DE4443041C2 - Steuerbares Drosselklappensystem - Google Patents

Steuerbares Drosselklappensystem

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Description

Die Erfindung betrifft eine spezielles steuerbares Drosselklappensystem zum Verändern des Querschnitts einer Rohrleitung, insbesondere für den Ansaugkanal eines Verbrennungs­ motors.
In der Vergangenheit wurden derartige Steuerungssysteme verschiedentlich vorgeschlagen, um den Betrieb von Verbrennungsmotoren, vor allem solchen für Kraftfahrzeuge zu verbessern. Von speziell steuerbaren Drosselklappensystemen verspricht man sich neben einer Erhöhung der Motorleistung günstige Einflüsse sowohl auf das Kaltstart- als auch auf das Abgasverhalten derartiger Motoren. Die spezielle Steuerbarkeit solcher Drossel­ klappensysteme besteht in dem genannten Zusammenhang darin, den Zeitpunkt des Öffnens bzw. Schließens frei programmierbar zu machen und so an die jeweilige Betriebssituation des Motors (z. B. Außenluft- und Motortemperatur, Leistungsabforderung, Umgebungsluftdruck, usw.) anpassen zu können. Entsprechende Verfahren wurden zahl­ reich zum Patent angemeldet.
So beschreibt beispielsweise die DE 37 37 827 A1 ein Verfahren zum Betrieb eines aufgeladenen Verbrennungsmotors, wobei einem Verbrennungsmotor der Kolbenbauart stromauf vom Motoreinlaßventil im Einlaßkanal ein Steuerventil zugeordnet wurde. In der Schrift wird als praktische Ausführung ein Richtungsventil in Form einer an einem Anschlag liegenden Drosselklappe vorgeschlagen. Es ist jedoch kaum vorstellbar, daß eine derartige Ausführung annehmbar funktionieren wird. Aus der Motordrehzahl ergeben sich nämlich hohe Schaltfrequenzen, der die Masse der Drosselklappe als hinderlich entgegensteht. Die Beherrschung hoher Schaltfrequenzen bzw. die Vermeidung von Flattern würde Rückhol­ federn mit größerer Federkraft erforderlich machen, welche jedoch dem Gasstrom einen hohen Widerstand entgegensetzen würden. Das hochfrequente Anschlagen der Drossel­ klappe würde nicht nur zu erhöhtem Verschleiß sondern auch zum Entstehen unakzeptabler Geräusche führen.
Da trotz der zahlreichen Patentanmeldungen im Bereich solcher steuerbaren Drosselklappensysteme praktische Anwendungen bisher nicht bekannt geworden sind, liegt die Vermutung nahe, daß die Verwirklichung der zugrunde liegenden verfahrenstechnischen Ideen bisher in Ermangelung funktionsfähiger Ausführungsformen gescheitert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein speziell steuerbares Drosselklappensystem zu schaffen, welches mit hohen Frequenzen und in frei programmierbarer Weise schaltbar ist, und welches sowohl geräusch- als auch verschleißarm betrieben werden kann. Außer­ dem soll das steuerbare Drosselklappensystem nicht nur mit vertretbarem baulichen Auf­ wand zu günstigen Kosten herstellbar sein, sondern muß sich auch problemlos in bereits existierende Ansaugsysteme z. B. von Verbrennungsmotoren integrieren lassen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nach der Erfindung entsprechend der in den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 22 bzw. 23 gegebenen Lehre in Verbindung mit den Ausgestaltungen gemäß den Unteransprüchen gelöst. Danach wird vorgeschlagen, eine auf einer Welle innerhalb einer Rohrleitung drehbar gelagerte Drosselklappe mit einer ein- und ausschaltbaren Bremse zu versehen und über eine federnd wirkende Baugruppe mindestens mit einem primären Antriebselement zu verbinden. So kann der Antrieb der eigentlichen Drosselklappe kontinuierlich rotierend oder schwingend in einem festen Dreh­ zahl- oder Frequenz/Drehzahlverhältnis zur Drehzahl des Verbrennungsmotors erfolgen, wobei eine rotative Kraftkomponente federnd auf die Drosselklappe übertragen wird. Da für den Betrieb der Drosselklappe im Prinzip lediglich zwei Stellungen benötigt werden, nämlich die Stellung "voll geöffnet" und "voll geschlossen", wird die Drosselklappe erfindungsgemäß in diesen beiden Stellungen jeweils mittels der integrierten Bremse angehalten. In der Zeit ihres Stillstands dreht sich jedoch das primäre Antriebselement entsprechend der Motordrehzahl weiter und spannt die federnde Baugruppe. Wird nun in einem festlegbaren Moment die Bremse gelöst, so schnellt die Drosselklappe mit einer sehr hohen Beschleunigung weiter. Aufgrund der Feder/Masse-Charakteristik des Systems schwingt bei einer entsprechend langen Stillstandsphase die Drosselklappe dabei über die drehwinkelmäßige Stellung des Antriebselements hinaus und wird bei Erreichen der nächsten drehwinkelmäßig geforderten Stellung durch Einschalten der Bremse wieder festgehalten.
