JPH03501147A - 少なくとも１つの制御開口における少なくとも１つの絞り横断面を制御するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 少なくとも１つの制御開口における少なくとも１つの絞り横断面を制御するため の装置 背景技術 本発明は請求項１の上位概念に記載された装置から出発する。このような形式の 装置は既に公知である（ＤＥ−Ｏ３３２３４４６８号明細書）が、この公知の装 置においては、例えばばね部材が破壊され、調節モータが励磁されるか、又は電 子制御装置が故障することによってばね部材が作用しない場合に、制御開口が、 絞り機構によって完全に開放され、それによって内燃機関の運転が不都合な形式 で影響を受けるか、又は早すぎる速度で走行することによって危険にさらされる という欠点がある。

発明の利点 これに対して請求項１に記載された特徴を有する本発明による装置は、内燃機関 の運転状態にとって許容されない、絞り機構の位置を生ぜしめるような調節モー タの励磁状態においては、本発明の装置によっで、内燃機関の運転に不都合な形 式で影響を与えるか、又は早すぎる速度で走行することによって危険を招くよう な作業媒体流が供給されないという利点を有している。内燃機関の運転状態にと って許容されない、絞り機構の位置は、調節部材に抗して働くばね部材が作用し ない時、例えばばね部材が破壊された時に、及び／又は調節モータを制御するた めの制御装置の電子構成素子が故障した時に生じる。バイパス導管のセーフティ ー横断面を調節することによって、時間単位当たりに流れる作業媒体量が制限さ れ、これによって内燃機関は危険のない状態で運転される。

その他の請求項に記載した手段によって、請求項１に記載した装置の有利な変化 舅施例及び改良が可能である。

制御開口の部分範囲によってセーフティー横断面を形成し、絞り機構の制御縁を 開放すると特に有利である。

まｔ；、絞り機構をその制御開口を閉鎖する位置を越えで、セーフティー横断面 を開放する位置内に移動させると有利である。

図面 本発明の複数の実施例が図面に概略的に示されており、以下に詳しく説明されて いる。第１図は、作業媒体の時間単位Ｑ当たりの流過量を絞り機構の調節行程Ｓ に互って表したグラフ、第２図は、第３図の■−■線に沿った少なくとも１つの 絞り横断面の断面図、第３図ｉｔ、第２図の１１線に沿った断面図、第４図ａ、 ｂ、ｃ、ｄは、第１実施例による絞り開口を備えた絞り機構の、制御開口に対す るそれぞれの位置を示した概略図、第５図ａ、ｂ、ｃ、ｄは、第２実施例による ３角形の絞り開口を備えた絞り機構の、平行４辺形状の制御開口に対するそれぞ れの位置を示しｌ；概略図、第６図は、第２図及び第３図に基づいて構成され、 第５図ａ　−ｄに基づく制御開口及び絞り開口を備えｔ：装置の平面図、第７図 ａ、ｂ、ｃ、ｄは、第３実施例による２つの絞り開口を備えた絞り機構の、２つ の制御開口に対するそれぞれの位置を示した概略図である実施例の説明 第１図のグラフには、以下に種種異なる実施例を用いて説明しであるように、制 御しようとする作業媒体、例えば内燃機関のアイドリング運転時に制御しようと する、内燃機関のアイドリング空気の、時間単位当たりに流れる量Ｑが、装置の 絞り機構の調節行程Ｓに亙って示されている。第２図及び第３図に示した装置に おいては、燃焼空気が吸気管２内で矢印１方向で絞り弁３を通って、図示してい ない内燃機関に流れる。

吸気管２にはバイパス導管５が接続されており、このバイパス導管５は絞り弁３ を囲んで案内されていて、その流過横断面は装置６の絞り部材７によって変えら れるようになっている。装置６は電子制御装置８によって制御され、この電子制 御装置８には、自動車バッテリーから供給される供給電圧１０、内燃機関のデス トリピユータから得られる、内燃機関の回転数のための信号１１、機関温度のた めの信号１２、及び絞り弁３に接続されたポテンシオメータが発信する、絞り弁 ３の位置を示す電圧１３が接続されている。を子制御装置ｔ８には必要であれば 、内燃機関のその他の運転特性値が与えられる。

