用于汽车发动机的固定的双通道分配装置制造方法

用于汽车发动机的固定的双通道分配装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于在发动机中给送进入流体并调节流体的温度的装置，所述装置包括：给送本体，其中设置有第一循环通道和第二循环通道。第一可移动流给送瓣片(10)和第二可移动流给送瓣片(20)设置在所述循环通道中。所述分配本体还包括第一和第二管道，至少一个所述管道包括用于改变流体温度的器件，其特征在于，运动学系统成形为如果没有瓣片促动，则定位在闲置位置，冷通道的瓣片(10)则处于完全打开位置，热通道(4)的瓣片(20)则处于完全关闭位置。
【专利说明】用于汽车发动机的固定的双通道分配装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车领域，且更具体地是发动机供应设备的领域。

【背景技术】
[0002] 机动车辆热力发动机包括燃烧腔室，一般由多个汽缸形成，燃料和空气的混合物 在其中燃烧，以产生发动机的功。
[0003] 在一些已知的布置中流动的进入流体在两个导管之间被分开，所述流体包括发动 机的操作所需的空气。导管中的一个承载用于冷却该流体的装置，而另一导管不包括这样 的装置。这两个导管在发动机的入口处彼此相遇。控制装置可由此在流体引入到汽缸之前， 基于更多流体是经由穿过冷却器的通道（称为冷却通道）供应还是经由旁通冷却器的通道 (称为旁通通道或非冷却通道）供应而改变所述流体温度。从而，控制装置使得可以既管理 进入汽缸的流体的量又管理该流体的温度。
[0004] 在现有技术中，该控制装置首先实施为两个单个节流器的形式，该节流器接收来 自发动机控制器的信息，且通过控制位置的促动器或多或少地打开它们的瓣片。它们还具 有在特定命令时通过将它们的瓣片切换到堵住发动机的完全关闭位置而确保发动机停止 的功能。在它们的闲置位置，即，在控制单元失效的情况下或当没有接收到指令时被瓣片占 用的位置，所述瓣片在复位弹簧作用下自动地处于打开位置。这些装置具有以下缺点：它们 使用两个部件、它们需要两个具有相关连接件的控制系统，这明显增加了它们成本、它们使 确保两个节流器的同时动作的用量控制系统复杂。
[0005] 已经通过将两个瓣片和用于它们定位的控制组合在一个部件内的双节流器做出 第一改进。这样的装置在 申请人:的专利申请W0 2007 125205中被描述，其显示了双节流 器，其中该双节流器的机构被共用的马达促动。在该申请文件中，在正常操作中，瓣片中的 一个给送进入流体，第二瓣片保持关闭；在第二模式中，第一瓣片关闭，而第二瓣片保持完 全打开。
[0006] 因为这些装置提供控制流量和进入流体温度的多种可能性，重要的是通过选择一 构造将该设备并入在发动机的总进气控制系统中，在满足期望性能的需求的同时，该构造 确保在促动器马达失效的情况下进气系统的安全性。本发明由此提出应对该问题的各种技 术实施例。


【发明内容】

[0007] 为此，本发明涉及一种用于为内燃机供给进入流体的装置，所述装置包括：
[0008] -节流器，装备有节流器本体，在该本体中设置有用于循环所述进入流体的第一通 道和第二通道，在其中定位有第一和第二可移动密封瓣片，用于控制通过所述循环通道的 流，所述节流器还包括用于促动瓣片的马达和能够响应所述马达旋转而促动第一和/或第 二瓣片的运动学系统，
[0009] -冷却器，连接至节流器的循环通道的一个循环通道，该循环通道称为冷却通道。
[0010] 所述装置还构造为将节流器的另一循环通道（称为热通道）连接到热力发动机， 而不经过冷却器。
[0011] 根据本发明，运动学系统被设计为，在缺失促动器马达促动瓣片的情况下，确保所 述瓣片切换到闲置状态，冷通道的瓣片则处于完全打开位置，热通道的瓣片则处于完全关 闭位置。瓣片的这样的位置确保在促动器马达9失效的情况下，双节流器使得车辆的发动 机是安全的，特别是如果该失效在车辆该发动机的密集使用期间发生。
[0012] 根据所述装置的不同实施例，其可组合或单独地考虑：
[0013] -运动学系统设计为确保，从所述闲置位置开始并响应所述驱动马达沿第一方向 的旋转，冷通道关闭，同时热通道打开，由此提供"比例"控制，
[0014] -运动学系统设计为确保，响应所述驱动马达沿第一方向的继续旋转，热通道关 闭，同时冷通道保持关闭，由此提供对在热通道的温度的进入流体的控制，
[0015] -运动学系统设计为确保，从所述闲置位置开始并响应所述驱动马达沿与第一方 向相反的第二方向的旋转，冷通道关闭，同时热通道保持关闭，由此提供对在冷通道的温度 的进入流体的控制，
