專利名稱：進氣系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種進氣系統，尤其涉及包括用于產生真空在制動助力器內使用的真空吸氣器的進氣系統。
背景技術：
火花點火車輛可使用進氣歧管真空以提供制動助力或動力輔助。發動機的小型化減小了這些發動機為制動助力器提供真空的能力。一個現有解決方案是增加真空泵，然而， 真空泵導致寄生燃料經濟損失并且增加總體車輛成本。在美國專利US 7，610，140描述的一個方法中，車輛引射器系統具有引射器，使用引射器工作或停止工作的狀態改變裝置和控制狀態改變裝置的控制裝置(發明內容部分)。“而且……，控制裝置可包括控制禁止部分，如果內燃發動機的冷卻水的溫度低于或等于預定溫度則其禁止控制裝置控制狀態改變裝置以便使得引射器工作”(第四欄，8-13 行)。本發明人認識到上述方法帶來的多種問題。在冷起動期間，發動機狀況(例如由低溫和/或高海拔導致的高歧管空氣壓力和低大氣壓力)會限制多種發動機系統(例如制動助力器)的可用真空。在包括機械增壓器和/或渦輪增壓器的小型發動機中，增壓可進一步減少制動真空可用的狀況。此外，隨著汽缸壓力范圍增加，進氣道壓力也增加。包括單個固定幾何的吸氣器的進氣系統會低效地工作或完全不在增加的壓力范圍的一些壓力下工作。
發明內容
本發明描述了包括有真空吸氣器的進氣系統的方法、系統和裝置。在一個示例中， 進氣系統包含包括壓縮器、節氣門和進氣歧管的進氣道；及具有與位于壓縮器和節氣門中間的進氣道連通的動力進口的吸氣器，吸氣器具有經由第一止回閥與真空貯存器連通的吸入進口，真空貯存器不同于進氣歧管，并且第一止回閥限制從進氣道流至真空貯存器的氣流。在第二實施例中，進氣系統包含節氣門及具有與進氣道連通的動力進口的吸氣器，其中節氣門包含第一進口、第二進口和節流板，節流板位于第一進口和出口中間，第二進口位于節流板和第一進口中間，節氣門位于進氣道內，吸氣器具有與節氣門的第二進口連通的出口，吸氣器具有經由第一止回閥與真空貯存器連通的吸入進口，第一止回閥限制從第二進口流至真空貯存器的氣流。在第三示例中，進氣系統具有用于真空貯存器的多個真空助力器，該系統包含具有第一動力進口、第一吸入進口和第一出口的第一吸氣器，第一動力進口與鄰近壓縮器的高壓出口處的進氣道連通；及具有第二動力進口、第二吸入進口、第二出口和第二止回閥的第二吸氣器，其中第二出口與第一吸入進口連通或者第二動力進口與第一出口連通，且第二吸入進口經由第二止回閥與真空貯存器連通，第二止回閥限制從第二吸入進口流至真空貯存器的氣流。上面示例的一個優點在于額外的壓縮器壓力和氣流用于產生真空。這樣，即使在冷起動期間，包括渦輪增壓器或機械增壓器的小型化發動機也可產生真空。此外，包括第一進口和第二進口的示例節氣門可控制穿過示例吸氣器的氣流，以及未從吸氣器而流至示例歧管的氣流，簡化了進氣系統配置。在包括多個吸氣器的示例中，多個吸氣器中的一個可配置用于高速氣流而另一個可配置用于低速氣流，增加了進氣系統在較寬壓力范圍下產生真空的效率。應理解上面的概述提供用于以簡化的形式引入將在詳細描述中進一步描述的選擇的概念。不意味著確認所保護的本發明主題的關鍵的或實質的特征，本實用新型的范圍將由本申請的權利要求唯一地界定。此外，所保護的主題不限于克服上文或本公開的任何部分中所述的任何缺點的實施方式。
圖1顯示了第一示例的發動機進氣系統。
圖2顯示了第一示例的吸氣器。
圖3顯示了第二示例的吸氣器。
圖4-7顯示了又一示例的發動機進氣系統。
圖8和9顯示了第一示例的被動控制閥。
圖10顯示了第六示例的發動機進氣系統。
圖11和12顯示了包括在進氣系統內并且與吸氣器連通的第一示例節氣門
圖13-18顯示了示例的多個吸氣器進氣系統。
圖19顯示了包括與額外的發動機系統集成的吸氣器的第一示例進氣系統。
圖20顯示了包括與額外的發動機系統集成的吸氣器的第二示例進氣系統。
具體實施例方式參考圖1，描述了第一示例的發動機進氣系統以介紹包括吸氣器的進氣系統可能的裝置、布置和配置。參考圖2和3更詳細地討論示例吸氣器。參考圖4-7描述了額外的示例進氣系統。圖8和9顯示了一些示例進氣系統內所包括的被動控制閥。參考圖10-12 討論了示例進氣系統內所包括的示例節氣門。最后，參考圖13-18描述了多個吸氣器進氣系統。參考圖19和20討論了示例進氣系統與額外的發動機系統(例如燃料蒸氣抽取和曲軸箱強制通風系統)相集成。圖1顯示了第一示例的發動機12的進氣系統10。在這個示例中，發動機12為火花點火車輛發動機，發動機包括多個汽缸14，每個汽缸均包括活塞。如本領域技術人員眾所周知，每個汽缸14內的燃燒事件驅動活塞，其相應地旋轉曲軸16。此外，發動機12可包括多個發動機閥門，閥門連接至汽缸14并且控制多個汽缸14內的進氣和排氣。在這個示例中，進氣系統10包括進氣道18和吸氣器20。進氣道18包括節氣門 22和進氣歧管M。歧管M提供空氣至發動機12。空氣可從包括例如與車輛環境連通的空氣濾清器的進氣系統(AIQ進入進氣道18。此外，節氣門22位于進氣歧管M和壓縮器25 之間，節氣門22限制空氣進入進氣歧管24。
