DE2511288A1

DE2511288A1 - Vorrichtung zum automatischen betaetigen der luftklappen von vergasern

Info

Publication number: DE2511288A1
Application number: DE19752511288
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Hirosawa; Masahiko Iiyama; Toshio Nomura
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1974-03-15
Filing date: 1975-03-14
Publication date: 1975-09-25
Also published as: JPS50129827A; FR2264189B1; US3948240A; CA1016432A; DE2511288C2; GB1494680A; JPS5326608B2; FR2264189A1; AU7913075A; IT1032326B

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-B MÖNCHEN 22

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN SteinadorfstraBe 10

Dr. r.r. not. W. KÖRBER ^{n m)} '^&66M Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS

Patentanwälte H. März 1975

HONDA GIKElT KOGYO KABÜSHIKI KAISHA

27-8, 6-chome, Jirgunae 2511288

Shibuya-ku

Tokio, Japan

Patentanmeldung

Yorriohtung zum automatischen Betätigen der Luftklappen von Vergasern.

Die Erfindung betrifft eine automatische Vorrichtung zum Betätigen der Luftklappe eines Vergasers bei einer zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen dienenden Verbrennungskraftmaschine.

Bei den bis jetzt bekannten Vorrichtungen dieser Art ist gewöhnlich auf einer Seite der Luftklappe des Vergasers ein Bimetallglied vorhanden, das dazu dient, die Luftklappe entsprechend seiner thermischen Ausdehnung bzw. Zusammenziehung zu betätigen, doch besteht ein Nachteil dieser Anordnung darin, daß die durch das Bimetallglied aufgebrachte Betätigung skr aft relativ klein ist, so. daß es bei Benutzung eines solchen Bimetallgliedes schwierig ist, die Luftklappe zügig und auf zuverlässige Weise zu bewegen, und daß die Vorrichtung nicht genau nach einer vorbestimmten Steuer- bzw. Kegelkennlinie arbeitet. Ferner sind bereits Vorrichtungen zum Betätigen der Luftklappen von Vergasern bekannt, bei denen eine mit einem Unterdruck beaufschlagte Membran vorhanden ist, die dadurch zur Wirkung kommt, daß sie beim Motor des Kraftfahrzeugs oder dergleichen das Vorhandensein einer vollständigen Verbrennung nachweist, so daß bei einer solchen vollständigen Verbrennung die Luftklappe durch die Membran automatisch in eine Stellung gebracht wird, die einer voll-

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ständigen Verbrennung entspricht. Bei dieser Anordnung ergibt sich ein lachteil, der darin besteht, daß ein Phasenunterschied zwischen einer solchen Betätigung und dem nachfolgenden Öffnen der Luftklappe durch ein Bimetallglied eintritt .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten allgemeinen Art zu schaffen, bei denen die geschilderten Nachteile vermieden sind.

Zur Losung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung eine Vorrichtung geschaffen worden, bei der eine Betätigungswelle mit einer Luftklappe verbunden ist, die sich im Ansaugkanal eines Verbrennungsmotors befindet, bei der ferner eine Antriebswelle vorhanden ist, die mit einem Impuls- oder Schrittmotor verbunden ist, wobei die beiden Wellen durch eine Torsionsfeder miteinander verbunden sind und unter Vermittlung durch eine vordere und eine in einem Umfangsabstand davon angeordnete hintere Klinke so zusammenarbeiten, daß eine Drehung der Antriebswelle nur in der normalen Drehrichtung dieser Welle hervorgerufen werden kann und bei der eine Schaltung zum Erzeugen von Antriebs impulsen an den Schrittmotor angeschlossen und so ausgebildet ist, daß sie aus einem ersten Betriebszustand über einen zweiten und einen dritten Betriebszustand in einen vierten Betriebszustand umgeschaltet werden kann, was sich jeweils danach richtet, ob das Schließen des Zündschalters des Motors oder das Schließen eines Anlaßschalters des Motors oder der Beginn einer vollständigen Verbrennung im Motor oder die Fortsetzung des Betriebs mit vollständiger Verbrennung nachgewiesen wird; hierbei ist die Anordnung derart, daß der Schrittmotor bei dem genannten ersten Betriebszustand in der Rückwärtsrichtung gedreht wird, und daß er danach beim Durchlaufen des zweiten, des dritten und des vierten Betriebszustandes in der normalen Vorwärtsrichtmng gedreht wird. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor bei dem·ersten Betriebszustand mit einer vorbestimmten hohen Geschwindigkeit in der Rückwärtsrichtung gedreht wird, daß der Schrittmotor dann während einer vor-

