EP1651850A1 - Device for actuating a throttle valve of an internal combustion engine - Google Patents

Device for actuating a throttle valve of an internal combustion engine

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EP1651850A1
EP1651850A1 EP04740795A EP04740795A EP1651850A1 EP 1651850 A1 EP1651850 A1 EP 1651850A1 EP 04740795 A EP04740795 A EP 04740795A EP 04740795 A EP04740795 A EP 04740795A EP 1651850 A1 EP1651850 A1 EP 1651850A1
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EP
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throttle valve
driver
stop
cable
lever element
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EP04740795A
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Berndt Röhrig
Martin Spickermann
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Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Publication of EP1651850B1 publication Critical patent/EP1651850B1/en
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    • F02D2009/0277—Fail-safe mechanisms, e.g. with limp-home feature, to close throttle if actuator fails, or if control cable sticks or breaks

Definitions

  • the invention relates, according to the preamble of claim 1, to a device for actuating at least one throttle valve of an internal combustion engine, having an actuating device, such as a twist grip, a stop pivotable about an axis by means of the actuating device, a driver corresponding to the stop and a throttle valve pivotable with the driver, being the actuating device, such as a twist grip, a stop pivotable about an axis by means of the actuating device, a driver corresponding to the stop and a throttle valve pivotable with the driver, being the
  • Such actuation devices enable a throttle valve intervention in the closing direction overlaid on the driver's request; In this connection, reference is made to DE 40 11 182 A1.
  • Throttle twist grip by the driver over a cable pull Rope pulley which has a stop that can be pivoted with it, directly or indirectly.
  • the rope sheave is spring-loaded in the closing direction. If necessary, with the interposition of further kinematic transmission elements, the stop corresponds to a driver and actuates a throttle valve arranged on a shaft in the opening direction.
  • the rope pulley pivots in the closing direction into the corresponding position specified by the driver under spring force, the driver - likewise under spring force - following the stop.
  • a throttle valve intervention takes place according to a control device as a function of a plurality of input variables, in that an actuating device acts on the throttle valve in the closing direction. The driver lifts off the stop, so that the driver does not feel the intervention on the throttle grip.
  • Such a throttle valve intervention can, for example, with regard to limiting the maximum vehicle speed
  • a • coupling of the stop and driver is effected depending on the throttle opening angle, below a predetermined throttle valve opening angle - are coupled to each stop and the carrier and above the predetermined throttle valve opening angle - - small Drosselklappeno réelleswinkeln are decoupled stop and catch - at small Drosselklappeno réelleswinkeln ,
  • the stop is assigned to a cable pulley that can be actuated by a cable
  • the cable covers a partial circumference of the cable pulley
  • the driver is arranged axially spaced from the cable pulley
  • a lever element that can be actuated by the cable is expediently provided for connecting the cable pulley and driver. If necessary, more than a partial circumference of the cable pulley can be covered by the cable pull, it is essential that the cable pull lifts tangentially from the cable pulley in a transition region.
  • the driver actuates a shaft which is arranged coaxially to the rope sheave axis. It is very advantageous if the lever element is assigned to the rope sheave and can be pivoted with it about the rope sheave axis.
  • the lever element has a first end area on the sheave side and a second end area on the driver side, the first end area of the lever element expediently being assigned, depending on the position of the sheave, to the partial circumference of the sheave covered by the cable pull or not covered by the cable pull ,
  • the cable pull advantageously acts on the first end region of the lever element in such a way that the lever element is actuated in the direction of engagement, the second end region being connected to the driver; In the uncovered part of the rope pulley, the first end region of the lever element is released, so that the lever element is disengaged under spring force.
  • the carrier expediently has a recess corresponding to the second end region of the lever element for the positive connection to the lever element.
  • FIG. 2 shows a device for actuating a throttle valve with throttle valve engagement in the closing direction
  • Figure 3a shows a device for coupling a pulley with a throttle valve shaft in the engaged position
  • Figure 3b shows a device for coupling a rope pulley to a throttle valve shaft in the disengaged position.
  • FIG. 1 shows a device 100 for actuating a throttle valve 108 of an internal combustion engine (not shown here in more detail) by means of a throttle grip 102.
  • Devices of this type are usually found in motorcycles, with the gas twist grip 102 being tubular, cylindrical and arranged rotatably about its longitudinal axis at the outer end of a handlebar.
  • the throttle grip 102 is held against a stop in an idle position corresponding to a non-actuated position with restoring force. It is actuated by rotating the throttle grip 102 against the restoring force.
  • a cable pulley 104 is coaxially connected to the throttle grip 102, which receives the end of a cable pull 106 on the circumference and can be rotated together with the throttle grip 102.
  • the cable pull 106 is wound against the restoring force when the cable pulley 104 rotates on the cable pulley 104 and is thus shortened, so that the throttle valve 108, with which the cable pull 106 is connected, for example, via a further cable pulley (not shown in more detail here), which with the throttle valve shaft 110 is connected, is pivoted in the opening direction.