装置６の調節モータとしてこの実施例においては、詳しく図示していない電動モ ータ１５が使用される。

この電動モータ１５はプラグ１６を介して電子制御装置８によって、内燃機関の 運転特性値に関連して制御される。電動モータ１５は励磁状態で中空軸】７を回 転させる。この中空軸１７は、装置６の、林状に形成されたケーシング２２のケ ーシング底部２１内に押し込まれ、ここで固定された軸１９を中心にしてころが り軸受１８を介して回転可能に支承されている。中空軸１７には絞り機構７が共 に回転するように固定されている。この絞り機構７は、管セグメント状に構成さ れており、ケーシング底部２１に形成された、バイパス導ｖ５を分割する旋回ス ペース２４内に突入している。旋回スペース２４には一方では、吸気管２への流 入接続部２６が絞り弁の上流に接続されていて、他方では吸気管２からの流出接 続部２７が接続されている。管セグメント状の絞り機構７はその外周部が、旋回 スペース２４の四部にまで可能な限り密接して突入している。旋回スペース２４ の、流入接続部２６に向けられた壁部２８には、少なくとも１つの制御開口２９ が切欠かれている。この制御開口２９は絞り機構７によって多かれ少なかれ開放 せしめられる。このために例えば管セグメント状に形成された絞り゛機構７にこ の絞り機構７を貫通する絞り開口３１が形成されており、この絞り開口３１は絞 り機構７の回転運動時に多かれ少なかれ制御開口２９とオーバーラツプし、これ によって制御開口２９は絞り横断面を形成しつつ多かれ少なかれ開放する。絞り 機構７の回転は電動モータ１５によって、例えばフィルばねとして構成されたば ね部材のばね力に抗して行われる。このばね部材はその内側の端部が中空軸１７ に接続されていて、その外側の端部がケーシング２２に接続されている。電動モ ータ１５が励磁されない状態で、コイルばね３２は中空軸１７のストッパ区分３ ３を、ケーシング底部２１にねじこまれｊ；ストッパねじ３４に向かって回転さ せる。ストッパねじ３４にストッパ区分３３が当接すると、絞す機構７はコイル ばね３２によって出発位置で保持される。この出発位置で制御開口２９は絞り機 構７によって完全に閉鎖されるのではなく、絞り開口３１は部分的に制御開口２ ９とオーバーラツプするので、この位置において緊急走行用横断面３６が開放維 持され、この緊急走行用横断面３６を介してバイパス導管５を通って空気又は混 合気が絞り弁の上流から吸気管２に流れ込むことができる。緊急走行用横断面３ ６を介して流れ込む時間単位当Ｉこりの作業媒体量は、装置６の流れ供給が中断 した場合に、内燃機関をさらに回転させるために良好な燃料−空気−混合気を供 給するか又は内燃機関の始動時に所定量を機関に流入させるのに十分である。第 １図のグラフには、緊急走行用横断面を介して時間単位当たりに流れ込む作業媒 体量はＱＮで示されており、これが存在する時には絞り機構７はその出発位置ゼ ロにある。

