用于真空产生的方法和系统技术方案

技术编号:18959577 阅读:22 留言:0更新日期:2018-09-18 23:02
本发明专利技术提供了利用气动控制阀控制经过喷射器的动力流的方法和系统。真空致动阀可以在低真空条件下被打开以增加经过所述喷射器的动力流,而该阀在高真空条件下被关闭以减少所述动力流。这允许以低部件成本基于真空需求控制经过喷射器的动力流。

Method and system for vacuum generation

The invention provides a method and a system for controlling the flow of power through the ejector by means of a pneumatic control valve. The vacuum actuation valve can be opened under low vacuum conditions to increase the power flow through the ejector, and the valve is closed under high vacuum conditions to reduce the power flow. This allows the power flow of the ejector to be controlled based on the vacuum demand at low component cost.

【技术实现步骤摘要】
用于真空产生的方法和系统相关申请的交叉引用本申请要求2012年12月13日提交的美国临时专利申请61/737,004的权益和优先权,该临时专利申请的内容通过引用合并于此以用于所有目的。
本专利技术涉及改善耦连至发动机系统的喷射器的真空产生效率。
技术介绍
车辆系统可以包括利用真空致动的各种真空消耗装置。例如,这些装置可以包括制动增压器。可以由专用的真空泵来提供这些装置使用的真空。在其他实施例中,一个或更多个喷射器可以被耦连在发动机系统中,该发动机系统可以管控发动机气流并利用它来产生真空。因此,借助于控制经过喷射器的动力空气流速能够控制在喷射器处产生的真空量。在一个示例中,这可以通过使用被设置在喷射器上游的大型电磁阀来实现。通过控制电磁阀的打开量,能够改变流过喷射器的速率量和空气量,由此随着发动机工况变化而调整真空产生。然而,专利技术人在此已经认识到,此类电磁阀可能对发动机系统增加显著的部件和运行成本。因此包括阀的成本可能减少喷射器真空控制的优势。因此,如果不控制经过喷射器的气流,则不能利用喷射器的完全真空产生的可能性。
技术实现思路
因此,在一个示例中,可以通过运行使能更低成本的喷射器真空控制的发动机的方法来至少部分解决上述问题。该方法包括,响应于真空容器处的真空水平来打开真空致动阀,以改变经过耦连为横跨进气节气门的喷射器的动力流,该阀被耦连在喷射器的上游(或下游)。可以在喷射器处抽取真空,并且所抽取的真空可以被存储在真空容器中。以此方式,可以响应于对真空补充的需求来增加动力流。例如,发动机系统可以包括喷射器,该喷射器在旁通通道中被耦连为横跨进气节气门。真空致动阀可以被耦连在喷射器的上游,以改变经过喷射器的动力流。可以由电控真空螺线管来控制真空致动阀。可以施加真空以打开该阀,并且真空室可以通向大气(或一些更高的压力)以关闭喷射器的动力流阀。真空螺线管被耦连至真空容器(例如,制动增压器真空容器)。在这样的实施例中,发动机控制器可以基于容器的真空水平来调整真空螺线管的打开或关闭,其中真空螺线管的打开或关闭影响真空致动阀的打开或关闭。在替代的实施例中,真空致动阀可以被直接耦连至真空容器,而在其间不具有螺线管。在这样的实施例中,可以基于容器的真空水平直接调整真空致动阀的打开或关闭。在这两种情况下,当容器中的真空水平更低(例如低于阈值)时,该阀可以被致动为打开,以便增加经过喷射器的动力流。该增加的动力流导致喷射器处的真空产生相应增加,其然后能够被用来补充真空容器。相比之下,当容器中的真空水平更高(例如超过阈值)时,该阀可以被致动为关闭,以便减少经过喷射器的动力流。该减少的动力流导致喷射器处的真空产生相应减少。通过仅在真空容器需要其真空被补充时允许动力流,该动力流具有引起气流扰动的最小机会,其中发动机空气流速超过期望的发动机空气流速。应当认识到,在替代的实施例中,喷射器可以被布置成使得喷射器的高压侧在空气滤清器、曲轴箱的下游,并且在压缩机出口处。同样,用于喷射器的低压侧的替代龙头(tap)可以在空气滤清器和曲轴箱的下游。以此方式,能够基于真空需求来调整经过喷射器的动力流。通过响应于真空容器处真空水平的下降而打开被耦连在喷射器上游的真空致动阀,能够增加喷射器处的动力流以补充容器。然后,一旦真空足够满,则可以关闭该阀。总之,改善了喷射器的真空产生效率和喷射器动力流控制,而不会相当多地增加部件成本或复杂性。应该理解提供上述
