用于恒定泵送速率的多吸气器的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及用于恒定泵送速率的多吸气器的系统和方法。提供了用于至少两个带有阀的吸气器的并列式装置的方法和系统，具有联接于所述装置的运动入口的诸如进气节气门入口的高压源和联接于所述装置的混合流出口的诸如进气节气门出口的低压槽。进气节气门位置和与所述装置的每个吸气器串联设置的相应的阀基于进气歧管压力和/或希望的发动机空气流率来控制，例如，使得当进气歧管压力增加时通过所述装置的组合的运动流率增加。具有完全关闭的默认位置的进气节气门可以与该装置一起使用，在进气节气门完全关闭的故障条件期间，可以控制该装置的阀以在故障条件期间实现可控制的发动机空气流率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及联接于发动机系统的带有阀的吸气器的并列式装置。可以控制通过吸气器的组合的运动流率以实现能够与常规的电驱动的或发动机驱动的真空泵的泵送性能相当的泵送性能。
技术介绍
车辆发动机系统可以包括利用真空致动的各种真空消耗装置。这些装置可以包括，例如，制动助力器。由这些装置所用的真空可以由专用的真空泵提供，例如电驱动的或发动机驱动的真空泵。虽然这些真空泵有利地产生与进气歧管压力无关的泵送特性曲线，但是它们这样做以燃料和能量效率为代价。作为这种消耗资源的真空泵的代用品，一个或多个吸气器可以联接于发动机系统以控制用于产生真空的发动机气流。当用在发动机系统中时，吸气器(可以另外被称为排出器、文氏泵、喷射泵和喷射器)是提供低成本真空产生的无源装置。在吸气器产生的真空量可以通过控制通过吸气器的运动空气流率来控制。例如，当包含在发动机进气系统中时，吸气器可以利用在别的情况下节流所损失的能量产生真空，并且产生的真空可以用在诸如制动助力器的以真空为动力的装置中。 与真空泵相比，虽然吸气器能够以较低成本产生真空并且具有提高的效率，但是它们在发动机进气系统中的使用在传统上已经由进气歧管压力限制。而传统的真空泵产生的泵送特性曲线与进气歧管压力无关，设置在发动机进气系统中的吸气器的泵送特性曲线在进气歧管压力的整个范围内可能不能一直地提供希望的性能。用于解决这个问题的一些方法涉及设置与吸气器串联的阀，或将阀包含在吸气器的结构中。于是控制阀的打开量以控制通过吸气器的运动空气流率，并且因此控制在吸气器处产生的真空量。通过控制阀的打开量，能够改变流过吸气器的空气流量和空气流率，因此随着诸如进气歧管压力的发动机工况改变来调节真空产生。但是，这样的阀可以增加发动机系统的重要的部件和运行成本。因此，包括阀的成本可以减少吸气器真空控制的优点。
技术实现思路
为了至少解决一些这些问题，专利技术人在此已经提出一种并列式的带有阀的吸气装置，当包含在发动机系统中时，该装置可以有利地产生能够与常规驱动的真空泵相当的泵送特性曲线而没有常规驱动的真空泵的成本和效率损失。例如，专利技术人在此已经认识到多个并列设置的并且绕过进气节气门的带有阀的吸气器的阀可以基于进气歧管真空和/或基于希望的发动机气流来控制，从而在产生用于以真空为动力的装置的真空的同时使节流损失最小化。由于使用多个并列的吸气器，每个吸气器会具有相对小的流动直径并且当需要时该装置仍然能实现与单个较大的吸气器(的运动流率)相当的总运动流率。吸气器的相对小的流动直径能够使用控制其运动流的较小的较廉价的阀。而且，并列的吸气器的有关流动直径可以策略地选择，使得吸气器的阀可以基于进气歧管真空水平和/或希望的发动机气流来控制，以产生希望的泵送特性曲线。而且，由于通过吸气装置的组合的运动流率经由阀来控制，因此能够减少通过吸气器的运动流可以使空气流大于希望的空气流的条件。由于空气流速率大于能够引起额外的燃料被喷射的希望的空气流速率，因此，通过吸气装置的使用能够改善燃料经济性。 在一个示例中，一种用于发动机的方法包括:当进气歧管压力增加时，增加通过包括至少两个绕过进气节气门的带有阀的吸气器的并列式吸气装置的组合的运动流率。