[0016] -运动学系统设计为在所述比例控制期间确保恒定的总体流，
[0017] -运动学系统设计为使两个瓣片的至少一个到根据两个位置的关闭位置，在所述 两个位置中，一个位置对应于所述瓣片相对于另一个位置的反向，
[0018] -促动器马达借助于驱动小齿轮驱动彼此啮合的两个齿轮，促动器马达的驱动小 齿轮与所述齿轮的一个啮合，至少一个第一齿轮承载驱动指，该驱动指设计为通过复位弹 簧驱动固定连接到所述瓣片的一个的轴的第一板旋转，
[0019] -所述第一板在其与对应的驱动指协作中包括死区，所述死区对应于被第二齿轮 驱动的瓣片的被促动器马达的促动，与第一齿轮相关联的瓣片保持固定不动，
[0020] -促动器马达驱动形成用于行星齿轮系的太阳轮和环形齿轮的两个齿轮，所述行 星系的部件的旋转被促动器马达促动的元件确保，且所述元件抵靠由所述节流器承载的单 个复位弹簧作用。
[0021] 本发明还涉及一种用于内燃机的空气进气模块，包括如前述权利要求中的任一项 所述的装置。

【专利附图】

【附图说明】
[0022] 在阅读以下参考示意性附图仅作为本发明的示例性非限制的多个实施例给出的 详细解释性描述时，将更好地理解本发明，且本发明的其他目的、细节、特征和优势将变得 更清楚。
[0023] 在这些图中：
[0024] 图1是用于涡轮增压发动机的高压供给的设置的示意图，
[0025] 图2是用于涡轮增压发动机的低压供给的设置的示意图，
[0026] 图3是根据本发明的用于涡轮增压发动机的供给回路的双节流器的前视图，
[0027] 图4是本发明的第一实施例中的操作的示意图，
[0028] 图5示出了在图4的实施例中的进入流体的温度和双节流器的横截面的演变，
[0029] 图6是本发明的第二实施例中的操作的示意图，
[0030] 图7示出了在图6的实施例中的进入流体的温度和双节流器的横截面的演变，
[0031] 图8是本发明的第三实施例中的操作的示意图，
[0032] 图9示出了在图8的实施例中的进入流体的温度和双节流器的横截面的演变，
[0033] 图10是根据第一实施例的双节流器的实施例的分解图，
[0034] 图11是形成根据第一实施例的双节流器的元件的定位的线性展示的示意图，其 瓣片处于闲置位置且能够根据图4的策略运行，
[0035] 图12是形成根据第二实施例的双节流器的元件的定位的线性展示的示意图，其 瓣片处于闲置位置且能够根据图6的策略运行，
[0036] 图13是根据第三实施例的双节流器的瓣片和所述瓣片的控制装置的透视图，
[0037] 图14、15和16是图13的控制装置的三个元件的透视图，更具体地分别是上板、下 板和驱动齿轮的透视图，
[0038] 图17是形成根据第三实施例的双节流器的元件的定位的线性展示的示意图，其 瓣片处于闲置位置且能够根据图8的策略运行，
[0039] 图18是形成根据第三实施例变体设置的双节流器的元件的示意性透视图，和
[0040] 图19是形成根据第三实施例变体的双节流器的元件的定位的线性展示的示意 图，其瓣片处于闲置位置且还能够根据图8的策略运行。

【具体实施方式】
[0041] 参考图1，可以看见用于将空气供给到机动车辆的涡轮增压内燃机的汽缸100的 回路。从外界吸入的空气通入到空气过滤器101中，然后被涡轮压缩机的压缩机102压缩， 该涡轮压缩机将空气发送到形成本发明主题的双节流器中。双节流器的本体1具有入口 通道2以及两个出口通道3和4,来自压缩机的空气经由该入口通道2通过。所述节流器 从控制器1〇3(称为电子控制单元（ECU))接收用于控制在这两个通道之间的空气的命令。 这些命令以瓣片移位的形式执行，瓣片在并入在双节流器的本体中的电促动器马达（未示 出）和适当运动学系统的作用下或多或少关闭通道3和4。热交换器或冷却器5安装在这 些通道的一个通道上，该通道称为冷却通道3,而另一通道，称为旁通通道或非冷却通道4， 直接连接到发动机的进入管道。通过改变在进气管道上游彼此相遇的两个通道之间的空气 分配，由此可以调节发动机进口处的温度。
[0042] 在发动机汽缸出口处，燃烧气体朝向排气回路引导，并通入到涡轮压缩机的涡轮 104,该涡轮压缩机移除所述气体的残余能量的一些，以促动相应的压缩机102。通常，这些 排气然后在从车辆排出之前通过颗粒过滤器和/或催化转化器105。
[0043] 在高压设置的情况下，如图1所示，一部分排气被经由布置在涡轮104上游的高压 阀106再循环到两个出口通道3和4的结合处下游的进气回路中。