技术实现思路
以简化形式介绍了选择性概念,其在紧随其后的具体实施方式中将被进一步描述。这不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征,其范围由随附于具体实施方式的权利要求限定。另外,要求保护的主题不限于解决在上面或在本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。附图说明参照附图,通过阅读非限制性实施例的以下详细描述,将会更好地理解本公开的主题,其中:图1示出包括装有阀的喷射器的发动机系统的示意图。图2-5示出包括装有阀的喷射器的发动机系统的替代实施例。图6示出用于控制经过喷射器的动力流的真空致动阀的详细视图。图7示出发动机系统的一个实施例,其中利用真空致动的节气门来控制经过喷射器的动力流。图8示出描述可以被实施用于控制真空致动阀(或节气门)的运行以调整经过喷射器的动力流速率的程序的高水平流程图。图9示出被执行以改变经过喷射器的动力流和喷射器处的真空产生的示例性阀调整。具体实施方式本专利技术提供了用于以低成本控制经过被耦连至发动机系统(诸如图1-5和图7的发动机系统)的喷射器的动力流的方法和系统。动力流阀可以被耦连至喷射器,如图1-5中所示。该阀可以是气动控制的并且是真空致动的,以便经过装有阀的喷射器的动力流能够适当地增加或减少(图6)。在一些实施例中,如图7中所示,真空致动的节气门可以被用来控制经过喷射器的动力流。通过将真空致动阀(或节气门)耦连至发动机系统的真空容器,基于真空补充需求,该阀可以被致动为打开或关闭。控制器可以被配置为执行控制程序(诸如图8的示例程序),以便当容器处的真空可用性较低时打开该阀以增加喷射器处的动力流(和真空产生),而当容器中的真空被充满时关闭该阀以减少喷射器处的动力流(和真空产生)。在图9中描述了示例性阀调整。以此方式,提供用于喷射器动力流控制的低成本方案。图1示出包括装有阀的喷射器的发动机系统的第一示例性实施例。图2-5示出该发动机系统的替代实施例。在图7中示出进一步的实施例。因此,在图1中介绍的部件在后面的附图中被同样编号并且不重复介绍。转向图1,其示出包括发动机12的示例性发动机系统10。在该示例中,发动机12是车辆的火花点火式发动机,该发动机包括多个汽缸(未示出)。每个汽缸中的燃烧事件驱动活塞,活塞进而使曲轴旋转,这对于本领域技术人员来说是众所周知的。另外,发动机12可以包括多个发动机气门/阀,其用于控制多个汽缸中的气体的吸入与排出。发动机12具有包括进气节气门22的发动机进气装置23,该进气节气门22沿进气通道18被流控(fluidly)耦连至发动机进气歧管24。空气可以从进气系统(AIS)进入进气通道18,该进气系统包括与车辆的周围环境连通的空气净化器33。控制器50可以通过提供给被包括在节气门22内的电动马达或致动器的信号来改变节气门22的位置,这种构造通常被称为电子节气门控制(ETC)。以此方式,节气门22可以被操作以改变提供给进气歧管和多个发动机汽缸的进气。进气装置23可以包括节气门进口压力传感器58和歧管空气压力传感器60,以便向控制器50提供各自的信号MAF和MAP。在一些实施例中,发动机系统10是升压发动机系统,其中该发动机系统还包括升压装置。在该示例中,进气通道18包括压缩机90,该压缩机用于对沿进气通道18接收的进气充气进行升压。增压空气冷却器26(或中间冷却器)被耦连在压缩机90的下游,以便在升压充气被输送至进气歧管之前冷却升压充气。在升压装置是涡轮增压器的实施例中,压缩机90可以被耦连至排气涡轮(未示出)并且由排气涡轮驱动。另一压缩机90可以至少部分地由电动马达或发动机曲轴驱动。可选的旁通通道28可以被耦连为横跨压缩机90,以便使由压缩机90压缩的进气的至少一部分转向回到压缩机的上游。可以通过打开位于旁通通道28中的压缩机旁通阀(CBV)30来控制经过本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于发动机的方法,其包括:响应于真空容器处的真空水平而打开真空致动阀,从而改变经过喷射器的动力流,所述喷射器被布置在横跨进气节气门的旁通通道内,所述阀被耦连在所述旁通通道内所述喷射器的上游,其中所述阀的位置由布置在耦连到所述真空容器的通道内的真空致动器控制。

