用于热机空气回路的组件的制作方法

本发明涉及用于热机空气回路的组件。

特别地但不排他地，本发明应用于机动车辆领域，热机则允许驱动车辆。

背景技术：

组件包括第一管道和形成第一管道的一部分的旁路的第二管道，第一和第二管道能够被流体经过。该组件还包括流体切换系统(unsystèmed’aiguillagedufluide)，其允许使得流体在第一管道的所述部分与第二管道之间的分布变化。

已知为切换系统设置允许使得流体在第一管道的所述部分与第二管道之间的分布变化的致动器。然而，这样的致动器具有成本并需要合适的控制法则。

技术实现要素：

本发明旨在解决该缺陷，同时确保流体在第一管道的所述部分与第二管道之间的期望的分布。

本发明根据其方面之一借助于一种用于热机空气回路的组件达到该目的，该组件包括：

-能够输送流体的第一管道，

-第二管道，其于在第一管道中的入口与在第一管道中的出口之间延伸，以形成第一管道的一部分的旁路，第二管道包括压强变化源，以及

-流体切换系统，其用于使流体切换到第二管道与第一管道的所述部分中的一个中，该切换系统具有允许流体主要在第一管道的所述部分中流通的第一构造，该切换系统包括：

-施加这样的力矩的维持部件：该力矩被配置为将所述切换系统带回到或维持在第一构造中，以及

-以下区域中的至少一个：在该第一构造中阻闭第二管道的入口的全部或部分的区域、和在该第一构造中阻闭第二管道的出口的全部或部分的区域，

切换系统被布置为在通过源在第二管道中所产生的压强变化超过预定数值时转换到允许流体主要在第二管道中流通的第二构造中，该压强变化则在切换系统的一个或多个所述区域上施加允许该转换到第二构造中的力矩，而不管由维持部件施加的力矩，维持部件使得其施加在切换系统上的力矩在切换系统从第一构造转换到第二构造中时减小。

本发明允许，在切换系统从第一构造转换到第二构造中时，由压强变化源施加的力矩加上由维持部件施加的力矩构成的总力矩严格为正。由此使得可以补偿由源施加的力矩随着切换系统从第一构造转换到第二构造中逐渐减小的效果。

切换系统可以被布置为仅通过维持部件和/或压强变化源的作用从第一构造转换到第二构造中或从第二构造转换到第一构造中。

所述组件可以没有专用于切换系统从第一构造转换到第二构造中的致动器。

上述组件利用压强变化源在第二管道中的存在以改变切换系统的构造。借助于在第一构造中至少部分地阻闭第二管道的入口和/或至少部分地阻闭第二管道的出口的所述一个或多个区域，该压强变化能够在切换系统上产生力矩，允许改变切换系统的构造。本发明由此允许压强变化源能够起到导致切换系统从第一构造转换到第二构造中的致动器的作用，代替专用于该转换并包括例如使切换系统移动的轴的致动器。

压强变化源可以是布置在第二管道中的电动增压压缩机。

这样的电动增压压缩机可以允许在热机以低转速运行时或在负载急剧增加期间为热机快速地供给空气。该压缩机则辅助例如与热机关联的涡轮压缩机，以弥补涡轮压缩机的长的响应时间(该大的相应时间也被称作“涡轮延迟”)。

维持部件可以被选择为与压强变化源相符，以允许切换系统基于由压强变化源产生的压强变化的预定数值而转换到第二构造中。

切换系统可以包括在系统从第一构造转换到第二构造及在系统从第二构造转换到第一构造时枢转的至少一个阀瓣。

在本发明的一个实施例中，维持部件可以包括弹簧和刚性地联接到阀瓣的杠杆，维持力矩通过该杠杆施加在阀瓣上，该弹簧包括固定端部和可动端部，该可动端部在阀瓣从第一构造转换到第二构造中时尤其相对于杠杆平移地移动，该移动允许使杠杆臂变化。

