DE19740204B4

DE19740204B4 - Drosselvorrichtung für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE19740204B4
Application number: DE1997140204
Authority: DE
Inventors: Yoshikatsu Hitachioota Hashimoto; Shigeo Hitachinaka Tamaki; Shigeru Hitachinaka Tokumoto; Hitoshi Miwa
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Car Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd; Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1997-09-12
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2017-09-13
Also published as: DE19740204A1

Abstract

Drosselvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, mit
– einer drehbaren Drosselklappe (24), die auf einer Drosselklappenwelle (18) befestigt ist,
– einem Motor (12) zum Öffnen und Schließen der Drosselklappe (24), wobei die Drosselklappenwelle (18) durch ein Drehmoment des Motors (12) angetrieben wird, das über einen Untersetzungsgetriebemechanismus (9, 10, 11) derart übertragen wird, daß die Drosselklappenwelle (18) vom Motor (12) in Öffnungs- und Schließrichtung der Drosselklappe (24) gedreht werden kann, und
– einem Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus zum Einstellen eines Anfangsöffnungsgrades der Drosselklappe (24), der aufweist:
– ein Kopplungsglied (42, 70), das in einem Öffnungsbereich der Drosselklappe (24), der größer als der Anfangsöffnungsgrad ist, zusammen mit der Drosselklappenwelle (18) dreht,
– einen ersten Anschlag (6), der die Drehung des Kopplungsglieds (42, 70) in Schließrichtung über die dem Anfangsöffnungsgrad entsprechende Stellung hinaus begrenzt,
– eine Eingriffseinrichtung (3, 3', 38), die drehfest auf der Drosselklappenwelle (18) gelagert ist, und
– eine...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drosselvorrichtung für Verbrennungsmotoren, die eine Öffnungsgradsteuerung für eine elektrisch betätigte Drosselklappe des Verbrennungsmotors ausführen kann, und insbesondere eine derartige Drosselvorrichtung für Verbrennungsmotoren, die einen Mechanismus besitzt, der den Anfangsöffnungsgrad der Drosselklappe größer als den der vollständig geschlossenen Stellung entsprechenden Öffnungsgrad einstellt, wenn der Zündschlüsselschalter geöffnet wird.

In herkömmlichen Vorrichtungen zum Steuern einer elektrisch betätigten Drosselklappe, in denen die Drosselklappe eines Verbrennungsmotors durch ein elektrisches Betätigungselement angetrieben und gesteuert wird, ist vorgeschlagen worden, den Anfangsöffnungsgrad der Drosselklappe (der im folgenden auch als "Drosselklappenanfangsöffnungsgrad" bezeichnet wird), dann, wenn der Zündschlüsselschalter geöffnet wird, d.h. wenn an den Motor des Drosselklappenbetätigungselements kein Strom geliefert wird, auf einen Wert einzustellen, der größer als der der vollständig geschlossenen Stellung entsprechende Öffnungsgrad ist, welcher einem Öffnungsgrad für den normalen Leerlaufbetrieb am Ende des Anwärmbetriebs entspricht.

Einer der Gründe, weshalb der Anfangsöffnungsgrad so eingestellt wird, besteht darin, daß ein Luftmassenstrom, der für den Verbrennungsvorgang während des Anwärmbetriebs des Verbrennungsmotors in einem kalten Klima erforderlich ist, sichergestellt werden muß. Ferner wird während des Leerlaufbetriebs eine Steuerung in der Weise ausgeführt, daß der Öffnungsgrad der Drosselklappe abhängig vom Fortschritt des Anwärmbetriebs ausgehend vom Anfangsöffnungsgrad allmählich auf denjenigen der vollständig geschlossenen Stellung, die einer Öffnung für den normalen Leerlaufbetrieb entspricht, reduziert wird.

Weitere Gründe, weshalb der Anfangsöffnungsgrad so festgelegt ist, sind die Sicherstellung einer mechanischen Kopplung des Fahrpedals mit der Drosselklappe, die einen Notlaufbetrieb bei fehlerhaftem Drosselklappensteuersystem ermöglicht, die Sicherstellung eines vorgegebenen Luftmassenstroms zum Verhindern eines möglichen Abwürgens des Motors sowie die Verhinderung eines Anhaftens der Drosselklappe an der Innenwand des Drosselklappenkörpers etwa durch anhaftendes Material oder durch Eispartikel, die in der Luft enthalten sind.

Beispielsweise ist es aus der JP 2-500677-A bekannt, eine Rückstellfeder, die als erste Zwangseinrichtung dient, die eine Drosselklappe in Schließrichtung zwingt, sowie eine Widerstandsfeder zu verwenden, die als zweite Zwangseinrichtung oder als für die Festlegung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder dient, die die Drosselklappe entgegen der Kraft der Rückstellfeder in Öffnungsrichtung zwingt, wobei die Federkraft der Widerstandsfeder in der dem Anfangsöffnungsgrad entsprechenden Drosselklappenstellung größer als die Federkraft der Rückstellfeder gesetzt ist und wobei während des Öffnens des Zündschlüsselschalters ein freies Ende der Widerstandsfeder durch einen Anschlag an der dem Anfangsöffnungsgrad der Drosselklappe entsprechenden Position angehalten wird, um den Drosselklappenanfangsöffnungsgrad beizubehalten.

Weiterhin ist aus der JP 3-271528-A eine Struktur bekannt, bei der eine Hülse, die sowohl als ein Tragelement als auch als eines der konstitutiven Elemente eines Entlastungshebels dient, an einem Vorsprung an einer Seite eines Drosselklappenkörpers angebracht ist, an der ein Ende einer Drosselklappenwelle unterstützt ist, um so eine ungehemmte Bewegung in Drehrichtung der Drosselklappenwelle zu ermöglichen, wobei der Entlastungshebel durch eine Rückstellfeder, die als erste Zwangseinrichtung dient, in Schließrichtung der Drosselklappe gezwungen wird und wobei an der Drosselklappenwelle ein Drosselklappenhebel befestigt ist. Der Entlastungshebel gelangt dann durch die Federkraft der Rückstellfeder mit dem Drosselklappenhebel in Eingriff; wenn an den Motor kein Strom geliefert wird, wird die Drosselklappe aufgrund des Eingriffs des Entlastungshebels mit dem Drosselklappenhebel und aufgrund der Federkraft der Rückstellfeder bis in eine vorgegebene Stellung bewegt, in der der Öffnungsgrad der Drosselklappe größer als derjenige der vollständig geschlossenen Stellung ist, und dort durch ein Anschlagelement gehalten; in dieser vorgegebenen Stellung wird der Drosselklappenhebel in Öffnungsrichtung der Drosselklappe gezwungen, wozu eine zweite Zwangseinrichtung verwendet wird, die den Drosselklappenanfangsöffnungsgrad aufrechterhält.

Weiterhin ist aus der JP 4-203219-A eine Struktur bekannt, bei der an einem Ende einer Drosselklappenwelle ein Hebel so befestigt ist, daß er diese schneidet, eine als erste Zwangseinrichtung dienende Rückstellfeder auf ein Ende des Hebels in Schließrichtung der Drosselklappe eine Zwangskraft ausübt und eine zweite Zwangseinrichtung auf das andere Ende des Hebels im Bereich der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe eine Zwangskraft in Öffnungsrichtung ausübt, wobei die Zwangskraft der zweiten Zwangseinrichtung größer als die Zwangskraft der ersten Zwangseinrichtung gesetzt ist, wenn der Drosselklappenöffnungsgrad kleiner als ein vorgegebener Öffnungsgrad, d.h. kleiner als der Drosselklappenanfangsöffnungsgrad, ist, um dadurch den Drosselklappenanfangsöffnungsgrad aufrechtzuerhalten.

In diesen herkömmlichen Beispielen werden Steuerungen des Drosselklappenöffnungsgrades durch Antriebssteuerungen der Motoren der Betätigungselemente auf der Grundlage von Steuersignalen ausgeführt, die von den Steuersystemen geliefert werden. Wenn der Drosselklappenöffnungsgrad auf einen Wert unterhalb des Drosselklappenanfangsöffnungsgrades reduziert werden soll, wird der Drosselklappenmotor angetrieben, um die Drosselklappe entgegen der Vorbelastungskraft der zweiten Zwangseinrichtung in Schließrichtung zu bewegen.

Bei diesen Typen von Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismen, wie sie etwa aus der JP 3-271528-A bekannt sind, wird, da der Entlastungshebel, der mit dem Entlastungshebel in Eingriff befindliche Drosselklappenhebel, die erste und die zweite Zwangseinrichtung sowie die Anschlageinrichtung an einem Ende der Drosselklappenwelle angeordnet sind, eine kompakte Anordnung dieser Teile erreicht. In dieser bekannten Struktur ist jedoch die ein Element des Entlastungshebels bildende und als Tragelement dienende Hülse auf den an der Seitenwand des Drosselklap penkörpers ausgebildeten Vorsprung aufgesetzt, weshalb die Hülse, wenn sie der Drehung der Drosselklappenwelle während der Steuerung des Drosselklappenöffnungsgrades folgt, um den äußeren Umfang des Vorsprungs gleitet, wobei zwischen der Hülse und dem Vorsprung eine Reibungskraft erzeugt wird, die soweit wie möglich reduziert werden muß, da diese Reibungskraft für die Rückstellfeder und für den Motorantrieb als Last wirkt.

Wenn im Zusammenhang mit der kompakten Anordnung der Teile des Drosselklappenanfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus ein sogenannter Notlaufbetrieb-Mechanismus vorgesehen ist, der im Fall einer Fehlfunktion von Schaltungen und/oder Betätigungselementen der Drosselklappensteuereinheit eines elektrisch gesteuerten Drosselklappensystems oder eines elektrischen Drosselklappensteuersystems eine mechanische Betätigung ermöglicht, indem er das Fahrpedal mit der Drosselklappe mechanisch koppelt, ist auch eine kompakte Anordnung der Teile des Notlaufbetrieb-Mechanismus wünschenswert.

Da bei diesem Notlaufbetrieb-Mechanismus die Drosselklappenwelle während eines störungsfreien und stationären Fahrbetriebs durch einen Motor angetrieben und gesteuert wird, gelangt der Fahrpedalhebel für die mechanische Steuerung mit dem Drosselklappenhebel, der mit der Drosselklappenwelle direkt verbunden ist, niemals in Kontakt, wenn das Fahrpedal niedergedrückt wird. Während einer Traktionssteuerung wie etwa einer Steuerung zum Verhindern eines Durchdrehens der Antriebsräder wird jedoch der Drosselklappenhebel relativ zum Fahrpedalhebel plötzlich zurückgestellt, mit der Folge, daß der Drosselklappenhebel mit dem Fahrpedalhebel in Eingriff gelangt, wodurch ein Rückprall erzeugt wird, der auf den Fahrpedalhebel eine Rückstellkraft ausübt, was eines der zu lösenden Probleme gewesen ist.

Weiterhin sind ein erstes Drosselklappenwellen-Drehmoment T1, das durch die Rückstellfeder erzeugt wird, die als erste Zwangseinrichtung dient, die die Drosselklappe in Schließrichtung zwingt, und ein weiteres Drosselklappenwellen-Drehmoment T2, das durch die für die Festlegung des Anfangsöffnungsgrades verwendete und als zweite Zwangseinrichtung dienende Feder, die die Drosselklappe in Öffnungsrichtung zwingt, erzeugt wird, im allgemeinen so bemessen, daß die beiden folgenden Ungleichungen erfüllt sind, um eine vorgegebene Spanne in der Stellung des Drosselklappenanfangsöffnungsgrades beizubehalten: T1 > Mf·Ge + Vf T2 > Mf·Ge + Vfwobei Mf das Reibungsdrehmoment bei stillstehendem Motor ist, Ge das Untersetzungsverhältnis ist und Vf das Drehmoment ist, das an die Drosselklappenwelle angelegt werden muß, um die Drosselklappe zu öffnen.

Aus der JP 2-500677-A und aus der JP 4-203219-A ist bekannt, daß unterhalb eines vorgegebenen Drosselklappenöffnungsgrades im Bereich der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe die Beziehung T1 < T2 gilt. Andererseits ist aus der JP 3-271528-A bekannt, eine Beziehung T1 > T2 zuzulassen, weil die Federkraft der als erste Zwangseinrichtung dienenden Rückstellfeder von der Anschlageinrichtung für den Anfangsöffnungsgrad aufgenommen wird und das Drosselklappenwellen-Drehmoment T2 in der Stellung des Drosselklappenanfangsöffnungsgrades ohne Beschränkung durch das Drosselklappenwellen-Drehmoment T1 eingestellt werden kann. In jedem Fall sind die erste und die zweite Zwangseinrichtung auf der Grundlage der beiden obigen Ungleichungen dimensioniert.

