本发明专利技术涉及具有渐进双孔电子节气门体的发动机。一种发动机，其中渐进节气门体包括具有大小相等的节气门叶片的两个并排的节气门孔。主节气门从关闭位置以缓慢增大的流量打开至空转位置，以提供良好的空转和发动机低速空气控制。副节气门在主节气门的空转气流位置之后稍微打开，然后更迅速地打开，从而与主节气门接近节气门半开时的开度相等。其后所述节气门一起打开，以便当两个节气门完全打开时将气流提高至最大。两个节气门通过提供变化流量曲线的两个齿轮箱由单个电子控制马达或其它致动器驱动。两个节气门轴上的节气门位置传感器将节气门位置反馈至电子控制器，以响应于节气门指令为电子节气门控制提供所需的数据。本发明专利技术还公开了附加的特征。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发动机节气门体，更具体地涉及一种提供发动机气流全程控制的渐进双孔电子节气门体。
技术介绍
已知在涉及发动机进气控制的领域中，通过具有控制全部气流范围的单个节气门叶片的节气门体难于获得用于高功率发动机运转的最大进气气流和空转及低速发动机气流的精密控制。已经提出具有不同成功程度的各种解决方案。需要一种改进的宽流量范围节气门体。
技术实现思路
本专利技术通过提供具有大小相同的节气门叶片的两个并排的节气门孔来解决该问题。主节气门从关闭位置到空转位置以缓慢增大的流量打开至提供良好的空转和发动机低速空气控制的位置。副节气门在主节气门已打开超过空转气流区域之后稍微打开，然后更迅速地打开，以在充分旋转时与主节气门位置相等。其后，所述节气门一起但以不同的进度打开，从而仅允许主节气门控制空转气流区域，但在较高的气流时两个节气门都打开。作为电子节气门体组件，单孔要求中的单个马达和两个节气门位置传感器被保留下来。双孔节气门体的技术实施的当前状态利用每个都需要一个马达和两个节气门位置传感器的两个单独的单孔节气门体。而本专利技术仅需要一个马达或其它致动器和两个节气门位置传感器。 两个节气门通过提供变化的节气门旋转的两个齿轮箱由单个电子控制马达或其它致动器驱动。两个节气门轴上的节气门位置传感器将节气门位置反馈至电子控制器，以响应于节气门指令为电子节气门控制提供所需的数据。 结合附图，可通过下面对示例性实施方式的描述更充分地理解本专利技术的这些以及其它特征和优点。附图说明 图1是根据本专利技术的、包括具有渐进双孔电子节气门体的进气歧管的发动机的示意图； 图2是节气门体的第一实施方式的主视图，该节气门体具有通过主节气门轴串联连接的马达或致动器和齿轮箱； 图3是图2的第一实施方式的俯视剖视图； 图4和5分别是从用于在第一与第二节气门轴之间的副齿轮箱中使用的椭圆齿轮的椭圆齿轮示范的关联节气门轴的端视图； 图6是在节气门关闭、在默认位置中、在节气门部分打开和在节气门全开的情况下，主副节气门位置的图示比较； 图7是主副节气门的气流曲线和两个节气门总气流的和的图表；以及4 图8用图表示出两个节气门位置传感器的原始输出；以及 图9是示出节气门体的替代性实施方式的主视图，其中驱动马达或致动器分别连接至两个节气门单独的齿轮箱。具体实施例方式现在详细参考附图中的图1，附图标记10示意性地标示诸如汽车的火花点燃式发动机或压燃式发动机的内燃发动机。发动机10具有吸气系统12，吸气系统12包括具有通过根据本专利技术的渐进双孔节气门体16的增压空气入口 15的进气歧管14。节气门体16通过对进气气流进行节流来控制发动机的歧管14的压力，从而其控制发动机10的加速度和功率输出。双孔18、20允许在峰值发动机功率时能够提供高气流的大的有效流动面积，但节气门体16的渐进节气门开启特征满足在最低发动机气流时维持一致空转速度的要求。节气门体16通过线缆24受电子控制模块22控制，线缆24传送反馈信息和马达或致动器的控制工作循环。 图2和3示出节气门体16的第一实施方式的主视图和俯视图。