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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Einlasssteuerungsgerät
für eine Brennkraftmaschine. Insbesondere betrifft die
vorliegende Erfindung ein Einlasssteuerungsgerät, die mit
einer einen Wirbel erzeugenden Vorrichtung angeordnet ist, die eine Querschnittsfläche
eines Einlassdurchtritts drosselt, die mit einer Brennkammer der
Maschine in Verbindung ist, um einen Einlasswirbel in der Brennkammer der
Maschine zu erzeugen.
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Eine
Drosselsteuerung für eine Brennkraftmaschine, die eine
Strömungsmenge einer Einlassluft steuert, die in eine Brennkraftmaschine
für ein Kraftfahrzeug oder ähnliches eingelassen
wird, ist als Einlasssteuerungsgerät für die Brennkraftmaschine bekannt.
Wie aus 7 bis 9 ersichtlich
ist, ist die Drosselsteuerung mit einem Drosselkörper 101, der
mit einem Einlassrohr für die Brennkraftmaschine vereinigt
ist, und mit einem Drosselventil 104 angeordnet, um eine
Drosselbohrung 103 als Einlassdurchtritt einer Drosselbohrungswand 102 als
Gehäuse des Drosselkörpers 101 zu öffnen/schließen. Außerdem
ist der Drosselkörper 101 mit einem Stellglied
wie zum Beispiel einem Elektromotor 106 angeordnet, um
eine Welle 105 als drehbare Welle des Drosselventils 104 anzutreiben.
Das Stellglied hat den Elektromotor 106, einen Übersetzungsreduktionsmechanismus
(mit einem Ritzel 111, einem Zwischenreduktionsrad 112 und
einem Schlussreduktionsrad 113), einer Fühlerabdeckung 107 und Ähnliches.
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Ein
Drosselpositionsfühler ist entsprechend einer Ventilposition
des Drosselventils 104 in dem Stellglied zum Erfassen einer
Drosselposition montiert. Der Drosselpositionsfühler ist
durch einen Magneten 121, der in dem Schlussreduktionsrad 113 gehalten
und befestigt ist, ein magnetisches Erfassungselement einer nicht
berührenden Art (nicht dargestellt), das in einem Fühlermontageabschnitt 122 der
Fühlerabdeckung 107 gehalten und befestigt ist, die
zu dem Magneten 121 gerichtet ist, und Ähnliches ausgebildet.
Hier ist eine metallische Zahnradbefestigungsplatte 114 in
einen inneren Umfang des aus Kunststoff ausgebildeten Schlussreduktionsrads 113 eingefügt
geformt. In der Drosselsteuerung ist zum Verhindern einer relativen
Drehung zwischen der Welle 105, dem Schlussreduktionsrad 113 und
der Zahnradbefestigungsplatte 114 im Allgemeinen ein Passungsabschnitt 123 an
einem Ende in einer Richtung der drehbaren Welle der Welle 105 in
einer elliptischen Form mit einem Schlüsselweitenabschnitt 124 ausgebildet,
und eine Passungsbohrung 125, die innerhalb der Zahnradbefestigungsplatte 114 ausgebildet
ist, ist in einer elliptischen Form ausgebildet, und weist einen
Schlüsselweitenabschnitt 126 auf. Deswegen wird
ein elliptischer Abschnitt 127 der Zahnradbefestigungsplatte 114 an
einem äußeren Umfang des Passungsabschnitts 123 der
Welle 105 mittels Passung auf eine solche Weise befestigt, dass
er sich nicht in die Umfangsrichtung der Welle 105 bewegt.
An einem äußeren Umfangsabschnitt des Schlussreduktionsrads 113 ist
ein Anschlagsabschnitt 130 zum vollständigen Schließen,
der einen Anschlag 129 zum vollständigen Schließen
berührt, wenn das Drosselventil 104 vollständig
geschlossen ist, und ein runder Zahnradabschnitt (der mittels einer Vielzahl
von Zähnen ausgebildet ist) 131, der mit dem Zwischenreduktionsrad 112 in
Kämmeingriff ist, einstückig ausgebildet.
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Wie
aus
10 ersichtlich ist, ist eine Vorrichtung zum Öffnen/Schließen
eines Einlassdurchtritts für eine Brennkraftmaschine als
Einlasssteuerungsgerät für die Brennkraftmaschine
bekannt, die mit einem Gehäuse
141, das mit einem
Einlassrohr vereinigt ist, einem Einlassströmungssteuerungsventil
142,
das einen Einlassdurchtritt der Brennkraftmaschine öffnet/schließt,
einer Welle
143, die das Einlassströmungssteuerungsventil
142 stützt
und hält, und einem Stellglied, das das Einlasssteuerungsventil
142 durch
die Welle
143 antreibt, angeordnet ist (siehe zum Beispiel
JP 2004-028 809 A und
JP 2007-68 378 A ).
Das Stellglied ist mittels einem Elektromotor
144, einem
Schneckenrad
145, einem Schraubenrad
146, einem
flexiblen Teil
147, einem Abtriebsstirnrad
151,
einem Eingangsstirnrad
152 und ähnlichem ausgebildet.
Außerdem ist ein Ventilpositionsfühler einer nicht
berührenden Bauart in dem Stellglied montiert, um eine
Ventilposition des Einlassströmungssteuerungsventils zu
erfassen. Der Ventilpositionsfühler ist mittels einem Magneten
153, der
in dem Eingangsstirnrad
152 gehalten und befestigt ist,
aus einem Paar von Jochen (magnetische Körper), die gegenüber
dem Magneten
153 angeordnet und durch eine Magnetkraft
des Magneten
153 magnetisiert sind, einem Hall-IC
154,
der in einem magnetischen Erfassungsspalt angeordnet ist, der zwischen
den sich gegenüberliegenden Jochen ausgebildet ist, und Ähnlichem
ausgebildet. Ein Anschlag
155 zum vollständigen Öffnen
ist so angeordnet, dass er in der Lage ist, das Eingangsstirnrad
152 zu
berühren.
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Wie
außerdem aus
11 ersichtlich ist, ist ein
Einlasssteuerungsgerät für eine Brennkraftmaschine
bekannt, in der eine Welle
162 verwendet ist, die in der
Richtung der drehbaren Welle eine Querschnittsfläche in
Form eines Polygons aufweist, die als drehbare Welle (Antriebswelle)
zum Übertragen einer Antriebskraft von dem Elektromotor
161 zu
einem Einlassströmungssteuerungsventil eingesetzt ist (siehe
zum Beispiel
JP 2004-124
933 A ). Dieses Einlasssteuerungsgerät ist mit
einem Schlussreduktionsrad
164 angeordnet, das einen zylindrischen
Abschnitt aufweist, um ein Ende in einer Achsenrichtung der Welle
162 durch
einen Lagerabschnitt
163 an der Seite des Einlasskrümmers
drehbar zu lagern. Eine Einfügebohrung
166 in
Form eines Sacklochs ist innerhalb eines zylindrischen Abschnitts
155 des Schlussreduktionsrads
164 ausgebildet.
Ein Ende der Welle
162 ist in die Einfügebohrung
166 eingefügt,
die im Wesentlichen mit der gleichen Querschnittsfläche
wie die Welle
162 ausgebildet ist. Folglich verursacht
das Einfügen der Welle
162 in die Einfügebohrung
166 eine
relative Drehung zwischen der Welle
162 und dem Schlussreduktionsrad
164,
die zu beschränken ist.
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Jedoch
sind in der Drosselsteuerung für die Brennkraftmaschine,
die aus
7 bis
9 ersichtlich
ist, und in der Vorrichtung zum Öffnen/Schließen des
Einlassdurchtritts für die Brennkraftmaschine, die in der
JP 2004-028 809 A und
in der
JP 2007-68 378
A beschrieben ist, das Schlussreduktionsrad
113 oder
das Eingangsstirnrad
152 und der Magnet
121 oder
153 in
der Zahnradbefestigungsplatte
114 oder in dem an der Welle
105 oder
143 befestigten
Eingangsstirnradkörper angeordnet. Deswegen ändert sich
eine relative Position zwischen dem Schlussreduktionsrad
113 oder
dem Eingangsstirnrad
152 und dem Magneten
121 oder
153 nicht
einmal dann, falls ein Dreh-Rutschen zwischen dem Schlussreduktionsrad
113 oder
dem Eingangsstirnrad
152, das in der Zahnradbefestigungsplatte
114 angeordnet
ist, oder dem Eingangsstirnradkörper und der Welle
105 oder
143 auftritt.
Infolge dessen kann das magnetische Erfassungselement oder der Hall-IC
154 einen abnormalen
Zustand wie ein Dreh-Rutschen zwischen dem Schlussreduktionsrad
113 oder
dem Eingangsstirnrad
152 und der Welle
105 oder
der Welle
143 nicht erfassen. Zusätzlich kann
in dem Einlasssteuerungsgerät für die Brennkraftmaschine,
das in der
JP 2004-124
933 A beschrieben ist, ein Fühlerbauteil (zum
Beispiel ein Magnet), der getrennt von dem Schlussreduktionsrad
164 zu
befestigen ist, nicht an der Welle
162 montiert werden,
da das Schlussreduktionsrad
164, das die Einfügebohrung in
Form eines Sacklochs aufweist, in einem Endabschnitt in der Richtung
der drehbaren Welle der Welle
162 montiert ist.
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Die
vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der
voranstehend geschilderten Probleme gemacht und es ist eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein Einlasssteuerungsgerät
für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, das einen abnormalen
Zustand wie zum Beispiel ein Dreh-Rutschen zwischen einer drehbaren
Welle und dem Zahnrad unter Verwendung des Fühlers erfasst,
indem ein Zahnrad oder ein Halteteil für ein Zahnrad und
ein Fühler oder ein Halteteil für einen Fühler
getrennt angeordnet sind.
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Um
die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist ein
Einlasssteuerungsgerät für eine Brennkraftmaschine
bereitgestellt. Das Einlasssteuerungsgerät hat ein Gehäuse,
ein Ventil, eine drehbare Welle, ein Stellglied, ein ein Zahnrad
haltendes Teil, einen Fühler mit einem Magneten und einem
magnetischen Erfassungselement, und ein den Fühler haltendes
Teil. Das Gehäuse definiert einen Einlassdurchtritt, der
mit einer Brennkammer der Maschine in Verbindung ist. Das Ventil
ist in dem Gehäuse aufgenommen, um den Einlassdurchtritt
zu öffnen und zu schließen. Die drehbare Welle
ist angeordnet, einen Öffnungsgrad des Ventils zu ändern.
Das Stellglied weist ein Zahnrad auf, das vorgesehen ist, das Ventil
durch die drehbare Welle anzutreiben. Das das Zahnrad haltende Teil
ist angeordnet, das Zahnrad zu halten. Der Magnet ist angeordnet,
um sich entsprechend der Drehung der drehbaren Welle zu drehen. Das
magnetische Erfassungselement ist angeordnet, einen magnetischen
Fluss zu erfassen, der von dem Magneten erzeugt wird. Der Fühler
ist angeordnet, den Öffnungsgrad des Ventils ausgehend
von einer Änderung der Dichte des Magnetflusses zu erfassen, der
durch das magnetische Erfassungselement durchtritt. Das den Fühler
haltende Teil ist angeordnet, den Fühler zu halten. Eines
der Bauteile aus dem Zahnrad und dem das Zahnrad haltenden Teil
und eines der Bauteile aus dem Fühler und dem den Fühler haltenden
Teil sind getrennt an der drehbaren Welle befestigt.