这种方法利用发动机的处理较大的节流旁通流率的能力，当进气歧管的压力增加时，通过控制吸气装置的带有阀的吸气器的阀，使得通过吸气装置的组合的运动流率随着进气歧管压力增加而增加。当通过吸气装置的组合的运动流率增加时，从而由吸气装置产生的真空也增加，并且因此通过吸气装置能够实现类似于真空泵的泵送特性曲线的泵送特性曲线(例如，其与进气歧管无关)。因此，经由此示例性的方法实现的技术效果是由并列式带有阀的吸气装置产生的真空在数量上基本与进气歧管压力无关，同时继续供给合适的发动机空气流率。在吸气装置绕过进气节节气门的实施例中，可以调节进气气门以提供希望的发动机空气流率和通过吸气装置的最大的组合的运动流率之间的差。 而且，专利技术人在此已经认识到本文所描述的并列式带有阀的吸气装置在进气节气门故障条件期间可以有利地提供足够的、可控制的发动机空气流率。因此，考虑到在电子节气门控制不正常工作的情况下的持续的发动机运行，可以利用较廉价的进气节气门代替经常用在发动机系统中的具有部分打开的无动力位置的较高成本的进气节气门。 应当明白，提供上面的概述是为了以简单的形式引进选择的构思，这种构思在【具体实施方式】中进一步描述。这并不意味着视为所要求保护主题的关键的或基本的特征，所要求保护主题的范围由【具体实施方式】之后的权利要求唯一地限定。而且，所要求的主题不限于解决上述或在本公开中的任何部分提及的任何缺点的实施方式。 【附图说明】 图1示出包括绕过进气节气门的并列式带有阀的吸气装置的示例性发动机系统的示意图。 图2示出可以包括在图1的发动机系统中的吸气装置的详细视图。 图3示出举例说明可以和图1的发动机系统和图2的吸气装置一起被实施的程序的高级别流程图，用于控制吸气器截止阀的运行，以调节通过吸气装置的组合的运动流率。 图4A示出吸气装置的理想性能和与发动机空气流率有关的示例性的吸气装置的实际性能的曲线图。 图4B示出表示吸气器截止阀位置与通过图4A的示例性的吸气装置的组合的运动流率和用于示例性的吸气装置的进气歧管真空水平关系的表。 图5示出举例说明可以实施的程序的高级别流程图，用于控制吸气装置(如，图1-2所示的吸气装置和/或在图4A-4B中参考的吸气装置)的运行。 图6示出举例说明用于控制进气节气门和吸气器截止阀的程序的高级别流程图，其可以和图3的方法和/或图5的方法一起使用。 【具体实施方式】 提供用于控制通过联接于发动机系统(例如，图1的发动机系统)的带有阀的吸气器的并列式装置的运动流率的方法和系统。图2中提供了可以包括在图1的发动机系统中的吸气装置的详细视图。通过吸气装置的组合的运动流率可以通过控制吸气装置的吸气器截止阀来调节，例如，作为进气歧管压力的函数。当进气歧管压力增加时(例如，当进气歧管真空减少时)通过调节吸气器截止阀以增加通过吸气器的运动流，并且当希望的发动机空气流率超过通过吸气装置(图4A-4B)的最大的组合的运动流率时通过引导一些流通过进气节气门，可以在整个进气歧管的压力范围内实现希望的发动机空气流率，并且在吸气器能够产生用于发动机的真空消耗装置的更多的真空。在节气门故障条件期间，可以绕过节气门，因此进气空气充气流过吸气装置并且发动机空气流率可以通过控制吸气器截止阀来控制，以有利地提供可控制的空气流率，即使在电子节气门控制故障期间(图5-6)。因此，本文所描述的吸气装置可以实现类似于真空泵的泵送特性，而不增加成本以及降低通常与真空泵有关的效率，并且减少节流损失。 转向图1,图1示出包括发动机12的示例性发动机系统10。在本示例中，发动机12是车辆的火花点火发动机，该发动机包括多个汽缸(未示出)。正如本领域的技术人员所熟知的，每一个汽缸中的燃烧事件驱动活塞，该活塞进而又转动曲轴。而且，发动机12可以包括用于控制多个汽缸中的进气和排气的多个发动机气门。 发动机12包括控制系统46。控制系统46包括控制器50,其可以是发动机系统的或在其中安装了发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机的方法，包括：当进气歧管压力增加时，增加通过绕过进气节气门的至少两个带有阀的吸气器的并列式吸气装置的组合的运动流率。

【技术特征摘要】
