使用包括可滑动节流阀的节气门体产生真空的方法和系统与流程

文档序号:11247646阅读:501来源:国知局
使用包括可滑动节流阀的节气门体产生真空的方法和系统与流程

相关申请的交叉引用

本申请是于2015年11月18日提交的名称为“使用包括可滑动节流阀的节气门体产生真空的方法和系统(methodandsystemforvacuumgenerationusingathrottlebodycomprisingaslidablethrottlevalve)”的美国专利申请no.14/945,254的部分继续申请,其全部内容以引用方式并入本文,用于所有目的。

本申请涉及经由节流阀在进气装置中产生真空。



背景技术:

车辆系统可包括使用真空致动的各种真空消耗装置。这些装置可包括,例如制动助力器和清洗罐。这些装置使用的真空可由专用真空泵提供。在其他实施例中,一个或多个抽气器(替代地被称为喷射器、文丘里泵、喷射泵和排泄器)可耦接在发动机系统中,该发动机系统可利用发动机气流,并且使用其产生真空。

在bergbauer等人在us8,261,716中所示的另一个示例实施例中,控制镗孔位于进气装置的壁中,使得当节流阀处于空闲位置时,在节气门的周边处产生的真空用于真空消耗装置。在其中,节流阀在空闲位置的定位在节流阀的周边处提供收缩部。通过收缩部的增加的进气空气流导致产生部分真空的文丘里效应。控制镗孔被设置成以便利用用于真空消耗装置的部分真空。

然而,如本文的发明人所认识到的,在上述方法中,节气门的真空产生潜能可受到限制。例如,如在us8,261,716中所示,真空消耗装置利用在进气装置中的一个位置处的单个控制镗孔,即使真空可在节气门的整个周边处产生。为使用在节气门的整个周边处产生的真空,在进气通道中可需要更多的控制镗孔。然而,制造这些控制镗孔可导致进气通道的设计的显著修改,这会增加相关费用。

在使用一个或多个抽气器以产生真空的方法中,由于形成抽气器的各个零件包括喷嘴、混合和扩散节段以及止回阀,所以可产生附加的费用。进一步地,在空闲或低负载条件下,可难以控制进入进气歧管的总空气流率,因为流率是来自节气门的泄漏流和来自抽气器的气流的组合。通常,抽气器切断阀(asov)可与抽气器一起被包括,以控制气流,但是增加了成本。进一步地,在进气装置中安装抽气器能够导致对空间可用性以及包装问题的限制。

由此,解决上述问题的一些方法包括,在中空进气节流阀的圆周周围提供多个穿孔。可将节流阀调整到更闭合的位置,以经由经过节流阀的圆周上的穿孔的进气气流产生真空。然后,将所产生的真空施加到经由中空轴流体地耦接到节流阀的真空消耗装置。

另外,本文的发明人已经确定上述方法的潜在问题。作为示例,节气门的真空产生潜能受到限制。作为示例,由于节流阀的宽度,穿孔的尺寸可受到限制,并且因此节气门的真空产生潜能受到限制。因此,为增加在节气门的周边处产生的真空,可需要增加穿孔的尺寸。但是,增加穿孔的尺寸可导致尺寸的增加和节气门的增加,这可导致对进气通道的设计的显著修改,而这会增加相关费用。



技术实现要素:

本文的发明人已经确定至少部分地解决上述问题的方法。在一个示例方法中,耦接在发动机进气装置的进气管道中的节气门可包括:节气门体;包括在节气门体内的可滑动节流阀,节流阀包括将真空消耗装置耦接到节气门体的内部的中空通道;以及耦接在节气门体内的向内突出的凸缘。作为示例,节气门可相对于凸缘沿节气门体的纵向轴线在打开的第一位置和闭合的第二位置之间移动。节气门体中的在节流阀和凸缘之间形成的开口可随着节流阀远离闭合的第二位置朝向打开的第一位置的偏转的增大而增大。进一步地,节流阀可包括通过中空通道在节流阀的顶点处形成的孔。可在节流阀的顶点处产生文丘里效应,并且文丘里效应的大小可随着节流阀和凸缘之间的距离的减小而增加。以这种方式,通过将节流阀移动到更接近凸缘的更闭合的位置,可在节流阀的顶点处产生真空,并且所产生的真空用于从真空消耗装置抽吸空气。以这种方式,抽气器功能可被集成到节气门中。

作为另一个示例,系统可包括:包括进气管道的发动机;包括在发动机进气装置中的节气门体,节气门体包括节流阀和耦接在节气门体内的向内突出的流动阻塞件,节流阀可沿实质上平行于节气门体中的进气气流的方向的轴线在打开的第一位置和闭合的第二位置之间滑动,节流阀包括将真空消耗装置流体地耦接到节气门体的内部的中空通道;以及控制器,其具有存储在非暂时性存储器中的计算机可读指令,用于:响应于真空需求的增加,朝向更闭合的位置调整节流阀,以增加由中空通道在节流阀的向内延伸的顶端处形成的节流阀的孔处产生的真空的量。

在另一个示例中,用于发动机的方法可包括:使节流阀沿实质上平行于节气门中的进气的流动方向的轴线在节气门的节气门体内滑动;通过使进气空气流动经过节流阀和节流阀的节气门固定件之间的脊部,在节流阀的脊部处产生真空;以及将所产生的真空施加到流体地耦接到节流阀的脊部的真空消耗装置;并且使空气从真空消耗装置流到节气门体中。

以这种方式,在节流阀和定位在节气门中的节气门固定件之间产生的文丘里效应能够被有利地用于产生用于真空消耗装置的真空。节流阀可包括中空内部通道,中空内部通道可流体耦接到真空消耗装置,用于将空气从真空消耗装置抽吸到节气门中。通过调整节流阀的位置、尺寸和/或形状,可增加节流阀的真空产生潜能。另外,通过调整节流阀和节气门固定件之间的距离,能够更精确地控制到进气歧管中的气流。此外,由于在真空施加期间从真空消耗装置接收的空气基本上在节流阀处被接收,所以能够更精确地补偿气流误差。通过将节气门和抽气器的功能结合到具有中空内部通道的单个节流阀中,可不需要附加的控制阀(诸如asov)和零件。通过减少真空产生所需的部件的数量和尺寸,可降低制造费用并且可避免包装问题。

应当理解,提供以上发明内容是为以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的所选概念。并不旨在确定所要求保护的主题的关键或必要特征,其范围由随附权利要求唯一限定。此外,所要求保护的主题不限于解决上面或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1描绘根据本公开的发动机的示意图。