Der Antrieb der steuerbaren Drosselklappe kann wahlweise direkt oder indirekt erfolgen, wobei lediglich sichergestellt sein muß, daß die Antriebsdrehzahl mit der des übrigen Systems, z. B. der des Verbrennungsmotors, in einem festen Verhältnis, z. B. 1 : 1 oder 1 : 2 synchronisiert ist. Das zu wählende Verhältnis ist dabei aus dem gewünschten Schalttakt der Drosselklappe in Bezug auf den entsprechenden Arbeitstakt z. B. des Verbrennungs­ motors ableitbar.
Sehr einfach ist der Antrieb durch Ankopplung an die rotierenden Elemente eines Verbrennungsmotors, z. B. Kurbel- oder Nockenwelle, zu verwirklichen. Hier wird nach weiterer Erfindung vorgeschlagen, zwischen dem Antriebselement der Drosselklappe und einem weiter außen liegenden Antriebsrad für den Antrieb mittels eines ungezahnten Antriebsmittels, wie z. B. einem Keilriemen, zusätzlich ein Bauteil mit Schlupf einzufügen. Damit kann der aus dem Wandern z. B. des Keilriemens resultierenden Phasenverschiebung begegnet werden, indem aufgrund des Übersetzungsverhältnisses der z. B. einbezogenen Riemenscheiben die Synchronisation nur grob eingestellt wird, während der exakte Bewegungsablauf der Drosselklappe mittels der Bremsentaktung gesteuert wird.
Für die praktische Ausführung der Erfindung wird ein kontinuierlich rotierender Antrieb der Drosselklappe einem schwingenden Antrieb vorzuziehen sein, da ein schwingender Antrieb aufgrund der ständig zu beschleunigenden und wieder abzubremsenden Massen höhere energetische Verluste bedingt als ein rotierender Antrieb.
Das erfindungsgemäße steuerbare Drosselklappensystem kann auch indirekt, z. B. unter Verwendung eines Elektromotors, angetrieben werden. Durch vorzugsweise Auswahl eines mit einer gewissen Drehzahlweichheit behafteten Motortyps (z. B. Gleichstrommotor, Wech­ selstrommotor mit Kurzschlußläufer) und einer entsprechenden Ansteuerung braucht dann die Motorerregung nur näherungsweise auf die Drehzahl des anhängigen Systems (z. B. Verbrennungsmotor) abgestimmt zu werden, weil sich die genaue Drehzahl des Antriebs wegen der Taktung der Drosselklappenbremse zwangsweise einstellt.
Eine Ausführungsvariante der Erfindung betrifft die Heranziehung eines sonst als Bremse fungierenden Elektromotors als sekundären Antrieb der Drosselklappe, wobei der Elektro­ motor im Betrieb entsprechend taktweise umgeschaltet wird (z. B. Umpolung bei Gleich­ strommotoren, bzw. Änderung der Phasenlage bei Wechselstrom- oder Schrittmotoren).