2013.08.08 US 13/962,5261.一种用于发动机的方法，包括: 当进气歧管压力增加时，增加通过绕过进气节气门的至少两个带有阀的吸气器的并列式吸气装置的组合的运动流率。2.根据权利要求1所述的方法，还包括，对于每个吸气器，基于进气歧管压力控制在所述吸气器的运动入口的上游以串联方式设置的阀。3.根据权利要求2所述的方法，还包括，基于通过所述吸气装置的所述组合的运动流率和希望的发动机空气流率之间的差控制所述进气节气门。4.根据权利要求3所述的方法，还包括，当所述希望的发动机空气流率小于对应于所述吸气装置的最大的组合的运动流率的阈值时关闭所述进气节气门，并且当所述希望的发动机空气流率大于所述阈值时，至少部分地打开所述进气节气门。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述阀的控制还基于储存的真空的水平和当前的真空需求。6.根据权利要求2所述的方法，还包括， 当进气歧管压力小于第一阈值时，控制所述阀不允许运动流通过所述吸气装置； 当进气歧管压力大于所述第一阈值并且小于第二阈值时，控制所述阀以引导运动流只通过第一吸气器； 当进气歧管压力大于所述第二阈值并且小于第三阈值时，控制所述阀以引导运动流只通过第二吸气器，所述第二吸气器的喉部流动面积大于所述第一吸气器的喉部流动面积；以及 当进气歧管压力大于所述第三阈值时，控制所述阀以引导运动流通过所述第一吸气器和所述第二吸气器两者。7.根据权利要求2所述的方法，其中所述阀是连续可变的阀，还包括基于对应的吸气器的喉部流动面积和进气歧管压力控制每个阀的打开量。8.一种用于发动机的系统，包括: 包括至少两个并列连接的吸气器的吸气装置，至少两个所述吸气器具有不同的喉部流动面积； 流体地联接于所述吸气装置的运动入口的高压源； 流体地联接于所述吸气装置的混合流出口的低压槽； 包括与所述吸气装置的每个吸气器串联的阀的多个阀，每个阀设置在所述吸气装置的对应的吸气器的上游； 流体地联接于所述吸气装置的所有的所述吸气器的输送入口的真空容器；和 具有计算机可读指令的控制器，用于基于通过所述吸气装置的希望的组合的运动流率并且基于所述吸气器的所述喉部流动面积控制所述阀。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述控制器还包括计算机可读的指令，用于: 当所述低压槽处的压力小于第一阈值时，控制所述阀不允许运动流通过所述吸气装置； 当所述低压槽处的压力大于所述第一阈值并且小于第二阈值时，控制所述阀以引导运动流只通过第一吸气器； 当所述低压槽处的压力大于所述第二阈值并且小于第三阈值时，控制所述阀以引导运动流只通过第二吸气器，所述第二吸气器的所述喉部流动面积大于所述第一吸气器的所述喉部流动面积；以及 当所述低压槽处的压力大于所述第三阈值时，控制所述阀以引导运动流通过所述第一吸气器和所述第二吸气器两者。10.根据权利要求8所述的系统，其中所述高压源是进气节气门的入口，而所述低压槽是所述进气节气门的出口，并且其中通过所述吸气装置的所述希望的组合的运动流率基于希望的发动机空气流率。11.根据权利要求10所述的系统，其中所述吸气装置包括第一吸气器和第二吸气器，并且所述多个阀包括对应于所述第一吸气器的第一阀和对应于所述第二吸气器的第二阀，其中所述第一吸气器的喉部流动面积是所述第二吸气器的喉部流动面积的尺寸的一半，并且其中所述控制器还包括计算机可读的指令，用于基于通过所述吸气装置的所述希望的组合的运动流率并且基于所述第一和第二吸气器的所述喉部流动面积不打开所述第一和第二阀，或打开所述第一和第二阀的中的一个或两个。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述控制器还包括计算机可读的指令，用于:...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·D·珀西富尔，
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