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Die
Erfindung wird zusammen mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen
und Vorteilen am Besten aus der folgenden Beschreibung, den anhängenden Ansprüchen
und den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in denen:
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1 eine
schematische Ansicht ist, die ein Einlasssteuerungsgerät
für eine Brennkraftmaschine gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2A eine
Schnittansicht ist, die eine vollständig geschlossene Position
eines Einlasssteuerungsventils gemäß der ersten
Ausführungsform zeigt;
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2B eine
Schnittansicht ist, die eine vollständig geöffnete
Position des Einlasssteuerungsventils gemäß der
ersten Ausführungsform zeigt;
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3 eine
Schnittansicht ist, die eine Ventileinheit oder Kartusche gemäß der
ersten Ausführungsform zeigt;
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4 eine
Schnittansicht ist, die eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Einlasswirbels
gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
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5A eine
Schnittansicht entlang einer Linie VA-VA in 4 gemäß der
ersten Ausführungsform ist;
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5B eine
Schnittansicht entlang einer Linie VB-VB in 4 gemäß der
ersten Ausführungsform ist;
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5C eine
Vorderansicht ist, die eine Welle aus einer Richtung VC in 4 gemäß der
ersten Ausführungsform betrachtet zeigt;
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6A eine
Schnittansicht entlang der Linie VA-VA in 4 gemäß einer
zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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6B eine
Schnittansicht entlang der Linie VB-VB in 4 gemäß der
zweiten Ausführungsform ist;
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6C eine
Vorderansicht ist, die eine Welle gemäß der zweiten
Ausführungsform aus der Richtung VC in 4 betrachtet
zeigt;
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7 eine
Schnittansicht einer vor kurzem vorgeschlagenen Drosselsteuerung
für eine Brennkraftmaschine zeigt;
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8 eine
Seitenansicht ist, die ein vor kurzem vorgeschlagenes Stellglied
zeigt;
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9 eine
Vorderansicht ist, die ein vor kurzem vorgeschlagenes Schlussreduktionsrad
zeigt;
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10 eine
schematische Ansicht ist, die eine vor kurzem vorgeschlagene Vorrichtung
zum Öffnen/Schließen eines Einlassdurchtritts
für eine Brennkraftmaschine zeigt; und
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11 eine
Schnittansicht ist, die ein vor kurzem vorgeschlagenes Einlasssteuerungsgerät
für eine Brennkraftmaschine zeigt.
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
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(Erste Ausführungsform)
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(Konstruktion der ersten Ausführungsform)
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Eine
erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit
Bezug auf 1 bis 5C erläutert.
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Ein
Einlasssteuerungsgerät für eine Brennkraftmaschine
in der vorliegenden Ausführungsform, die aus 1 ersichtlich
ist, ist als Vorrichtung zum Öffnen/Schließen
eines Einlassdurchtritts zum Öffnen/Schließen
eines eine Einlassluft zu einer Brennkammer jedes Zylinders einer
Mehr-Zylinder-Brennkraftmaschine (zum Beispiel einer Maschine mit
vier Zylindern, die im folgenden als „Maschine" bezeichnet
wird) zuzuführenden Einlassdurchtritts (Einlass), der in
einem Maschinenraum in einem Fahrzeug wie zum Beispiel einem Kraftfahrzeug
montiert ist. Das Einlasssteuerungsgerät, das als Vorrichtung
zum Öffnen/Schließen des Einlassdurchtritts für
die Brennkraftmaschine wirkt, ist mit einer Drosselsteuerung (Drosselsteuerung
für eine Brennkraftmaschine) angeordnet, die eine Strömungsmenge
der Einlassluft (Einlassluftmenge) steuert, die in die Brennkammer jedes
Zylinders der Maschine gesaugt wird, und mit einer Vorrichtung zum
Erzeugen eines Einlasswirbels, die einen Einlasswirbel zum Verbessern
der Verbrennung eines Gemischs in der Brennkammer jedes Zylinders
der Maschine erzeugt. Die Vorrichtung zum Erzeugen des Einlasswirbels
ist zusammen mit der Drosselsteuerung in ein Einlasssystem der Maschine
eingebaut. Die Vorrichtung zum Erzeugen eines Einlasswirbels ist
eine Vorrichtung zum Öffnen/Schließen eines Einlassdurchtritts
(Vorrichtung zum Öffnen/Schließen eines Ventils)
einer integriert vielfachen Art, in der eine Vielzahl von Ventileinheiten parallel
zueinander mit konstanten Abständen in einer axialen Richtung
(Richtung einer drehbaren Welle) einer Stiftstange (drehbare Welle
oder Welle) 3 innerhalb (Passungsloch) eines Einlasskrümmers 1 angeordnet
sind.
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Hier
ist die Maschine eine Benzinmaschine der mit Wasser gekühlten
Art, um durch eine Wärmeenergie einen Abtrieb zu erzeugen,
die durch das Verbrennen eines Gemischs aus einer reinen Einlassluft,
die in einem Filterelement eines Luftfilters gefiltert wurde, und
einem Kraftstoff, der von einem Einspritzer (elektromagnetisches
Kraftstoffeinspritzventil) 12 eingespritzt wurde, erhalten wird.
Die Maschine ist eine Viertaktmaschine, in der vier Takte, nämlich
ein Einlasstakt, ein Verdichtungstakt, ein Ausdehnungs-(Verbrennungs-)Takt
und ein Auslasstakt regelmäßig wiederholt werden.
Die Maschine ist mit einem Einlassrohr, um Einlassluft in die Brennkammer
in jeden Zylinder der Maschine einzubringen, und mit einem Auslassrohr
versehen, um ein Abgas abzugeben, das aus der Brennkammer in jedem
Zylinder der Maschine nach außen strömt.
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Die
Maschine ist aus einem Zylinderkopf, der luftdicht an einem unteren
Ende des Einlasskrümmers 1 befestigt ist, einem
Zylinderblock, der die Brennkammer zwischen dem Zylinderkopf und
dem Zylinderblock ausbildet, und Ähnlichem ausgebildet. Der
Zylinderkopf ist mit einem Einspritzer 12 zum Einspritzen
von Kraftstoff in eine Einlassöffnung jedes Zylinders der
Maschine zu einer optimalen Zeit bereitgestellt. Eine Zündkerze 13 ist
an einem stromabwärtigen Abschnitt des Einlasskrümmers 1 (oder Zylinderkopf)
angebracht, so dass ein Endabschnitt davon in der Brennkammer jedes
Zylinders frei liegt. Ein Kühlwassertemperaturfühler 15 ist
in dem Zylinderblock zum Erfassen einer Temperatur eines Kühlwassers
der Maschine (Fühlwassertemperatur) montiert, das zyklisch
zu einem Wassermantel der Maschine zugeführt wird.
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Jede
einer Vielzahl von Einlassöffnungen 16, die an
einer Seite des Zylinderkopfs ausgebildet sind, wird durch ein Einlassventil 17 der
Art eines Tellerventils geöffnet/geschlossen. Jede einer
Vielzahl von Auslassöffnungen 18, die an der anderen
Seite des Zylinderkopfs ausgebildet sind, wird durch ein Auslassventil 19 der
Art eines Tellerventils geöffnet/geschlossen. Ein Kolben 20,
der mittels einer Verbindungsstange mit einer Kurbelwelle in Verbindung
ist, ist gleitbar in einer Zylinderbohrung gelagert, die innerhalb
des Zylinderblocks ausgebildet ist.
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Das
Einlassrohr der Maschine ist ein Gehäuse (Einlassrohrleitung
oder Einlasseinbringungsrohrleitung), in der der Einlassdurchtritt
zum Zuführen von Einlassluft zu der Brennkammer jedes Zylinders in
der Maschine ausgebildet ist. Das Einlassrohr der vorliegenden Ausführungsform
ist mit einem Luftstrommesser 21 zum Erfassen einer Einlassluftmenge
angeordnet, die in die Brennkammer jedes Zylinders der Maschine
gesaugt wird. Außerdem ist ein gemeinsamer Einlassdurchtritt
(Einlassdurchtritt der Maschine) 22, der mit der Brennkammer
jedes Zylinders in der Maschine in Verbindung ist, innerhalb des Einlassrohrs
an einer stromaufwärtigen Seite des Einlasskrümmers 1 in
der Richtung des Einlassstroms ausgebildet. Das Auslassrohr der
Maschine ist ein Gehäuse (Auslassrohrleitung oder Auslassabgaberohrleitung),
in dem der Auslassdurchtritt zum Abgeben eines Abgases ausgebildet
ist, das aus der Brennkammer jedes Zylinders in der Maschine über eine
das Abgas reinigende Vorrichtung 23 nach außen
strömt. In der vorliegenden Ausführungsform ist zum
Beispiel ein Katalysator wie zum Beispiel ein Dreiwegekatalysator
zum Reinigen von CO, HC, NOx und Ähnlichem in dem Abgas
als das Abgas reinigende Vorrichtung 23 aufgenommen. Das
Abgasrohr der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem
Abgasfühler (Luft-Kraftstoff-Verhältnisfühler
oder Sauerstofffühler) 24 zum Erfassen eines Zustands
eines Abgases (Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder Ähnliches), das
aus der Brennkammer jedes Zylinders in der Maschine herausströmt,
angeordnet.
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Hier
ist die Drosselsteuerung der vorliegenden Ausführungsform
ein System zum Variieren einer Einlassluftmenge, die gemäß einer
Drosselposition entsprechend einer Ventilposition eines Drosselventils 25 in
die Brennkammer jedes Zylinders in der Maschine gesaugt wird. Die
Drosselsteuerung ist aus einem Drosselkörper, der in der
Mitte des Einlassrohrs der Maschine angeordnet ist, einem Drosselventil 25 der
Schmetterlingsart, das eine Einlassluftmenge variiert, die innerhalb
von dem Einlassrohr strömt (gemeinsamer Einlassdurchtritt 22),
einer Rückstellfeder (oder Zwangsfeder), die das Drosselventil 25 in
die Richtung zum Schließen des Ventils drängt
(oder in die Richtung zum Öffnen des Ventils) und Ähnlichem ausgebildet.
Der Drosselkörper ist mit einem Stellglied angeordnet,
das einen Elektromotor aufweist, um eine Welle, die das Drosselventil 25 lagert
und befestigt, in die Richtung zum Öffnen des Ventils (oder
in die Richtung zum Schließen des Ventils) antreibt. Hier
ist der Elektromotor zum Antreiben des Drosselventils 25 angeordnet,
um elektronisch durch eine Maschinensteuerungseinheit (Maschinensteuerungseinheit,
die im Folgenden als „ECU" bezeichnet wird) gesteuert zu
werden.
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Die
den Einlasswirbel erzeugende Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform
ist hier in einem Maschinenraum in einem Fahrzeug wie zum Beispiel
einem Kraftfahrzeug auf die gleiche Weise angeordnet, wie die Maschine
angeordnet ist. Die den Einlasswirbel erzeugende Vorrichtung ist
ein System, das jede Durchtrittsquerschnittfläche einer Vielzahl
von ersten und zweiten Einlassdurchtritten 31 und 32,
die mit der Brennkammer jedes Zylinders in der Maschine in Verbindung
sind, drosselt, um einen länglichen Einlasswirbel (Taumelstrom)
in der Brennkammer jedes Zylinders in der Maschine zu erzeugen.