Gemäß der Erfindung ist zwischen dem primären Antriebselement für die Zurverfügung­ stellung einer rotativ drehend oder rotativ schwingend wirkenden Kraft und der eigentlichen Drosselklappe eine federnd wirkende Baugruppe angeordnet. Bei der konstruktiven Auslegung dieser federnden Baugruppe ist eine drehwinkelmäßige Beweglichkeit von etwa +/-45° sowie eine an die Aufgabe angepaßte Progressivität seiner Federkennlinie zu berücksichtigen. Nach weiterer Erfindung wird vorgeschlagen, die federnde Baugruppe aus einander antiseriell zugeordneten federnden Elementen zusammenzusetzen. Für die prak­ tische Ausführung der federnden Baugruppe werden verschiedene Vorschläge gemacht.
Ein erster Vorschlag bezieht sich auf die Verwendung einer in die Kraftübertragung zwischen Antriebselement und Drosselklappe eingefügten metallischen Feder, z. B. einer Schrauben-, Haarnadel-, Blattfeder oder dergleichen. Die Feder ist dann mit einer Seite am Antriebselement und mit der anderen Seite an der Drosselklappe so befestigt, daß beide Teile bei Beaufschlagung mit einer ansteigenden Kraft in mindestens einer Richtung zunehmend gegeneinander verdrehbar sind.
Die genannte Aufgabe ist in gleicher Weise z. B. mittels eines gummielastischen Elements zu verwirklichen. Daneben wird die Möglichkeit angeboten, das federnde Element z. B. in Form einer Luftfeder oder auch einer magnetischen Feder zu realisieren. Mit den beiden letztgenannten Ausführungsformen ist bei einer vorzugsweise berührungsfreien Auslegung ein völlig verschleißfreier Betrieb erzielbar.
Mit der steuerbaren Drosselklappe ist erfindungsgemäß eine ein- und ausschaltbare Bremse verbunden. Die Auslösung und/oder gegebenenfalls der Betrieb der Bremse erfolgt elektrisch. Mit der Erfindung wird eine Anzahl von Ausführungsformen angeboten, von de­ nen solche mit einem geringen Verschleiß und einer hohen Effizienz bei niedrigen Herstell­ kosten bevorzugt sind.
Demgemäß wird die angebotene Reibbremse wegen des zu erwartenden Verschleißes, bzw. die vorgeschlagene Verwendung eines Elektromotors wegen der Kosten weniger in Frage kommen. Die Wirbelstrombremse wiederum erfordert zwar einen nicht so hohen Bauaufwand, bedingt allerdings einen hohen Erregerstrom. Die vorgeschlagenen hydrau­ lischen bzw. pneumatischen Bremsen lassen sich unter Umständen recht simpel verwirklichen und mit einem Schaltventil verhältnismäßig einfach steuern. Wie bei der Wirbelstrombremse muß hier jedoch je nach Auslegung ein wenn auch geringer Schlupf einkalkuliert werden. Dieser Schlupf kann in der Bremse im übrigen nicht nur bei der Verwendung sogenannter elektrorheologischer Flüssigkeiten auftreten, die bekanntlich in ihrer Viskosität durch Anlegen einer elektrischen Spannung veränderbar sind, sondern auch bei magnetischen Systemen mit rotierenden und feststehenden Polen. Obwohl das durch diesen Schlupf bedingte "Kriechen" der Drosselklappe in der Haltestellung im Vergleich zu der schnellen Drehbewegung der Drosselklappe im übrigen Bereich verhältnismäßig vernachlässigbar erscheint, müßte die tatsächliche Verwendbarkeit der genannten Brems­ systeme für den vorliegenden Anwendungsfall durch praktische Versuche noch näher geklärt werden.