在這個示例中，進氣道18還包括壓縮器25和中間冷卻器沈。壓縮器25可連接至發動機12排氣內的渦輪。此外，壓縮器25可(至少部分)由電動馬達或曲軸16驅動。壓縮器25進一步包括旁通道觀和壓縮器旁通閥(CBV) 30。CBV 30可用于控制壓縮器25和發動機12之間的一部分進氣道18內的空氣壓力水平，并且通過這樣調節增壓水平、喘振控制等。如上面簡述，進氣系統10包括吸氣器20。吸氣器20可為引射器(ejector)、噴射器(injector)、排泄器(eductor)、文氏管、射流泵或類似的被動裝置。吸氣器20具有動力氣流進口 32。動力進口 32與壓縮器25和節氣門22中間的進氣道18在壓縮器25的高壓出口 34處連通。在其它示例中，動力進口 32可與額外的高空氣壓力輸入連通。在這個示例中，吸氣器具有經由第一止回閥40與真空貯存器38連通的吸入進口(entraining inlet)36。動力進口 32處的高壓空氣可轉換為吸氣器20內的流動能量，從而產生與吸入進口 36連通的低壓并且通過吸入進口 36抽取空氣。第一止回閥40允許真空貯存器38保持吸入進口 36和真空貯存器38的壓力平衡。此外，吸氣器20包括與進氣歧管連通的出口 44。在這個示例中，吸氣器為三端口裝置，包括32、44和36。然而，在其它示例中，止回閥 40和42集成進裝置內，并且應了解20處的裝置保留其“吸氣器”的名稱。更進一步地，應了解，仔細地設計從38至42并且繼續至M的流動路徑以不會限制流動。這樣，可恢復真空，真空貯存器38從來不會消散。另外地，真空貯存器38總是不同于進氣歧管M。真空貯存器38為發動機系統的利用真空的一部分或發動機系統內利用真空的裝置。例如，真空貯存器38可為制動助力器內的隔膜之后的真空腔或包括在燃料蒸氣抽取系統內的低壓存儲箱。在這個示例中，進氣系統10進一步包括可選輔助止回閥42。輔助止回閥42與真空貯存器38以及與吸氣器的出口 44連通。此外，輔助止回閥42限制從出口 44流至真空貯存器38的氣流。這樣，在進氣歧管M的壓力上升高于真空貯存器38的壓力的情況下， 輔助止回閥42允許真空貯存器38保持其真空。同樣，輔助止回閥42限制從進氣歧管M 至真空貯存器38的連通。輔助止回閥42顯示為集成進吸氣器20內，然而，在其它示例中， 輔助止回閥42與吸氣器20分離。另外地，進氣系統10可包括控制系統46，控制系統46包括控制器48、傳感器50和驅動器52。示例傳感器包括發動機轉速傳感器M、發動機冷卻劑溫度傳感器56、空氣質量流量傳感器58和歧管空氣壓力傳感器60。示例驅動器包括發動機閥門、CBV 30和節氣門 22。控制器48可進一步包括帶有用于運轉發動機的指令、程序和/或代碼的物理存儲器。多個箭頭62說明了示例流動路徑，進氣可沿該流動路徑穿過進氣系統10。空氣流進進氣道18并且到達低壓壓縮器進口 33。吸氣器20在34處與進氣道18連通，并且在34 處的通道可包括確定空氣流進動力進口 32的速度的輪廓或直徑。這樣，壓縮器出口 34和進氣歧管M之間的壓力差可用于在真空貯存器內產生真空。因此，即使在冷起動期間，也可在包括渦輪增壓器或機械增壓器的小型發動機內產生真空，而無論進氣歧管壓力如何且不需要包括真空泵。例如，即使在出現小歧管真空時，仍然可由壓縮器壓力和進氣歧管壓力之間積蓄的壓力差產生足夠的真空。現參考圖2，顯示了第一示例吸氣器200。在這個示例中，吸氣器200為文氏管類型。在這個示例中，在進口 202處接收動力空氣。動力進口 202例如從壓縮器出口接收高壓空氣。流出吸氣器200的氣體經由出口 204以較低壓力流出，并且繼續流至例如進氣歧管和/或低壓壓縮器進口。吸氣器200的輪廓(例如橫截面積)從動力進口 202至吸入進口 206逐漸減小，并且隨后從吸入進口 206至出口 204逐漸增大。結果，在吸入進口 206處可引入高速和低壓，從而通過吸入進口 206從與吸氣器200連通的示例真空貯存器抽取空氣(例如經由通道208)。第一止回閥210限制從吸入開口反向流至真空貯存器的氣流。這樣，可從真空貯存器去除氣體并且防止經由吸入進口 206進入。此外，吸氣器200可包括輔助止回閥212(以虛線顯示以指示其為可選配置)。在這個示例中，輔助止回閥212限制從出口 204流至示例真空貯存器的氣流，該真空貯存器經由通道208與止回閥212連通。這樣，當出口 204具有低壓時(例如當其與示例進氣歧管連通時)，輔助止回閥212作用以通過協助氣體流至出口 204而增加示例真空貯存器內的真空。此外，文氏管類型的吸氣器200可由于從202流至204并且防止從204流至206 而在206處產生真空。在一些示例中，吸氣器對稱性允許在每一個流向上產生真空。一個優點在于當文氏管連接在示例進氣歧管和示例進氣道之間時，進氣歧管和進氣道之間的壓力差拉入空氣或排出空氣而無論方向如何，并且在示例真空貯存器內產生真空。現參考圖3，顯示了第二示例吸氣器300。在這個示例中，吸氣器300為引射器類型被動閥門類型。在這個示例中，在進口 302處接收動力空氣。動力進口 302接收高壓空氣，例如從壓縮器出口。流出吸氣器300的氣體經由處于低壓處的出口 304離開，并且繼續至例如進氣歧管和/或低壓壓縮器進口。吸氣器300包括動力噴嘴312。動力進口的輪廓(例如橫截面積)沿噴嘴312的長度至動力噴嘴的端部314變窄。結果，在噴嘴端314處可引入高速和低壓，從而通過吸入進口 306從與吸氣器連通的示例真空貯存器抽取空氣(例如經由通道308)。此外，吸氣器可包括從噴嘴端314和吸入進口 306匯聚至喉部316并且隨后從喉部316偏離至出口 304。 在一個示例中，喉部316具有低壓和高速氣體，進一步通過吸入進口 306抽取空氣。在這個示例中，吸氣器300可包括第一止回閥310和輔助止回閥318。然而，第一止回閥310和輔助止回閥318均以虛線顯示以指示它們為可選配置。在吸氣器300的其它示例中，動力流可穿過306處的進口進入并且吸入流可進入通道302。因此，在這個示例中， 動力流能夠位于如上所述的內芯流上，或者如本領域技術人員所知動力流能夠位于外芯流上。現參考圖4，顯示了用于示例發動機412的第二示例進氣系統410。參考圖1如上所述，進氣系統410包括示例進氣道418，進一步包括示例壓縮器425、中間冷卻器426、節氣門422和進氣歧管424。