[0044] 在低压设置的情况下，如图2所示，使用了与高压设置相同的元件，但是排气的再 循环部分在涡轮104下游被移除，并经由在涡轮压缩机的压缩机102上游的低压阀107被 重新注入。在进气回路中循环的流体则不仅由空气形成，而是由空气和排气的混合物形成。 但是，双节流器的操作在两个设置中保持相同。
[0045] 现参考图3,可以看到双节流器的本体1，以及入口通道2和两个出口通道3和4。 第一出口通道3意图连接到冷却器5,而第二通道4意图绕过该冷却器以与进入管道直接相 遇。两个通道3和4的每个经由绕轴可移动的瓣片控制，该轴安装在用于第一通道的轴支 撑件7和用于第二通道的轴支撑件8上。对每个通道的控制经由瓣片旋转而执行，该瓣片 或多或少地阻挡通过对应通道的空气流或气体流。本体1还包括用于电马达的支撑件6,该 电马达用于促动两个瓣片，这些瓣片经由适当的运动学系统连接。电促动器马达9从ECU 103接收指令，以便将瓣片布置在期望的位置。
[0046] 现参考图4和5,可见在第一实施例中，在来自双节流器的促动器马达的命令以及 两个瓣片10和10的驱动运动学系统的作用下，两个瓣片的定位的相对演变。横坐标对应 于促动器马达从其中性位置到其完全偏转的行程，而原点位置对应于瓣片的闲置位置。关 于该闲置位置，促动器马达在此能够通过使瓣片沿仅一个方向旋转通过所有期望位置而驱 动运动学系统的齿轮旋转2α，并通过沿相反方向旋转而回到闲置位置。在该闲置位置，第 一通道3的瓣片10打开，而第二通道4的瓣片关闭。
[0047] 齿轮旋转角度α (由图中分支Α表示）同时驱动第一通道的瓣片10的关闭和第 二通道的瓣片20的打开。继续旋转角度α (通过分支B1表示）驱动第二通道的瓣片20 的关闭，同时第一通道的瓣片10保持关闭。图5 -方面描述这些运动对节流器用于进入流 体在两个通道中通过的有效区域的影响，且因此对被控制流的影响，另一方面描述这些运 动对流体在两个通道汇合处下游进入汽缸时流体温度的影响。该图对应于第一通道是冷却 通道3,第二通道是非冷却通道4的构造。
[0048] 分支Α1对应于在不控制流体体积的情况下对流体温度的调节。尽管是非强制性 的，用于打开和关闭两个瓣片的运动学系统再次示出为彼此互相补偿，这使得可以对于分 支Α1的所有位置获得恒定的输出流。分支Β1对应于仅在第二通道上的流的控制，且因此 对应于在非冷却温度的流体的流控制，其使得可以精确地改变进入发动机的空气的量。
[0049] 同样，图6和7示出了根据第二实施例的在来自促动双节流器的马达的命令和驱 动两个瓣片10和20的运动学系统的作用下，两个瓣片的定位的相对演变。如上所述，横 坐标对应于促动器马达的行程，其在此是从其中性位置沿一个方向或另一方向的演变。如 上所述，原点位置对应于闲置位置，即，在缺失由促动器马达进行的驱动的情况下由瓣片10 和20占据的位置。与该闲置位置相比，促动器马达能够驱动齿轮进行负旋转-α或正旋 转α。再次，在该闲置位置，第一通道3的瓣片10打开，而第二通道4的瓣片关闭。
[0050] 由图中分支Α2表示的齿轮进行的角度为-α的旋转驱动第一通道的瓣片10的关 闭和同时第二通道的瓣片20的打开。进行通过分支Β2表示的角度为+α的旋转驱动第一 通道的瓣片10的关闭，第二通道的瓣片20保持关闭。
[0051] 关于图7,如上所述，该图描述了这些运动对节流器用于进入流体在两个通道中通 过的有效区域的影响，另一方面描述了这些运动对流体在两个通道汇合处下游进入汽缸时 流体温度的影响。分支Α2对应于在不控制流体的体积的情况下对流体的温度的调节，用于 打开和关闭两个瓣片的运动学系统在此示出为彼此相互补偿。分支Β2对应于在仅第一通 道上的流的控制，且因此对应于在冷却温度的流体流的控制。
[0052] 现参考图8和9,可以看见第三实施例的两个瓣片的定位的相对演变。
[0053] 在该实施例中，促动器马达能够相对于瓣片的闲置位置沿一个方向驱动齿轮旋 转-α，并沿另一方向旋转2α。如在两个之前情况中所述的，在该闲置位置中，第一通道 3的瓣片10打开，而第二通道4的瓣片关闭。
[0054] 在图中由分支A3表示的齿轮进行的角度为-α的旋转驱动第一通道的瓣片的关 闭，而第二通道的瓣片保持关闭。相比之下，由分支Β3表示的齿轮进行的角度为+α的正 旋转驱动第一通道的瓣片关闭，同时第二通道的瓣片的打开。最后，通过分支C3表示的进 行第二角度α的继续旋转驱动第二通道的瓣片20的关闭，同时第一通道的瓣片保持关闭。 可以看到，分支Β3和C3与第一实施例的分支Α1和Β1相同。