本発明によれば、緊急走行用横断面３６を示す、絞り機構の出発位置ゼロから出 発して、電動モータが励磁されると、絞り機構７が一様な運動方向の運動を行う 。この運動において、まず絞り開口３１によって制御開口２９が完全に開放され 、次いで、内燃機関の運転特性値に基づいた制御流に応じて電子制御装置によっ て、制御開口２９を再び多かれ少なかれ閉じる、つまり絞り開口３１と制御開口 ２９との間のオーバーラツプが減少せしめられる。次いで、第１図で示した曲線 形状によって特徴づけられているような、装置６の特性曲線が得られる。第１図 に示した曲線は、調節行程ゼロを示す絞り機構の出発位置において、緊急走行用 横断面３６によりて特徴づけられた、ポイントＡにおける時間単位ＱＮ当たりの 緊急走行用作業媒体量で始まる。電動モータ１５は制御装置８によって励磁され るので、比較的短い調節行程Ｓｌ後に制御開口２９及び絞り開口３１が完全にオ ーバーラツプして曲線のポイントＢにおいて時間単位Ｑ　ｍ　ａ　ｘ当たりの最 大作業媒体量がバイパス導管５を介して流れるまで、電動モータ１５は絞り機構 ７を、制御開口２９と絞り開口３１との間に形成された絞り横断面をさらに大き くする方向に移動させる。最大作業媒体量Ｑｍａｘが制御開口２９を介して流れ る絞り機構の、ポイントＢで特徴づけられＩ；位置を過ぎてから初めて、制御装 置８の制御信号に応じた絞り機構７の今まで行われていた運動方向と同じ運動に よって、制御開口２９と絞り開口３１との間のオーバーラツプの減少が行われる ので、必要であれば、これら２つの開口の間に形成された絞り横断面は減少され 、場合によっては閉鎖され、制御開口２９と絞り開口３１との間にオーバーラツ プはもはや存在せず、非気密性に基づく漏れ流がバイパス導管５を介して流れる だけである。制御開口２９が完全に絞り開口３１によって開放される位置３１か ら、制御開口２９が絞り機構７によって完全に閉じられていて時間単位ＱＬ当た りの漏れ量だけがバイパス導管５を介して流れる、ポイントＣで特徴づけられた 位置Ｓ２への運動は、ポイントＢとＣとの間の曲線形状によって特徴づけられて いる。この装置の別の構成要件においては、中断時、例えばコイルばね３２が破 壊されるか又は制御装置８の電子構成素子の故障時に、絞り機構７は励磁された 電動モータ１５によって、この絞り機構７が制御開口２９でセーフティー横断面 を開放する位置Ｓ４に移動せしめられるようになっているので、このセーフティ ー横断面及びバイパス導管５を介して時間単位ＱＳ当たりの作業媒体量が流れる 。この作業媒体量は、内燃機関を危険にさらすことのない内燃機関の確実な運転 を保証し、時間単位Ｑｍａｘ当たりに制御開口２９を介して流れる可能な最大作 業媒体量よりも少ない。

第１図に示したセーフティー横断面を特徴づけるポイントＥは、一点鎖線３７に 応じて漏れ量ＱＬだけが流れるポイントＣにおける絞り機構７の位置ｓ２から、 −回の運動によって直接的に位置Ｓ４に達する。この位置Ｓ４ではポイントＣに おける漏れ量ＱＬかも出発して、制御開口２９における絞り横断面の、ポイント Ｅまで達する新ｔ；な拡大が得られる。その他の可能性は、まず位置Ｓ２から絞 り機構７を、制御開口２９が開放されることなしに、位置Ｓ３にまで移動させる ことによって得られる。絞り機構７をＳ２からＳ３に移動させる運動は、ポイン トＣからポイントＤまでの曲線形状によって特徴づけられる。位置Ｓ２と位置Ｓ ３との間の調節範囲においては漏れ量ＱＬだけが制御開口２９を介して流れる。

