DE3328960A1

DE3328960A1 - Ventilanordnung

Info

Publication number: DE3328960A1
Application number: DE19833328960
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6234 Hattersheim Ruschek; Andreas Dipl.-Ing. 6000 Frankfurt Sausner; Stephan Dipl.-Ing. 6390 Usingen Wietschorke
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1983-08-11
Filing date: 1983-08-11
Publication date: 1985-02-21
Also published as: EP0153962A1; US4541379A; EP0153962B1; DE3377377D1

Description

Ventilanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilanordnung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl von Verbrennungsmotoren durch Steuerung der Luftmenge auf der Ansaugseite einer zum Verbrennungsmotor führenden Ansaugleitung, mit einem elektromechanischen Stellglied, das einen Hubmagneten aufweist, durch den ein Schließglied über ein Stellelement entgegen der Kraft einer Rückstellfeder bewegbar ist.

Derartige Ventilanordnungen dienen dazu, die Leerlaufdrehzahl des Motors möglichst niedrig zu halten, gleichzeitig aber so zu regeln, daß bei zusätzlichen Belastungen uiE z.B. durch Hilfsaggregate die Leerlaufdrehzahl nicht bis zum Absterben des Motors sinkt. Dazu wird der Hubmagnet mit einem Stellstram beaufschlagt, der u.a. in Abhängigkeit von der Ist-Drehzahl gebildet wird und der eine solche Verstellung des Schließglieds bewirkt, daß die Ist-Drehzahl eine vorgegebene Soll-Drehzahl weitgehend unabhängig von Störgrößen erreicht.

Bei stromlosem Hubmagnet wird das Stellglied und mit ihm das Schließglied durch die Rückstellfeder entweder in die völlig offene oder in die völlig geschlossene Stellung bewegt. Dies ist der Fall, wenn außerhalb des Fahrbetriebs keine Strombeaufschlagung des Hubmagneten erfolgt.

Dies kann aber auch durch einen Defekt eintreten, durch den die Stromversorgung des Hubmagneten unterbrochen tuird.

1D Bei den herkömmlichen Ventilanordnunqen führt dies dazu, daß der Motor entweder mit einer maximalen Leerlaufdrehzahl oder aber mit einer minimalen Leerlaufdrehzahl mit der Gefahr des Absterbens des Motors läuft.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung , fine Ventilanordnung nach dem Oberbegriff zu schaffen, die¹ mit einfachen Mitteln bei einem Ausfall des Hubmagneten eine möglichst niedrige aber gegen ein Absterben desi Motors immer ausreichend hohe Leerlaufdrehzahl sicherstellt. Diese Aufgäbe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer Verbindung bestimmten Querschnitts von der Einlaßseite zur Ansaugseite des Schließglieds ein in Schließstellung des Schließglieds offenbares Ventil fingeordnet ist. Bei dieser Ausbildung ist der Querschnitt der Verbindung so groß, daß zwar ein Absterben des Motors verhindert wird dies aber bei einer möglichst niedrigen Drehzahl. Bei NDrmalbetrieb erfolgt der Luftdurchsatz ausschließlich durch den Ventildurchgang der Ventilanordnung ohne Beeinflussung durch die zusätzliche Verbindung, da diese

3D dann geschlossen ist. Nur im Falle des unbestromten Hubmagneten kommt es zu einem Öffnen dieser Verbindung.

Zur Einsparung von Bauraum kann die Verbindung und das Ventil im Schließglied angeordnet sein.

Das Stellelement ist vorzugsweise eine mit dem beweglichen Kern des Hubmagneten verbundene Hubstange. Diese Hubstange kann zusätzlich noch zu einer zweiten Funktion herangezogen werden, in„dem das Ventil van der Hubstange offenbar ist. Damit ergibt sich ein einfacher Aufbau mit wenigen Bauteilen.

Das in Schließstellung auf dem Ventilsitz der Ventilanordnung aufliegende,in Schließrichtung von einer Feder beaufschlagte Schlie3glied kann verschiebbar auf der Hubstange angeordnet sein. Ist dabei auch das Schließteil des Ventils am einlaßseitigen freien Ende der Hubstange befestigt und durchragt die Hubstange die axial im Schließglied ausgebildete Verbindung, an deren einlaßseitigen Mündung der Sitz des Ventils ausgebildet ist, so ist ein hohes Maß an Integration und Doppelfunktionen der Bauteile der normalen Regelung und der Bauteile des Ventils erreicht. Zum normalen Regelvargang ist das Schließteil auf seinem Sitz gehalten, Jon dam es bei geschlossenem Durchgang der IMor-

2D malregelung selbsttätig abgehoben wird.

Vorzugsweise ist dabei das Ventil ein Tellerventil und kannauf diese Weise gleichzeitig einen Anschlag der Hubstange bilden, an dem das Schließglied im IMormalbetrieb in Anlage ist»

Um sicherzustellen, daß bei stromlosem Hubmagnet das Ventil geöffnet ist, kann die Rückstellfeder die Hubstange in Schließrichtung beaufschlagen und eine größere Federkraft aufweisen, als die das Schließglied beaufschlagende Feder.

Zur Begrenzung des Hubes des Schließglieds kann dieses zwischen z^iei Anschlägen auf der Hubstange verschiebbar angeordnet sein.

-A -

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellt und zeigt eine erfindungsgemäße Ventilanordnung im Querschnitt.

