具有泄漏通道的多抽头吸气器的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及包括多抽头(tap)吸气器的发动机系统，所述多抽头吸气器可以产生真空和/或提供压缩机再循环流，其中吸气器的扩散器抽头处的流动分离经由进入泄漏通道中的回流而被最小化，所述泄漏通道耦接吸气器的扩散器抽头与其喉部抽头。
【背景技术】
[0002]车辆发动机系统可以包括使用真空致动的各种真空消耗装置。这些可以包括例如制动助力器。由这些装置使用的真空可以由诸如电驱动的专用真空泵或发动机驱动的真空泵等专用真空泵来提供。作为此类资源消耗型真空泵的替换物，一个或多个吸气器可以耦接在发动机系统中，以利用发动机空气流产生真空。吸气器(其可以替代地被称为喷射器、文丘里泵、喷射泵和引射器(eductor))是当在发动机系统中使用时提供低成本真空产生的无源装置。在吸气器处产生的真空量可以通过控制穿过吸气器的动力空气流速来控制。例如，当发动机进气系统中包括吸气器时，吸气器可以使用否则将不再为节气所占有的能量产生真空，并且所产生的真空可以在诸如制动助力器等真空动力装置(vacuum-powereddevice)中使用。
[0003]通常，吸气器被设计成使得真空产生或吸入流最大化，但并不同时最大化两者。可以使用包括多个吸入端口或抽头的分级吸气器，但此类吸气器趋向于因各种缺点而蒙受损害。例如，分级吸气器可能依赖于压缩空气的动力流，并且不可用于其中动力流是间歇性的(例如，在一些示例中，间歇性动力流可能导致真空储蓄器的真空损失)的构造中。此外，具有多个吸入抽头的吸气器可能包括一个或多个抽头，所述一个或多个抽头被布置在吸气器的扩散器/排放锥体中，例如在吸气器喉部下游的吸气器的发散部分中。布置在吸气器的扩散器中的吸入抽头可以充当流动分离的初始位置，这可能导致扩散器的其余部分无效。因为在吸气器的喉部吸入抽头处获得深度真空是高度依赖于扩散器的有效性的，所以由吸气器的扩散器中的任何额外吸入抽头引起的流动分离都可能显著地降低吸气器产生真空的能力。此外，更有效的吸气器可以被设计成允许吸入流的受控引入以及用于在扩散器上游的动力流和吸入流之间进行动量传递的足够长度。这些特征可能难以用于布置在吸气器的扩散器中的吸入抽头，且因此可能经常不利地在分级吸气器中被忽略。
【发明内容】
[0004]为了解决这些问题中的至少部分问题，发明人在此已确定了一种多抽头吸气器，其具有减少由扩散器中的吸入抽头引起的流动中断并且还使扩散器吸入抽头的正向流最大化的设计。在一个示例中，一种发动机系统包括:吸气器，其绕开压缩机；真空源，其经由在所述真空源下游合并到共同通道中的相应第一通道和第二通道与所述吸气器的喉部抽头和扩散器抽头耦接，所述第一通道和所述第二通道由具有流动限制件的泄漏通道耦接；第一止回阀，其布置在所述共同通道中；以及第二止回阀，其布置在所述泄漏通道上游的所述第二通道中。扩散器抽头的出口随着其接近扩散器而变窄，并且吸气器的喉部抽头和喷嘴一起形成进入吸气器的喉部中的会聚环形吸入流路径。在真空源处的压力高于扩散器抽头和喉部抽头处的压力时的条件下，存在从真空源到扩散器抽头和喉部抽头中的正向流(假设存在穿过吸气器的动力流)。虽然压力趋向于在喉部抽头处更低，但是由于存在进入由喉部抽头和喷嘴形成的喉部中的会聚环形吸入流路径，所述流在那里受到限制，因此与单抽头吸气器相比，大部分吸入流可以有利地进入扩散器抽头以提供额外吸入流。此外，在一些示例中，扩散器抽头的出口可以大体上平行于扩散器的轴线，使得进入扩散器抽头的吸入流已经在与穿过扩散器的动力流相同的方向上行进，由此减少扩散器抽头处的流动中断。