ポイントＤ、つまり絞り機構７の位置Ｓ３から出発して、直線に応じて絞り横断 面がポイントＥまでさらに開放される。このポイントＥにおいては絞り機構７は 位置Ｓ４を占め、制御開口２９におけるセーフティー横断面が開放され、このセ ーフティー横断面を介してセーフティ一作業媒体量ＱＳが流れる。第１図に示さ れた、ポイントＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ間の特性曲線は、絞り機構７の同一運動方向 で、少なくとも１つの制御開口２９と少なくとも１つの絞り開口３１との間で形 成された絞り横断面の大きさを示している。この大きさは、バイパス導管５を通 って流れる、時間単位Ｑ当たりの作業媒体量と同じである。この場合、緊急走行 用横断面３６を示す絞り機構７の出発位置から出発して、電動モータ１５が励磁 されて非常に短い調節行程後に位置Ｓ１で既に絞り開口３１によって制御開口２ ９の完全な開放が得られ、最大作業媒体量Ｑｍａｘがバイパス導管５通って流れ るので特に有利である。絞り機構７が位置Ｓｌを越えてさらに移動すると初めて 、ポイントＣまでの、絞り横断面の本来の調節が開始されるので、内燃機関の運 転特性値に応じて、ポイントＢにおける制御開口２９の全開放から、及びこのと きに可能な最大流過作業媒体量Ｑ　ｍ　ａ、　ｘから、漏れ量ＱＬだけが流れる 、ポイントＣにおける制御開口２９のほぼ完全な遮断までの間のそれぞれの中間 位置が可能である。図示の特性曲線は、低い始動温度及び需要電流のために内燃 機関のその他の装置のためにも車両バッテリーの供給電圧が低下せしめられるよ うな、内燃機関の不都合な始動特性時においても、この低い供給電圧が、絞り機 構７を、内燃機関の確実な始動及びさらに駆動のｔ；めに最も必要な最大作業媒 体量Ｑｍａｘがバイパス導管５を通って流れる位置Ｓｌに絞り機構７を移動させ るために尚十分であることが保証される。

第４図ａからｄには、第２図及び第３図に応じた装置６の制御開口２９と絞り機 構７の実施例が示されており、この実施例においては第１図の曲線形状ＡからＥ に応じた曲線が得られる。同一の及び同じ作用を有する部材には同一の符号が選 定されている。第４図。

からｄまでの構成は、回転スライダとしての絞り機構の構成においてだけではな く、絞り機構７のその他の構成、例えば平らなフラットスライダの形状において も使用することができる。第４図では、絞り機構７は例えば平らなフラットスラ イダとして構成されていて、方形に形成された絞り開口３１を存している。この 絞り開口３１は、正方形、円形又はその他の形状、球状に構成してもよい。絞り 開口３１は、絞り機構７の縁部３８に向かって開放しているが、閉じられいても よい。絞り開口３１は、開放方向で右側のウィング４０によって、及び他方側で は左側のウィング４１によって制限されている。第４図ａでは絞り機構７はその 出発位置を占めており、この出発位置は、第１図の曲線のポイントＡに相当し、 ここで制御開口２９及び絞り開口３１は部分的にのみオーバーラツプしているの で、制御開口２９における緊急走行用横断面３６は開放維持されていて、これに 対して左側のウィング４１は制御開口２９を部分的に遮断している。制御開Ｏ２ ９はこの実施例では方形に構成されているが、同様に正方形、円形又はその他の 球状の形状に構成してもよい。電動モータ１５が励磁されると、絞り機構７は第 ４図すに基づいてせ制御開口２９に向かって左方向に移動せしめられ、この時に 第１図による位置ｓ１に移動し、この位置Ｓ１において制御開口２９と絞り開口 ３１とが完全にオーバーラツプして、制御開口２９は完全に開放されるので、最 大作業媒体量Ｑｍａｘが流れる。第４図すで示した絞り機構７の位置から出発し て、第１図の曲線形状ＢからＣに基づく絞り横断面の本来の調節が開始され、こ の曲線形状において制御開口２９と絞り開口３１とが多かれ少なかれオーバーラ ツプするか若しくは右側のウィング４０が制御開口２９を多かれ少なかれ閉鎖す る。第４図Ｃに示された位置は、第１図の位置Ｓ２に相当する。この位置Ｓ２に おいては、制御開口２９が右側のウィング４０によって完全に閉鎖され、漏れ量 ＱＬだけが流れる。コイルばね３２が破損して電動モータ１５が励磁されると、 第１図のポイントＥに応じて位置Ｓ４において、右側のウィング４０に形成され た制御縁４２によって制御開口２９をさらにやや、開放させてセーフティー横断 面４３を形成するために、さらに左側に移動せしめられる。

第５図ａからｄまでには、第１図の特性曲線を形成するための、第２図及び第３ 図による装置６の別の実施例が示されており、この第５図ａからｄまでには、同 一の及び同じ作用を有する部分には今までに使用された符号が使用されている。