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bestimmten konstanten Zeitspanne in der normalen Vorwärtsrichtung mit einer Geschwindigkeit gedreht wird, die einer Motortemperatur entspricht, welche sich bei dem zweiten Betriebszustand ergibt, daß hierauf der Schrittmotor während einer vorbestimmten konstanten Zeitspanne in der Vorwärtsrichtung mit einer vorbestimmten hohen Geschwindigkeit gedreht wird, während ein dritter Betriebszustand des Verbrennungsmotors vorhanden ist,, und daß der Schrittmotor schließlich in der Vorwärtsrichtung mit einer Geschwindigkeit gedreht wird, die der Temperatur des Verbrennungsmotors entspricht, welche bei dem vierten Betriebszustand vorhanden ist. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor zum Stillstand gebracht werden kann, nachdem er bei dem zweiten Betriebszustand in der Vorwärtsrichtung gedreht worden ist.

Durch die Anmelderin ist bereits früher eine Verbrennungskraftmaschine für einen Kraftwagen oder dergleichen vorgeschlagen worden, bei der ein Verbrennungsraum vorhanden ist, der sich aus einem über einem Kolben angeordneten Hauptverbrennungsraum und einem Hilfsverbrennungsraum zusammensetzt, welch letzterer mit dem Hauptverbrennungsraum durch eine ülammendüse verbunden ist, wobei in dem Hilfsverbrennungsraum eine Zündkerze vorhanden ist, und wobei die Anordnung derart ist, daß über einen Hauptansaugkanal dem Hauptyerbrennungsraum ein mageres Gemisch und über einen Hilfsansaugkanal dem Hilfsverbrennungsraum ein fettes Gemisch zugeführt wird. Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung insbesondere zur Verwendung in Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine der soeben geschilderten Art geeignet, und sie ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der vorstehend beschriebenen Anordnung die Luftklappe als Hauptdrosselklappe in einem Hauptansaugkanal benutzt wird, der an den Hauptverbrennungsraum des Verbrennungsmotors angeschlossen ist, und daß auf einer Seite dieser Luftklappe eine Hilfsluftklappe vorhanden ist, die sich in einem Hilfsansaugkanal befindet, welcher mit dem Hilfsverbrennungsraum des Motors verbunden ist; hier-

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bei sind die weiter oben genannte Antriebswelle und eine der Hilfsluftklappe zugeordnete Welle durch ein Glied miteinander verbunden, in das eine mit einem toten Gang arbeitende Einrichtung eingeschaltet ist_o

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 schematisch eine Schaltung zum Erzeugen von Antr i eb s impulsen;

Fig. 4 schematisch eine Wählschaltung;

Fig. 5 und 6 graphische Darstellungen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Wählschaltung;

Fig. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung; und

Fig. 8 und 9 jeweils einen Ausschnitt aus Fig. 7» in welchem die verschiedenen Teile die für verschiedene Betriebszustände vorgesehenen Stellungen einnehmen.

In Fig. 1 und 2 erkennt man einen Ansaugkanal 1 einer Verbrennungskraftmaschine, eine Luftklappe 2, die in dem Ansaugkanal 1 gelagert ist und sich nach Bedarf öffnen und schließen läßt, sowie eine Welle 3 zum Betätigen der Luftklappe 2. Auf dem äußeren Ende der Betätigungswelle 3 ist ein Schrittmotor ·5 angeordnet, der gemäß Fig. 1 an eine Schaltung 4 zum Erzeugen von Antriebsimpulsen angeschlossen ist, und zu dem eine Antriebswelle 6 gehört; die Betätigungswelle 3 und die Antriebswelle 6 sind im wesentlichen gleichachsig angeordnet und durch eine als Schraubenfeder ausgebildete Torsionsfeder 7 miteinander verbunden; außerdem arbeiten die beiden Wellen unter Vermittlung durch eine