壓縮器425包括高壓出口 434、旁通似8和CBV 430以及低壓進口 433。另外地，進氣系統410包括示例控制系統446。此外，進氣系統410包括吸氣器420，其自身包括示例動力進口 432、吸入進口 436、 出口 444、第一止回閥440和輔助止回閥442。如上所述，吸氣器動力進口 432在壓縮器出口 434處與進氣道418連通。吸入進口 436連接至示例真空貯存器438。此外，出口 444與歧管424以及輔助止回閥442連通。在這個示例中，進氣系統410內包括電磁閥450。電磁閥可為連續可變閥門，例如蝶閥。電磁閥450連接至進氣道418和吸氣器420的動力進口 432中間。電磁閥450可響應來自控制系統446內包括的控制器448的信號打開和關閉。在第一模式下，電磁閥450 可允許進氣道418和吸氣器420之間連通，并且在第二模式下，電磁閥450可關閉并且限制進氣道418和吸氣器420之間的連通。這樣，電磁閥450可確保在歧管424內維持最小真空閾值。此外，當空氣流量大于所需并且進氣歧管已經在產生目標真空度時可(部分或完全)關閉電磁閥。電磁閥450為能夠控制穿過吸氣器420的氣流并且還確保在歧管424內維持最小真空閾值的一個示例閥門，將在下面描述進一步的示例。現參考圖5，顯示了用于示例發動機512的第三示例進氣系統510。進氣系統510 包括示例進氣道518，進一步包括示例壓縮器525、中間冷卻器526、節氣門522和進氣歧管 524。如參考圖1所述，壓縮器525包括高壓出口 534、旁通5 和CBV 530以及低壓進口 533。另外地，進氣系統510包括示例控制系統M6。此外，進氣系統510包括吸氣器520，其自身包括示例動力進口 532、吸入進口 536、 出口 M4、第一止回閥540和輔助止回閥M2。如上所述，吸氣器動力進口 532在鄰近壓縮器出口 5；34處與進氣道518連通。吸入進口 536連接至示例真空貯存器538。此外，出口 544與歧管524以及輔助止回閥542連通。另外，在這個示例中，進氣系統510進一步包括位于吸氣器520的出口 544和歧管 5M中間的歧管止回閥550。歧管止回閥550限制從進氣歧管5M流至出口 544的氣流。此外，吸氣器520的出口 544鄰近低壓壓縮器進口 533與壓縮器的進氣道連通。因為低壓壓縮器進口 533為壓縮器525在空氣行進至進氣系統510之前接收空氣的那一點，進口 533 被稱為壓縮器525的上游。進氣系統510進一步包括位于吸氣器520的出口 544和進氣道 518中間的進氣止回閥552。進氣止回閥552限制從進氣道流至出口的氣流。在其它示例中，進氣系統510可包括歧管止回閥550和進氣止回閥552中僅一個。在這個示例中，止回閥550和552的阻力可在歧管524內保持最小真空閾值。此外，止回閥可確保出口 544與壓縮器525或歧管5 上游的進氣道518連通，取決于這兩個位置中哪個一個具有低壓。吸氣器進口 532可為該系統中的最高壓力點。在另一示例中， 止回閥552和550的設置被動地控制壓力使得吸氣器出口為544進氣系統510內的最低壓力點。因此，吸氣器可得到使用最大可用空氣壓力差以產生真空的好處。現參考圖6，顯示了用于示例發動機612的第四示例進氣系統610。進氣系統610 包括示例進氣道618，進一步包括示例壓縮器625、中間冷卻器626、節氣門622和進氣歧管 624。如參考圖1所述，壓縮器625包括高壓出口 634、旁通擬8和CBV 630以及低壓進口 633。另外地，進氣系統610包括示例控制系統646。此外，進氣系統610包括吸氣器620，其自身包括示例動力進口 632、吸入進口 636、 出口 644、第一止回閥640。吸入進口 636連接至示例真空貯存器638。如上所述，吸氣器動力進口 632在壓縮器出口 634處與進氣道618連通。此外，出口 644與進氣道618內的壓縮器625的上游的低壓壓縮器進口 633連通。連接在限制出口 644和真空貯存器638之間的輔助止回閥未顯示為包括在進氣系統610內。然而，應該明白地是進氣系統610可進一步包括這種示例輔助止回閥。另外，進氣系統610包括真空貯存器638和歧管624中間的示例歧管止回閥650。 在這個示例中，歧管止回閥650限制從進氣歧管擬4流至真空貯存器638。歧管止回閥650 的阻力可維持歧管6M和/或真空貯存器638內的最小真空閾值。此外，通過設有與吸氣器620相獨立的歧管止回閥650，無論壓縮器進口 633或是出口 634處的壓力如何都可維持真空貯存器638內的真空。現參考圖7，顯示了用于示例發動機712的第五示例進氣系統710。進氣系統710 包括示例進氣道718，進一步包括示例壓縮器725、中間冷卻器726、節氣門722和進氣歧管 724。壓縮器425包括高壓出口 734、旁通7 和CBV 730以及低壓進口 733。另外地，進氣系統710包括示例控制系統746。此外，進氣系統710包括吸氣器720，其自身包括示例動力進口 732、吸入進口 736、 出口 744、第一止回閥740和輔助止回閥742。如上所述，吸氣器動力進口 732在壓縮器出口 7；34處與進氣道718連通。吸入進口 736連通至示例真空貯存器738。此外，出口 744與歧管724以及輔助止回閥742連通。在這個示例中，被動控制閥750包括于進氣系統710內。被動控制閥750位于進氣道718和吸氣器720的動力進口 732中間。被動控制閥750可位于沿高壓出口 734和進氣歧管7M之間的流動管道721上任何位置。在進氣歧管7M真空水平較高時，可限制或關閉被動控制閥750。