Die den Einlasswirbel erzeugende Vorrichtung ist mit dem Einlasskrümmer 1,
der mit dem Einlassrohr der Maschine an einer stromabwärtigen
Seite des Drosselkörpers und dem Speichertank in der Richtung
des Einlassstroms in Verbindung ist, mit einer Vielzahl von Steuerungsventilen
für den Einlassstrom (Taumelsteuerungsventile und Ventileinheit, die
im Folgenden als „TCV" bezeichnet wird), die die Einlassluft
steuern, die in ein Inneres (eine Vielzahl von ersten und zweiten
Einlassdurchtritten 31 und 32) des Einlasskrümmers 1 strömt,
um in der Brennkammer einen Taumelstrom zu erzeugen, einer Stiftstange 3,
die mittels Pressung in einem Inneren (Ventilwelle 26)
des Einlassströmungssteuerungsventils 2 als Ventilkörper
des TCV befestigt ist, mit einem Stellglied, das die Ventilpositionen
der Vielzahl der TCVs zu einer Zeit durch die Stiftstange 3 ändern
kann, und mit der ECU zum Steuern von jeder Ventilposition der Vielzahl
der Einlassströmungssteuerungsventile 2 im Zusammenhang
mit jedem System, wie zum Beispiel der Drosselsteuerung, einer Zündvorrichtung
und einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnet.
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Der
Einlasskrümmer 1 der vorliegenden Ausführungsform
ist ein Gehäuse, das die Vielzahl der ersten Einlassdurchtritte
(verzweigende Einlassdurchtritte/verzweigender Einlassdurchtritt) 31 ausgebildet,
die mit der Brennkammer jedes Zylinders in der Maschine in Verbindung
sind. Die ersten Einlassdurchtritte 31, die einen quadratischen
Querschnitt aufweisen und Speicherkammern 33 aufnehmen,
die einen quadratischen Querschnitts aufweisen, sind entsprechend
innerhalb des Einlasskrümmers 1 in einer Anzahl
ausgebildet, die der der Zylinder entspricht. Jeder erste Einlassdurchtritt 31 ist
mit jeder Einlassöffnung 16 des Zylinderkopfs
getrennt voneinander in Verbindung. Die Ventileinheit und insbesondere
das Gehäuse 35 sind innerhalb von jeder Gehäusespeicherkammer 33 eingepasst
und gehalten.
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Eine
Wellendurchgangsbohrung 34, die durch alle Gehäusespeicherkammern 33 durchdringt,
ist innerhalb des Einlasskrümmers 1 ausgebildet.
Der Einlasskrümmer 1 weist eine Vielzahl von polygonförmigen
rohrartigen Abschnitten 36 auf, die angeordnet sind, den
Umfang von jedem Gehäuse 35 zu umgeben, um den
ersten Einlassdurchtritt 31 und die Gehäusespeicherkammer 33 innerhalb
auszubilden. Jeder polygonförmige rohrartige Abschnitt 36 des
Einlasskrümmers 1 bestimmt einen polygonförmigen
Rohrabschnitt außerhalb des Einlasskrümmers, der
eine Doppelrohrkonstruktion aufweist, und eine Anschlussfläche
aufweist, die luftdicht mit einer Anschlussfläche des Zylinderkopfs
in der Maschine in Verbindung ist. Außerdem ist in dem
Einlasskrümmer 1 ein zylindrischer Wellenlagerabschnitt 37 ausgebildet,
der ein Ende (gleitende Oberfläche) der Stiftstange 3 drehbar
in der Richtung der drehbaren Welle lagert. Ein zylindrischer Wellenlagerabschnitt 39,
der eine zylindrische Oberfläche (gleitende Oberfläche)
des Anschlussstücks 4 drehbar lagert, ist in dem
Einlasskrümmer 1 ausgebildet.
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Jedes
aus der Vielzahl der TCVs ist durch das Gehäuse 35,
das in der Gehäusespeicherkammer 33 des Einlasskrümmers 1,
das Einlassströmungssteuerungsventil 2, das innerhalb
des Gehäuses 35 (zweiter Einlassdurchtritt 32)
auf eine solche Weise angeordnet ist, dass es in der Lage ist, geöffnet
und geschlossen zu werden, und ähnlichem konstruiert. In
der vorliegenden Ausführungsform bestimmen das Gehäuse 35 und
das Einlassströmungssteuerungsventil 2 die Ventileinheit
(Kartusche), die in die Gehäusespeicherkammer 33 des Einlasskrümmers 1 eingepasst
und in dieser gehalten ist. Zusätzlich sind der Einlasskrümmer 1,
die Vielzahl der Gehäuse 35 und die Vielzahl der
Einlassströmungssteuerungsventile 2 einstückig
mittels eines Harzmaterials ausgebildet.
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Hier
hat die Vielzahl der Ventileinheiten die Vielzahl der zweiten Einlassdurchtritte 32,
die jeweils mit einem entsprechenden ersten Einlassdurchtritt 31 des
Einlasskrümmers 1 und einer entsprechenden Einlassöffnung 16 des
Zylinderkopfs in Verbindung sind, für jedes aus der Vielzahl
der Gehäuse 35. Der zweite Einlassdurchtritt 32,
der einen quadratischen Querschnitt aufweist, ist nämlich
innerhalb von jedem Gehäuse 35 ausgebildet. Jeder
der zweiten Einlassdurchtritte 32 ist an einer Seite stromabwärts des
ersten Einlassdurchtritts 31 des Einlasskrümmers 1 in
der Einlassströmungsrichtung angeordnet, und ist durch
jeden der Vielzahl der Einlassöffnungen 16 mit
der Brennkammer jedes Zylinders in der Maschine getrennt voneinander
in Verbindung. Jedes Einlassströmungssteuerungsventil 2 ist
in jedem Gehäuse 35 auf eine solche Weise aufgenommen,
um zu öffnen und zu schließen. Zwei Ventillagerabschnitte,
die beide Enden von jedem Einlassströmungssteuerungsventil 2 in
der Richtung der drehbaren Welle (zwei gleitende Abschnitte der
Ventilwelle 26) durch ein Lager 40 drehbar lagern,
sind in dem Gehäuse 35 ausgebildet.
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Jedes
der Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2 ist
ein drehbares Ventil, das eine Drehmittelachse in einer Richtung
rechtwinklig zu der Achsenrichtung (Einlassströmungsrichtung)
von jedem Gehäuse 35 aufweist, und ist mit einer
Stiftstange 3 in einem bratspießartigen Zustand
in Verbindung. In dem Einlassströmungssteuerungsventil 2 ändert
sich dessen Drehwinkel (Ventilposition) innerhalb eines Ventilbetriebsbereichs
von einer vollständig geöffneten Position, in
der eine Einlassluftmenge, die in jedem zweiten Einlassdurchtritt
strömt, maximal ist, zu einer vollständig geschlossenen
Position, in der eine Einlassluftmenge, die in jedem zweiten Einlassdurchtritt 32 strömt,
minimal ist. Auf diese Weise dreht das Einlassströmungssteuerungsventil 2 relativ
zu jedem Gehäuse 35, um jeden zweiten Einlassdurchtritt 32 zu öffnen/schließen.
Eine Durchtrittsquerschnittsfläche von jedem zweiten Einlassdurchtritt 32 wird
nämlich gedrosselt.
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Wenn
sich hier die Maschine in einem kalten Zustand befindet, oder es
möglich ist, dass die Einlassluftmenge klein ist, sind
die Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2,
wie aus 2A ersichtlich ist, durch das
Stellglied, insbesondere durch eine Antriebskraft des Elektromotors,
vollständig geschlossen. Jede Ventilposition der Vielzahl
der TCVs wird nämlich gesteuert, in einer vollständig
geschlossenen Öffnung zu liegen (vollständig geschlossene Position).
Es ist anzumerken, dass eine vollständig geschlossene Position
der Einlassströmungssteuerungsventile 2 einen
Zustand in einem vollständig geschlossenen Öffnungsgrad
bedeutet, in dem das Einlassströmungssteuerungsventil 2 vollständig
geschlossen ist. Zusätzlich ist die vollständig
geschlossene Position eine Grenzposition an der anderen Seite eines
möglichen Betriebsbereichs des Einlassströmungssteuerungsventils 2,
nämlich eine Regulierungsposition einer vollständig
geschlossenen Seite, in der ein Anschlagsabschnitt zum vollständigen Schließen
eines Drosselhebels 6 an dem äußeren Umfang
des Anschlusses 4 eingepasst und befestigt ist, einen Anschlag
zum vollständigen Schließen (nicht dargestellt)
berührt, um zu verhindern, dass der vollständig
geschlossene Betrieb des Einlassströmungssteuerungsventils 2 weiter
fortgesetzt wird.
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Wie
aus 2B ersichtlich ist, ist dafür gesorgt,
dass die Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2 durch die
Antriebskraft des Elektromotors in mittleren und hohen Drehzahlbereichen
oder in mittleren und hohen Lastbereichen der Maschine vollständig
geöffnet sind. Jede Ventilposition der Vielzahl der TCVs
ist nämlich gesteuert, in einem vollständig geöffneten
Zustand zu sein (vollständig geöffnete Position).
Es ist anzumerken, dass die vollständig geöffnete
Position des Einlassströmungssteuerungsventils 2 einen
Zustand in einem vollständig geöffneten Öffnungsgrad
bedeutet, in dem das Einlassströmungssteuerungsventil 2 vollständig
geöffnet ist. Zusätzlich ist die vollständig
geöffnete Position eine Grenzposition an einer Seite des
möglichen Betriebsbereichs des Einlassströmungssteuerungsventils 2,
nämlich eine Regelposition an einer vollständig
geöffneten Seite, in der ein Anschlagsabschnitt zum vollständigen Öffnen
des Drosselhebels 6 einen Anschlag zum vollständigen Öffnen
(nicht dargestellt) berührt, um zu verhindern, dass der
vollständig geöffnete Betrieb des Einlassströmungssteuerungsventils 2 weiter
gemacht wird. Wenn außerdem die Stromzufuhr zu dem Elektromotor
bei dem Anhalten der Maschine beendet wird, wird jedes der Vielzahl
der Einlassströmungssteuerungsventile 2 unter
Verwendung von zum Beispiel einer Drängkraft einer Feder
zu der vollständig geöffneten Position (oder einem
Zustand eines mittleren Öffnungsgrads (mittlere Position),
die geringfügiger geschlossen ist als die vollständig
geöffnete Position) zurückgeführt.
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Hier
weist jede der Vielzahl der Ventileinheiten polygonförmige
Löcher (quadratische Löcher) auf, die in der Richtung
der drehbaren Welle der Stiftstange 3 für jedes
der Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2 durchdringen.
Zusätzlich weist die Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2 eine
zylindrische Ventilwelle 26 auf, die angeordnet ist, den
Umfang der polygonförmigen Löcher zu umgeben.
Außerdem ist in der vorliegenden Ausführungsform
durch das Wegschneiden eines Teils (mittlerer Abschnitt) einer oberen
Ventilendfläche des Einlassströmungssteuerungsventils 2,
nämlich durch das Wegschneiden der oberen Ventilendfläche
an der Seite gegenüber der Ventilwelle, eine rechteckige Öffnung
(Kerbabschnitt oder Schlitz) 27 zum Erzeugen eines Einlasswirbels
(Taumelstrom) der Einlassluft, die zu der Brennkammer jedes Zylinders
in der Maschine zugeführt wird, ausgebildet. Es sollte
angemerkt werden, dass die Öffnung 27 nicht bereitgestellt
sein muss. Außerdem kann durch das Wegschneiden eines Teils
von sowohl der rechten wie auch der linken Seitenflächen
des Ventils des Einlassströmungssteuerungsventils 2 eine
Nebenöffnung ausgebildet werden, die eine Öffnungsfläche aufweist,
die kleiner ist als die der Öffnung (Hauptöffnung) 27.