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vordere Klinke 8 auf der Betätigungswelle 3 und eine hintere Klinke 9 auf der Antriebswelle 6 zusammen; die beiden Klinken sind als vordere und hintere Klinken auf einem gemeinsamen Kreisbogen so angeordnet, daß eine Drehbewegung der Luftklappe 2 nur in der normalen Drehrichtung der Antriebswelle 6 hervorgerufen werden kann. Mit anderen Worten, wenn die beiden Klinken 8 und 9 in cLer in J¹Xg₀ 1 gezeigten Weise in Berührung miteinander stehen, und wenn die Antriebswelle 6 in ihrer normalen Drehrichtung, d.h. bei Betrachtung der Vorrichtung nach Fig. 1 von der rechten Seite aus im Uhrzeigersinne gedreht wird, wird auch die Betätigungswelle 3 unter Vermittlung durch die Klinke 8 gedreht; wird jedoch die Antriebswelle 6 in der Rückwärtsrichtung, d.h. entgegen dem Uhrzeigersinne, gedreht, hebt sich die Klinke 9 allmählich von der Klinke 8 ab, so daß die Klinke 8 nicht mehr mit der Klinke 9 zusammenarbeitet, und daß die Betätigungswelle 3 von der Antriebswelle 6 aus nur noch über die Torsionsfeder gedreht werden kann. Wenn während dieser Betriebsweise die Luftklappe 2 ihre vollständig geschlossene Stellung nach Fig, 2 erreicht, wird eine weitere Drehung der Luftklappe und der mit ihr verbundenen Betätigungswelle verhindert, so daß die Antriebswelle 6 bei ihrer weiteren Drehung lediglich die Torsionsfeder 7 weiter spannt oder aufzieht, so daß sich die durch die Torsionsfeder ausgeübte Kraft vergrößert. Mit anderen Worten, es wird lediglich eine allmähliche Vergrößerung der elastischen Kraft der Torsionsfeder 7 herbeigeführt, durch welche die Luftklappe 2 in Richtung auf ihre Schließstellung vorgespannt wird.-

Bei dem Ausführungsbeispiel nach J¹Xg. 1 und 2 sind die Betätigungswelle 3 und die Antriebswelle 6 mit radial nach außen ragenden Armen 10 und 11 versehen, deren äußere Endabschnitte so abgewinkelt sind, daß sie die beschriebenen Klinken 8 und 8 bilden; das innere Ende des Arms 10 ist durch eine Stange 14 mit einem Kurbelarm 13 verbunden, der am äußeren Ende der Achse 12 der Luftklappe 2 befestigt ist. Damit sich der Berührungspunkt zwischen den beiden Klinken 8 und 9 in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung verstellen läßt, ist eine der Klinken, und zwar hier die Klinke 9» mit einer

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Stellachraube 15 versehen.

Zu der in Fig. 3 dargestellten Schaltung 4 zum Erzeugen von Treiberimpulsen gehört ein Impulsgeber 16, und der Schrittmotor 5 ist mit einer Schaltung 19 zum Wählen einer Drehung in der Vorwärtsrichtung bzw. der Rückwärtsrichtung versehen; hierzu gehören ein Schalter 17 für die Vorwärtsdrehung und ein Schalter 18 für die Rückwärtsdrehung; mit diesen Schaltern ist ein Haltekreis 21 in Reihe geschaltet, zu dem ein Halteschalter 20 gehört, der nach Bedarf geöffnet und geschlossen werden kann, so daß es möglich ist^ den Schrittmotor .5 stillzusetzen. Ferner ist der Impulsgeber 16 mit einer Schaltung 25 zum Erhöhen bzw. Herabsetzen der Schwingungsfrequenz versehen; zu dieser Schaltung gehören zwei Kondensatoren 22 und 23 sowie ein Schalter 24, der es ermöglicht, Jeweils einen dieser Kondensatoren zu wählen, so daß der Schrittmotor 5 nach Bedarf auf eine hohe oder eine niedrige Drehgeschwindigkeit umgeschaltet werden kann. Wird der Kondensator 22 gewählt, erhöht sich die Schwingungsfrequenz, so daß der Motor 5 mit einer höheren Geschwindigkeit gedreht wird. Wird der Kondensator 23 gewählt, wird die Schwingungsfrequenz herangesetzt, so daß sich der Motor 5 entsprechend langsamer dreht.

Der Impulsgeber 16 ist ferner mit einer Frequenzumschalteinrichtung 30 versehen, zu der ein erster Widerstand 26 gehört, dessen Widerstandswert sich in Abhängigkeit von der Temperatur des Verbrennungsmotors ändert; ferner sind ein zweiter Festwiderstand 27 und ein dritter Festwiderstand 28 vorhanden, die nicht auf die Motortemperatur ansprechen, und denen ein Wählschalter 29 zugeordnet ist, so daß sich für den Schrittmotor 5 eine Drehgeschwindigkeit, die der Motortemperatur entspricht und zwei verschiedene, von der Motortemperatur unabhängige konstante Drehgeschwindigkeiten wählen lassen· Gemäß Fig. 3 gehören zu der dargestellten Schaltung schließlich noch ein impulsverteiler 31 sowie Impulsverstärker 32, die dem Schrittmotor 5 vorgeschaltet sind.