图2a示出包括在图1中所示的发动机中并且包括节气门的发动机进气装置的一部分的外侧透视图。

图2b示出包括节气门的在图2a中所示的发动机进气装置的一部分的第一实施例的内侧透视图。

图2c示出包括节气门的在图2a中所示的发动机进气装置的一部分的第二实施例的内侧透视图。

图3a示出在图2b中所示的节气门的第一实施例的内侧透视图。

图3b示出在图2c中所示的节气门的第二实施例的内侧透视图。

图4a示出处于打开的第一位置的图2a和图2b的节气门的剖视图。

图4b示出处于中间第三位置的节气门的剖视图。

图4c示出处于闭合的第二位置的节气门的剖视图。

图5是示出用于调整节气门位置和发动机操作参数的示例方法的流程图。

图6描绘根据本公开的改进真空产生的示例节气门位置调整,同时具有维持发动机扭矩的并发发动机操作参数调整。

具体实施方式

描述了用于在发动机(诸如在图1中所示的发动机系统)中的进气通道内产生真空的方法和系统。进气通道可设置有包括节气门体(诸如在图2a中所示的节气门体)的进气节气门。进一步地,节气门可包括具有耦接到真空消耗装置的中空内部通道的可滑动节流阀,如在图2b至图4c中所示。节气门可另外地包括从节气门体的壁突出的向内突出的凸缘。由此,凸缘和节流阀两者均可从节气门体的壁朝向节气门体的中心向内突出。因此,节气门体可在凸缘和节流阀处收缩。通过调整节流阀的位置,可改变凸缘和节流阀之间的距离,并且因此改变节气门的变窄量。由于由节流阀和凸缘产生的节气门的变窄,可在节流阀和凸缘之间产生真空,并且所产生的真空可用于从真空消耗装置抽吸气体。进一步地,凸缘和节流阀之间产生的真空的量可取决于节流阀和凸缘之间的距离,并且因此通过调整节流阀的位置,可调整由节气门产生的真空的量。另外地或替代地,向内突出的凸缘可包括耦接到真空消耗装置的中空内部通道,如在图2c和图3b中所示。控制器可被配置为执行程序,从而基于来自如在图5中所示的真空消耗装置的真空需求修改节流阀的位置。如在图4a至4c中所示,控制器可向致动器发送信号,致动器可转而基于从控制器接收的信号调整节流阀的位置。当节气门位置改变时,可如图6中所示调整各种操作参数,以维持发动机扭矩。

现在参考图1,其示出火花点火内燃发动机10的示意图,该内燃发动机10包括选择性地与一个或多个燃烧室连通的发动机进气装置11和发动机排气装置13,图1中仅示出一个或多个燃烧室中的一个。通过包括控制器12的控制系统和经由输入装置130来自车辆操作者132的输入,可至少部分地控制发动机10。在该示例中,输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号pp的踏板位置传感器134。

发动机10的燃烧室30(也称为汽缸30)可包括燃烧室壁32,其中活塞36定位在燃烧室壁32中。活塞36可耦接到曲轴40,使得活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动。曲轴40可经由中间变速器系统(未示出)耦接到车辆的至少一个驱动轮。进一步地,起动器马达可经由飞轮(未示出)耦接到曲轴40,从而实现发动机10的起动操作。

燃烧室30可经由进气通道42接收来自进气歧管44的进气空气,并且可经由排气通道48排出燃烧气体。进气歧管44和排气通道48能够经由相应的进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些实施例中,燃烧室30可包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。

发动机进气装置11可包括进气管道95,进气气体通过该进气管道在到达燃烧室30的途中流动。因此,发动机进气装置11可包括进气通道42、增压室46和进气歧管44。然后,燃烧产物可经由排气门54的开口从燃烧室30被排出到排气通道48。

在该示例中,进气门52和排气门54可由凸轮致动经由相应的凸轮致动系统51和53进行控制。凸轮致动系统51和53可各自包括一个或多个凸轮,并且可利用可由控制器12操作的凸轮廓线变换系统(cps)、可变凸轮正时(vct)、可变气门正时(vvt)和/或可变气门升程(vvl))系统中的一个或多个以改变气门操作。进气门52和排气门54的位置可分别由位置传感器55和位置传感器57确定。在替代的实施例中,进气门52和/或排气门54可通过电动阀致动进行控制。例如,汽缸30可替代地包括经由电动气门致动控制的进气门和经由包括cps和/或vct系统的凸轮致动控制的排气门。

所示燃料喷射器66直接耦接到燃烧室30,用于与经由电子驱动器96从控制器12接收的信号fpw的脉冲宽度成比例地将燃料直接地喷射到其中。以这种方式,燃料喷射器66提供所谓的燃料的直接喷射到燃烧室30中。例如,燃料喷射器可安装在燃烧室的侧面中或燃烧室的顶部中。通过包括燃料箱、燃料泵和燃料轨的燃料系统(未示出),可将燃料递送到燃料喷射器66。在一些实施例中,在提供所谓的燃料的进气道喷射到燃烧室30上游的进气道中的配置中,燃烧室30可替代地或另外地包括布置在进气歧管44中的燃料喷射器。

在选择的操作模式下,响应于来自控制器12的火花提前信号sa,点火系统88可经由火花塞92将点火火花提供到燃烧室30。虽然示出了火花点火部件,但是在一些实施例中,发动机10的燃烧室30或一个或多个其他燃烧室可在有或无点火火花的情况下以压缩点火模式进行操作。

发动机10可进一步包括压缩装置诸如涡轮增压器或机械增压器,其包括沿进气通道42布置的至少一个压缩机162。对于涡轮增压器,压缩机162可至少部分地由沿排气通道48布置的涡轮164(例如,经由轴)驱动。压缩机162从进气通道42抽吸空气以供应增压室46。排气旋转涡轮164,涡轮164经由轴161耦接到压缩机162。对于机械增压器,压缩机162可至少部分地由发动机和/或电机驱动,并且可不包括涡轮。因此,经由涡轮增压器或机械增压器提供到发动机的一个或多个汽缸的压缩量可通过控制器12来改变。

废气门168可耦接在涡轮增压器中的涡轮164的两端。具体地,废气门168可包括在旁路166中,旁路166耦接在排气涡轮164的入口和出口之间。通过调整废气门168的位置,可控制由涡轮提供的增压量。

所示进气歧管44与具有节气门体62和节流阀64的节气门60连通。在该特定示例中,可由控制器12经由提供到与节气门60一起包括的电动马达或致动器(以下参考图4a至图4c所示)的信号改变节流阀64的位置,该配置通常被称为电子节气门控制(etc)。可经由轴通过电动马达改变节气门位置。如在图2b至图4c中详细阐述的,节流阀64可包括开口68,开口68将节气门60的内部与真空消耗装置140流体地耦接。节气门60可控制从进气增压室46到进气歧管44和燃烧室30以及其他发动机汽缸的气流。通过来自节气门位置传感器58的节气门位置信号tp,可将节流阀64的位置提供给控制器12。由此,基于从控制器12接收的信号,可通过电动马达调整节流阀64的位置。换句话说,控制器12可向电动马达发送信号以调整节流阀64的位置。

发动机10耦接到真空消耗装置140,作为非限制性示例,真空消耗装置140可包括制动助力器、燃料蒸汽罐和真空致动的阀(诸如真空致动的废气门)中的一个。真空消耗装置140可从多个真空源接收真空。一个源可以是真空泵77,真空泵77可经由来自控制器12的控制信号选择性地操作,以向真空消耗装置140供应真空。止回阀69允许空气从真空消耗装置140流到真空泵77,并且限制从真空泵77到真空消耗装置140的气流。另一个真空源可以是定位在增压室46内的节流阀64。

