der Drosselklappenwelle 6a befestigt. Die Drosselklappe 6b und die Drosselklappenwelle 6a können aber auch aus Kunststoff zusammen einstückig gegossen sein. Die Drosselklappenwelle 6a kann zwischen einer ersten Endstellung S1 und einer zweiten Endstellung S2 geschwenkt werden. Der Drosselkörper 6, beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Drosselklappe 6b zusammen mit der Drosselklappenwelle 6a, ist um eine Drehachse 6c um einen Drosselkörper-Stellungswinkel α (alpha) schwenkbar bzw. drehbar.In the actuator housing 2, a throttle body 6 is rotatably or pivotally mounted. In the illustrated embodiment, the throttle body 6 is formed by a throttle valve 6b attached to a throttle shaft 6a. The throttle valve shaft 6a extends transversely through the channel 4. The throttle valve shaft 6a is pivotally mounted in the actuator housing 2. The throttle valve 6b is fixed to the throttle shaft 6a with fixing screws (not shown). However, the throttle valve 6b and the throttle shaft 6a may also be integrally molded together from plastic. The throttle shaft 6a can be pivoted between a first end position S1 and a second end position S2. The throttle body 6, in the illustrated embodiment, the throttle valve 6b together with the throttle valve shaft 6a, is pivotable about an axis of rotation 6c about a throttle body attitude angle α (alpha) or rotatable.

Außerhalb des Kanals 4 gibt es ein Übersetzungsgetriebe 10. Das Übersetzungsgetriebe 10 hat ein Räderpaar 12 und ein zweites Räderpaar 14. Das Räderpaar 12 hat ein stellmotorseitiges Rad 12a und ein drosselkörperseitiges Rad 12b. Das zweite Räderpaar 14 besteht aus einem Ritzel 14a und einem Zwischenrad 14b. Das stellmotorseitige Rad 12a und das Zwischenrad 14b sind starr miteinander verbunden und bilden ein Getrieberad 16 des Übersetzungsgetriebes 10. Am Stellergehäuse 2 ist eine Achse 18 fest angebracht. Auf der Achse 18 ist das Getrieberad 16 drehbar gelagert.Outside the channel 4 there is a transmission gear 10. The transmission gear 10 has a pair of wheels 12 and a second pair of wheels 14. The pair of wheels 12 has a motor side wheel 12a and a throttle body side wheel 12b. The second pair of wheels 14 consists of a pinion 14a and an intermediate 14b. The adjusting motor side wheel 12a and the intermediate gear 14b are rigidly connected to each other and form a gear 16 of the transmission gear 10. At the actuator housing 2, an axle 18 is fixedly mounted. On the axis 18, the gear 16 is rotatably mounted.

Das Ritzel 14a ist mit einer Antriebswelle 14c eines Stellmotors 20 drehfest verbunden. Der Stellmotor 20 ist am Stellergehäuse 2 fest verankert.The pinion 14a is rotatably connected to a drive shaft 14c of a servomotor 20. The servomotor 20 is firmly anchored on the actuator housing 2.

Das drosselkörperseitige Rad 12b ist mit der Drosselklappenwelle 6a drehfest verbunden. Das drosselkörperseitige Rad 12b ist in ständigem Eingriff mit dem stellmotorseitigen Rad 12a. Das Ritzel 14a des Stellmotors 20 kämmt mit dem Zwischenrad 14b.The throttle body side wheel 12b is rotatably connected to the throttle shaft 6a. The throttle body side wheel 12b is in Constant engagement with the engine-side wheel 12a. The pinion gear 14a of the servomotor 20 meshes with the intermediate gear 14b.

Die Stelleinheit 1 hat eine Rückstelleinrichtung 22. Die Rückstelleinrichtung 22 sorgt dafür, dass bei stromlosem Stellmotor 20 der Drosselkörper 6 beispielsweise in die erste Endstellung, die der Schließstellung S1 entspricht, zurück geschwenkt wird.The actuating unit 1 has a return device 22. The reset device 22 ensures that when the actuator 20 is de-energized, the throttle body 6, for example, in the first end position corresponding to the closed position S1, is pivoted back.

Die Figuren 2 und 3 zeigen einen Blick auf das Übersetzungsgetriebe 10 mit gleicher Blickrichtung wie der Pfeil II in der Figur 1. In den Figuren 2 und 3 sind der besseren Übersichtlichkeit wegen das Stellergehäuse 2 und die Drosselklappe 6b nicht dargestellt.The Figures 2 and 3 show a view of the transmission gear 10 with the same direction as the arrow II in the FIG. 1 , In the Figures 2 and 3 For better clarity, the actuator housing 2 and the throttle valve 6b are not shown.

Die Figur 4 zeigt die Übersetzung i des Übersetzungsgetriebe 10 in Abhängigkeit vom Drosselkörper-Stellungswinkel α (alpha). In der Abszisse ist der Drosselkörper-Stellungswinkel α und in der Ordinaten ist die Übersetzung i aufgetragen.The FIG. 4 shows the ratio i of the transmission gear 10 as a function of the throttle body position angle α (alpha). In the abscissa, the throttle body attitude angle is α and in the ordinate, the ratio i is plotted.

In allen Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.In all figures, identical or equivalent parts are provided with the same reference numerals.