Die Schaltung 19 nach Fig. 3 zum Wählen der Vorwärtsbzw, der Rückwärtsdrehung des Schrittmotors 5 ist mit zwei

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getrennten Betätigungselektromagneten 17a und 18a versehen, die dem Schalter 17 "bzw. dem Schalter 18 zugeordnet sind; zu dem Haltekreis 21 gehört ein Betätigungselektromagnet 20a für den Schalter 20; der Schaltung 25 zum Erhöhen bzw. Verringern der Schwingungsfrequenz gehören zwei getrennte Betätigungselektromagnete 22a und 2Ja, die den Kondensatoren 22 und 25 zugeordnet sind; die Frequenzumschalteinrichtung 50 ist ebenfalls mit einzelnen Betätigungselektromagneten 26a, 27a und 28a versehen, die jeweils einem der Widerstände 26, 27 und 28 zugeordnet sind.

Die verschiedenen genannten Elektromagnete werden nach ■Bedarf durch zugehörige Detektorsignale Betätigt, und zwar nacheinander beim Durchlaufen der schon genannten vier verschiedenen Betriebszustände d.h. beim Schließen des Zündschalters bzw. beim Schließen des Anlaßschalters bzw. beim Einsetzen einer vollständigen Verbrennung bei dem Fahrzeugmotor bzwο dann, wenn weiterhin eine vollständige Verbrennung erfolgt. Zu diesem Zweck ist eine Wählschaltung 55 vorhanden, die z.B. in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise ausgebildet ist. Zu der Schaltung 55 gehören mehrere Inverter 54- sowie mehrere Und-Gatfer 55» auf der Eingangsseite ist eine erste Eingangsklemme 56 vorhanden, über die der Schaltung 55 das Schließen des Zündschalters gemeldet wird; über eine zweite Eingangsklemme 57 wird der Schaltung 55 das Schließen des Startschalters gemeldet, und über eine dritte Eingangsklemme 58 wird der Schaltung 55 gemeldet, daß sich bei dem Pahrzeugmotor eine vollständige Verbrennung abspielt. Die Schaltung weist auf ihrer Ausgangsseite eine erste Ausgangsklemme 59 auf, an der ein Ausgangssignal erscheint, wenn der Eingangski emme 56 ein Signal zugeführt wird, durch welches das Schließen des Zürikchalters gemeldet wird; an einer zweiten Ausgangsklemme 40 erscheint ein Ausgangssignal, wenn sowonl der ersten Eingangsklemme 56 als auch der zweiten Eingangsklemme 57 Signale zugeführt werden, wie es beim Schließen des Startschalters geschieht; an einer dritten Ausgangsklemme erscheint ein Ausgangssignal dann, wenn der ersten Eingangsklemme 56 und der dritten Eingangsklemme 58 Signale zugeführt

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werden, die anzeigen, daß bei dem Motor eine vollständige Verbrennung erfolgt; an einer vierten Ausgangsklemme 42 erscheint ein Ausgangssignal, wenn der ersten Eingangsklemme und der dritten Eingangskiemme 38 weiterhin Eingangssignale zugeführt werden, die eine vollständige Verbrennung im Motor anzeigen; die verschiedenen schon genannten Betätigungseiektromagnete sind an die Ausgangsklemmen 39 bis 42 in der nachstehend beschriebenen Weise angeschlossen»