Da T1 ein Wellendrehmoment ist, das die Drosselklappe in Schließrichtung zwingt, die im folgenden als positive Richtung angenommen wird, und da T2 ein Wellendrehmoment ist, das die Drosselklappe in Öffnungsrichtung zwingt, die im folgenden als negative Richtung angenommen wird, wird, wie oben erläutert worden ist, eine Wellendrehmoment-Stufendifferenz T1 – (–T2) zwischen den Drosselklappenwellen-Drehmomenten der ersten bzw. der zweiten Zwangseinrichtung erzeugt, die sich am Referenzpunkt des Drosselklappenanfangsöffnungsgrades plötzlich ändern. Da die Steuerung des Drosselklappenöffnungsgrades um so schwieriger ist, je größer die Wellendrehmoment-Stufendifferenz ist, wird die Wellendrehmoment-Stufendifferenz vorzugsweise minimal gemacht, um die Genauigkeit der Drosselklappensteuerung zu erhöhen.

Die DE 39 08 596 C2 zeigt eine lineare Anordnung einer Drosselklappenvorrichtung, bei der ein mit der Drosselklappenwelle verbundenes Stellelement durch einen Stellmotor entgegen der Rückstellkraft einer Feder, die mit einem Zwischenelement verbunden ist, angetrieben wird. Das Zwischenelement ist über ein weiteres Federelement mit einem Gehäuseabschnitt verbunden, wobei das sich in Schließrichtung der Drosselklappenwelle bewegende Zwischenstück durch einen Ruhestellungsanschlag gestoppt wird. Auf diese Weise können die auf das Stellelement einwirkenden Federkräfte unabhängig voneinander gewählt werden.

Die DE 44 30 510 zeigt eine Drosselvorrichtung für ein Verbrennungsmotor, der eine Ausfallvorrichtung beinhaltet, die einen Ausfallhebel 50 und ein Drosselhebel 28 umfaßt, die jeweils über ein Federelement mit dem Gehäuse verbunden sind. Die durch einen reversiblen E-Motor angetriebene Drosselklappe kann bei Ausfall des Motors durch den Ausfallmechanismus in eine Stellung gebracht werden, die zwischen der vollständig geschlossenen Position und der maximalen Öffnungsposition der Drosselklappe liegt.

Die DE 41 41 104 C2 zeigt eine Vorrichtung zur Verstellung einer Drosselklappe, die ein Stellglied, ein Stellelement, ein Kopplungsglied und drei Federelemente umfaßt. Das Stellelement ist in Schließrichtung der Drosselklappe durch eine Rückstellfeder vorgespannt und in Öffnungsrichtung der Drosselklappe vom Stellglied mitnehmbar, wobei das Stellglied in Schließrichtung der Drosselklappe durch eine zweite Rückstellfeder vorgespannt ist und in Öffnungsrichtung bis in eine definierte Notlaufstellung durch eine dritte Rückstellfeder vorgespannt ist. Das Stellglied ist über das Kopplungsglied mit der zweiten Rückstellfeder verbunden, wobei das Kopplungsglied das Stellglied nur in Schließrichtung bis zu einem Notlaufanschlag bewegt, so daß die zweite Rückstellfeder im Bereich zwischen Minimalposition und Notlaufposition unwirksam ist.

Die DE 40 11 182 zeigt eine Drosselvorrichtung für Verbrennungsmotoren mit einem Einstellmechanismus, der ein Stellteil, eine Eingreifeinrichtung, eine erste Feder, die das Stellteil in Schließrichtung der Drosselklappe dreht, wobei das Stellteil mit der Eingreifeinrichtung in Eingriff gelangen kann sowie eine zweite Feder, die eine Öffnungskraft für die Drosselklappe erzeugt, aufweist. Die Steuerung des Öffnungsgrads der Drosselklappe erfolgt durch einen Elektromotor, der über den Mitnehmer und den radialen Zapfen entgegen der Federkraft der zweiten Feder wirkt, um die Drosselklappe zu schließen. Das Öffnen der Drosselklappe erfolgt durch die Öffnungskraft der zweiten Feder.

Die Aufgabe der vorliegenden Patentanmeldung ist es, eine möglichst kompakte Drosselvorrichtung mit einem Anfangsöffnungsgrad für die Drosselklappe zu schaffen, in der Reibungsverluste und das benötigte Drehmoment des Elektromotors vermindert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Drosselvorrichtung für Verbrennungsmotoren, die die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche sind auf zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.

Erfindungsgemäß ist das Kopplungsglied drehbar auf einer drehfest auf der Drosselklappenwelle angeordneten Hülse angeordnet. Auf diese Weise kann einerseits eine kompakte Bauweise der gesamten Drosselvorrichtung erzielt werden, andererseits wird die Reibung zwischen den beteiligten Komponenten, d.h. zwischen dem Kopplungsglied und der Eingriffseinrichtung auf ein Minimum begrenzt. Diese konstruktive Ausgestaltung steht dabei in besonderer kombinativer Wechselbeziehung mit dem weiteren Merkmal, daß im Öffnungsbereich oberhalb des Anfangsöffnungsgrades der Drosselklap pe (d.h. im Hauptarbeitsbereich der Vorrichtung) die Eingriffseinrichtung und das Kopplungsglied gemeinsam miteinander drehen, da sich dann das Kopplungsglied mit der Eingriffseinrichtung in Eingriff befindet. Die Kombination dieser beiden Merkmale ergibt einen nahezu reibungsfreien und daher äußerst verschleißarmen Mechanismus.

Durch Steigern der Rationalisierung in bezug auf die Anbringung des Drosselklappenanfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus können zudem mehrere Vorteile, wie etwa die Verringerung von den Mechanismen inhärenten Reibungskräften und die Verbesserung der Eigenschaften der Zwangseinrichtungen, beispielsweise eine Verbesserung der Federeigenschaften wie etwa der einer Rückstellfeder gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen, erhalten werden, wodurch die Antriebslast für ein Drosselklappenbetätigungselement reduziert wird, der Drosselklappensteuerbetrieb stabilisiert wird und Montagearbeiten der Teile verbessert und vereinfacht werden.

Dementsprechend ist bei einer bevorzugten Ausführungsform eines der Federelemente um die Drosselklappenwelle herum und zwischen der Eingriffseinrichtung und dem Kopplungsglied angeordnet. Durch Anordnung des Anfangsöffnungsgrads-Einstellmechanismus und dem Untersetzungsgetriebe auf der selben Endabschnittsseite der Drosselklappenwelle läßt sich eine besonders kompakte Anordnung realisieren, die bei Montagearbeiten in einfacher Weise zugänglich ist.

Bei der erfindungsgemäßen Drosselvorrichtung läßt sich eine verringerte Reibung in Kombination mit einer besonders kompakten Anordnung realisieren, indem ein Hülsenabschnitt des Kopplungsglieds auf der drehfest mit der Drosselklappenwelle verbundenen Hülse angeordnet wird.

Bei der erfindungsgemäßen Drosselvorrichtung wird in einem Zustand, in dem der Zündschlüsselschalter geöffnet ist, d.h. in dem an den Motor der Drosselklappe kein Strom geliefert wird, auf die Drosselklappenwelle über das Kopplungsglied und die Eingriffseinrichtung, die an der Drosselklappenwelle befestigt ist, eine von der Zwangseinrichtung ausgeübte Schließkraft ausgeübt, wobei das Kopplungsglied an der Position, die dem Drosselklappenanfangsöffnungsgrad entspricht, durch den ersten Anschlag angehalten wird. Ferner wird durch Ausüben der Drosselklappenöffnungskraft der Zwangseinrichtung auf die Drosselklappenwelle die Drosselklappe in der dem Anfangsöffnungsgrad entsprechenden Stellung gehalten, die einem Öffnungsgrad entspricht, der größer als derjenige der vollständig geschlossenen Stellung ist.

Wenn der Öffnungsgrad der Drosselklappe im Bereich oberhalb des Drosselklappenöffnungsgrades durch den Motor gesteuert wird, wird das Kopplungsglied normalerweise zusammen mit der Drosselklappenwelle unter der Bedingung betrieben, daß das Kopplungsglied von der Drosselklappenwelle gehalten wird, so daß zwischen der Drosselklappenwelle und dem Kopplungsglied im wesentlichen keine Reibung erzeugt wird. Aus diesem Grund kann eine Federbelastungskraft der Zwangseinrichtung begrenzt werden, mit dem Ergebnis, daß ein erforderliches Drosselklappenwellen-Drehmoment T1 reduziert werden kann und somit die Antriebslast des Motors verringert werden kann. Ferner kann auch die Wellendrehmoment-Stufendifferenz T1 – (–T2) zwischen den zwei Drosselklap penwellen-Drehmomenten, die über die Referenzposition des Drosselklappenanfangsöffnungsgrades hinweg erzeugt wird, ebenfalls reduziert werden, so daß die Stabilität der Drosselklappenantriebssteuerung verbessert wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Drosselvorrichtung für Verbrennungsmotoren versehen sein mit einem Motor, der eine Drosselklappenwelle antreibt, um eine Öffnungs- und Schließsteuerung einer Drosselklappe auszuführen, einem Einstellmechanismus für die vollständig geschlossene Stellung der Drosselklappe, und einem Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus, der einen Anfangsöffnungsgrad der Drosselklappe, der größer als derjenige der vollständig geschlossenen Stellung ist, beibehält, wenn an den Motor kein Strom geliefert wird, wobei der Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus einen Drosselklappenhebel, einen Rückstellhebel, eine erste Zwangseinrichtung (Federelement), eine zweite Zwangseinrichtung (Federelement), eine erste Hülse und eine zweite Hülse enthält und der Drosselklappenhebel und die erste Hülse auf ein Ende der Drosselklappenwelle aufgeschoben und daran durch die axiale Klemmkraft einer Mutter befestigt sind, wobei die zweite Hülse, die einteilig mit dem Rückstellhebel ausgebildet ist, in die erste Hülse eingepaßt ist, so daß eine relative Drehung zwischen den Hülsen möglich ist, und durch die erste Zwangseinrichtung in Schließrichtung der Drosselklappe in die dem Anfangsöffnungsgrad entsprechende Stellung gezwungen wird, wobei der Rückstellhebel durch die Zwangskraft mit dem Drosselklappenhebel in Eingriff gebracht wird und wobei auf die Drosselklappenwelle durch die zweite Zwangseinrichtung eine Öffnungskraft aus geübt wird, um den Anfangsöffnungsgrad der Drosselklappe in der Nähe der vollständig geschlossenen Stellung zu halten.

Bei der obigen Konstruktion wird in dem Zustand, in dem der Zündschlüsselschalter geöffnet ist, d.h. in dem an den Motor der Drosselklappe kein Strom geliefert wird, auf die Drosselklappe über den Eingriff des Rückstellhebels und des Drosselklappenhebels durch die erste Zwangseinrichtung eine Schließkraft ausgeübt, wobei der Rückstellhebel und dessen zweite Hülse durch den Anschlag in der dem Drosselklappenanfangsöffnungsgrad entsprechenden Stellung anschlagen; durch Ausüben der Drosselklappenöffnungskraft der zweiten Zwangseinrichtung auf die Drosselklappenwelle wird die Drosselklappe in der dem Anfangsöffnungsgrad entsprechenden Stellung gehalten, die einem Öffnungsgrad entspricht, der größer als derjenige der vollständig geschlossenen Stellung ist.