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Hier
ist die Stiftstange 3 mittels Presspassung in jedes polygonförmige
Loch eingefügt, das für jedes der Vielzahl der
Einlassströmungssteuerungsventile 2 ausgebildet
ist. Die Stiftstange 3 sorgt dafür, dass die entsprechenden
Ventilwellen 26 der Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2 in
einer bratspießartigen Form in Verbindung sind, und ist
als Ergebnis eine Antriebswelle, die alle Einlassströmungssteuerungsventile 2 so
verbinden kann, dass sie sich zusammen bewegen. Die Stiftstange 3 ist eine
drehbare Welle zum Ändern der Ventilposition der Vielzahl
der Einlassströmungssteuerungsventile 2 und an
einen inneren Umfang von jedem polygonförmigen Loch mittels
Pressung eingepasst und befestigt, das in jedem der Vielzahl der
Einlassströmungssteuerungsventile 2 bereitgestellt
ist. Hier ist das zylindrische Anschlussstück 4 an
einem äußeren Umfang der anderen Seite (Seite
des Stellglieds) der Stiftstange 3 in der vorliegenden
Ausführungsform in der Richtung der drehbaren Welle eingepasst
und gehalten. Das Anschlussstück 4 ist eine Welle,
die einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der rechtwinklig zur
Richtung der drehbaren Welle einen zylindrischen Querschnitt aufweist
und einstückig aus einem metallischen Material ausgebildet
ist. Die Stiftstange 3 in der vorliegenden Ausführungsform
ist eine Welle, die einen polygonförmigen Querschnitt aufweist
(winkelige Stahlwelle), die einen polygonförmigen Querschnitt
(zum Beispiel quadratische Form) rechtwinklig zu der Richtung der
drehbaren Welle aufweist, und einstückig aus einem metallischen
Material ausgebildet ist. Ein Detail der Stiftstange 3 und
des Anschlussstücks 4 wird später beschrieben
werden.
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Das
Stellglied der vorliegenden Ausführungsform hat, wie aus 3 und 4 ersichtlich ist,
einen Elektromotor (nicht gezeigt), der aufgrund einer Stromzufuhr
eine Antriebskraft erzeugt, einen Leistungsübertragungsmechanismus,
der die Antriebskraft des Elektromotors zu der Stiftstange 3 überträgt,
einen Stellgliedkörper 10, der den Elektromotor
und den Leistungsübertragungsmechanismus darin aufnimmt,
und ähnliches. Der Leistungsübertragungsmechanismus
ist aus einem Übersetzungsreduktionsmechanismus ausgebildet,
der eine Drehzahl des Elektromotors reduziert, um ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis
zu erreichen, und erhöht die Antriebskraft (das Motormoment)
des Elektromotors. Der Obersetzungsreduktionsmechanismus hat ein
Motorzahnrad, das an einer Motorwelle des Elektromotors befestigt
ist, ein Zwischenreduktionsrad, das mit dem Motorrad in Kämmeingriff
ist, und ein Schlussreduktionsrad 5, das mit dem Zwischenreduktionsrad
in Kämmeingriff ist. Die entsprechenden Zahnräder
sind drehbar in dem Stellgliedkörper 10, insbesondere
in dem Stellgliedgehäuse aufgenommen. Hier kann eine Feder
in der Stiftstange 3 oder dem Schlussreduktionsrad 5 zusammengebaut
sein, um alle Einlassströmungssteuerungsventile 2 in
die Betätigungsrichtung zum Öffnen des Ventils
oder in die Betätigungsrichtung zum Schließen
des Ventils zu drängen.
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Das
Schlussreduktionsrad 5 ist einstückig, bogenförmig
aus einem Harzmaterial ausgebildet. Der Anschlaghebel (ein das Zahnrad
haltende Teil) 6 ist innerhalb des Schlussreduktionsrads 5 mittels Einfügen
geformt, und wird ausgewählt durch einen Anschlag zum vollständigen Öffnen
(vollständig geöffnete Anschlagsschraube) oder
einen Anschlag zum vollständigen Schließen (vollständig
geschlossene Anschlagsschraube) in dem Einlasskrümmer 1 in
Eingriff gebracht, gelagert und befestigt. Der Anschlaghebel 6 hat
einen ersten ringförmigen Abschnitt 42 in Form
eines Kreisrings, innerhalb dessen eine erste Passungsbohrung 41 in
einer elliptischen Form ausgebildet ist, und einem bogenförmigen
gekrümmten Abschnitt 43, der in Form eines L von
einem äußeren Umfangsende des ersten ringförmigen Abschnitts 42 ausgebogen
ist. Die erste Passungsbohrung 41 weist einen Schlüsselweitenabschnitt auf.
Folglich ist der erste ringförmige Abschnitt 42 des
Anschlaghebels 6 an einem äußeren Umfang des
Anschlussstücks 4 auf eine derartige Weise befestigt,
dass er in eine Richtung rechtwinklig zu der Richtung der drehbaren
Welle des Anschlussstücks 4 beweglich ist, und
nicht in der Umfangsrichtung des Anschlussstücks 4 beweglich
ist.
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Ein
Anschlagsabschnitt zum vollständigen Öffnen, der
mit dem Anschlag zum vollständigen Öffnen in Eingriff
ist, ist an einer Seite eines gebogenen Abschnitts 43 des
Anschlaghebels 6 in der Drehrichtung (Betätigungsrichtung
zum Öffnen des Ventils) angeordnet. Wenn der vollständig
geöffnete Anschlagsabschnitt des Anschlaghebels 6 mit
dem Anschlag zum vollständigen Öffnen in Berührung
gerät, wird als Ergebnis die Ventilposition des TCV geregelt, in
einem Zustand eines vollständig geöffneten Öffnungsgrads
zu sein (vollständig geöffnete Position). Andererseits
ist ein Anschlagsabschnitt zum vollständigen Schließen,
der mit dem Anschlag zum vollständigen Schließen
in Eingriff ist, an der anderen Seite des gebogenen Abschnitts 43 des
Anschlaghebels 6 in der Drehrichtung (Betätigungsrichtung
zum Schließen des Ventils) angeordnet. Wenn der Anschlagsabschnitt
zum vollständigen Schließen des Anschlaghebels 6 in
Berührung mit dem Anschlag zum vollständigen Schließengerät,
wird als Ergebnis die Ventilposition des TCV geregelt, in einem
Zustand eines vollständig geschlossenen Öffnungsgrads
zu sein (vollständig geschlossene Position).
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Der
Elektromotor, der die Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2 durch
die Stiftstange 3 antreibt, ist konstruiert, durch die
ECU elektrisch gesteuert (angetrieben) zu werden. Die ECU ist mit
einem Mikrocomputer einer bekannten Konstruktion mit einer CPU,
die eine Steuerungsverarbeitung und eine Berechnungsverarbeitung
durchführt, einer Speichervorrichtung (Speicher wie zum
Beispiel ROM und RAM), die Steuerungsprogramme oder Steuerungslogiken
und verschiedene Daten speichern, einem Eingabeschaltkreis (Eingabeabschnitt), einem
Ausgabeschaltkreis (Ausgabeabschnitt), einem Leistungsquellenschaltkreis,
einer Uhr und Ähnlichem bereitgestellt. Wenn ein Zündschalter
eingeschaltet wird, ist die ECU konstruiert, den Elektromotor der
Drosselsteuerung und den Elektromotor der Vorrichtung zum Erzeugen
des Einlasswirbels anzutreiben, und ebenfalls die Kraftstoffeinspritzvorrichtung
(elektrische Kraftstoffpumpe, Einspritzer 12 und ähnliches)
und eine Zündvorrichtung (Zündspule, Zündkerze 13 und ähnliches)
ausgehend von den Steuerungsprogrammen oder der Steuerungslogik, die
in dem Speicher gespeichert ist. Infolge werden die Einlassluftmenge,
die Ventilposition des TCV, die Kraftstoffeinspritzmenge und ähnliches
entsprechend gesteuert, Steuerbefehlswerte (Steuersollwerte) zu
erreichen.
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Wenn
ein Zündschalter ausgeschaltet wird, ist die ECU konstruiert,
die Maschinensteuerung wie zum Beispiel die Kraftstoffeinspritzsteuerung
und die Zündsteuerung ausgehend von dem Steuerungsprogramm
oder der Steuerungslogik, die in dem Speicher gespeichert ist, gezwungen
zu beenden. Die ECU ist auf eine solche Weise konstruiert, dass
Fühlersignale von verschiedenen Fühlern wie zum
Beispiel dem Kurbelwinkelfühler, dem Beschleunigerpositionsfühler,
dem Drosselpositionsfühler, dem Ventilpositionsfühler,
dem Kühlwassertemperaturfühler 15, dem
Luftstrommesser 21 und dem Abgasfühler 24 mittels
einem A/D-Wandler A/D-gewandelt werden und danach in den Mikrocomputer
eingegeben werden.
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Der
Ventilpositionsfühler ist eine Erfassungsvorrichtung für
den Drehwinkel einer nicht berührenden Art, der einen Magneten 7 hat,
der an dem anderen Ende der Stiftstange 3 in der Richtung
der drehbaren Welle befestigt ist, und ein Hall-Element (Fühlerkörper) 8,
das zusammen mit dem Magneten 7 einen magnetischen Kreis
ausbildet. Die Drehwinkelerfassungsvorrichtung erfasst einen Drehwinkel
(Ventilposition) der Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2 durch
das Verwenden von Ausgabeänderungseigenschaften des Hall-Elements 8 mit Bezug
auf den Drehwinkel des Magneten 7. Der Ventilpositionsfühler
erfasst nämlich die Ventilposition des TCV ausgehend von
einem Magnetflusserfassungsspalt, der zwischen einem Paar von gegenüberliegenden
Teiljochen (magnetischen Körpern) ausgebildet ist, nämlich
eine Änderung der Magnetflussdichte, die durch das Hall-Element 8 durchtritt. Der
Magnet 7 ist ein Permanentmagnet, der damit fortfährt,
für einen langen Zeitraum stabil eine Magnetkraft zu erzeugen,
und der durch eine Klammereinrichtung wie zum Beispiel einen Klebstoff
an einem Magnetrotor 44 gehalten und befestigt ist, der relativ
zu dem Stellgliedgehäuse und dem Hall-Element 8 dreht.
Der Magnetrotor 44, der den Magneten 7 hält,
ist einstückig mit dem Magneten 7 aus einem Harzmaterial
ausgebildet, und weist einen eingefügt geformten Fühlerbefestigungshebel
(ein den Fühler haltendes Teil) 9 auf. Der Magnet 7 und
der Magnetrotor 44, die den Magneten 7 halten,
sind in dem Fühlerbefestigungshebel 9 gehalten
und befestigt, der an dem anderen Ende der Stiftstange 3 in
der Richtung der drehbaren Welle auf eine solche Weise eingepasst
und gehalten ist, dass er mit der Drehung der Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2 und
der Stiftstange 3 als zu erfassende Gegenstände dreht.
Es soll angemerkt werden, dass anstelle des Magneten 7 ein
Elektromagnet zum Erzeugen einer Magnetkraft aufgrund einer Zufuhr
von Strom verwendet werden kann.
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Das
Hall-Element 8 bestimmt ein magnetisches Erfassungselement
einer nicht berührenden Art, dessen Ausgabe sich gemäß der
Magnetflussdichte ändert (magnetische Flussdichtenkette,
die das Hall-Element 8 kreuzt), die durch die Mitte des Magnetkreises
durchtritt, nämlich durch den Zwischenraum zur Erfassung
des magnetischen Flusses, der zwischen dem Paar der sich gegenüberliegenden
Joche ausgebildet ist. Das Hall-Element 8 ist in dem Stellgliedkörper 10 gehalten
und befestigt, insbesondere in einem Fühlermontageabschnitt
des Stellgliedgehäuses. Anstelle des Hall-Elements 8 kann
ein Hall-IC oder ein magnetisches Widerstandselement verwendet werden.