节流阀64具有中空内部通道72。如在图1中所示,中空内部通道72可在节流阀64的外表面处形成开口68。因此,开口68可经由内部通道72和耦接到内部通道72的管道198连接到真空消耗装置140。当节流阀64处于大部分闭合或完全闭合位置时,在进气空气流过节气门体62时,可在节流阀64的开口68处产生真空。该真空可经由管道198和节流阀64的内部通道72从真空消耗装置140抽吸空气。由此,在本文的描述中,节气门60也可被称为抽气器集成节气门60。然后,该空气可经由开口68流出节流阀64。止回阀73确保空气从真空消耗装置140流到节流阀64并在其上流到进气歧管44中,而不从进气歧管44流到真空消耗装置140。

所示排气传感器126耦接到排放控制装置70上游的排气通道48。传感器126可以是用于提供排气空气/燃料比指示的任何合适的传感器,诸如线性氧传感器或uego(通用或宽域排气氧)、双态氧传感器或ego、hego(热ego)、nox、hc或co传感器。所示排放控制装置70沿排气传感器126下游的排气通道48布置。装置70可以是三元催化剂(twc)、nox捕集器、各种其他排放控制装置或其组合。

排气再循环(egr)系统可用于经由egr阀158通过管道152将期望部分的排气从排气通道48传送至进气歧管44。替代地,通过控制排气门和进气门的正时,燃烧气体的一部分可作为内部egr保留在燃烧室中。

控制器12在图1中被示为常规的微型计算机,其包括:微处理器单元(cpu)102、输入/输出端口(i/o)104、只读存储器(rom)106、随机存取存储器(ram)108、保活存储器(kam)110和常规数据总线。控制器12命令各种致动器,诸如节流阀64、egr阀158等。所示控制器12接收来自耦接到发动机10的传感器的各种信号,除先前讨论的那些信号外,还包括:来自耦接到冷却套管114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ect);耦接到输入装置130的位置传感器134,用于感测由车辆操作者132调整的加速器位置;来自耦接到进气歧管44的压力传感器121的发动机歧管压力(map)的测量值;来自耦接到增压室46的压力传感器122的增压压力的测量值;来自压力传感器125的真空消耗装置140中的真空的测量值;来自耦接到曲轴40的霍尔效应传感器118(或其他类型)的表面点火感测信号(pip);来自质量流量传感器120的进入发动机的空气质量的测量值;以及来自传感器58的节气门位置的测量值。也可感测(传感器未示出)大气压力用于由控制器12处理。在本说明书优选的方面中,发动机位置传感器118在曲轴的每转产生预定数量的等距脉冲,根据其可确定发动机转速(rpm)。

在一些示例中,只读存储器106可用表示可由微处理器单元102执行的指令的计算机可读数据进行编程,用于执行以下描述的方法以及预期但未具体列出的其他变型。因此,计算机可读指令可存储在非暂时性存储器诸如在只读存储器106中,所述指令可由微处理器单元102执行,用于执行本文描述的方法。在本文在图5处描述了示例程序。

如上所述,图1仅示出多缸发动机的一个汽缸,并且每个汽缸具有其自己的一组进气门/排气门、燃料喷射器、火花塞等。另外,在本文所述的示例实施例中,发动机可耦接到用于起动发动机的起动器马达(未示出)。例如,当驾驶员转动转向柱上的点火开关中的钥匙时,可向起动器马达提供动力。在发动机起动之后,起动机与例如发动机10脱开,从而在预定时间之后达到预定速度。

图2a和图2b示出包括节气门60的图1的发动机10的发动机进气装置11的一部分的第一实施例的侧面透视图。由此,先前在图1中介绍的部件在图2a和图2b中被类似地编号,并且可不再介绍。

图2a示出结合到发动机进气装置11内的进气管道95中的节气门60的外侧透视图200。图2b示出节气门60的内侧透视图250。具体地,图2b示出图2a中所示的节气门60的相同的侧面透视图,除了在图2b中,节气门60被示为透明的,以便露出节流阀64和节气门60的内部。因此,图2a和图2b可在本文的描述中一起进行描述。

在本文的描述中,轴线系统230可用于描述节气门60的部件的相对定位。轴线系统230可包括竖直轴线236、纵向轴线234和横向轴线232。节气门60和/或其部件的“高度”可用于限定部件沿竖直轴线236的范围。类似地,节气门60的部件的“长度”可用于指部件沿纵向轴线234的物理范围。部件沿横向轴线232的物理范围可称为“宽度”。切割平面m-m'限定在图4a至图4c中所示的进气装置11的剖视图。

节气门60可包括节气门体62,节气门体62包括四个壁:与底壁222相对的顶壁224,顶壁224和底壁22限定节气门60的高度;以及两个侧壁226和侧壁228,侧壁226和侧壁228限定节气门60的宽度。因此,顶壁224可称为节气门60的“顶部”。类似地,底壁222可称为节气门60的“底部”。

前侧壁226和后侧壁228可物理地耦接底壁222和顶壁224。如图2a和图2b的示例中所示,壁222、224、226和228可以是相对平的和平面的。由此,节气门体62可以是大致矩形的。具体地,壁222、224、226和228可限定矩形棱柱。然而,应当理解,在其他示例中,壁222、224、226和228可以是弯曲的。由此,节气门60的形状和尺寸,以及壁222、224、226和228的形状、尺寸和配置可不同于如在图2a和图2b中所示的。进一步地,应当理解,在其他示例中,节气门体62可采用其他棱柱形状。

节气门60的壁222、224、226和288可由任何合适的材料诸如塑料、金属、金属合金等组成。进一步地,节气门体62的壁222、224、226和228可以是薄的,使得它们限定节气门60的中空内部。进气气体可在到进气歧管(例如,以上参考图1所示的进气歧管44)的途中流过节气门体62的内部,如图2a和图2b中的流动箭头205所示。壁222、224、226和228可沿它们的边缘彼此密封接触,使得节气门60的内部部分和外部部分以及进气装置11彼此分开地密封。因此,进气气体通过节气门体62从进气管道95的上游第一部分202流到进气管道95的下游第二部分204。换句话说,进气气体可仅通过进气管道95进入和/或离开节气门60。

节气门体62的横截面面积可大于进气管道95的横截面面积。横截面面积可被限定为沿由竖直轴线236和横向轴线232限定的平面截取的横截面。因此,横截面面积可实质上垂直于流过发动机进气装置11的进气气体。换句话说,包括在节气门体62的给定长度内的体积可大于包括在进气管道95的类似长度内的体积。

由此,节气门60可进一步包括入口锥体206和出口锥体212,入口锥体206将节气门体62物理地耦接到进气管道95的上游第一部分202,出口锥体212将节气门体62物理地耦接到进气管道95的下游第二部分204。因此,锥体206和锥体212可将较窄的进气管道95与较宽的节气门体62物理地耦接。因此,在本文也称为入口锥体206的入口端208的上游第一端208可小于在本文也称为出口端210的下游第二端210。换句话说,入口锥体206的横截面面积在出口端210处可大于在入口端208处。类似地,在本文也称为出口锥体212的入口端214的上游第一端214可大于在本文也称为出口端216的下游第二端216。换句话说,出口锥体212的横截面积在出口端216处可小于在入口端214处。

