DE2616355A1

DE2616355A1 - Drosselventil-positioniereinrichtung

Info

Publication number: DE2616355A1
Application number: DE19762616355
Authority: DE
Inventors: Toshiro Yoshida
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1975-08-26
Filing date: 1976-04-14
Publication date: 1977-03-10
Also published as: DE2616355B2; DE2616355C3; SU856395A3; JPS5227925A; US4117811A; CA1052205A; JPS5347447B2

Description

Drosselventil-Positioniereinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Drosselventil- bzw. Drosselklappen-Positioniereinrichtung, die ein abruptes Schließen des Drosselventils bzw. der Drosselklappe im Vergaser in Verbrennungsmotoren für Fahrzeuge wie beispielsweise Kraftfahrzeuge verhindert und die Drosselklappenöffnung in Abhängigkeit des in der Einlaßleitung erzeugten Vakuums bzw. Unterdrucks steuert, wobei die Einlaßleitung bzw. Ansaugleitung die Brennstoff-Luft-Mischung dem Motor zuführt.

Es wurden bereits verschiedene Arten von Drosselklappen-Positioniereinrichtungen zum Steuern der Öffnung der Drosselklappe im Vergaser in Verbrennunasmotoren vorgeschlagen. Bei einer Ausführungsform einer bekannten Drosselklappen-Positioniereinrichtung ist eine in dem Körperteil der Drosselklappen-Positioniereinrichtung ausgebildete Membrankammer lediglich mit einer Vakuumaustrittsöffnung verbunden, die so angeordnet ist, daß sie in der Nähe der in der Einlaßleitung eines Motors angeordneten Drosselklappe mündet. Bei einem Motor, der mit einer bekannten

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Drosselklappen-Positioniereinrichtung einer anderen Ausführungsform ausgerüstet ist, wird ein Impulssignal, das durch eine mit dem Geschwindigkeitsmesser verbundene Geschwindigkeits-Fühleinrichtung erzeugt wird, an einen Rechner angelegt, der eine Ausgangsspannung erzeugt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Einstellwert überschreitet und dadurch ein elektromagnetisches Ventil (ein Vakuum-Schalt-Ventil) erregt wird, das zum Schalten des Vakuums in der Einlaßleitung des Motors vorgesehen ist. Das auf diese Weise erregte Elektromagnetventil stellt einen Verbindungsweg zwischen einer Membrankammer im Körperteil der Drosselklappen-Positioniereinrichtung und der Atmosphäre her, wodurch die Drosselklappen-Positioniereinrichtung erregt wird. Wird andererseits die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen Wert verringert, der kleiner als die vorbestimmte Einstellung ist, erscheint aus dem Rechner keine Ausgangsspannung, um das Elektromagnetventil in den ursprünglichen oder entregten Zustand zurückzuführen. Demzufolge wirkt das Vakuum in der Einlaßleitung des Motors auf die Membran in der Membrankammer des Körperteils der Drosselklappen-Positioniereinrichtung, um die Drosselklappen-Positioniereinrichtung zu entregen.

Die bekannte Drosselklappen-Positioniereinrichtung der erstgenannten Ausfuhrungsform weist jedoch einen Mangel dahingehend auf, daß die Drosselklappe dazu neigt, abrupt ungeachtet der Tatsache geschlossen zu werden, daß die Geschwindigkeit des Fahrzeugs noch groß ist wie im Falle eines Anlegens der Motorbremsen an das Fahrzeug. Die bekannte Drosselklappen-Positioniereinrichtung der letztgenannten Ausführungsform weist auch einen Mangel dahingehend auf, daß die Verwendung der Einzelteile einschließlich der Geschwindigkeitsfühleinrichtung, des Rechners und des Elektromagnetventils unvermeidlich hohe Kosten zur Folge hat, obgleich diese zufriedenstellend und zuverlässig zum Steuern der Drosselklappe betrieben bzw. verwendet werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Drosselventil-Positioniereinrichtung mit einer Membrankammer, die in der Membraneinrichtung der Drosselventil-Positioniereinrichtung ausgebildet