其中包括双节气门孔，即具有相同的节气门叶片26、28的主孔18和副孔20，节气门叶片26、28附接至分别用于主副节气门的独立的圆轴30、32。叶片26、28分别用两颗螺钉34固定至轴30、32。两个孔的节气门叶片的关闭和打开由马达36或其它致动器驱动。 马达36连接至主齿轮箱38，该主齿轮箱38又直接连接至主节气门轴30。主齿轮箱38的主齿轮在该主齿轮上具有未示出的实体止动件，以阻止旋转不到或超过完全关闭或完全打开的节气门位置。主齿轮箱38包括减速齿轮系，该减速齿轮系建立驱动马达36与主节气门轴30的回转之间的固定比率。因此，主节气门叶片26与轴30 —起以由该齿轮系建立的固定比率旋转。 节气门轴30的另一端连接至副渐进齿轮箱40。渐进齿轮箱40由连接至主轴30和节气门叶片26的驱动齿轮42、在驱动与从动齿轮之间的中间齿轮44、45、和连接至副轴32和节气门叶片28的从动齿轮46构成。在图4和5中进一步详述渐进齿轮箱40。 每个节气门具有角运动弹簧48、50，角运动弹簧48、50在关闭和打开节气门时帮助马达36。这些弹簧48、50每个都具有在叶片旋转中途的中性位置，从而在节气门运动的打开和关闭方向上向轴30、32施加扭矩。在渐进齿轮箱40的两侧上有弹簧48、50，以减少齿轮上的载荷。 主轴和节气门叶片的旋转位置由节气门角位置传感器52(称为节气门位置传感器1或TPS1)来测量。副轴和节气门叶片的旋转位置由相同的传感器54(称为节气门位置传感器2或TPS2)来测量。为主节气门位置传感器52和马达36提供电连接器56。同样为副节气门位置传感器54提供第二电连接器58。各种齿轮箱、传感器、节气门、轴、和马达全部包含于在本质上可为塑料或金属的壳体60中。复合组件通过四个安装突出件62安装至进气歧管或增压室。 图4和5示出在渐进副齿轮箱40中使用的椭圆齿轮类型的未按比例绘制的示例。图4示出当从如附图所示的左侧或主节气门侧26观察的齿轮箱，而图5示出从右侧或副节气门侧28观察的齿轮箱。所有齿轮为不同心的恒定轴距，以允许主副节气门之间的渐进运动。驱动齿轮42附接至主节气门轴30并使具有两个界面44和45的中间齿轮旋转。齿轮44和45构成中间齿轮并且是一体的。中间齿轮45与附接至副节气门轴32的从动齿轮46啮合。需要中间齿轮44、45将主副节气门轴保持在相同的平面中并且彼此平行。限定齿轮的几何形状，以便根据需要保持副节气门打开速率的渐进性质。同样可通过各种连杆机构和可以是替代性型式的其它原理来实现渐进的副节气门。 图6示出用于几个可能的指示位置的相对节气门叶片位置。附图标记15标示主副节气门孔18、20中的气流方向。在节气门关闭位置64处，节气门26、28能够完全关闭，这是为最大发动机制动以及电子控制器学习节气门叶片的最小位置所需要的。在默认位置66(使马达断电并且弹簧48、50处于中性角向力)处，主叶片26打开至传统节气门的默认位置，而副叶片28根据渐进齿轮箱的布局比较接近关闭。在此，可看到当在完全关闭与默认位置之间空转时，主节气门使空气流动而副节气门几乎关闭。当出现节气门部分打开状态68时，副节气门28开始赶上主节气门26。在节气门全开位置70处，节气门26和28完全打开，以允许最大气流通过孔18和20。 图7是示出80kPa的双渐进节气门体的STP(标准温度和压力)气流的图表。横坐标72标示主节气门的旋转程度，而纵坐标74指示以克/秒为单位的STP (标准温度和压力)气流。曲线76(实线)图示了从节气门关闭到节气门全开位置的主节气门气流。曲线78(虚线)图示了比较性的副节气门气流。应指出的是，当主节气门最初打开时，副节气门几乎不移动，尽管具有两个大孔，但该特征有助于空转控制能力。曲线80(点划线)图示了节气门体的两个节气门的总气流的和。对于主节气门首先大约30度的旋转，在空转和低节气门气流受主节气门叶片26控制时，副节气门叶片28几乎不移动。