包括节流阀组件的发动机空气引入控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有节流阀组件的发动机空气引入控制系统，节流阀组件具有流线型渐扩‑渐缩阀构件，流线型渐扩‑渐缩阀构件滑动地安装在由节气门主体的壁限定的渐扩‑渐缩阀室内。流线型阀构件可通过致动器机构朝向和远离节气门主体的入口通道移动，以改变限定在阀构件和限定阀室的壁之间的环形空气流动面积。

Engine air introduction control system including throttle valve assembly

The invention discloses a throttle valve engine air is introduced into the control system, the throttle valve assembly has a streamlined divergent tapered valve member, streamline divergent tapered valve member slidably mounted on the door body wall defined by the solar term of the divergent tapered valve chamber. The streamlined valve component can move through the actuator mechanism and move away from the inlet channel of the throttle main body, so as to change the annular air flow area defined between the valve component and the wall of the valve chamber.

【技术实现步骤摘要】
包括节流阀组件的发动机空气引入控制系统相关申请的交叉引用本申请要求于2016年9月12日提交的英国专利申请No.1615449.4的优先权。上述申请的全部内容以引用方式全部并入本文，用于所有的目的。
本公开涉及对进入内燃发动机的空气流的控制，并且特别涉及具有用于控制进入内燃发动机的空气流的节流阀组件的发动机空气引入控制系统。
技术介绍
已知使用蝶形阀来控制进入内燃发动机的空气流。应当理解，这里所用的术语“空气”不仅包括经由空气入口进入的大气，而且还包括到发动机的其它气体流诸如，例如再循环的排气和曲轴箱通风气体。这种蝶形布置的问题在于当蝶形阀处于部分打开位置时，会产生相当大的下游湍流，这对发动机效率具有不利影响。即使在全开的(wideopen)节气门处，也会有来自蝶形阀的节流板的压降和湍流。本公开的一个目的是提供一种用于发动机空气引入控制系统的更有效类型的节流阀。
技术实现思路
根据本公开的第一方面，提供了一种用于机动车辆的发动机空气引入控制系统，其包括：到发动机的空气入口流路，其包括节流阀组件，该节流阀组件包括限定经由渐扩(divergent)-渐缩(convergent)阀室连接的入口气流通道和出口气流通道的节气门主体；渐扩-渐缩流线型阀构件，其可移动地安装在节气门主体的阀室中以限定通过阀室的气流通道的可调节流动面积；以及致动器机构，用于使流线型阀构件朝向和远离入口气流通道移动，以改变气流通道在阀室中的流动面积；电子控制器；加速器踏板位置传感器，其与机动车辆的加速器踏板相关联，以将驾驶员扭矩需求输入提供到电子控制器；以及电子可控致动器，其形成节流阀组件的致动器机构的一部分，节流阀组件可操作地连接到电子控制器。可选地，阀室和流线型阀构件可以在横剖面中都是圆形的，并且气流通道可以是环形的气流通道。将阀室中的流线型阀构件从全开的节气门位置朝向入口通道移动可以减小气流通道的流动面积，并且将阀室中的流线型阀构件从完全关闭的位置远离入口通道移动可以增加气流通道的流动面积。在全开的节气门位置，在阀构件上的阀构件的直径基本上为最大值的方位可以与阀室中的阀室直径基本上为最大值的方位对准。在完全关闭的节气门位置，阀构件上的阀构件直径基本上为最大值的方位可以与所述阀室中靠近所述入口气流通道结合所述阀室的位置的方位对准，使得在阀室的壁和流线型阀构件之间设置小的间隙。