在這種情況下，主要從進氣歧管7M提供真空貯存器738所需的真空。在進氣歧管真空水平較低時，可打開被動閥750，使得大量氣流穿過引射器從而提供真空貯存器738處所需的真空。同樣，被動控制閥750可響應于進氣道718和吸氣器720之間的壓力差增加或限制進氣道718和吸氣器720之間的連通。此外，被動控制閥750的一個示例(參考圖8和 9在下面描述)可包括具有第一流速的第一運轉模式，和具有第二流速的第二運轉模式，第一流速大于第二流速。具有類似于被動控制閥750的流動特性的示例裝置為曲軸箱強制通風閥(PCV Valve)。當真空度為高時，閥門750限制流動。當真空度為低時，閥門750不限制流動。此外，閥門750具有第三模式，當在閥門750處出現閾值壓力時，其可關閉。這樣，閥門750可基于壓力差改變流動限制。在PCV閥門中，這稱為回火模式(backfire mode)。在閥門750 位于進氣歧管7M和出口 744之間的其它配置中，閥門750可承擔閥門742的功能，使得閥門742為可選。在其它示例中，被動控制閥750位于吸氣器720和進氣歧管7M或低壓壓縮器進口 733中的至少一個的中間。此外，被動控制閥750可確保在歧管724內維持最小真空閾值，并且可具有類似于兩個端口壓力調節器。被動控制閥750為一個示例閥門，其能夠控制流穿過吸氣器720并且還確保在歧管724內維持最小真空閾值。圖8顯示了示例被動控制閥800處于第一位置，第一位置為關閉位置。圖8中所示的關閉位置為一個示例休止位置。休止位置為回火位置的一個示例，其中進氣歧管壓力超過曲軸箱壓力并且為最大限度的流動限制位置。閥門800包括具有桿804的閥體802。桿 804具有第一輪廓806和第二輪廓808。此外，閥門800包括閥殼810，其設有主開口 812、 桿開口 814、第一室816和第二室818，所述殼體810實質上容納閥體802。閥殼進一步設有第二室818，閥桿804穿過桿開口 814伸入至第二室818內。此外，包括于閥體802內的閥頭822連接至彈簧824。在關閉位置下，閥頭822(包括在閥體802內并且連接至桿804)密封來自第一室 816的主開口 812。此外，第一室816內的壓力可大于開口 812處的壓力。在其它示例中，彈簧擬4從閥頭822延伸至鄰近桿開口 814的閥殼810，并且增加施加在閥頭822抵靠殼體 810的力。圖9顯示了示例被動控制閥800處于第二打開位置。彈簧擬4在壓縮彈簧模式期間。圖9為說明性的并且彈簧824的線圈的間隔可小于圖8中所示的間隔。經由主開口 812連通的壓力施加在閥頭822上的力克服由彈簧擬4和第二室818施加在閥體802上的力。第一輪廓806或第二輪廓808中的一個和桿開口 814形成第一室816和第二室818之間的環形通道820。環形通道820包括部分確定穿過桿開口 814并且從而穿過閥門800流速的橫截面積。形成環形通道820的桿804的輪廓可響應閥體的容量而改變。在這個示例中，第二輪廓808和桿開口 814共同形成環形通道820 ( S卩，閥門800控制第二運轉模式下的第二流速)。在其它示例中，第二輪廓808和桿開口 814共同形成環形通道820 ( S卩，閥門800控制第一運轉模式下的第一流速)。隨著施加在閥頭814上的力增加，施加在彈簧擬4上的力增加，改變了閥體802的容量。這樣，第二室和第一室之間的壓力差可控制穿過閥門800的氣流。閥門800的其它示例包括其它的輪廓(例如，錐形輪廓，或包括拋物狀邊緣的輪廓) 以響應于閥體802的容量進一步控制示例環形通道橫截面積。如所說明，閥門800依賴于重力的取向。其它示例不具有該取向關系。現參考圖10，顯示了用于示例發動機1012的第六示例進氣系統1010。參考圖1 如上所述，進氣系統1010包括示例進氣道1018，進一步包括示例壓縮器1025、中間冷卻器 1026和進氣歧管ΙΟΜ。壓縮器1025包括高壓出口 1034、旁通10 和CBV 1030以及低壓進口 1033。另外地，進氣系統1010包括示例控制系統1046。此外，進氣系統1010包括吸氣器1020，其自身包括示例動力進口 1032、吸入進口 1036、出口 1044、第一止回閥1040。如上所述，吸氣器動力進口 1032在壓縮器出口 10；34處與進氣道1018連通。然而，在其它示例的進氣系統1010中，動力進口 1032可在其它位置與進氣道1018連通，例如在壓縮器進口 1033(如虛線1050所指示)。吸入進口 1036連接至示例真空貯存器1038。此外，出口 1044與歧管IOM連通。此外，進氣系統1010包括位于進氣道1018內的節氣門1052，節氣門1052包括第一進口 1054、第二進口 1056和節流板1058。節氣門1052為一個孔口式節氣門示例。節流板1058位于第一進口 IOM和出口 1060中間，第二進口 1056位于節流板1058和第一進口 IOM中間。吸氣器1020的出口 1044與節氣門1052的第二進口 1056連通。當節流板1058 旋轉至第一角度時，第二進口 1056可與出口 1060液體連通，而節流板1058限制第一進口 IOM和出口 1060之間的連通。這樣，節氣門1052可控制穿過吸氣器1020的氣流。進氣系統1010包括示例端口節氣門1052以使得可以通過單閥門控制穿過示例吸氣器的氣流以及不從吸氣器流至示例歧管的氣流。這樣，進氣系統1010具有簡化的配置。此外，參考圖10 和11更詳細地討論節氣門1052。此外，進氣系統1010包括連接至真空貯存器1038和歧管IOM中間的第二止回閥 1042(示例歧管止回閥)。第二止回閥1042限制從進氣歧管IOM流至真空貯存器1038。