在一些示例中,进气管道95的直径并且因此其横截面面积可沿进气管道95的长度大致相同。因此,入口锥体206的入口端208和出口锥体212的出口端216的尺寸可以大致相同和/或类似。然而,应当理解,在一些示例中,进气管道95的直径可沿其长度变化,并且由此,出口端216和入口端208的形状和/或尺寸可不相同。进一步地,节气门体62的横截面面积可沿节气门体62的长度大致相同。因此,入口锥体206的出口端210和出口锥体212的入口端214的尺寸可大致相同和/或类似。然而,应当理解,在其他示例中,节气门体62可不是矩形的,并且可采用节气门体62的横截面面积可沿其长度变化的另一形状。在此类示例中,入口端214和出口端210的尺寸和/或形状可不同。

入口锥体206的上游第一端208可物理地耦接到进气管道95的上游第一部分202并与其密封接触。进一步地,入口锥体206的下游第二端210可物理地耦接到节气门体62的下游第一端209并与其密封接触,其中下游第一端209可由壁222、224、226和228的上游边缘形成。类似地,出口锥体212的上游第一端214可物理地耦接到节气门体62的下游第二端211并与其密封接触,其中下游第二端211可由壁222、224、226和228的下游边缘形成。进一步地,出口锥体212的下游第二端216可物理地耦接到进气管道95的下游第二部分并与其密封接触。

节气门体62的下游第一端209和下游第二端211是敞开的。因此,在下游第一端209或下游第二端211处可不形成壁。进一步地,入口锥体206的上游第一端208和下游第二端210,以及出口锥体212的上游第一端214和下游第二端216是敞开的。另外,锥体206和212的内部可以是中空的,使得进气气体可相对无阻碍地流过锥体206和212。因此,在上游第一端208和214或下游第二端210和216处可不形成壁。以这种方式,进气气体从进气管道95的上游第一部分202流动通过节气门60,并且在到进气歧管的途中流到进气管道95的下游第二部分204上。具体地,进气空气可通过入口锥体206从进气管道95的上游第一部分202流到节气门体62中,通过出口锥体212流出到进气管道95的下游第二部分204。然而,应当理解,在其他示例中,入口锥体206和出口锥体212可分别不被包括在节气门60中。在此类示例中,进气管道95的上游第一部分202可直接物理地耦接到节气门体62的下游第一端209。进一步地,进气管道95的下游第二部分204可直接物理地耦接到节气门体62的下游第二端211。由此,进气气体可经由敞开的下游第一端209从进气管道95的上游第一部分202流到节气门体62中,并且可经由敞开的下游第二端211流出节气门体62到进气管道95的下游第二部分204。

节气门体62可另外地包括轴242,轴242提供真空消耗装置140和节气门体62的内部之间的流体连通。具体地,轴242可耦接到管道198,管道198耦接到真空消耗装置140,如以上参考图1所描述。因此,轴242可延伸穿过节气门体62的顶壁224。轴242实质上可以中空的,并且由此气体可从中流过。如以下参考图4a至图4c更详细解释的,可在节气门体62内产生真空,从而通过管道198、轴242从真空消耗装置140抽吸气体,并且到节气门体62中。

现在关注图2b,节气门体62的外壁222、224、226和228,以及入口锥体206和出口锥体212的壁用虚线示出,从而露出节气门60的内部部件,诸如节流阀64。

节流阀64包括与节气门体62的壁222、224、226或228中的一个齐平和/或密封接触的密封表面262。在图2b中所示的示例中,密封表面262与顶壁224密封接触。因此,流过节气门体62的进气空气可不在密封表面262和顶壁224之间流动。进一步地,当调整节流阀64的位置,并且节流阀64相对于节气门体62移位时,密封表面262可维持与顶壁224的密封接触。因此,节流阀64可在节气门体62内沿纵向轴线234移动,并且密封表面262可因此相对于顶壁224滑动,同时维持与其密封接触。进一步地,节流阀64可在侧壁226和侧壁228之间延伸。具体地,节流阀64可与侧壁226和228密封接触,使得进气空气可不在节流阀64与侧壁226和228之间流动。

节流阀64可以是弯曲的,并且可朝向节气门体62的内部和/或中心向内延伸。因此,节气门体62可在定位节流阀64处变窄。换句话说,节气门体62的横截面流动面积在节流阀64处可小于在节气门体62的不包括节流阀64的部分处。节流阀64可包括面向即将到来的进气气流的上游第一表面264。上游第一表面264可相对于进气空气的流动方向成角度。下游第二表面266可进一步包括在节流阀64中,并且可背离即将到来的进气气流。下游第二表面266也可相对于进气空气的流动方向成角度。

具体地,上游第一表面264可相对于密封表面262和/或节气门体62中的进气气流的方向以大约第一角度θ1取向,并且下游第二表面266可相对于密封表面262和/或节气门体62中的进气气流的方向以大约第二角度θ2取向。如在图2b的示例中所示,第一角度θ1可大于第二角度θ2。换句话说,上游第一表面264的斜率可大于下游第二表面266的斜率。然而,应当理解,在其他示例中,角度θ1和θ2可大致相同,并且因此节流阀64可关于节流阀64的顶点268相对对称。在更进一步的示例中,第二角度θ2可大于第一角度θ1,并且由此,上游第一表面264的斜率可小于下游第二表面266的斜率。

因此,上游第一表面264和下游第二表面266可限定节流阀64的曲率,其中节流阀64的顶点、顶端或脊部268可在上游第一表面264和下游第二表面266相交处形成。

节流阀64的顶点268可为节流阀64的最向内突出的部分,或者换句话说,为节流阀64的被定位成距顶壁224最远的部分,其中节流阀64与顶壁224密封接触。

沿由竖直轴线236和纵向轴线234限定的平面所截取的节流阀64的横截面,或者更简单地,切割平面m-m'可基本上相同。因此,顶点268可不是单个点,而是可在侧壁226和228之间沿节流阀64的宽度延伸。然而,在一些示例中,应当理解,顶点268可不在侧壁226和228之间延伸。进一步地,在一些示例中,顶点268可以是单个点。

轴242可流体地耦接到节流阀64的内部。因此,轴242可在真空消耗装置140和节流阀64的内部之间提供流体连通。

如将在以下参考图4a至图4c更详细解释的,节流阀64可沿纵向轴线234移动。因此,节流阀64可在下游第一端209和下游第二端211之间相对于节气门体62滑动。由此,节流阀64可以以实质上平行于进气空气的流动方向的线移动。换句话说,节流阀64可在进气气流的方向上向下游移位,或者可在进气气流的相反方向上向上游移位。节流阀64可沿轴线234移位,以在节流阀64和节气门体62的向内突出的凸缘240之间产生真空。

在本文的描述中,向内突出的凸缘240也可称为抽气器固定件240和/或流动阻塞件240和/或节气门固定件240。凸缘240的形状可类似于节流阀64。由此,凸缘240可具有相对平的、平面的密封表面272,面向即将到来的进气气流的上游表面274,以及背离即将到来的进气气流的下游表面276。密封表面272物理地耦接到并且流体地密封到节气门体62的壁,所述壁与节流阀64的密封表面262流体地密封到其的壁相对。因此,在图2b中所示的示例中,凸缘240的密封表面272物理地耦接到底壁222并且与其密封接触,因为底壁222与顶壁224相对。然而,应当理解,节流阀64和凸缘240的取向可颠倒。进一步地,节流阀64和凸缘240可定位在节气门体62的相对侧壁226和228上。因此,节流阀64和凸缘240可耦接到节气门体62的壁222、224、226和228中的任何一个,只要它们定位在相对的壁上且面向彼此。