[0055] 如上所述，图9 一方面描述了这些运动对节流器用于进入流体在两个通道中通过 的有效区域的影响，且因此对被控制流的影响，另一方面描述了这些运动对流体在两个通 道汇合处下游进入汽缸时流体温度的影响。可以看到，分支A3对应于通过仅第一通道3的 流体的控制。通过将该通道选择为冷通道，所获得的温度保持恒定且等于在冷却器的出口 处获得的温度，因为所有流体经由该冷却通道通过。分支Β3对应于在不控制流体的体积的 情况下对流体温度的调节。最后，分支C3对应于在仅第二通道上的流的控制，且因此对应 于在非冷却温度的流体的流的控制。
[0056] 图10示出了第一实施例的双节流器的分解图，形成其的元件被其盖lb被包封在 本体1中。
[0057] 电马达9通过其枢转轴19促动中间齿轮32,该中间齿轮与属于第二通道4的第二 齿轮24协作，该第二齿轮又与属于第一通道3的第一齿轮14协作。这些第一和第二齿轮 在双节流器的运动学中形成直接或间接地促动两个通道的第一和第二瓣片的元件。
[0058] 用于控制第一通道3的装置包括第一瓣片10,其可绕其轴11旋转，该轴下端部意 图在节流器的本体1的轴支撑件7中转动。上端部承载第一同轴上板12,该上端部牢固地 固定至上板，使得该上板的旋转触发瓣片10的相同幅度的旋转。轴11经由轴承142额外 地支撑第一齿轮14,其绕该轴自由旋转，且作用在第一板12上，以便根据以下解释的原理 转动第一瓣片10。
[0059] 齿轮14具有盘的形式，该盘在其外部面141的圆周的大部分上具有齿，以便能够 被第二齿轮24的对应的圆周以旋转的方式驱动。在其中心处，其包括轴向地延伸的柱形管 142,其形成用于控制第一通道的流的第一瓣片的轴11的轴承。最后，在其周边处，齿轮包 括驱动指143,其轴向地延伸并与设置在第一板12的周边上的第一止档件123协作。为了 驱动第一瓣片10和还有助于其复位并将瓣片定位在其完全打开的闲置位置，第一弹簧15 定位在第一齿轮14和第一板12之间。所述弹簧的端部被插入到在两个上述部件周边上形 成的沟槽中，以便确保第一板12沿所述闲置位置的方向旋转复位。第一瓣片的固定止档件 146还形成在双节流器的本体1上，以便通过该第一固定止档件与定位在板周边上的突出 部124协作而限制第一板12的旋转。第一板12还具有死区126,其由于驱动指143的旋转 允许第一弹簧15的压缩，由于第一板12的突出部124与第一通道的固定止档件146接触， 第一板固定不动。
[0060] 第二复位弹簧16被平行地定位在第一齿轮14和固定的弹簧止档件18之间（在 图11中可见），该固定的弹簧止档件也定位在双节流器的本体1上，以便迫使第一齿轮14 朝向第一瓣片10完全打开的闲置位置复位。如上所述，根据本发明，该完全打开的闲置位 置使得可以通过在失效情况下将冷却的进入流体送到汽缸中而确保车辆发动机的安全，特 别是在促动马达的失效对应于机动车辆的密集使用情况时。
[0061] 类似地，用于控制第二通道4 (示出为非冷却通道的形式）的装置包括可绕其轴21 旋转的第二瓣片20,该轴下端部意图在双节流器的本体1的轴支撑件8中旋转。上端部承 载第二齿轮24,该上端部牢固地固定至该齿轮，使得该第二齿轮的旋转触发瓣片20的相同 幅度的旋转。促动器马达9的以使得第二齿轮24在中间齿轮32动作下实现半圈转动的幅 度的旋转驱动第二瓣片20的打开、然后是重新关闭，瓣片的复位和与进入流体相反的其面 改变到完全关闭位置。定位在节流器的本体上的固定止档件（未示出）可被添加，以在期 望密封该通道时，限制第二齿轮的旋转超过完全关闭位置，并防止第二瓣片超过这些位置 然后导致第二通道上的泄漏。用于控制第二通道的装置通过用于测量第二齿轮和第二瓣片 20的角位置的装置23完成。这样的装置传统地通过与霍尔效应传感器类型的磁传感器相 关的磁体形成。该传感器测量的信息被传送到ECU控制器103,其在给予促动器马达9的指 令中考虑该信息。
[0062] 现参考图11，被设置以产生第一实施例的图4和5的图表的运动学系统在另外的 图示中示出。该图描述元件在闲置位置中的位置，即，在分支A1的左手端。各个元件在分 支A1上的位置对应于称为进入流体的"比例控制"的控制；该分支A1的所有点实际上对应 于通入到两个通道中的流体的可变比例的控制。在该图中，瓣片的位置由"0"表示打开，由 "F"表示关闭。
[0063] 在从闲置位置到由于促动器马达从0°旋转至α而导致的两个分支A1和B1相遇 点的变化期间，第一齿轮14的指143转动角度α，这允许第一板12在第一弹簧15的作用 下转动相同角度，且因此允许瓣片10逐渐关闭。第一弹簧15没有压缩且保持在预应力位 置。同时，联接至第一齿轮14的第二齿轮24转动相同角度并打开第二瓣片20。第二弹簧 16通过储存能量而被逐渐压缩，以便能够将两个齿轮和两个瓣片朝向闲置位置复位。在分 支Α1结束时，第一瓣片10完全关闭，且第二瓣片20完全打开。如上指出的，两个瓣片的运 动学系统先验地设计为，对于分支Α1的所有点保持两个通道3和4中恒定的流。