現參考圖11和12，示例端口節氣門1110位于示例進氣道1100內，節氣門1110包括第一進口 1112、第二進口 1114、出口 1116和節流板1118。如參考圖10所述，節流板1118 位于第一進口 1112和出口 1116中間，第二進口 1114s位于節流板1118和第一進口 1112中間。示例吸氣器出口與第二進口 1114連通。圖11顯示了節流板1118處于第一關閉位置。在這個示例中，節氣門1110為蝶形閥，其可旋轉用于控制第一進口 1112和第二進口 114中一個與出口 116的流體連通。在暖機怠速空氣流速期間，如圖所說明節氣門為關閉。在其它示例中，節流板1118可接近關閉。 在關閉或接近關閉的位置下，節流板1118限制第二進口 1114和出口 1116之間的連通。這樣，節氣門1110可減少穿過示例吸氣器的空氣流。此外，在這個示例中，示例進氣歧管可供應真空。圖12顯示了節流板1118處于第二實質上打開位置。當節氣門為實質上打開(例如，在冷起動排放還原(CSER)事件期間)時，節氣門使得在第二進口 1114和出口 1116之間流體連通。這樣，節氣門打開到足以暴露第二進口 1114至示例進氣歧管真空，從而使得空氣流穿過連接至第二進口 1114的示例吸氣器。現參考圖13，顯示了具有多個吸氣器的進氣系統1310的第一示例。多吸氣器進氣系統1310包括至少第一示例吸氣器1314和第二示例吸氣器1316并且可包括為示例車輛進氣系統的一部分以提供空氣至示例發動機。第一和第二吸氣器(分別為1312和1314)可為示例引射器、噴射器、排泄器、文氏管、噴射泵或產生真空類似的被動閥，例如參考圖2和 3所述。此外，第一吸氣器1314可為不同于第二吸氣器1316的類型的吸氣器，并且可具有比第二吸氣器1316更小或更大的物理尺寸。在一些示例中，第一或第二吸氣器中的一個可配置用于高流速并且兩個中的另一個可配置用于低流速，從而增加了進氣系統在較寬的壓力范圍下產生真空的效率。這樣，吸氣器1314和1316可為多級式以使得由另一吸氣器使用的一個吸氣器產生低壓。通過這樣對吸氣器進行分級，可產生的真空度深于由單個吸氣器產生的真空度。第一吸氣器1314具有第一動力進口 1318、第一吸入進口 1320和第一出口 1322。 第一動力進口 1318與空氣壓力輸入1334連通。空氣壓力1334的一個示例為壓縮器的高壓出口(參考圖1、4-7和10如上所述)。其它示例的空氣壓力輸入1334包括進氣道，例如鄰近低壓壓縮器進口。第一吸氣器可包括第一止回閥13M并且顯示為虛線以指示其為可選配置。第一止回閥13M可位于第一吸入進口 1320和示例真空貯存器1342中間。而且，第一止回閥13M可限制從第一吸入進口 1320連通至真空貯存器1342。另外，第一出口 1322 與低壓輸出1338連通，在示例中其包括進氣歧管和進氣道(例如在低壓壓縮器輸入)。第二吸氣器1316具有第二動力進口 1326、第二吸入進口 1328、第二出口 1330和第二止回閥1332。在一些示例中，第二動力進口 13 與輸入1334連通。在這個示例中，第二出口 1330與第一吸入進口 1320連通。在這個示例中，吸入通道1350連接第二出口 1330 和第一吸入進口 1320，并且第一止回閥13M連接至吸入通道1350。在又一示例中，第二動力進口 13 與第一出口 1322連通，并且第二出口 1330可與低壓輸出1338連通(例如，參考圖18所描述)。此外，第二吸入進口 13 經由第二止回閥1332與真空貯存器1342連通。第二止回閥1332限制從第二吸入進口 13 至真空貯存器1342的連通。另外，第三止回閥1344位于第一出口 1322和真空貯存器1342中間。第三止回閥 1344限制從真空貯存器1342流至第一出口 1322。在又一示例中，進氣系統1310包括電磁閥位于輸入1334和第一動力進口 1318和第二動力進口 13 中至少一個的中間。現參考圖14，顯示了具有多個吸氣器的進氣系統1410的第二示例。多吸氣器進氣系統1410包括至少第一示例吸氣器1414和第二示例吸氣器1416。第一吸氣器1414可為不同于第二吸氣器1416的類型的吸氣器，并且可具有比第二吸氣器1416更小或更大的物理尺寸。此外，第一吸氣器1414具有第一動力進口 1418、第一吸入進口 1420和第一出口 1422。第一動力進口 1418與空氣壓力輸入14；34連通。同樣，第一吸氣器可選地包括第一止回閥1似4限制從第一吸入進口 1420連通至真空貯存器1442。另外，第一出口 1422與示例進氣歧管1438和進氣道1440連通(例如鄰近低壓壓縮器進口)。出口通道1452將第一出口 1422連接至進氣歧管1438，同樣出口通道1452將第一出口 1422連接至進氣道1440。歧管止回閥1446位于第一出口 1422和進氣歧管1438 中間的出口通道1452內。歧管止回閥1446限制從進氣歧管1438流至第一出口 1422的氣流。進氣止回閥1448位于第一出口 1422和進氣道1440中間的出口通道內，進氣止回閥限制從進氣道流至第一出口的氣流。第二吸氣器1416具有第二動力進口 1426、第二吸入進口 1428、第二出口 1430和第一出口 1432。在一些示例中，第二動力進口 1似6與輸入1434連通。在這個示例中，第二出口 1430經由吸入通道1450與第一吸入進口 1420連通。第二吸入進口 1似8經由第二止回閥1432與真空貯存器1442連通，第二止回閥1432限制從第二吸入進口 1似8至真空貯存器1442的連通。另外，第三止回閥可選地位于第一出口 1422和真空貯存器1442中間。 第三止回閥1444限制從真空貯存器1442流至第一出口 1422。