【技术特征摘要】
2012.12.13 US 61/737,004;2013.03.13 US 13/802,0201.一种用于发动机的方法,其包括:响应于真空容器处的真空水平而打开真空致动阀,从而改变经过喷射器的动力流,所述喷射器被布置在横跨进气节气门的旁通通道内,所述阀被耦连在所述旁通通道内所述喷射器的上游,其中所述阀的位置由布置在耦连到所述真空容器的通道内的真空致动器控制。2.根据权利要求1所述的方法,其还包括在所述喷射器处抽取真空并且将所述抽取的真空存储在所述真空容器处。3.根据权利要求2所述的方法,其中所述喷射器的颈部沿第一通道被耦连至所述真空容器,所述喷射器的出口沿第二通道被耦连至所述真空容器,并且其中内部布置有所述真空致动器的所述通道沿第三通道被耦连至所述真空容器,所述第一、第二和第三通道在所述真空容器的出口的下游合并,所述第一和第二通道中的每一个包括止回阀。4.根据权利要求3所述的方法,其中所述第二通道还将所述真空容器耦连至与所述喷射器出口的接合点下游的发动机进气歧管,并且其中所述真空致动阀经由真空通风螺线管沿所述第三通道耦连至所述真空容器。5.根据权利要求3所述的方法,其中所述第三通道包括用于调整所述真空致动阀的打开与关闭速率的一个或多个孔口。6.根据权利要求2所述的方法,其中所述喷射器的颈部沿第一通道被耦连至所述真空容器,所述喷射器的出口沿第二通道被耦连至所述真空容器,所述第二通道还将所述真空容器耦连至与所述喷射器出口的接合点下游的发动机进气歧管,所述第一和第二通道中的每一个包括止回阀。7.根据权利要求2所述的方法,其中所述真空容器被耦连至一个或多个发动机真空消耗装置。8.根据权利要求2所述的方法,其中所述真空容器被耦连至制动增压器、吹扫罐、充气运动控制阀和涡轮废气门中的一个或多个。9.根据权利要求2所述的方法,其中响应于所述真空容器处的真空水平的打开包括响应于所述真空容器处的所述真空水平低于阈值而增加所述真空致动阀的打开量,并且其中抽取真空包括在所述喷射器处抽取真空直至所述真空容器处的所述真空水平超过所述阈值。10.根据权利要求9所述的方法,其还包括在所述真空容器处的所述真空水平超过所述阈值之后关闭所述真空致动阀。11.根据权利要求10所述的方法,其还包括在增加所述真空致动阀的打开量时调整所述进气节气门的打开量以维持进气流速。12.根据权利要求1所述的方法,其中所述真空致动阀是真空致动的节流阀。13.一种用于控制经过喷射器的动力流的方法,其包括:当真空容器处的真空水平低于阈值时,通过真空致动器打开位于所述喷射器上游的真空致动阀以增加所述动力流的第一模式运行,所述真空致动器布置在与所述真空容器直接耦连的通道内;以及当所述真空容器处的所述真空水平高于所述阈值时,通过所述真空致动器关闭所述真空致动阀以减少所述动力流的第二模式运行,其中所述喷射器被布置在横跨进气节气门的旁通通道内。14.根据权利要求13所...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·D·普斯夫
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

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