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ist, wobei die Meinbraneinrichtung im wesentlichen gleich bzw. ähnlich einer bekannten Bremszylinder- bzw. Dämpfungsgiiedkonstruktion ist und durch eine Leitung mit einer Vakuum- oder Unterdruckaustrittsöffnung verbunden ist, die so angeordnet ist, daß sie in die Einlaßleitung eines Verbrennungsmotors öffnet, bei der ein Vakuumsteuerventil oder ein Ein-Aus-Schaltventil, das durch ein in der Einlaßleitung erzeugtes Vakuum betätigbar ist, mit der Leitung verbunden ist, um eine Übertragung des Vakuums aus der Vakuumaustrittsöffnung zur Membrankammer zu hindern, wenn der Absolutwert des Vakuums in der Einlaßleitung größer als eine vorbestimmte Einstellung ist, so daß keine Tendenz vorhanden ist, dem Fahrzeuglenker ein sehr ungequemes Fahrgefühl zu erteilen, eine Tendenz, die häufig bei einem Fahrzeug angetroffen wird, das mit einer bekannten Drosselklappen-Positioniereinrichtung im Geschwindigkeitssteuersystem des Fahrzeugs ausgerüstet ist, wenn die Drosselklappen-Positioniereinrichtung bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben wird, die höher als ein bestimmter Pegel ist, bei dem der HC-Gehalt des Motoraustrittsgases relativ niedrig ist. Demzufolge wird die erfindungsgemäße Drosselventilpositioniereinrichtung während einer Verzögerung bzw. negativen Beschleunigung in einem Geschwindigkeitsbereich zuverlässig erregt, in dem der HC-Gehalt des Motoraustrittsgases relativ hoch und der Absolutwert des in der Einlaßleitung erzeugten Vakuums relativ groß ist. Andererseits wird die Drosselventil-Positioniereinrichtung während einer Verzögerung in einem Geschwindigkeitsbereich zuverlässig entregt,in dem der HC-Gehalt im Motoraustrittsgas relativ niedrig und der Absolutwert des in der Einlaßleitung erzeugten Vakuums relativ klein ist. Somit kann die Möglichkeit einer verschwenderischen unnötigen Erregung der Drosselventilpositioniereinrichtung auf ein Minimum verringert werden.

Aufgabe der Erfindung ist auch die Schaffung einer Drosselventil-Positioniereinrichtung, die während einer Verzögerung in einem hohen Geschwindigkeitsbereich erregt wird, in dem der Betrieb der Drosselventil-Positioniereinrichtung nicht besonders durch den Fahrzeuglenker gefühlt wird, und die während einer Verzögerung in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich entregt wird, in dem

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der Betrieb der Drosselventil-Positioniereinrichtung einem Fahrzeuglenker ein irritierendes bzw. störendes Gefühl erteilen kann, so daß der Fahrer immer das Fahrzeug mit einem angenehmen Gefühl fahren kann.

Ferner soll eine Drosselventil-Positioniereinrichtung geschaffen werden, die einfach im Aufbau und zu geringen Kosten herstellbar ist.

Auch soll eine Drosselventil-Positioniereinrichtung geschaffen werden, bei der ein Vakuum-Verzögerungs-Übertragungs-Ventil bzw. ein Ventil zum Übertragen einer Vakuumsverzögerung zwischen der Vakuumaustrittsöffnung und dem Verbindungspunkt des Vakuumsteuerventils mit der Leitung angeordnet ist, so daß, wenn die Steuereinstellung des Vakuumsteuerventils relativ niedrig in Bezug auf das Vakuum ausgewählt bzw. eingestellt ist, das in der Einlaßleitung bei einer'Leerlaufdrehzahl des Motors auftritt, das Vakuum-Verzögerungs-Übertragungs-Ventil bewirken kann, die Übertragung des Vakuums zur Drosselventil-Positioniereinrichtung zu verzögern, wodurch die Drosselventil-Positioniereinrichtung in einem kontinuierlichen Betrieb selbst nach dem Schließen des Vakuumsteuerventils gesetzt wird. Somit kann die gewünschte Reinigung des Motoraustrittsgases eher ausreichend erzielt werden, und es kann die Drosselventil-Positioniereinrichtung in Abhängigkeit der Ein-Ausschaltung des Vakuumsteuerventils während einer Verzögerung sanft erregt und entregt werden.

Die erfindungsgemäße Drosselventil-Positioniereinrichtung, die das neuartige Vakuumsteuerventil aufweist, hat gegenüber einer bekannten mechanischen Drosselklappen-Positioniereinrichtung, welche nicht mit einem derartigen Vakuumsteuerventil ausgerüstet ist, den Vorteil, daß der Betätigungspunkt nicht eingestellt zu werden braucht, um dem längsten Verzögerungsmodus zu entsprechen, der während einer Verzögerung des Fahrzeugs bei einer Fahrt im Austritts- bzw. Abgasmodus auftritt. Die bekannte mechanische Drosselklappen-Positioniereinrichtung hat den Nachteil, daß, wenn der Betätigungspunkt eingestellt ist, um einem sol-