Der Fühlerbefestigungshebel 9 weist einen zweiten
ringförmigen Abschnitt 46 in Form eines Kreisrings
auf, innerhalb von dem eine zweite Passungsbohrung 45 ausgebildet ist,
die eine elliptische Form aufweist. Die zweite Passungsbohrung 45 weist
einen Schlüsselweitenabschnitt auf. Infolge ist der zweite
ringförmige Abschnitt 46 des Fühlerbefestigungshebels 9 an
dem äußeren Umfang der Stiftstange 3 auf
eine derartige Weise befestigt, dass er in eine Richtung rechtwinklig zu
der Richtung der drehbaren Welle der Stiftstange 3 beweglich
ist, und nicht in die Umfangsrichtung der Stiftstange 3 beweglich
ist.
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Als
Nächstes wird ein Detail der Stiftstange 3 in
der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 4 bis 5C erläutert.
Ein Gleitabschnitt 49, der einen kreisförmigen
Querschnitt rechtwinklig zur Richtung der drehbaren Welle aufweist,
ist an einem Ende der Stiftstange 3 in der Richtung der
drehbaren Welle ausgebildet, wie aus 4 ersichtlich
ist. Der Gleitabschnitt 49 ist gleitbar in der Drehrichtung durch
den Wellenlagerabschnitt 37 des Einlasskrümmers 1 gelagert.
Ein polygonförmiger Abschnitt, der einen polygonförmigen
Querschnitt (zum Beispiel in quadratischer Form) rechtwinklig zur
Richtung der drehbaren Welle aufweist, ein kreisförmiger
Abschnitt, der einen kreisförmigen Querschnitt rechtwinklig
zur Richtung der drehbaren Welle aufweist, und ein elliptischer
Abschnitt (Eingriffsabschnitt), der einen Schlüsselweitenabschnitt 50 aufweist,
sind an dem anderen Ende der Stiftstange 3 in der Richtung der
drehbaren Welle ausgebildet, wie aus 4 bis 5C ersichtlich
ist. Die Stiftstange 3 weist eine Querschnittsfläche
auf, die sich in der Reihenfolge des polygonförmigen Abschnitts,
des kreisförmigen Abschnitts und des elliptischen Abschnitts
allmählich reduziert.
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Ein
Teil des polygonförmigen Abschnitts ist mit einem ersten
Passungsabschnitt 41 in polygonförmiger Form angeordnet
(zum Beispiel in einer quadratischen Form), die in einem ersten
Presspassungsabschnitt 61 des Anschlussstücks 4 mittels Pressung
eingepasst und befestigt ist. Jeder der vier Kantenabschnitte des
ersten Passungsabschnitts 51 weist eine Abfasung in einer
Kreisform auf. Ein Teil des kreisförmigen Abschnitts ist
mit einem zweiten Passungsabschnitt 52 in einer kreisförmigen
Form bereitgestellt, der in einem zweiten Presspassungsabschnitt 62 des
Anschlussstücks 4 mittels Pressung eingepasst
und befestigt ist. Es sollte angemerkt werden, dass der erste Passungsabschnitt 51 konstruiert ist,
eine größere Querschnittsfläche aufzuweisen
als der zweite Passungsabschnitt 52. Der erste Passungsabschnitt 51 ist
in der Stiftstange 3 angeordnet, und liegt in der Richtung
der drehbaren Welle näher an dem Ventil (Einlassdurchtritt)
als der zweite Passungsabschnitt 52. Ein Gewindeabschnitt
am äußeren Umfang, der mit einem zweiten Mutterteil 72 in Kämmeingriff
ist, ist in dem elliptischen Abschnitt ausgebildet. Der zweite ringförmige
Abschnitt 46 des Fühlerbefestigungshebels 9 ist
an der Anschlussseite des elliptischen Abschnitts eingepasst.
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Als
Nächstes wird ein Detail des Anschlussstücks 4 in
der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 4 bis 5C beschrieben.
Das Anschlussstück 4 ist ein Bauteil, das an den äußeren Umfang
der Stiftstange 3 gepasst und gehalten ist, und das das
Schlussreduktionsrad 5 des Stellglieds und den Anschlaghebel 6,
der das Schlussreduktionsrad 5 an der Stiftstange 3 hält
und befestigt, miteinander verbindet. Erste und zweite zylindrische
Abschnitte, die jeweils einen zylindrischen Querschnitt rechtwinklig
zu der Richtung der drehbaren Welle und einen elliptischen Abschnitt (Eingriffsabschnitt), der
einen Schlüsselweitenabschnitt 53 aufweist, aufweisen,
sind in dem Anschlussstück 4 ausgebildet.
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Der
erste zylindrische Abschnitt ist näher an dem Ventil (Einlassdurchtritt)
angeordnet als der zweite zylindrische Abschnitt, der in dem Anschlussstück 4 den
maximalen Außendurchmesser aufweist. Der erste zylindrische
Abschnitt (Gleitabschnitt) hat eine zylindrische Oberfläche
(Gleitoberfläche) 56, die an dem Wellenlagerabschnitt 39 des
Einlasskrümmers 1 durch eine Öldichtung 54 und
ein Kugellager 55 an dem äußeren Umfang
des ersten zylindrischen Abschnitts drehbar gelagert sind. Es sollte
angemerkt werden, dass das Kugellager 55 ein Lagerteil ist,
das zwischen der inneren Umfangsfläche des Wellenlagerabschnitts 39 des
Einlasskrümmers 1 und der zylindrischen Oberfläche 56 des
ersten zylindrischen Abschnitts in dem Anschlussstück 4 eingefügt
ist. Eine zylindrische Oberfläche, die gleitbar in dem
Gehäuse gelagert ist, kann an einem äußeren Umfang
des Anschlussstücks ausgebildet sein. Deswegen können
das Ventil und die drehbare Welle sogar innerhalb des Gehäuses
drehbar aufgenommen sein, falls eine Querschnittsanordnung der drehbaren Welle
polygonförmig ist, da es möglich ist, das Anschlussstück
mit dem Gehäuse drehbar zu lagern. Das Anschlussstück
kann durch ein Lager drehbar gelagert sein. Deswegen können
das Ventil und die drehbare Welle innerhalb des Gehäuses
drehbar aufgenommen sein.
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Der
zweite zylindrische Abschnitt hat einen ersten Presspassungsabschnitt 61 in
einer zylindrischen Form, der mittels Presspassung an der äußeren
Umfangsfläche des ersten Passungsabschnitts 51 der
Stiftstange 3, die polygonförmig ist, eingepasst
und gehalten ist. Eine kreisförmige, erste mittels Pressung
eingepasste Bohrung 63 ist innerhalb des ersten mittels
Pressung eingepassten Abschnitts 61 ausgebildet. Der erste
Passungsabschnitt 51 der Stiftstange 3 ist an
der Bohrungswandfläche der ersten mittels Pressung eingepassten
Bohrung 63 mittels Pressung eingepasst und befestigt. Deswegen ist
die Stiftstange 3 an der Bohrungswandfläche der ersten
Presspassungsbohrung 63 in dem Anschlussstück 4 mittels
Presspassung gehalten und befestigt. Das Anschlussstück
kann mit einem zylindrischen Presspassungsabschnitt angeordnet sein,
innerhalb von dem eine Presspassungsbohrung ausgebildet ist, und
die drehbare Welle kann mit einem polygonförmigen Passungsabschnitt
angeordnet sein, der in den Presspassungsabschnitt mittels Pressung
eingepasst ist. Bei dieser Gelegenheit wird ein Zwischenraum zwischen
einer inneren Umfangsfläche des Presspassungsabschnitts
(Bohrungswandfläche der Presspassungsbohrung) und einer äußeren
Umfangsfläche des Passungsabschnitts (insbesondere flache
Oberfläche) ausgebildet. Es sollte angemerkt werden, dass
der erste Presspassungsabschnitt 61 näher an dem
Ventil (Einlassdurchtritt) in der Richtung der drehbaren Welle in
dem Anschlussstück 4 angeordnet ist als der zweite
Presspassungsabschnitt 62. Eine Querschnittsanordnung des
Anschlussstücks kann zylindrisch sein. Deswegen können
das Ventil und die drehbare Welle sogar innerhalb des Gehäuses
drehbar aufgenommen werden, falls eine Querschnittsanordnung der
drehbaren Welle polygonförmig ist, da es möglich
ist, das Anschlussstück drehbar mit einem Gehäuse
zu lagern.
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Der
elliptische Abschnitt hat einen zweiten Presspassungsabschnitt 62 in
einer zylindrischen Form, der durch das Einpassen mittels Pressung
an der äußeren Umfangsfläche des zweiten
Passungsabschnitts 52 der Stiftstange 3, die eine
kreisförmige Form aufweist, eingepasst und gehalten wird.
Eine kreisförmige, zweite Presspassungsbohrung 64 ist innerhalb
des zweiten Presspassungsabschnitts 62 ausgebildet. Der
zweite Passungsabschnitt 52 der Stiftstange 3 ist
an der Bohrungswandfläche der zweiten Presspassungsbohrung 64 mittels
Pressung eingepasst und befestigt. Deswegen wird die Stiftstange 3 an
der Bohrungswandfläche der zweiten Presspassungsbohrung 64 in
dem Anschlussstück 4 mittels Presspassung gehalten
und befestigt. Das Anschlussstück kann mit einem zylindrischen
Presspassungsabschnitt angeordnet sein, innerhalb von dem eine Presspassungsbohrung
ausgebildet ist, und die drehbare Welle kann mit einem zylindrischen Passungsabschnitt
ausgebildet sein, der in dem Presspassungsabschnitt mittels Pressung
eingepasst ist. Bei dieser Gelegenheit wird ein Zwischenraum zwischen
der inneren Umfangsfläche des Presspassungsabschnitts (Bohrungswandoberfläche
der Presspassungsbohrung) und der äußeren Umfangsfläche
des Passungsabschnitts luftdicht abgedichtet. Es sollte angemerkt
werden, dass der Gewindeabschnitt an dem äußeren
Umfang, der mit dem ersten Mutterteil 71 in Kämmeingriff
ist, in dem elliptischen Abschnitt ausgebildet ist.
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Hier
ist eine elliptische, ringförmige erste Stufenfläche,
die zwischen dem zweiten zylindrischen Abschnitt des Anschlussstücks 4 und
dem elliptischen Abschnitt, der eine Querschnittsfläche
aufweist, und einen Außendurchmesser, der kleiner als die
des zweiten zylindrischen Abschnitts sind, mit einem ringförmigen
Zahnradmontagesitz 65 angeordnet. Mit dem ringförmigen
Zahnradmontagesitz 65 ist das Schlussreduktionsrad 5 und
der Anschlaghebel 6, der das Schlussreduktionsrad 5 in
einem Zustand hält, in dem ein erster ringförmiger
Abschnitt 42 zwischen dem ersten Mutterteil 71 und
der ersten Stufenfläche eingefügt sind, montiert.