密封表面272可与节气门体的底壁222密封接触。在一些示例中,凸缘240可经由任何合适的方式诸如焊接、超声波焊接、注射成型、紧固等的物理地耦接到节气门体62。在一些示例中,凸缘240可在节气门体62中整体地形成。由此,进气气体可不在密封表面272和底壁222之间流动。进一步地,凸缘240可在侧壁226和228之间延伸。具体地,凸缘240可与侧壁226和228密封接触,使得进气空气可不在凸缘240和侧壁226与228之间流动。

凸缘240可以是弯曲的,并且可朝向节气门体62的内部和/或中心向内延伸。因此,节气门体62可在定位凸缘240处变窄。换句话说,节气门体62的横截面流动面积在凸缘240处可小于在节气门体62的不包括凸缘240的部分处。凸缘240可包括面向即将到来的进气气流的上游第一表面274。上游第一表面274可相对于进气气体的流动方向成角度。下游第二表面276可进一步包括在凸缘240中,并且可背离即将到来的进气气流。下游第二表面276也可相对于进气气体的流动方向成角度。因此,上游第一表面274和下游第二表面276可限定凸缘240的曲率,其中凸缘240的顶点、顶端或脊部278可在上游第一表面274和下游第二表面276相交处形成。

具体地,上游第一表面274可相对于密封表面272和/或节气门体62中的进气气流的方向以大约第一角度θ3取向,并且下游第二表面276可相对于密封表面272和/或节气门体62中的进气气流的方向以大约第二角度θ4取向。如在图2b的示例中所示,第一角度θ3可大于第二角度θ4。换句话说,上游第一表面274的斜率可大于下游第二表面276的斜率。然而,应当理解,在其他示例中,角度θ3和θ4可大致相同,并且因此凸缘240可关于凸缘240的顶点278相对对称。在更进一步的示例中,第二角度θ4可大于第一角度θ3,并且由此,上游第一表面274的斜率可小于下游第二表面276的斜率。

凸缘240的顶点278可为凸缘240的最向内突出的部分,或者换句话说,为凸缘240的被定位成距底壁222最远的部分,其中凸缘240耦接到底壁222。

沿由竖直轴线236和纵向轴线234限定的平面所截取的凸缘240的横截面,或者更简单地,切割平面m-m'可沿横向轴线232基本上相同。因此,顶点278可不是单个点,而是可在侧壁226和228之间沿节流阀64的宽度延伸。然而,在一些示例中,应当理解,顶点278可不在侧壁226和228之间延伸。进一步地,在一些示例中,顶点278可以是单个点。

如上所述,凸缘240可物理地耦接到节气门体62。由此,凸缘240的位置可相对于节气门体62固定。在一些示例中,凸缘240可被定位成相比于下游第二端211更接近下游第一端209。因此,顶点278可被定位成相比于下游第二端211更接近下游第一端209。然而,在其他示例中,诸如在图2b中所示的示例中,凸缘240可被定位成相比于下游第一端209更接近下游第二端211。因此,如在图2b中所示的顶点279相比于下游第一端209可更接近下游第二端211。

如将在以下参考图4a至4c更详细解释的,通过沿纵向轴线234滑动节流阀64,可改变节流阀64和凸缘240之间的距离。当通过移动节流阀64而使节流阀64和凸缘240更靠近在一起时,节气门体62的变窄可增加。具体地,当使节流阀64的顶点268更靠近凸缘240的顶点278时,在顶点268和顶点278之间限定的横截面流动面积可减小。因此,随着节流阀64和凸缘240之间的距离减小,节气门体62的变窄增加,并且节气门体的横截面流动面积减小。因此,通过朝向凸缘240移动节流阀64,可在节流阀64的顶点268和凸缘240的顶点278之间产生文丘里效应。因此,可在脊部268和脊部278之间产生真空,真空可用于从真空消耗装置140吸入气体。具体地,如以下参考图3a更详细解释的,气体可从真空消耗装置140被引导至包括在节流阀64内的中空通道(例如,在图1中所示的内部通道72)。然后,来自真空消耗装置140的气体可经由在节流阀64的顶点268处形成的开口(例如,在图1中所示的开口68)流出节流阀64。

图2c示出节气门60的第二实施例290的侧视图。第二实施例290实质上类似于在图2a和图2b中所示的节气门60的第一实施例,然而,第二实施例290与第一实施例的不同之处在于,所示轴242耦接到抽气器固定件240。因此,在第二实施例290中,轴242不耦接到节流阀64。

轴242可流体地耦接到抽气器固定件240的内部。因此,轴242可在真空消耗装置140和抽气器固定件240的内部之间提供流体连通。

具体地,轴242可耦接到管道198,管道198耦接到真空消耗装置140,如以上参考图1所描述。因此,轴242可延伸穿过节气门体62的底壁222。轴242可以是实质上中空的,并且由此气体可从中流过。基于节流阀64相对于抽气器固定件240的致动,可在节气门体62内产生真空,从而通过管道198、轴242从真空消耗装置140抽吸气体,并且到节气门体62中。关于图3b进一步描述第二实施例290。

现在转到图3a,其示出节气门体62的内侧透视图300。已经在图1至图2b中介绍和/或描述的节气门体62的部件可不在图3a的描述中再次介绍或描述。具体地,图3a示出包括中空内部通道72的节流阀64的内部结构。中空内部通道72可将轴242流体地耦接到开口68。由此,来自真空消耗装置140的气体可经由轴242流入内部通道72中,并且然后可经由开口68离开内部通道72和节流阀62。内部通道72可限定节流阀64的体积。节流阀64的不包括内部通道72的部分可不是中空的。轴242可从节气门体62的外面延伸到通道72的内部中。

节流阀64的前侧表面265可与节气门体62的前侧壁226密封接触。进一步地,节流阀64的后侧表面267可与节气门体62的后侧壁228密封接触。因此,如以上所解释的,节流阀64可在侧壁226和侧壁228之间延伸。

类似地,凸缘240的前侧表面275可与节气门体62的前侧壁226密封接触。进一步地,凸缘240的后侧表面277可与节气门体62的后侧壁228密封接触。因此,如以上所解释的,凸缘240可在侧壁226和侧壁228之间延伸。

可在节流阀64的顶点268处形成开口68。然而,应当理解,在其他示例中,可在上游第一表面264或下游第二表面266上的另一位置处形成开口68。因此,开口68可从节流阀64的前侧表面265延伸到后侧表面267。换句话说,限定内部通道72的壁可与节流阀64的形成第一表面264和第二表面266的外壁会聚,以形成开口。因此,开口68可以是节流阀64中的狭缝,其通过中空内部通道72与节流阀64的外壁例如分别为第一表面264和第二表面266的会聚而形成。开口68可沿节流阀64的宽度延伸。然而,在其他示例中,应当理解,开口可不在侧表面265和267之间延伸。在更进一步的示例中,开口可包括单个孔或多个孔。孔的形状、尺寸和/或分布可改变。例如,孔可以是圆形、矩形、三角形、几何形的或非几何形的。