Wenn der Öffnungsgrad der Drosselklappe im Bereich oberhalb des Drosselklappenanfangsöffnungsgrades durch den Motor gesteuert wird, wird die zweite Hülse mit dem Rückstellhebel normalerweise zusammen mit der Drosselklappenwelle betätigt, wobei die zweite Hülse mit dem Rückstellhebel von der Drosselklappenwelle, genauer von der ersten Hülse, gehalten wird, so daß zwischen der ersten Hülse und der zweiten Hülse im wesentlichen keine Reibung erzeugt wird. Aus diesem Grund kann eine Federbelastungskraft der ersten Zwangseinrichtung begrenzt werden, mit dem Ergebnis, daß ein erforderliches Drosselklappenwellen-Drehmoment T1 reduziert werden kann, wodurch die Antriebslast des Motors abgesenkt wird. Weiterhin kann die Wellendrehmoment-Stufendifferenz T1 – (–T2) zwischen den beiden Drosselklappenwellen- Drehmomenten, die über der Referenzposition des Drosselklappenanfangsöffnungsgrades erzeugt wird, reduziert werden, wodurch die Stabilität der Drosselklappenantriebssteuerung verbessert wird. Das heißt, daß die obigen Funktionen und Vorteile im wesentlichen die gleichen sind.

Weiterhin sind bei der Drosselvorrichtung Teile, die zum Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus gehören, in der Weise angeordnet, daß die erste Hülse, die zweite Hülse mit dem Rückstellhebel, der Drosselklappenhebel und gegebenenfalls Abstandhalter nacheinander auf ein Ende der Drosselklappenwelle aufgeschoben und mittels einer Mutter festgeklemmt werden können, wodurch die Montagearbeit für diese Teile vereinfacht wird.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Drosselvorrichtung für Verbrennungsmotoren kann versehen sein mit einer Rückstellfeder, die die Drosselklappe in Schließrichtung zwingt und bei nicht mit Strom versorgtem Motor eine Rückstellung der Drosselklappe in eine einem Anfangsöffnungsgrad entsprechende Stellung bewirkt, der größer als derjenige einer vollständig geschlossenen Stellung ist, und einer Feder, die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendet wird, die bei nicht mit Strom versorgtem Motor die Drosselklappe im Bereich der vollständig geschlossenen Stellung in Öffnungsrichtung zwingt, um den Anfangsöffnungsgrad beizubehalten, und die in einer in Axialrichtung der Drosselklappenwelle zweigeteilten Federhalterung angeordnet ist, wobei die Federhalterung zwei Federaufnahmeräume, wovon sich durch Teilung einer innerhalb und der andere außerhalb befindet, und mehrere Ausschnitte aufweist, die den Enden der jeweiligen Federn, die in den jeweiligen un terteilten Räumen aufgenommen sind, ermöglichen, aus der Federhalterung herausgeführt zu werden, um mit vorgegebenen Elementen in Verbindung zu sein, und entweder die Rückstellfeder oder die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder im Außenraum der Federhalterung aufgenommen ist und die jeweils andere im Innenraum der Federhalterung aufgenommen ist.

Wenn bei der obigen Konstruktion die Rückstellfeder und die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder durch Torsionsfedern wie etwa Schraubenfedern gebildet sind, wird sowohl eine kompakte Anordnung der Teile erzielt als auch eine gegenseitige Störung der beiden Federn vermieden.

Wenn die Rückstellfeder innerhalb der Federhalterung angeordnet ist und die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder außerhalb der Federhalterung angeordnet ist, kann die Federkennlinie der Rückstellfeder, die durch die auf, der Ordinate aufgetragene Federbelastung und durch den auf der Abszisse aufgetragenen Drosselklappenöffnungsgrad definiert ist, soweit wie möglich abgeflacht werden, da die Federkonstante einer in der Federhalterung angeordneten Feder wegen des kleinen Durchmessers der Schraubenfeder reduziert werden kann. Im Ergebnis kann die Belastung des Betätigungselements zum Antreiben der Drosselklappe reduziert werden.

Eine weitere Drosselvorrichtung für Verbrennungsmotoren kann versehen sein mit einer an einer Seitenwand des Drosselklappenkörpers auf seiten des Untersetzungsgetriebes angeordneten Schraube, die für die Einstellung des Öffnungs grades im Leerlaufbetrieb verwendet wird und als Anschlag im Einstellmechanismus für die vollständig geschlossene Stellung dient, und einer an einer Seitenwand des Drosselklappenkörpers angeordneten weiteren Schraube, die für die Einstellung des Anfangsöffnungsgrades verwendet wird und als Anschlag in dem Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus dient. Bei der obigen Konstruktion, bei der die Schraube, mit der der Öffnungsgrad für den Leerlaufbetrieb eingestellt wird, als Anschlag im Einstellmechanismus für die vollständig geschlossene Stellung dient, und bei der die Schraube, mit der der Anfangsöffnungsgrad eingestellt wird, als Anschlag im Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus dient, können die jeweiligen Öffnungsgrade beliebig eingestellt werden, weiterhin ist die an der Drosselklappenwelle zwischen dem Anschlag und dem Untersetzungsgetriebe erzeugte Torsionskraft geringer, da der Anschlag im Einstellmechanismus für die vollständig geschlossene Stellung auf derjenigen Seite angeordnet ist, auf der der Untersetzungsgetriebemechanismus vorgesehen ist, so daß der Abstand zwischen der Position des Untersetzungsgetriebes, an der ein Drehmoment für die Drosselklappenwelle anliegt, und dem Anschlag, der die vollständig geschlossene Stellung definiert, verkürzt ist.

Wenn ein an der Drosselklappenwelle im Untersetzungsgetriebemechanismus befestigtes Zahnradelement durch ein Zahnradsegment gebildet ist, kann die zum Einstellen des Öffnungsgrades für den Leerlaufbetrieb verwendete Schraube, die als Anschlag im Einstellmechanismus für die vollständig geschlossene Position dient, so angeordnet sein, daß sie an eine Seite des Zahnradsegments angrenzt, so daß das Zahn radsegment als Anschlageingriffelement auf seiten der Drosselklappe dienen kann.

Eine weitere Ausführungsform der Drosselvorrichtung für Verbrennungsmotoren kann versehen sein mit einem ersten Anschlag zum Festlegen der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe, einem Hebel (A), der an einem Ende der Drosselklappenwelle in der Weise angebracht ist, daß er sich relativ zur Drosselklappenwelle drehen kann, (der dem Kopplungsglied der Drosselvorrichtung bzw. der Hülse mit Rückstellhebel der Drosselvorrichtung entspricht), einer Rückstellfeder, die den Hebel (A) in Schließrichtung der Drosselklappe zwingt, einem Hebel (B), der am Ende der Drosselklappenwelle befestigt ist und mit dem Hebel (A) durch die Federkraft der Rückstellfeder in Eingriff gelangen kann, (der dem Eingriffelement bzw. der Drosselvorrichtung bzw. dem Drosselklappenhebel der Drosselvorrichtung entspricht) einem zweiten Anschlag, der eine dem Anfangsöffnungsgrad der Drosselklappe entsprechende Stellung festlegt, wenn an den Motor kein Strom geliefert wird, wobei der Anfangsöffnungsgrad größer als der Öffnungsgrad der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe ist, wobei der zweite Anschlag verhindert, daß sich der Hebel (A) aus der dem Anfangsöffnungsgrad entsprechenden Stellung in Schließrichtung dreht, einer Feder, die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendet wird und für die Drosselklappenwelle eine Öffnungskraft erzeugt, mit der der Anfangsöffnungsgrad beibehalten wird, einer Fahrpedalwelle, die an einer zur Drosselklappenwelle versetzten Position angeordnet ist und mit einem Fahrpedal mechanisch verriegelt werden kann, und einem Hebel (C), der in einem Notlaufbetrieb als Fahrpedalhebel dient und sich einteilig mit der Fahrpedalwelle dreht und mit dem Hebel (A) in Eingriff gelangen kann, wenn das Fahrpedal über einen vorgegebenen Drehwinkel hinaus bewegt wird, wodurch mit dem Fahrpedal die mechanisch gekoppelte Betätigung aktiviert wird, wenn der Motor aufgrund einer Fehlfunktion des elektrischen Drosselklappensteuersystems nicht arbeiten kann.

Bei dieser Konstruktion können die Einstellung des Drosselklappenanfangsöffnungsgrades und die elektrische Steuerung der Drosselklappe ausgeführt werden, darüber hinaus kann bei ausgefallenem Drosselklappenmotor der folgende Notlaufbetrieb ausgeführt werden:
Wenn der Drosselklappenmotor ausgefallen ist und das Fahrpedal entgegen der Federkraft der Rückstellfeder niedergedrückt wird, um die Fahrpedalwelle in eine vorgegebene Drehwinkelstellung zu drehen, gelangt der Hebel C mit dem an der Drosselklappenwelle befestigten Hebel A in Eingriff. Dadurch wird der Hebel A in Öffnungsrichtung der Drosselklappe gedreht, wobei der an der Drosselklappenwelle befestigte Hebel B dem Hebel A aufgrund der Federkraft in Öffnungsrichtung, die durch die für die Bestimmung des Drosselklappenanfangsöffnungsgrades verwendete Feder erzeugt wird, folgt, um die Drosselklappe zu öffnen.

Dadurch wird ein Notlaufbetrieb ausgeführt. Ferner können Teile der für den Drosselklappenanfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus bzw. für den Notlaufbetrieb-Mechanismus verwendeten Hebel und Federn hierfür gemeinsam verwendet werden, so daß eine kompakte und rationelle Anordnung bzw. Verwendung von Teilen erzielt werden kann.

Wenn die Drosselvorrichtung normal arbeitet und elektrisch gesteuert wirr und wenn eine Traktionssteuerung aktiviert ist, kann der Hebel A mit dem Hebel C in Eingriff gelangen, insbesondere dann, wenn der Fahrer das Fahrpedal bei Auftreten eines Schlupfs vollständig niederdrückt und als Antwort darauf das Drosselklappensteuersystem eine Drehung der Drosselklappe in Schließrichtung bewirkt. Selbst wenn jedoch ein solcher Eingriff zwischen dem Hebel A und dem Hebel C stattfindet, kann die Drosselklappenwelle in Schließrichtung gedreht werden, wobei der Hebel A unverändert bleibt, so daß ein Notlaufbetrieb-Mechanismus niemals die Betriebseigenschaften der Traktionssteuerung stört.

Eine weitere Ausführungsform der Drosselvorrichtung für Verbrennungsmotoren kann versehen sein mit einem Motor, der als ein Betätigungselement in einem an einer der Seitenwände eines Drosselklappenkörpers der Drosselklappe angeordneten Untersetzungsgetriebemechanismus des Motors, wobei an der gegenüberliegenden Seitenwand des Drosselklappenkörpers ein Gehäuseabschnitt ausgebildet ist, in dem ein Ende der Drosselklappenwelle und eine mit einem Fahrpedal verriegelte Fahrpedalwelle untergebracht sind, und wobei ein Drosselklappenstellungssensor, ein Fahrpedalstellungssensor und der Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus in dem Gehäuseabschnitt angebracht sind und ein die Fahrpedalwelle und den Fahrpedalstellungssensor tragendes Element als Abdeckung des Gehäuseabschnitts dient.

Bei der obigen Konstruktion können zusätzlich zum Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus der Drosselklappenstellungssensor und der Fahrpedalstellungssensor, die für die elektrische Steuerung der Drosselklappe verwendet werden, gemeinsam in einem in der Seitenwand des Drosselklappenkörpers vorgesehenen Gehäuseabschnitts angeordnet werden. Da darüber hinaus die Abdeckung des Gehäuseabschnitts als Tragelement sowohl für die Fahrpedalwelle als auch für den Fahrpedalstellungssensor verwendet wird kann eine rationale Verwendung von Teilen erreicht werden.

Bei der Drosselvorrichtung für Verbrennungsmotoren können der Untersetzungsgetriebemechanismus und der Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus auf einer Seite eines Drosselklappenkörpers der Drosselklappe angeordnet sein.

Ein Mechanismus mit einem mechanischen Gleitabschnitt, beispielsweise ein Gleitabschnitt aus intermetallischen Elementen wie etwa der Untersetzungsgetriebemechanismus, wird mit hoher Wahrscheinlichkeit Abriebpulver erzeugen. In der obigen Konstruktion können der Untersetzungsgetriebemechanismus und der Drosselklappenstellungssensor über den Drosselklappenkörper in gegenseitigem Abstand angeordnet sein, weil mit dieser Konstruktion der beabstandeten Anordnung ein Eindringen der Abriebpulver in den Drosselklappenstellungssensor verhindert wird und somit eine Verschlechterung der Betriebseigenschaften des Drosselklappenstellungssensors vermieden wird.