  • the throttle valve 108 is used for regulation of a gas volume flowing into the cylinder, the fuel being admixed, for example, by injection into the intake manifold or directly into the combustion chamber.
  • Throttle valve engagement in the closing direction b is shown in FIG. 2.
  • a pivotable rope pulley 212 which has a stop 214 radially spaced from its axis, is arranged on a shaft 218.
  • a throttle valve shaft 210 with a throttle valve 208 which can also be pivoted is provided coaxially to the shaft 218 of the cable pulley 212;
  • Throttle valve shaft 210 has a lever element with a driver 216, which corresponds to the stop 214.
  • a spring 202 which is supported on the engine housing 222, holds the sheave 212 biased in the throttle valve closing direction.
  • the driver 216 is held against the stop 214 by the force of the spring 204.
  • the spring 204 is supported on the one hand on the throttle valve shaft 210 and on the other hand on the shaft 218 of the rope pulley 212, but according to a further exemplary embodiment the spring 204 can also be supported on the internal combustion engine housing 222, for example.
  • the spring force of the spring 204 counteracts that of the spring 202 and is significantly less.
  • the cable pull 206 When the device 200 is actuated, the cable pull 206 is pulled in the arrow direction a against the force of the spring 202, the cable pulley 212 and with it the stop 214 pivoting in the arrow direction d. Due to the force of the spring 204, the driver 216 follows the stop 214 and the throttle valve 208 pivots in the opening direction in the direction of the arrow b. If the cable pull 206 is moved back against the arrow direction a, the cable pulley 212 rotates back due to the force of the spring 202 which Stop 214 actuates driver 216 and throttle valve 208 closes.
  • Stop 214 and driver 216 bring about an unconditional coupling in the throttle valve closing direction, but only a coupling in the throttle valve opening direction, which is caused by the spring 204, so that throttle valve intervention in the closing direction is possible.
  • an actuating device 220 is provided, which can be controlled by means of a control device, not shown here, on the basis of input variables such as engine torque, engine speed, vehicle speed and / or the change or rate of change on the part of the actuating device (FIGS. 1, 102).
  • Actuating device 220 is in the present case an electromotive actuator, such as a stepping motor, however, according to another exemplary embodiment, a hydraulic, pneumatic or mechanical actuator can also be used.
  • Actuating device 220 acts on driver 216 in the direction of arrow c and thus effects throttle valve engagement in such a way that a smaller throttle valve angle is set than is specified by the actuating device or the pulley 214.
  • the driver 216 lifts off the stop 214 against the force of the spring 204.
  • FIG. 3a shows a device 300 for coupling a rope sheave 302 to a throttle valve shaft 304 in the engaged position.
  • the throttle valve shaft 304 is arranged coaxially with the rope pulley 302 and has an axially spaced coupling disk 306 parallel to the rope pulley 302 at the end.
  • a connecting device is provided which comprises an engaging or disengaging lever 308 which can be pivoted about a bearing point 314 and is held in the disengaged position by means of a spring 316.
  • the end region 310 of the lever 308 is assigned to the region 320 of the cable pulley 203 covered by the cable pull 318, and the cable pull 318 presses the lever end 310 against the force of the spring 316 against the circumference of the cable pulley 302.
  • the lever pivots about the bearing point 314 , so that the end region 312 of the lever 308 engages in a recess on the coupling disk 306 and a positive connection is thus established between the rope pulley 302 and the coupling disk 306.
  • a particularly good meterability of the internal combustion engine output is possible despite the low force of the spring 204 (FIG. 2) even when the throttle valve is subjected to a strong vacuum.
  • a coupling can also take place by means of other elements, such as a friction clutch depending on the angular position.
  • FIG. 2 shows the spring 204, due to the force of which the coupling disk 358 and thus the throttle valve 208 follow the rope disk 360, 212 in a force-locking manner. Throttle intervention as described is possible in this area.

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Abstract

The invention relates to a device for actuating at least one throttle valve of an internal combustion engine. When the throttle valve opening angles are small, the throttle valve and the actuating device are positively coupled, and when the throttle valve opening angles are large, the throttle valve and the actuating device are imperatively coupled in the closing direction, but are only conditionally coupled in the opening direction, such that the throttle valve can be brought into operation for smaller throttle valve opening angles.

Description

Beschreibungdescription
Einrichtung zur Betätigung einer Drosselklappe einer BrennkraftmaschineDevice for actuating a throttle valve of an internal combustion engine
Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Einrichtung zur Betätigung wenigstens einer Drosselklappe einer Brennkraftmaschine, mit einer Betatigungseinrichtung, wie Gasdrehgriff, einem mittels der Betätigungseinrichtung um eine Achse verschwenkbaren Anschlag, einem mit dem Anschlag korrespondierenden Mitnehmer und einer mit dem Mitnehmer verschwenkbaren Drosselklappe, wobei derThe invention relates, according to the preamble of claim 1, to a device for actuating at least one throttle valve of an internal combustion engine, having an actuating device, such as a twist grip, a stop pivotable about an axis by means of the actuating device, a driver corresponding to the stop and a throttle valve pivotable with the driver, being the
Anschlag eine Bewegung der Drosselklappe in Öffnungsrichtung begrenzt, der Anschlag in Schließrichtung der Drosselklappe federbeaufschlagt ist, der Mitnehmer dem Anschlag federbeaufschlagt folgt und eine Stelleinrichtung zum gesteuerten Drosselklappeneingriff vorgesehen ist.Stop limits movement of the throttle valve in the opening direction, the stop in the closing direction of the throttle valve is spring-loaded, the driver follows the stop spring-loaded and an adjusting device is provided for controlled throttle valve engagement.