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chen langen Verzögerungsmodus zu entsprechen, die Drosselklappen-Positioniereinrichtung dazu neigt, im erregten Zustand gehalten zu werden, selbst wenn das mit einer hohen Geschwindigkeit fahrende Fahrzeug innerhalb einer relativ kurzen Entfernung angehalten wird, beispielsweise durch plötzliches Anlegen der Bremsen. Dieser Mangel wird durch die Erfindung verhindert. Ferner beseitigt die Erfindung die Unannehmlichkeit einer Verlängerung der Betriebszeit der Drosselventil-Positioniereinrichtung infolge der Verringerung des in der Einlaßleitung erzeugten Vakuums bei einer Fahrt des Fahrzeugs im Hochgelände. Darüber hinaus weist die Erfindung gegenüber der bekannten nicht mit dem Vakuumsteuerventil ausgerüsteten mechanischen Drosselklappen-Positioniereinrichtung den Vorteil auf, daß die Drosselventil-Positioniereinrichtung während eines Anlegens der Bremsen über eine lange Entfernung nicht entregt wird. Demzufolge wird der zum Reinigen des Motoraustrittsgases verwendete Katalysator in keiner Weise nachteilig beeinflußt. Bei einer Anordnung einer Drosselveni i!-Positioniereinrichtung, die mit einem Vakuum-Verzögerungs-übertragungs-Ventil gemäß der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform versehen ist, das ein Paar von Mündungen und ein in Reihe bezüglich einer der Mündungen angeordnetes Rückschlagventil aufweist, wobei das Rückschlagventil lediglich ein Strömen von Fluid aus der Vakuumaustrittsöffnung zur Membrankammer in der Membraneinrichtung der Drosselventil-Positioniereinrichtung gestattet, ist die Strömungsrate eines Fluids aus der Vakuumaustrittsöffnung zur Membrankammer der Membraneinrichtung der Drosselventil-Positioniereinrichtung größer als die in der umgekehrten Richtung, wodurch die Rate der Übertragung des atmosphärischen Drucks zur Vakuumaustrittsöffnung kleiner als die Rate der Übertragung des Vakuums aus der Vakuumaustrittsöffnung zur Membrankammer ist. Demnach wird eine technische Wirkung bzw. ein technischer Fortschritt dahingehend erhalten, daß das Mischungsverhältnis von Brennstoff zu Luft einer geringeren Veränderung ausgesetzt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf beigefügte Zeichnung näher beschrieben; es zeigt:

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Fig. 1 eine teilweise geschnittene, schematische Ansicht eines Aufbaus einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Drosselklappenpositioniereinrichtung, wenn diese in Verbindung mit einem Kraftfahrzeugmotor verwendet wird;

Fig. 2 eine vergrößerte, schematische Seitenansicht der Positioniereinrichtungs-Teile, die mit der Einlaßleitung des Motors verbunden sind;

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt einer Ausführungsform des Vakuumsteuerventils, das vorteilhafterweise bei der Erfindung verwendet wird, und

Fig. 4 eine teilweise geschnittene schematische Ansicht, aus der der Aufbau einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ersichtlich ist.

Gemäß Fig. 1 ist eine Drosselklappe 2 schwenkbar und steif auf einer Drossel(klappen)-Welle 3 montiert, so daß diese schwenkbar in einer Einlaßleitung 1 eines Vergasers in einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs geschwenkt werden kann. Der eine Endteil der Drosselwelle 3 steht aus der Wand der Einlaßleitung 1 nach außen vor, so daß dieser fest an einem zugehörigen Teil eines Drosselhebels 4 befestigt werden kann. Das eine Ende eines Drosselklappen-Absperrteils 5 ist gleichfalls durch dieses Ende der Drosselwelle 3 abgestützt, so daß es um diese herum geschwenkt werden kann. Eine Einstelleinrichtung 6, beispielsweise eine Schraube, ist an einem anderen Teil des Drosselhebels 4 zurückziehbar befestigt. Das eine Ende der Einstelleinrichtung 6 endigt gegenüberliegend bezüglich eines geeigneten Teils des Drosselklappen-Absperrteils 5, wodurch die Schwenkbewegung des Drosselhebels 4 in Richtung des Absperrteils 5 eingeschränkt bzw. begrenzt wird. Das Absperrteil 5 und die Einstelleinrichtung 6 sind so angeordnet, daß die Einstelleinrichtung 6 in einem Eingriff mit dem Absperrteil 5 steht, wenn die Drosselklappe 2 in ein.; Stellung nahezu in der -Nähe der vollkommen geschlossenen Stellung geschwenkt wird.

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Die Membraneinrichtung 7 der Drosselklappen-Positioniereinrichtung ist im Aufbau einem bekannten Dämpfungsglied bzw. Bremszylinder ähnlich und weist eine Stange 8 auf, die an ihrem einen, äußeren Ende mit dem anderen Ende des Absperrteils 5 schwenkbar verbunden ist. Die Membraneinrichtung 7 der Drosselklappeneinrichtung weist ferner trennbare Hälften 9 und 10 auf, um ein Membraneinrichtungsgehäuse zu schaffen, wobei das andere, innere Ende der Stange 8 fest mit dem Mittelteil einer Membran 11 verbunden ist, die zwischen den zusammenpassenden bzw. in Eingriff stehenden Flächen der Gehäusehälften 9 und 10 gehalten ist. Der zwischen der Membran 11 und der Gehäusehälfte 9 bestimmte Raum, der auf der bezüglich des äußeren Endes der Stange 8 entfernten Seite gelegen ist, schafft eine Membrankammer 12. Eine Druckfeder 13 ist zwischen der Gehäusehälfte 9 und der Membran 11 in der Membrankammer 12 angeordnet, so daß die Stange 8 normalerweise bzw. normal in eine Richtung gedrängt wird, in der sie aus der Gehäusehälfte 10 hervorsteht. Der zwischen der Membran 11 und der Gehäusehälfte 10 bestimmte Raum steht mit der Atmosphäre über eine öffnung in Verbindung, wobei die Stange 8 in der öffnung lose eingepaßt ist.