如在图3a的示例中能够看到的,进气气流可在其在节流阀64和凸缘240之间流动时被收缩。在图3a中,进气气体从左向右流动,如进气气体流动箭头205所示。因此,进气气体在凸缘240的第一表面274和顶点278上方,以及在节流阀64的第一表面264和顶点268下方流动。由于节气门体62在凸缘240和节流阀64之间变窄,所以可在节流阀64的开口68处产生真空,该真空可用于从真空消耗装置吸入气体,如流动箭头326所示。如以下参考图4a至图4c所描述,可调整节流阀64的位置,以改变在节流阀64的开口68处产生的真空的量。马达可经由轴342物理地耦接到节流阀64,并且由此,马达可使节流阀64沿纵向轴线234移动,如以下参考图4a至图4c更详细解释的。轴342可物理地耦接到节流阀64,并且可延伸出去到节气门体62的外部。在一些示例中,轴可耦接到节流阀64的不包括中空内部通道72的部分。

图3b示出节气门60的第二实施例的内侧透视图350。图3b实质上类似于图3a,但是,中空内部通道72和开口68位于凸缘240中。具体地,图3b示出凸缘240的内部结构,其包括位于其中的中空内部通道72。中空内部通道72可将轴242流体地耦接到开口68。由此,来自真空消耗装置140的气体可经由轴242流入内部通道72中,并且然后可经由开口68离开内部通道72和凸缘240。内部通道72可限定凸缘240的体积。凸缘240的不包括内部通道72的部分可不是中空的。轴242可从节气门体62的外部延伸到通道72的内部中。

节流阀64的前侧表面265可与节气门体62的前侧壁226密封接触。进一步地,节流阀64的后侧表面267可与节气门体62的后侧壁228密封接触。因此,如以上所解释的,节流阀64可在侧壁226和228之间延伸。

类似地,凸缘240的前侧表面275可与节气门体62的前侧壁226密封接触。进一步地,凸缘240的后侧表面277可与节气门体62的后侧壁228密封接触。因此,如以上所解释的,凸缘240可在侧壁226和228之间延伸。

可在凸缘240的顶点278处形成开口68。然而,应当理解,在其他示例中,可在上游第一表面264或下游第二表面266上的另一位置处形成开口68。因此,开口68可从节流阀64的前侧表面265延伸到后侧表面267。换句话说,限定内部通道72的壁可与凸缘的形成第一表面274和第二表面276的外壁会聚,以形成开口68。在一个示例中,第一表面274和第二表面276是将中空内部通道72与节气门60的内部分开的仅有的壁。因此,开口68可以是凸缘240中的狭缝,其通过中空内部通道72与凸缘240的外壁例如分别为第一表面274和第二表面276的会聚而形成。开口68可沿节流阀64的宽度延伸。然而,在其他示例中,应当理解,开口可不在侧表面275和277之间延伸。在更进一步的示例中,开口可包括单个孔或多个孔。孔的形状、尺寸和/或分布可改变。例如,孔可以是圆形、矩形、三角形、几何形的或非几何形的。

如在图3b的示例中能够看到的,进气气流可在其在节流阀64和凸缘240之间流动时被收缩。在图3b中,进气气体从左向右流动,如进气气体流动箭头205所示。因此,进气在凸缘240的第一表面274和顶点278上方,以及在节流阀64的第一表面264和顶点268下方流动。由于节气门体62在凸缘240和节流阀64之间变窄,所以可在凸缘240的开口68处产生真空,该真空可用于从真空消耗装置140吸入气体,如流动箭头326所示。如以下参考图4a至图4c所描述,可调整节流阀64的位置,以改变在凸缘240的开口68处产生的真空的量。马达可经由轴342物理地耦接到节流阀64,并且由此,马达可使节流阀64沿纵向轴线234移动,如以下参考图4a至图4c更详细解释的。轴342可物理地耦接到节流阀64,并且可延伸出去到节气门体62的外部。在一些示例中,轴可耦接到节流阀64的不包括中空内部通道72的部分。

以这种方式,耦接到凸缘240的轴242沿节气门体62的点固定。因此,当节流阀64在平行于进气气流方向的上游方向和下游方向上移动时,轴242、开口68和凸缘240不移动。当节流阀64在下游方向上朝向凸缘240致动时,位于凸缘240内部的中空内部通道72可被供应真空。大量的吸入流可从真空消耗装置140流入中空内部通道72中,自开口68流出,并自凸缘240流出,以与进气气流箭头205混合。流入中空内部通道72中的吸入流的量随着真空增加而增加,其中真空在节流阀64接近(逐渐靠近)固定件240时增加。在一个示例中,当凸缘240的顶点278沿共同的竖直轴线与节流阀264的顶点268对准时,可产生最大量的真空。在第二实施例的一个示例中,节流阀64不是中空的,并且不接收吸入流。在另一个实施例中,第一实施例和第二实施例可以组合,使得节流阀64和凸缘240两者均包括用于补充一个或多个真空消耗装置的真空的中空内部通道,其中节流阀和凸缘可流体地耦接到相同的或不同的真空消耗装置。

现在转到图4a至图4c,它们示出节流阀64可被调整到的示例位置。因此,图4a至图4c示出当将节流阀64调整到不同的示例位置时,节流阀64在节气门体62内的相对定位。图4a至图4c示出定位在节气门体62内的节流阀64的剖视图,其中横截平面沿图2a至图2b的线m-m'截取。图4a示出处于打开的第一位置的节流阀64。图4c示出处于闭合的第二位置的节流阀64,并且图4b示出处于中间的第三位置的节流阀,第三位置是打开的第一位置和闭合的第二位置之间的位置。相比于处于闭合的第二位置时,当节流阀64处于中间的第三位置时,更多的空气可流过节气门体62,并且相比于处于中间的第三位置时,当节流阀64处于打开的第一位置时,更多的空气可流过节气门体62。因此,通过节气门60的气流可随着在远离闭合的第二位置朝向打开的第一位置的偏转的增加而增加。需注意,先前在图1至图3b中介绍的部件在图4a至图4c中被类似地编号,并且可不再介绍。

以下描述描述了包括耦接到节流阀64的轴242的节气门60的第一实施例。本领域技术人员应当理解,以下描述还可用于描述其中轴242耦接到凸缘240的节气门60的第二实施例。由第一实施例和第二实施例产生的真空可实质上相等。

因此,在图4a至图4c中,所示节流阀64可在不同位置沿纵向轴线234进行移位。如以上参考图2b和图3a所描述,节流阀64可沿纵向轴线234相对于节气门体62和凸缘240滑动。由此,节流阀64和凸缘240之间的距离可根据节流阀64的位置而变化。具体地,当将节气门60调整到更打开位置时,节流阀64可被移动得更靠近节气门体62的下游第一端209,并且远离节气门体62的下游第二端211和凸缘240。以这种方式,节气门60中的在节流阀64和凸缘240之间形成的开口可增大,并且从中通过的气流可对应地增加。进一步地,当将节气门60调整到更闭合的位置时,节流阀64可被移动得更靠近节气门体62的下游第二端211和凸缘240,并且远离节气门体62的下游第一端209。以这种方式,节气门60中的在节流阀64和凸缘240之间形成的开口可减小,并且从中通过的气流可对应地减少。如以上参考图2b和图3a-3b所解释,当朝向更闭合的位置调整节气门60时,在节流阀64和凸缘240之间产生的文丘里效应可增加。由此,当朝向更闭合的位置调整节气门60时,在阀64和凸缘240之间可产生更多的真空。