現參考圖15，顯示了具有多個吸氣器的進氣系統1510的第三示例。多吸氣器進氣系統1510包括至少第一示例吸氣器1514和第二示例吸氣器1516。此外，進氣系統1510 包括進氣道1540，其自身包括示例壓縮器、中間冷卻器1562和節氣門1564。第一吸氣器1514可為不同于第二吸氣器1516的類型的吸氣器，并且可具有比第二吸氣器1516更小或更大的物理尺寸。此外，第一吸氣器1514具有第一動力進口 1518、第一吸入進口 1520、第一出口 1522和第一止回閥15M。第一動力進口 1518與高壓壓縮器出口 1534(其為第一空氣壓力輸入)連通。第一止回閥15M限制從第一吸入進口 1520連通至真空貯存器1542。另外，第一出口 1552與示例進氣歧管1538連通。另一示例的進氣系統1510包括與進氣道1540連通的第一出口 1522，例如鄰近低壓壓縮器進口處。第二吸氣器1516具有第二動力進口 1526、第二吸入進口 1528、第二出口 1530和第二止回閥1532。在一些示例中，第二動力進口 15 與鄰近低壓壓縮器進口 1536的進氣道1548連通。此外，吸入通道1550連接第二出口 1530和第一吸入進口 1520，從而使它們處于流體連通。第一止回閥15M連接至吸入通道1550。此外，第二吸入進口 15 經由第二止回閥1532與真空貯存器1542連通，第二止回閥1532限制從第二吸入進口 15 至真空貯存器1542的連通。另外，第三止回閥位于第一出口 1522和真空貯存器1542中間。第三止回閥1544限制從真空貯存器1542流至第一出口 1522。現參考圖16，顯示了具有多個吸氣器的進氣系統1610的第四示例。多吸氣器進氣系統1610包括至少第一示例吸氣器1614和第二示例吸氣器1616。第一吸氣器1614可為不同于第二吸氣器1616的類型的吸氣器，并且可具有比第二吸氣器1616更小或更大的物理尺寸。此外，第一吸氣器1614具有第一動力進口 1618、第一吸入進口 1620、第一出口 1622。 第一動力進口 1618與示例空氣壓力輸入1634，其包括壓縮器出口壓力(COP，compressor outletpressure)禾口 / 或節氣門進口壓力(TIP, throttle inlet pressure)。同樣，第一吸氣器可選地包括第一止回閥1624，其限制從第一吸入進口 1620連通至真空貯存器1642。另外，第一出口 1622與示例進氣道1640連通(例如，鄰近低壓壓縮器進口)。進氣道1640包括大氣壓力(BP)。另一示例中，進氣止回閥1648位于第一出口 1622和進氣道 1640的中間(例如鄰近低壓進口處)，進氣止回閥限制從進氣道流至第一出口的氣流。第二吸氣器1616具有第二動力進口 1626、第二吸入進口 1628、第二出口 1630和第二止回閥1632。在一些示例中，第二動力進口 16 與輸入1634連通。在這個示例中，第二出口 1630經由吸入通道1650與第一吸入進口 1620連通。第二吸入進口 16 經由第二止回閥1632與真空貯存器1642連通。第二止回閥1632限制從第二吸入進口流至真空貯存器1642的氣流。在這個示例中，第一止回閥1644位于第二出口 1630和第一吸入進口 1620中間的吸入通道1650內。第一止回閥1644限制從第一吸入進口 1620流至第二出口 1630的氣流。此外，出口通道1652連接在第二出口 1630和第一止回閥1644中間的吸入通道1650 內。出口通道1652也連接至進氣歧管1638，歧管1638包括進氣歧管壓力(MAP)并且歧管止回閥1648限制從進氣歧管1638流至吸入通道1650的氣流。在這個示例中，燃料蒸氣抽取系統1660連接至第二出口 1630和出口通道1652中間的吸入通道1650。穿過吸氣器1614的空氣可抽取空氣穿過吸入進口 1620。這樣，吸氣器1614可用于輔助燃料蒸氣抽取。在另一示例的進氣系統1610中，PCV系統連接至第二出口 1630和出口通道1652中間的吸入通道1650。現參考圖17，顯示了具有多個吸氣器的進氣系統1710的第五示例。多吸氣器進氣系統1710包括至少第一吸氣器1714和第二吸氣器1716。第一吸氣器1714可為不同于第二吸氣器1716的類型的吸氣器，并且可具有比第二吸氣器1716更小或更大的物理尺寸。此外，第一吸氣器1714具有第一動力進口 1718、第一吸入進口 1720和第一出口 1722。第一動力進口 1718與空氣壓力輸入1734連通。同樣，第一吸氣器可選地包括第一止回閥17 限制第一吸入進口 1720與真空貯存器1742的連通。另外，第一出口 1722與進氣歧管1738連通。節氣門1760為孔口式節氣門的一個示例，參考圖10如上所述。節氣門1052為一個孔口式節氣門示例。節氣門1760位于進氣道1740內并且包括第一進口 1762、第二進口 1764、出口 1766和節流板1768。吸氣器1714 的出口 1722與節氣門1760的第二進口 1764連通。節氣門1760控制連通至第一出口 1722 的壓力。在一個示例中，當節流板1768旋轉至第一角度，第二進口 1764可與出口 1766連通，而節流板1768限制第一進口 1762和出口 1766之間的連通。第二吸氣器1716具有第二動力進口 1726、第二吸入進口 1728、第二出口 1730和第二止回閥1732。在這個示例中，第二出口 1730與第一吸入進口 1720連通。在這個示例中，吸入通道1750連接第二出口 1730和第一吸入進口 1720，并且第一止回閥17M連接至吸入通道1750。在其它示例中，第二動力進口 17 與第一出口連通并且第二出口 1730可與進氣道1740連通，例如鄰近示例低壓出口。此外，第二吸入進口 17 經由第二止回閥 1732與真空貯存器1742連通。第二止回閥1732限制從第二吸入進口 17 至真空貯存器 1742的連通。另外，第三止回閥1744可選地位于第一出口 1722和真空貯存器1742中間。第三止回閥1744限制從真空貯存器1742流至第一出口 1722的氣流。