Der Drosselkörper 6 ist zwischen einer ersten Endstellung S1 und einer zweiten Endstellung S2 verstellbar. In der ersten Endstellung S1 (Fig. 2) verschließt der Drosselkörper 6 den Kanal 4 weitgehend oder vollständig oder nahezu vollständig, oder aber der Kanal 4 ist in der ersten Endstellung S1 beispielsweise für eine Notfahrfunktion etwas geöffnet. Die erste Endstellung S1 wird nachfolgend als Schließstellung S1 bezeichnet. In der zweiten Endstellung S2 (Fig. 3) des Schwenkbereichs des Drosselkörpers 6 ist der Kanal 4 maximal geöffnet. Die zweite Endstellung S2 wird nachfolgend als Offenstellung S2 bezeichnet. Ein inetwa mittlerer Bereich zwischen der Schließstellung S1 und der Offenstellung S2 wird nachfolgend als Schnellstellbereich SB (Fig. 4) bezeichnet.The throttle body 6 is adjustable between a first end position S1 and a second end position S2. In the first end position S1 ( Fig. 2 ) closes the throttle body 6, the channel 4 largely or completely or almost completely, or the channel 4 is slightly open in the first end position S1, for example, for an emergency running function. The first end position S1 is referred to below as the closed position S1. In the second end position S2 ( Fig. 3 ) of the swivel range of the throttle body 6, the channel 4 is open to the maximum. The second end position S2 is referred to below as the open position S2. An approximately middle region between the closed position S1 and the open position S2 is referred to below as the quick-setting region SB (FIG. Fig. 4 ) designated.

Die Figur 2 zeigt das Übersetzungsgetriebe 10 in der Schließstellung S1, und die Figur 3 zeigt das Übersetzungsgetriebe 10 in der Offenstellung S2.The FIG. 2 shows the transmission gear 10 in the closed position S1, and the FIG. 3 shows the transmission gear 10 in the open position S2.

Bei der bevorzugt ausgewählten, beispielhaft in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführung ist der Drosselkörper 6 und damit das mit dem Drosselkörper 6 drehfest verbundene drosselkörperseitige Rad 12b um 110° schwenkbar. Der in der Figur 4 wiedergegebene Verstellbereich zwischen der Schließstellung S1 und der Offenstellung S2 des Drosselkörper-Stellungswinkels α würde hier also 110° betragen.In the preferred selected, exemplified in the Figures 2 and 3 illustrated embodiment, the throttle body 6 and thus with the throttle body 6 rotatably connected throttle body side wheel 12b is pivotable by 110 °. The Indian FIG. 4 reproduced adjustment range between the closed position S1 and the open position S2 of the throttle body position angle α would thus be 110 ° here.

Üblich ist insbesondere auch, dass der Drosselkörper 6 beispielsweise um 90° oder um weniger als 90° schwenkbar ist. Hier wäre der Verstellbereich des Drosselkörper-Stellungswinkels α also 90° oder weniger als 90°. Es gibt aber auch Ausführungen, bei denen der Drosselkörper 6 nur um 85° geschwenkt wird. Und es gibt Ausführungen, bei denen der Drosselkörper 6 etwas über die Schließstellung oder über die Offenstellung hinaus um beispielsweise insgesamt bis zu 115° schwenkbar ist. Es gibt auch Stelleinheiten, insbesondere in der Form eines Abgasrückführventils, bei denen der Drosselkörper 6 beispielsweise um den Verstellbereich von 136° zwischen der Schließstellung S1 und der Offenstellung S2 schwenkbar ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Stelleinheit 1 ein Abgasrückführventil ist und der Drosselkörper 6 schräg zur Drehachse 6c unter einem spitzen Winkel angestellt ist. Der in der Figur 4 wiedergegebene Verstellbereich des Drosselkörper-Stellungswinkels α kann somit beispielsweise 85°, 90°, 110°, 115° oder 136° betragen, um nur einige Werte zu nennen.In particular, it is also customary for the throttle body 6 to be pivotable, for example, by 90 ° or by less than 90 °. Here, the adjustment range of the throttle body position angle α would be 90 ° or less than 90 °. But there are also versions in which the throttle body 6 is pivoted only 85 °. And there are embodiments in which the throttle body 6 is slightly above the closed position or beyond the open position, for example, up to 115 ° pivotable. There are also actuators, in particular in the form of an exhaust gas recirculation valve, in which the throttle body 6, for example, by the adjustment of 136 ° between the closed position S1 and the open position S2 is pivotable. This is particularly the case when the actuator 1 is an exhaust gas recirculation valve and the throttle body 6 is employed at an acute angle obliquely to the axis of rotation 6c. The Indian FIG. 4 represented adjustment range of the throttle body position angle α may thus, for example, 85 °, 90 °, 110 °, 115 ° or 136 °, to name just a few values.

Der Drosselkörper 6 und damit auch das drosselkörperseitige Rad 12b sind zwischen der Schließstellung S1 und der Offenstellung S2 verstellbar. Die Figur 2 zeigt das drosselkörperseitige Rad 12b und das am Getrieberad 16 angebrachte Zwischenrad 14b in der ersten Endstellung S1, und die Figur 3 zeigt das Übersetzungsgetriebe 10 während die drehbaren Teile in der zweiten Endstellung S2 stehen. Die drehbaren Teile sind zwischen diesen beiden Endstellungen S1 und S2 verstellbar. Bei den nachfolgenden Erläuterungen des besonders vorteilhafter Ausführungsbeispiels wird angenommen, dass in der ersten Endstellung S1 (Fig. 2) der Drosselkörper 6 den Kanal 4 verschließt, und in der zweiten Endstellung S2 (Fig. 3) gibt der Drosselkörper 6 den Kanal 4 frei.The throttle body 6 and thus also the throttle body side wheel 12b are between the closed position S1 and the open position S2 adjustable. The FIG. 2 shows the throttle body side wheel 12b and attached to the gear 16 intermediate 14b in the first end position S1, and the FIG. 3 shows the transmission gear 10 while the rotatable parts are in the second end position S2. The rotatable parts are adjustable between these two end positions S1 and S2. In the following explanations of the particularly advantageous exemplary embodiment, it is assumed that in the first end position S1 (FIG. Fig. 2 ) the throttle body 6 closes the channel 4, and in the second end position S2 (FIG. Fig. 3 ), the throttle body 6 releases the channel 4.