Derartige Betätigungseinrichtungen ermöglichen einen dem Fahrerwunsch überlagerten Drosselklappeneingriff in Schließrichtung; In diesem Zusammenhang wird auf die DE 40 11 182 A1 verwiesen.Such actuation devices enable a throttle valve intervention in the closing direction overlaid on the driver's request; In this connection, reference is made to DE 40 11 182 A1.
Beispielsweise bei einem Motorrad erfolgt bei einer Betätigung desFor example, on a motorcycle, when the
Gasdrehgriffes durch den Fahrer über einen Seilzug ein Verschwenken einer Seilscheibe, welche mittel- oder unmittelbar einen mit ihr verschwenkbaren Anschlag aufweist. Die Seilscheibe ist federkraftbeaufschlagt in Schließrichtung vorgespannt. Gegebenenfalls unter Zwischenschaltung weiterer kinematischer Übertragungsglieder korrespondiert der Anschlag mit einem Mitnehmer und betätigt eine auf einer Welle angeordnete Drosselklappe in Öffnungsrichtung.Throttle twist grip by the driver over a cable pull Rope pulley, which has a stop that can be pivoted with it, directly or indirectly. The rope sheave is spring-loaded in the closing direction. If necessary, with the interposition of further kinematic transmission elements, the stop corresponds to a driver and actuates a throttle valve arranged on a shaft in the opening direction.
Wird der Gasdrehgriff nicht oder weniger betätigt, verschwenkt die Seilscheibe federkraftbeaufschlagt in Schließrichtung in die entsprechende vom Fahrer vorgegebene Stellung, wobei der Mitnehmer - ebenfalls federkraftbeaufschlagt - dem Anschlag folgt.If the throttle grip is not actuated or is actuated less, the rope pulley pivots in the closing direction into the corresponding position specified by the driver under spring force, the driver - likewise under spring force - following the stop.
Ein Drosselklappeneingriff erfolgt nach Maßgabe einer Steuereinrichtung abhängig von einer Mehrzahl von Eingangsgrößen, indem eine Stelleinrichtung in Schließrichtung auf die Drosselklappe einwirkt. Dabei hebt der Mitnehmer vom Anschlag ab, so dass fahrerseitig am Gasdrehgriff der Eingriff nicht spürbar ist.A throttle valve intervention takes place according to a control device as a function of a plurality of input variables, in that an actuating device acts on the throttle valve in the closing direction. The driver lifts off the stop, so that the driver does not feel the intervention on the throttle grip.
Ein derartiger Drosselklappeneingriff kann beispielsweise hinsichtlich einer Begrenzung der Fahrzeugmaximalgeschwindigkeit, desSuch a throttle valve intervention can, for example, with regard to limiting the maximum vehicle speed
Brennkraftmaschinen Drehmoments oder aus Gründen der Akustik ebenso wie vor dem Hintergrund eines optimierten Lastwechsels erfolgen.Internal combustion engine torque or for reasons of acoustics as well as against the background of an optimized load change.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Entkoppelung von Anschlag und Mitnehmer insbesondere im unteren Lastbereich problematisch ist. Bei kleinen Drosselklappenwinkeln ist eine gute Dosierbarkeit notwendig, welche dadurch, dass der Mitnehmer dem Anschlag federkraftbedingt lediglich schwach folgt und insbesondere im unteren Lastbereich die Drosselklappe stark unterdruckbelastet ist, nicht gegeben ist. Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln, betriebssicher und kostengünstig, eine eingangs genannte Betätigungseinrichtung bereitzustellen, welche auch im unteren Lastbereich eine gute Dosierbarkeit der Brennkraftmaschinenleistung ermöglicht.However, it has been found that the decoupling of the stop and the driver is particularly problematic in the lower load range. With small throttle valve angles, good meterability is necessary, which is not given due to the fact that the driver only weakly follows the stop due to spring force and that the throttle valve is heavily underpressure-loaded, in particular in the lower load range. It is an object of the invention to provide, with simple means, reliably and inexpensively, an actuating device mentioned at the outset which enables the internal combustion engine output to be metered well even in the lower load range.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , wobei gemäß dem zugrundeliegenden Gedanken Anschlag und Mitnehmer formschlüssig miteinander koppelbar sind. Besonders zu bevorzugende Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved with the features of claim 1, wherein the stop and driver can be positively coupled to one another in accordance with the underlying idea. Particularly preferred refinements and developments of the invention are the subject of the subclaims.
Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt eine • Koppelung von Anschlag und Mitnehmer abhängig vom Drosselklappen- Öffnungswinkel, wobei unterhalb eines vorbestimmten Drosselklappenöffnungswinkels - bei kleinen Drosselklappenoffnungswinkeln - Anschlag und Mitnehmer miteinander gekoppelt sind und oberhalb des vorbestimmten Drosselklappenöffnungswinkels - bei kleinen Drosselklappenoffnungswinkeln - Anschlag und Mitnehmer entkoppelt sind.According to a particularly preferred embodiment, a • coupling of the stop and driver is effected depending on the throttle opening angle, below a predetermined throttle valve opening angle - are coupled to each stop and the carrier and above the predetermined throttle valve opening angle - - small Drosselklappenoffnungswinkeln are decoupled stop and catch - at small Drosselklappenoffnungswinkeln ,
Bei einer Ausgestaltung, bei welcher der Anschlag einer mittels eines Seilzuges betätigbaren Seilscheibe zugeordnet ist, der Seilzug einen Teilumfang der Seilscheibe überdeckt und der Mitnehmer zur Seilscheibe axial beabstandet angeordnet ist, ist zweckmäßigerweise zur Verbindung von Seilscheibe und Mitnehmer ein mittels des Seilzuges betätigbares Hebelelement vorgesehen. Gegebenenfalls kann auch mehr als ein Teilumfang der Seilscheibe vom Seilzug überdeckt sein, wesentlich ist, dass der Seilzug sich in einem Übergangsbereich tangential von der Seilscheibe abhebt. Der Mitnehmer betätigt eine Welle, welche koaxial zur Seilscheibenachse angeordnet ist. Sehr von Vorteil ist es, wenn das Hebelelement der Seilscheibe zugeordnet und mit dieser um die Seilscheibenachse verschwenkbar ist.In one embodiment, in which the stop is assigned to a cable pulley that can be actuated by a cable, the cable covers a partial circumference of the cable pulley, and the driver is arranged axially spaced from the cable pulley, a lever element that can be actuated by the cable is expediently provided for connecting the cable pulley and driver. If necessary, more than a partial circumference of the cable pulley can be covered by the cable pull, it is essential that the cable pull lifts tangentially from the cable pulley in a transition region. The driver actuates a shaft which is arranged coaxially to the rope sheave axis. It is very advantageous if the lever element is assigned to the rope sheave and can be pivoted with it about the rope sheave axis.
Einem besonders zu bevorzugenden Ausführungsbeispiel der Erfindung zufolge weist das Hebelelement einen ersten seilscheibenseitigen Endbereich und einen zweiten mitnehmerseitigen Endbereich auf, wobei zweckmäßigerweise der erste Endbereich des Hebelelementes abhängig von der Stellung der Seilscheibe dem vom Seilzug überdeckten oder dem vom Seilzug nicht überdeckten Teilumfang der Seilscheibe zugeordnet ist.According to a particularly preferred exemplary embodiment of the invention, the lever element has a first end area on the sheave side and a second end area on the driver side, the first end area of the lever element expediently being assigned, depending on the position of the sheave, to the partial circumference of the sheave covered by the cable pull or not covered by the cable pull ,
Vorteilhafterweise wirkt im überdeckten Teilumfang der Seilscheibe der Seilzug auf den ersten Endbereich des Hebelelementes derart ein, dass das Hebelelement in Einrückrichtung betätigt ist, wobei der zweite Endbereich mit dem Mitnehmer in Verbindung steht; Im nicht überdeckten Teiiumfang der Seilscheibe ist der erste Endbereich des Hebelelementes freigegeben, so dass das Hebelelement federkraftbeaufschlagt ausgerückt ist.In the covered partial circumference of the rope sheave, the cable pull advantageously acts on the first end region of the lever element in such a way that the lever element is actuated in the direction of engagement, the second end region being connected to the driver; In the uncovered part of the rope pulley, the first end region of the lever element is released, so that the lever element is disengaged under spring force.
Zweckmäßigerweise weist der Mitnehmer zur formschiüssigen Verbindung mit dem Hebelelement eine mit dem zweiten Endbereich des Hebelelementes korrespondierende Ausnehmung auf.The carrier expediently has a recess corresponding to the second end region of the lever element for the positive connection to the lever element.
Nachfolgend wird ein besonders zu bevorzugendes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert, dabei zeigen schematisch und beispielhaftA particularly preferred exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to figures, which show schematically and by way of example
Figur 1 einen mit einer Drosselklappe einer Brennkraftmaschine verbundenen Gasdrehgriff,1 shows a gas twist grip connected to a throttle valve of an internal combustion engine,
Figur 2 eine Einrichtung zur Betätigung einer Drosselklappe mit Drosselklappeneingriff in Schließrichtung, Figur 3a eine Einrichtung zur Koppelung einer Seilscheibe mit einer Drosselklappenwelle in eingerückter Lage sowieFIG. 2 shows a device for actuating a throttle valve with throttle valve engagement in the closing direction, Figure 3a shows a device for coupling a pulley with a throttle valve shaft in the engaged position and
Figur 3b eine Einrichtung zur Koppelung einer Seilscheibe mit einer Drosselklappenwelle in ausgerückter Lage.Figure 3b shows a device for coupling a rope pulley to a throttle valve shaft in the disengaged position.
