用于对车辆引擎部件进行水防护的加压系统的制作方法

本公开涉及用于对车辆引擎的皮带盖施加压力的系统。加压系统还可以用来对车辆引擎的起动机马达施加压力。

背景技术：

用在车辆上的正时皮带部件的设计目的不在于在水下淹没状态下操作。虽然起动机马达部件是密封的，但是它的设计目的也不在于在水下淹没状态下操作。

附图说明

结合所附附图，参照下面的描述可以最好地理解公开的实施例的结构和操作的安排和方式，及其进一步的目的和优点，其中附图不必按比例绘制，并且相似的附图标记标识相似的元件，图中：

图1是车辆的立体图；

图2和图3是结合本公开的特征的车辆的引擎的立体图；

图4是正时皮带、它的操作部件、它的盖和引擎缸体的横截面视图；

图5是图4的部件的又一横截面视图；

图6是起动机马达和引擎缸体的横截面视图；以及

图7-图18是包括结合本公开的特征的加压系统的引擎的多个实施例的示意图。

具体实施方式

提供了一种用于车辆22的引擎20，引擎20具有加压系统24，加压系统24用于对由正时带盖28形成的腔室26施加压力，并且可以被用来对构成起动机马达32的部分的腔室30施加压力，以便当车辆22被淹没时使水和/或碎片最少地进入到腔室26、30中或阻止水和/或碎片进入到腔室26、30中，以便当车辆22在陆地上行驶时阻止水(例如，雨水)和/或碎片进入，或当车辆22在灰尘严重的情况下行驶时防止灰尘/碎片进入腔室26、30中。加压系统24将压力下的气体引入到腔室26、30中以使水/灰尘/碎片最少地侵入到腔室26、30中或阻止水/灰尘/碎片进入到腔室26、30，由此保护腔室26、30内的部件。

引擎20具有引擎缸体34，引擎缸体34包括用于使车辆22能够运行的惯常部件。涉及加压系统24的具体部件在此具体论述。

在典型的引擎20中，来自大气的气体通过进气系统36流到引擎缸体34。废气从引擎缸体34行进到出口37。进气系统36包括空气过滤器38、空气软管39、涡轮压缩机40、空气软管41、空气冷却器42、空气软管43和进气歧管44，空气过滤器38接收来自大气的气体，空气软管39在空气过滤器38和涡轮压缩机进口之间，涡轮压缩机40从涡轮压缩机进口接收气体并且对气体进行压缩，空气软管41在涡轮压缩机40和空气冷却器进口之间，空气冷却器42从空气冷却器进口接收压缩气体以冷却由涡轮压缩机40生成的压缩气体，空气软管43在空气冷却器42和进气歧管进口之间，进气歧管44从空气冷却器42接收冷却的气体。冷却的压缩气体流经进气歧管44并流到引擎缸体34中，用于被引擎20采用典型的方式使用。进气歧管44中的气体的压力大于环境中的气体的压力。

正时皮带盖28以惯常的方式附接至引擎缸体34。在操作引擎20时按已知的方式使用的正时皮带46安装在腔室26内。正时皮带46以常规的方式被驱动并且包括操作部件48，例如曲轴、链轮、皮带轮、轴承、油封等，操作部件48安装在腔室26内并且与引擎缸体34中的部件相互作用。正时皮带盖28没有完全密封至引擎缸体34。正时皮带46及其部件48没有被设计成在淹没情况下操作。

起动机马达32以惯常的方式附接至引擎缸体34。起动机马达32的部件50安装在腔室30内，腔室30由起动机马达盖52形成。起动机马达32通常被保护而不被水入侵，但是起动机马达盖52没有完全的密封来抵抗水的入侵。起动机马达32没有被设计成在淹没情况下操作。

如图所示，加压系统24包括气体管道54，气体管道54在进气歧管44和正时皮带盖28之间延伸，用于将增压气体从进气歧管44供给到正时皮带腔室26。气体管道54密封至进气歧管44和密封至正时皮带盖28，并且可以设置合适的连接器(未示出)以产生这些连接。当增压气体被引入腔室26中时，大体上稳定的超压在腔室26中生成并且使水和/或灰尘和/或碎片等最少地通过正时皮带盖28中的任何气隙进入到腔室26中。