Die Elektromagnete 18a, 20a, 28a und 22a sind parallel zueinander an die erste Ausgangsklemme 39 angeschlossen; die Elektromagnete 17a, 26a, 22a und 20a sind in Parallelschaltung mit der zweiten Ausgangsklemme 4-0 verbunden; der Elektromagnet 20a ist außerdem mit einem Zeitgeber 4-3 in Reihe geschaltet, durch den die Betätigung dieses Elektromagneten verzögert wird; die Elektromagnete 17a> 20a, 27a und 22a sind parallel zueinander mit der dritten Ausgangsklemme 4-1 verbunden; mit den Elektromagneten 27a und 22a ist ein Zeitgeber 44 in Reihe geschaltet, der bewirkt, daß diese Elektromagnete auf die Dauer einer vorbestimmten konstanten Schaltspanne beschränkt wird. Die vierte Ausgangsklemme 4-2 ist über den Zeitgeber 44 mit der dritten Ausgangsklemme 41 verbunden, um ein Ansprechen auf das weitere Vorhandensein des genannten Eingangssignals zu gewährleisten; die Elektromagnete 26a und 23a sind parallel zueinander an die vierte Ausgangsklemme 42 angeschlossen, so daß diese Elektromagnete entsprechend der Betätigung der Elektromagnete 27a und 22a umgeschaltet werden. Erscheint ein Ausgangssignal an der ersten Ausgangsklemme 39j arbeitet der Impulsgeber daher mit einer relativ hohen Frequenz, die durch den dritten Widerstand 28 bestimmt wird, und der Kondensator 22 ist über den Halteschalter 20 und den Schalter 18 für die Rückwärtsdrehung mit dem Schrittmotor 5 verbunden, so daß sich die Schaltung 4 zum Erzeugen der Antriebsimpulse in ihrem ersten Betriebszustand befindet und der Schrittmotor 5 mit einer vorbestimmten hohen Geschwindigkeit in der Rückwärtsrichtung gedreht wird. Wenn danach ein Ausgangssignal in der zweiten Ausgangsklemme 40 erscheint, arbeitet der Impulsgeber 16

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mit einer Frequenz, die durch den ersten Widerstand 26 und den Kondensator 22 bestimmt wird, d.h. mit einer relativ hohen Frequenz, die der Motortemperatur entspricht, und die Schaltung 4 ist über den Halteschalter 20, dessen Schließdauer durch den Zeitgeber· 43 bestimmt wird, sowie über den Schalter 17 für die Vorwärtsdrehung mit dem Schrittmotor 5 verbunden, wobei sich die Schaltung 4 in ihrem zweiten Betriebszustand befindet und der Schrittmotor 5 während einer vorbestimmten konstanten Zeitspanne in der normalen Vorwärtsrichtung mit einer relativ hohen Geschwindigkeit gedreht wird, die der Motortemperatur entspricht, woraufhin der Schrittmotor automatisch stillgesetzt wird. Sobald ein Ausgangssignal an der dritten Ausgangsklemme 41 erscheint, arbeitet der Impulsgeber 14 mit einer relativ hohen Frequenz, die durch den zweiten Widerstand 27 und den Kondensator 22 bestimmt wird, und die Schaltung 4 ist über den Halteschalter 20 und den Schalter 17'für die Drehung in der Vorwärtsrichtung mit dem Schrittmotor 5 verbunden, wobei sich die Schaltung 4 in ihrem dritten Betriebszustand befindet, und wobei der Schrittmotor 5 während einer durch den Zeitgeber bestimmten Zeitspanne von konstanter Länge mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in der Vorwärtsrichtung gedreht wird. Sobald nach dem Ablauf der soeben erwähnten konstanten Zeitspanne ein Ausgangssignal an der vierten Ausgangsklemme 42 erscheint, arbeitet der Impulsgeber 16 mit einer relativ niedrigen Frequenz, die einer bestimmten Motortemperatur entspricht, und die durch den ersten Widerstand 26 und den Kondensator 23 bestimmt wird; hierbei ist die Schaltung 4 mit dem Schrittmotor 5 über den Halteschalter 20 und den Schalter 17 für die Vorwärtsdrehung verbunden, wobei sich die Schaltung 4 in ihrem vierten Betriebszustand befindet, und wobei sich der Schrittmotor 5 in der normalen Vorwärtsrichtung mit einer relativ niedrigen Drehgeschwindigkeit dreht, die der Motortemperatur entspricht.