弹簧可以是压缩弹簧。

弹簧可以是拉伸弹簧。

杠杆可以包括容置部，与弹簧的可动端部联结的销可在该容置部中移动以使得杠杆臂变化。

维持部件可以限定路径，在切换系统从第一构造转换到第二构造中时，该路径引导销在容置部中的移动，以使得杠杆臂采用一系列预定值。

维持部件可以包括固定凸轮，并且所述路径可以是凸轮路径。

杠杆可以刚性地联接到阀瓣。

路径可以限定呈偏心圆形的曲线。

作为变型，路径可以限定这样的曲线：该曲线被布置为使得施加在阀瓣上的、由压强变化源施加的力矩加上由维持部件施加的力矩构成的总力矩在切换系统从第一构造转换到第二构造中时严格为正。

与刚刚前述的内容独立地或组合地，至少部分地阻闭第二管道的入口和/或出口的所述一个或多个区域可以被选择为允许使切换系统基于由压强变化源产生的预定压强变化值转换到第二构造中。

在切换系统的第一构造中，所述区域可以阻闭第二管道的整个入口或所述第二管道的整个出口。

在该第一构造中，除了在切换系统中的泄露，全部流体由此可以取道第一管道的所述部分。

在切换系统的第二构造中，全部或部分流体可以取道第二管道。以上所用的术语“主要”应被理解为既指“超过在第二管道入口上游的第一管道中的流体流率的一半”也指“在第二管道入口上游的第一管道中的流体流率的全部”。

第一和第二管道可以构成热机的进气回路的一部分。

电动增压压缩机可以布置在排放气体再循环(英文为egr)环路的出口下游。

电动增压压缩机可以布置在涡轮压缩机的压缩机的上游、下游或与其并行地布置。

根据上述实施例的第一变型，切换系统的枢转阀瓣布置在第二管道的入口处。

根据该第一变型，第二管道的入口和出口可以在第一管道中布置在彼此相距一距离之处。

根据该第一变型，所述阀瓣在切换系统处于第一构造中时具有：

-在第一管道中、在所述第二管道的入口之外延伸的第一部分，和

-阻闭第二管道的入口的全部或部分并、限定切换系统的所述区域的第二部分，

以使得在由源产生的、对应于第二管道入口处的低压(dépression)的压强变化超过预定值时，该压强变化导致阀瓣枢转到这样的位置：在该位置中，第一部分阻闭第一管道的所述部分的全部或部分，并且在该位置中，第二部分在第二管道中延伸，同时允许流体根据切换系统的第二构造主要在该第二管道中流通。

阀瓣则可以由于压强变化被吸向第二管道的内部，改变流体在第一管道的所述部分与第二管道之间的分布。

阀瓣的第一部分的截面可以小于阀瓣的第二部分的截面。这些截面之间这样的比例可以有利于：一旦在第二管道中达到小的压强变化值，阀瓣就枢转以从第一构造转换到第二构造中。

在第二构造中，阀瓣可以阻闭到第一管道的所述部分的通达，以使得全部流体被引导向压强变化源。

根据上述实施例的第二变型，切换系统的枢转阀瓣布置在第二管道的出口处。

根据该第二变型，阀瓣在切换系统处于第一构造中时具有阻闭第二管道的出口的全部或部分、并限定切换系统的所述区域的部分，以使得在由源产生的、对应于第二管道的出口处的过压(surpression)的压强变化超过预定值时，该压强变化导致阀瓣枢转到这样的位置中：在该位置中，所述部分根据切换系统的第二构造阻闭第一管道的所述部分的全部或部分。

阀瓣则可以由于压强变化而被推动到面对第二管道的出口的位置以外，改变流体在第一管道的所述部分与第二管道之间的分布。

无论切换系统的构造如何，阀瓣仅能够在第一管道中延伸：在第一构造中面对第二管道的出口，在第二构造中与该出口相距一距离。

在第二构造中，阀瓣可以阻闭第一管道的所述部分，以使得全部流体都被引导向压强变化源。

根据该第二变型，阀瓣可以在与其枢转轴线垂直的平面中仅在所述轴线的单个侧延伸。

根据该第一和该第二变型，切换系统由此可以仅包括用于改变流体在第一管道的所述部分中和在第二管道中的分布的单一阀瓣。

根据上述实施例的第三变型，切换系统包括：

-布置在第二管道入口处的第一枢转阀瓣，其尤其与根据本发明的第一实施例的阀瓣相同，和

-布置在第二管道出口处的第二枢转阀瓣，其尤其与根据本发明的第二实施例的阀瓣相同。

根据该第三变型：

-第一阀瓣在切换系统处于第一构造中时具有第一部分和第二部分，该第一部分在第一管道中于所述第二管道的入口之外延伸，该第二部分阻闭第二管道的入口的全部或部分并限定切换系统的所述区域中的一个，