Aus dieser Sicht scheint von den vorgeschlagenen Ausführunggestaltungen der Bremse gemäß heutiger Einschätzung die Magnetpulverbremse einen günstigen Kompromiß darzustellen. Diese ist aus einem glattflächigen Rotor aufgebaut, welcher mit einem Luftspalt den feststehenden ringförmigen Polschuhen eines Elektromagneten gegenüber­ gestellt ist. In diesem Luftspalt befindet sich ein ferromagnetisches Pulver, welches bei Erregung des Elektromagneten ein vollständiges Anhalten des Rotors erlaubt. Sämtliche Bauteile der Magnetpulverbremse sind unkompliziert und daher einfach herstellbar. Das erzeugte Bremsmoment ist hoch im Vergleich zu der erforderlichen Erregerleistung. Der Betrieb ist fast verschleißfrei möglich.
Dem erfindungsgemäßen steuerbaren Drosselklappensystem ist ferner mindestens ein erster Sensor zur Erfassung der Drosselklappenstellung, und außerdem ein zweiter Sensor zur genauen Erfassung der Arbeitstaktabfolge des angeschlossenen Systems, z. B. eines Verbrennungsmotors, zugeordnet. Der zweite Sensor kann am Antriebselement des steuer­ baren Drosselklappensystems angebracht sein, falls dieses antriebsmäßig fest mit dem angeschlossenen System verbunden ist. Wenn für die Erfassung der Arbeitstaktabfolge z. B. eines Verbrennungsmotors der ohnehin bei modernen Motoren vorhandene Sensor zur Erfassung des Kurbel- bzw. Nockenwellenwinkels herangezogen wird, ist zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich lediglich ein einziger Sensor für die Er­ fassung der Drosselklappenstellung erforderlich.
Für den Betrieb des steuerbaren Drosselklappensystems wird vorgeschlagen, die aus der Drosselklappenstellung sowie der Arbeitstaktabfolge des angeschlossenen Systems, z. B. dem Kurbelwellenwinkel eines Verbrennungsmotors, gewonnenen Signale einer Steuer­ einheit, z. B. dem Bordrechner eines Kraftfahrzeugs, zuzuführen, um mittels der Steuer­ einheit auf der Basis der Betriebsparameter, z. B. der Motordrehzahl und anderer Kenn­ größen unter Benutzung eines festlegbaren Programms die zeitlichen und/oder drehwinkel­ mäßigen Ausschaltpunkte der Bremse zu ermitteln und deren Abschaltung auszulösen.
Im Gegensatz zu den Abschaltpunkten der Bremse werden deren Einschaltpunkte aus­ schließlich von der drehwinkelmäßigen Stellung der Drosselklappe bestimmt. Im Normal­ fall wird die Bremse in dem Moment eingeschaltet, in welchem die Drosselklappe während ihrer Drehung die Stellung "voll geöffnet" oder "voll geschlossen" erreicht. Allenfalls wird hier noch ein minimaler Vorlauf einbezogen, um die Ansprechdauer der Bremse zu kompensieren.
Es ist besonders vorteilhaft, das Verhalten der federnd wirkenden Baugruppe bezüglich der einbezogenen Masse, der Federcharakteristik sowie der Federvorspannung so abzu­ stimmen, daß im Hauptdrehzahlbereich ein bestimmtes Eigenschwingverhalten des Drosselklappensystems erzielt wird. Es wird angestrebt, daß die Drosselklappe während der Beschleunigung aus ihrer Haltestellung den Antrieb drehwinkelmäßig überholt und so einen Anteil der ihr zugeführten Drehenergie in das System zurückspeist. Dabei wird die Drosselklappe federnd abgebremst, so daß für das folgende Anhalten der Drosselklappe mittels der Bremse nur wenig Bremsleistung erforderlich ist. Im günstigsten Fall kann der Bremszeitpunkt genau mit der Drehgeschwindigkeit null der Drosselklappe übereinfallen, wobei die Bremse überhaupt keine Bremsleistung mehr erbringen muß und lediglich dem Festhalten der Drosselklappe dient. Eine in dieser Richtung optimierte Auslegung des steuerbaren Drosselklappensystems erlaubt die Verwendung einer Bremse kleiner Bau­ größe und macht einen sehr energiesparenden Betrieb möglich.
Die Erfindung soll im folgenden anhand der drei Zeichnungfiguren näher erläutert werden.