Durch diese sich nacheinander abspielenden Rückwärts- und Vorwärtsdrehungen des Schrittmototrs 5 wird die Luftklappe 2 in der aus Fig. 5 und 6 ersichtlichen Weise geöffnet bzw. geschlossen. Normalerweise befindet sich die Luftklappe

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in ihrer vollständig geöffneten Stellung, di.e in Fig. 5 und 6 dem Punkt A entspricht. Wenn bei diesem -Betriebszustand der Zündschalter geschlossen wird, um den Motor des Fahrzeugs anzulassen, wird die Schaltung 4 in ihren ersten Betriebszustand gebracht, damit der Schrittmotor 5 in der beschriebenen Weise mit einer vorbestimmten hohen Geschwindigkeit in-der Rückwärtsrichtung gedreht wird, so daß die Antriebswelle 6 nach Fig. 1 über die Torsionsfeder 7 die Betätigungswelle gemäß Fig. 1 entgegen dem Uhrzeigersinne dreht. Wenn die Luftklappe 2 ihre vollständig geschlossene Stellung erreicht, wird die Luftklappe zusammen mit der Betätigungswelle 5 daran gehindert, sich weiter zu drehen; die weitere Eückwärtsdrehung der Antriebswelle 6 bewirkt dann nur, daß die Torsionsfeder 7 weiter gedreht wird; sobald gemäß Fig. 5 und ein Normalpunkt B erreicht worden ist, stehen die Ausgangskraft des Schrittmotors 5 und die elastische Kraft der Feder im Gleichgewicht miteinander, so daß die Luftklappe 2 durch die Feder 7 stabilisiert wird, die eine große Schließkraft auf die Luftklappe ausübt.

Wird dann entsprechend dem Zeitpunkt C in Fig. 5 der Anlaßschalter geschlossen, wird nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne die Schaltung 4 in den oben beschriebenen zweiten Betriebszustand gebracht, d.h. der Schrittmotor 5 wird während einer vorbestimmten konstanten Zeitspanne in der normalen Vorwärtsrichtung mit einer relativ hohen Geschwindigkeit gedreht, die der Motortemperatur entspricht, so daß die Stellung der Luftklappe 2 jetzt dem Punkt D in Fig. 5 entspricht. Bei der soeben beschriebenen Drehung des Schrittmotors 5 in. der normalen Vorwärtsrichtung wird die Torsionsfeder 7 hierbei gemäß Fig. 1 an ihrem rechten Ende im Uhrzeigersinne gedreht, so daß die durch die Feder ausgeübte elastische Kraft entsprechend der Drehung des Schrittmotors abnimmt. Mit anderen Worten, die Luftklappe 2 ist so eingestellt, daß die große, in der Schließrichtung auf sie durch die Feder 7 ausgeübte Kraft entsprechend der Mo-' tortemperatur verkleinert, so daß sich die Vorrichtung jetzt in einem Betriebszustand befindet, in dem die Bereitschaft

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besteht, den Verbrennungsmotor in Gang zu setzen, wobei auf die Luftklappe eine sich nach der Motortemperatur richtende elastische Kraft wirkt.-Wie erwähnt, wird der Betrieb der Impulserzeugungsschaltung 4- unterbrochen, sobald das Ende des zweiten BetriebszuStandes erreicht ist. Genauer gesagt wird der Schrittmotor 5 nach der soeben beschriebenen Drehung in der normalen Vorwärtsrichtung zum Stillstand gebracht, so daß die Luftklappe ihre Stellung gemäß E¹Ig₀ 5 zwischen den Punkten D und E beibehält, und daß die Luftklappe während des Anlassens des Fahrzeugmotors auch dann stabilisiert werden kann, wenn der Beginn der vollständigen Verbrennung im Motor durch ein Aussetzen beim Anlassen verzögert wird.

Sobald in dem Motor eine vollständige Verbrennung beginnt, wird die Schaltung 4- in ihren dritten Betriebszustand gebracht, und der Schrittmotor 5 wird während einer Zeitspanne von konstanter Länge mit einer relativ hohen Geschwindigkeit in der normalen Vorwärtsrichtung gedreht, um gemäß 2¹Xg. 5 die Luftklappe aus einer dem Punkt E entsprechenden Stellung in eine dem Punkt F entsprechende Stellung zu bringen. Genauer gesagt bewirkt die soeben erwähnte Drehung des Schrittmotors 5 in der Vorwärtsrichtung, daß die Antriebswelle 6 zuerst die gespannte Torsionsfeder 7 entspannt und dann die Betätigungswelle 5 über die Klinken 9 und 8 in der Vorwärtsrichtung dreht, damit die Luftklappe 2 in eine der vollständigen Verbrennung im Motor entsprechende Stellung gebracht wird, in der sie gegenüber ihrer vollständig geschlossenen Stellung etwas geöffnet isto Wie erwähnt, ist die Bewegung zwischen den Punkten C und D gemäß Fig. 5 auf die während einer Zeitspanne von konstanter Länge bewirkte Drehung des Schrittmotors zurückzuführen, die der Motortemperatur entspricht, und die Bewegung entsprechend der Strecke zwischen den Punkten E und F in Fig. 5 entspricht der Drehung des Schrittmotors mit einer hohen Geschwindigkeit während einer konstanten Zeitspanne, so daß ohne weiteres ersichtlich ist, daß der Abstand zwischen den Punkten E und F gemäß Fig. 6 stets konstant ist, und daß sich bei einer Änderung der Motortemperatur die Punkte E und F gemäß Fig. 6 lediglich längs paralleler Linien X und Y verlagern.

