使用包括可滑动节气门阀的节气门体生成真空的方法和系统技术方案

本申请描述了使用包括可滑动节气门阀的节气门体生成真空的方法和系统，公开了用于在发动机进气口内产生真空的各种系统和方法。系统可包括进气节气门，其包括可滑动节气门阀，其中节气门阀可包括中空的内部通道，其继而可耦接到真空消耗装置。当真空消耗装置需求真空时，可将节气门阀移位到节气门内的下游，以减少通过节气门的气流，并且通过使进气在节气门阀和节气门固定件之间流动，可在节气门阀的尖端处产生真空。

【技术实现步骤摘要】
使用包括可滑动节气门阀的节气门体生成真空的方法和系统
本申请涉及通过节气门阀在进气口中的真空生成。
技术介绍
车辆系统可包括使用真空致动的各种真空消耗装置。这些设备可包括，例如制动助力器和净化滤罐。这些设备使用的真空可由专用真空泵提供。在其它实施例中，一个或多个吸气器(或者称为喷射器，文丘里泵，喷射泵，以及喷射器)可耦接在发动机系统中，该发动机系统可利用发动机气流，并且使用其产生真空。在Bergbauer等人在US8,261,716中所示的另一个示例实施例中，控制镗孔位于进气口的壁中，使得当节气门阀处于怠速位置时，在节气门的周边处产生的真空用于真空消耗装置。其中，节气门阀在怠速位置中的定位在节气门阀的周边处提供收缩。通过收缩增加的进气流导致产生部分真空的文丘里效应。控制镗孔被设置，以便利用用于真空消耗装置的局部真空。然而，如本文的专利技术人所认识到的，在上述方法中，可限制节气门的真空产生潜能。例如，如US8,261,716中所示，在进气口中的一个位置处的单个控制镗孔被真空消耗装置利用，即使真空可在节气门的整个周边处产生。为了使用在节气门的整个周边处产生的真空，在进气通道中可需要更多的控制镗孔。然而，制造这些控制镗孔可导致进气通道的设计的显著改变，这可增加相关费用。在使用一个或多个吸气器以产生真空的方法中，由于形成吸气器的各个部件，包括喷嘴、混合和扩散区段以及止回阀，因此可发生额外的费用。此外，在怠速或低负载条件下，可能难以控制进入进气歧管的总的空气流速，因为流速是来自节气门的泄漏流和来自吸气器的气流的组合。通常，吸气器关闭阀(ASOV)可与吸气器一起被包括以控制气流，但是增加了成本。此外，在进气口中安装吸气器可导致对空间可用性以及包装问题的限制。因此，解决上述问题的一些方法包括在中空进气节气门阀的圆周的周围提供多个穿孔。节气门阀可以被调整到更关闭的位置，以通过经过节气门阀的圆周上的穿孔的进气流产生真空。然后将所产生的真空施加到经由中空轴流体地耦接到节气门阀的真空消耗装置。本文专利技术人也已经确认了上述方法的潜在问题。作为示例，节气门的真空产生潜能受到限制。作为示例，由于节气门阀的宽度，穿孔的尺寸可受到限制，并且因此节气门的真空产生潜能受到限制。因此，为了增加在节气门的周边处产生的真空，可能需要增加穿孔的尺寸。然而，增加穿孔的尺寸可导致尺寸和节气门的增加，这可导致对进气通道的设计的显著修改，这可增加相关费用。
技术实现思路
本文专利技术人已经确认了一种方法，从而至少部分地解决上面的问题。在一个示例方法中，耦接在发动机进气口的进气管道中的节气门可包括节气门体；包括在节气门体内的可滑动节气门阀，节气门阀包括将真空消耗装置耦接到节气门体的内部的中空通道；以及耦接在节气门体内的向内突出的凸缘。作为示例，节气门可相对于凸缘沿着节气门体的纵向轴线在打开的第一位置和关闭的第二位置之间移动。在节气门阀和凸缘之间形成的节气门体中的开口可随着节气门阀朝向打开的第一位置，远离关闭的第二位置的偏转的增加而增大。此外，节气门阀可包括通过中空通道在节气门阀的顶点处形成的孔。文丘里效应可在节气门阀的顶点处产生，并且文丘里效应的幅度可因为节气门阀和凸缘之间的距离的减小而增大。