Eine ersten Vakuumaustrittsöffnung bzw. eine erste Drosselpositioniereinrichtungsöffnung 14 ist so angeordnet, daß sich diese in die Einlaßleitung 1 in der Nähe der Drosselklappe 2 öffnet. Die erste Vakuumaustrittsöffnung 14 ist derart an einer Stelle angebracht, daß sie sich bezüglich der Drosselklappe 2 stromabwärts befindet, wenn die Drosselklappe 2 eine Stellung nahezu in der Nähe der vollständig geschlossenen Stellung einnimmt, d. h. während eines Motorlaufs bei einer Leerlaufdrehzahl, und wenn die öffnung der Drosselklappe 2 durch die Drosselklappen-Positioniereinrichtung eingestellt ist, während die öffnung 14 bezüglich der Drosselklappe 2 stromaufwärts gelegen ist, wenn das Fahrzeug mit einer gleichmäßigen bzw. konstanten Geschwindigkeit fährt. Die erste Vakuumaustrittsöffnung 14 ist durch eine Leitung 15 mit der Membrankammer 12 in der Membraneinrichtung 7 der Drosselklappen-Positioniereinrichtung verbunden. Ein Vakuum-Verzögerungs-übertragungs-Ventil 16 bzw. ein Ventil 16 zum Über-

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tragen einer Vakuumsverzögerung, welches eine übliche öffnung aufweist, ist auf halbem Weg in der Leitung 15 angeordnet.

Die Leitung 15, die von der Membrankammer 12 über das Ventil 16 zum Übertragen einer Vakuumsverzögerung zur Vakuumaustrittsöffnung 14 führt, ist in einer geeigneten, dazwischenliegenden Stelle zwischen der Membrankammer 12 und dem Ventil 16 mit einer anderen Leitung 17 verbunden, die zu einer geschlossenen, aber zu öffnenden Atmosphärenverbindungsöffnung 19 eines Vakuumsteuerventils führt.

Das Vakuumsteuerventil 18 umfaßt ein Gehäuse 20, das an seinem einen Ende geschlossen ist, und eine Membran 21, die im wesentlichen in der Mitte des Innenraums des Gehäuses 20 angeorndet ist. Eine Membrankammer 23 wird zwischen der Membran 21 und dem abgestuften .Teil 22 des geschlossenen Endes des Gehäuses 20 bestimmt, während eine Druckfeder 24 zwischen der Membran 21 und dem abgestuften Endteil 22 in der Membrankammer 23 angeordnet ist. Ein Ventilteil 25 ist an der Membran 21 im Gehäuse 20 auf der Seite angebracht, die bezüglich der Seite mit der Feder 24 abgewandt gelegen ist. Die Feder 24 wirkt, um die Membran 21 und demzufolge das Ventilteil 25 normalerweise bzw. normal in eine Richtung zu drängen, in der die Atmosphärenverbindungsöffnung 19 normalerweise durch das Ventilteil 25 verschlossen ist. Ein Luftfilter 26 aus einem Material wie z. B. Schwamm- bzw. Schaumgummi ist in das offene Ende des Gehäuses 20 eingepaßt, so daß der Raum auf der anderen Seite der Membrankammer 23 mit der Atmosphäre über eine Atmosphärenverbindungsöffnung 27 verbunden werden kann. Demnach steht die Atmosphärenverbindungsöffnung 19 mit der Atmosphäre in Verbindung, wenn das Ventilteil 25 aus dem Schließeingriff mit der Atmosphärenverbindungsöffnung 19 weggedrängt wird.

Eine zweite Vakuumaustrittsöffnung oder eine zweite Drosselpositioniereinrichtungsöffnung 28 ist so angeordnet, daß sich diese in die Einlcißleitung 1 an einer bezüglich der ersten Vakuumaustrittsöffnung 14 stromabwärts gelegenen Stelle öffnet. Somit wirkt ein in der Sinlaßleitung 1 infolge eines Betriebs des Motors (nicht

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dargestellt) erzeugtes Vakuum immer auf diese zweite Vakuumaustrittsöffnung 28. Die zweite Vakuumaustrittsöffnung 28 ist durch eine weitere Leitung 29 mit der Membrankammer 23 im Vakuumsteuerventil 18 verbunden.

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich, ist ein gekrümmter Endteil 30a einer Führungsstange 30 am Drosselhebel 4 schwenkbar angelenkt, während das andere Ende dieser Führungsstange 30 in der entsprechenden öffnung des gekrümmten Endteils 31a eines Haltegliedes 31 verschieblich gehaltert ist und durch diese öffnung verläuft, wobei das Halteglied 31 außen an der Einlaßleitung 1 angebracht ist. Ein Federeingriffsglied 32 ist fest an der Führungsstange 30 im Bereich des Endes angebracht, das mit dem Drosselhebel 4 schwenkbar verbunden ist, wobei eine Druckfeder 33 zwischen dem FedereingriffSCj lied 32 und dem Halteglied 31 angeordnet ist. Somit wird der Drosselhebel 4 normalerweise derart gedrängt, daß dieser durch die Kraft 'der Feder 33 gemäß Fig. 2 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, wodurch die Einstelleinrichtung 6, die am Hebel 4 schwenkbar befestigt ist, normalerweise bzw. normal gegen das Drosselklappenabsperrteil 5 bewegt wird.