由于通过节气门体62的气流可实质上平行于纵向轴线234,所以节流阀64的移动可实质上平行于节气门体62中的进气气流。在图4a至图4c中,所示的通过节气门体62的气流从左向右流动。由此,使节流阀64向下游移动可指使节流阀64在与进气气流相同或相似的方向上(在图4a至图4c中从左到右)移动。相反,使节流阀64向上游移动可指在使节流阀64在与进气气流相反的方向上(在图4a至图4c中从右到左)移动。由此,当朝向更闭合的位置移动节流阀64时,节流阀64可在与节气门体62中的进气气体的流动方向大致精确一致的方向上移位。相反,当朝向更打开的位置移动节流阀64时,节流阀64可在与节气门体62中(例如,下游)的进气气体的流动方向大致精确相反或相对的方向上移位。由于所示凸缘240被定位成相比于节气门体62的下游第一端部209更靠近下游第二端部211,所以当使节流阀64向下游移位时,节流阀64可被移动得更靠近凸缘240。相反,当使节流阀64向上游移动时,节流阀64与凸缘240之间的距离可增大。

节流阀64的位置可由马达81进行调整。具体地,马达81可物理地耦接到节流阀64,用于在节气门体62内移动节流阀64。马达81可与控制器12电连通,并且可基于从控制器12接收的信号来调整节流阀64的位置。具体地,响应于对来自真空消耗装置的真空的需求的增加,控制器12可向马达81发送信号,用于将节流阀64的位置调整到更闭合的位置,以增加在节流阀的顶端268处产生的真空的量。

马达81可为任何合适的致动器,诸如液压致动器、电动致动器、气动致动器、机电致动器等。进一步地,马达81可经由轴342和/或致动器杆426物理地耦接到节流阀64。因此,马达81可为线性致动器,并且可使节流阀64在节气门体62内的上游和下游沿纵向轴线234移位。在一些示例中,马达81可直接地物理地耦接到致动器杆426,并且致动器杆426继而可直接地物理地耦接到轴342,轴342继而可直接地物理地耦接到节流阀64。在一些示例中,致动器杆426可包括可沿纵向轴线234移动的柱塞或活塞。由此,当马达81使致动器杆426沿水平轴线移位时,节流阀64也可移位,因为其可经由轴342物理地耦接到杆426。然而,在其他示例,诸如在图4a至图4c中所示的示例中,致动器杆426可以是带螺纹的,并且致动器杆426的旋转可继而导致轴342和节流阀64沿纵向轴线234的移位。因此,由马达81产生的旋转运动可被转化为节流阀64的线性运动。进一步地,应当理解,马达81对节流阀64的线性致动的其他示例是可能的。进一步地,在一些示例中,马达81可直接物理地耦接到轴342,并且可不包括杆426。

图4a示出实施例400,其中节流阀64处于打开的第一位置。相比于任何其他的节气门位置,在节流阀64处于打开的第一位置的情况下,通过节气门体62的气流可更多。因此,在图4a中所示的节流阀64的位置可被称为完全打开位置。节流阀64可不与凸缘240重叠。更精确地,当将节流阀调整到打开的第一位置时,沿竖直轴线236截取的节气门体62的给定横截面可不包括凸缘240和节流阀64两者。换句话说,节流阀64的任何部分都不位于凸缘240的任何部分上。然而,在其他示例中,在打开的第一位置中,可存在节流阀64和凸缘240之间的一些重叠。由此,相比于更闭合的位置,节气门体62的变窄在打开的第一位置可更少,并且通过节气门体62的气流可相对无阻塞。

图4b示出实施例425,其中节流阀64在节气门体62中沿纵向轴线234相对于图4a中所示的打开的第一位置向下游移位到中间的第三位置。由此,相比于在打开的第一位置中,在第三位置中,通过节气门体62的气流可较少。然而,相比于打开的第一位置,在节流阀64的顶端268处产生的真空的量在第三位置处可更大。因此,相比于打开的第一位置,从真空消耗装置140抽吸到节气门体62中的气体的量在第三位置处可更大,如在图4b中相对于图4a的增加数量的流动箭头326所示。在中间的第三位置中,节流阀64可与凸缘240重叠。也就是说,当将节流阀调整到中间第三位置时,沿竖直轴线236截取的节气门体62的给定横截面可包括凸缘240和节流阀64两者。换句话说,节流阀64的部分可被定位在凸缘240的部分上方。但是,在其他示例中,节流阀64在中间的第三位置中可不与凸缘240重叠。

图4c示出实施例450,其中节流阀64在节气门体62中沿纵向轴线234相对于在图4a和图4b中所示的打开的第一位置和中间的第三位置向下游移位到闭合的第二位置。由此,相比于在打开的第一位置和中间的第三位置中,在闭合的第二位置中,通过节气门体62的气流可较少。然而,相比于打开的第一位置和中间的第三位置,在闭合的第二位置处,在节流阀64的顶端268处产生的真空的量可较大。因此,相比于打开的第一位置和中间的第三位置,在闭合的第二位置中,从真空消耗装置140抽吸到节气门体62中的气体的量可更大,如在图4c中相对于图4a和图4b的增加数量的流动箭头326所示。

在闭合的第二位置中,节流阀64可与凸缘240完全重叠。也就是说,当将节流阀调整到闭合的第二位置时,沿竖直轴线236截取的节流阀64的基本上所有的横截面均可包括凸缘240和节流阀64两者。换句话说,节流阀64可直接定位在凸缘240上方,使得节流阀64的顶端268和凸缘240的顶端278沿竖直轴线236彼此对准。如在图4c中所示,在闭合的第二位置中,顶端268和顶端278可彼此分开狭窄的空间,使得来自真空消耗装置140的气体可自开口68流出并进入节气门体62中。因此,在闭合的第二位置中,节流阀64和凸缘240彼此可不物理接触,使得当空气在闭合的第二位置中流过由节流阀64和凸缘240形成的收缩部时,一些量的空气可继续流过节气门体62以产生真空。

然而,应当理解,在其他示例中,当将节流阀64调整到闭合的第二位置时,节流阀64和凸缘240可彼此密封接触。在一些示例中,通过节气门体62的气流可实质上为零。因此,在一些示例中,可将节流阀64调整到完全闭合的位置,以切断到进气歧管(例如,在图1中所示的进气歧管44)的气流。在其他示例中,节流阀64和凸缘240中的一个或多个可包括从密封接触部偏移并且在其下游的开口,使得空气仍然可从真空消耗装置140流到节气门体62。因此,在其他示例中,可将节流阀64调整到完全闭合的位置,以切断来自节气门体62上游的进气通道的气流,同时允许空气继续从真空消耗装置流到进气歧管。以这种方式,在完全闭合位置中,节流阀64的顶点和固定件240的顶点可接触,从而形成两者被气密密封的接合点,该接合点可允许实质上为零的环境进气空气流到进气歧管。相反,在完全闭合位置中,开口可使空气从真空消耗装置流到进气歧管。在一个示例中,当发动机负载是低负载或发动机空转时,节流阀64可移动到完全闭合的位置。这可允许来自真空消耗装置的空气维持低负载和/或空转,而不使环境进气空气流到进气歧管。

