Drosselklappeneinrichtung für Brennkraftmaschinen

Abstract

 2.1
Eine bekannte Einrichtung mit elektromotorischem Antrieb hat bewegliche elektrische Leitungen. Die Anordnung eines Potentiometers stößt auf konstruktive Schwierigkeiten.
2.2
Diese Schwierigkeiten sind bei der neuen Einrichtung dadurch gelöst worden, daß das Getriebe aus einem vom Elektromotor (17) geschwenkten Segmenthebel (18) mit einer Kulissenbahn (16) und aus einem mit der Drosselklappenwelle (3) fest verbundenen Schwenkhebel (9) und einem schwenkbar an diesem befestigten Kniehebel (10) gebildet ist, wobei der Kniehebel (10) mit einem Führungszapfen (15) einmal gegen die Kulissenbahn (16) anliegt
und zum anderen mit einem Zahnsegment (11) in ein Komplementär-Zahnsegment (12) eines willkürlich verstellbaren Betätigungshebels (13) bzw. eines mit diesem verbundenen Zahnsegmenthebels (14) eingreift.
2.3
Die neue Einrichtung ermöglicht eine Leerlauffüllungssteuerung /-regelung ohne Rückwirkung auf ein Gaspedal usw.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Drosselklappeneinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Eine derartige Einrichtung ist mit der DE-C1-31 46 652 veröffentlicht und weist einen elektromotorischen Antrieb auf, der stets eine Korrektur der Drosselklappenstellung in der jeweiligen, vom Motorbetreiber eingestellten Drosselklappenstellung zuläßt.

[0003] Der elektromotorische Antrieb erfolgt über einen schwenkbar gelagerten Elektromotor, der zwischen der willkürlich betätigbaren mechanischen Betätigung und der Drosselklappenwelle angeordnet ist, wobei zwischen Elektromotor und Drosselklappenwelle ein Getriebe angeordnet ist.

[0004] Diese Einrichtung weist den Nachteil beweglicher elektrischer Anschlußleitungen für den Elektromotor auf und ihr fehlt ein Potentiometer als Stellungsgeber für den Elektromotor für eine Lageregelung. Die Anordnung eines Potentiometers bei dieser Einrichtung stößt auf konstruktive Schwierigkeiten.

[0005] Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine angegebene Einrichtung derart zu gestalten, daß ruhende elektrische Anschlußleitungen und die Anordnung eines Potentiometers als Stellungsgeber für den Elektromotor oder das Getriebe bei geringem konstruktiven Aufwand möglich werden. Diese Aufgabe ist mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst worden, wobei Weiterbildungen der Erfindung mit den Merkmalen der Unteransprüche genannt sind.

[0006] Mit der Erfindung erzielbare Vorteile werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels angegeben, das in der Zeichnung dargestellt ist.
Diese zeigt in

Fig. 1
eine Drosselklappeneinrichtung nach der Erfindung mit aufgeschnittenen Gehäusewänden,

Fig. 2
einen Ausschnitt auf Fig. 1,

Fig. 1 zeigt eine Drosselklappeneinrichtung 1 nach der Erfindung mit aufgeschnittenen Wänden eines Gehäuses 2 und einer auf einer Drosselklappenwelle 3 befestigten und in einem Luftansaugkanal 4 angeordneten Drosselklappe 5. An der Drosselklappenwelle 3 sind einerseits ein Potentiometer 6, ein von einer Rückstellfeder 7 belasteter Rückdrehhebel 8 und andererseits ein Schwenkhebel 9 befestigt, wobei dieser Schwenkhebel 9 einen angelenkten Kniehebel 10 aufweist, der mit einem Zahnsegment 11 in ein Komplementär-Zahnsegment 12 eines mit einem Betätigungshebel 13 verbundenen Zahnsegmenthebels 14 eingreift und zum anderen mit einem Führungszapfen 15 gegen eine Kulissenbahn 16 eines von einem Elektromotor 17 schwenkbaren Segmenthebels 18 anliegt, in dessen äußeren Zahnkranz 19 ein Ritzel 20 des Elektromotors 17 eingreift.

[0007] Der Betätigungshebel 13 ist mit einem nicht dargestellten Gaspedal verbunden und nach Maßgabe eines Motorbetreibers zu verstellen. Bei entlastetem Gaspedal liegt das Zahnsegmenthebel 14 unter der Kraft einer nicht dargestellten Gaspedal-Rückstellfeder gegen einen von einer Einstellschraube 21 gebildeten Leerlaufanschlag an.

[0008] Der Segmenthebel 18 ist durch vorgegebene Steuersignale an den Elektromotor 17 schwenkbar. Die Stellung des Segmenthebels 18 wird durch ein mit dem Segmenthebel 18 verbundenes Potentiometer 22 erfaßt.

[0009] Fig. 2 zeigt den Segmenthebel 18, den Kniehebel 10 mit dem Führungszapfen 15 und dem Schwenkhebel 9 sowie den Zahnsegmenthebel 14, wobei der Führungszapfen 15 hier in eine Kulissenbahn 16 eingreift, die eine Zwangsführung des Führungszapfens 15 bewirkt, d.h. als Schlitz ausgebildet ist.