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Arbeitet der Motor weiter mit vollständiger Verbrennung, wird die Schaltung 4· nach Fig. 3 in ihren vierten Betriebszustand überführt, so daß der Schrittmotor 5 entsprechend der Motortemperatur mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit in der normalen Richtung gedreht wird, so daß sich der Punkt F gemäß Pig. 5 allmählich längs einer unter einem relativ kleinen Winkel geneigten Linie in Richtung auf den Funkt G verlagert. Genauer gesagt dreht sich der Schrittmotor 5 und damit auch die Antriebswelle 6 in der normalen Richtung mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit, die der Motortemperatur entspricht, so daß die Betätigungswelle 3 über die Klinken 9 und 8 gedreht wird, um die Luftklappe 2 entsprechend allmählich weiter zu öffnen. Mit anderen Worten, die Luftklappe 2 wird allmählich mit einer Geschwindigkeit geöffnet, die der Zunahme der Motortemperatur entspricht, so daß die Luftklappe auf vorteilhafte Weise dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors folgt»

Fig. 7 bis 9 veranschaulichen die Benutzung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einer Verbrennungskraftmaschine der Bauart mit einem Hauptverbrennungsraum und einem Hilfsverbrennungsraum. In diesem Fall wird der Ansaugkanal 1 wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 6 als Hauptansaugkanal benutzt, der mit der Hauptverbrennungskammer verbunden ist, und die Luftklappe 2 ist in diesem Hauptansaugkanal angeordnet; auf einer Seite des Hauptansaugkanals 1 befindet sich ein HiIfsansaugkanal 1a, der an einen Hilfsverbrennungsraum angeschlossen ist, und in dem sich eine Hilfsluftklappe 2a befindet. Diese Hilfsluftklappe ist mit dem unteren Ende des radial nach außen ragenden Arms 11 auf der Antriebswelle 6 durch ein ^estängeglied 46 verbunden, dessen einem Ende eine mit einem toten Gang arbeitende Verb indungs einrichtung 4-5 zugeordnet ist. Wird die Antriebswelle 6 gegenüber ihrer Stellung nach Fig. 8 in einem erheblichen Ausmaß in der Rückwärtsrichtung gedreht, während sich die Schaltung 4- zum Erzeugen der Antriebsimpulse in ihrem ersten Betriebszustand befindet, wird somit die Hauptluftklappe 2 in ihre vollständig geschlossene Stellung nach Fig. 9 gebracht, gegenüber welcher sie sich nicht weiter

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drehen kann, und die Hilfsluftklappe 2a wird gleichzeitig gemäß Fig. 9 teilweise geschlossen. Durch weiteres Drehen der Antriebswelle 6 in der gleichen Richtung wird die Hilfsluftklappe 2a dann in ihre aus Fig. 7 ersichtliche vollständig geschlossene Stellung gebracht.

Gemäß der Erfindung wird somit anstelle des "bisher gebräuchlichen BimetalIgIiedes ein Impuls- bzw. Schrittmotor benutzt, so daß es möglich ist, die geschilderten Nachteile eines solchen BimetalIgIiedes zu vermeiden, zu denen z.B. ein unstabiles Arbeiten gehört, das auf die ungenügende Stellkraft eines Bimetallgliedes zurückzuführen ist. Ferner wird gemäß der Erfindung der Schrittmotor nacheinander in vier verschiedene Betriebszustände gebracht, um die Luftklappe über die !Torsionsfeder und die Antriebseinrichtung mit der vorderen und der hinteren Klinke zu betätigen, so daß sich die Luftklappe jeweils zügig und genau in die richtige Stellung bringen läßt, und zwar zunächst in eine Bereitschaft sstellung zum Anlassen des"Fahrzeugmotors und danach in eine Stellung, die einer vollständigen Verbrennung entspricht, woraufhin die Luftklappe weiter geöffnet wird, wie es den Erfordernissen für den Betrieb des Fahrzeugmotors entspricht. Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird der Schrittmotor am Ende des zweiten Betriebszustandes zugesetzt, so daß sich selbst dann keine Unzuträglichkeiten ergeben, wenn der Fahrzeugmotor in diesem Stadium aussetzt. Gemäß einem weiteren'Merkmal der Erfindung läßt sich die Vorrichtung auf vorteilhafte Weise auch bei einem Verbrennungsmotor der Bauart miteinem Hauptverbrennungsraum und einem Hilfsverbrennungsraum anwenden.