Fig. 1 und 2 zeigen den etwas vereinfachten Ausführungsvorschlag eines erfindungs­ gemäßen steuerbaren Drosselklappensystems in zwei verschiedenen Ansichten. In Fig. 3 ist ein Schema zur Funktionsabfolge dargestellt.
Fig. 1 zeigt den Ausführungsvorschlag eines erfindungsgemäßen steuerbaren Drossel­ klappensystems am Beispiel einer etwas vereinfachten Bauform, welche auf die wesent­ lichen Einzelheiten konzentriert ist. Es ist der Radialschnitt in der Ebene der Drosselklappe dargestellt. In einer Rohrleitung 1 ist eine Drosselklappe 5 mit einer Welle 4 drehbar gelagert. Seitlich der Rohrleitung sind Steuerkästen 2, 3 angebracht. Der linke Steuerkasten 2 enthält eine ein- und ausschaltbare Magnetpulverbremse, welche aus einer ferritischen Bremsscheibe 7, einem magnetischen Joch 8 mit umlaufend der Bremsscheibe gegenüber­ stehenden Polschuhen, und einer Erregerspule 9 besteht. Die Bremsscheibe 7 ist fest mit der Welle 4 der Drosselklappe 5 verbunden. Zwischen der Bremsscheibe und den Pol­ schuhen des magnetischen Jochs befindet sich ein magnetisierbares Pulver, welches zeich­ nerisch schwierig darstellbar ist und deshalb in der Darstellung weggelassen wurde. Im rechten Steuerkasten 3 ist die Antriebsseite der Drosselklappe untergebracht. Ein Antriebs­ element in Form einer Antriebswelle 6 führt nach außen. Zwischen Antriebswelle 6 und Drosselklappenwelle 4 ist eine federnd wirkende Baugruppe eingefügt. Sie besteht aus einem fest mit der Antriebswelle verbundenen Träger 13 und einem fest mit der Drossel­ klappenwelle 4 verbundenen Träger 10, sowie vier Zugfedern, welche an Zapfen 14, 15 und 11, 12 eingehängt sind. Zwecks besserer Übersichtlichkeit wurden die Träger abge­ brochen und verdreht eingezeichnet, und die Zugfedern weggelassen.
Die Zeichnungsfigur 2 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 in einer teilweise axial geschnittenen Darstellung in Ansicht aus der Richtung des rechten Steuerkastens 3. Hier wird sichtbar, daß die Rohrleitung 1 im Bereich der Drosselklappe mit einer ringförmigen Aufwölbung ähnlich einem Kugelausschnitt versehen ist, um in der geschlossenen Position bei einer angepaßten Gestaltung der umlaufenden Drosselklappenkante eine bessere Abdichtung des Rohrquerschnitts zu erzielen. Dieser Abschnitt kann gleichzeitig als Beschleunigungsstrecke für die Drosselklappe benutzt werden, um ein abrupteres Öffnen des Rohrquerschnitts während der Drehbewegung der Drosselklappe zu verwirklichen. Für die Funktion des erfindungsgemäßen Drosselklappensystems ist die gezeigte Aufwölbung der Rohrleitung nicht erforderlich. Die Drosselklappe 5 ist innerhalb der Rohrleitung in der Stellung "voll geschlossen" eingezeichnet. Die Antriebswelle 6 im Zentrum der Darstellung ist mit dem Träger 13 verbunden. Hinter dem Träger 13 ist der axial und drehwinkelmäßig versetzte Träger 10 eingezeichnet, welcher fest mit der Welle 4 der Drosselklappe verbunden ist. In beide Träger sind Zapfen 14, 15 und 11, 12 zum Einhängen von vier Zugfedern eingelassen. Die Zugfedern sind einander antiseriell zugeordnet. Aus Verein­ fachungsgründen ist nur eine Zugfeder 16 dargestellt. Auch die erforderlichen Sensoren für die Erfassung der Stellungen von Drosselklappe und Antriebselement wurden nicht einge­ zeichnet.