[0064] 分支Β1 (在其路线上，促动器马达9的位置从α到2 α )对应于第二通道4的第 二瓣片20的逐渐关闭，第一通道的瓣片保持关闭。该分支对应于经由旋转第二齿轮24进 入流体仅在第二通道4上的控制，第一通道3保持被第一瓣片10密封。第一齿轮14还转 动，但是，第一板12不再转动，因为其被第一通道的固定止档件146阻挡。第一弹簧15在 该分支上由于第一齿轮14的旋转而被压缩，而第一板12不再转动。第二弹簧16继续其压 缩，这是由于其一个端部连接到两个齿轮相对于本体的旋转并且其另一端部被固定的弹簧 止档件18保持不动。当促动器马达9回到其中性位置时，或在由于瓣片的控制缺失导致的 失效的情况下，被这两个弹簧储存的能量将允许两个瓣片朝向闲置位置转动。另外，第二通 道4被第二瓣片20的关闭通过该第二瓣片旋转角度2 α (接近180° )执行，这意味着第二 瓣片本身已经从其闲置位置回到其在分支Β1结束时的位置。
[0065] 应注意到，本发明第一实施例的双节流器的运动学使得，通过单个促动器马达沿 仅一个方向的逐渐旋转，可以通过选择两个通道之间的分配而在两个通道（分支Α1)上同 时控制进入流体，或将其仅在单个通道（分支Β1)上控制。双节流器使得可以在分支Β1上 控制以恒定温度（在此为非冷却流体的温度）发送到汽缸的进入流体。在根据第一实施例 的节流器中，电马达产生旋转转矩，其仅沿一个方向动作，从而到达期望位置。复位到其初 始位置的阶段被执行而没有另外的转矩，其使得可以克服摩擦阻力。各种运动学元件在复 位弹簧15和16的作用下复位到它们的初始位置。
[0066] 现参考图12,被设置以产生第二实施例的图6和7的图表的运动学系统被不出。 图12描述元件在闲置位置中的位置，S卩，在两个分支A2和B2相遇点处。各个元件在分支 A2上的位置对应于称为进入流体的"比例控制"的控制的位置，也就是说恒定总体流的输 送。
[0067] 由于促动器马达9从0°旋转到-α产生的从闲置位置到分支A2的端部位置的改 变期间，第二齿轮24的指243转动角度-α，这驱动第二瓣片20的逐渐打开。同时，联接至 第二齿轮24的第一齿轮14转动相同角度-α，并且第一瓣片10关闭。弹簧15通过储存的 能量被逐渐压缩，以便能够将两个齿轮和两个瓣片朝向它们的闲置位置复位。在分支Α2结 束时，第一瓣片10完全关闭，且第二瓣片20完全打开。
[0068] 分支Β2(在其路线上，促动器马达9从0°到+α)对应于第一瓣片10的逐渐关 闭，第二瓣片30保持关闭。该分支对应于经由旋转第一齿轮14进入流体仅在第一通道3 上的控制，第二通道4保持被第二瓣片20密封。第二齿轮24转动，驱动第一齿轮14、第一 瓣片10和第一瓣片的板23,但第二通道的板22没有转动，因为其保持阻挡第二通道146的 固定止档件。第一弹簧15在该分支上由于第二齿轮24的旋转而被压缩，而相应板22没有 转动。当促动器马达9回到其中性位置时，或在由于瓣片的控制缺失导致的失效的情况下， 弹簧15被压缩，且被储存的能量将允许两个瓣片朝向闲置位置复位。需再次指出，第一通 道3的关闭是由于第一瓣片10的大小为2 α (接近180° )的旋转导致的，这意味着该第一 瓣片本身已经在两个分支Α2和Β2的端部位置之间返回。
[0069] 图13示出用于本发明的第二和第三变体中的双节流器的瓣片10和其控制装置， 这些部件意图用于第二变体中的非冷却通道4和用于第三变体中的冷却通道3。瓣片10安 装在其轴11上，其下端意图在节流器的轴支撑件7中转动。瓣片由此能够相对于本体1旋 转。上端部承载第一上板12,该上端部牢固地固定至该第一上板，从而该第一上板的旋转 触发瓣片10的相同幅度的旋转。可绕轴自由转动且因此没有被上板12的旋转驱动的下板 13也安装在轴11上。最后，轴11具有齿轮14,其绕所述轴自由旋转，所述齿轮使得可以根 据将在以下解释的原理驱动两个板的一个或另一个或二者。齿轮14沿一个方向或另一方 向通过小齿轮驱动，该小齿轮安装在被ECU 103控制的电马达的输出轴上。该齿轮是促动 两个板且最终定位瓣片10的元件。
[0070] 第一旋转复位弹簧15定位在第一上板12和第二下板13之间，且意图沿相反方向 上转动板。为此，每个板包括沟槽，分别标记为121和131，该沟槽形成座，复位弹簧15的对 应端部置于其中，且传递由弹簧施加的力至对应的板。