現參考圖18，顯示了具有多個吸氣器的進氣系統1810的第六示例。多吸氣器進氣系統1810包括至少第一吸氣器1814和第二吸氣器1816。第一吸氣器1814可為不同于第二吸氣器1816的類型的吸氣器，并且可具有比第二吸氣器1816更小或更大的物理尺寸。 此外，第一吸氣器1814具有第一動力進口 1818、第一吸入進口 1820和第一出口 1822。第一動力進口 1818與高壓壓縮器出口 1834(其包括COP和/或TIP)連通。同樣，第一吸氣器可選地包括第一止回閥1擬4限制從第一吸入進口 1818連通至真空貯存器1842。第二吸氣器1816具有第二動力進口 1826、第二吸入進口 1828、第二出口 1830和第二止回閥1832。在一些示例中，第一出口 1822與第二動力進口 1擬6連通。第一出口 1822 和第二動力進口 1擬6通過鄰近示例壓縮器的低壓進口并且包括BP的進氣道1840連通。此外，第二吸入進口 1擬8經由第二止回閥1832與真空貯存器1842連通。第二止回閥1832限制從第二吸入進口 1擬8至真空貯存器1842的連通。第二出口 1830與進氣歧管1838(其包括MAP)連通。歧管止回閥1846位于第二出口 1830和進氣歧管1838的中間以限制從進氣歧管1838流至第二出口 1830的氣流。因此，第三止回閥1844位于第二出口 1830和真空貯存器1842中間，第三止回閥1844限制從第二出口 1830流至真空貯存器1842的氣流。在這個配置下，任何在BP至MAP之間穿過吸氣器的氣流均對驅動器真空做出貢獻。任何從COP或TIP流至BP的氣流均對驅動器真空做出貢獻。這些流動路徑中任一個可由電磁閥、被動閥或孔口式節氣門控制。現參考圖19，顯示了包括與其它發動機系統集成的吸氣器1920的第一示例進氣系統1910。進氣系統1910包括與示例發動機1912連通的示例歧管1擬4。進氣系統1910 進一步包括節氣門1922的示例進氣道1918。例如來自示例AIS或中間冷卻器的進氣來自于輸入1擬6。如上所述，節氣門1922可限制空氣進入進氣歧管1擬4。在這個示例中，燃料蒸氣抽取系統1950經由燃料蒸氣抽取閥1952與歧管1擬4連通。此外，PCV系統1%4與歧管19 連通。中間PCV系統1%4和歧管19 為示例被動控制閥1956，閥門1956限制從歧管1924至PCV系統1954的連通。PCV系統1卯4也與吸氣器1920連通。吸氣器1920包括示例動力進口 1932、吸入進口 1936、出口 1944、第一止回閥1940和輔助止回閥1942。吸入進口 1936與示例真空貯存器1938連通。此外，出口 1944與歧管19M以及輔助止回閥1942連通。在這個示例中，吸氣器1920位于被動控制閥1956和歧管1擬4中間。排出至歧管 19M的曲軸箱氣體穿過吸氣器動力進口 1932，從吸入進口 1936抽吸空氣，并且經由出口 1944離開。這樣，空氣和曲軸箱氣體可用于在曲軸箱通風期間產生真空。現參考圖20，顯示了包括與其它發動機系統集成的吸氣器2020的第一示例進氣系統2010。進氣系統2010包括與示例發動機2012連通的示例歧管20M。進氣系統2010 進一步包括節氣門2022的示例進氣道2018。例如來自示例AIS或示例壓縮器和示例中間冷卻器的進氣來自于輸入2(^6。如上所述，節氣門2022可限制空氣進入進氣歧管20M。在這個示例中，燃料蒸氣抽取系統2050經由燃料蒸氣抽取閥2052與歧管20M連通。此外，PCV系統20 與歧管20 連通。中間PCV系統20 和歧管20 為示例被動控制閥2056，閥門2056限制從歧管20 至PCV系統20 的連通。此外，燃料蒸氣抽取系統2050與吸氣器2020連通。吸氣器2020包括示例動力進口 2032、吸入進口 2036、出口 2044、第一止回閥2040和輔助止回閥2042。吸入進口 2036與示例真空貯存器2038連通。此外，出口 2044與歧管20M以及輔助止回閥2042連通。在這個示例中，吸氣器2020位于燃料蒸氣抽取閥2052和歧管20M中間。排出至歧管20 的碳氫化合物和氣體穿過吸氣器動力進口 2032，從吸入進口 2036抽吸空氣，并且經由出口 2044離開。這樣，燃料蒸氣和碳氫化合物氣體可用于在燃料蒸氣抽取期間產生真空。在包括額外的流動路徑、通道和/或止回閥的其它示例中，可從PCV流和抽取流中均能產生真空。最后，應該明白地是這里描述的物品、系統和方法本質上為示例性的，并且這些特定的實施例或示例不認為是限制，因為可預想多種變形。因此，本發明的主題包括多種系統與方法的所有新穎和非顯而易見的組合與子組合。
權利要求
1.一種進氣系統，包含包括壓縮器、節氣門和進氣歧管的進氣道；及具有與位于所述壓縮器和所述節氣門中間的所述進氣道連通的動力進口的吸氣器，所述吸氣器具有經由第一止回閥與真空貯存器連通的吸入進口，所述真空貯存器不同于所述進氣歧管，并且所述第一止回閥限制從所述進氣道流至所述真空貯存器的氣流。
2.如權利要求1所述的進氣系統，其特征在于，進一步包含集成進所述吸氣器或與所述吸氣器分離的輔助止回閥，所述輔助止回閥與所述真空貯存器連通，并且所述輔助止回閥與所述吸氣器的出口連通，所述輔助止回閥進一步限制從所述出口流至所述真空貯存器的氣流。