可替代地，在完全关闭的节气门位置，阀构件可以邻接(abut)阀室的壁。流线型构件可以具有流线型鼻部和朝向一点逐渐变细的尾部。致动器机构可以可操作为沿着节气门主体的纵向轴线轴向地移动流线型阀构件。致动器机构可以是电子可控致动器机构，其包括通过螺纹轴驱动地连接到流线型阀构件的电动马达，螺纹轴与附接到流线型阀构件的螺纹构件接合。电子控制器可以被布置成基于来自加速器踏板位置传感器的输入来操作电子可控致动器，以移动节流阀组件的阀构件。电子控制器可操作为使用电子可控致动器来移动节流阀组件的阀室中的阀构件，以便如果来自加速器踏板位置传感器的输入指示增加发动机扭矩的请求，则从当前气流面积增加节气门主体组件的节气门通道中的气流面积。电子控制器可操作为使用电子可控致动器来移动节流阀组件的阀室中的阀构件，以便如果来自加速器踏板位置传感器的输入指示减少发动机扭矩的请求，则从当前气流面积减少节气门主体组件的节气门通道中的气流面积。根据本公开的第二方面，提供了一种机动车辆，其具有根据本公开的所述第一方面构造的内燃发动机和发动机空气引入控制系统。附图说明图1是示出根据本公开的第三方面的机动车辆的示意图，机动车辆具有根据本公开的第二方面的发动机空气引入控制系统，发动机空气引入控制系统包括根据本公开的第一方面构造的节流阀组件。图2是根据本公开的所述第一方面构造的节流阀组件的示意性剖视侧视图，示出了处于节气门关闭位置的流线型阀构件。图3是类似于图2的示意性剖视侧视图，但示出了处于全开的节气门位置的流线型阀构件。具体实施方式参考图1，示出了具有直喷式汽油发动机10的机动车辆5。空气经由入口歧管14供应到发动机10，并且排气经由排气歧管15和排气管16从发动机流动到大气。应当理解，一个或多个排放控制装置(未示出)将通常被包括在从发动机10到大气的排气的流路中。大气经由空气过滤器11进入第一引入管道12，并且通过形成节流阀组件20的一部分的气流通道流动到第二引入管道13，第二引入管道13连接到发动机10的入口歧管14。排气再循环系统包括排气再循环管17，排气再循环管17的一端连接到排气管16并且其相对端连接到第一引入管道12。如本领域公知的那样使用排气再循环阀18，以控制通过排气再循环管17的排气的流动。应当理解，实际上排气可以在回流到第一引入管道12之前流过中间冷却器，并且本公开不限于具有所示类型排气再循环的自然吸气的发动机。节流阀组件20形成发动机空气引入控制系统的一部分，发动机空气引入控制系统还包括电子控制器50和多个传感器，其中在图1中仅示出质量空气流量传感器51、发动机转速传感器52以及与加速器踏板6相关联的加速器踏板位置传感器56。电子控制器50在图1中示出为常规微计算机，包括非暂时性存储器或只读存储器，用于存储可执行指令、执行本文所述方法的指令。电子控制器50被示出为接收来自耦连到发动机10的传感器的各种信号，并且将指令发送到各种致动器。传感器可以包括例如加速器位置传感器56、发动机转速传感器52和质量空气流量传感器51。电子控制器50可以控制诸如本文所描述的致动器。应当理解，在实际上，电子控制器50通常还将控制到发动机10的燃料的流动，并且从图1中省略了燃料供应系统，因为它不与本公开直接相关。虽然在图1中未示出，但是电子控制器50也连接到排气控制阀18，以控制流过排气再循环管17的排气流。节流阀组件20包括以电动马达40形式的电子控制的致动器，电动马达40由电子控制器50控制。应当理解，电子控制器50实际上不可以直接控制电动马达40，而是控制用于控制电动马达40的电源控制器。电动马达40可以是具有反馈的伺服马达类型，但也可以替代地使用微型步进马达。应当理解，可以使用线性致动器，并且本公开不限于使用旋转电动致动器。特别参考图2-3，节流阀组件20包括限定渐扩-渐缩阀室22的节气门主体21，在该渐扩-渐缩阀室22中可移动地安装有渐扩-渐缩的流线型阀构件30。流线型阀构件30的位置可经由致动器联动装置通过电动马达40来调节，该致动器联动装置包括一端连接到流线型阀构件30并且相对端连接到螺纹构件35的臂33、与螺纹构件35螺纹接合且可驱动地连接到电动马达40的螺纹驱动轴36以及在节气门主体21上的支撑电动马达40的支架39。电动马达40、螺纹构件35和螺纹轴36组合形成电子可控致动器机构。流线型阀构件30具有主体，该主体具有流线型鼻部，该鼻部可以呈圆锥形或圆形抛物面形的形式，并且后部或尾部朝向一点逐渐变细。