In Figur 1 ist eine Einrichtung 100 zur Betätigung einer Drosselklappe 108 einer hier nicht näher gezeigten Brennkraftmaschine mittels eines Gasdrehgriffes 102 dargestellt. Derartige Einrichtungen finden sich üblicherweise bei Motorrädern, wobei der Gasdrehgriff 102 rohrabschnittsförmig, zylindrisch ausgebildet ist und um seine Längsachse drehbar am äußeren Ende eines Lenkers angeordnet ist. Der Gasdrehgriff 102 ist in einer Leerlaufstellung entsprechend einer nicht betätigten Stellung rückstellkraftbeaufschlagt gegen einen Anschlag gehalten. Eine Betätigung erfolgt durch eine Verdrehung des Gasdrehgriffes 102 entgegen der Rückstellkraft.FIG. 1 shows a device 100 for actuating a throttle valve 108 of an internal combustion engine (not shown here in more detail) by means of a throttle grip 102. Devices of this type are usually found in motorcycles, with the gas twist grip 102 being tubular, cylindrical and arranged rotatably about its longitudinal axis at the outer end of a handlebar. The throttle grip 102 is held against a stop in an idle position corresponding to a non-actuated position with restoring force. It is actuated by rotating the throttle grip 102 against the restoring force.
Mit dem Gasdrehgriff 102 ist koaxial eine Seilscheibe 104 verbunden, welche umfangsseitig das Ende eines Seilzuges 106 aufnimmt und gemeinsam mit dem Gasdrehgriff 102 verdrehbar ist. Ausgehend von der Leerlaufstellung wird der Seilzug 106 bei einer Drehung der Seilscheibe 104 auf der Seilscheibe 104 entgegen der Rückstellkraft aufgewickelt und somit verkürzt, so dass die Drosselklappe 108, mit welcher der Seilzug 106 beispielsweise über eine weitere, hier nicht näher gezeigte Seilscheibe, welche mit der Drosselklappenwelle 110 verbunden ist, in Öffnungsrichtung verschwenkt wird.A cable pulley 104 is coaxially connected to the throttle grip 102, which receives the end of a cable pull 106 on the circumference and can be rotated together with the throttle grip 102. Starting from the idle position, the cable pull 106 is wound against the restoring force when the cable pulley 104 rotates on the cable pulley 104 and is thus shortened, so that the throttle valve 108, with which the cable pull 106 is connected, for example, via a further cable pulley (not shown in more detail here), which with the throttle valve shaft 110 is connected, is pivoted in the opening direction.
Auch wenn vorliegend nur eine Drosselklappe 108 dargestellt ist, sind sinngemäß selbstverständlich auch Anordnungen mit mehreren Drosselklappen beispielsweise für mehrere Zylinder einerEven if only one throttle valve 108 is shown in the present case, arrangements with a plurality of throttle valves, for example for several cylinders, are of course also appropriate
Brennkraftmaschine umfasst. Die Drosselklappe 108 dient zur Regelung eines in den Zylinder einströmenden Gasvolumens, wobei eine Zumischung des Kraftstoffes beispielsweise durch Einspritzung in das Saugrohr oder direkt in den Brennraum erfolgt.Comprises internal combustion engine. The throttle valve 108 is used for regulation of a gas volume flowing into the cylinder, the fuel being admixed, for example, by injection into the intake manifold or directly into the combustion chamber.
Eine Einrichtung 200 zur Betätigung einer Drosselklappe 208 mitA device 200 for actuating a throttle valve 208 with
Drosselklappeneingriff in Schließrichtung b ist in Figur 2 dargestellt. Eine verschwenkbare Seilscheibe 212, welche zu ihrer Achse radial beabstandet einen Anschlag 214 aufweist, ist auf einer Welle 218 angeordnet. Koaxial zur Welle 218 der Seilscheibe 212 ist eine Drosselklappenwelle 210 mit einer ebenfalls verschwenkbaren Drosselklappe 208 vorgesehen; DieThrottle valve engagement in the closing direction b is shown in FIG. 2. A pivotable rope pulley 212, which has a stop 214 radially spaced from its axis, is arranged on a shaft 218. A throttle valve shaft 210 with a throttle valve 208 which can also be pivoted is provided coaxially to the shaft 218 of the cable pulley 212; The
Drosselklappenwelle 210 weist ein Hebelelement mit einem Mitnehmer 216 auf, welcher mit dem Anschlag 214 korrespondiert.Throttle valve shaft 210 has a lever element with a driver 216, which corresponds to the stop 214.
