本公开涉及废气门致动器，并且更具体地，涉及利用非圆齿轮在闭合废气门位置附近具有改进的控制分辨率和扭矩输出的废气门致动器。
背景技术和
技术实现要素：
本章节提供了和本公开有关的背景信息，其未必是现有技术。
发动机组件可以结合使用涡轮增压器以压缩流入发动机的空气，从而向每个汽缸提供更大量的空气。为了压缩流入发动机的空气，涡轮增压器使用来自发动机的排气流来使涡轮旋转，其继而使空气泵(或压缩机)旋转。许多涡轮增压器设置有废气门，其在涡轮增压发动机系统中用作使排放气体偏向离开涡轮叶轮的阀，以便调节涡轮速度。废气门通常由致动器控制。废气门是常闭的并且由致动器保持为关闭。当超过预设压力限度时，致动器渐进地打开废气门，从而允许排气流绕过涡轮，由此调节歧管增压压力。涡轮增压器废气门致动器被选择或工程设计为拥有指定增压水平和涡轮入口压力。在闭合废气门位置附近对增压的精确控制是一种持续的挑战，其通常通过废气门设计而不是致动器设计来解决。
相应地，本领域中期望提供一种改进的废气门致动器，以在闭合位置附近精确地控制废气门的分辨率和扭矩输出。
车辆动力传动系包括发动机，发动机具有空气进气系统和排气系统。涡轮增压器包括连接至排气系统的涡轮部分和连接至空气进气系统的压缩机部分。废气门设置在排气系统中并且可以通过致动器系统在打开和闭合位置之间移动。致动器系统包括齿轮机构，其用于将废气门从闭合位置移动到打开位置并且包括一对非圆齿轮。
通过本文所提供的描述其他应用领域将变得显而易见。在本发明内容中的描述和具体实例旨在仅用于说明的目的，而并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本文所述的附图仅用于对选定实施例而并非全部可能实施方式进行说明的目的，并且并不旨在限制本公开的范围。
图1是根据本公开的发动机组件的示意图；
图2是根据公开原理的具有保持在闭合位置的废气门的涡轮增压器的示意性剖视图；
图3是根据本公开的原理的图2的涡轮增压器的废气门显示为处于打开位置的示意性剖视图；
图4是根据本公开的原理具有废气门致动器的涡轮增压器的示意性侧视图；以及
图5是根据本公开的原理的废气门致动器示意图。
在整个若干附图的视图中对应的附图标记标示对应的部件。
具体实施方式
现在将参考附图更加充分地描述示例性实施例。
提供示例性实施例以使得本公开将更详尽，并且将充分向本领域技术人员传达发明范围。阐述了许多特定细节，比如具体部件、装置及方法的示例，以提供对本公开的实施例的透彻理解。对本领域技术人员而言将显而易见的是，并不需要采用具体细节，示例性实施例可以以许多不同的形式体现并且任何一种不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施例中，公知的处理、公知的装置结构以及公知的技术不再进行详细描述。
本文中所使用的术语仅是为了描述特定示例性实施例的目的，而并不旨在进行限制。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”可以旨在也包括复数形式，除非上下文以其他方式明确指出。术语“包含”、“包括”、“含有”以及“具有”是包含性的并且因此指明了了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，而并不排除另外的一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在。本文所述的方法步骤、处理以及操作不应被解释为必须按照所讨论或示出的特定顺序执行，除非被具体指明操作顺序。还应当理解的是，可以采用另外的或替代的步骤。
当将元件或层引用为“在另一元件或层上”、“接合至”、“连接至”或“耦合至”另一元件或层时，其可以直接在其上、直接接合、连接或耦合至另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相比而言，当将元件引用为“直接在另一元件或层上”、“直接接合至”、“直接连接至”或“直接耦合至”另一元件或层时，没有中间元件或层存在。用来描述元件之间关系的其他词语也应当按照类似的方式进行解释(例如，“在……之间”与“直接在……之间”，“邻近”与“直接邻近”等)。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何或全部组合。
尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以用来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该受这些术语的限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分进行区分。诸如“第一”、“第二”的术语以及其他数字术语，当在本文中使用时，并不暗示序列或顺序，除非上下文明确指出。因此，以下所讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被叫做第二元件、部件、区域、层或部分而并不脱离示例性实施例的教导。
空间相对术语，比如“内”、“外”“下面”“下方”“下”、“上方”“上”等，在本文中是为了方便描述而使用，以用来描述如图所示的一个元件或特征关于其他元件或特征的关系。空间相对术语可以旨在涵盖除了图中描绘的方向之外的使用或操作中的装置的不同方向。例如，如果将图中的装置翻转，则被描述为在其他元件或特征下方或下面的元件之后将被定向为在其他元件或特征上方。因此，术语“在……下方”可以同时涵盖上方和下方两个方向。装置可以以其他方式定向(旋转90°或以其他方向)并且相应地对本文所使用的空间相对描述进行解释。
在图1中示出了发动机组件10，可以包括发动机构造12，发动机构造限定了：汽缸14以及与汽缸14连通的进气端口16和排气端口18，进气歧管20，排气歧管22，节流阀24，以及涡轮增压器26。为了简单起见，发动机组件10被示出为直列四汽缸布置。然而，应当理解的是，本教导适用于任何数量的活塞汽缸布置以及多种往复式发动机构造，包括但不限于，v型发动机，直列式发动机和水平对置发动机，以及顶置凸轮和体凸轮构造两者。
涡轮增压器26包括与排气歧管22连通的涡轮部分28以及与进气歧管20连通的压缩机部分30。参考图2，涡轮部分28的横截面示图包括与涡轮叶轮34连通的涡轮通道32。如本领域所公知的，涡轮叶轮34连接至轴36，其驱动压缩机部分30中的压缩机轮。废气门40可枢转地通过枢轴42安装至涡轮部分28。废气门40封闭与排气旁通通道46连通的孔口44。如图3中所示，废气门40可以移动到打开位置，使得排放气体可以沿箭头a的方向绕过涡轮叶轮34。
参考图4，致动器50被显示为包括臂52，其与固定附接至枢轴42的推杆54和杠杆56接合。参考图5，致动器50包括电动马达62，其具有连接至输入齿轮66的输出轴64。输入齿轮66与减速齿轮系统68接合，减速齿轮系统68包括第一减速齿轮70，该第一减速齿轮70与输入齿轮66啮合并且大于该输入齿轮66以提供齿轮减速。任选地，减速齿轮系统可以进一步包括第二较小从动齿轮72，其随第一减速齿轮70一起旋转或者由其驱动。第二较小从动齿轮72可以驱动第二减速齿轮74，第二减速齿轮74大于第二较小从动齿轮72以提供第二齿轮减速。减速齿轮系统88进一步包括一对非圆齿轮76、78。第一个非圆齿轮76可以与第二减速齿轮74共轴并由其驱动，并且与第二个非圆齿轮68啮合接合。非圆齿轮76、78被设计成精确地控制废气门40的闭合。
在致动器内非圆齿轮76、78的非恒定齿轮比被采用为相对于致动器控制输入而改变废气门的扭矩响应。非恒定齿轮比朝致动器的闭合方向提供了增大的齿轮比并且在废气门闭合位置处改善了扭矩输出和控制精确度，与此同时在废气门打开位置附近提供了更快的致动速度。由于本公开降低了扭矩需要，相对于常规的电动马达，本公开的设计可以允许电动马达62减小尺寸。非圆齿轮的形状可以根据废气门在不同位置处的期望打开和闭合速度改变。非圆齿轮可以在废气门行进的闭合部分附近具有恒定半径部分区域，以便当闭合的废气门点在由于磨损导致的涡轮增压器的使用寿命期间移动时保持稳定的致动器力。
此外，非圆齿轮可以设计成针对在齿轮比改变的限度内的致动器行程，将废气流线性化。具体地，该线性关系可以通过根据以下关系设定齿轮比来确立：
d(齿轮比)/d(马达角度)＝[d(cd)/d(致动器角度)]倒数，
其中cd为废气门打开的排放系数。
已经提供了前述描述以用于说明和描述的目的。其并不旨在作为穷尽性的或用来限制本公开。特定实施例的单独的元件或特征通常并不限于台特定实施例，而是，在适用的情况下，可以互换并在选定的实施例中使用，及时并未具体示出或进行描述。特定实施例的单独的元件或特征还可以按照许多方式进行改变。此类变型不应被视为脱离了本公开，并且所有此类修改旨在包含在本公开的范围内。