在主节气门打开大约30度之后，副节气门叶片28开始迅速打开并赶上主节气门，使得两个节气门在全开位置处完全打开。本专利技术的这些特征允许进行与单孔节气门体的空转本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种内燃发动机，包括： 吸气系统，其用于允许燃烧空气进入该系统； 节气门体，其安装成用于控制进入所述吸气系统中的气流，所述节气门体包括： 主和副节气门孔，其通向所述系统的进气口； 主和副节气门轴，其分别在所述主和副节气门孔中承载主和副节气门叶片（节气门），所述轴能够在关闭位置与打开位置之间致动它们相应的节气门； 单个致动器，其用于致动所述节气门； 主齿轮系，其连接在所述致动器与所述主节气门轴之间，用于致动所述主节气门； 副齿轮系，其连接在所述致动器与所述副节气门轴之间，用于致动所述副节气门； 其中，所述主齿轮系建立所述主节气门与所述致动器的旋转之间的第一角度关系；并且 所述副齿轮系建立所述副节气门与所述致动器的旋转之间的第二角度关系。
【技术特征摘要】
US 2008-10-21 12/255047一种内燃发动机，包括吸气系统，其用于允许燃烧空气进入该系统；节气门体，其安装成用于控制进入所述吸气系统中的气流，所述节气门体包括主和副节气门孔，其通向所述系统的进气口；主和副节气门轴，其分别在所述主和副节气门孔中承载主和副节气门叶片(节气门)，所述轴能够在关闭位置与打开位置之间致动它们相应的节气门；单个致动器，其用于致动所述节气门；主齿轮系，其连接在所述致动器与所述主节气门轴之间，用于致动所述主节气门；副齿轮系，其连接在所述致动器与所述副节气门轴之间，用于致动所述副节气门；其中，所述主齿轮系建立所述主节气门与所述致动器的旋转之间的第一角度关系；并且所述副齿轮系建立所述副节气门与所述致动器的旋转之间的第二角度关系。2. 根据权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述主齿轮系建立所述主节气门与所述 致动器之间的固定旋转角速率。3. 根据权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述副齿轮系建立所述副节气门与所述 致动器之间的渐进旋转角速率。4. 根据权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述主齿轮系直接连接至所述致动器，而 所述副齿轮系直接连接至所述第一节气门轴并因此连接至所述致动器。5. 根据权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述主齿轮系和副齿轮系都直接连接至 所述致动器。6. 根据权利要求1所述的内燃发动机，包括电子控制器，该电子控制器被连接以根据 操作程序并响应于接收到的输入数据操作所述致动器。7. 根据权利要求6所述的内燃发动机，包括节气门位置传感器，所述节气门位置传感 器被连接以感测所述第一和第二节气门轴的位置并将位置数据反馈给所述控制器。8. 根据权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述主节气门和副节气门具有大致相等 的直径，所述主节气门孔和副节气门孔也具有大致相等的直径。9. 根据权利要求1所述的内燃发动机，其中，所述副节气门的节气门开度在发动机空 转速度范围内是可以忽略的，并且在发动机空转速度范围之后至大约节气门中间位置所述 副节气门的节气门开度迅速增大，在节气门中间位置之后大约等于所述主节气门的开度。10. 根据权利要求1所述的内燃发动...
【专利技术属性】
技术研发人员：KC王，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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