Da weiterhin sowohl der Untersetzungsgetriebe-Mechanismus als auch der Drosselklappenanfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus gemeinsam im Gehäuse in der Nähe des Drosselklappenmotors angeordnet sind, können eine gemeinsame Anordnung der Teile und eine Größenverringerung der gesamten Drosselvorrichtung erzielt werden. Darüber hinaus kann der Drosselklappenstellungssensor so beschaffen sein, daß er soweit wie möglich in der Mitte des Drosselklappenkörpers oder auf derselben Seite wie der Untersetzungsgetriebemechanismus angeordnet ist, mit dem Ergebnis, daß Einflüsse aufgrund einer Auslenkung oder Biegung der Drosselklappenwelle beseitigt werden und Schwankungen der Ausgangskennlinie des Drosselklappenpositionssensors begrenzt werden können.

Bei einer Ausführungsform der Drosselvorrichtung für Verbrennungsmotoren mit einer ersten Zwangseinrichtung, die die Drosselklappe in einem Bereich jenseits eines Drosselklappenöffnungsgrades, der durch den für die Festlegung des Drosselklappenanfangsöffnungsgrades verwendeten Anschlag definiert ist, in Schließrichtung zwingt, und einer zweiten Zwangseinrichtung, die die Drosselklappe in Öffnungsrichtung zwingt, um den Drosselklappenanfangsöffnungsgrad im Bereich der vollständig geschlossenen Stellung beizubehalten, sind unter der Annahme, daß ein Wellendrehmoment in Schließrichtung der Drosselklappe, das durch die erste Zwangseinrichtung an der Position des zum Festlegen des Anfangsöffnungsgrades verwendeten Anschlags erzeugt wird, durch T1 gegeben ist und ein weiteres Wellendrehmoment in Öffnungsrichtung der Drosselklappe, das durch die zweite Zwangseinrichtung an der Position des Anschlags, der für die Festlegung des Anfangsöffnungsgrades verwendet wird, erzeugt wird, durch T2 gegeben ist, die folgenden Ungleichungen erfüllt: T1 ≥ Mf·Ge + Vf T2 ≤ Mf·Ge + Vf wobei Mf das Reibungsdrehmoment bei stillstehendem Motor ist, Ge das Untersetzungsverhältnis ist und Vf das Drehmoment ist, das an die Drosselklappenwelle angelegt werden muß, um die Drosselklappe zu öffnen.