[0071] 现将参考图13至15描述上板12和下板13。上板12具有榫眼类型的槽122,由 轴11承载的榫插入到其中以便将板固定至该轴，下板13包括管状支承部132,轴11可在 其中自由转动。由此，同时确保上板12固定至轴和下板13相对于该轴的自由旋转。所述 两个板的每个还包括两个径向延伸的突出部，以分别同时形成短上止档件123、短下止档件 133和长上止档件124、长下止档件134,它们意图形成对这些板相对于围绕部件旋转的限 制。长止档件124和134意图通过与定位在该本体上的固定止档件协作而限制相对于双节 流器的本体1的旋转，而短止档件提供支撑，用于通过齿轮14驱动板和/或压缩弹簧15。 所述止档件（长和短）的角位置被限定，以便将瓣片的位置适应于发动机的相关操作。
[0072] 参考图16,齿轮14具有盘的形式，该盘在其外部面141的圆周的大部分上具有齿， 以便能够被用于促动双节流器1的马达的小齿轮驱动旋转。在其中心处，齿轮包括轴向地 延伸的柱形管142,其形成用于控制经由相关通道的流的瓣片的轴11的轴承。最后，在齿轮 的周边上包括驱动指143,驱动指轴向地延伸且意图与第一通道的两个板12和13的短上止 档件123和短下止档件133协作。齿轮距轴11的径向距离由此与两个板的短止档件的径 向距离大体相等，以确保这两个板的驱动。相反，该距离小于长止档件之间的距离，以便能 够在所述止档件前方在相应角扇区中通过，且由此允许齿轮继续旋转，而不干扰意图用于 板的长止档件的固定止档件。
[0073] 对应于非冷却通道4的第二通道包括控制装置，该控制装置类似于对第一通道3 所描述和如图13所示的控制装置，不同之处在于，其包括仅一个上板，称为第二上板22,没 有包括下板。第二齿轮24的指243 (所述指类似于第一齿轮14的指143)则仅与第二上板 22的短上止档件协作，其类似于第一通道的短上止挡件123。在该构造中，第二通道的复位 弹簧25在其端部处一方面经由第二上板上定位的沟槽承载、另一方面经由定位在双节流 器的本体上的固定止档件承载。
[0074] 在该第三实施例的描述中，促动器马达的小齿轮与两个齿轮中的一个直接啮合， 第二个与第一个啮合且由此沿相反方向旋转。该实施例可还通过小齿轮被实施，该小齿轮 与两个齿轮啮合，其然后沿相同方向旋转，第二瓣片的驱动运动学系统因此被适应。同样， 清楚的是，第一通道可选择为非冷却通道，其则包括两个板，第二通道由此是冷却通道，其 则可仅包括单个板。
[0075] 现参考图17,被设置以产生第三实施例的图8和9的图表的运动学系统在另外的 图示中示出。该运动学器件在此示出为处于闲置位置，即在缺乏或缺失由促动器马达的驱 动的情况下，由第一通道3的上板12和下板13以及第二通道4的上板22占据的位置。该 位置还对应于分支A3和B3的相遇点，其在原点上示出。在图中，板12、13和22通过矩形 示出，对应于板的定位的瓣片状态用"0"表示打开，用"F"表示关闭。再次，在该闲置位置， 第一通道的瓣片10打开，而第二通道4的瓣片关闭。
[0076] 各个元件在分支A3或C3上的位置对应于对通入到两个通道中的一个的流体以可 变比例的控制，而分支B3对应于进入流体的比例控制。图17还通过箭头示出响应被促动 器马达9移动的这些元件可能执行的运动。
[0077] 分支A3 (促动器马达从0°到-α )存在于第一通道3的瓣片10从其闲置位置（对 应于全开位置）的逐渐关闭。第一齿轮14的指143通过压缩第一弹簧15驱动第一通道的 上板12。下板13通过节流器本体的下固定止档件135保持在位，防止所述下板的旋转，并 允许第一弹簧15的压缩。第二通道在该分支A3期间没有被影响，第二弹簧25处于其预应 力位置，且在所述第二弹簧25的作用下，第二上板22处于其闲置位置，压靠第二固定止档 件 225。
[0078] 在分支Β3(促动器马达从0°到α且对应于进入流体的比例控制）上，第一齿轮 14的指143推动下板13并逐渐关闭第一瓣片10。其没有压缩保持在预应力位置中的第一 弹簧15,而第一上板12没有与上固定止档件125接触并驱动第一上板12。同时，通过推动 第二上板22以及然后推动第二瓣片20,第二指243逐渐打开第二通道4。第二弹簧25被 逐渐压缩，不像以预应力状态保持在分支Β3的整个长度上的第一弹簧。在分支Β3结束时， 第一瓣片10完全关闭，且第二瓣片20完全打开。
[0079] 最后，在分支C3(促动器马达从α到2α，并对应于在仅第二通道4上的控制）上， 第二上板22在第二弹簧25的动作下移位。第二齿轮24的指243驱动第二上板的短止档 件223,且然后驱动第二通道的瓣片，该瓣片逐渐关闭。同时，第一上板12保持邻接抵靠第 一固定止档件125,且第一弹簧15的压缩由于第一下板13被第一指143驱动旋转而增加， 而第一上板12被止档。两个弹簧15、25的压缩被添加到一起。