Die Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Schnitt, aus dem im einzelnen der Aufbau des Vakuumsteuerventils 18 ersichtlich ist. Gemäß Fig. 3 ist eine Einstellschraube 36 in das abgestufte Endteil 22 des Gehäuses 20 geschraubt, so daß diese zum Einstellen der von der Druckfeder 24 ausgeübten Kraft nach vorne bewegt und zurückgezogen werden kann. Eine Fülleinlage 37 wie beispielsweise ein Abdichtmittel, Fett oder Klebemittel ist in dem Raum des abgestuften Endteils 22 hinter der Einstellschraube 36 eingefüllt, so daß die gewünschte Fluidabdichtung aufrechterhalten wird. Die Membran 21 ist durch ein Membranrückenteil 38 hinterlegt, während eine weitere Druckfeder 39 zwischen dem Membranrückenteil 38 und dem Ventilteil 25 angeordnet ist, um das Ventilteil 25 normalerweise bzw. normal gegen die Atmosphärenverbindungsöffnung 19 zu drücken.

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Nachfolgend wird die Funktionsweise der ersten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.

Dreht sich der Motor mit einer Leerlaufdrehzahl, liegt die erste Vakuumaustrittsöffnung 14 bezüglich der Drosselklappe 2 stromabwärts. In dieser Stellung wird das in der Einlaßleitung 1 erzeugte Vakuum über die Vakuumaustrittsöffnung 14 und das Ventil 16 zum Übertragen einer Vakuumsverzögerung zur Membrankammer 12 in der Membraneinrichtung 7 der Drosselklappen-Positioniereinrichtung übertragen, wobei der Innendruck der Membrankammer 12 niedriger als der atmosphärische Druck ist. Demzufolge wird die Stange 8 zur Membrankammer 12 hin gegen die Kraft der Druckfeder 13 zurückgezogen, und es übt die Drosselklappen-Positioniereinrichtung nicht die Funktion aus, die Schwenkbewegung der Drosselklappe 2 zur vollständig geschlossenen Stellung hin zu hindern bzw. zu hemmen.

Wird dann das Gaspedal zum öffnen der Drosselklappe niedergedrückt, um das Fahrzeug in Bewegung zu setzen, wird nun die erste Vakuumaustrittsöffnung 14 bezüglich der Drosselklappe 2 stromaufwärts angeordnet, wobei ein Druck auf die erste Vakuumaustrittsöffnung 14 ausgeübt wird, der im wesentlichen gleich dem atmosphärischen Druck ist.

Dadurch, daß der Innendruck der Membrankammer 12 noch niedriger als der atmosphärische Druck in dem Augenblick ist, in dem die Drosselklappe 2 geöffnet wird, strömt Luft in die Membrankammer 12 über das Ventil 16 zum übertragen einer Vakuumsverzögerung, wobei der Innendruck der Membrankammer 12 allmählich zunimmt, bis dieser schließlich gleich dem atmosphärischen Druck wird. Gleichzeitig wird die Stange 8 vorgerückt, und es wird das mit der Stange 8 verbundene Drosselklappenabsperrteil 5 so gedrängt, daß die Drosselklappen-Positioniereinrichtung nun in Betrieb gesetzt werden kann, d. h. die Drosselklappen-Positionier-EinrichLung ist nun in der Lage, die Schwenkbewegung der Drosselklappe 2 zur vollständig geschlossenen Stellung hin zu hemmen. In diesem Fall kann die Verzögerungsrate der Vakuumsübertragung, d. h. der Spalt der öffnung des Ventils 16 zum übertragen einer Vakuumsverzögerung zweckmäßig ausgewählt bzw. eingestellt werden,

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so daß die Drosselklappen-Positioniereinrichtung kontinuierlich im Betriebszustand gehalten werden kann, bis die Getriebestellung der Übertragungseinrichtung nach dem Anfahren in eine Stellung bei einer höheren Geschwindigkeit verschoben worden bzw. übergegangen ist.

Läuft das Fahrzeug mit einer gleichmäßigen bzw. konstanten Geschwindigkeit, ist die erste Vakuumsaustrittsöffnung 14 bezüglich der Drosselklappe 2 stromaufwärts angeordnet. Somit wird in dieser Stellung auf die erste Vakuumsaustrittsöffnung 14 ein Druck ausgeübt, der im wesentlichen ,gleich dem atmosphärischen Druck ist, wobei die Drosselklappen-Positioniereinrichtung im kontinuierlichen Betriebszustand gehalten wird.

Wird bei diesem gleichmäßigen Laufzustand die dem Gaspedal erteilte Kraft freigegeben, um die Getriebestellung der übertragungseinrichtung zu verschieben bzw. zu verändern, wird ein Vakuum in der Einlaßleitung 1 erzeugt, welches auf die erste Vakuumsaustrittsöffnung 14 ausgeübt bzw. an diese angelegt werden kann. Infolge der Tatsache jedoch,daß die Länge der Zeit, die zum Verändern der Getriebestellung der Übertragungseinrichtung erforderlich ist, relativ kurz ist, spricht das Ventil 16 zum Übertragen einer Vakuumsverzögerung nicht an, und es wird der atmosphärische Druck in der Membrankammer 12 in der Membraneinrichtung 7 der Drosselklappen-Positioniereinrichtung aufrechterhalten, um die Drosselklappen-Positioniereinrichtung in einem kontinuierlichen Betriebszustand zu halten.