第５図ａからｄの実施例においては、装置６の制御開口２９が平行４辺形の形状 を有していて、絞り機構７に形成されに絞り開ｐ３１は３角形の形状を有してい る。この形状は例えば図示のように、絞り機構の一方の縁部に向かって開放して いてもよいし、閉じていてもよい。絞り機構７は同様に偏平、湾曲又は別の形状 に構成されていてもよい。右側のウィング４０は３角形の絞り開口３１の左側の フランク４５によって、及び左側のウィング４１は絞り開口３１の右側のフラン ク４６によって制限されている。左側のフランク４５と右側のフランク４６とは 互いに、制御開口の２つの隣接し食う側の間の平行４辺形状の制御開口２９の鋭 角に相当する鋭角を成している。絞り機構７と制御開口２９とは、左側のフラン ク４５と右側のフランク４６とが制御開口２９の２つの側に対してそれぞれ平行 に延び、絞り機構７が制御開口２９の完全な開放位置に移動しＩ：時に前記角度 を成す絞り開口３１の２つの７ランク４５．４６が、同様の角度を成す制御開口 ２９の隣接し合う２つの側に合致するように配置されている。第５図ａに示した 絞り機構７の位置では出発位置が示されており、この出発位置においては、制御 開口２９と絞り開口３１とが緊急走行用横断面３６を形成するために部分的に重 なり合っている。つまり右側のウィング４ｏが左側のフランク４５で制御開口２ ９を部分的にのみ覆っている。第５図すでは第１図による絞り機構７の位置ｓ１ が示されている。この位置では、絞り開口３１は最大の作業媒体量Ｑ　ｍ　ａ　 ｘを貫流させるために完全に開放していて、フランク４５．４６が平行４辺形状 の制御開口２９の隣接し合う側と重なり合っている。第５図Ｃは絞り機構７の第 １図の位置ｓ２を示しており、この位置では左側のウィング４１が制御開口２９ を完全に遮断していて、漏れ量Ｑ　Ｌだけが流れる。制御開口２９におけるセー フティー横断面４３を制御するために、絞り機構７はさらに右方向に第１図に示 した位置Ｓ４に移動可能である。この位置ｓ４において左側のウィング４１の制 御縁４２によって制御開口２９の一部がさらに開放せしめられる。

第６図は第２図及び第３図による装Ｒ６の平面図であって、流入接続部２６を上 から見ており、この流入接続部２６を通して、破線で示した絞り機構７によって 制御される制御開口２９が見える。制御開口２９は第５図ａからｄまでの実施例 １こ基づいて平行４辺形に構成されていて、絞り機構７の絞り開口３１は３角形 である。絞り開口３１の７ランク４５．４６及び制御開口２９の側は、第６図の 実施例においては曲率４７で互いに移行しており、これによってこれらの開口は 容易に及び正確に製造可能である。

第７図に示した別の実施例においては同一の及び同じ作用を有する部材には前記 実施例と同一の符号を記しＩ；。第４図ａからｄまでの実施例とは異なり、絞り 機構７に２つの制御開口４９，５０と２つの絞り開口５１．５２とが設けられて いる。これらの開口は方形横断面を有して示されているが、前記形式で別の形状 を有していてもよい。制御開口４９．５０は有利には種種異なる輻を有しており 、絞り開口５１．５２も同様である。第７図ａからｄまでに示した実施例におい ては右側に配置された制御開口４９は左側に配置された制御開口５０よりも狭く 、右側に配置された絞り開口５１は左側に配置された絞り開口５２よりも狭い。