在图8、11和14示出的实施例中，除了气体管道54之外，加压系统24还可以包括气体管道56，气体管道56在进气歧管44和起动机马达盖52之间延伸，以将增压气体从进气歧管44供给到腔室30，腔室30形成于起动机马达32内。气体管道56密封至进气歧管44并密封至起动机马达盖52，并且可以设置任何合适的连接器来产生这些连接。当增压气体被引入腔室30中时，大体上稳定的超压在腔室30中产生并且使水和/或灰尘和/或碎片等最少地通过起动机马达盖52中的任何气隙进入到腔室30中。在一个实施例中，气体管道54、56可以形成Y形，从而单个气体管道从进气歧管44延伸，气体管道的第一支路延伸到正时皮带盖28，第二支路延伸到起动机电机盖52。气体管道54、56和支路密封至进气歧管44、正时皮带盖28和起动电极盖52，并且可以设置合适的连接器(未示出)来产生这些连接。因此，增压气体从进气歧管44流出以对腔室26和30这两者施加压力。当增压气体被引入腔室26、30中时，大体上稳定的超压在腔室26、30中生成并且使水和/或灰尘和/或碎片等最少地通过正时皮带盖28和起动机马达盖52中的任何气隙进入到腔室26、30中。

在图9、12和15示出的实施例中，第一气体管道54从进气歧管44延伸到正时皮带盖28，并且第二气体管道56从正时皮带盖28延伸至起动机马达盖52。气体管道54密封至进气歧管44并密封至正时皮带盖28，并且可以设置合适的连接器(未示出)来产生这些连接。气体管道56密封至进气歧管44并密封至起动机马达盖52，并且可以设置合适的连接器(未示出)来产生这些连接。因此，增压气体从进气歧管44流出以对腔室26和30这两者施加压力。当增压气体被引入腔室26、30中时，大体上稳定的超压在腔室26、30中生成并且使水和/或灰尘和/或碎片等最少地通过正时皮带盖28和起动机马达盖52中的任何气隙进入到腔室26、30中。

在图7-图9中示出的实施例中，加压系统24是闭环反馈系统和/或方法。在这些实施例中，加压系统24包括控制阀58和压力传感器60，控制阀58和压力传感器60两者都与电子控制模块(ECM)62通信。如同示出的，控制阀58安装在进气歧管44上。在图7和9示出的实施例中，控制阀58可以安装在气体管道54上。可以沿着气体管道54，在正时皮带盖28中，和/或在进气歧管44中安装压力传感器60。如果向起动机马达32输送压力，那么可以沿着气体管道56或在起动机马达盖52中和/或在进气歧管44中设置压力传感器64，参见图8和9。压力传感器64不是必需的。(多个)压力传感器60、64测量气体压力并且发送信息到ECM62。ECM62处理信息并且被配置成控制控制阀58的打开和关闭以适当地向(多个)腔室26、30供应满足要求的增压量所必需的气体。这些实施例提供高水平的控制并且可以用来最小化防止水入侵所需的增压气体量，由此最小化对引擎20性能的影响。

在图10-图12示出的实施例中，控制阀58被去掉并且加压系统24包括压力释放阀66，压力释放阀66安装在正时皮带盖28上。气体通常经由气体管道54供应到正时皮带盖28。当压力超过预定压力时压力释放阀66打开；这使得对正时皮带46中的油封的影响最小化，正时皮带46的油封能够在有限的正压下运行。如果压力经由气体管道56输送到起动机马达32，如图11和12所示，那么压力释放阀68也可以设置在起动机马达52上。当压力超过预定压力时压力释放阀68打开。(多个)压力释放阀66、68是机械阀，其在预定气体压力下自动打开并且当压力降低至低于这个预定气体压力的水平时关闭。这类压力释放阀在现有技术中是已知的。替代地，起动机马达32可以不具有单独的压力释放阀68，并且被传送到起动机马达32的增压气体的量由气体管道56的尺寸和已知的泄露水平控制以提供适当的增压量。