[0005]相比之下，在上述示例中当真空源处的压力低于扩散器抽头处的压力时，止回阀关闭并且可能出现进入扩散器抽头中的反向流(“回流”)。所实现的特殊技术效果是该回流从扩散器抽头行进到喉部抽头中，这可以有利地产生与泄放间隙(bleed-gap)扩散器或混合扩散器类似的效果，其中低速边界层被从扩散器抽头吸出，从而拉动高速流靠近壁并且减小流动分离的可能性。
[0006]应该理解提供以上概述来以简化的形式介绍在【具体实施方式】中进一步描述的概念的选择。其并不旨在识别所要求保护的主题的关键特征或主要特征，所要求保护的主题的范围由随附于【具体实施方式】的权利要求书唯一限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上述或本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。
【附图说明】
[0007]图1示出包括吸气器装置的发动机系统的第一实施例的示意图。
[0008]图2A示出可以包含在发动机系统(诸如第一实施例的发动机系统)中的吸气器装置的详细视图。
[0009]图2B示出可以包含在图2A的吸气器装置中的吸气器的扩散器的详细视图。
[0010]图2C示出可以包含在发动机系统(诸如第一实施例的发动机系统)中的吸气器装置的另一详细视图。
[0011]图2D示出可以包含在图2C的吸气器装置中的吸气器的扩散器的详细视图。
[0012]图3示出包括吸气器装置的发动机系统的第二实施例的示意图。
[0013]图4示出可以包含在发动机系统(诸如第一实施例的发动机系统)中的吸气器装置的详细视图。
[0014]图5示出用于控制发动机系统(诸如第一实施例的发动机系统)的示例方法。
[0015]图6示出可结合图5的方法执行的用于控制发动机系统(诸如第一实施例的发动机系统)的ASOV和CPV的示例方法。
[0016]图7示出用于控制发动机系统(诸如第二实施例的发动机系统)的示例方法。
[0017]图8示出可结合图8的方法执行的用于控制发动机系统(诸如第二实施例的发动机系统)的ASOV、CBV和AIS节气门的示例方法。
[0018]图9A示出在第一条件下穿过可对应于图1-2A的吸气器装置的吸气器装置的动力流和吸入流。
[0019]图9B示出在第二条件下穿过可对应于图1-2A的吸气器装置的吸气器装置的动力流和吸入流。
[0020]图1OA示出在第一条件下穿过可对应于图3-4的吸气器装置的吸气器装置的动力流和吸入流。
[0021]图1OB示出在第二条件下穿过可对应于图3-4的吸气器装置的吸气器装置的动力流和吸入流。
【具体实施方式】
[0022]图1示出包括发动机12的示例发动机系统10。在本示例中，发动机12是车辆的火花点火发动机，所述发动机包括多个汽缸(未示出)。如本领域技术人员所熟知，每个汽缸中的燃烧事件驱动活塞，该活塞进而旋转曲轴。此外，发动机12可以包括用于控制多个汽缸中的气体的进气和排气的多个发动机气门。
[0023]发动机12包括控制系统46。控制系统46包括控制器50，其可以是发动机系统的任何电子控制系统或者是其中安装了发动机系统的车辆的任何电子控制系统。控制器50可以被配置成至少部分基于来自发动机系统内的一个或多个传感器51的输入做出控制决策，并且可以基于所述控制决策来控制执行器52。例如，控制器50可以在存储器中存储计算机可读指令，并且可以经由指令的执行来控制执行器52。
[0024]发动机12具有包括进气节气门22的发动机进气系统23，所述进气节气门22沿着进气通道18流体耦接到发动机进气歧管24。空气可以从包括与车辆的环境连通的空气净化器33连通的进气系统进入进气通道18。节气门22的位置可以由控制器50通过提供给节气门22内包括的电动马达或执行器(通常被称为电子节气门控制的构造)的信号来改变。以这种方式，可以操作节气门22来改变提供给进气歧管和多个发动机汽缸的进气。