Zusätzlich ist eine elliptische, ringförmige zweite
Stufenfläche, die zwischen dem elliptischen Abschnitt des
Anschlussstücks 4 und einem elliptischen Abschnitt
(elliptischer Abschnitt der Stiftstange 3), der eine Querschnittsfläche
und einen Außendurchmesser aufweist, die kleiner als die
des elliptischen Abschnitts des Anschlussstücks 4 sind,
ausgebildet, der mit einem ringförmigen Fühlermontagesitz 66 angeordnet
ist. In dem ringförmigen Fühlermontagesitz 66 ist
der Magnet 7 und der Fühlerbefestigungshebel 9 montiert,
der den Magnet 7 in einem Zustand hält, in dem
ein zweiter ringförmiger Abschnitt 46 zwischen
dem zweiten Mutterteil 72 und der zweiten Stufenfläche
eingefügt ist. Außerdem ist der erste ringförmige
Abschnitt 42 des Anschlaghebels 6 an der Seite
des Zahnradmontagesitzes des elliptischen Abschnitts in dem Anschlussstück 4 eingepasst.
Es sollte angemerkt werden, dass der Fühlermontagesitz 66 getrennt
von dem Zahnradmontagesitz 65 angeordnet ist.
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(Betrieb der ersten Ausführungsform)
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Als
Nächstes wird ein Betrieb des Einlassströmungssteuerungsventils
der vorliegenden Ausführungsform mit Bezug auf 1 bis 5C kurz erläutert.
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Wenn
der Zündschalter eingeschaltet wird, steuert die ECU den
Elektromotor elektronisch, der das Drosselventil 25 und
ebenfalls die Kraftstoffeinspritzvorrichtung (elektrische Kraftstoffpumpe,
Einspritzer 12 und ähnliches) und die Zündvorrichtung (Zündspule,
Zündkerze 13 und ähnliches) antreibt. Folglich
beginnt die Maschine zu arbeiten. Bei dieser Gelegenheit wird, wenn
ein bestimmter Zylinder der Maschine von einem Auslasstakt zu einem
Einlasstakt wechselt, in dem das Einlassventil 17 sich öffnet und
der Kolben 20 nach unten geht, da der Kolben 20 nach
unten geht, ein Unterdruck (Druck, der niedriger ist als ein Umgebungsdruck)
in der Brennkammer des entsprechenden Zylinders groß, so
dass ein Gemisch aus der sich öffnenden Einlassöffnung 16 in die
Brennkammer gesaugt wird.
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Wenn
sich die Maschine zusätzlich in einem warmen Zustand befindet
und eine große Menge Einlassluft erfordert, nämlich,
wenn die Maschine sich in mittleren oder hohen Drehzahlbereichen
oder in mittleren oder hohen Lastbereichen befindet, steuert die ECU
die Stromzufuhr zu dem Elektromotor, der die Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2 antreibt
(zum Beispiel wird der Elektromotor mit Energie beaufschlagt). Dann
wird die Antriebskraft des Elektromotors zu dem Ritzel, dem mittleren
Reduktionsrad und dem Schlussreduktionsrad 5 des Übersetzungsreduktionsmechanismus
in dieser Reihenfolge übertragen, und weiter von dem Anschlaghebel 6,
der in den inneren Umfangsabschnitt des Schlussreduktionsrades 5 einfügegeformt
ist, über das Anschlussstück 4 zu der
Stiftstange 3.
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Infolge
werden die Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2,
die auf bratspießartige Weise durch die Stiftstange 3 miteinander
verbunden sind, durch die Antriebskraft des Elektromotors in die Richtung
zum Öffnen des Ventils angetrieben, und daher geöffnet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Anschlagsabschnitt
zum vollständigen Öffnen an einer Seite des gebogenen
Abschnitts 42 des Anschlaghebels 6 in der Drehrichtung
angeordnet. Deswegen dreht der Anschlaghebel 6 ebenfalls
in die Richtung zum Öffnen des Ventils, wenn das Schlussreduktionsrad 5 in
die Richtung zum Öffnen des Ventils gedreht wird, indem
die Antriebskraft des Elektromotors verwendet wird. Wenn dann der
Anschlagsabschnitt zum vollständigen Öffnen des
Anschlaghebels 6 in Berührung mit dem Anschlag
zum vollständigen Öffnen gerät, wird
die Ventilposition des TCV geregelt, um in einem Zustand eines vollständig
geöffneten Öffnungsgrads (vollständig
geöffnete Position) zu sein, in der das Einlassströmungssteuerungsventil 2 an
seiner vollständig offenen Position geöffnet ist.
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Bei
dieser Gelegenheit tritt der Einlassstrom, der in die entsprechenden
zweiten Einlassdurchtritte 32 strömt, die in der
Vielzahl der entsprechenden Gehäuse 35 ausgebildet
sind, aus der Vielzahl der ersten Einlassdurchtritte 31 in
den Einlasskrümmer 1 in die Maschine über
Einlassöffnungen der entsprechenden Gehäuse 35 der
TCVs gerade durch die Vielzahl der zweiten Einlassdurchtritte 32.
Dann wird der Einlassstrom aus den Auslassöffnungen der
entsprechenden Gehäuse 35 in die Einlassöffnungen 16 eingebracht,
die in dem Zylinderkopf der Maschine ausgebildet sind. Der Einlassstrom,
der durch die Einlassöffnung 16 durchgetreten
ist, wird von einer Einlassventilöffnung der Einlassöffnung 16 in
die Brennkammer zugeführt. Zu dieser Zeit wird der längliche
Einlasswirbel (Taumelstrom) in der Brennkammer jedes Zylinders in
der Maschine nicht erzeugt.
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Wenn
sich die Maschine andererseits in einem kalten Zustand befindet
und nur eine kleine Menge Einlassluft benötigt, nämlich,
wenn die Maschine angelassen wird oder sich im Leerlauf befindet,
steuert die ECU die Stromzufuhr zu dem Elektromotor, der die Vielzahl
der Einlassströmungssteuerungsventile 2 antreibt
(zum Beispiel wird der Elektromotor mit Energie beaufschlagt). Infolge
werden die Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2 durch
die Antriebskraft des Elektromotors in die Richtung zum Schließen
des Ventils angetrieben, und werden daher geschlossen. Hier in der
vorliegenden Ausführungsform ist der Anschlagsabschnitt
zum vollständigen Schließen an der anderen Seite
des gebogenen Abschnitts 43 des Anschlaghebels 6 in der
Drehrichtung angeordnet. Deswegen dreht der Anschlaghebel 6 ebenfalls
in die Richtung zum Schließen des Ventils, wenn das Schlussreduktionsrad 5 durch
die Verwendung der Antriebskraft des Elektromotors in die Richtung
zum Schließen des Ventils gedreht wird. Wenn dann der Anschlagsabschnitt
zum vollständigen Schließen des Anschlaghebels 6 in
Berührung mit dem Anschlag zum vollständigen Schließen
gerät, wird die Ventilposition des TCV geregelt, um in
einem Zustand eines vollständig geschlossenen Öffnungsgrads
(vollständig geschlossene Position) zu sein, in der das
Steuerungsventil 2 in seiner vollständig geschlossenen
Position geschlossen ist.
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Bei
dieser Gelegenheit tritt nahezu der gesamte Einlassstrom, der in
die entsprechenden zweiten Einlassdurchtritte 32 aus der
Vielzahl der ersten Einlassdurchtritte 31 in dem Einlasskrümmer 1 in
der Maschine über Einlassöffnungen der entsprechenden
Gehäuse 35 strömt, durch einen Freiraum
(Öffnung 27) zwischen einer Durchtrittswandfläche
des oberen Gehäusewandabschnitts des Gehäuses 35 und
der oberen Ventilendfläche des Einlassströmungssteuerungsventils 2.
Dann strömt die Einlassströmung, die von jeder
der Auslassöffnungen der Vielzahl der Gehäuse 35 in
den oberen Schichtabschnitt der Einlassöffnung 16 eingebracht
wird, entlang der Deckenwandfläche des oberen Schichtabschnitts
der Einlassöffnung 16. Außerdem wird
die Einlassströmung, die entlang der Deckenwandfläche des
oberen Schichtabschnitts der Einlassöffnung 16 geströmt
ist, aus der Einlassventilöffnung der Einlassöffnung 16 in
die Brennkammer zugeführt. Zu dieser Zeit verbessert sich
der Wirkungsgrad der Verbrennung in der Brennkammer bei dem Anlassen
der Maschine oder bei einem Leerlauf der Maschine, um den Kraftstoffverbrauch
oder die Abgasemissionen (zum Beispiel HC-Reduktionswirkung) zu
verbessern, da der Taumelstrom in der Brennkammer jedes Zylinders
in der Maschine erzeugt wird.
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(Merkmal der ersten Ausführungsform)
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Wie
oben beschrieben wurde ist in dem Einlasssteuerungsgerät
(Vorrichtung zum Erzeugen des Einlasswirbels) für die Brennkraftmaschine
in der vorliegenden Ausführungsform das Anschlussstück 4, das
das Schlussreduktionsrad 5 und den Anschlaghebel 6 mit
der Stiftstange 3 verbindet, an dem Ende des äußeren
Umfangs der Seite des Stellglieds der Stiftstange 3, die
die Ventilpositionen der Vielzahl der TCVs zusammen in der Richtung
der drehbaren Welle ändert, eingepasst und gehalten. Konkret dringt
die Stiftstange 3 in Form eines Polygons durch die polygonförmigen
Löcher durch und ist in diese eingefügt, die in
den Ventilwellen 26 der Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2 ausgebildet sind,
und ist dabei mittels Pressung an die innere Umfangsfläche
der Ventilwelle 26 von jedem der Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2 gepasst
und befestigt. Infolge werden die Vielzahl der Einlassströmungssteuerungsventile 2 an
dem äußeren Umfang des Mittelabschnitts der Stiftstange 3 in der
Richtung der drehbaren Welle zusammengebaut.
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Als
Nächstes wird das zylindrische Anschlussstück 4 an
den äußeren Umfang an dem Abschnitt an dem Seitenende
des Stellglieds der Stiftstange 3 in die Richtung der drehbaren
Welle eingepasst. Zu dieser Zeit werden entsprechende Abmessungsverhältnisse
zwischen einem Außendurchmesser des ersten Passungsabschnitts 51 der
Stiftstange 3, der eine Form eines Polygons aufweist, und
einem Außendurchmesser des zweiten Passungsabschnitts 52,
der kreisförmig ausgebildet ist, und Querschnittsflächen
aufweist, die kleiner sind als die des ersten Passungsabschnitts 51,
und einem Innendurchmesser des ersten Presspassungsabschnitts 61 des
Anschlussstücks 4, der eine zylindrische Form
aufweist, und einem Innendurchmesser des zweiten Presspassungsabschnitts 62 in
einer zylindrischen Form, der eine Querschnittsfläche aufweist,
die kleiner ist als die des ersten Presspassungsabschnitts 61,
eingestellt, ein Abmessungsverhältnis aufzuweisen, das einer
Presspassung entspricht. Infolge dessen werden die ersten und zweiten
Passungsabschnitte 51 und 52 der Stiftstange 3 in
den ersten und zweiten Presspassungsabschnitten 61 und 62 des
Anschlussstücks 4 mittels Pressung eingepasst
und befestigt. Deswegen ist das Anschlussstück 4 an
dem äußeren Umfang des Abschnitts an der Seite
des Stellglieds der Stiftstange 3 in der Richtung der drehbaren
Welle sicher eingepasst und gehalten. Ein Zusammenbauvorgang des
Anschlussstücks 4 mit der Stiftstange 3 kann
ausgeführt werden, nachdem Zahnradbauteile (Schlussreduktionsrad 5 und
Anschlaghebel 6) in dem Anschlussstück 4 zusammengebaut
wurden. In diesem Fall kann der Zusammenbauvorgang des Anschlussstücks 4 mit
der Stiftstange 3 in einem Zustand ausgeführt
werden, in dem der Anschlagsabschnitt zum vollständigen Öffnen
(oder der Anschlagsabschnitt zum vollständigen Schließen)
des Anschlaghebels 6 mit dem Anschlag zum vollständigen Öffnen
(oder mit dem Abschnitt zum vollständigen Schließen)
des Einlasskrümmers 1 in Berührung ist.