-第二阀瓣在切换系统处于第一构造中时具有阻闭第二管道的出口的全部或部分、且限定切换系统的所述区域中的另一个的部分，

以使得在由源产生的对应于第二管道的入口处低压并对应于第二管道的出口处的过压的压强变化超过预定值时，该压强变化根据切换系统的第二构造导致：

-第一阀瓣枢转到这样的位置中：在该位置中，第一阀瓣的第一部分阻闭第一管道的所述部分的全部或部分，并且在该位置中，第一阀瓣的第二部分在第二管道中延伸，同时允许流体主要在该第二管道中流通，并且

-第二阀瓣枢转到这样的位置中：在该位置中，第二阀瓣的所述部分阻闭第一管道的所述部分的全部或部分。

根据该第三变型，在切换系统处于第一构造中时，第二管道的入口和出口可以被不同的阀瓣全部或部分地阻闭，而在切换系统处于第二构造中时，串联布置的不同的两个阀瓣可以阻闭第一管道的所述部分的全部或部分。

根据该第三变型，维持部件可以包括：

-第一弹簧和刚性地联接到第一阀瓣的第一杠杆，维持力矩通过该第一杠杆施加在第一阀瓣上，第一弹簧包括固定端部和可动端部，该可动端部在第一阀瓣从第一构造转换到第二构造中时特别地相对于所述第一杠杆平移地移动，该移动允许使得杠杆臂变化，和

-第二弹簧和刚性地联接到第二阀瓣的第二杠杆，维持力矩通过该第二杠杆施加在第二阀瓣上，第二弹簧包括固定端部和可动端部，该可动端部在第二阀瓣从第一构造转换到第二构造中时特别地相对于第二杠杆平移地移动，该移动允许使得杠杆臂变化。

由此，由维持部件施加在第一和第二阀瓣中的每个上的力矩可以随着切换系统从第一构造转换到第二构造逐渐地减小。

根据上述实施例的第四变型，第二管道的入口和出口相邻地布置在第一管道中，并且切换系统的枢转阀瓣同时布置在所述入口和所述出口处。

第二管道的入口和出口可以由沿着第一管道的直部分设置的开口形成。

根据该第四变型，单一阀瓣代替第三变型的第一和第二阀瓣。

根据该第四变型，所述阀瓣在切换系统处于第一构造中时具有：

-阻闭所述入口的全部或部分、并形成切换系统的所述区域中的一个的第二部分，和

-阻闭所述出口的全部或部分、并形成切换系统的所述区域中的另一个的第一部分，

以使得，当由源产生的对应于第二管道的出口处的过压并对应于第二管道的入口处的低压的压强变化超过预定值时，该压强变化导致阀瓣枢转到这样的位置中：在该位置中，第一部分阻闭第一管道的所述部分的全部或部分，并且在该位置中，第二部分在第二管道中延伸，同时允许流体根据切换系统的第二构造主要在该第二管道中流通。

该阀瓣的定位有利于其枢转，这是因为第二部分由于第二管道的入口处的低压而被吸到第二管道中，而第一部分则由于第二管道的出口处的占主导地位的过压被推到面对第二管道的出口的位置以外。