In einer zu einem nicht dargestellten Verbrennungsmotor führenden Ansaugleitung 1 ist eine Drosselklappe 2 drehbar angeordnet. Über einen By-pass 3 ist der Bereich vor der Drosselklappe 2 mit dem Bereich hinter der Drosselklappe 2 verbindbar. Der Durchgang des By-passes 3 ist

1G durch eine Ventilanordnung mehr oder weniger dadurch absperrbar, daß sein SchlieBglied h auf einen Ventilsitz 5 zubewegbar ist. Beim Aufsitzen des Schließgliedes 4 kann keine Luft über den By-pass 3 von der Atmasphärenseite zur Ansaugseite der Ansaugleitung 1 strömen.

Das Schließglied 4 ist axial verschiebbar auf der einen Kern 9 eines Hubmagneten 7 tragenden Hubstange angeordnet und durch eine Rückstellfeder B in Schließrichtung belastet. Bei Bestromung des Hubmagneten 7 wird die Hubstange 6 mehr oder weniger entgegen der Kraft der Rückstellfeder B in Dffnungsrichtung bewegt.

Die Bohrung ₍durch die die Hubstange 6 hindurchragt, sowie eine von dieser Bohrung zur Ansaugseite des Schließglieds k führende Bohrung bilden eine Verbindung 1D, die von der Einlaßseite zur Ansaugseite des Schließglieds k führt. Diese Verbindung 10 besitzt einen Querschnitt, der einen solchen Luftdurchsatz ermöglicht, daß im Leerlaufbetrieb des Verbrennungsmotors zwar ein Absterben sicher vermieden wird gleichzeitig aber der Motor mit der niedrigsten dazu möglichen Drehzahl läuft.

Die Verbindung 10 ist durch ein Ventil 11 bei Betrieb mit intakter Regelung absperrbar. Der Sitz 12 des als Teller-

ventil ausgebildeten Ventils 11 ist an der Mündung der Verbindung 1D zur Einlaßseite gebildet und kann durch ein am die V/erbindung 1D durchragenden freien Ende der Hubstange 6 befestigtes Schließteil 13 verschlossen werden. Durch eine an der Hubstange 6 abgestützte Feder Ik geringerer Kraft als der Rückstellfeder 8 ist das Schließglied k auf seinen Ventilsitz 5 beaufschlegt.

Eei bestromtem Hubmagnet 7 kommt das Schließteil 13 auf seinem Sitz 12 zur Anlage und bildet gleichzeitig einen Anschlag, über den Schließteil k durch die sich in Offnungsrichtung bewegende Hubstange 6 von seinem Ventilsitz 5 abgehoben wird- Die Feder ^k hält dabei das Schließglied k fest in Anlage an dem Schließteil 13.

Im Falle eines Stromlosujerdens des Hubmagneten 7 bewegt die Rückstellfeder B die Hubstange 6 und damit auch das Schließglied k in Schließrichtung . l\'ach dem Aufsetzen des Schließglieds k auf seinem Ventilsitz 5, uiie es in der Figur dargestellt ist, bewegt die Rückstellfeder B die Hubstange S noch urr soviel weiter in Schließrichtung, wie es der Anschlag 15 ihr erlaubt. Diese Bewegung ist möglich, da die Rückstellfeder B mit ihrer größeren Kraft die Feder Ik zusammendrücken kann.

Durch das lileiterbewegen wird gleichzeitig das Schließteil 13 des Ventils 11 von seinem Sitz 12 abgehoben, so daß ein durch den Querschnitt der Verbindung 10 bestimmter Luftdurchsatz von der Einlaßseite zur Ansaugseite möglich ist, der zum sicheren Leerlaufbetrieb des Verbrennungsmotors erforderlich ist.

Leerseite

Claims

UDO AdD If Schindling AG - ""*, - Gräfstraße 103

6000 Frankfurt/Main

G-R Kl-dD

1702

31. März 19B3

Patentansprüche

Ventilanordnung zur Regelung der Leerlaufdrehzahl van Verbrennungsmotoren durch Steuerung der Luftmenge auf der Ansaugseite einer zum Verbrennungsmotor führenden Ansaugleitung, mit einem elektromechanisehen Stellglied, das einen Hubmagneten aufweist, durch den ein Schließglied über ein Stellelement entgegen der Kraft einer Rückstellfeder bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß in einer Verbindung (10) bestimmten Querschnitts von der Einlaßseite zur Auslaßseite des Schließglieds (4) ein in Schließstellung des Echließglieds (k) offenbares Ventil (11) angeordnet ist.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindung (10) und Ventil (11) im Schließglied (k) angeordnet sind.

3. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement eine ir.it dem beweglichen Kern (9) des Hubmagneten (7)

verbundene Hubstange (6) ist.

k. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (11) von der Hubstange (ß) offenbar ist.

5. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schließstellung auf dem Ventilsitz (5) der Ventilanordnung aufliegende, in Schließrichtung von einer Feder (14) beaufschlagte Schließglied (4) verschiebbar auf der Hubstange (6) angeordnet ist.

6. Ventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichn_e_t, daß das Schließteil (13) des Ventils (11) am einlaßseitigen freien Ende der Hubstange (6) befestigt ist und die Hubstange (G) die axial im Schließglied (4) ausgebildete Verbindung (10) durchragt, an deren einlaßseitigen Mündung der Sitz (12) des Ventils (11) ausgebildet ist.

7. Ventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventil (11) ein Tellerventil ist.

a. Ventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Rückstellfeder (8) die Hubstange (6) in Schließrichtung beaufschlagt und eine größere Federkraft aufweist als die das Schließglied (4) beaufschlagende Feder (14).

9. Ventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Schließglied (4) zwischen ziuei Anschlägen auf der Stange (6) verschiebbar angeordnet ist.