Ansprüche:

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Claims

ANSPRÜCHE

(i. J Vorrichtung zum automatischen Betätigen der Luft-Klappen von Vergasern für Verbrennungskraftmaschine^, dadurch gekennzeichnet , daß eine Betätigungswelle (3) vorhanden ist, die mit einer Luftklappe (2) verbunden ist, welche in einem Ansaugkanal (1) einer Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist, daß eine Antriebswelle (6) vorhanden ist, die mit einem Impuls- bzw. Schrittmotor (5) an ihrem äußeren Ende verbunden ist, daß die Betätigungswelle mit der Antriebswelle durch eine dazwischen angeordnete Torsionsfeder (7) verbunden ist, daß die beiden Wellen unter Vermittlung durch zwei einander in der Umfangsrichtung nachgeschaltete Klinken, und zwar eine vordere Klinke (8) und eine hintere Klinke (9) so zusammenarbeiten, daß eine Drehung der ^etätigungswelle nur dadurch herbeiführbar ist, daß die Antriebswelle in einer jiormalen Richtung bzw. der Vorwärtsrichtung gedreht wird, und daß eine Schaltung (4) zum Erzeugen von Antriebsimpulsen vorhanden ist, an die der Schrittmotor angeschlossen ist, und daß diese Schaltung so ausgebildet ist, daß sie sich nacheinander in einen ersten bzw» einen zweiten bzw. einen dritten bzw. einen vierten Betriebszustand dadurch bringen läßt, daß das Schließen eines Zündschalters für die Verbrennungskraftmaschine bzw. das Schließen eines Schalters zum Anlassen der Verbrennungskraftmaschine bzw. der Beginn einer vollständigen Verbrennung in der Verbrennungskraftmaschine bzw. die Fortsetzung der vollständigen Verbrennung nachgewiesen wird, wobei die Schaltung so ausgebildet ist, daß der Schrittmotor bei dem ersten Betriebszustand in der Rückwärtsrichtung gedreht wird, und daß der Schrittmotor bei dem zweiten_t dem dritten und dem vierten Betriebszustand jeweils in der normalen Vorwärtsrichtung gedreht wird«.

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2. Vorrichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung so ausgebildet ist, daß der Schrittmotor (5) bei dem ersten betriebszustand mit einer vorbestimmten hohen Geschwindigkeit in der Rückwärtsrichtung, bei dem zweiten Betriebszustand während einer vorbestimmten Zietspanne von konstanter Länge mit einer der Motortemperatur entsprechenden Geschwindigkeit in der normalen Vorwärtsrichtung, bei dem dritten Betriebszustand während einer vorbestimmten Zeitspanne von konstanter Länge in der normalen Vorwärtsrichtung mit einer vorbestimmten hohen Geschwindigkeit und bei dem vierten Betriebszustand mit einer der Motortemperatur entsprechenden Geschwindigkeit in der normalen Vorwärtsrichtung gedreht wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung so ausgebildet ist, daß der Schrittmotor (5) nach seiner Drehung in der normalen Vorwärtsrichtung während des zweiten Betriebszustandes stillgesetzt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Luftklappe (2) eine Hauptluftklappe in einem an einen Hauptverbrennungsraum der Verbrennungskraftmaschine angeschlossenen Hauptansaugkanal (1) bildet, daß auf einer Seite des Hauptansaugkanals bzw. der Hauptluftklappe eine Hilfsluftklappe (2a) in einem mit einem Hilfsverbrennungsraum der Verbrennungskraftmaschine verbundenen Hilfsansaugkanal (1a) angeordnet ist, und daß die Antriebswelle (6) mit der Vüelle bzw. Achse der Hilfsluft-r klappe durch ein Gestänge (46) verbunden ist, in das eine mit einem toten Gang arbeitende Verbindungseinrichtung (45) eingeschaltet ist.

Der Patentanwalt;

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