Das stellmotorseitige Rad 12a hat ein erstes Eingriffende e1 und ein zweites Eingriffende e2. Das drosselkörperseitige Rad 12b hat ein erstes Eingriffende E1 und ein zweites Eingriffende E2.The engine side wheel 12a has a first engagement end e1 and a second engagement end e2. The throttle body side wheel 12b has a first engagement end E1 and a second engagement end E2.

Wenn das Übersetzungsgetriebe 10 in der Schließstellung S1 (Fig. 2) steht, dann ist das erste Eingriffende e1 des stellmotorseitigen Rads 12a in Eingriff mit dem ersten Eingriffende E1 des drosselkörperseitigen Rads 12b. Wenn das Übersetzungsgetriebe 10 in der Offenstellung S2 (Fig. 3) steht, dann sind die beiden zweiten Eingriffenden e2 und E2 des stellmotorseitigen Rads 12a und des drosselkörperseitigen Rads 12b miteinander in Eingriff.When the transmission gear 10 in the closed position S1 ( Fig. 2 ), then the first engaging end e1 of the engine side wheel 12a is engaged with the first engaging end E1 of the throttle body side gear 12b. When the transmission gear 10 in the open position S2 ( Fig. 3 ), then the two second engaging ends e2 and E2 of the engine side wheel 12a and the throttle body side gear 12b are engaged with each other.

Das stellmotorseitige Rad 12a hat zwischen seinen Eingriffenden e1 und e2 eine stellmotorseitige Wälzkurve w. Das drosselkörperseitige Rad 12b hat zwischen seinen beiden Eingriffenden E1 und E2 eine drosselkörperseitige Wälzkurve W. Die stellmotorseitige Wälzkurve w hat gegenüber der Drehachse des stellmotorseitigen Rads 12a einen winkelabhängig sich ändernden Abstand, der nachfolgend als stellmotorseitiger Wälzkurvenradius r bezeichnet wird. Die drosselkörperseitige Wälzkurve W hat einen winkelabhängig sich ändernden Abstand zur Drehachse 6c, der nachfolgend als drosselkörperseitiger Wälzkurvenradius R bezeichnet wird. Die stellmotorseitige Wälzkurve w hat am ersten Eingriffende e1 einen stellmotorseitigen Wälzkurvenradius r1 und am zweiten Eingriffende e2 einen stellmotorseitigen Wälzkurvenradius r2. Das drosselkörperseitige Rad 12b hat am ersten Eingriffende E1 einen drosselkörperseitigen Wälzkurvenradius R1 und am zweiten Eingriffende E2 einen drosselkörperseitigen Wälzkurvenradius R2.The engine-side wheel 12a has a pitch-side rolling curve w between its engaging ends e1 and e2. The throttle body side wheel 12b has between its two engagement ends E1 and E2 a throttle body side Wälzkurve W. The Stellmotorseitige Wälzkurve w has with respect to the axis of rotation of the Stellmotorseitigen wheel 12a an angle-dependent changing distance, which is hereinafter referred to as the engine side Wälzkurvenradius r. The throttle body side Wälzkurve W has an angle-dependent changing distance to the axis of rotation 6c, which is hereinafter referred to as throttle body side Wälzkurvenradius R. The engine-side Wälzkurve w has at the first end of engagement e1 is an engine-side rolling curve radius r1, and at the second engaging end e2 is an engine-side rolling curve radius r2. The throttle body side gear 12b has a throttle body side rolling curve radius R1 at the first engaging end E1 and a throttle body side rolling curve radius R2 at the second engaging end E2.

Zwischen der Schließstellung S1 und der Offenstellung S2 der Räder 12a, 12b gibt es einen Bereich, in dem bei Betätigung des Ritzels 14a des Stellmotors 20 um einen bestimmten Winkel der Drosselkörper 6 besonders schnell um einen relativ großen Winkel verstellt wird. Dieser Winkelbereich wird hier als Schnellstellbereich SB bezeichnet. Die stellmotorseitige Wälzkurve w hat im Schnellstellbereich SB einen stellmotorseitigen Wälzkurvenradius rsb. Das drosselkörperseitige Rad 12b hat im Schnellstellbereich SB einen drosselkörperseitigen Wälzkurvenradius Rsb.Between the closed position S1 and the open position S2 of the wheels 12a, 12b, there is a region in which, when the pinion 14a of the servomotor 20 is actuated, the throttle body 6 is adjusted particularly quickly by a relatively large angle by a certain angle. This angular range is referred to here as a quick-setting range SB. The engine-side Wälzkurve w has a Stellmotorseitigen Wälzkurvenradius rsb in Schnellstellbereich SB. The throttle body side wheel 12b has a throttle body side Wälzkurvenradius Rsb in Schnellstellbereich SB.