阀瓣的枢转轴线可以分隔阀瓣的第一部分和第二部分。

阀瓣的第一部分的截面与阀瓣的第二部分的截面之间的比例可以大于一，这样的比例有利于：一旦在第二管道中达到小的压强变化值，阀瓣就枢转。

在整个上文中，流体可以是气体，诸如空气、自发动机排气管再循环的排放气体、或空气与再循环排放气体的混合物。

在整个上文中，电动增压压缩机可以包括可变磁阻电机，其具有的额定功率例如为1至10kw之间(例如对于7000转/分钟的转速，额定功率为5.5kw)。

作为变型，电动增压压缩机可以包括永磁体电机。

所述组件例如集成到机动车辆。

本发明还涉及一种热机流体调节组件，包括：

-能够输送流体的至少一个管道，

-布置在该管道中的至少一个阀瓣，所述阀瓣被布置为在第一构造与第二构造之间转换，以及

-在所述阀瓣上施加这样的力矩的维持部件，该力矩被配置为使得该阀瓣返回到第一构造中或将该阀瓣维持在第一构造中，

维持部件使得其施加在阀瓣上的力矩在阀瓣从第一构造转换到第二构造中时减小。

在第一构造中，该组件可以被布置为使得阀瓣限定用于管道中的流体的最大通过截面。

在第二构造中，该组件可以被布置为使得阀瓣限定用于管道中的流体的最小通过截面。

作为变型，在第一构造中，该组件可以被布置为使得阀瓣限定用于管道中的流体的最小通过截面。

在第二构造中，该组件可以被布置为使得阀瓣限定用于管道中的流体的最大通过截面。

在上述变型中的一个或另一个中，该组件可以包括压强变化源，该压强变化源被布置为在阀瓣上施加这样的力矩：该力矩被配置为使得在由该源产生的压强变化超过预定值时，尽管由维持部件施加的力矩，阀瓣仍从第一构造转换到第二构造中。

本发明的上述所有特征单独或组合地适用于本发明的该另一方面。

附图说明

通过阅读以下对本发明的非限制性实施例的说明并通过研究附图，将能更好地理解本发明，在附图中：

图1和图2示意性地示出根据本发明的组件的例子，该组件分别处于切换系统的第一构造和第二构造中；

图3和图4示意性地示出根据本发明的组件的另一例子，该组件分别处于切换系统的第一构造和第二构造中；以及

图5至图7示意性地示出一个用于图1和图2的切换系统的阀瓣中的至少一个或用于图3和图4的切换系统的阀瓣的、根据本发明的维持部件的例子。

具体实施方式

在图1中示出用于热机空气回路的组件1的一个例子。该热机例如是车辆的热机，其例如以汽油或柴油运行。组件1在该例子中形成热机进气回路的一部分。该组件例如布置在排放气体再循环(egr)环路的进气回路中的出口的下游。

组件1也可以与构成涡流压缩机一部分的机械压缩机(在图中未示出)关联。

组件1包括：

-能够输送流体的第一管道11，

-第二管道12，其于在第一管道11中的入口13与在第一管道11中的出口14之间延伸。

如图1所示，第二管道由此形成第一管道11的部分9的旁路。相对应地，第一管道11的部分9允许绕过(英文为“bypass”)第二管道12。

第二管道12包括形成压强变化源的电动增压压缩机15。该电动增压压缩机15允许辅助涡轮压缩机，尤其是在低转速下或在负载急剧增加的情况下。在所考虑的例子中，该电动增压压缩机15包括可变磁阻电机。

在所考虑的例子中，第一管道11包括切换系统10，该切换系统10包括：

-布置在第二管道12的入口13处的枢转阀瓣16，和

-布置在第二管道12的出口14处的枢转阀瓣17。

当阀瓣16、17处于图1中所示的位置中时，切换系统10处于在下文中称为“第一构造”的构造中。

在图1和图2的例子中，阀瓣16包括通过枢转轴40连接的第一部分21和第二部分22。该枢转轴40大致定位于第二管道12的入口13与第一管道11之间的接合处，面对所述入口13地延伸。在切换系统10的第一构造中，第一部分21在第一管道11中延伸。第一部分21例如与第一管道在入口13处延伸所沿的轴线平行地延伸，以使得在切换系统10处于第一构造中时，所述第一管道被第一部分21的阻闭被减小。

第一部分21还在第二管道12之外延伸，而第二部分22则形成切换系统10的在第一构造中阻闭第二管道12的入口13的区域2。第二部分22例如在该第一构造中面对第二管道12的入口13地延伸，同时处于第一管道11中。

在所考虑的例子中，阀瓣17包括枢转轴41。如在图1中可见，当在与所述枢转轴41垂直的平面中观察时，阀瓣17仅在该轴41的单个侧延伸。枢转轴41面对着第二管道12的出口14而大致定位于该出口14与第一管道11之间的接合处。