3.如權利要求1所述的進氣系統，其特征在于，其中所述節氣門位于所述進氣歧管和所述壓縮器中間，并且所述吸氣器的出口與所述進氣歧管連通，進一步包含位于所述吸氣器的所述出口和所述進氣歧管中間的歧管止回閥，所述歧管止回閥限制從所述進氣歧管流至所述出口的氣流。
4.如權利要求1所述的進氣系統，其特征在于，進一步包含位于所述進氣道和所述吸氣器的所述動力進口中間的電磁閥。
5.如權利要求1所述的進氣系統，其特征在于，其中所述吸氣器的出口與所述進氣道在鄰近所述壓縮器的低壓進口處連通，進一步包含位于所述吸氣器的所述出口和所述進氣道中間的進氣止回閥，所述進氣止回閥限制從所述進氣道流至所述出口的氣流。
6.如權利要求1所述的進氣系統，其特征在于，其中被動流體控制閥位于所述進氣道和所述吸氣器的所述動力進口中間。
7.一種進氣系統，包含節氣門，所述節氣門包含第一進口、第二進口和節流板，所述節流板位于所述第一進口和所述出口中間，所述第二進口位于所述節流板和所述第一進口中間，所述節氣門位于進氣道內；及具有與所述進氣道連通的動力進口的吸氣器，所述吸氣器具有與所述節氣門的所述第二進口連通的出口，所述吸氣器具有經由第一止回閥與真空貯存器連通的吸入進口，所述第一止回閥限制從所述第二進口流至所述真空貯存器的氣流。
8.如權利要求7所述的進氣系統，其特征在于，進一步包含位于所述真空貯存器和進氣歧管中間的第二止回閥，所述第二止回閥限制從所述進氣歧管流至所述真空貯存器的氣流。
9.一種具有多個吸氣器的進氣系統，所述系統包含具有第一動力進口、第一吸入進口和第一出口的第一吸氣器，所述第一動力進口與鄰近壓縮器的高壓出口處的進氣道連通；及具有第二動力進口、第二吸入進口、第二出口和第二止回閥的第二吸氣器，其中所述第二出口與所述第一吸入進口連通或者所述第二動力進口與所述第一出口連通；及所述第二吸入進口經由所述第二止回閥與真空貯存器連通，所述第二止回閥限制從所述第二吸入進口流至所述真空貯存器的氣流。
10.如權利要求9所述的進氣系統，其特征在于，進一步包含第三止回閥，所述第三止回閥位于所述第一出口和所述真空貯存器中間，所述第三止回閥限制從所述真空貯存器流至所述第一出口的氣流。
11.如權利要求9所述的進氣系統，其特征在于，進一步包含第一止回閥，所述第一止回閥位于所述第一吸入進口和所述真空貯存器中間，所述第一止回閥限制從所述第一吸入進口流至所述真空貯存器的氣流。
12.如權利要求9所述的進氣系統，其特征在于，進一步包含第一止回閥和第三止回閥，其中吸入通道連接所述第二出口和所述第一吸入進口，所述第一止回閥位于所述吸入通道和所述真空貯存器中間，所述第一止回閥限制從所述吸入通道流至所述真空貯存器的氣流，并且所述第三止回閥位于所述第一出口和所述真空貯存器中間，所述第三止回閥限制從所述真空貯存器流至所述第一出口的氣流，進一步包含進氣歧管；及位于所述第一出口和所述進氣歧管中間的出口通道，并且所述出口通道位于所述第一出口和鄰近低壓進口的所述進氣道的中間；位于所述第一出口和所述進氣歧管中間的所述出口通道內的歧管止回閥，所述歧管止回閥限制從所述進氣歧管流至所述第一出口的氣流；及位于所述第一出口和所述進氣道中間的所述出口通道內的進氣止回閥，所述進氣止回閥限制從所述進氣道流至所述第一出口的氣流，所述第二動力進口在鄰近所述壓縮器的低壓進口處與所述進氣道連通。
13.如權利要求9所述的進氣系統，其特征在于，進一步包含進氣歧管；將所述第二出口連接至所述第一吸入進口的吸入通道，位于所述第二出口和所述第一吸入進口中間的所述吸入通道內的第一止回閥，所述第一止回閥限制從所述第一吸入進口流至所述第二出口的氣流；及連接至所述第二出口和所述第一止回閥中間的所述吸入通道的出口通道，位于所述吸入通道和進氣歧管中間的所述出口通道內的歧管止回閥，所述歧管止回閥限制從所述進氣歧管流至所述吸入通道的氣流；其中燃料蒸氣抽取系統和曲軸箱強制通風系統中至少一個與所述第二出口和所述出口通道中間的所述吸入通道連通。
14.如權利要求9所述的進氣系統，其特征在于，進一步包含位于所述真空貯存器和所述第一吸入進口中間的第一止回閥，所述第一止回閥限制從所述第一吸入進口流至所述真空貯存器的氣流，位于所述第二出口和所述真空貯存器中間的第三止回閥，所述第三止回閥限制從所述第二出口流至所述真空貯存器的氣流；其中所述第一出口與所述進氣道在鄰近所述壓縮器的低壓進口處連通并且所述第一出口進一步與所述第二進口連通；及其中第二出口與進氣歧管連通，歧管止回閥位于所述第二出口和進氣歧管中間，所述歧管止回閥限制從所述進氣歧管流至所述第二出口的氣流。
15.如權利要求9所述的進氣系統，其特征在于，進一步包含位于所述第一動力進口和所述進氣道中間的電磁閥。
16.如權利要求9所述的進氣系統，其特征在于，進一步包含節氣門，所述節氣門包含第一進口、第二進口和節流板，所述節流板位于所述第一進口和所述出口中間，所述第二進口位于所述節流板和所述第一進口中間，所述節氣門位于進氣道內，所述第一吸氣器的所述第一出口與所述節氣門的所述第二進口連通。
全文摘要
本發明提供了一種進氣系統，包含包括壓縮器、節氣門和進氣歧管的進氣道；及具有與位于壓縮器和節氣門中間的進氣道連通的動力進口的吸氣器，吸氣器具有經由第一止回閥與真空貯存器連通的吸入進口，真空貯存器不同于進氣歧管，并且第一止回閥限制從進氣道流至真空貯存器的氣流。本發明的優點在于額外的壓縮器壓力和流體用于產生真空。
文檔編號F02D9/02GK102192056SQ20111006061
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月10日 優先權日2010年3月10日
發明者J·N·阿勒瑞, R·D·普斯夫 申請人:福特環球技術公司