[0010] Die Kulissenbahn 16 ist gemäß der Fig. 1 mit einem sich über den gesamten Schwenkbereich kontinuierlich verändernden Abstand zum Drehpunkt des Segmenthebel 18 ausgeführt. Beim Schwenken des Segmenthebels 18 nach links wird der Führungszapfen 15 durch die Kulissenbahn 16 nach unten gedrückt, so daß der Kniehebel 10 und Zahnsegment 11 geschwenkt und dabei der Winkel zwischen dem Zahnsegment 14 bzw. Betätigungshebel 13 und dem Schwenkhebel 9 bzw. der Drosselklappe 5 vergrößert wird.

Funktionsweise der Einrichtung nach Fig. 1 und 2

[0011] Die Potentiometer 6, 22 und der Elektromotor 17 sind über nicht dargestellte elektrische Leitungen mit einem elektronischen Steuergerät verbunden. Der Betätigungshebel 13 ist nicht betätigt, so daß der Zahnsegmenthebel 14 gegen die Einstellschraube 21 anliegt. Dem Steuergerät werden Betriebswerte für Motorlast, -drehzahl, -temperatur usw. zugeführt und im Steuergerät nach vorgegebenen Programmen in Verbindung mit den Potentiometersignalen zu Steuersignalen für den Elektromotor 17 verarbeitet.

[0012] Beim Anlassen der kalten Brennkraftmaschine wird der Segmenthebel 18 durch den Elektromotor 17 soweit nach links geschwenkt, bis eine für das Anlassen geeignete, vom Potentiometer 6 an der Drosselklappenwelle 3 angezeigte Drosselklappenöffnung erreicht wird.

[0013] Bei angelassener Brennkraftmaschine wird der Segmenthebel 18 mit zunehmender Motortemperatur zurückgestellt, so daß eine Drehzahlsteuerung/-regelung erfolgt.

[0014] Für einen Ausfall der mechanischen Betätigung kann vorgesehen sein, daß der Segmenthebel 18 soweit nach links geschwenkt wird wie möglich, wobei die dabei erreichte Drosselklappenöffnung ausreicht für den Notlauf der Brennkraftmaschine, d. h. diese kann noch im geringen Maß belastet werden.

[0015] Bei einer durch Schwenken des Betätigungshebels 13 angezeigten Belastung der Brennkraftmaschine schwenkt der Zahnsegmenthebel 14 nach links, wobei der Schwenkhebel 9 über die Zahnsegment 11, 12 und den Kniehebel 10 gradweise folgt und die Drosselklappe 5 geöffnet wird.

[0016] Für den Fall, daß das Steuergerät nur mit geringen Funktionen ausgestattet ist, ist der Einsatz einer Kulissenbahn vorgesehen, die Schwenkabschnitte für Leerlauf, Warmlauf, Kaltstart und Notlauf haben, die durch das Steuergerät bzw. den Elektromotor 17 eingestellt werden, d.h. es versteht sich von selbst, daß die Kulissenbahn 16 jede beliebige Konfiguration aufweisen kann.

[0017] Mit der erfindungsgemäßen Drosselklappeneinrichtung 1 ist eine Leerlauffüllungssteuerung/-regelung möglich geworden, die keine Rückwirkung auf das vom Motorbetreiber betätigte Gaspedal hat.

[0018] Die Einrichtung weist ruhende elektrische Leitungen auf. Eine Lageregelung des Segmenthebels 18 ist durch die Anordnung des zweiten Potentiometers 21 möglich. Die Einrichtung ist mit einfachem konstruktivem Aufwand erstellbar und bildet eine kompakte Ausführung.

Ansprüche

1. Drosselklappeneinrichtung für Brennkraftmaschinen in einer Luft- oder Brenngemisch führenden Leitung, bei der die Drosselklappenstellung sowohl willkürlich mechanisch gegen die Kraft einer Feder als auch mittels eines reversierbaren Elektromotors veränderbar ist, wobei zwischen Elektromotor und Drosselklappenwelle ein Getriebe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Getriebe aus einem vom Elektromotor (17) geschwenkten Segmenthebel (18) mit einer Kulissenbahn (16) aus einem mit der Drosselklappenwelle (3) fest verbundenen Schwenkhebel (9) und einem schwenkbar an diesem befestigten Kniehebel (10) gebildet ist, wobei der Kniehebel (10) mit einem Führungszapfen (15) einmal gegen die Kulissenbahn (16) anliegt
und zum anderen mit einem Zahnsegment (11) in ein Komplementär-Zahnsegment (12) eines willkürlich verstellbaren Betätigungshebels (13) bzw. eines mit diesem verbundenen Zahnsegmenthebels (14) eingreift.

2. Drosselklappeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenbahn (16) so ausgebildet ist, daß sich der Abstand zwischen dem Kontaktpunkt des Führungszapfens (15) an der Kulissenbahn (16) und dem Segmenthebeldrehpunkt beim Schwenken des Segmenthebels (18) kontinuierlich, progressiv bzw. degressiv verändert.

3. Drosselklappeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenbahn (16) des Segmenthebels (18) so ausgebildet ist, daß sich in einem Schwenkbereich für den Kaltstart und Warmlauf der Brennkraftmaschine ein kontinuierlich veränderlicher Abstand zwischen dem Kontaktpunkt des Führungszapfens (15) an der Kulissenbahn (16) und dem Segmenthebeldrehpunkt ergibt.

Zeichnung