In den Leerlauf- und den gleichmäßigen Laufzuständen mit Ausnahme der Umschaltzustände des Übertragungsgetriebes bei der Beschleunigungsphase ist die Drehzahl des Motors nicht so hoch, und es ist demzufolge der absolute Wert des Vakuums oder des Unterdrucks nicht so groß, das bzw. der in der Einlaßleitung erzeugt und zur Membrankammer 23 im Vakuumsteuerventil 18 über die zweite Vakuumaustrittsöffnung 28 und die Leitung 29 übertragen wird. Demgemäß ist das Vakuum nicht so stark,

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daß das Ventilteil 25 von der 'Atmosphärenverbindungsöffnung 19 gegen die vorbestinunte Kraft der Druckfeder 24 weggedrängt wird, und es wird die Atmosphärenverbindungsöffnung 19 geschlossen gehalten.

Es wird nun der Fall betrachtet, in dem das Fu.irzeug aus dem gleichmäßigen Laufzustand verzögert bzw. negativ beschleunigt wird. Ist der Absolutwert des in der Einlaßleitung 1 erzeugten Vakuums in einem derartigen Fall kleiner als die vorbestimmte Einstellung einer Druckfeder 24 im Vakuumsteuerventil i8, wird das Vakuum nicht wirksam; die Membran 21 und demzufolge das Ventilteil 25 von der Atmosphärenverbindungsöffnung 19 wegzudrängen, so daß das Ventilteil 25 in der Stellung gehalten wird, in der es gegen die Atmosphärenverbindungsöffnung gedrückt wird. Demzufolge wird das in der Einlaßleitung 1 erzeugte Vakuum auf die erste Vakuumaustrittsöffnung 14 ausgeübt, während die Atmosphärenverbindungsöffnung 19 des Vakuumsteuerventils 18 geschlossen gehalten wird. Hieraus ergibt sich, daß der Absolutwert des Vakuums, das auf die Membrankammer 12 in der Membraneinrichtung 7 der Drosselklappen-Einrichtung ausgeübt wird, allmählich zunimmt, wobei die Stange 8 allmählich in die Rückziehrichtung durch die Membrai. 11 gegen die Kraft der Druckfeder 13 gedrängt wird, bis schließlich die Drosselklappen-Positioniereinrichtung entregt ist. Demzufolge wird die Drosselklappe 2, die dazu neigt, mit dem Schwenken in Schließrichtung infolge der Freigabe der Betätigungskraft des Gaspedals zu beginnen,-allmählich zur vollständig geschlossenen Stellung hin geschwenkt.

Ist der Absolutwert des in der Einlaßleitung 1 während der Verzögerung erzeugten Vakuums größer als die vorbestimmte Steuereinstellung des Vakuumsteuerventils 18, bewirkt das Vakuum, daß die Membran 21 und demzufolge das Ventilteil 25 von der Atmosphärenverbindungsöffnung 19 weggedrängt wird. Es wird daher Luft mit Atmosphärendruck in die Membrankammer 12 in der Membraneinrichtung 7 der Drosselklappen-Positionier-

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einrichtung durch die Ätmosphärenverbindungsöffnung 27, das Luftfilter 26, die Ätmosphärenverbindungsöffnung 19 und die Leitungen 17 und 15 eingelassen. Infolge der Zuführung von atmosphärischem Druck in die Membrankammer 12 wird die Drosselklappen-Positioniereinrichtung in Betrieb gesetzt. Mit der Verringerung der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, d. h. der Verringerung der Drehzahl des Motors infolge der Verzögerungsleistung wird der Absolutwert des in der Einlaßleitung 1 erzeugten Vakuums kleiner als die vorbestimmte Steuereinstellung des Vakuumsteuerventils 18, und es wird das Ventilteil 25 des Vakuumsteuerventils 18 in die die öffnung schließende Stellung gedrängt. Dies hat zur Folge, daß das in der Einlaßleitung 1 erzeugte Vakuum auf die Membrankammer 12 in der Membraneinrichtung 7 der Drosselklappen-Positioniereinrichtung ausgeübt wird, um die Drosselklappenpositioniereinrichtung aus dem Betriebs- bzw. Betätigungszustand wieder freizugeben. Demzufolge wird die Drosselklappe 2 allmählich zur vollständig geschlossenen Stellung hin geschwenkt.

Wird die Drosselklappe 2 zur vollständig geschlossenen Stellung hin als Folge einer Entregung der Drosselklappen-Positioniereinrichtung geschwenkt, kann das Vakuumsteuerventil 18 seinen Steuerbetrieb wieder infolge der Erhöhung des in der Einlaßleitung 1 erzeugten Vakuums beginnen, und somit kann die Drosselklappenpos itionier einrichtung wiederholt erregt und entregt werden. Auch in diesem Falle kann eine derartiger wiederholter Betrieb deshalb durchgeführt werden, weil der aus dem Drosselklappenabsperrteil 5 und der Stange 8 bestehende Gestängemechanismus in Abhängigkeit des Innendrucks der Membrankammer 12 zum Erregen und Entregen der Drosselklappenpositioniereinrichtung unabhängig von dem Niederdrücken des Gaspedals betätigt wird.