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Das
Anschlussstück 4, das an dem äußeren Umfang
der Stiftstange 3 eingepasst und gehalten ist, ist mit
dem ringförmigen Zahnradmontagesitz 65 zum Montieren
des Schlussreduktionsrads 5 und des Anschlaghebels 6 und
dem ringförmigen Fühlermontagesitz 66 zum
Montieren des Magneten 7, des Magnetrotors 44 und
des Fühlerbefestigungshebels 9 angeordnet. Der Zahnradmontagesitz 65 des
Anschlussstücks 4 ist getrennt von dem Fühlermontagesitz 66 angeordnet.
Infolge sind die Zahnradbauteile (Schlussreduktionsrad 5 und
der Anschlaghebel 6) und die Fühlerbauteile (Magnet 7,
Magnetrotor 44 und Fühlerbefestigungshebel 9)
getrennt voneinander an dem Endabschnitt an der Seite des Stellglieds der
Stiftstange 3 als Welle, die einen polygonförmigen
Querschnitt aufweist, in der Richtung der drehbaren Welle angeordnet.
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Noch
genauer ist der erste ringförmige Abschnitt 42 des
Anschlaghebels 6 an dem äußeren Umfang
der Seite des Zahnradmontagesitzes des elliptischen Abschnitts des
Anschlussstücks 4 in einem Zustand eingepasst
und gehalten, indem es zwischen den Zahnradmontageabschnitt 65 des
Anschlussstücks 4 und das erste Mutterteil 71 eingefügt ist.
Der Schlüsselweitenabschnitt der ersten Passungsbohrung 41,
die in dem ersten ringförmigen Abschnitt 42 an
dem Anschlaghebel 6 ausgebildet ist, ist angeordnet, mit
dem Schlüsselweitenabschnitt 53 des elliptischen
Abschnitts des Anschlussstücks 4 zu entsprechen.
Entsprechend ist der Anschlaghebel 6 an dem äußeren
Umfang der Seite des Zahnradmontagesitzes des elliptischen Abschnitts
des Anschlussstücks 4 eingepasst und gehalten,
um nicht in der Umfangsrichtung des Anschlussstücks 4 beweglich zu
sein. Infolge werden die Zahnradbauteile (Schlussreduktionsrad 5 und
Anschlaghebel 6) an dem äußeren Umfang
der Seite des Zahnradmontageabschnitts des elliptischen Abschnitts
des Anschlussstücks 4 montiert. Zusätzlich
ist zumindest ein relativer Drehvorgang des Zahnradbauteils zu dem
Anschlussstück 4 beschränkt (oder geregelt).
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Zusätzlich
ist der zweite ringförmige Abschnitt 46 des Fühlerbefestigungshebels 9 an
dem äußeren Umfang an der Seite des Anschlussstücks des
elliptischen Abschnitts der Stiftstange 3 in einem Zustand
eingepasst und gehalten, in dem er zwischen dem Fühlermontagesitz 66 des
Anschlussstücks 4 und im zweiten Mutterteil 72 eingefügt
ist. Der Schlüsselweitenabschnitt der zweiten Passungsbohrung 45,
die in dem zweiten ringförmigen Abschnitt 46 des
Fühlerbefestigungshebels 9 ausgebildet ist, ist
angeordnet, dem Schlüsselweitenabschnitt 50 des
elliptischen Abschnitts der Stiftstange 3 zu entsprechen.
Entsprechend wird der Fühlerbefestigungshebel 9 an
dem äußeren Umfang an der Seite des Anschlussstücks
des elliptischen Abschnitts der Stiftstange 3 eingepasst
und gehalten, um nicht in der Umfangsrichtung der Stiftstange 3 beweglich
zu sein. Infolge werden die Fühlerbauteile (Magnet 7, Magnetrotor 44 und
Fühlerbefestigungshebel 9) an dem äußeren
Umfang der Seite des Anschlussstücks des elliptischen Abschnitts
der Stiftstange 3 montiert. Zusätzlich wird zumindest
ein relativer Drehvorgang des Fühlerbauteils zu der Stiftstange 3 beschränkt (oder
geregelt).
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Wie
oben beschrieben wurde werden in der Vorrichtung zum Erzeugen des
Einlasswirbels für die Brennkraftmaschine der vorliegenden
Ausführungsform die Zahnradbauteile des Schlussreduktionsrads 5 und
des Anschlaghebels 6 und die Fühlerbauteile des
Magneten 7, des Magnetrotors 44 und des Fühlerbefestigungshebels 9 getrennt
voneinander an dem äußeren Umfang an dem Endabschnitt
an der Seite des Stellglieds der Stiftstange 3, die die
Ventilpositionen der Vielzahl der TCVs zusammen in der Richtung
der drehbaren Welle ändert, befestigt. Das Anschlussstück 4 wird
nämlich an dem äußeren Umfang des Endabschnitts
an der Seite des Stellglieds der Stiftstange 3 in der Richtung
der drehbaren Welle befestigt und gehalten, und die Zahnradbauteile (Schlussreduktionsrad 5 und
Anschlaghebel 6) werden an dem äußeren
Umfang der Seite des Zahnradmontagesitzes des elliptischen Abschnitts
in dem Anschlussstück 4 montiert, und außerdem
werden die Fühlerbauteile (Magnet 7, Magnetrotor 44 und
Fühlerbefestigungshebel 9) an dem äußeren
Umfang der Seite des Anschlussstücks des elliptischen Abschnitts
in der Stiftstange 3 montiert. Deswegen können
die Zahnradbauteile beziehungsweise die Fühlerbauteile
in unterschiedlichen Bauteilen (Stiftstange 3 und Anschlussstück 4)
befestigt werden, und dabei werden die Zahnradbauteile und die Fühlerbauteile getrennt
voneinander an dem äußeren Umfang an der Seite
des Endabschnitts des Stellglieds der Stiftstange 3 in
der Richtung der drehbaren Welle befestigt.
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Dabei
wird in einem Zustand, in dem dafür gesorgt wird, dass
der Anschlagsabschnitt zum vollständigen Öffnen
des Anschlaghebels 6 in Berührung mit dem Anschlag
zum vollständigen Öffnen des Einlasskrümmers 1 gerät,
nämlich, in einem Zustand, in dem die Ventilposition der
Vielzahl der TCVs den vollständig geöffneten Öffnungsgrad
aufweist, die Ausgabe des Hall-Elements 8 zum Erfassen
des magnetischen Flusses gemessen, der von dem Magneten 7 abgegeben
wird. Zu dieser Zeit ist es möglich, wenn eine Abweichung
zwischen einem Ausgangswert des vollständig geöffneten Öffnungsgrads,
der im Voraus eingestellt wurde, und dem tatsächlichen
Ausgangswert auftritt, durch den Ventilpositionsfühler,
der den Magneten 7 aufweist, der zusammen mit der Stiftstange 3 dreht,
einen abnormalen Zustand wie zum Beispiel ein Dreh-Rutschen zwischen
der Stiftstange 3 und den Zahnradbauteilen (Schlussreduktionsrad 5 und
Anschlaghebel 6) zu erfassen. Als Ergebnis kann die Genauigkeit
der Steuerung der Ventilposition verbessert werden, wenn eine Bezugsposition
zum Steuern des Einlassströmungssteuerungsventils 2 auf
den tatsächlichen Ausgangswert korrigiert wird. Zusätzlich
ist es ebenfalls möglich, einen abnormalen Zustand wie
zum Beispiel ein Dreh-Rutschen zwischen der Stiftstange 3 und
dem Anschlussstück 4 durch den Ventilpositionsfühler
zu erfassen, der den Magneten 7 aufweist, der zusammen
mit der Stiftstange 3 dreht. Ein Zahnrad oder ein Halteteil
für ein Zahnrad und ein Fühler oder ein Halteteil
für einen Fühler sind getrennt an einer drehbaren
Welle befestigt, die eine Öffnung eines Ventils ändert.
Dies ermöglicht es, einen abnormalen Zustand, wie zum Beispiel
ein Dreh-Rutschen zwischen der drehbaren Welle und dem Zahnrad mit
einem magnetischen Erfassungselement einer berührungslosen
Art (Fühlerkörper) zum Erfassen eines magnetischen
Flusses zu erfassen, der von einem Fühlerbauteil (zum Beispiel
einem Magneten, einem magnetischen Körper (Joch) oder Ähnlichem)
abgegeben wird, das zusammen mit dem Fühler dreht, wie
insbesondere die drehbare Welle. Zusätzlich ist es möglich,
das Zahnrad oder das das Zahnrad haltende Teil und den Fühler
oder das den Fühler haltende Teil an unterschiedlichen
Bauteilen zu befestigen. Dies ermöglicht es, einen abnormalen
Zustand, wie zum Beispiel ein Dreh-Rutschen zwischen der drehbaren
Welle und dem Anschlussstück mit dem magnetischen Erfassungselement
einer berührungslosen Art (Fühlerkörper)
zum Erfassen eines magnetischen Flusses zu erfassen, der von dem
Fühlerbauteil (zum Beispiel Magnet, magnetischer Körper
(Joch) oder ähnliches), das zusammen mit dem Fühler
dreht, wie insbesondere die drehbare Welle, abgegeben wird.
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Die
ersten und zweiten Passungsabschnitte 51 und 52 der
Stiftstange 3 in der vorliegenden Ausführungsform
werden durch das Einpassen mittels Pressung an den Bohrungswandflächen
der entsprechenden ersten und zweiten Presspassungsbohrungen 63 und 64 der
ersten und zweiten Presspassungsabschnitte 61 und 62 des
zylindrischen Anschlussstücks 4 gehalten und befestigt.
Hier ist eine Querschnittsanordnung des ersten Passungsabschnitts 51 der
Stiftstange 3 polygonförmig (quadratisch) ausgebildet,
und eine Bohrungsanordnung der ersten Presspassungsbohrung 63 in
dem Anschlussstück 4 ist kreisförmig
ausgebildet, und entspricht einem Außendurchmesser des
maximalen Außendurchmesserabschnitts (Kantenabschnitt)
des ersten Passungsabschnitts 51 (kreisförmig
gemäß einem Abmessungsverhältnis der
Presspassung mit dem ersten Passungsabschnitt 51). Ebenfalls
ist eine Querschnittsanordnung des zweiten Passungsabschnitts 52 der
Stiftstange 3 kreisförmig und eine Bohrungsanordnung
der zweiten Presspassungsbohrung 64 in dem Anschlussstück 4 ist
ebenfalls kreisförmig und entspricht einem Außendurchmesser des
zweiten Passungsabschnitts 52 (kreisförmig gemäß einem
Abmessungsverhältnis der Presspassung zu dem zweiten Passungsabschnitt 52).