以这种方式，通过将节气门阀移动到更接近凸缘的更关闭的位置，真空可在节气门阀的顶点处产生，并且用来从真空消耗装置抽吸空气。以这种方式，吸气器功能可集成到节气门中。作为另一个示例，系统可包括：包括进气管道的发动机；包括在发动机进气口中的节气门体，所述节气门体包括：节气门阀，其可沿着基本/实质上平行于节气门体中的进气流的方向的轴线在打开的第一位置和关闭的第二位置之间滑动，所述节气门阀包括将真空消耗装置流体耦接到节气门体的内部的中空通道，耦接在节气门体内的向内突出的流动阻塞件(flowobstruction)，以及控制器，其具有存储在非瞬时存储器中的计算机可读指令，以用于：响应于真空需求的增加，将节气门阀朝向更关闭的位置调整，以增加在节气门阀的向内延伸的尖端处由中空通道形成的节气门阀的孔处产生的真空的量。在另一个示例中，用于发动机的方法可包括沿着基本上平行于节气门中的进气的流动方向的轴线在节气门的节气门体内滑动节气门阀，通过流过节气门阀和节气门阀的节气门固定件(throttlefixture)之间的脊的进气，在节气门阀的脊处产生真空，以及将产生的真空施加到流体地耦接到节气门阀的脊的真空消耗装置，并且使空气从真空消耗装置流动到节气门体中。以这种方式，在节气门阀和位于节气门中的节气门固定件之间产生的文丘里效应可有利地用来产生用于真空消耗装置的真空。节气门阀可包括中空的内部通道，其可流体耦接到真空消耗装置，用于将空气从真空消耗装置吸入节气门。通过调整节气门阀的位置、尺寸和/或形状，可增加节气门阀的真空产生潜能。另外，通过调整节气门阀和节气门固定件之间的距离，可更准确地控制进入进气歧管的气流。此外，由于在真空施加期间从真空消耗装置接收的空气基本上在节气门阀处被接收，所以可更准确地补偿气流误差。通过将节气门和吸气器的功能结合到具有中空的内部通道的单个节气门阀中，可不需要附加的控制阀，诸如ASOV和部件。通过减少真空产生所需的部件的数量和尺寸，可降低制造成本，并且可避免包装问题。应当理解，上面的
技术实现思路
被提供是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念。并不意味着确认所要求保护的主题的关键或必要特征，其范围由所附权利要求唯一限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分提到的任何缺点的实施方式。附图说明图1描绘了根据本公开的发动机的示意图。图2A示出了包括在图1所示的发动机中并且包括节气门的发动机进气口的一部分的外侧透视图。图2B示出了包括节气门的图2A中所示的发动机进气口的一部分的内侧透视图。图3示出了图2A和图2B中所示的节气门的内侧透视图。图4A示出了处于打开的第一位置的图2A和图2B的节气门的剖视图。图4B示出了处于中间第三位置的节气门的剖视图。图4C示出了处于关闭的第二位置的节气门的剖视图。图5是示出用于调整节气门位置和发动机操作参数的示例方法的流程图。图6描绘了根据本公开的示例节气门位置调整，以改进真空产生同时进行发动机操作参数调整，从而保持发动机扭矩。具体实施方式描述了用于在发动机，诸如图1中所示的发动机系统中的进气通道内产生真空的方法和系统。进气通道可设置有包括节气门体，诸如图2A中所示的节气门体的进气节气门阀。此外，节气门可包括具有耦接到真空消耗装置的中空的内部通道的可滑动节气门阀，如图2B-4C中所示。节气门可另外包括从节气门体的壁突起的向内突出的凸缘。这样，凸缘和节气门阀都可从节气门体的壁朝向节气门体的中心向内突出。因此，节气门体可在凸缘和节气门阀处收缩。通过调整节气门阀的位置，可改变凸缘和节气门阀之间的距离，以及因此改变节气门中的变窄的量。