[0080] 现参考图18至19,将描述第三实施例的变体，其特征在于，存在单个弹簧和基于 两个齿轮的行星齿轮系。在该实施例中，促动器马达没有直接驱动齿轮，而是经由促动器30 动作，其旋转与齿轮啮合的行星小齿轮，也就是说，沿与之前方向相反的方向上旋转两个通 道的一个的齿轮。另外，瓣片被驱动--对于第一通道，经由行星支架轴，对于第二通道，直 接通过直接作用在促动器上的齿轮。具有与第一实施例相同功能的第三实施例的元件具有 相同附图标记，且不再描述。
[0081] 图18是装置的示意性透视图，而图19是相同装置的平面图。在图19中，装置在 闲置位置示出，即，第一通道的瓣片10打开，第二通道的瓣片关闭的位置。定位由此类似于 第一变体中的图11的定位，也就是说类似于分支A3和Β3之间的过渡。
[0082] 第一齿轮14用作行星齿轮系的环齿轮，而第二齿轮24用作该系的太阳齿轮。旋 转连接至行星支架34的行星齿轮33被容纳在这两个齿轮之间，且确保其组合的驱动。由 促动器马达（未示出）促动的驱动器30可绕行星齿轮系的轴旋转，且具有凸耳31，用于首 先驱动在第二齿轮的指243以及其次由行星轮支架34承载的第三指343。凸耳通过实线和 虚线在图18中示出，在位置Α和Β中，其分别接合第二齿轮的指243和行星支架的指343。 复位弹簧35倾向于将行星支架34的指343从第一齿轮的指143推离，并将行星保持件返 回到其"闲置"位置。
[0083] 最后，双节流器的本体1包括一定数量的在以下描述的固定止档件，齿轮的指和 行星轮支架的指压靠该止档件，以便操作行星齿轮系并允许其元件的两个转动而第三个停 止。
[0084] 在对应于分支A3结束和两个瓣片的关闭位置的位置-α，促动器30处于完全缩回 位置，其与第一通道3的瓣片10的完全关闭位置相关联。同时，第二齿轮24在第二通道4 的瓣片也关闭的位置；该位置通过抵靠形成在双节流器本体1上的第二通道的第一固定止 档件246上而被限定。沿着分支A3的整个长度，第二齿轮24的指243保持与第二通道246 的该第一固定止档件接触，并且第二瓣片20因此保持关闭。作为对比，第一通道的瓣片10 跟随行星支架34的运动，并通过从位置0°至-α沿该分支A3逐渐关闭，由此确保在仅第 一通道3上的控制。对于定位为行星齿轮系的环齿轮的第一齿轮14,其被行星轮支架34的 齿轮33驱动旋转，因为行星齿轮24被第二通道的第一固定止档件246阻挡。沿分支A3的 整个长度没有停止。作为对比，弹簧35经历第一压缩，这是由于行星支架34转动得没有行 星齿轮系的环齿轮14快；该压缩确保当驱动器30松弛或其复位到位置0°时，行星支架34 回到闲置位置的可能性。
[0085] 在对应于促动器旋转到0°且如图19所示的闲置位置，第二指243仍抵靠其第一 固定止档件246停止，如之前所述，而促动器30的凸耳31与该第二指243接触。第三指 343还与凸耳31接触，在复位弹簧35的动作下回到该位置。促动器30的位置对应于行星 轮支架34的第一通道3的瓣片10打开的位置。第二通道4仍在关闭位置，第一齿轮的指 143邻接抵靠其固定止档件146。
[0086] 沿分支B3的整个长度，即在促动器马达从0°旋转到α期间，第一齿轮的指143 保持邻接抵靠其固定止档件146。促动器30的延伸部推动第二齿轮24,由此打开第二通 道；同时，在作为太阳轮作用的第二齿轮的动作下，行星轮支架34被驱动旋转，这确保第一 通道的瓣片10的关闭。由此，获得两个通道上的进入流体流的期望比例控制和恒定性。在 分支Β3结束时，在复位弹簧35的作用下，促动器30充分移位，从而行星轮支架34抵靠行 星轮支架的固定止档件346,这对应于第一通道3的完全关闭位置。第二齿轮24处于其第 二通道的第一止档件246和第二通道的第二止档件247之间的中间位置，如下所述，这对应 于第二瓣片20的完全打开位置。
[0087] 因为促动器马达从α旋转到2α，分支C3对应于促动器30的甚至更大延伸。行 星支架34保持被其固定止档件346阻挡，且行星齿轮系产生两个齿轮的同时旋转。促动器 30通过其凸耳31将第二齿轮24完全复位，并逐渐关闭第二通道4的瓣片，而第一通道3保 持关闭，由此确保在仅第二通道上的进入流体的控制。该进程持续，直到第二指243与第二 通道的形成在双节流器的本体1中的第二止档件247相遇。该第二止档件的位置对应于第 二瓣片20的完全关闭位置，由此使得可以超过该完全关闭位置。关于第一齿轮14,其被行 星齿轮系旋转，并压缩复位弹簧35,以便当促动器器30再次缩回时，允许第二齿轮24在分 支C3上复位。
[0088] 最后，该第二变体重现与如图8和9所示的第一变体的用于打开和关闭两个通道 3和4的瓣片相同的模式。