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Infolge
dessen fließt die Einlassluft aus dem zweiten Einlassdurchtritt 32,
der innerhalb des Einlasskrümmers 1 ausgebildet
ist, durch einen Freiraum aus, der zwischen dem Ventillagerabschnitt oder
dem Lager 40 des Gehäuses 35 und der
Ventilwelle 26 des Einlassströmungssteuerungsventils 2, der
Wellendurchgangsbohrung 34 des Einlasskrümmers 1 und
außerdem durch einen Freiraum, der zwischen der äußeren
Umfangsfläche (insbesondere flache Fläche) des
ersten Passungsabschnitts 51 der Stiftstange 3 und
der inneren Umfangsfläche (Bohrungswandfläche
der ersten Presspassungsbohrung 63) des ersten Presspassungsabschnitts 61 in
dem Anschlussstück 4 ausgebildet ist. Sogar in
diesem Fall bleibt die Luftdichtheit zwischen der äußeren Umfangsfläche
des zweiten Passungsabschnitts 52 der Stiftstange 3 und
der inneren Umfangsfläche (Bohrungswandfläche
der zweiten Presspassungsbohrung 64) des zweiten Presspassungsabschnitts 62 in
dem Anschlussstück 4 (durch einen zylindrischen Dichtungsabschnitt)
erhalten. Deswegen fließt die Einlassluft nicht aus dem
zweiten Einlassdurchtritt 32 aus dem Einlasskrümmer 1 nach
außen.
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Außerdem
ist der Bohrungsdurchmesser des ersten Presspassungsabschnitts 61 in
dem Anschlussstück 4 größer
eingestellt als der der zweiten Presspassungsbohrung 62 und
eine Querschnittsfläche des ersten Passungsabschnitts 51 der
Stiftstange 3 ist größer eingestellt
als der des zweiten Passungsabschnitts 52. Deswegen wird
das Torsionsmoment, das durch das Einlassströmungssteuerungsventil 2 wegen
eines Drucks der Einlassluft, die in die ersten und zweiten Einlassdurchtritte 31 und 32 strömt,
auf die Stiftstange 3 ausgeübt wird, an dem ersten
Passungsabschnitt 51, der die Querschnittsfläche
aufweist, die größer ist als die des zweiten Passungsabschnitts 52,
aufgenommen. Infolge ist es möglich, eine Spannungsverteilung
in dem zweiten Passungsabschnitt 52, der die Querschnittsfläche aufweist,
die kleiner ist als die des ersten Passungsabschnitts 51 zu
verteilen. Dies verursacht, dass die Lebensdauer der Stiftstange 3 verbessert
wird.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine
zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
mit Bezug auf 6A bis 6C beschrieben.
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Der
zweite Passungsabschnitt 52 der Stiftstange 3 in
der vorliegenden Ausführungsform ist an der Bohrungswandfläche
der zweiten Presspassungsbohrung 64 des zylindrischen,
zweiten Presspassungsabschnitts 62 in dem Anschlussstück 4 mittels
Presspassung gehalten und befestigt. Da nämlich der zweite
Presspassungsabschnitt 62 nicht den Schlüsselweitenabschnitt 53 aufweist,
ist es möglich, dafür zu sorgen, dass die Querschnittsfläche
des zweiten Presspassungsabschnitts 62 größer
ist als im Vergleich zu der ersten Ausführungsform. Infolge ist
es möglich, die Lebensdauer des zweiten Presspassungsabschnitts 62 in
dem Anschlussstück 4 zu verbessern. Es sollte
angemerkt werden, dass der Zahnradmontagesitz 65 des Anschlussstücks 4 teilweise
mit Vorsprüngen angeordnet ist, die eine ungefähre
Größe der Plattendicke des Anschlaghebels 6 aufweisen,
und die Berührungsfläche (gegenüberliegende
Fläche, die dem Zahnradmontagesitz 65 gegenüber
liegt) des ersten ringförmigen Abschnitts 42 des
Anschlaghebels 6 teilweise mit Eingriffsnuten (oder mit
Eingriffsbohrungen) angeordnet ist, die mit den Vorsprüngen
des Anschlussstücks 4 in Eingriff geraten. Entsprechend
wird der erste ringförmige Abschnitt 42 des Anschlaghebels 6 sogar
an dem äußeren Umfang der Seite des Zahnradmontagesitzes des
elliptischen Abschnitts des Anschlussstücks 4 nicht
in die Umfangsrichtung des Anschlussstücks 4 beweglich,
falls die Bohrungsanordnung der ersten Passungsbohrung 41 des
Anschlaghebels 6 kreisförmig ausgebildet ist.
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(Abänderungen)
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In
der vorliegenden Ausführungsform ist die Vorrichtung zum
Erzeugen des Einlasswirbels konstruiert, in der Lage zu sein, den
länglichen Einlasswirbel (Taumelstrom) zu erzeugen, um
die Verbrennung eines Gemischs in der Brennkammer jedes Zylinders
in der Maschine zu verbessern, aber die Vorrichtung zum Erzeugen
des Einlasswirbels kann konstruiert sein, in der Lage zu sein, einen
seitlichen Einlasswirbel (Wirbelstrom) zu erzeugen, um die Verbrennung
eines Gemischs in der Brennkammer jedes Zylinders in der Maschine
zu verbessern. Außerdem kann die Vorrichtung zum Erzeugen
des Einlasswirbels konstruiert sein, in der Lage zu sein, einen Quetschstrom
zum Verbessern der Verbrennung der Maschine zu erzeugen.
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In
der vorliegenden Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung
auf eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Einlasswirbels für
eine Brennkraftmaschine angewendet, aber die vorliegende Erfindung kann
auf eine Drosselsteuerung oder eine variable Einlassvorrichtung
angewendet sein, die eine Durchtrittslänge oder eine Querschnittsfläche
eines Durchtritts eines Einlassdurchtritts für eine Brennkraftmaschine ändert.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Stellglied,
das die Ventilwelle 26 des Einlassströmungssteuerungsventils 2 antreibt,
aus dem Elektromotor und dem Leistungsübertragungsmechanismus
(zum Beispiel ein Übersetzungsreduktionsmechanismus) ausgebildet,
aber das Stellglied, das die Welle des Ventils antreibt, kann lediglich durch
den Motor ausgebildet sein. Es sollte angemerkt werden, dass eine
Einrichtung zum Drängen des Ventils wie zum Beispiel eine
Feder zum Drängen des Ventils in die Richtung, in der das
Ventil öffnet, oder in die Richtung, in der das Ventil
schließt, angeordnet sein kann oder nicht.
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Anstelle
des TCV (Taumelstromsteuerungsventil) in der vorliegenden Ausführungsform,
dass das Einlasssteuerungsventil mit dem Ventil ist, das in einem
Einlassdurchtritt angeordnet ist, der innerhalb des Gehäuses
wie zum Beispiel dem Einlassrohr oder dem Einlasskrümmer 1 ausgebildet
ist, um die Einlassluft zu steuern, die in die Brennkammer für
die Brennkraftmaschine gesaugt wird, können ein Einlassströmungsmengensteuerungsventil
mit dem Drosselventil 25, das in einem Einlassdurchtritt
angeordnet ist, der innerhalb eines Drosselkörpers ausgebildet
ist, um die in die Brennkammer für die Brennkraftmaschine
gesaugte Einlassluft zu steuern, oder ein Einlassstrommengensteuerungsventil
mit einem Leerlaufdrehzahlsteuerungsventil, das in dem Einlassdurchtritt
angeordnet ist, der innerhalb des Gehäuses ausgebildet
ist, um eine Strömungsmenge einer Einlassluft zu steuern,
die das Drosselventil 25 umgeht, verwendet werden.
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Außerdem
können als Einlasssteuerungsventil, das aus dem Gehäuse
(oder Gehäuse) und dem Einlasssteuerungsventil ausgebildet
ist, ein Öffnungs-/Schließventil für
den Einlassdurchtritt, ein Schaltventil für den Einlassdurchtritt
oder ein Einlassdrucksteuerungsventil anstelle des Einlassströmungssteuerungsventils
oder des Einlassströmungsmengensteuerungsventils verwendet
werden. Zusätzlich kann das Einlasssteuerungsventil auf
ein Einlassströmungssteuerungsventil wie zum Beispiel das
Taumelströmungssteuerungsventil in der ersten Ausführungsform
oder das Wirbelströmungssteuerungsventil oder ein variables
Einlassventil angewendet werden, das eine Durchtrittslänge
oder eine Durchtrittsquerschnittsfläche des Einlassdurchtritts für
die Brennkraftmaschine ändert. Eine Dieselmaschine kann
als Brennkraftmaschine eingesetzt werden. Außerdem kann
nicht nur eine Maschine mit mehreren Zylindern sondern eine Maschine
mit einem einzelnen Zylinder als Brennkraftmaschine verwendet werden.
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Die
vorliegende Ausführungsform betrifft eine eingebaute Vorrichtung
zum Öffnen/Schließen von mehreren Ventilen (Vorrichtung
zum Öffnen/Schließen eines Einlassdurchtritts),
in der eine Vielzahl von Ventileinheiten in konstanten Abständen in
der Richtung der drehbaren Welle der Stiftstange 3 innerhalb
des Einlasskrümmers 1 als Gehäuse angeordnet
sind, und jede Ventileinheit (Kartusche), die ein Einlassströmungssteuerungsventil 2 innerhalb
eines Gehäuses 35 ausbildet, um darin geöffnet
oder geschlossen zu werden. Jedoch kann eine eingebaute Vorrichtung
zum Öffnen/Schließen von mehreren Ventilen (Vorrichtung
zum Öffnen/Schließen eines Einlassdurchtritts)
aufgenommen werden, in der eine Vielzahl von Ventilen direkt in
konstanten Abständen in der Richtung der drehbaren Welle
der Welle innerhalb des Gehäuses (anderes Einlassrohr,
Maschinenkopfabdeckung oder Zylinderkopf) aufgenommen ist. In diesem
Fall wird das Gehäuse 35 unnotwendig. Zusätzlich
ist das durch das Stellglied (insbesondere Getriebe) angetriebene
Ventil, das aus dem Elektromotor, dem Leistungsübertragungsmechanismus (Übersetzungsreduktionsmechanismus)
und ähnlichem ausgebildet ist, nicht auf das eingebaute
vielfache Einlasssteuerungsventil begrenzt, sondern falls das Ventil
in dem Einlassdurchtritt für die Brennkraftmaschine angeordnet
ist, kann nur ein Einlasssteuerungsventil verwendet werden.
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Zusätzliche
Vorteile und Änderungen sind für Fachleute deutlich
zu erkennen. Die Erfindung in ihren weiteren Begriffen ist daher
nicht auf die offenbarten Ausführungen beschränkt,
sondern lediglich durch den Umfang der anhängenden Ansprüche
definiert.
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Ein
Einlasssteuerungsgerät hat ein Gehäuse (1),
das einen Einlassdurchtritt (31, 32) definiert,
der mit einer Brennkammer einer Maschine in Verbindung ist, ein
Ventil (2), das in dem Gehäuse aufgenommen ist,
um den Durchtritt zu öffnen/schließen, eine drehbare
Welle (3), die einen Öffnungsgrad des Ventils ändert,
ein Stellglied (10), das ein Getriebe (5) aufweist,
das das Ventil durch die Welle antreibt, ein das Getriebe haltendes
Teil (6), das das Getriebe hält, einen Fühler
mit einem Magneten (7), der gemäß der
Drehung der Welle dreht, und einem magnetischen Erfassungselement
(8), der einen magnetischen Fluss erfasst, der von dem
Magneten erzeugt wurde, und ein den Fühler haltendes Teil
(9), das den Fühler hält. Der Fühler
erfasst den Öffnungsgrad des Ventils ausgehend von einer Änderung
der Dichte des Magnetflusses, der durch das Element durchtritt. Eines
der Bauteile aus dem Getriebe und dem das Getriebe haltenden Teil
und eines der Bauteile aus dem Fühler und dem den Fühler
haltenden Teil sind getrennt an der Welle befestigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 028809
A [0004, 0006]
- - JP 68378 A [0004, 0006]
- - JP 124933 A [0005, 0006]