在该例子中，阀瓣17形成切换系统10的在第一构造中阻闭第二管道12的出口14的区域3。阀瓣17例如面对所述出口14，同时在第一管道11中延伸。

在切换系统10的第一构造中，在第二管道12的上游流入第一管道11中的流体主要在第一管道11的绕过第二管道12的部分9中流动。

由此被流体经过的路径由箭头50示出。以上使用的术语“主要”应被理解为指“超过在第二管道12的入口13的上游的第一管道11中的流体流率的一半”。

当在阀瓣16、17中的每个处存在泄露区域、而切换系统10处于第一构造中时，流体的一部分由此可取道第二管道12。

在图2中示出了处于第二构造中的图1的组件。在该第二构造中，阀瓣16的第一部分21阻闭第一管道11的部分9，并且阀瓣16的第二部分在第二管道12中以不阻闭该第二管道的方式延伸。仍是在该构造中，阀瓣17阻闭第一管道11的部分9。在该第二构造中，第一管道的部分9由此一方面通过第二管道12的入口13附近的阀瓣16、另一方面通过第二管道12的出口14附近的阀瓣17而被双重阻闭。

在该第二构造中，流体主要穿过第二管道12流动，第一管道11仅在部分9之外被流体穿过。由此，流体在其在图1中取道的路径的一部分上改道，并由此根据箭头51示出的路径流动。

每个阀瓣16、17通过在下文所述的在图5至图7中示出的维持部件72被维持在或带回到如图1所示的位置。

如现在将说明的，本发明允许使切换系统10的构造自以上参照图1描述的第一构造起向着以上参照图2描述的第二构造改变。从第一构造向着第二构造的转换以不借助于专用于使阀瓣16、17枢转的致动器的方式实现，尤其是以不借助于电动、气动或电磁致动器的方式实现。

当电动增压压缩机15产生超过预定值的压强变化以给热机提供压缩空气时，组件1从第一构造转换到第二构造中。该压强变化在该例子中对应于第二管道12的入口13处的低压和对应于第二管道12的出口14处的过压。

由于该压强变化，通过每个阀瓣16、17的区域2、3在每个阀瓣16、17上施加力矩，这些区域2、3在切换系统处于第一构造中时面对第二管道地延伸。

当由于由电动增压压缩机15产生的过压而施加在每个阀瓣16或17上的力矩变得大于预定值时(该预定数值在所述例子中大于由对应的维持部件72施加在所述阀瓣上的力矩)，所述阀瓣枢转，以使得切换系统10处于第二构造中。

电动增压压缩机15由此起到导致阀瓣16和17从第一构造转换到第二构造中的致动器的作用。

当由电动增压压缩机15产生的压强变化在每个阀瓣16、17上施加小于由对应的维持部件72施加的复位力矩的力矩时，阀瓣16和17返回到第一构造的位置中。

在图3中示出了组件1的另一例子，该另一例子与参照图1和图2所述的例子的不同之处在于：

-第二管道12的入口13和出口14以相邻的方式布置在第一管道11中，使得部分9具有减小的尺寸，以及

-切换系统10包括同时布置第二管道12的入口13和出口14处的单一枢转阀瓣18。

当阀瓣18处于在图3中示出的位置中时，切换系统10处于第一构造中。

阀瓣18在图3的例子中包括通过枢转轴33连接的第一部分31和第二部分32。该枢转轴33面对着入口13而大致定位于第二管道12的入口13与出口14的接合处。

在切换系统10的第一构造中，第一部分31和第二部分32在第一管道11中延伸。这些第一部分31和第二部分32例如与第一管道11在第二管道12的入口13和出口14处延伸所沿的轴线平行地延伸，使得第一管道11被这些第一部分31和第二部分32的阻闭被减小。

当切换系统10处于第一构造中时，第一部分31形成切换系统10的阻闭第二管道12的出口14的区域3，而第二部分32则在该例子中形成切换系统10的阻闭第二管道12的入口13的区域2。

在切换系统10的第一构造中，在第二管道12的上游流入第一管道11中的流体主要在第一管道11的绕过第二管道12的部分9中流动。

由此被流体经过的路径由箭头60示出。

在图4中示出了处于第二构造中的图3的组件1。在该第二构造中，阀瓣18的第一部分31阻闭第一管道11的部分9，并且阀瓣18的第二部分32在第二管道12中以不阻闭该第二管道的方式延伸。