[0089] 在所有所述实施例中，本发明特征在于，在闲置位置中，运动学系统将第一通道3 的瓣片10布置在完全打开位置中，将第二通道4的瓣片20布置在完全关闭位置中。
[0090] 在闲置位置中由两个瓣片的每个占据的位置使得可以通过在失效情况下送冷却 的进入流体到汽缸（第一通道打开）中和仅冷却的流体（第二通道关闭）确保车辆发动机 的安全性。瓣片的这样的位置确保，车辆的发动机由于双节流器而是安全的，甚至在促动器 马达9的该失效在车辆该发动机的密集使用期间发生。
[0091] 还应指出，节流器从如上所述已知为设置在冷却器上游且具有一个入口和两个出 口。在变体中，其当然可以设置在下游。那样则具有两个入口和一个出口，出口与发动机的 进入管道连通。
[0092] 根据本发明的装置可包括至少一个位置传感器，其构造为测量瓣片的孔径角。特 别地，传感器可构造为测量经历进入流体的控制的通道的瓣片的位置。例如，在第一实施例 中，位置传感器可构造为测量第二通道4的第二瓣片20的位置。在第二实施例中，位置传 感器可构造为测量第一通道3上的第一瓣片10的位置。在第三实施例中，位置传感器可构 造为测量第一通道3和第二通道4上的第一瓣片10和第二瓣片20的位置。
【权利要求】
1. 一种用于为内燃机供给进入流体的装置，所述装置包括： -节流器，装备有节流器本体（1)，在该本体中设置有用于循环所述进入流体的第一通 道（3)和第二通道（4)，在其中定位有用于控制通过所述循环通道的流的第一可移动密封 瓣片（10)和第二可移动密封瓣片（20)，所述节流器还包括用于促动所述瓣片的马达（9)和 能够响应所述马达旋转而促动第一和/或第二瓣片的运动学系统， -冷却器，连接至节流器的循环通道的一个循环通道，该循环通道称为冷却通道， 所述装置构造为将节流器的称为热通道的另一循环通道连接到热力发动机而不用通 过冷却器，其特征在于，所述运动学系统被设计为，在缺失由促动器马达（9)促动瓣片的情 况下，确保所述瓣片切换到闲置状态，冷通道（3)的瓣片（10)则处于完全打开位置，热通道 (4)的瓣片（20)则处于完全关闭位置。
2. 如权利要求1所述的装置，其中，所述运动学系统设计为确保，从所述闲置位置开始 并响应所述驱动马达（9)沿第一方向的旋转，冷通道（3)关闭，同时热通道（4)打开，由此 提供"比例"控制。
3. 如权利要求2所述的装置，其中，运动学系统设计为确保，响应所述驱动马达（9)沿 第一方向的继续旋转，热通道（4)关闭，同时冷通道（3)保持关闭，由此提供进入流体在热 通道的温度的控制。
4. 如前述权利要求2或3中的一项所述的装置，其中，运动学系统设计为确保，从所述 闲置位置开始并响应所述驱动马达（9)沿与第一方向相反的第二方向的旋转，冷通道（3) 关闭，同时热通道（4)保持关闭，由此提供进入流体在冷通道的温度的控制。
5. 如权利要求2至4中的一项所述的装置，其中，运动学系统设计为，在所述比例控制 期间确保恒定的总流。
6. 如权利要求1至5中的一项所述的装置，其中，运动学系统设计为将两个瓣片的至少 一个带入到根据两个位置的关闭位置，在两个位置中，一个对应于所述瓣片相对于另一个 的反向。
7. 如权利要求1至6中的一项所述的装置，其中，促动器马达通过驱动小齿轮驱动彼此 啮合的两个齿轮（14、24)，促动器马达的驱动小齿轮与所述齿轮中的一个啮合，至少一个第 一齿轮（14、24)承载驱动指（143、243)，该驱动指设计为通过复位弹簧（15)驱动固定地连 接到所述瓣片（10、20)中的一个的轴的第一板（12、22)旋转。
8. 如权利要求7所述的装置，其中，所述第一板（12)在其与对应的驱动指（143)的协 作中包括死区（126)，所述死区对应于被第二齿轮驱动的瓣片（20)的促动器马达（9)的促 动，与第一齿轮相关联的瓣片（10)保持固定不动。
9. 如权利要求1至6中的一项所述的装置，其中，促动器马达驱动形成用于行星齿轮系 的太阳轮和环形齿轮的两个齿轮（14、24)，所述行星齿轮系的部件的旋转被促动器马达促 动的元件（30)确保，且所述元件抵靠由所述节流器承载的单个复位弹簧（35)作用。
10. -种用于内燃机的空气进气模块，包括如前述权利要求中的任一项所述的装置。
【文档编号】F02B29/04GK104126062SQ201280070310
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2012年12月17日 优先权日:2011年12月21日
【发明者】M.拉勒曼特, F.吉拉顿, P.勒布拉索尔 申请人:法雷奥电机控制系统公司