阀构件30的渐扩-渐缩形状具有最大直径，在该最大直径处，鼻部与尾部相接触。阀构件30具有被布置成与节气门主体21的纵向轴线X-X(在图2中示出)一致的纵向轴线。本文所用的术语“流线型”是指对空气流产生很小的阻力并且几乎不产生下游湍流的形状。除了对流线型阀构件的渐扩-渐缩形式的要求之外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机动车辆的发动机空气引入控制系统，其包括：到发动机的空气入口流路，其包括节流阀组件，所述节流阀组件包括限定经由渐扩‑渐缩阀室连接的入口气流通道和出口气流通道的节气门主体；渐扩‑渐缩流线型阀构件，其可移动地安装在所述节气门主体的所述阀室中以限定通过所述阀室的气流通道的可调节流动面积；致动器机构，用于使所述流线型阀构件朝向和远离所述入口气流通道移动，以改变所述气流通道在所述阀室中的所述流动面积；电子控制器；加速器踏板位置传感器，其与所述机动车辆的加速器踏板相关联，以将驾驶员扭矩需求输入提供到所述电子控制器；以及电子可控致动器，其形成所述节流阀组件的所述致动器机构的一部分，所述节流阀组件可操作地连接到所述电子控制器。

【技术特征摘要】
2016.09.12 GB 1615449.41.一种用于机动车辆的发动机空气引入控制系统，其包括：到发动机的空气入口流路，其包括节流阀组件，所述节流阀组件包括限定经由渐扩-渐缩阀室连接的入口气流通道和出口气流通道的节气门主体；渐扩-渐缩流线型阀构件，其可移动地安装在所述节气门主体的所述阀室中以限定通过所述阀室的气流通道的可调节流动面积；致动器机构，用于使所述流线型阀构件朝向和远离所述入口气流通道移动，以改变所述气流通道在所述阀室中的所述流动面积；电子控制器；加速器踏板位置传感器，其与所述机动车辆的加速器踏板相关联，以将驾驶员扭矩需求输入提供到所述电子控制器；以及电子可控致动器，其形成所述节流阀组件的所述致动器机构的一部分，所述节流阀组件可操作地连接到所述电子控制器。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述阀室和所述流线型阀构件在横剖面中都是圆形的，并且所述气流通道是环形的气流通道。3.根据权利要求2所述的系统，其中将所述阀室中的所述流线型阀构件从全开的节气门位置朝向所述入口通道移动，减小了所述气流通道的所述流动面积，并且将所述阀室中的所述流线型阀构件从完全关闭位置远离所述入口通道移动，增加了所述气流通道的所述流动面积。4.根据权利要求3所述的系统，其中在所述全开的节气门位置中，在所述阀构件上所述阀构件的直径实质上为最大值的方位与所述阀室中所述阀室的直径实质上为最大值的方位对准。5.根据权利要求3所述的系统，其中在所述完全关闭的节气门位置中，所述阀构件上所述阀构件的直径实质上为最大值的方位与所述阀室中靠近所述入口气流通道结合所述阀室的位置的方位对准，使得在所述阀室的所述壁和所述流线型阀构件之间提供间隙。6.根据权利要求3所述的系统，其中在所述完全关闭的节气门位置中，所述阀构件邻接所述阀室的壁。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述流线型构件具有流线型鼻部和朝某一点逐渐变细的尾部。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述致动器机构可操作为沿着所述节气门主体的纵向轴线轴向移动所述流线型阀构件。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述致动器机构是电子可控致动器机构，其包括通过螺纹轴驱动地连接到所述流线型阀构件的电动马达，所述螺纹轴与附接到所述流线型阀构件的螺纹构件接合。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述电子控制器被布置成基于来自所述加速器踏板位置传感器的所述输入来操作所述电子可控致动器，以移动所述节流阀组件的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·巴尔，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US