在该第二构造中，流体主要穿过第二管道12流动，第一管道11仅在部分9之外被流体穿过。由此，流体在其在图1中取道的路径的一部分上改道，并由此根据箭头61所示的路径流动。

阀瓣18通过下述的图5至图7的维持部件72被维持在或带回到如图3所示的位置。

如参照图1和图2所述的，本发明允许使得切换系统10的构造自以上参照图3所述的第一构造起向着以上参照图4所述的第二构造改变。在电动增压压缩机15产生压强变化以给热机提供压缩空气时，组件1从第一构造转换到第二构造中。该压强变化在该例子中对应于第二管道12的入口13处的低压和对应于第二管道12的出口14处的过压。

由于该压强变化，通过阀瓣18的区域2、3在阀瓣18上施加力矩，这些区域2、3在切换系统10处于第一构造中时面对第二管道地延伸。如上所述地，该力矩允许切换系统10从第一构造转换到第二构造中。

在图5至图7中示出图3和图4的切换系统10的阀瓣18的维持部件72的一个例子，阀瓣18分别处于第一构造中、在第一和第二构造之间的中间构造中和第二构造中。

尽管是参考图3和图4的组件所述的，图5至图7的维持部件72能够适于图1和图2的组件的阀瓣16、17和18中的任一个。

维持部件72在所述例子中包括压缩弹簧70和刚性地联接到阀瓣18的杠杆71。

维持部件72通过杠杆71在阀瓣18上施加维持力矩。

压缩弹簧70在该例子中包括与固定销74联结的固定端部71和与可动销75联结的可动端部78。固定销74允许固定端部71进行围绕该固定销的旋转运动、但维持该固定端部77以使得没有任何平移运动是可行的。

如下所述，可动销75相对于阀瓣17、18的旋转的枢转轴33、40、41沿径向方向是平移地可动的。由此，通过移动，该可动销允许可动端部78进行相对于固定销74的平移运动和围绕可动销75的旋转运动。

杠杆71在该例子中包括由细长孔76形成的容置部，与弹簧的可动端部联结的销75可在该容置部中移动，以使得杠杆臂变化。

维持部件72在所述例子中包括固定凸轮80。该凸轮80包括凸轮路径73，可动销75在该凸轮路径中突出。在该例子中，凸轮路径73限定呈相对于枢转轴33、40、41偏心的圆形的曲线。

由此，在切换系统从第一构造转换到第二构造中时，凸轮路径73引导可动销75在容置部76中的移动以使得杠杆臂采用一系列的预定值。由此，可动销75按照由该可动销在凸轮路径73中和在容置部76中的移动导致的复合运动而是可动的。

杠杆71在切换系统从第一构造转换到第二构造中时被移动。

尽管图5至图7的维持部件72与图3和图4的阀瓣16和18(即包括通过枢转轴33、40连接的第一部分21、31和第二部分22、32的阀瓣16、18)关联，该维持部件72可适于图1和图2的阀瓣17(即在与该阀瓣的枢转轴41垂直的平面中观察时，仅在该轴41的单个侧延伸的阀瓣17)。

维持部件72在阀瓣18上施加维持力矩。该维持力矩由杠杆臂和弹簧70施加的力构成。当切换系统10从第一构造转换到第二构造中时，由弹簧70施加的力增大，这是因为弹簧被压缩。此外，凸轮路径73被构造为使得可动销75的相继位置作用于杠杆臂上。由此，杠杆臂随着切换系统10从第一构造转换到第二构造中逐渐地减小。维持部件72由此被构造为使得维持力矩在切换系统10从第一构造转换到第二构造中时减小。

当切换系统从第一构造转换到第二构造中时，阀瓣18的第一部分31使得第二管道12的出口14逐渐地敞开，阀瓣18的第二部分32使得第二管道12的入口13逐渐地敞开。因此，由电动增压压缩机15施加在阀瓣18的每个部分31、32上的力矩在切换系统从第一构造转换到第二构造中时减小。

即使压缩机15在切换系统从第一构造转换到第二构造中时处于恒定的运行状态中也发生该减小。

由此，由压缩机15产生的力矩加上维持部件72产生的力矩构成的、施加在阀瓣18上的总力矩在切换系统从第一构造转换到第二构造中时保持严格为正。

除非另有说明，术语“包括一个”应被理解为是表达方式“包括至少一个”的同义词。