Beim stellmotorseitigen Rad 12a ist im Schnellstellbereich SB der stellmotorseitige Wälzkurvenradius rsb am größten. Das stellmotorseitige Rad 12a ist so ausgelegt, dass der Wälzkurvenradius r, ausgehend vom Schnellstellbereich SB, zum ersten Eingriffende e1 hin deutlich kleiner wird. Auch zum zweiten Eingriffende e2 hin wird der stellmotorseitige Wälzkurvenradius r kleiner. Der drosselkörperseitige Wälzkurvenradius R verhält sich komplementär zum stellmotorseitigen Wälzkurvenradius r.When Stellmotorseitigen wheel 12a is in the quick-setting range SB of the engine-side Wälzkurvenradius rsb largest. The engine side wheel 12a is designed so that the rolling curve radius r, starting from the quick-setting range SB, becomes significantly smaller toward the first engagement end e1. Also towards the second engagement end e2, the pitch-side rolling curve radius r becomes smaller. The throttle body side Wälzkurvenradius R behaves complementary to the Stellmotorseitigen Wälzkurvenradius r.

Im sogenannten Schnellstellbereich SB ist der Wälzkurvenradius r des stellmotorseitigen Rads 12a am größten und zu den Eingriffenden E1 und E2 hin nimmt der Wälzkurvenradius r ab. Ausgehend vom Schnellstellbereich SB nimmt der Wälzkurvenradius r hin zum ersten Eingriffende E1 stärker ab als hin zum zweiten Eingriffende E2. Der stellmotorseitige Wälzkurvenradius r2 am zweiten Eingriffende E2 ist beispielsweise 1,9 mal so groß wie der stellmotorseitige Wälzkurvenradius r1 am ersten Eingriffenden E1.In the so-called quick-setting range SB, the rolling-curve radius r of the adjusting-motor-side wheel 12a is greatest, and the rolling-curve radius r decreases toward the engaging ends E1 and E2. Starting from the quick-setting region SB, the rolling curve radius r decreases more towards the first engagement end E1 than toward the second engagement end E2. The engine-side rolling-curve radius r2 at the second engagement end E2 is, for example, 1.9 times as large as the engine-side rolling-curve radius r1 at the first engagement end E1.

Die drosselkörperseitige Wälzkurve W ist so ausgelegt, dass der drosselkörperseitige Wälzkurvenradius R, ausgehend vom ersten Eingriffende E1 hin zum zweiten Eingriffende E2, zunächst kleiner wird, wobei der drosselkörperseitige Wälzkurvenradius R im Bereich des Schnellstellbereichs SB am kleinsten ist, und er wird dann hin zum zweiten Eingriffende E2 wieder größer. Der drosselkörperseitige Wälzkurvenradius R1 am ersten Eingriffende E1 ist beispielsweise 1,2 mal so groß wie der drosselkörperseitige Wälzkurvenradius R2 am zweiten Eingriffende E2.The throttle body-side pitch curve W is designed so that the throttle body side Wälzkurvenradius R, starting from the first engagement end E1 to the second engagement end E2, initially smaller, the throttle body side Wälzkurvenradius R is in the range of Schnellstellbereichs SB smallest, and then it is towards the second Engaging E2 bigger again. The throttle body side Wälzkurvenradius R1 at the first engagement end E1, for example, 1.2 times as large as the throttle body side Wälzkurvenradius R2 at the second engagement end E2.

Der Abstand zwischen der Drehachse des stellmotorseitigen Rads 12a und der Drehachse 6c des Rads 12b ist konstant. Der stellmotorseitige Wälzkurvenradius r und der drosselkörperseitige Wälzkurvenradius R sind so aufeinander abgestimmt, dass in jeder Stellung des Eingriffs zwischen den beiden Rädern 12a und 12b, die Summe des stellmotorseitigen Wälzkurvenradius r und des drosselkörperseitigen Wälzkurvenradius R konstant ist. In jeder Stellung der Räder 12a, 12b ist der stellmotorseitige Wälzkurvenradius r komplementär zum drosselkörperseitigen Wälzkurvenradius R.The distance between the rotation axis of the engine side wheel 12a and the rotation axis 6c of the wheel 12b is constant. The engine-side Wälzkurvenradius r and the throttle body side Wälzkurvenradius R are coordinated so that in each position of the engagement between the two wheels 12a and 12b, the sum of the Stellmotorseitigen Wälzkurvenradius r and the throttle body side Wälzkurvenradius R is constant. In each position of the wheels 12a, 12b, the setting motor side Wälzkurvenradius r is complementary to the throttle body side Wälzkurvenradius R.

Die beiden Wälzkurven W und w sind vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass in jeder Stellung des Eingriffs zwischen den beiden Rädern 12a und 12b der drosselkörperseitige Wälzkurvenradius R immer größer ist als der stellmotorseitige Wälzkurvenradius r. Die Wälzkurvenradien R und r sind beispielsweise so aufeinander abgestimmt, dass bei einer Verstellung des Übersetzungsgetriebes 10 zwischen der Schließstellung S1 (Fig. 2) und der Offenstellung S2 (Fig. 3) sich zwischen den beiden Rädern 12a und 12b im Durchschnitt ein Übersetzungsverhältnis von 3 zu 1 ergibt. Dies bedeutet, beispielsweise bei einem benötigten Verstellbereich des Drosselkörper-Stellungswinkels α des Drosselkörpers 6 zwischen den beiden Endstellungen S1 und S2 um 90°, dass sich das drosselkörperseitige Rad 12b um 90° und das stellmotorseitige Rad 12a dabei um 270° drehen.The two Wälzkurven W and w are preferably coordinated so that in each position of the engagement between the two wheels 12a and 12b of the throttle body side Wälzkurvenradius R is always greater than the Stellmotorseitige Wälzkurvenradius r. The Wälzkurvenradien R and r are, for example, coordinated so that during an adjustment of the transmission gear 10 between the closed position S1 (FIG. Fig. 2 ) and the open position S2 ( Fig. 3 ) results in an average ratio of 3 to 1 between the two wheels 12a and 12b. This means, for example, at a required adjustment of the throttle body position angle α of the throttle body 6 between the two end positions S1 and S2 by 90 °, that the throttle body side wheel 12b rotate by 90 ° and the engine side wheel 12a thereby 270 °.