Eine Feder 202, welche sich am Brennkraftmaschinengehäuse 222 abstützt, hält die Seilscheibe 212 in Drosselklappenschließrichtung vorgespannt. Der Mitnehmer 216 wird, durch die Kraft der Feder 204 beaufschlagt, am Anschlag 214 gehalten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel stützt sich die Feder 204 einerseits an der Drosselklappenwelle 210 und andererseits an der Welle 218 der Seilscheibe 212 ab, gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels kann sich die Feder 204 jedoch beispielsweise auch am Brennkraftmaschinengehäuse 222 abstützen. Die Federkraft der Feder 204 wirkt der der Feder 202 entgegen und ist wesentlich geringer.A spring 202, which is supported on the engine housing 222, holds the sheave 212 biased in the throttle valve closing direction. The driver 216 is held against the stop 214 by the force of the spring 204. In the present exemplary embodiment, the spring 204 is supported on the one hand on the throttle valve shaft 210 and on the other hand on the shaft 218 of the rope pulley 212, but according to a further exemplary embodiment the spring 204 can also be supported on the internal combustion engine housing 222, for example. The spring force of the spring 204 counteracts that of the spring 202 and is significantly less.
Bei einer Betätigung der Einrichtung 200 wird der Seilzug 206 entgegen der Kraft der Feder 202 in Pfeilrichtung a gezogen, wobei die Seilscheibe 212 und mit ihr der Anschlag 214 in Pfeilrichtung d verschwenkt. Bedingt durch die Kraft der Feder 204 folgt der Mitnehmer 216 dem Anschlag 214 und die Drosselklappe 208 verschwenkt in Öffnungsrichtung gemäß der Pfeilrichtung b. Wird der Seilzug 206 entgegen der Pfeilrichtung a zurückbewegt, dreht sich die Seilscheibe 212 bedingt durch die Kraft der Feder 202 zurück, der Anschlag 214 betätigt den Mitnehmer 216 und die Drosselklappe 208 schließt.When the device 200 is actuated, the cable pull 206 is pulled in the arrow direction a against the force of the spring 202, the cable pulley 212 and with it the stop 214 pivoting in the arrow direction d. Due to the force of the spring 204, the driver 216 follows the stop 214 and the throttle valve 208 pivots in the opening direction in the direction of the arrow b. If the cable pull 206 is moved back against the arrow direction a, the cable pulley 212 rotates back due to the force of the spring 202 which Stop 214 actuates driver 216 and throttle valve 208 closes.
Anschlag 214 und Mitnehmer 216 bewirken in Drosselklappen- schließrichtung eine unbedingte, in Drosselklappenöffnungsrichtung jedoch nur eine - durch die Feder 204 - bedingte Koppelung, so dass ein Drosselklappeneingriff in Schließrichtung möglich ist. Hierfür ist eine Stelleinrichtung 220 vorgesehen, welche mittels einer hier nicht näher gezeigte Steuereinrichtung aufgrund von Eingangsgrößen wie Brennkraftmaschinendrehmoment, -drehzahl, Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Änderung oder Änderungsgeschwindigkeit seitens der Betätigungseinrichtung (Fig. 1, 102) steuerbar ist. Die Stelleinrichtung 220 ist vorliegend ein elektromotorischer Steller, wie Schrittmotor, jedoch kann gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels auch ein hydraulischer, pneumatischer oder mechanischer Steller zum Einsatz kommen. DieStop 214 and driver 216 bring about an unconditional coupling in the throttle valve closing direction, but only a coupling in the throttle valve opening direction, which is caused by the spring 204, so that throttle valve intervention in the closing direction is possible. For this purpose, an actuating device 220 is provided, which can be controlled by means of a control device, not shown here, on the basis of input variables such as engine torque, engine speed, vehicle speed and / or the change or rate of change on the part of the actuating device (FIGS. 1, 102). Actuating device 220 is in the present case an electromotive actuator, such as a stepping motor, however, according to another exemplary embodiment, a hydraulic, pneumatic or mechanical actuator can also be used. The
Stelleinrichtung 220 wirkt auf dem Mitnehmer 216 in Pfeilrichtung c ein und bewirkt so einen Drosselklappeneingriff derart, dass ein kleinerer Drosselklappenwinkel eingestellt wird, als seitens der Betätigungseinrichtung respektive der Seilscheibe 214 vorgegeben ist. Dabei hebt sich der Mitnehmer 216 vom Anschlag 214 entgegen der Kraft der Feder 204 ab.Actuating device 220 acts on driver 216 in the direction of arrow c and thus effects throttle valve engagement in such a way that a smaller throttle valve angle is set than is specified by the actuating device or the pulley 214. The driver 216 lifts off the stop 214 against the force of the spring 204.