由于由节气门阀和凸缘产生的节气门的变窄，真空可在节气门阀和凸缘之间产生，并且可用来从真空消耗装置抽吸气体。此外，凸缘和节气门阀之间产生的真空量可取决于节气门阀和凸缘之间的距离，并且因此通过调整节气门阀的位置，可调整由节气门产生的真空量。控制器可被配置成执行程序，从而基于来自如图5中所示的真空消耗装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耦接在发动机进气口的进气管道中的节气门，所述节气门包括：节气门体；包括在所述节气门体内的可滑动的节气门阀，所述节气门阀包括中空通道，所述中空通道将真空消耗装置耦接到所述节气门体的内部；以及向内突出的凸缘，其耦接在所述节气门体内。

【技术特征摘要】
2015.11.18 US 14/945,2541.一种耦接在发动机进气口的进气管道中的节气门，所述节气门包括：节气门体；包括在所述节气门体内的可滑动的节气门阀，所述节气门阀包括中空通道，所述中空通道将真空消耗装置耦接到所述节气门体的内部；以及向内突出的凸缘，其耦接在所述节气门体内。2.根据权利要求1所述的节气门，其中所述节气门体是矩形的，并且包括四个实质上平面的壁：两个侧壁、顶壁以及底壁，并且其中所述节气门体的横截面面积大于所述进气管道的横截面面积。3.根据权利要求2所述的节气门，其中所述向内突出的凸缘与所述底壁的内表面物理地耦接并且密封接触，并且其中所述凸缘在所述两个侧壁的内表面之间延伸，并与所述两个侧壁的内表面密封接触。4.根据权利要求2所述的节气门，其中所述节气门阀与所述顶壁的内表面物理地耦接并且密封接触，并且其中所述节气门阀在所述两个侧壁的内表面之间延伸，并与所述两个侧壁的内表面密封接触。5.根据权利要求1所述的节气门，其中所述向内突出的凸缘被定位成相比于所述节气门体的上游端部，更接近所述节气门体的下游端部。6.根据权利要求1所述的节气门，其还包括入口锥形区，所述入口锥形区将所述进气管道的上游部分耦接到所述节气门体的上游端部，其中所述入口锥形区的第一端部耦接到所述进气管道的所述上游部分，并且其中所述入口锥形区的第二端部耦接到所述节气门体的所述上游端部，并且其中所述入口锥形区的横截面面积在所述第二端部处大于在所述第一端部处。7.根据权利要求1所述的节气门，其还包括出口锥形区，所述出口锥形区将所述进气管道的下游部分耦接到所述节气门体的下游端部，其中所述出口锥形区的第一端部耦接到所述节气门体的所述下游端部，并且其中所述出口锥形区的第二端部耦接到所述进气管道，并且其中所述出口锥形区的横截面面积在所述第一端部处大于在所述第二端部处。8.根据权利要求1所述的节气门，其中所述向内突出的凸缘和节气门阀各自包括面向迎面而来的进气流的相应的上游第一表面，所述第一表面相对于迎面而来的进气的流动方向以相应的第一角度取向，并且其中所述向内突出的凸缘和节气门阀各自包括背离迎面而来的进气流的相应的下游第二表面，所述第二表面相对于迎面而来的进气的流动方向以相应的第二角度取向，其中所述第二角度小于所述相应的第一角度。9.根据权利要求1所述的节气门，其中所述节气门阀能够相对于所述凸缘沿着所述节气门体的纵向轴线在打开的第一位置和关闭的第二位置之间移动，并且其中在所述节气门阀和所述凸缘之间形成的所述节气门体中的开口随着所述节气门阀朝向所述打开的第一位置，远离所述关闭的第二位置的偏转的增加而增大。10.根据权利要求9所述的节气门，其还包括物理地耦接到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小钢，
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