In der obigen Konstruktion kann durch Minimieren der Drosselklappenwellen-Drehmomentkennlinien T1 und T2 die Stufendifferenz der Drosselklappenwellen-Drehmomente T1 – (–T2) in der Umgebung der dem Drosselklappenanfangsöffnungsgrad entsprechenden Stellung reduziert werden, wodurch eine Stabilisierung der Drosselklappenantriebssteuerung erzielt werden kann. Ferner ist dann, wenn T2 < Mf·Ge + Vf gilt, der Wert von T2 in der dem Anfangsöffnungsgrad entsprechenden Stellung leicht verringert, wie in 16 gezeigt. ist und später erläutert wird, so daß in der dem Anfangsöffnungsgrad entsprechenden Stellung ein Fehler erzeugt wird. Trotz dieses Fehlers kann jedoch dann, wenn der Luftmassenstrom, der bei einem Anlassen in kaltem Klima für eine Verbrennung erforderlich ist, sichergestellt ist, der beabsichtigte Zweck des Anfangsöffnungsgrades erfüllt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung zweckmäßiger Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung;
2 eine Ansicht bei Betrachtung in Richtung des Pfeils A in 1;
3 eine perspektivische Explosionsansicht der ersten Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung;
4A,4B Querschnittsansichten von wesentlichen Abschnitten der ersten Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung;
5 eine Ansicht zur Erläuterung des Funktionsprinzips der Drosselvorrichtung der Erfindung;
6A,6B Ansichten zur Erläuterung von Notlaufbetrieb-Kennlinien, die die erste Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung aufweist;
7 eine Ansicht zur Erläuterung einer Drosselklappenwellen-Drehmomentkennlinie, die auf dem Funktionsprinzip der Erfindung basiert;
8 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung;
9 eine perspektivische Explosionsansicht eines wesentlichen Abschnitts der zweiten Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung;
10A,10B Querschnittsansichten von wesentlichen Abschnitten der zweiten Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung;
11A,11B Querschnittsansichten von wesentlichen Abschnitten einer dritten Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung;
12 eine perspektivische Explosionsansicht eines wesentlichen Abschnitts der dritten Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung;
13 eine perspektivische Explosionsansicht eines wesentlichen Abschnitts einer vierten Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung;
14A,14B Querschnittsansichten von wesentlichen Abschnitten der vierten Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung;
15 eine Querschnittsansicht einer fünften Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung; und
16 eine Ansicht zur Erläuterung einer beispielhaften Drosselklappenwellen-Drehmomentkennlinie, die in der fünften Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung verwendet wird.
1 ist eine vertikale Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung, 2 ist eine Ansicht bei Betrachtung in Richtung des Pfeils A in 1, 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht hiervon und die 4A und 4B sind Querschnittsansichten von wesentlichen Abschnitten hiervon.
In diesen Zeichnungen ist in einem Drosselklappenkörper 15, der beispielsweise durch Aluminiumdruckguß hergestellt ist, eine Ansaugluftleitung oder -bohrung 30 ausgebildet. Ferner verläuft im Drosselklappenkörper 15 eine Drosselklappenwelle 18 quer durch die Ansaugluftleitung 30 und ist durch Lager 28 und 29 unterstützt, die eine freie Drehbewegung ermöglichen. An der Drosselklappenwelle 18 ist eine Drosselklappe 24 befestigt, die den Ansaugluftmassenstrom durch die Ansaugluftleitung 30 steuert. Das Bezugszeichen 26 bezeichnet ein Rohr, das Motorkühlwasser zum Drosselklappenkörper 15 leitet, wodurch der Drosselklappenkörper 15 auf der Temperatur des Motorkühlwassers gehalten wird.
Entweder an der rechten Seitenwand oder an der linken Seitenwand des Drosselklappenkörpers 15, durch die die Drosselklappenwelle 18 verläuft, sind ein Lageraufnahmeabschnitt 15C, der das Lager 29 und eine Dichtung 32 aufnimmt, sowie ein Gehäuseabschnitt 15A, der einen Antriebszahnradsatz für ein elektrisches Drosselklappensteuersystem aufnimmt, einteilig mit dem Drosselklappenkörper 15 ausgebildet, während an der gegenüberliegenden Seite ein weiterer Lageraufnahmeabschnitt 15D, der das Lager 28 und eine Dichtung 31 aufnimmt, sowie ein Gehäuseabschnitt 15B, der einen Notlaufbetrieb-Mechanismus und einen Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus für die Drosselklappe 24 aufnimmt, angeordnet sind.
Der Notlaufbetrieb-Mechanismus ist so beschaffen, daß er einen Notlaufbetrieb des Fahrzeugs mit mechanisch gekoppeltem Fahrpedal ermöglicht, wenn die elektrische Drosselvorrichtung wie etwa ein Betätigungselement und ein Steuersystem hierfür fehlerhaft arbeiten. Der Anfangsöffnungs grad-Einstellmechanismus ist so beschaffen, daß er einen Anfangsöffnungsgrad der Drosselklappe 24 einstellt, wenn ein Zündschlüsselschalter geöffnet wird, d.h. wenn an den Motor 12 kein Strom geliefert wird. Der Anfangsöffnungsgrad der Drosselklappe 24 ist beispielsweise auf 5° (± 0,2°) gesetzt und außerdem größer als der Öffnungsgrad der Drosselklappe ist, der der vollständig geschlossenen Stellung entspricht, bei der ein Luftmassenstrom für den Leerlaufbetrieb sichergestellt ist. Die Konstruktionen des Notlaufbetrieb-Mechanismus bzw. des Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus werden später erläutert. Die Notwendigkeit des Einstellens des Anfangsöffnungsgrades ist jedoch bereits erläutert worden, so daß deren nochmalige Erläuterung weggelassen wird.
Der den Zahnradsatz aufnehmende Gehäuseabschnitt 15A ist durch eine Abdeckung 21 abgedeckt, die durch Schrauben lösbar befestigt ist, wobei im Innenraum 20 des Gehäuseabschnitts 15A Zahnräder 11, 9A, 9B und 10 für ein Drosselklappenantriebssystem untergebracht sind. Andererseits nimmt der gegenüber befindliche Gehäuseabschnitt 15B Fahrpedalhebel 1 und 1', eine Fahrpedalwelle 34 und einen Fahrpedalstellungssensor 13 auf und ist durch eine Abdeckung 22 abgedeckt, die durch Schrauben lösbar befestigt ist.
Die Fahrpedalhebelabdeckung 22 besitzt einen Vorsprung 90, der die Fahrpedalwelle 34 trägt, die über Lager 93 und 94 durch die Fahrpedalabdeckung 22 verläuft, wobei der erste Fahrpedalhebel 1 mit einem Fahrpedalseil-Verbindungsabschnitt 33 an einem Ende der Fahrpedalwelle 34 drehfest angeordnet ist.
Längs des äußeren Umfangs des Vorsprungs 90 ist ein Federhalterelement 91 angebracht. Das andere Ende der Fahrpedalwelle 34 verläuft in die Abdeckung 22 und ist am zweiten Fahrpedalhebel 1', der als Nockenhebel dient, drehfest angeordnet. Die drehfeste Anordnung dieser Hebel 1 und 1' erfolgt durch Festklemmen dieser Hebel zwischen Klemmuttern 35 bzw. 92, die an den beiden Enden der Fahrpedalwelle 34 angeordnet sind, einerseits und Stufenabschnitten, die an der Fahrpedalwelle 34 ausgebildet sind, andererseits.
Längs des äußeren Umfangs des Federunterstützungselements 91 ist eine Fahrpedal-Rückstellfeder 8, die durch eine schraubenförmige Torsionsfeder gebildet ist, angebracht. Ein Ende der Rückstellfeder 8 ist mit der Seite des ersten Fahrpedalhebels 1 verbunden, während ihr anderes Ende mit der Seite der Abdeckung 22 verbunden ist, so daß die Rückstellfeder 8 die Fahrpedalwelle 34 und die Fahrpedalhebel 1 und 1' in Schließrichtung zwingt. Wenn das Fahrpedal niedergedrückt wird, werden die Fahrpedalhebel 1 und 1' über einen Draht 44 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 8 in Öffnungsrichtung gedreht.
Wenn jedoch die Drosselklappenwelle 18 durch den Motor 12 gedreht wird, übertragen die nockenförmigen Fahrpedalhebel 1 und 1' an die Drosselklappenwelle 18 niemals eine Antriebskraft. Das Bezugszeichen 95 bezeichnet ein Dichtungselement.
An einem Teil der Seitenwände des Drosselklappenkörpers 15, in den Zeichnungen im unteren Teil, ist ein im wesentlichen parallel zur Drosselklappenwelle 18 Motorgehäuseab schnitt 15E vorgesehen, der den als Betätigungselement für die elektrische Drosselklappenbetätigung dienenden Motor 12 aufnimmt. Für den Motor 12 werden etwa ein Gleichstrommotor oder ein Schrittmotor verwendet.
Die innere Umfangsfläche des Motorgehäuseabschnitts 15E besitzt eine konische Form, um das Einschieben des Motors 12 zu erleichtern, wobei am hintersten Ende des Motorgehäuseabschnitts 15E ein elastisches Element 27 angeordnet ist und am Mündungsabschnitt des Motorgehäuseabschnitts 15E eine Motorbefestigungsplatte 96 angeordnet ist, wodurch der Motor 12 zwischen dem elastischen Element 27 und der Befestigungsplatte 96 festgehalten wird, wenn eine Schraube 97 angezogen wird.
Ein als Ritzel dienendes Motorzahnrad 11, das an der Abtriebswelle 12A des Motors 12 vorgesehen ist, ist mit einem Zwischenzahnrad 9A in Eingriff. Das Zwischenzahnrad 9A ist so beschaffen, daß es mehr Zähne als das Motorzahnrad 11 besitzt, um die Drehzahl zu reduzieren und das Drehmoment zu erhöhen, wobei dieses erhöhte Drehmoment über ein weiteres Zwischenzahnrad 9B und ein Drosselklappenzahnrad 10 an die Drosselklappenwelle 18 übertragen wird.
Die Zwischenzahnräder 9A und 9B sind an einer Zahnradunterstützungswelle 25 drehfest angebracht, welche parallel zur Drosselklappenwelle 18 so angeordnet ist, daß eine Drehbewegung möglich ist, wobei ein Ende der Zahnradunterstützungswelle 25 in einer in einer Seitenwand des Drosselklappenkörpers 15 ausgebildeten Bohrung 98 durch Preßpassung befestigt ist und ihr anderes Ende über eine Nylon-Unterlegscheibe 100 durch die Abdeckung 21 mit Druck gehal ten wird, um ein Herabfallen der Zwischenzahnräder 9A und 9B von der Zahnradunterstützungswelle 25 zu vermeiden.
Das Drosselklappenzahnrad 10 ist an einem Ende der Drosselklappenwelle 18 durch Festziehen einer Mutter 23 befestigt. Für das Drosselklappenzahnrad 10 wird beispielsweise ein fächerförmiges Zahnrad, wie in 3 gezeigt ist, verwendet, wobei, wenn das Drosselklappenzahnrad 10 in Schließrichtung der Drosselklappe 24 gedreht wird, eine Seite des Drosselklappenzahnrades 10 an einer Schraube 7 für die Einstellung der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe, d.h. an einer Schraube zum Einstellen des Öffnungsgrades für den Leerlaufbetrieb oder an einem Anschlag, der an der Seitenwand des Drosselklappenkörpers 15 vorgesehen ist, anschlägt, so daß eine weitere Drehung der Drosselklappenwelle 18 in Schließrichtung verhindert wird und die vollständig geschlossene Stellung der Drosselklappe 24 festgelegt ist. Die vollständig geschlossene Stellung der Drosselklappe ist als minimaler Öffnungsgrad gesetzt, der einen Luftmassenstrom für den Leerlaufbetrieb nach dem Anwärmbetrieb sicherstellt.
Da die Drosselvorrichtung der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ein elektrisches Drosselklappensteuersystem enthält, erzeugt eine Antriebskraft des Motors 12 über den Untersetzungsgetriebemechanismus ein Drehmoment für die Drosselklappenwelle 18, sofern der Antriebsmotor 12 im Drosselklappensteuersystem normal arbeitet.
An den Motor 12 wird von einem nicht gezeigten Drosselsteuermodul ein Treiberstrom geliefert. Das Drosselsteuermodul erzeugt ein Treiberstrom-Befehlssignal in der folgenden Weise. Unter Verwendung eines Fahrpedalstellungssignals von einem Fahrpedalstellungssensor 13, der den Niederdrückungsgrad des Fahrpedals 53 wie in 5 gezeigt erfaßt und im folgenden manchmal auch Fahrpedalsensor genannt wird, eines Drosselklappenöffnungsgradsignals von einem Drosselklappenstellungssensor 14, der im folgenden manchmal auch als Drosselklappensensor bezeichnet wird, eines Motordrehzahlsignals und eines Schlupfsignals wird das Befehlssignal als Antwort auf die momentane Betriebsanforderung wie etwa eine normale Motorbetriebssteuerung oder eine Traktionssteuerung erzeugt.
Damit die mechanische Antriebskraft vom Fahrpedal 53 nicht an die Drosselklappenwelle 18 übertragen wird, wenn das Drosselklappensteuersystem normal arbeitet, sind die Drosselklappenwelle 18 und die Fahrpedalwelle 34 mechanisch entkoppelt und versetzt zueinander angeordnet, wobei zwischen der Drosselklappenwelle 18 und der Fahrpedalwelle 34 der Fahrpedalhebel 1' sowie der Hebel 2, die Elemente des Notlaufbetrieb-Mechanismus bilden, angeordnet sind.
Im folgenden werden der Notlaufbetrieb-Mechanismus und der Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus erläutert. Diese beiden Mechanismen der betrachteten Ausführungsform sind an einer Seite des Drosselklappenkörpers 15 angeordnet, die der Seite gegenüberliegt, an der der Untersetzungsgetriebemechanismus im Drosselklappenantriebssystem vorgesehen ist.
Der Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus ist aus einer Hülse 42 mit dem Hebel 2, d.h. mit einem Hebel A oder Rückstellhebel, der an einem Ende der Drosselklappenwelle 18 befestigt ist, um eine Drehbewegung relativ zur Drossel klappenwelle 18 zuzulassen, und der im folgenden als Hebel (A) 2 bezeichnet wird, aus einer Rückstellfeder 4, d.h. einer ersten Zwangseinrichtung, die die Hülse 42 mit dem Hebel (A) 2 in Schließrichtung der Drosselklappe 24 zwingt, aus einem Hebel 3, d.h. einem Hebel B oder einem Drosselklappenhebel, der mit dem Hebel (A) 2 über eine Federkraft, die durch die an einem Ende der Drosselklappenwelle 18 befestigte Rückstellfeder 4 erzeugt wird, in Eingriff gelangen kann und im folgenden als Hebel (B) 3 bezeichnet wird, aus einer Schraube 6 zum Einstellen des Anfangsöffnungsgrades, d.h. einem weiteren Anschlag 6, der eine Drehung der Hülse 42 mit dem Hebel (A) 2 in der dem Anfangsöffnungsgrad entsprechenden Stellung in Schließrichtung verhindert, wenn an den Motor 12 kein Strom geliefert wird, d.h. wenn der Zündschlüsselschalter geöffnet ist, sowie aus einer Feder 5, die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendet wird, d.h. einer zweiten Zwangseinrichtung, die für die Drosselklappenwelle 18 eine Drosselklappenöffnungskraft zum Halten des Anfangsöffnungsgrades erzeugt, gebildet.
Nun wird mit Bezug auf die 3, 4A und 4B eine spezifische Installationsstruktur dieser Elemente erläutert.
Wie in 3 gezeigt ist, weist wenigstens ein Ende der Drosselklappenwelle 18 eine flache Form mit zwei parallelen Flächen auf, wobei von diesem abgeflachten Ende der Drosselklappenwelle 18 ein Abstandhalter 50 auf einen Wellenstufenabschnitt 18' aufgeschoben ist, anschließend ist eine Unterlegscheibe 51 aufgeschoben, woraufhin ein Teil 38 aufgeschoben ist, das die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder 5 trägt, dann folgt nach einer Nylonunterlegscheibe 43 die Hülse 42 mit dem Hebel (A) 2, die über einer Hülse 45 mit Spiel auf die Drosselklappenwelle 18 aufgebracht ist, anschließend ist der Hebel (B) 3 auf die Drosselklappenwelle 18 drehfest aufgeschoben, schließlich ist eine Mutter 47 über eine Unterlegscheibe 46 an der Drosselklappenwelle festgezogen.
Wie in 4(A) gezeigt ist, schlägt ein Ende der ersten Hülse 45 aufgrund der Festklemmung durch die Mutter 47 an dem Teil 38 an, während ihr anderes Ende am Hebel (B) 3 anschlägt, wodurch die erste Hülse 45 längs des Umfangs der Drosselklappenwelle 18 befestigt ist. Die Klemmkraft durch die Mutter 47 wirkt nur auf den Hebel (B) 3, die erste Hülse 45 und das Teil 38 und nicht auf die zweite Hülse 42 mit dem Hebel (A) 2, die längs des Umfangs der ersten Hülse 45 angebracht ist, wodurch eine Drehbewegung der zweiten Hülse 42 in bezug auf die Drosselklappenwelle 18 und die erste Hülse 45 zugelassen wird.
Der Hebel (A) 2 enthält Armabschnitte 2A, 2B, 2C und 2D und ist durch eine Mittenbefestigungsbohrung 2E auf die äußere Umfangsfläche der zweiten Hülse 42 aufgeschoben und an der Metallhülse 42 durch Verstemmen befestigt.
Der Armabschnitt 2A des Hebels (A) 2 ist so beschaffen, daß er mit dem Hebel (B) 3 in Eingriff gelangen kann, wobei ein Vorsprung oder ein Rollstift 2B', der einen Teil des Armabschnitts 2B bildet, mit dem Fahrpedalhebel oder Nockenhebel 1' in Eingriff gelangen kann, ein Vorsprung 2C', der einen Teil des Armabschnitts 2C bildet, an einem Ende 5A der Feder 5 befestigt ist, die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendet, und ein Armabschnitt 2D mit der Schraube oder dem Anschlag 6 für die Einstellung des Anfangsöffnungsgrades, der an der Seitenwand des Drosselklappenkörpers 15 vorgesehen ist, in Eingriff gelangen kann. Das andere Ende 5B der für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendeten Feder 5 ist mit dem Teil 38 verbunden.
In der ersten Ausführungsform sind sowohl die Rückstellfeder 4 als auch die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder 5 durch eine Spiralfeder gebildet.
Ein Ende 4B der Rückstellfeder 4 ist an der zweiten Hülse 42 befestigt, während das andere Ende 4A am Stift 37, der an einer Seitenwand des Drosselklappenkörpers 15 vorgesehen ist, befestigt ist, wobei der Armabschnitt 2A des Hebels (A) 2 durch die Federkraft der Rückstellfeder 4 mit dem Hebel (B) 3 in Eingriff gelangt. Durch diesen Eingriff zwingt die Rückstellfeder 4 die Drosselklappenwelle 18 und daher die Drosselklappe 24 in Schließrichtung.
Nun wird mit Bezug auf 5, die eine Darstellung zur Erläuterung des Funktionsprinzips der Erfindung zeigt, und mit Bezug auf die 6A, 6B und 7 die Funktionsweise der Drosselvorrichtung der Erfindung beschrieben.
Wenn der Zündschlüsselschalter geöffnet wird, so daß an den Motor 12 kein Strom geliefert wird, zwingt der Hebel (A) 2 aufgrund der durch die Rückstellfeder 4 erzeugten Federkraft die Drosselklappenwelle 18 über den Hebel (B) 3 in Schließrichtung, wobei die Drosselklappe 24 in die dem Anfangsöffnungsgrad entsprechende Stellung zurückgestellt wird. In der dem Anfangsöffnungsgrad entsprechenden Stel lung schlägt der Armabschnitt 2D des Hebels (A) 2 am Anschlag 6 an, wodurch eine weitere Drehung des Hebels (A) 2 in Schließrichtung verhindert wird.
Aufgrund des Anschlags 6 wird die von der Rückstellfeder 4 erzeugte Federkraft ab dem Anfangsöffnungsgrad θ2 der Drosselklappe 24 bis zur vollständig geschlossenen Stellung wirkungslos, wobei in der Nähe der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe 24, d.h. zwischen der vollständig geschlossenen Position und der dem Anfangsöffnungsgrad θ2 entsprechenden Stellung der Drosselklappe 24 die bereits erläuterte Feder 5 für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades in der Weise wirkt, daß auf die Drosselklappenwelle 18 eine Öffnungskraft ausgeübt wird, so daß der Anfangsöffnungsgrad der Drosselklappe 24 beibehalten wird.
Eine Zwangskraft P1 in Schließrichtung aufgrund der Rückstellfeder 4 und eine Zwangskraft P2 in Öffnungsrichtung aufgrund der Feder 5, die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendet wird, werden jeweils in der Weise bestimmt, daß eine Beziehung P1 ≥ P2 erfüllt ist, d.h., daß ein Wellendrehmoment T1 in Schließrichtung, das durch die Zwangskraft P1 erzeugt wird, und ein Wellendrehmoment T2 in Öffnungsrichtung, das durch die Zwangskraft P2 erzeugt wird, so festgelegt sind, daß die Beziehung T1 ≥ T2 erfüllt ist.
Wenn ein solcher Anfangsöffnungsgrad beibehalten wird, kann selbst dann, wenn die Drosselklappe 24 während eines vorherigen Anwärmbetriebs in einem kalten Klima vereist ist, ein zum Anlassen des Verbrennungsmotors erforderlicher Luftmassenstrom sichergestellt werden.
Wenn die Drosselklappe 24 in die vollständig geschlossene Stellung gesteuert wird, d.h. wenn nach dem Anwärmbetrieb ein Leerlaufbetrieb ausgeführt wird, wird die Drosselklappenwelle 18 entgegen der Federkraft der Feder 5, die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendet wird, in Schließrichtung gedreht, wobei die Antriebskraft des Motors 12 auf einem Leerlaufsteuerungs-Befehlswert basiert. Hierbei gelangt der Hebel (B) 3 zwischen dem Anfangsöffnungsgrad und der vollständig geschlossenen Stellung vom Hebel (A) 2 außer Eingriff, wie in 5 durch die unterbrochene Linie 3' gezeigt ist, und führt zusammen mit der Drosselklappenwelle 18 eine Ventilschließoperation aus.
Wenn der Öffnungsgrad oder das Öffnen und Schließen der Drosselklappe 24 in einem Bereich oberhalb des Anfangsöffnungsgrades θ2 unter normalen Betriebsbedingungen gesteuert wird, wird die Antriebskraft des Motors 12 an die Drosselklappenwelle 18 über den Untersetzungsgetriebemechanismus 9A, 9B, 10 und 11 übertragen, wobei der Öffnungsgrad der Drosselklappe 24 in Abhängigkeit vom Gleichgewicht zwischen der Antriebskraft und der Federkraft der Rückstellfeder 4 gesteuert wird. Hierbei gelangt der Hebel (A) 2 mit dem Hebel (B) 3 in Eingriff, wobei die zweite Hülse 42 mit dem Hebel (A) 2 auf der Drosselklappenwelle 18 von der ersten Hülse 45 getragen wird und zusammen mit der Drosselklappenwelle 18 gedreht wird.
Wenn für das Fahrzeug eine Traktionssteuerung ausgeführt wird, beispielsweise wenn der Fahrer das Fahrpedal 53 als Antwort auf das Auftreten eines Schlupfes vollständig niederdrückt und eine große Drehbewegung des Fahrpedalhebels 1' hervorruft, wobei über einen Befehl vom Drossel steuermodul der Motor 12 die Drosselklappe 24 in Schließrichtung steuert, um einen Schlupf zu verhindern, gelangt der Hebel (A) 2 auf seinem Rückweg mit dem Fahrpedalhebel 1' in Eingriff, so daß seine Drehung in Schließrichtung verhindert wird. Selbst in diesem Zustand wird der Eingriff des Hebels (B) 3 vom Hebel (A) 2 gelöst. Der Hebel (B) 3 wird entgegen der Federkraft der Feder 5, die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendet wird, zusammen mit der Drosselklappenwelle 18 in Schließrichtung gedreht, so daß eine Schließsteuerung der Drosselklappe 24, d.h. eine Traktionssteuerung, ohne Schwierigkeiten ausgeführt werden kann.
Wenn der obige Zustand auftritt, in dem der Hebel (A) 2 mit dem Beschleunigungshebel 1' bei Ausführung einer Traktionssteuerung in Eingriff gelangt, wird ein Rückprallphänomen erzeugt, d.h., daß die Federkraft der Rückstellfeder 4 über den Hebel (A) 2 als Stoß auf den Fahrpedalhebel 1' ausgeübt wird.
Dieses Rückprallphänomen tritt auf, wenn das Fahrpedal 53 niedergedrückt wird und die Fahrpedalwelle 34 sich um mehr als θ1 dreht, wie in 6A gezeigt ist, wobei θ1 ein Winkel ist, bei dem der Fahrpedalhebel 1' während eines Notlaufbetriebs aufgrund einer Drehung der Fahrpedalwelle 34 durch Niederdrücken des Fahrpedals 53 in einen Eingriffzustand mit dem Hebel (A) 2 auf seiten der Drosselklappenwelle 18 gebracht wird. Wenn jedoch die Neigung einer Nockenkennlinie, die durch den auf der Ordinate aufgetragenen Drosselklappenöffnungsgrad und durch den auf der Abszisse aufgetragenen Fahrpedalniederdrückungsgrad, d.h. den Drehwinkel der Fahrpedalwelle, definiert ist, soweit wie mög lich reduziert wird, nimmt der Fahrpedalhebel 1' die Federkraft der Rückstellfeder an einer Position auf, an der die Federbelastung gering ist, wenn eine Traktionssteuerung ausgeführt wird, bei der das Rückprallphänomen mit besonders hoher Wahrscheinlichkeit auftritt; dadurch kann der Rückprallbetrag reduziert werden. Da jedoch ein Drosselklappenöffnungsgrad θ3 sichergestellt sein muß, der für die Ausführung einer mechanisch gekoppelten Betätigung der Drosselklappe während eines Notlaufbetriebs erforderlich ist, ist ein Mittelabschnitt der Nockenkennlinie, die durch den Drosselklappenöffnungsgrad und den Fahrpedalniederdrückungsgrad definiert ist, als nichtlineare Kennlinie vorgesehen, die durch die unterbrochene Linie 6A gezeigt ist und unterhalb einer geraden Linie verläuft, indem die Nockenform des Fahrpedalhebels 1' genutzt wird.
In der momentan betrachteten Ausführungsform sind die jeweiligen Winkel θ1, θ2 und θ3 wie in 6B gezeigt gesetzt, d.h. θ1 = 30°, Anfangsöffnungsgrad θ2 = 5° und Drosselklappenöffnungsgrad für Notlaufbetrieb θ3 = 7°.
Die zweite Hülse 42 führt auf der ersten Hülse 45 in einem Bereich zwischen dem Anfangsöffnungsgrad θ2 und der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe 24 eine Relativdrehung aus, ferner kann sie, wie oben erläutert worden ist, selbst während der Traktionssteuerung eine Relativdrehung auf der ersten Hülse 45 ausführen.
Der Notlaufbetrieb-Mechanismus arbeitet folgendermaßen:
Wenn etwa das Drosselklappensteuersystem und der Motor 12 ausfallen, wird die Drosselklappe 24 durch die Federkraft der Rückstellfeder 4 in die dem Anfangsöffnungsgrad entsprechende Stellung zurückgestellt. Wenn unter dieser Bedingung das Fahrpedal 53 niedergedrückt wird, gelangt aufgrund der Drehung der Fahrpedalwelle 34 relativ zur Drosselklappenwelle 18 ein Nockenhebel 1'A des Fahrpedalhebels 1 mit dem Hebel (A) 2 in Eingriff, so daß der Hebel (A) 2 in Öffnungsrichtung der Drosselklappe 24 gedreht wird, wie durch eine Strichpunktlinie in 5 gezeigt ist. Die Drosselklappenwelle 18 und der Hebel (B) 3 folgen der Drehung in Öffnungsrichtung des Hebels (A) 2 aufgrund der Federkraft der Feder 5, die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendet wird, und öffnen die Drosselklappe 24, so daß eine mechanisch gekoppelte Betätigung der Drosselklappe 24 durch das Fahrpedal 53, d.h. ein Notlaufbetrieb, ermöglicht wird.
Um hierbei einen Notlaufbetrieb sicherzustellen, müssen das Wellendrehmoment T1, das durch die Zwangskraft P1 bestimmt ist, die durch die Rückstellfeder 4 wenigstens in einem Bereich zwischen dem Anfangsöffnungsgrad θ2 und der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe erzeugt wird, und das Wellendrehmoment T2, das durch die Zwangskraft P2 bestimmt ist, die durch die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder 5 wenigstens in einem Bereich zwischen der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe und dem Notlaufbetrieb-Bereich erzeugt wird, die folgenden Ungleichungen erfüllt sein: T1 > Mf·Ge + Vf T2 > Mf·Ge + Vf wobei Mf das Reibungsdrehmoment bei stillstehendem Motor ist, Ge das Untersetzungsverhältnis ist und Vf das Drehmoment ist, das an die Drosselklappenwelle angelegt werden muß, um die Drosselklappe zu öffnen.
Mit der momentan betrachteten Ausführungsform der Erfindung können die folgenden Vorteile erhalten werden:

a) Die zweite Hülse 42 mit dem Hebel (A) 2, der für den Antrieb der Drosselklappenwelle 18 verwendet wird, wird von der Drosselklappenwelle 18 getragen und in einem beträchtlichen Öffnungsgradbereich zwischen dem Anfangsöffnungsgrad und der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe einteilig mit der ersten Hülse 45 gedreht, sofern nicht während einer Traktionssteuerung, in der der Motor 12 die Drosselklappe 24 schließt, das Fahrpedal 53 vollständig niedergedrückt wird. Daher tritt zwischen der zweiten Hülse 42 und der ersten Hülse 45 kaum eine Reibung auf.

Daher ist die erforderliche Federkraft P1 der Rückstellfeder 4 geringer, mit dem Ergebnis, daß sowohl das erforderliche Wellendrehmoment T1 für die Drosselklappenwelle 18 als auch die Antriebslast für den Motor 12 reduziert werden können. Weiterhin wird das Wellenstufendrehmoment T1 – (–T2) zwischen den Drosselklappenwellen-Drehmomenten, das über der Referenzposition des Drosselklappenanfangsöffnungsgrades entsteht, reduziert, so daß die Stabilität der Drosselklappenantriebssteuerung verbessert werden kann.

b) Konstitutive Elemente des Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus wie etwa der Abstandhalter 50, die Unter legscheibe 51, das Teil 38 mit der für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendeten Feder 5, die erste Hülse 45, die Rückstellfeder 4, die zweite Hülse 42 mit dem Hebel (A) 2 und der Hebel (B) 3 können durch einfaches aufeinanderfolgendes Aufschieben auf die Drosselklappenwelle 18 und durch Festklemmen mittels einer Mutter montiert werden, so daß die Installationsarbeit hierfür vereinfacht ist.
c) Der Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus, der Notlaufbetrieb-Mechanismus, der Drosselklappensensor 14 und die Abdeckung 22 für den Gehäuseabschnitt 15B sind gemeinsam angeordnet, darüber hinaus wird ein Teil dieser Mechanismen gemeinsam genutzt, die Anzahl und die Struktur der Teile sind rationalisiert und es kann eine Verringerung der Größe der Drosselvorrichtung erzielt werden. Weiterhin werden für die Rückstellfeder 4 und für die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder 5 Spiralfedern verwendet, wodurch die Drosselvorrichtung eine noch kompaktere Form erhält.

Wenn derartige Spiralfedern verwendet werden, können Federn mit kleiner Federkonstante zum Einsatz kommen, was eine Reduzierung der Antriebslast für den Motor 12 bedeutet.

d) Sowohl mit dem Anschlag 7 für den Einstellmechanismus der vollständig geschlossenen Stellung, d.h. mit der für die Einstellung des Öffnungsgrades für den Leerlaufbetrieb verwendeten Schraube, als auch mit dem Anschlag 6 für den Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus, d.h. mit der zum Einstellen des Anfangsöffnungsgrades verwendete Schraube, können die erforderlichen Öffnungsgrade beliebig einge stellt werden, weiterhin sind beide Anschläge an gegenüberliegenden Seitenwänden des Drosselklappenkörpers vorgesehen, so daß die beiden Anschläge einfach identifiziert werden können da die jeweiligen Seitenwände durch den Untersetzungsgetriebemechanismus bzw. durch den Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus definiert sind, so daß eine fehlerhafte Identifizierung der beiden Anschläge vermieden wird und eine daraus sich ergebende fehlerhafte Einstellung verhindert werden kann.

Der Anschlag 7 für den Einstellmechanismus für die vollständig geschlossene Stellung, d.h. die für die Einstellung des Öffnungsgrades des Leerlaufbetriebs verwendete Schraube, ist so angeordnet, daß sie an einer Seite des segmentförmigen Zahnrades 10 im Untersetzungsgetriebemechanismus anschlägt, wobei ein Teil des Zahnrades als Anschlageingriffelement auf seiten der Drosselklappenwelle 18 dienen kann.

e) Selbst wenn der Notlaufbetrieb-Mechanismus und der Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus in gegenseitiger Vermischung angeordnet sind, erfolgt der Betrieb der Drosselklappenwelle 18 während einer Traktionssteuerung gleichmäßig, ohne durch den Notlaufbetrieb-Mechanismus gestört zu werden.

