[发明专利]电动排气阀装置

说明书

本发明涉及一种用于控制能够流过的内燃机排气系统的排气管的横截面的电动排气阀装置，包括电驱动装置，其具有能够通过电驱动装置围绕旋转轴线旋转驱动的输出轴；排气阀，其具有与旋转轴线同轴布置并能够围绕旋转轴线旋转以控制待控制横截面的驱动轴；以及连接装置，其用于在输出轴和驱动轴之间传递扭矩。当连接装置具有与驱动轴以抗扭方式连接的连接元件，具有以抗扭和轴向可调节方式与输出轴连接并以抗扭和轴向可调节方式与连接元件连接的传动元件，以及具有轴向支撑在连接元件上和/或驱动轴上和传动元件上以轴向驱动传动元件抵靠在输出轴上的预应力弹簧时，可以实现电驱动装置热负载的减小。

技术领域

本发明涉及一种用于控制内燃机排气系统的排气管的能够流过的横截面的电动排气阀装置。本发明还涉及配备有这种电动排气阀装置的消声器或者装备有这种排气阀装置的排气系统。

背景技术

为了排气系统中的各种功能，开始考虑排气阀装置。例如，借助于排气管中的排气阀装置，可以针对性的方式临时增加排气背压。这样做例如可以用于改善或者实现废气回流。通常，排气阀装置开始使用，以在操作状态(其中，大量废气出现)的内燃机的排气系统内打开附加的排气路径，所述附加排气路径在少量排气的情况下被阻塞。术语“大”和“小”在这里应相对于彼此理解。因此，例如排气系统可以适应于内燃机关于背压和阻尼效应的不同操作状态。在部分负载的情况下，例如为了实现特别有效的声音阻尼，可以借助于排气阀装置阻挡排气路径。另一方面，在满载的情况下，所述排气路径开启，以便减小排气系统的背压，这为了驱动目的增加了内燃机的性能发展。具体地，这种排气阀装置可以在消音器上或消音器中中实现，以便能够控制两个或更多个排气路径中的至少一个。相应排气管的能够流过的相应横截面的可控性，包括至少一个打开位置，其中排气管的能够流过的横截面最小程度地减小，以及关闭位置，其中排气管的能够流过的横截面最大程度地减少。根据排气阀装置的构造和应用情况，还能够调节一个或多个或任何期望数量的中间位置。在关闭位置，待控制的横截面可完全关闭或达到期望的阀旁路。例如，在关闭位置排气阀装置发生故障的情况下，这种阀旁路是排气系统的紧急运行性能所需的。

虽然排气阀装置基本上可以具有任何期望的驱动装置，但是在此相关的电动排气阀装置配备有电驱动装置，该电驱动装置例如是具有或不具有齿轮的电动机。电驱动装置具有一个输出轴，该输出轴能够由绕旋转轴线旋转的电驱动装置驱动。此外，排气阀装置配备有一个排气阀，该排气阀具有阀盖和驱动轴，驱动轴与旋转轴线同轴对准，并且该排气阀可围绕旋转轴线旋转以控制待控制的横截面。适宜地，输出轴和驱动轴以适当的方式彼此连接以传递扭矩，对此基本上可以使用适合于此的连接装置。

这种电动排气阀装置的问题常常是电驱动装置的热负荷。在排气系统的操作中，直接暴露于热废气流的排气阀能够加热起来。同时，在这种情况下，也发生到驱动轴中的热量输入。通过连接装置，热量也到达输出轴并且经由输出轴进入热敏的电驱动装置中。驱动轴通过相应连接装置的热致膨胀也可以导致电驱动装置的高轴向机械负载。

发明内容

本发明涉及的问题是针对上述类型的电动排气阀装置，或者分别针对配备有该排气阀装置的排气系统，或者配备有该排气阀装置的消音器，提出了一种改进的实施方式，其特别的区别在于电驱动装置减少的热负载。另外，排气阀装置可靠的操作模式是期望的，其中，特别是期望排气阀在相应调节的控制位置中的可靠定位。此外，也期望价格低廉的可生产性。

根据本发明，通过独立权利要求的主题解决了该问题。有利的实施方式是从属权利要求的主题。

本发明基于如下总体构思：连接装置配备有连接元件、传动元件和预应力弹簧。连接元件以抗扭方式与驱动轴连接。传动元件一方面以抗扭方式、可轴向调节地与输出轴连接，另一方面以抗扭方式，可轴向调节地与连接元件连接。预应力弹簧分别轴向地支撑在连接元件和/或驱动轴与传动元件上，并且在此构造，使得其将传动元件靠着输出轴驱动或者分别预加应力。