[0025]气压(BP)传感器44可以耦接在例如在空气滤清器上游的进气通道18的入口处，用于将关于气压(例如大气压)的信号提供给控制器50。另外，空气质量流量(MAF)传感器58可以耦接在正好在空气净化器33下游的进气通道18中，用于将关于进气通道中的空气质量流量的信号提供给控制器50。在其他示例中，MAF传感器58可以耦接在进气系统或发动机系统中的其他地方，并且还可以具有布置在进气系统或发动机系统中的一个或多个附加MAF传感器。此外，传感器60可以耦接到进气歧管24，用于将关于歧管空气压力(MAP)和/或歧管真空(MANVAC)的信号提供给控制器50。例如，传感器60可以是读取真空的压力传感器或压力计传感器，并且可以将作为负真空(例如，压力)的数据传输到控制器50。在一些示例中，附加压力/真空传感器可以耦接在发动机系统中的其他地方，以将关于发动机系统的其他区域中的压力/真空的信号提供给控制器50。
[0026]发动机系统10可以是升压发动机系统，其中发动机系统还包括升压装置。在本示例中，进气通道18包括用于对沿着进气通道18接收的进气充气进行升压的压缩机90。增压空气冷却器(或中间冷却器)26被耦接在压缩机90的下游以用于在输送到进气歧管之前冷却升压空气充气。在升压装置是涡轮增压器的实施例中，压缩机90可以耦接到排气涡轮(未示出)并由排气涡轮驱动。此外，压缩机90可以至少部分由电动马达或发动机曲轴驱动。
[0027]可选择的旁通通道28可以耦接在压缩机90两端，以便将由压缩机90压缩的进气的至少一部分转移回到压缩机上游。通过打开位于旁通通道28中的压缩机旁通阀(CBV) 30可以控制穿过旁通通道28转移的空气量。通过控制CBV 30和改变穿过旁通通道28转移的空气量，可以调节在压缩机下游提供的升压。此构造使升压控制和喘振控制可用。
[0028]在图1的实施例中，压缩机入口压力(CIP)传感器41被布置在进气通道18和旁通通道28的接合点的下游和压缩机的上游。CIP传感器41可以将关于CIP的信号提供给控制器50。
[0029]发动机系统10还包括燃料蒸汽抽送(purge)系统71。燃料蒸汽抽送系统71包括存储在发动机12中燃烧的挥发性液体燃料的燃料箱61。为了避免从燃料箱排放燃料蒸汽到大气中，燃料箱通过吸附剂滤罐63向大气放气。吸附剂滤罐可以具有用于在吸附状态下存储烃基燃料、醇基燃料和/或酯基燃料的显著容量；吸附剂滤罐可以填充有例如活性碳颗粒和/或另一种高表面积材料。尽管如此，燃料蒸汽的长时间吸附将最终减少吸附剂滤罐的用于进一步存储的容量。因此，可以周期性地抽送吸附剂滤罐上吸附的燃料，这将在本文进一步描述。在图1所示的构造中，滤罐抽送阀65控制燃料蒸汽沿着吸入通道84从滤罐到进气歧管中的抽送，该吸入通道84耦接到布置在多抽头吸气器的扩散器中的吸入抽头，这将在下面描述。在使穿过吸气器的动力流可用的条件下并且当希望抽送蒸汽滤罐时，例如当滤罐饱和时，可以通过打开滤罐抽送阀65将存储在燃料蒸汽滤罐63中的蒸汽清除到进气歧管24中，这将在本文中详述。
[0030]虽然燃料蒸汽抽送系统71中示出单个滤罐63，但应该理解的是可以包括任何数量的滤罐。在一个示例中，滤罐抽送阀65可以是电磁阀，其中经由滤罐抽送螺线管的致动来执行该阀的打开或关闭。滤罐63还包括通气口 67，用于在存储或捕集来自燃料箱61的燃料蒸汽时将气体从滤罐63引出至大气。当经由通道84将所存储的燃料蒸汽清除到进气歧管24时，通气口 67也可以允许将新鲜空气吸入燃料蒸汽滤罐63中。虽然此示例示出通气口 67与新鲜的未加热空气连通，但是也可以使用各种修改方案。通气口 67可以包括滤罐通气阀69，以调整空气和蒸汽在滤罐63与大气之间的流动。如图所示，压力传感器49可以布置在滤罐63中以将关于滤罐中压力的信号提供给控制器50。在其他示例中，压力传感器49可以