Indem für die Bewegungskennlinie des Fahrpedalhebels 1' im Notlaufbetrieb-Mechanismus eine nichtlineare Kennlinie vorgesehen wird, die in 6A durch die unterbrochene Linie gezeigt ist, kann ein mögliches Auftreten eines Rückpralls während einer Traktionssteuerung wirksam unterdrückt werden.
Nun wird mit Bezug auf die 8 bis 10 eine zweite Ausführungsform der Drosselvorrichtung der Erfindung erläutert, wobei 8 eine vertikale Schnittansicht der zweiten Ausführungsform ist, 9 eine perspektivische Explosionsansicht eines Hauptabschnitts hiervon ist und die 10A und 10B Schnittansichten von Hauptabschnitten hiervon sind.
Die Konstruktion der zweiten Ausführungsform der Drosselvorrichtung ist im wesentlichen die gleiche wie jene der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß ein Teil der hierin verwendeten Teile modifiziert ist, wobei im folgenden nur die modifizierten Teile erläutert werden. Ferner sind Elemente in den Zeichnungen, die gleiche Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform besitzen, gleich mit oder äquivalent zu Elementen in der ersten Ausführungsform, was auch für die später erläuterten folgenden Ausführungsformen gilt.
In der momentan betrachteten Ausführungsform werden als Rückstellfeder bzw. als für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder eine schraubenförmige Torsionsfeder 63 bzw. eine schraubenförmige Torsionsfeder 64 verwendet.
Im Unterschied zum Hebel (B) 3 ist der Hebel (B') 3' an einem Ende der Drosselklappenwelle 18 fest angebracht, wobei zwischen diesen festen Hebeln 3 und 3' die Hülse 45 angeordnet und an der Drosselklappenwelle 18 durch Anziehen der Mutter 47 befestigt ist; an der äußeren Umfangsfläche der Hülse 45 ist die Hülse 42 mit dem Hebel (A) 2 in der Weise befestigt, daß eine Drehung gegenüber der Hülse 45 möglich ist.
Längs der äußeren Umfangsfläche der Hülse 42 über der Drosselklappenwelle 18 sind Federhalterungen 61 und 62, wovon jede einen Flansch aufweist, in axialem Abstand in der Weise angeordnet, daß eine freie Bewegung in Drehrichtung möglich ist.
Die Federhalterungen 61 und 62 enthalten innere Zylinderabschnitte 61A bzw. 62A, die um die äußere Umfangsfläche der Hülse 42 angeordnet sind, und äußere Zylinderabschnitte 61B bzw. 62B, die den Federeinstellraum in zwei Räume unterteilen, d.h. in den Innenraum und in den Außenraum, wie in 10A gezeigt ist, wobei in dieser zweiten Ausführungsform die Rückstellfeder 63 im inneren Einstellraum angeordnet ist und die Feder 64, die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendet wird, im äußeren Einstellraum angeordnet ist.
In den Federhalterungen 61 und 62 sind Ausschnitte oder Federende-Herausführabschnitte 67 bzw. 68 wie in 9 gezeigt ausgebildet, die dazu verwendet werden, die Endabschnitte 63A bzw. 64B der Rückstellfeder 63, die im inneren Einstellraum angeordnet ist, nach außen zu führen. Der Endabschnitt 63A der Rückstellfeder 63 ist durch den Ausschnitt 68 hindurch an dem an der Seitenwand des Drosselklappenkörpers 15 vorgesehenen Stift 37 befestigt, während der andere Endabschnitt 63B durch den Ausschnitt 67 am Armausschnitt 2D des Hebels (A) 2 befestigt ist.
Ein Ende 64A der für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendeten Feder 64, die im Außenraum der Federhalterungen 61 und 62 angeordnet ist, ist am Hebel (B') 3', der seinerseits an der Drosselklappenwelle 18 befestigt ist, befestigt, während das andere Ende 64B hiervon am Armabschnitt 2D des Hebels (A) 2 befestigt ist.
In der zweiten Ausführungsform ist der Armabschnitt 2A des Hebels (A) 2 mit dem an der Drosselklappenwelle 18 fest angebrachten Hebel (B) 3 über die Rückstellfeder 63 in Eingriff, wodurch die Drosselklappenwelle 18 in Schließrichtung der Drosselklappe 24 gezwungen wird. Wenn der Hebel (A) 2 an der Schraube 6 für die Einstellung des Anfangsöffnungsgrades anschlägt, wird wie in der ersten Ausführungsform eine weitere Drehung des Hebels (A) 2 in Schließrichtung verhindert.
Die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder 64 zwingt die Drosselklappenwelle 18 über den Hebel (B') 3' in Öffnungsrichtung, um den Anfangsöffnungsgrad in der Nähe der vollständig geschlossenen Stellung zu halten.
Die unterteilten Federhalterungen 61 und 62 nehmen die Federkraft der Federn 63 und 64 in axialer Richtung auf und werden gegen die Hebel 3 bzw. 3' gepreßt.
Mit der zweiten Ausführungsform können zusätzlich zu den in der ersten Ausführungsform erhaltenen Vorteilen die folgenden weiteren Vorteile erhalten werden:

f) Da die Federhalterung aus zwei Federhalterungsteilen 61 und 62 gebildet ist, welche axial beabstandet angeordnet sind, wobei jedes der Federhalterungsteile eine innere zylindrische Trennwand 61A bzw. 62A und eine äußere zylindrische Trennwand 61B bzw. 62B aufweist, wird eine Innen/Außen-Doppelanordnungsstruktur geschaffen, die eine gegenseitige Störung der Rückstellfeder 63 und der für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendeten Feder 64 verhindert, so daß die Federn einfach in der Federhalterung installiert werden können und eine kompakte Anordnung dieser Teile erzielt wird.
g) Da die Rückstellfeder 63 in der Federhalterung angeordnet ist und die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder 64 außerhalb hiervon angeordnet ist, kann der Schraubendurchmesser und daher die Federkonstante der Rückstellfeder 63, die innerhalb angeordnet ist, kleiner als jene der Feder 64 gewählt werden, so daß die Federkennlinie der Rückstellfeder 63, die durch die Federlast auf der Ordinate und durch den Drosselklappenöffnungsgrad auf der Abszisse definiert ist, möglichst weit abgeflacht werden kann, mit dem Ergebnis, daß die Last des Betätigungselements zum Antreiben der Drosselklappe 24 reduziert wird.

Alternativ kann jedoch die Rückstellfeder 63 im Außenraum der Federhalterung angeordnet sein, während die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder 64 im Innenraum angeordnet sein kann.
Nun wird mit Bezug auf die 11A, 11B und 12 eine dritte Ausführungsform der Erfindung erläutert.
Die 11A und 11B zeigen Querschnittsansichten von Hauptabschnitten der dritten Ausführungsform der Erfindung, während 12 eine perspektivische Explosionsansicht hiervon zeigt. Obwohl in den 11A, 11B und 12 nicht dargestellt, ist die Anordnungsstruktur der Ansaugluftleitung 30 im Drosselklappenkörper 15, der Drosselklappe 24, des Untersetzungsgetriebemechanismus 9A, 9B, 10 und 11 sowie der Fahrpedalwelle 34, die an der Fahrpedalabdeckung 22 unterstützt ist, sowie der Hebel 1 und 1' im wesentlichen die gleiche wie in der ersten und in der zweiten Ausführungsform.
In der dritten Ausführungsform ist entweder die Rückstellfeder 63 oder die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder 5 eine schraubenförmige Torsionsfeder, während die andere eine spiralförmige Torsionsfeder ist. Genauer wird eine schraubenförmige Torsionsfeder für die Rückstellfeder 63 verwendet, während für die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder 5 eine spiralförmige Torsionsfeder verwendet wird.
Statt der Hülse 42 in den vorangehenden Ausführungsformen wird eine Hülse 70 mit Hebel (A) 2 verwendet.
Die Hülse 70 ist zusätzlich zu dem Hebel (A) 2 aus einem inneren zylindrischen Abschnitt 70A, der auf die Hülse 45 so aufgeschoben ist, daß er relativ zu dieser eine Drehbewegung ausführen kann, und aus einem äußeren zylindrischen Abschnitt 70B gebildet, der außerhalb des inneren zylindrischen Abschnitts 70A vorgesehen ist, wie in den 11A und 11B gezeigt ist.
Der innere zylindrische Abschnitt 70A ist kürzer als der äußere zylindrische Abschnitt 70B, wobei in dem durch die Hülse 70 durch Ausschneiden des inneren zylindrischen Abschnitts 70A gebildeten Innenraum die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder 5 auf die Drosselklappenwelle 18 über das Teil 38 aufgesetzt ist, wobei ein Ende 5A der Feder 5 an einem an der Hülse 70 vorgesehenen Ausschnitt 70C befestigt ist und das andere Ende 5B am Teil 38 befestigt ist.
In dem äußeren zylindrischen Abschnitt 70B der Hülse 70 sind Federhalterungen 71 und 72 axial beabstandet angeordnet.
Die Rückstellfeder 63 ist durch die Federhalterungen 71 und 72 unterstützt, wobei ein Ende 63A der Rückstellfeder 63 am Stift 37 des Drosselklappenkörpers 15 über einen an der Federhalterung 72 vorgesehenen Ausschnitt 72A befestigt ist und das andere Ende 63B hiervon am Armabschnitt 2D des Hebels (A) 2 befestigt ist.
Zusätzlich zu den mit der ersten Ausführungsform erhaltenen Vorteilen können mit der momentan betrachteten Ausführungsform die folgenden Vorteile erhalten werden:

h) Selbst wenn als Rückstellfeder bzw. als für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder verschiedene Federarten wie etwa eine schraubenförmige Torsionsfeder und eine spiralförmige Torsionsfeder verwendet werden, können diese beiden Federarten gemeinsam an einer einzigen Hülse angeordnet werden, so daß eine kompakte Drosselvorrichtung verwirklicht wird.

Nun wird mit Bezug auf die 13, 14A und 14B eine vierte Ausführungsform der Erfindung erläutert, wobei 13 eine perspektivische Explosionsansicht der vierten Ausführungsform zeigt und die 14A und 14B Querschnittsansichten von wesentlichen Abschnitten hiervon zeigen.
Für die Erzielung einer kompakten Anordnung der Drosselvorrichtung der vierten Ausführungsform der Erfindung ist der Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus auf seiten des Untersetzungsgetriebemechanismus für das Drosselklappenantriebssystem angeordnet. In den Zeichnungen ist nur das Drosselklappenzahnrad 10 im Untersetzungsgetriebemechanismus gezeigt, während die Zahnräder 9A, 9B und 11 zur Vereinfachung der Zeichnung weggelassen worden sind.
Wie in 13 gezeigt ist, sind beginnend an einem Ende der Drosselklappenwelle 18 auf seiten des Untersetzungsgetriebemechanismus nacheinander das Drosselklappenzahnrad 10, der Hebel (B) 3, die Rückstellfeder 4, die Hülse 42 mit dem Hebel (A) 2, eine Unterlegscheibe 51' und die Hülse 45 aufgeschoben und durch die Mutter 23 festgeklemmt. Als Rückstellfeder 4 wird eine Spiralfeder verwendet, während als für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder eine Zugfeder 85 verwendet wird, wie weiter unten erläutert wird.
In der gleichen Weise wie in den vorangehenden Ausführungsformen ist die Hülse 45 an der Drosselklappenwelle 18 über die gegenseitige Wirkung zwischen der Festklemmung durch die Mutter 23 und der Drosselklappenwellenstufe 18' befestigt, wobei die Hülse 42 auf die äußere Umfangsfläche der Hülse 45 in der Weise aufgeschoben ist, daß sie eine Drehbewegung relativ zur Hülse 45 und zur Drosselklappenwelle 18 ausführen kann.
Ein Ende 4A der Rückstellfeder 4 ist an dem am Drosselklappenkörper 15 vorgesehenen Stift 37 befestigt, wie in 14A gezeigt ist, während das andere Ende hiervon an der Hülse 42 befestigt ist, wodurch die Rückstellfeder 4 die Hülse 42 und den Hebel (A) 2 in Schließrichtung der Drosselklappe 24 zwingt.
Andererseits ist der Armabschnitt 3A des Hebels (B) 3 so angeordnet, daß er mit dem Armabschnitt 2A des Hebels (A) 2 in Eingriff gelangen kann, wobei der Armabschnitt 3B hiervon an einem Ende 85B der für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendeten Feder 85 befestigt ist und das andere Ende 85A der Feder 85 am Arm 2C des Hebels (A) 2 befestigt ist.
In der vierten Ausführungsform arbeitet der Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus bei Öffnen des Zündschlüsselschalters in der Weise, daß er die Federkraft der Rückstellfeder 4 über den Eingriff des Hebels (A) 2 mit dem Hebel (B) 3 an die Drosselklappenwelle 18 überträgt, damit der Armabschnitt 2D des Hebels (A) 2 bei der dem Anfangsöffnungsgrad entsprechenden Stellung anschlägt, wobei die Federkraft der für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendeten Feder 85 zu diesem Zeitpunkt den Anfangsöffnungsgrad der Drosselklappe 24 aufrechterhält.
Wenn der als Drosselklappenbetätigungselement dienende Motor 12 aus dieser Stellung entgegen der Zugkraft der für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendeten Fe der 85 in Schließrichtung angetrieben wird, ist die vollständig geschlossene Stellung der Drosselklappe 24 durch die Position der Einstellschraube 7 gegeben.
Der Drosselklappensensor 14 ist ebenfalls auf einer Seitenwandfläche des Drosselklappenkörpers 15 auf seiten des Untersetzungsgetriebemechanismus angeordnet.
In der vierten Ausführungsform werden im wesentlichen die gleichen Vorteile wie in den vorangehenden Ausführungsformen erhalten, weiterhin werden die folgenden Vorteile erhalten:

i) Der Untersetzungsgetriebemechanismus für das Drosselklappenantriebssystem und der Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus können gemeinsam angeordnet sein. Ferner sind der Untersetzungsgetriebemechanismus und die Rückstellfeder sowie die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder längs der Drosselklappenwelle 18 nahe beieinander angeordnet, so daß sich gegenseitig störende, in entgegengesetzten Richtungen wirkende Drehmomente reduziert werden können.