Figur 3a zeigt eine Einrichtung 300 zur Koppelung einer Seilscheibe 302 mit einer Drosselklappenwelle 304 in eingerückter Lage. Die Drosselklappenwelle 304 ist koaxial zur Seilscheibe 302 angeordnet und weist endseitig eine zur Seilscheibe 302 parallele, axial beabstandete Koppelscheibe 306 auf. Zwischen der Seilscheibe 302 und der Koppelscheibe 306 ist, der Seilscheibe 302 zugeordnet, eine Verbindungseinrichtung vorgesehen, welche einen ein- bzw. ausrückbaren Hebel 308 umfasst, welcher um einen Lagerpunkt 314 verschwenkbar und mittels einer Feder 316 in ausgerückter Stellung vorgespannt gehalten ist. Im Bereich geringer Drosselklappenöffnungswinkel ist der Endbereich 310 des Hebels 308 dem vom Seilzug 318 überdeckten Bereich 320 der Seilscheibe 203 zugeordnet und der Seilzug 318 drückt das Hebelende 310 entgegen der Kraft der Feder 316 an den Umfang der Seilscheibe 302. Der Hebel verschweπkt um den Lagerpunkt 314, so dass der Endbereich 312 des Hebels 308 in eine Ausnehmung an der Koppelscheibe 306 eingreift und so eine formschlüssige Verbindung zwischen Seilscheibe 302 und Koppelscheibe 306 hergestellt ist. Eine besonders gute Dosierbarkeit der Brennkraftmaschinenleistung ist trotz der geringen Kraft der Feder 204 (Fig. 2) auch bei einer starken unterdruckbedingten Belastung der Drosselklappe möglich. Alternativ kann eine Koppelung auch mittels anderer Elemente, wie beispielsweise einer Reibungskupplung in Abhängigkeit der Winkellage, erfolgen.FIG. 3a shows a device 300 for coupling a rope sheave 302 to a throttle valve shaft 304 in the engaged position. The throttle valve shaft 304 is arranged coaxially with the rope pulley 302 and has an axially spaced coupling disk 306 parallel to the rope pulley 302 at the end. Between the sheave 302 and the coupling sheave 306, associated with the sheave 302, a connecting device is provided which comprises an engaging or disengaging lever 308 which can be pivoted about a bearing point 314 and is held in the disengaged position by means of a spring 316. In the region of small throttle valve opening angles, the end region 310 of the lever 308 is assigned to the region 320 of the cable pulley 203 covered by the cable pull 318, and the cable pull 318 presses the lever end 310 against the force of the spring 316 against the circumference of the cable pulley 302. The lever pivots about the bearing point 314 , so that the end region 312 of the lever 308 engages in a recess on the coupling disk 306 and a positive connection is thus established between the rope pulley 302 and the coupling disk 306. A particularly good meterability of the internal combustion engine output is possible despite the low force of the spring 204 (FIG. 2) even when the throttle valve is subjected to a strong vacuum. Alternatively, a coupling can also take place by means of other elements, such as a friction clutch depending on the angular position.
Bei einer weiteren Betätigung in Richtung größerer Drosselklappenöffnungswinkel stellt sich der in Figur 3b dargestellte Zustand ein. Der Endbereich 352 des Hebels 350 ist - aufgrund der weiteren Drehung der Seilscheibe 360 - nun dem vom Seilzug 362 nicht überdeckten Bereich 364 der Seilscheibe 360 zugeordnet. Das Hebelende 352 ist nicht mehr vom Seilzug 362 beaufschlagt und somit frei, es hebt sich bedingt durch die Kraft der Feder 356 vom Umfang der Seilscheibe 360 ab, so dass das Hebelende 354 ausrückt und die Koppelscheibe 358 freigibt. Es ist keine formschiüssige Verbindung mehr zwischen der Seilscheibe 360 und der Koppelscheibe 358 vorhanden.Upon further actuation in the direction of larger throttle valve opening angles, the state shown in FIG. 3b is established. The end region 352 of the lever 350 is - due to the further rotation of the cable pulley 360 - now assigned to the region 364 of the cable pulley 360 not covered by the cable pull 362. The lever end 352 is no longer acted upon by the cable pull 362 and is therefore free, it lifts off the circumference of the cable pulley 360 due to the force of the spring 356, so that the lever end 354 disengages and the coupling plate 358 is released. There is no longer a positive connection between the cable sheave 360 and the coupling sheave 358.
Es wird noch einmal auf Figur 2 Bezug genommen, welche die Feder 204 zeigt, aufgrund deren Kraft die Koppelscheibe 358 und somit die Drosselklappe 208 der Seilscheibe 360, 212 kraftschlüssig folgt. In diesem Bereich ist ein Drosselklappeneingriff wie beschrieben möglich. Reference is made once again to FIG. 2, which shows the spring 204, due to the force of which the coupling disk 358 and thus the throttle valve 208 follow the rope disk 360, 212 in a force-locking manner. Throttle intervention as described is possible in this area.