Weil der drosselkörperseitige Wälzkurvenradius R wesentlich größer ist als der stellmotorseitige Wälzkurvenradius r, erhält man, ausgehend vom stellmotorseitigen Rad 12a in Richtung des drosselkörperseitigen Rads 12b, eine gewünschte Reduktion der Drehgeschwindigkeit und eine gewünschte Erhöhung des Drehmoments.Because the throttle body side Wälzkurvenradius R is substantially greater than the Stellmotorseitige Wälzkurvenradius r, one obtains, starting from the engine side wheel 12a in the direction of the throttle body side wheel 12b, a desired reduction of the rotational speed and a desired increase in torque.

Weil der drosselkörperseitige Wälzkurvenradius R1 am ersten Eingriffende E1 besonders groß ist, erhält man im Bereich der Schließstellung S1 (Fig. 2) des Übersetzungsgetriebes 10 ausgehend vom stellmotorseitigen Rad 12a in Richtung des drosselkörperseitigen Rads 12b eine besonders große Reduktion der Winkelgeschwindigkeit und eine besonders große Erhöhung des Drehmoments. Dies bietet den Vorteil, dass im Bereich der Schließstellung S1 (Fig. 2) eine besonders feinfühlige und genaue Verstellung des Drosselkörpers 6 möglich ist und dass am Drosselkörper 6 eventuell wirkende störende Kräfte auch mit einem relativ kleinen und relativ schwachen Stellmotor 20 leicht überwunden werden können.Since the throttle body side Wälzkurvenradius R1 is particularly large at the first engagement end E1, one obtains in the closed position S1 ( Fig. 2 ) of the transmission gear 10, starting from the adjusting motor side wheel 12a in the direction of the throttle body side wheel 12b, a particularly large reduction of the angular velocity and a particularly large increase in the torque. This offers the advantage that in the closed position S1 (FIG. Fig. 2 ) a particularly sensitive and accurate adjustment of the throttle body 6 is possible and that the throttle body 6 possibly acting disturbing forces can be easily overcome even with a relatively small and relatively weak actuator 20.

Weil die Reduktion der Winkelgeschwindigkeit vom stellmotorseitigen Rad 12a auf das drosselkörperseitige Rad 12b im Schnellstellbereich SB geringer ist als in der Schließstellung S1 (Fig. 2) und auch geringer ist als in der Offenstellung S2 (Fig. 3), erhält man den Vorteil, dass im Schnellstellbereich SB der Drosselkörper 6 mit hoher Winkelgeschwindigkeit sehr schnell verstellt werden kann.Because the reduction of the angular velocity from the engine side wheel 12a to the throttle body side wheel 12b in the quick-action range SB is lower than in the closed position S1 (FIG. Fig. 2 ) and also lower than in the open position S2 ( Fig. 3 ), one obtains the advantage that in the quick-action range SB of the throttle body 6 can be adjusted very quickly with high angular velocity.

Auch wenn die Räder 12a, 12b in der Offenstellung S2 stehen (Fig. 3), dann ist die Übersetzung zwischen dem stellmotorseitigen Rad 12a und dem drosselkörperseitigen Rad 12b größer als im Schnellstellbereich SB, und man erhält den in der Figur 4 mit durchgezogener Linie dargestellten Verlauf der Übersetzung i.Even if the wheels 12a, 12b are in the open position S2 ( Fig. 3 ), then the translation between the engine side wheel 12a and the throttle body side wheel 12b is greater than in the quick-setting SB, and you get the in the FIG. 4 shown in a solid line course of the translation i.

Die Figur 4 zeigt mit ausgezogener Linie das Diagramm eines Beispiels der Übersetzung i, bei der die Abhängigkeit der Übersetzung i vom Drosselkörper-Stellungswinkel α besonders günstig ist. Mit punktierter Linie ist ein ebenfalls möglicher Verlauf der Übersetzung i eines abgewandelten Ausführungsbeispiels dargestellt.The FIG. 4 shows in solid line the diagram of an example of the translation i, in which the dependence of the ratio i of the throttle body attitude angle α is particularly favorable. A dotted line a likewise possible course of the translation i is shown a modified embodiment.

Im Diagramm (Fig. 4) ist links die Übersetzung i aufgetragen, wenn sich der Drosselkörper 6 im Bereich der Schließstellung S1 befindet. Rechts im Diagramm ist die Übersetzung i aufgetragen, wenn der Drosselkörper 6 im Bereich der Offenstellung S2 steht. Zwischen den beiden Endstellungen S1 und S2 befindet sich der Schnellstellbereich SB, wobei der Schnellstellbereich SB, winkelmäßig betrachtet, etwas näher an der Schließstellung S1 als an der Offenstellung S2 vorgesehen ist.In the diagram ( Fig. 4 ), the translation i is plotted on the left when the throttle body 6 is in the closed position S1. Right in the diagram, the ratio i is plotted when the throttle body 6 is in the range of the open position S2. Between the two end positions S1 and S2 there is the quick-setting region SB, the quick-setting region SB, viewed angularly, being provided somewhat closer to the closed position S1 than to the open position S2.