15 zeigt eine Querschnittsansicht zur Erläuterung einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Die momentan betrachtete Ausführungsform bezieht sich auf einen Drosselvorrichtungstyp ohne Notlaufbetrieb-Mechanismus, d.h. eine ausschließlich elektrisch betätigte Drosselvorrichtung, bei der die Fahrpedalwelle, der Fahrpedalhebel und der Fahrpedalsensor außerhalb des Drosselklappenkörpers getrennt vorgesehen sind, weil der Fahrpedalmechanismus für die Erzeugung von Signalen verwendet wird, die mit der Fahrpedal stellung in Beziehung stehen. Der Fahrpedalmechanismus wird daher nicht direkt zum Öffnen und Schließen der Drosselklappe verwendet.
In der fünften Ausführungsform ist der Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus ebenfalls auf seiten des Untersetzungsgetriebemechanismus für das an einem Ende der Drosselklappenwelle 18 befindliche Drosselklappenantriebssystem angeordnet. Die Rückstellfeder 4 und die für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendete Feder 5 sind im wesentlichen in der gleichen Weise wie in der ersten Ausführungsform angeordnet. An einem Ende der Drosselklappenwelle 18 sind nacheinander das Drosselklappenzahnrad 11, der Hebel (B) 3 und das Teil 38 mit der für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendeten Feder 5 drehfest angeordnet, während die Rückstellfeder 4 und die Hülse 42 mit dem Hebel (A) 2 über die Hülse 45 befestigt sind und die Baueinheit durch die Mutter 47 festgeklemmt wird, damit eine Drehbewegung der Hülse 42 auf der Hülse 45 möglich ist.
Ein Ende 4A der Rückstellfeder 4 ist am Stift 37 am Drosselklappenkörper 15 befestigt, während ihr anderes Ende an der Hülse 42 befestigt ist.
Der Armabschnitt 2A des Hebels (A) 2 ist so angeordnet, daß er jenseits der für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendeten Feder 5 und der Rückstellfeder mit dem Arm 3A des Hebels (B) 3 in Eingriff gelangen kann.
Ein Ende 5A der für die Bestimmung des Anfangsöffnungsgrades verwendeten Feder 5 ist am Armabschnitt 2A des He bels (A) 2 befestigt, während ihr anderes Ende am Teil 38 befestigt ist. In der fünften Ausführungsform sind die Darstellung der Schraube 6 für die Einstellung des Anfangsöffnungsgrades und die Darstellung der Schraube 7 für die Einstellung der vollständig geschlossenen Stellung weggelassen, diese Schrauben sind jedoch in dem einteilig mit dem Drosselklappenkörper 15 ausgebildeten Gehäuseabschnitt 15A angeordnet. Das Funktionsprinzip der Einstellung des Anfangsöffnungsgrades ist in der fünften Ausführungsform im Wesentlichen das gleiche wie in den vorangehenden Ausführungsformen, so daß eine Erläuterung hiervon weggelassen wird.
In der fünften Ausführungsform werden mit Ausnahme der auf die Notlaufbetrieb-Funktion bezogenen Vorteile sämtliche Vorteile der vorangehenden Ausführungsformen ebenfalls erhalten, ferner wird der folgende Vorteil erhalten:

j) Die Drosselklappenwellen-Drehmomentkennlinien T1 und T2, d.h. die P1- und P2-Kennlinien an der Position des zum Einstellen des Anfangsöffnungsgrades verwendeten Anschlags sind gemäß den folgenden Ungleichungen festgelegt: T1 ≥ Mf·Ge + Vf T2 ≤ Mf·Ge + Vf

Wenn die Drosselklappendrehmoment-Kennlinien T1 und T2 entsprechend den obigen Ungleichungen festgelegt sind, werden die Drosselklappenwellen-Drehmomentkennlinien minimiert und die Drosselklappenwellen-Drehmomentstufe T1 – (–T2) wird in der Umgebung der dem Anfangsöffnungsgrad entsprechenden Drosselklappenstellung reduziert, wodurch die Drosselklappenantriebssteuerung stabilisiert werden kann. Falls T2 < Mf·Ge + Vf gilt, ist T2 an der dem Anfangsöffnungsgrad entsprechenden Stellung leicht verringert, wie in 16 gezeigt ist, so daß an der dem Drosselklappen-Anfangsöffnungsgrad entsprechenden Stellung ein Fehler erzeugt wird. Trotz dieses Fehlers wird jedoch dann, wenn der für eine Verbrennung erforderliche Luftmassenstrom während eines Anlassens in einem kalten Klima sichergestellt ist, der beabsichtigte Zweck des Anfangsöffnungsgrades erfüllt.

k) Ferner sind der Untersetzungsgetriebemechanismus und der Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus auf einer Seite des Drosselklappenkörpers 15 angeordnet, während der Drosselklappenstellungssensor an der anderen Seite angeordnet ist.

Ein Mechanismus mit einem mechanischen Gleitabschnitt, beispielsweise ein Gleitabschnitt aus intermetallischen Elementen wie etwa der Untersetzungsgetriebemechanismus, erzeugt wahrscheinlich Abriebpulver. Bei der obigen Konstruktion sind der Untersetzungsgetriebemechanismus und der Drosselklappenstellungssensor durch den Drosselklappenkörper voneinander beabstandet, so daß ein Eindringen von Abriebpulver in den Drosselklappenstellungssensor verhindert wird und eine Leistungsverschlechterung des Drosselklappenstellungssensors vermieden wird.
Da ferner der Untersetzungsgetriebemechanismus sowie der Drosselklappenanfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus gemeinsam im Gehäuse in der Nähe des Motors angeordnet sind, kann eine kompakte Anordnung der Teile sowie eine Verringerung der Größe der gesamten Drosselvorrichtung erzielt werden. Darüber hinaus kann der Drosselklappenstellungssensor soweit wie möglich in der Mitte des Drosselklappenkörpers angeordnet sein, mit dem Ergebnis, daß Einflüsse aufgrund einer Auslenkung oder Biegung der Drosselklappenwelle vermieden werden und Schwankungen der Ausgangskennlinie des Drosselklappenstellungssensors begrenzt werden können.
Gemäß der Erfindung sind die zum Drosselklappenanfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus gehörenden Teile und gegebenenfalls die zu anderen Mechanismen einschließlich eines Notlaufbetrieb-Mechanismus gehörenden Teile gesammelt und rationell angeordnet, ferner sind die Anbringungseigenschaften dieser Mechanismen verbessert. Weiterhin werden eine Reduzierung der den Mechanismen eigentümlichen Reibungen sowie im Vergleich zu herkömmlichen Vorrichtungen eine Verbesserung der Kennlinie der Zwangseinrichtungen, beispielsweise der Federkennlinien einer Rückstellfeder, erzielt, so daß die Antriebslast für das Drosselklappenbetätigungselement reduziert wird und der Drosselklappen-Steuerbetrieb stabilisiert wird.

Claims

Drosselvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, mit – einer drehbaren Drosselklappe (24), die auf einer Drosselklappenwelle (18) befestigt ist, – einem Motor (12) zum Öffnen und Schließen der Drosselklappe (24), wobei die Drosselklappenwelle (18) durch ein Drehmoment des Motors (12) angetrieben wird, das über einen Untersetzungsgetriebemechanismus (9, 10, 11) derart übertragen wird, daß die Drosselklappenwelle (18) vom Motor (12) in Öffnungs- und Schließrichtung der Drosselklappe (24) gedreht werden kann, und – einem Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus zum Einstellen eines Anfangsöffnungsgrades der Drosselklappe (24), der aufweist: – ein Kopplungsglied (42, 70), das in einem Öffnungsbereich der Drosselklappe (24), der größer als der Anfangsöffnungsgrad ist, zusammen mit der Drosselklappenwelle (18) dreht, – einen ersten Anschlag (6), der die Drehung des Kopplungsglieds (42, 70) in Schließrichtung über die dem Anfangsöffnungsgrad entsprechende Stellung hinaus begrenzt, – eine Eingriffseinrichtung (3, 3', 38), die drehfest auf der Drosselklappenwelle (18) gelagert ist, und – eine Zwangseinrichtung (4, 5, 63, 64, 84, 85), – die, wenn sich die Drosselklappe (24) in einer Öffnungsstellung größer als der Anfangsöffnungsgrad befindet, das Kopplungsglied (42, 70) in Schließrichtung der Drosselklappe (24) zwingt, wobei sich das Kopplungsglied (42, 70) mit der Eingriffseinrich tung (3, 3', 38) in Eingriff befindet, so daß die Eingriffseinrichtung (3, 3', 38) durch das Kopplungsglied in Schließrichtung gezwungen wird, und – die eine Öffnungskraft erzeugt, um die Drosselklappe (24) in die Stellung des Anfangsöffnungsgrades zu zwingen, wenn die Drosselklappe (24) vom Motor (12) über eine dem Anfangsöffnungsgrad entsprechende Stellung hinaus in die Schließrichtung gedreht wird, – wobei die Zwangseinrichtung (4, 63, 64, 84, 85) ein erstes Federelement (4; 63) mit einem ersten Endabschnitt (4B, 63B), der mit dem Kopplungglied (42, 70) verbunden ist, und mit einem zweiten Endabschnitt (4A, 63A), der mit einem Drosselkörper (15) der Drosselvorrichtung verbunden ist, umfaßt, sowie ein zweites Federelement (64; 85) mit einem ersten Endabschnitt (64B; 85A), der mit dem Kopplungsglied (42, 70) verbunden ist, und mit einem zweiten Endabschnitt (64A; 85B), der mit der Eingriffseinrichtung (3, 3', 38) verbunden ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß – das Kopplungsglied (42, 70) drehbar auf einer drehfest auf der Drosselklappenwelle (18) gelagerten Hülse (45) gelagert ist.
Drosselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Federelemente (4; 63; 64; 85) um die Drosselklappenwelle herum und zwischen der Eingriffseinrichtung (3, 3', 38) und dem Kopplungsglied (42, 70) angeordnet ist.
Drosselvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anfangsöffnungsgrad-Einstellmechanismus und ein an der Drosselklappenwelle (18) befestigtes Zahnrad auf derselben Endabschnittsseite der Drosselklappenwelle (18) angeordnet sind.
Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffseinrichtung (3, 3', 38) einen an einem radialen Randabschnitt angeordneten, sich in axialer Richtung der Drosselklappenwelle (18) erstreckenden Hebelabschnitt (3A) aufweist, der an einem Abschnitt (2) des Kopplungsglieds (42, 70) angreift, wenn sich das Kopplungsglied (42, 70) und die Eingriffseinrichtung (3, 3', 38) in Eingriff befinden.
Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Federelement Schraubenfedern (63, 64) sind, die koaxial angeordnet sind.
Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Federelement (4, 63; 5, 64, 85) zwischen einem auf der Drosselklappenwelle (18) befestigten Zahnrad (10) und dem Kopplungsglied (42, 70) angeordnet ist.
Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselvorrichtung außerdem einen zweiten Anschlag (7) für die Einstellung der geschlossenen Stellung der Drosselklappe (24) aufweist.
Drosselvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein an der Drosselklappenwelle (18) befestigtes Zahnradsegment (10).