在图13-图15示出的实施例中，设置有控制阀58、压力传感器60和压力释放阀66。控制阀58和压力传感器60与ECM62通信并且控制阀58由ECM62操作。如图14和15所示，也可以包括压力传感器64和压力释放阀68。在这些实施例中，如果加压系统24经历极大的动压变化，那么压力释放阀66、68提供机械的、瞬时的压力释放，比在ECM62的控制下的控制阀58提供的要快。

除了止回阀76在设置有气体管道54和/或56的点处安装在进气歧管44上之外，图16-图18示出的实施例与图10-图12的实施例相同。止回阀76可以采用隔膜形式。止回阀76控制从进气歧管44流到气体管道54和/或56中的气体。止回阀76是机械阀，其能够在进气歧管44和气体管道54和/或56之间的正压差发生时自动打开并且在压力降低至预定水平时自动关闭。气体只通过止回阀76从进气歧管44流到气体管道54和/或56，而不能通过止回阀76返回到进气歧管44。这类止回阀在现有技术中是已知的。

控制阀58可以是电控制的或真空控制的。当控制阀58是电控制的时，控制阀58是电驱动的；可以具有控制阀位置的致动器；控制可以通过螺线管、步进马达或其它电控装置完成。当控制阀58是真空控制的时，在一些实施例中，真空泵可以与引擎20或与交流发电机相配，以生成真空压力，从而控制控制阀58。无论是电控制的或是真空控制的，控制阀58都可以是“开/关”控制阀58(打开或关闭)，或都可以是逐级/连续控制阀58，其能够沿着打开和关闭之间的范围在任何位置(或离散)位置停止。逐级/连续控制阀58可以被ECM62控制或通过结合到主车辆电子控制模块(未示出)的算法控制，以将正时皮带盖28中的腔室26中的气体压力保持在希望的水平。

在一个实施例中，可以设置水传感器70以便当车辆22被淹没时自动地操作控制阀58。水传感器70可以设置在车辆22上或引擎20上以感测水传感器70何时被淹没，这指示了引擎20被淹没。水传感器70连接至ECM62并且来自水传感器70的信息被ECM62处理，并且ECM62被配置成操作控制阀58以将增压气体从进气歧管44传送到正时皮带盖28，并且在一些实施例中传送到起动机马达盖52。在一个实施例中，车辆仪表板74上设置有开关72，开关72连接至ECM62以在车辆22被淹没之前手动地操作控制阀58。在淹没之前，车辆22操作者激活开关72；这个信息被传达给ECM62并且ECM62被配置成操作控制阀58。在这些实施例中，当车辆22在正常工况下(例如，未被淹没)操作时，引擎20性能不受影响，因为气体没有传送到正时皮带盖28并且在一些实施例中没有传送到起动机马达32。

在空气冷却器42之后，空气从进气歧管44被引导到(多个)腔室26、30，从而冷却空气被供应到(多个)腔室26、30，以防止对设在其中的部件的损坏。

上述系统、方法等可以采用很多不同方法，采用硬件、软件、固件或其任意组合的很多不同组合实施。在一个示例中，能够用处理器和存储器实施加压系统24的ECM62，其中存储器存储指令，当处理器执行指令时，它会引起处理器进行系统和方法等。

ECM62能够基于针对加压系统24的确定的实施的多种阈值、参数、表和/或算法控制控制阀58的开启和关闭以适当地向(多个)腔室26、30供应气体。另外地或替代地，ECM62可以包括界面，用户可以通过界面与控制阀58相互作用。ECM62可以被配置成通过界面从用户接收输入以允许用户设置或修改一个或多个阈值、表或算法。ECM62可以被配置成通过界面从用户接收输入以允许用户确定可以使用哪个参数来打开或关闭控制器58。其它变体是可能的。