Wie die Figur 4 zeigt, ist die Übersetzung i an der Stelle des Schnellstellbereichs SB am kleinsten. Dies bewirkt, dass der Stellmotor 20 mit wenig Umdrehung des Ritzels 14a den Drosselkörper 6 um einen relativ großen Winkel verstellen kann. Weil im Schnellstellbereich SB der Drosselkörper 6 schnell verstellt werden kann, ist die gesamte Stellzeit zwischen den beiden Endstellungen S1 und S2 insgesamt relativ kurz.As the FIG. 4 shows, the ratio i is the smallest at the location of the quick-setting area SB. This causes the actuator 20 with little rotation of the pinion 14a can adjust the throttle body 6 by a relatively large angle. Because the throttle body 6 can be adjusted quickly in the quick-setting range SB, the total actuating time between the two end positions S1 and S2 is relatively short overall.

Im Bereich der Schließstellung S1 ist, wie die Figur 4 zeigt, die Übersetzung i ziemlich groß. Dies bewirkt, dass auch ein Stellmotor 20 mit relativ wenig Drehmoment den Drosselkörper 6 verstellen kann, auch dann, wenn im Bereich der Schließstellung S1 mehr oder weniger Reibung zwischen dem Drosselkörper 6 und dem Kanal 4 vorhanden ist. Wegen der großen Übersetzung i kann man wenig Spiel zwischen dem Drosselkörper 6 und dem Kanal 4 vorsehen und man kann auch bei gewissem Klemmen mit einem relativ drehmomentschwachen Stellmotor 20 den Drosselkörper 6 verstellen.In the closed position S1 is like the FIG. 4 shows, the translation i pretty big. This causes a servomotor 20 with relatively little torque can adjust the throttle body 6, even if in the closed position S1 more or less friction between the throttle body 6 and the channel 4 is present. Because of the large translation i can provide little play between the throttle body 6 and the channel 4 and you can also with some terminals with a relatively weak torque actuator 20 adjust the throttle body 6.

Üblicherweise ist die Stelleinheit 1 so ausgeführt, dass der Stellmotor 20 den Drosselkörper 6 gegen die Kraft der Rückstelleinrichtung 22 in Richtung der Offenstellung S2 (Fig. 3) verstellt. Bei nicht aktivem Stellmotor 20 stellt die Rückstelleinrichtung 22 den Drosselkörper 6 zurück in die Schließstellung S1 (Fig. 2).Usually, the actuator 1 is designed so that the servomotor 20 the throttle body 6 against the force of the return device 22 in the direction of the open position S2 (FIG. Fig. 3 ) adjusted. When the actuating motor 20 is not active, the restoring device 22 returns the throttle body 6 to the closed position S1 (FIG. Fig. 2 ).

Die Rückstelleinrichtung 22 besteht üblicherweise aus einer Feder, wobei mit zunehmender Verstellung des Drosselkörpers 6 in die Offenstellung S2 die Kraft bzw. das Drehmoment der Feder der Rückstelleinrichtung 22 größer wird. Damit das erforderliche Drehmoment des Stellmotors 20 zum Verstellen des Drosselkörpers 6 gegen die Kraft der Rückstelleinrichtung 22 zwischen dem Schnellstellbereich SB und der zweiten Endstellung S2 weitgehend konstant bleibt, ist vorgesehen, dass die Übersetzung i, ausgehend vom Schnellstellbereich SB in Richtung der Offenstellung S2, leicht zunimmt, wie in der Figur 4 mit durchgezogener Linie dargestellt.The restoring device 22 usually consists of a spring, with increasing displacement of the throttle body 6 in the open position S2, the force or torque of the spring of the return device 22 is greater. So that the required torque of the servomotor 20 for adjusting the throttle body 6 remains largely constant against the force of the restoring device 22 between the quick-setting region SB and the second end position S2, it is provided that the ratio i, starting from the quick-setting region SB in the direction of the open position S2, easily increases, as in the FIG. 4 shown by a solid line.

Weil es nicht sinnvoll ist, die Übersetzung am zweiten Räderpaar 14, zwischen dem Ritzel 14a und dem Zwischenrad 14b, das heißt an der ersten Getriebestufe, beliebig groß auszuführen, und weil bei der hier vorgeschlagenen Stelleinheit 1 auch am Räderpaar 12, zwischen dem stellmotorseitigen Rad 12a und dem drosselkörperseitigen Rad 12b, eine Übersetzung vorhanden ist, erhält man vorteilhafterweise trotzdem eine insgesamt besonders große Übersetzung zwischen dem Stellmotor 20 und dem Drosselkörper 6. Dadurch ist auch mit einem relativ kleinen, schnell laufenden Stellmotor 20 eine präzise verstellung des Drosselkörpers 6 möglich und auch ein relativ kleiner Stellmotor 20 kann die am Drosselkörper 6 auftretenden Kräfte leicht überwinden.Because it does not make sense, the translation on the second pair of wheels 14, between the pinion 14a and the intermediate 14b, ie at the first gear, perform arbitrarily large, and because in the proposed here actuator 1 and the pair of wheels 12, between the engine side wheel 12a and the throttle body side wheel 12b, a translation is present, it is advantageously still a total of particularly large translation between the servo motor 20 and the throttle body 6. Thus, even with a relatively small, fast-running servomotor 20 a precise adjustment of the throttle body 6 possible and Even a relatively small actuator 20 can easily overcome the forces occurring at the throttle body 6.