Die Fig. 4 zeigt eine andere erfindungsgemäße Ausfuhrungsform, die im Aufbau der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 insofern im allgemeinen ähnlich ist, als diese zweite Ausführungsform eine Teilmodifikation der ersten Ausführungsform ist.

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Gemäß Fig. 4 ist das Ventil 16 zum Übertragen "einer Vakuumsverzögerung nach Fig. 1 durch ein derartiges Ventil 40 zum übertragen einer Vakuumsverzögerung ersetzt, das unterschiedliche Durchflußraten in Abhängigkeit der Strömungsrichtung schafft. Dieses Ventil 40 zum Übertragen einer Vakuumsverzögerung weist ein Paar von öffnungen 41 und 42 und ein Rückschlagventil 43 auf, das bezüglich der öffnung 42 in Reihe angeordnet ist. Dieses Rückschlagventil 43 gestattet lediglich ein Strömen eines Fluids aus der ersten Vakuumaustrittsöffnung 14 zur Membrankammer 12 in der Membraneinrichtung 7 der Drosselklappen-Positioniereinrichtung .

Die zweite Ausführungsform mit einem derartigen Aufbau ist in einer bezüglich der ersten Ausführungsform vollkommen gleichen Weise betätigbar, so daß die Drosselklappen-Positioniereinrichtung in Abhängigkeit des in der Einlaßleitung 1 erzeugten Vakuums gesteuert werden kann. Infolge der Verwendung eines derartigen Vakuum-Verzögerungs-Übertragungs-Ventil 40 ist die Durchflußrate eines Fluids aus der ersten Vakuumaustrittsöffnung 14 zur Membrankammer 12 größer als in die umgekehrte Richtung. Demzufolge ist die Rate der Übertragung von atmosphärischem Druck zur ersten Vakuumaustrittsöffnung 14 kleiner als die Rate einer Übertragung des Vakuums aus der ersten Vakuumaustrittsöffnung 14 zur Membrankammer 12. Das Mischungsverhältnis von Brennstoff und Luft ist demnach einer geringeren Veränderung unterworfen.

Erfindungsgemäß wird somit ein Vakuumsteuerventil durch ein in der Einlaßleitung eines Verbrennungsmotors erzeugtes Vakuum zum direkten Steuern bzw. Ein- und Ausschalten eines Vakuumkreises betätigt, wodurch eine Membraneinrichtung einer Drosselklappen-Positioniereinrichtung erregt oder entregt wird, wobei die Membraneinrichtung die Bewegung der Drosselklappe- bzw. des Drosselventils so steuert, daß diese bzw. dieses nicht abrupt in eine Schließrichtung gedrängt wird. Eine erste Vakuumaustrittsöffnung ist durch eine Leitung mit einer Membrankammer in der

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Membraneinrichtung der Drosselklapperi-Positioniereinrichtung über eine öffnung verbunden und bezüglich der Drosselklappe während eines Laufs des Motors bei einer Leerlaufdrehzahl stromabwärts angeordnet. Eine Stange ist mit der Membran in der Membraneinrichtung der Drosselklappen-Positioniereinrichtung verbunden, um die Schwenkbewegung der Drosselklappe in Schließrichtung einzuschränken bzw. zu begrenzen. Das Vakuumsteuerventil ist in einer Leitung angeordnet, die aus der Leitung abzweigt, welche die erste Vakuumaustrittsöffnung mit der öffnung verbindet und weist eine öffnung bzw. einen Auslaß auf, die bzw. der mit der Atmosphäre verbindbar ist. Das Vakuumsteuerventil wird durch ein Vakuum betätigt, das von einer zweiten Vakuumaustrittsöffnung ausgeübt wird, die bezüglich der Drosselklappe immer stromabwärts gelegen ist. Das Vakuumsteuerventil gestattet die Zuführung von Luft unter Atmosphärendruck in die Leitung, die zur Membrankammer in der Membraneinrichtung der Drosselklappen-Positioniereinrichtung führt, wodurch die Schwenkbewegung der Drosselklappe in Schließrichtung gehemmt wird, wenn der Absolutwert des Vakuums in der Einlaß- bzw. Ansaugleitung eine vorbestimmte Einstellung überschreitet.