Claims

PatentansprücheEinrichtung zur Betätigung einer Drosselklappe einer Brennkraftmaschine Device for actuating a throttle valve of an internal combustion engine
1. Einrichtung zur Betätigung wenigstens einer Drosselklappe einer Brennkraftmaschine, mit - einer Betätigungseinrichtung, wie Gasdrehgriff, - einem mittels der Betätigungseinrichtung um eine Achse verschwenkbaren Anschlag, - einem mit dem Anschlag korrespondierenden Mitnehmer und - einer mit dem Mitnehmer verschwenkbaren Drosselklappe wobei - der Anschlag eine Bewegung der Drosselklappe in Öffnungsrichtung begrenzt, - der Anschlag in Schließrichtung der Drosselklappe federbeaufschlagt ist, - der Mitnehmer dem Anschlag federbeaufschlagt folgt und - eine Stelleinrichtung zum gesteuerten Drosselklappeneingriff vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlag (214) und Mitnehmer (216) formschlüssig miteinander koppelbar sind.1.Device for actuating at least one throttle valve of an internal combustion engine, with - an actuating device, such as a twist grip, - a stop which can be pivoted about an axis by means of the actuating device, - a driver corresponding to the stop and - a throttle valve which can be pivoted with the driver, the stop being one Movement of the throttle valve in the opening direction is limited, - the stop in the closing direction of the throttle valve is spring-loaded, - the driver follows the stop spring-loaded and - an adjusting device is provided for controlled throttle valve engagement, characterized in that Stop (214) and driver (216) can be positively coupled to one another.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Koppelung von Anschlag (214) und Mitnehmer (216) abhängig vom Drosselklappenöffnungswinkel erfolgt.2. Device according to claim 1, characterized in that the stop (214) and the driver (216) are coupled as a function of the throttle valve opening angle.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb eines vorbestimmten Drosselklappenöffnungswinkels Anschlag (214) und Mitnehmer (216) miteinander gekoppelt sind und oberhalb des vorbestimmten Drosselklappenöffnungswinkels Anschlag (214) und. Mitnehmer (216) entkoppelt sind.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that below a predetermined throttle opening angle stop (214) and driver (216) are coupled together and above the predetermined throttle opening angle stop (214) and. Carriers (216) are decoupled.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der Anschlag einer mittels eines Seilzuges betätigbaren Seilscheibe zugeordnet ist, - der Seilzug einen Teilumfang der Seilscheibe überdeckt und - der Mitnehmer zur Seilscheibe axial beabstandet angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung von Seilscheibe (212, 302, 360) und Mitnehmer (214, 306, 358) ein mittels des Seilzuges (206, 318, 362) betätigbares Hebelelement (308, 350) vorgesehen ist.4. Device according to one of the preceding claims, wherein - the stop is assigned to a cable pulley which can be actuated by a cable, - the cable covers a partial circumference of the cable pulley and - the driver is arranged axially spaced from the cable pulley, characterized in that for connecting the cable pulley 212, 302, 360) and driver (214, 306, 358) a lever element (308, 350) which can be actuated by means of the cable pull (206, 318, 362) is provided.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelelement (308, 350) der Seilscheibe (212, 302, 360) zugeordnet und mit dieser verschwenkbar ist.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the lever element (308, 350) is assigned to the sheave (212, 302, 360) and can be pivoted therewith.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hebelelement (308, 350) einen ersten seilscheibenseitigen Endbereich (310, 352) und einen zweiten mitnehmerseitigen Endbereich (312, 354) aufweist. 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the lever element (308, 350) has a first end area (310, 352) on the sheave side and a second end area (312, 354) on the driver side.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Endbereich (310, 352) des Hebelelementes (308, 350) abhängig von der Stellung der Seilscheibe (212, 302, 360) dem vom Seilzug (206, 318, 362) überdeckten oder dem vom Seilzug nicht überdeckten Teilumfang der Seilscheibe zugeordnet ist.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first end region (310, 352) of the lever element (308, 350) depending on the position of the pulley (212, 302, 360) that of the cable pull (206, 318, 362 ) is covered or assigned to the partial circumference of the pulley that is not covered by the cable.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im überdeckten Teilumfang (320) der Seilscheibe (212, 302, 360) der Seilzug (206, 318, 362) auf den ersten Endbereich (310, 352) des Hebelelementes (308, 350) einwirkt und das Hebelelement in Einrückrichtung betätigt ist, wobei der zweite Endbereich (312, 354) mit dem Mitnehmer (214, 306, 358) in Verbindung steht.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the covered partial circumference (320) of the pulley (212, 302, 360) the cable (206, 318, 362) on the first end region (310, 352) of the lever element (308 , 350) acts and the lever element is actuated in the direction of engagement, the second end region (312, 354) being connected to the driver (214, 306, 358).
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im nicht überdeckten Teilumfang (364) der Seilscheibe (212, 302, 360) der erste Endbereich (310, 352) des Hebelelementes (308, 350) freigegeben und das Hebelelement federkraftbeaufschlagt ausgerückt ist.9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the uncovered partial circumference (364) of the sheave (212, 302, 360) the first end region (310, 352) of the lever element (308, 350) is released and the lever element is disengaged from spring force is.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (214, 306, 358) eine mit dem zweiten Endbereich (312, 354) des Hebelelementes (308, 350) korrespondierende Ausnehmung aufweist. 10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the driver (214, 306, 358) has a recess corresponding to the second end region (312, 354) of the lever element (308, 350).
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