Die maximale Übersetzung i am Räderpaar 12 zwischen den Rädern 12a und 12b kann, in Abhängigkeit vom geforderten Verstellbereich des Drosselkörper-Stellungswinkels α, Werte deutlich größer als 1 erreichen. Die erreichbare durchschnittliche Übersetzung i am Räderpaar 12 ist 360° geteilt durch den erforderlichen Verstellbereichs des Drosselkörper-Stellungswinkels α in Grad. Weil auch die Räder 12a und 12b zur Drehmomentübersetzung und zur Drehzahluntersetzung dienen können, kann gegebenenfalls eine weitere Übersetzungsstufe zwischen dem Stellmotor 20 und dem Drosselkörper 6 entfallen.The maximum ratio i on the pair of wheels 12 between the wheels 12a and 12b can reach values significantly greater than 1, depending on the required adjustment range of the throttle body position angle α. The achievable average ratio i on the pair of wheels 12 is 360 ° divided by the required adjustment of the throttle body position angle α in degrees. Because the wheels 12a and 12b can also serve for torque transmission and speed reduction, a further gear ratio between the servomotor 20 and the throttle body 6 can optionally be omitted.

Der maximale Schwenkwinkel des stellmotorseitigen Rads 12a muss aus räumlichen Gründen weniger als 360° betragen. Dadurch ist die Übersetzung i am Räderpaar 12 auf beispielsweise höchstens 4 zu 1 begrenzt, wenn der Drosselkörper 6 um 90° verstellbar sein soll. Bei der vorgeschlagenen Stelleinheit ist die Übersetzung i winkelabhängig unterschiedlich. Dort wo eine große Übersetzung i vorteilhaft ist, ist die Übersetzung i größer als in Bereichen wo eine nicht so große Übersetzung i benötigt wird. Dadurch erreicht man in den Bereichen mit geforderter großer Übersetzung i einen Wert der wesentlich über 4 zu 1 beträgt, auch wenn am Räderpaar 12 die Übersetzung i im Durchschnitt den maximal möglichen Wert von beispielsweise 4 zu 1 nicht überschreiten darf.The maximum pivoting angle of the engine side wheel 12a must be less than 360 ° for reasons of space. As a result, the ratio i on the pair of wheels 12 is limited to, for example, at most 4 to 1, when the throttle body 6 is to be adjustable by 90 °. In the proposed actuator unit, the ratio i is different in angle. Where a large translation i is advantageous, the translation i is greater than in areas where a translation that is not as large as i is needed. As a result, a value of substantially greater than 4 to 1 is achieved in the areas with the required large ratio i, even if the ratio i on average must not exceed the maximum possible value of, for example, 4 to 1 on the pair of wheels 12.

Das Ausführungsbeispiel kann auch so abgewandelt werden, dass der drosselkörperseitige Wälzkurvenradius R im Bereich des zweiten Eingriffendes E2, zwischen dem Schnellstellbereich SB und dem zweiten Eingriffende E2, in etwa über die Hälfte des Verstellwinkels des drosselkörperseitigen Rads 12b, konstant ist. Entsprechend ist auch der sich an das zweite Eingriffende e2 anschließende stellmotorseitige Wälzkurvenradius r zwischen dem Schnellstellbereich SB und dem zweiten Eingriffende e2 konstant. Mit anderen Worten, im Bereich der zweiten Eingriffenden e2 und E2 sind bei den Rädern 12a und 12b die Wälzkurven w und W jeweils Kreisbögen. Dadurch erhält man bei dieser Abwandlung des Ausführungsbeispiels den in der Figur 4 mit punktierter Linie dargestellten Verlauf der Übersetzung i.The embodiment can also be modified such that the throttle body side Wälzkurvenradius R in the region of the second engagement end E2, between the Schnellstellbereich SB and the second engagement end E2, approximately over half of the adjustment angle of the throttle body side wheel 12b, is constant. Accordingly, the adjoining the second end of e2 adjuster motor side Wälzkurvenradius r between the quick-setting SB and the second engagement end e2 is constant. In other words, in the area of the second engagement ends e2 and E2, the gear curves w are at the wheels 12a and 12b and W each circular arcs. As a result, in this modification of the embodiment obtained in the FIG. 4 Dotted line of the translation i.

Im Bereich des ersten Eingriffendes E1, zwischen dem Schnellstellbereich SB und dem Eingriffende E1, ist die drosselkörperseitige Wälzkurve W grob betrachtet eine Gerade, die sich tangential an die beim Schnellstellbereich SB vorhandene Wälzkurve W anschließt. Dadurch nimmt der drosselkörperseitige Wälzkurvenradius R im Bereich des ersten Eingriffendes E1 in Richtung des ersten Eingriffendes E1 stark zu. Entsprechend nimmt der stellmotorseitige Wälzkurvenradius r hin zum ersten Eingriffende e1 stark ab. Dies bietet den erwünschten Vorteil, dass im Bereich der ersten Eingriffenden e1, E1, das heißt in der Schließstellung S1 (Fig. 2), die Drehmomentübersetzung vom stellmotorseitigen Rad 12a auf das drosselkörperseitige Rad 12b stark erhöht ist.In the region of the first engagement end E1, between the quick-action range SB and the engagement end E1, the throttle body side Wälzkurve W roughly is a straight line that connects tangentially to the present at the quick-setting SB rolling curve W. As a result, the throttle body side Wälzkurvenradius R increases greatly in the region of the first engagement end E1 in the direction of the first engagement of the E1. Accordingly, the engine-side rolling curve radius r decreases greatly toward the first engagement end e1. This offers the desired advantage that in the area of the first engagement ends e1, E1, that is to say in the closed position S1 (FIG. Fig. 2 ), the torque transmission from the engine side wheel 12a to the throttle body side wheel 12b is greatly increased.