当ECM62确定用于操作加压系统24的技术参数(例如，何时或以什么方式打开和关闭控制阀58)时，ECM62可以将信号或指令发送到加压系统24的部件以根据确定的技术参数操作。例如，当控制阀该打开或关闭时，ECM62可以发送信号到控制阀58。在其它示例中，ECM62可以不直接指示部件根据确定的技术参数操作，而可以替代地指示中间部件(例如引擎控制单元)操作希望的部件(例如，控制阀58)。仍在其它示例中，ECM62可以根据确定的技术参数操作希望的部件本身。其它变体和示例是可能的。

ECM62可以包括用户界面或显示器，或与用户界面或显示器连接。显示器可以基于感测到的参数向用户提供视觉或听觉指示器。如果用户希望监视加压系统24的参数或状况，和/或如果用户会希望手动控制加压系统24的部件，这可以是有用的。作为示例，当显示器上的第一灯发亮时(或，处于另外的状态，例如不同颜色、闪光模式或顺序)，例如注意到水和/或碎片进入到腔室26、30中时，用户可以开启加压系统24。用户可以监视显示器上的灯，例如第二灯。当ECM62基于感测到的参数确定加压系统24可以终止时，例如当环境中没有水和/或碎片时，第二灯可以开启。第二灯可以保持发亮，直到用户关掉加压系统24为止。在其它示例中，显示器可以提供关于感测到的参数的信息，关于加压系统24的操作的信息(例如，它的操作历史和它的当前操作状态)，关于负荷的信息，或多种其它信息。其它示例是可能的。另外地或替代地，ECM62能够例如基于感测到的操作参数自动地开启和关掉加压系统24。

上述系统、方法、装置和逻辑可采用很多不同方式，采用硬件、软件或硬件和软件的很多不同组合实施。例如，加压系统的部件(包括ECM62)可以包括控制器、微处理器或专用集成电路(ASIC)中的电路，或可以用结合在单一集成电路上的或分布在多个集成电路中的离散逻辑或部件、或其它类型的模拟电路或数字电路的组合实施。上述逻辑的全部或部分可以被实施成指令，指令用于被处理器、控制器或其它处理装置执行，并且可以存储在可触知或永久机械可读或计算机可读介质中，例如，闪速存储器、随机访问存储器(RAM)或只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、或诸如光盘只读存储器(CDROM)或磁盘或光盘的其它机器可读介质。产品(例如，计算机程序产品)可以包括存储介质或存储在介质上的计算机可读指令，当在端点、计算机系统或其它装置上执行的时候，它将引起装置根据上面的任何描述进行操作。

系统的处理能力可以分布在多个系统部件中，例如分布在多个处理器或存储器中，可选地包括多个分布式处理系统。参数、数据库或其它数据结构可以单独地存储和管理，可以被结合到单个存储器或数据库中，可以采用很多不同方式逻辑或物理地组织，并且可以用很多方法实施，其中方法包括诸如链表、散列表或隐式存储机制的数据结构。程序可以是分布在数个存储器和处理器中的，或采用很多不同方法(例如，采用诸如共享库(例如动态链接库(DLL))的库的形式)实施的单个程序、单独程序的部分(例如，子程序)。DLL例如可以存储进行上述任何系统处理的代码。

描述的方法可以包括与一个或多个阈值相关的确定。虽然这些方法可以涉及关于参数是否超过阈值的确定，但是确定可以采用其它变体，可以是参数是否大于或等于，小于，等于，或小于等于阈值。其它变体是可能的。

这些公开的实施例所属的领域中的技术人员在上述描述和相关联的附图所提出的教导下将想到文中详述的发明的很多修改和其它实施例。隐藏，应理解的是，本公开不限于文中公开的具体实施例，并且修改和其它实施例旨在被包括在本公开的范围内。而且，尽管在元件和/或功能的某些示例的组合的情况下上述描述和相关联的附图描述了示例的实施例，但是将了解的是，在不背离本公开的范围的情况下，可以通过替代的实施例提供元件和/或功能的不同组合。因此，例如在本公开的范围内，也可以想到不同于明确描述的那些的元件和/或功能的组合。尽管文中采用具体的术语，但是只是使用它们的一般描述性意义，而不是为了限制。