Die Zeichnungsfigur 3 ist ein Schaubild zur schematischen Darstellung des dynamischen Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Sequenz zeigt den Bewegungsablauf des steuerbaren Drosselklappensystems zwischen zwei um 90° versetzten Haltepositionen der Drosselklappe in sechs zeitlichen Momenten A bis F. Es sind eine Drosselklappe 17 mit ihrer Welle, ein Antriebselement 18, sowie zwei Backen 19, 20 einer mechanischen Bremse symbolisch dargestellt. Zu Beginn A der Sequenz steht die Drosselklappe in der Stellung "voll geschlossen" in einer mit dem Antriebselement übereinstimmenden Position, wobei die Bremse eingeschaltet ist. Bei B hat sich das Antriebselement bereits weiter­ gedreht, wohingegen die Drosselklappe wegen der noch immer eingeschalteten Bremse in ihrer Halteposition verharrt. Eine Zeitspanne danach bei C wird die Bremse ausgeschaltet, nachdem sich das Antriebselement in eine drehwinkelmäßig fortgeschrittene Position bewegt hat. Wegen der zwischen der Drosselklappe und dem Antriebselement nun aufge­ bauten federnden Verspannung schnellt die Drosselklappe mit hoher Beschleunigung weiter (D) und überholt in der Folge das Antriebselement, wobei Bewegungsenergie in das System zurückgespeist wird. Bei E ist die Drosselklappe bereits nahezu abgebremst, als sie ihre nächste Halteposition in der Stellung "voll geöffnet" erreicht. Im gleichen Moment wird die Bremse wieder eingeschaltet, so daß die Drosselklappe in dieser Stellung verharrt. Das Antriebselement befindet sich jetzt gegenüber der Drosselklappe im Nachlauf, bis es bei F wieder eine mit der Drosselklappe übereinstimmende Stellung erreicht. Nun kann sich eine neue Sequenz gemäß dem oben erläuterten Schema anschließen.

Claims (24)

1. Steuerbares Drosselklappensystem zum Verändern des Querschnitts einer Rohrleitung, insbesondere für die Saugleitung eines Verbrennungsmotors, wobei die Drosselklappe im wesentlichen aus einer an die Querschnittsform der Rohrleitung angepaßte Platte geringer Wandstärke besteht, welche mittels einer Welle drehbar in der Rohrleitung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe mit einer ein- und ausschaltbaren Bremse ausgerüstet und über eine federnd wirkende Baugruppe mindestens mit einem primären Antrieb verbunden ist.
2. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse eine Magnetpulverbremse ist.
3. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse eine Wirbelstrombremse ist.
4. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse eine Reibbremse ist.
5. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse mittels eines entsprechend angesteuerten Elektromotors realisiert ist.
6. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor im Bereich der Bremspausen als sekundärer Antrieb der Drosselklappe geschaltet ist.
7. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse aus einem ein- und ausschaltbaren hydraulischen System besteht.
8. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse aus einem ein- und ausschaltbaren pneumatischen System besteht.
9. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse aus einem magnetischen System mit feststehenden und mit rotierenden Polen besteht.
10. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse unter Verwendung einer elektrorheologischen Flüssigkeit realisiert ist, welche durch Anlegen einer elektrischen Spannung in ihrer Viskosität veränderbar ist.
11. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die federnd wirkende Baugruppe antiseriell angeordnete federnde Elemente enthält.
12. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die federnd wirkende Baugruppe mindestens eine reibungs­ arme metallische Feder, z. B. Haarnadel-, Blatt-, Schraubenfeder, oder dergleichen, enthält.
13. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die federnd wirkende Baugruppe mindestens ein federndes Element mit gummielastischen Eigenschaften enthält, und/oder unter Verwendung eines Elastomers realisiert ist.
14. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein federndes Element der federnd wirkenden Baugruppe aus einer pneumatischen Feder besteht.
15. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein federndes Element der federnd wirkenden Baugruppe aus einer magnetischen Feder besteht.
16. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihr mindestens ein feststehender Sensor sowie wahlweise ein an der fest mit der Drosselklappe verbundenen Welle befindlicher Erreger zugeordnet ist, und der Sensor die Drosselklappe oder wahlweise den Erreger abtastet, wobei er mindestens im Bereich einer bestimmten Drosselklappenstellung ein Signal liefert.
17. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor mindestens im Bereich von zwei bestimmten Drosselklappenstellungen jeweils ein zugehöriges Signal liefert.
18. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor die Detektion der genauen drehwinkelmäßigen Drosselklappenstellung über den gesamten Bereich von 360° erlaubt.
19. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Sensor angeschlossen ist, welcher die Detektion der drehwinkelmäßigen Stellung des Antriebselementes über den gesamten Bereich von 360° oder einen Teilbereich davon, mindestens jedoch in zwei Positionen erlaubt.
20. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor zur Detektion der drehwinkelmäßigen Stellung des Antriebselementes der bereits für die Erfassung des Kurbelwellenwinkels am Verbrennungsmotor vorhandene Sensor herangezogen wird.
21. Steuerbares Drosselklappensystem gemäß einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die federnd wirkende Baugruppe und den Antrieb ein Schlupf zulassendes mechanisches Element eingefügt ist.
22. Verfahren zum Betrieb eines steuerbaren Drosselklappensystems für einen Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebselement, in eine in einem festen Drehzahlverhältnis zur Drehzahl des Verbrennungsmotors stehende Drehbewegung versetzt wird, und dieses Antriebselement mittels einer federnd wirkenden Baugruppe mit der Welle einer Drosselklappe verbunden ist, um eine rotativ wirkende federnde Kraft auf die Drosselklappe zu übertragen, wobei während der Drehung der Drosselklappe deren Stellung mittels mindestens eines Sensors in mindestens einer drehwinkelmäßigen Position erfaßt wird, und eine fest mit der Drosselklappe verbundene Bremse an zwei festlegbaren drehwinkelmäßigen Stellungen der Drosselklappe eingeschaltet, und an zwei festlegbaren drehwinkelmäßigen Stellungen des Antriebselementes oder an in Bezug auf die Arbeitstaktfolge des Verbrennungsmotors festlegbaren Zeitpunkten ausgeschaltet wird.
23. Verfahren zum Betrieb eines steuerbaren Drosselklappensystems für einen Verbrennungsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebselement in eine bezüglich seiner Frequenz in einem festen Verhältnis zur Drehzahl des Verbrennungsmotors stehende rotative Pendelbewegung versetzt wird, und dieses Antriebselement mittels einer federnd wirkenden Baugruppe mit der Welle einer Drosselklappe verbunden ist, um eine rotativ wirkende federnde Kraft auf die Drosselklappe zu übertragen, wobei während der hin- und hergehenden Drehung der Drosselklappe deren Stellung mittels mindestens eines Sensors in mindestens zwei drehwinkelmäßigen Positionen erfaßt wird, und eine fest mit der Drosselklappe verbundene Bremse an zwei festlegbaren drehwinkelmäßigen Stellungen der Drosselklappe eingeschaltet, und an zwei festlegbaren drehwinkelmäßigen Stellungen des Antriebselementes oder an in Bezug auf die Arbeitstaktfolge des Verbrennungsmotors festlegbaren Zeitpunkten ausgeschaltet wird.
24. Verfahren gemäß Ansprüchen 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines ersten Sensors die drehwinkelmäßige Stellung der Drosselklappe in mindestens zwei Positionen, und mittels eines zweiten Sensors die drehwinkelmäßige Stellung des Antriebs­ elementes oder der Kurbel- oder Nockenwelle des Verbrennungsmotors im gesamten Drehbereich erfaßt wird, und die so gewonnenen Signale einer Steuereinheit zugeführt werden, wobei in der Steuereinheit auf der Basis der Motordrehzahl und Einbeziehung bestimmter Kenngrößen mittels eines festlegbaren Programms die drehwinkelmäßigen Ausschaltpunkte der Bremse ermittelt und deren Abschaltung ausgelöst wird.
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