Beim dargestellten, bevorzugt ausgewählten, besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel, sind die Räder 12a, 12b, 14a und 14b Zahnräder, die miteinander kämmen. Es ist aber auch denkbar, dass anstatt Zahnräder stattdessen beispielsweise zahnlose Reibräder verwendet werden, die Oberflächen mit einem sehr hohen Reibwert haben, so dass das Drehmoment über Reibkraft zwischen den miteinander in Eingriff stehenden Rädern übertragen wird.In the illustrated, preferably selected, particularly advantageous embodiment, the wheels 12a, 12b, 14a and 14b are gears that mesh with each other. But it is also conceivable that instead of gears, for example, toothless friction wheels are used which have surfaces with a very high coefficient of friction, so that the torque is transmitted via frictional force between the meshing wheels.

Beim dargestellten, bevorzugt ausgewählten, besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das Übersetzungsgetriebe 10 ein zweistufiges Getriebe. Es ist aber auch denkbar, dass man das zweite Räderpaar 14, das von dem Ritzel 14a und dem Zwischenrad 14b gebildet wird, weg läßt. In diesem Fall ist es sinnvoll, dass die Antriebswelle 14c des Stellmotors 20 ohne eine zwischengeschaltete Übersetzung unmittelbar am stellmotorseitigen Rad 12a angreift.In the illustrated, preferably selected, particularly advantageous embodiment, the transmission gear 10 is a two-stage transmission. But it is also conceivable that one leaves the second pair of wheels 14, which is formed by the pinion 14a and the intermediate 14b away. In this case, it makes sense that the drive shaft 14c of the servomotor 20 engages directly on the motor side wheel 12a without an intermediate gear ratio.

Claims (10)

  1. Actuating unit having an actuator housing (2), having a duct (4) in the actuator housing (2), having a throttle body (6, 6a, 6b), which is rotatably mounted in the actuator housing (2) and which can be adjusted through an adjustment range, for controlling a free cross section in the duct (4), having an actuating motor (20) with a drive shaft (14c) for adjusting the throttle body (6, 6a, 6b), and having a transmission gearing (10, 12, 12a, 12b) for converting an actuating movement of the drive shaft (14c) into an actuating movement of the throttle body (6, 6a, 6b), wherein the transmission gearing (10, 12, 12a, 12b) has at least one gear pair (12, 12a, 12b) and the at least one gear pair (12, 12a, 12b) has an actuating-motor-side wheel (12a) and a throttle-body-side wheel (12b), and, during the adjustment of the throttle body (6, 6a, 6b) through the adjustment range, the actuating-motor-side wheel (12a) and the throttle-body-side wheel (12b) engage with one another between in each case one first engagement limit (e1, E1) and in each case one second engagement limit (e2, E2), wherein the actuating-motor-side wheel (12a) has a varying actuating-motor-side pitch curve radius (r) between its first engagement limit (e1) and its second engagement limit (e2), and in that the throttle-body-side wheel (12b) has, between its first engagement limit (e1) and its second engagement limit (e2), a throttle-body-side pitch curve radius (R) which varies complementarily to the actuating-motor-side pitch curve radius (r), characterized in that the transmission gearing (12, 12a, 12b) has a pitch curve (W) which is substantially a straight line in one region of the pitch curve (W).
  2. Actuating unit according to Claim 1, characterized in that the free cross section in the duct (4) is substantially closed when the gears (12a, 12b) are in engagement with one another in the region of the first engagement limits (e1 E1).
  3. Actuating unit according to Claim 1, characterized in that, there is a fast-actuation region (SB) within the adjustment range between the first engagement limits (e1 E1) and the second engagement limits (e2, E2), and in that the actuating-motor-side pitch curve radius (r) is smaller in the region of the first engagement limit (e1) than in the fast-actuation region (SB).
  4. Actuating unit according to Claim 1, characterized in that the free cross section in the duct (4) is substantially closed when the wheels (12a, 12b) are in engagement with one another in the region of the first engagement limits (e1 E1), in that there is a fast-actuation region (SB) within the adjustment range between the first engagement limits (e1 E1) and the second engagement limits (e2, E2), and in that the actuating-motor-side pitch curve radius (r) is smaller in the region of the first engagement limit (e1) than in the fast-actuation region (SB).
  5. Actuating unit according to Claim 4, characterized in that the actuating-motor-side pitch curve radius (r) is smaller in the region of the second engagement limit (e2) than in the fast-actuation region (SB).
  6. Actuating unit according to Claim 1, characterized in that the free cross section in the duct (4) is substantially closed when the wheels (12a, 12b) are in engagement with one another in the region of the first engagement limits (e1 E1), in that there is a fast-actuation region (SB) within the adjustment range between the first engagement limits (e1 E1) and the second engagement limits (e2, E2), and in that the actuating-motor-side pitch curve radius (r) is larger in the fast-actuation region (SB) than in the region of the first engagement limit (e1) and also larger than in the region of the second engagement limit (e2).
  7. Actuating unit according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating-motor-side pitch curve radius (r) is smaller at its first engagement limit (e1) than at its second engagement limit (e2).
  8. Actuating unit according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating-motor-side wheel (12a) is an actuating-motor-side gearwheel and the throttle-body-side wheel (12b) is a throttle-body-side gearwheel and the actuating-motor-side gearwheel meshes with the throttle-body-side gearwheel.
  9. Actuating unit according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating-motor-side wheel (12a) and the throttle-body-side wheel (12b) are in engagement with one another over a rolling path between the first engagement limits (e1 and E1) and the second engagement limits (e2 and E2), and in that the actuating-motor-side wheel (12a) and the throttle-body-side wheel (12b) have effective pitch curve radii (r, R) which remain constant in a partial region of the rolling path.
  10. Actuating unit according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle-body-side pitch curve radius (R) is larger at every engagement point than the actuating-motor-side pitch curve radius (r).
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