これらの開口の互いの間隔は、図示の形式で、絞り機構７の出発位置で、つまり 電動モータ１５の非励磁状態で右側の制御開口４９が絞り機構７によって閉′鎖 され、左側の制御開口５０が、第７図ａに示されているように、緊急走行用横断 面３６を形成するために左側の制御開口５０と部分的に重なり合っている。第７ 図すに示しＩ；、絞り機構７の位置５ｚ＝ｈいて２つの制御開口４９．５０は絞 り開口５１．５２によって完全に開放されているので、バイパス導管５を通って 最大の作業媒体量Ｑｍａｘが流れる。同様に７ラツトスライダ、回転スライダ又 はその他の形状に構成された絞り機構７がそれ以上移動すると、絞り機構７は第 ７図Ｃに示した位置Ｓ２に達する。この位置Ｓ２において制御開口４９．５０は 閉鎖され、第１図に応じて漏れ量ＱＬだけが流れる。コイルばね３２が故障して 、電動モータ１５が励磁されると、絞り機構７は、第７図すに示されているよう に、第１図による位置ｓ４を占める。この位置Ｓ４において制御縁４２がセーフ ティー横断面を形成する！こめに左側の制御開口５ｏを部分的に開放する。右側 の制御開口４９は図示の実施例ではセーフティー横断面を形成するｔ；めに利用 されるのではない。しかしながらその構成を、セーフティー横断面を形成するた めに、図示してはいないが制御開口５０の一部及び制御開口４９の一部が開放さ れるように選定することもできる。

ＦＩＧ、　３ ＦＩＧ、５ 国際調査報告 国際調査報告 ＤＥ　８８００２３８ Ｓ＾　２１７３７ ０発　明　者　ルツプマン、クラウス ＠発明者　ザイラー、ハラルト ０発　明　者　ヴエルナー、ベーター ドイツ連邦共和国　Ｄ　−７０００シュツットガルト４０　ゼーゲルファルター シュトラーセ　７６ ドイツ連邦共和国　Ｄ　−７１４５マルクグレーニンゲン　リリエンタールシュ トラーセ　３ ドイツ連邦共和国　Ｄ　−７１３５ヴイールンスハイム　イムシンマーライン　 １５

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．内燃機関のアイドリング回転数を調整するために、作業媒体をガイドするバ イバス導管内の少なくとも１つの制御開口の少なくとも１つの絞り横断面を制御 するための装置であって、電気式の調節モータを備えており、該調節モータが励 磁されるとこの調節モータによって絞り機構が操作され、これによって少なくと も１つの制御開口を多かれ少なかれ開放する形式のものにおいて、内燃機関の運 転状態にとって許容されない、絞り機構（７）の位置を生ぜしめるような調節モ ータ（１５）の励磁状態において、絞り機構（７）は、バイバス導管（５）のセ ーフティー横断面（４３）が開放される位置に移動せしめられ、該セーフティー 横断面（４３）を介して、時間単位当たりの、完全に開放された制御開口（２９ ，４９，５０）を介してよりも少ない量の作業媒体流過量が可能であることを特 徴とする、少なくとも１つの制御開口の少なくとも１つの絞り横断面を制御する ための装置。
2. ２．セーフティー横断面（４３）が制御開口（２９，４９，５０）の部分範囲に よって形成されていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
3. ３．セーフティー横断面（４３）が絞り機構（７）の制御縁（４２）によって開 放せしめられることを特徴とする、請求項１又は２記載の装置。
4. ４．絞り機構（７）が、制御開口（２９，４９，５０）を閉じる位置を越えて、 セーフティー横断面（４３）を開放する位置に可動であることを特徴とする、請 求項１から３までのいづれか１項記載の装置。
5. ５．絞り機構（７）が、その出発位置から同一運動方向でまず、制御開口（２９ ，４９，５０）を完全に開放する位置に移動せしめられ、次いで制御開口（２９ ，４９，５０）を多かれ少なかれ閉鎖する位置へ移動せしめられることを特徴と する、請求項４記載の装置。
6. ６．絞り機構（７）がその出発位置で、バイバス導管（５）の緊急横断面（３６ ）が開放される位置を占め、該緊急横断面（３６）を介して、時間単位当たりの 、完全に開放された制御開口（２９，４９，５０）を介してよりも少ない作業媒 体流過量が可能であることを特徴とする、請求項５記載の装置。
7. ７．絞り機構（７）がバイバス導管（５）内に突入する回転スライダとして構成 されていることを特徴とする、請求項１から６までのいづれか１項記載の装置。