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Claims

Patentansprüche

Π.)Membranartige Drosselventil-Positioniereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Membrankaminer (12) durch eine Leitung (15) mit einer Vakuumaustrittsöffnung (14) verbunden ist, die so angeordnet ist, daß sie sich in eine Einlaßleitung (1) eines Verbrennungsmotors öffnet, und daß ein Vakuumsteuerventil (18) in der Leitung zwecks einer Betätigung in Reaktion auf das in der Einlaßleitung erzeugte Vakuum angeordnet ist, um eine Übertragung des in der Einlaßleitung erzeugten Vakuums aus der Vakuumaustrittsöffnung zur Membrankammer zu hemmen, wenn das Vakuum kleiner als eine vorbestimmte Einstellung ist.
2. Drosselventil-Positioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuumsteuerventil (18) die Zuführung von Luft bei Atmosphärendruck in die Leitung bewirkt, wenn das in der Einlaßleitung erzeugte Vakuum kleiner als die vorbestimmte Einstellung ist.
3. Drosselventil-Positioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Einstellen der öffnung des Drosselventils (2) zwischen dem Drosselventil und der Membrankammer angeordnet ist.
4. Drosselventil-Positioniereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuumsteuerventil (18) ein Gehäuse (20), eine Membran (21), eine Verzweigungsleitung (17), ein Ventilteil (25), eine Vorspannungseinrichtung (24) und eine weitere Leitung (29) umfaßt, daß das Gehäuse (20) ein offenes Ende aufweist, welches in einer Verbindung mit der Atmosphäre steht, das die Membran (21) im Gehäuse aufgenommen ist und deren äußerer Umfang in einen fluiddichten Eingriff mit der

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inneren Wand des Gehäuses (20) gebracht ist, daß sich das eine Ende der Verzweigungsleitung (17) in das offene Ende des Gehäuses (20) erstreckt und das andere Ende von dieser mit der Leitung (15) verbunden ist, daß das Ventilteil (25) an der Membran (21) befestigt ist, um das sich in das Gehäuse (20) erstreckende Ende der Verzweigungsleitung (17), das geöffnet werden kann, zutschließen, daß die Vorspannungseinrichtung (24) normalerweise die Membran (21) in eine Richtung vorspannt, in der das sich in das Gehäuse erstreckende Ende der Verzweigungsleitung (17) durch das Ventilteil (25) verschlossen wird, und daß die weitere Leitung (29).das in der Einlaßleitung erzeugte Vakuum in eine Membrankammer (23) zuführt, die durch das Gehäuse (20) und die Membran (21) bestimmt ist.
5. Drosselventil-Positioniereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter (26) in dem offenen Ende des Gehäuses (20) angeordnet ist, das in einer Verbindung mit der Atmosphäre steht.
6. Drosselventil-Positioniereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungseinrichtung (24) zwischen der Membran (21) und dem Gehäuse (20) angeordnet ist, und daß deren Vorspannungsdruck wie gewünscht einstellbar ist.
7. Drosselventil-Positioniereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorspannungsdruck der Vorspannungseinrichtung (24) durch eine in einem Schraubgewindeeingriff mit dem Gehäuse (20) stehende Schraube (36) eingestellt wird, und daß ein Füllmaterial (37) in dem zwischen dem hinteren Ende der Schraube und dem Gehäuse gebildeten Raum eingefüllt ist, um ein Einströmen eines positiven Drucks bzw. Überdrucks in die Membrankammer (23) durch das Schraubgewinde zu hindern bzw. verhindern.
8. Membranartige Drosselventil-Positioniereinrichtung, dadurch

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gekennzeichnet, daß eine Membrankammer (12) durch eine Leitung (15) mit einer Vakuumaustrittsöffnung (14) verbunden ist, die so angeordnet ist, daß sie sich in eine Einlaßleitung (1) eines Verbrennungsmotors öffnet, daß ein Vakuumsteuerventil (18) in der Leitung zwecks einer Betätigung in Reaktion auf das in der Einlaßleitung erzeugte Vakuum angeordnet ist, um eine übertragung des in der Einlaßleitung erzeugten Vakuums aus der Vakuumsaustrittsöffnung zur Membrankammer zu hemmen, wenn der Absolutwert des Vakuums größer als eine vorbestimmte Einstellung ist, und daß ein Vakuum-Verzögerungs-Übertragungs-Ventil (16;40) zwischen der Vakuumaustrittsöffnung und dem Verbindungspunkt des Vakuumsteuerventils (18) mit der Leitung angeordnet ist.
9. Drosselventil-Positioniereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum-Verzögerungs-Übertragungs-Ventil (16;40) eine Strömungsbegrenzungseinrichtung (41, 42) aufweist.
10. Drosselventil-Positioniereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum-Verzögerungs-Übertragungs-Ventil einen derartigen Aufbau aufweist, daß die Durchflußrate eines Fluids aus der Vakuumaustrittsöffnung zur Membrankammer größer als diejenige in der umgekehrten Richtung ist.
11. Drosselventil-Positioniereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum-Verzögerungs-übertragungs-Ventil einen derartigen Aufbau aufweist, daß die .Durchflußrate eines Fluids aus der Vakuumaustrittsöffnung (14) zur Membrankammer größer als diejenige in der umgekehrten Richtung ist, daß das Vakuum-Verzögerungs-übertragungs-Ventil ein Paar von parallel zueinander verlaufenden Strömungsbegrenzungseinrichtungen (41, 42) und ein Rückschlagventil (43) aufweist, das bezüglich der einen der Strömungsbegrenzungseinrichtungen in Reihe angeordnet ist, und daß das Rück-

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schlagventil lediglich ein Strömen von Fluid aus der Vakuumaustrittsöffnung zur Membrankammer (12) hin gestattet, die in der Membraneinrichtung (7) der Drosselventil-Positioniereinrichtung (8) ausgebildet.

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