因此,当朝向更接近凸缘240的更闭合的位置调整节流阀64时,通过节气门体62的气流可减少,在节流阀64和凸缘240之间产生的真空可增加,并且经由内部通道72和开口68从真空消耗装置140流到节气门体62的气体的量可增加。相反,当朝向进一步远离凸缘240的更打开的位置调整节流阀64时,通过节气门体62的气流可增加,在节流阀64与凸缘240之间产生的真空可减少,并且经由内部通道72和开口68从真空消耗装置140流到节气门体62中的气体的量可减少。以这种方式,通过调整节流阀64的位置可调整到进气歧管的气流。进一步地,通过调整节流阀64的位置,可调整施加到真空消耗装置140的真空的量。

以这种方式,耦接在发动机进气装置的进气管道中的节气门可包括:节气门体;包括在节气门体内的可滑动节流阀,节流阀包括将真空消耗装置耦接到节气门体内部的中空通道;以及耦接在节气门体内的向内突出的凸缘。上述节气门的节气门体可以是矩形的,并且可包括四个实质上平面的壁:两个侧壁、一个顶壁和一个底壁。节气门体的横截面面积可大于进气管道的横截面面积。向内突出的凸缘可物理地耦接到底壁的内表面并且可与其密封接触,其中凸缘可在两个侧壁的内表面之间延伸并且可与其密封接触。节气门的上述实施例中的任一个或组合的节流阀可物理地耦接到顶壁的内表面并且与其密封接触,且其中节流阀可在两个侧壁的内表面之间延伸并且可与其密封接触。节气门的上述实施例中的任一个或组合的向内突出的凸缘可被定位成相比于节气门体的上游端更接近节气门体的下游端。上述实施例中的任一个或组合的节气门可进一步包括入口锥体,该入口锥体将进气管道的上游部分耦接到节气门体的上游端,其中入口锥体的第一端可耦接到进气管道的上游部分,并且其中入口锥体的第二端可耦接到节气门体的上游端,并且其中入口锥体的横截面面积在第二端处可大于在第一端处。上述实施例中的任一个或组合的节气门可进一步包括:出口锥体,该出口锥体将进气管道的下游部分耦接到节气门体的下游端,其中出口锥体的第一端可耦接到节气门体的下游端,并且其中出口锥体的第二端可耦接到进气管道,并且其中出口锥体的横截面面积在第一端处可大于在第二端处。节气门的上述实施例中的任一个或组合的向内突出的凸缘和节流阀可各自包括面向即将到来的进气气流的相应的上游第一表面,第一表面相对于即将到来的进气气体的流动方向以相应的第一角度取向,并且其中向内突出的凸缘和节流阀可各自包括背离即将到来的进气气流的相应的下游第二表面,第二表面相对于即将到来的进气气体的流动方向以相应的第二角度取向,其中第二角度可小于相应的第一角度。上述实施例中的任一个或组合的节气门,其中节流阀可相对于凸缘沿节气门体的纵向轴线在打开的第一位置和闭合的第二位置之间移动,并且其中节气门体中的在节流阀和凸缘之间形成的开口可随着节流阀远离闭合的第二位置朝向打开的第一位置的偏转的增加而增加。上述实施例中的任一个或组合的节气门进一步包括物理地耦接到节气门体的马达,用于在第一位置和第二位置之间调整节流阀。上述实施例中的任一个或组合的节气门,其中节流阀包括通过中空通道在节流阀的顶点处形成的孔,并且其中可在所述顶点处产生文丘里效应,并且其中文丘里效应的大小可由于节流阀和凸缘之间的距离的减小而增加。根据本申请所述的节气门,其中真空消耗装置是制动助力器、燃料蒸汽罐和真空致动的阀中的一种。

在另一种表示中,系统可包括:包括进气管道的发动机;包括在发动机进气装置中的节气门体,节气门体包括节流阀和耦接在节气门体内的向内突出的流动阻塞件,节流阀可沿基本上平行于节气门体中的进气气流的方向的轴线在打开的第一位置和闭合的第二位置之间滑动,节气阀门包括将真空消耗装置流体地耦接到节气门体的内部的中空通道;以及控制器,其具有存储在非暂时性存储器中的计算机可读指令,用于:响应于真空需求的增加,朝向更闭合的位置调整节流阀,以增加由中空通道在节流阀的向内延伸的顶端处形成的节流阀的孔处产生的真空的量。当朝向闭合的第二位置调整节流阀时,可在节流阀和流动阻塞件之间形成上述系统的节气门体的收缩部,并且因此通过进气管道的气流的量减小,并且在孔处产生的真空的量增加。上述实施例中的任一个或组合的系统可进一步包括与控制器电连通的马达,马达物理地耦接到节流阀,并且其中马达可基于从控制器接收的信号调整节流阀的位置。上述实施例中的任一个或组合的系统,其中面向即将到来的进气气流的节流阀的上游第一表面的斜率可大于背离即将到来的进气气流的节流阀的下游第二表面的斜率。上述实施例中的任一个或组合的系统,其中面向即将到来的进气气流的流动阻塞件的上游第一表面的斜率可大于背离即将到来的进气气流的流动阻塞件的下游第二表面的斜率。

现在转到图5,其示出响应于来自耦接到节流阀的真空消耗装置(在图1至图4d中所示的真空消耗装置140)的真空需求,控制器(例如,在图1中所示的控制器12)可执行的调整节气门(例如,在图1至图4d中所示的节气门60)内的节流阀(例如,在图1和图2b至图4d中所示的节流阀64)的位置的示例程序500。另外,响应于节流阀的调整,控制器可修改一个或多个发动机操作参数,以便维持发动机扭矩。

如以上参考图2b至图4c所解释,节流阀可相对于节气门的节气门体(例如,在图1至图4c中所示的节气门体62)移动。换句话说,节流阀可在节气门内滑动。具体地,节流阀可沿节气门体的纵向轴线相对于节气门体移位。因此,节流阀可沿实质上平行于节气门中的进气气流方向的轴线移位。由此,节流阀可相对于进气气流在节气门内向上游和/或下游移动。

进一步地,节流阀可被移位,使得节流阀和流动阻塞件(例如,在图2b至图4c中所示的凸缘240)之间的距离变化。具体地,节流阀可在闭合节气门时朝向或更靠近流动阻塞件移动,并且可在打开节气门时远离流动阻塞件移动。如以上参考图4a至图4c所解释,可将节流阀可调整到打开的第一位置和闭合的第二位置,在打开的第一位置中,节流阀被定位成距流动阻塞件更大的第一距离,并且通过节流阀的流动相对不受限制,在闭合的第二位置中,节流阀被定位成距流动阻塞件较短的第一距离,并且通过节流阀的流动受到限制和/或基本上为零。在一些示例中,在闭合的第二位置中,节流阀可被定位在流动阻塞件的正上方,使得在节流阀和流动阻塞件之间形成的开口最小化。

进一步地,可将节气门调整到第一位置和第二位置之间的任何位置。因此,闭合节气门可指使节流阀远离打开的第一位置朝向闭合的第二位置移动,并且减小在节流阀和流动阻塞件之间形成的开口,以及减少到进气歧管(例如,在图1中所示的进气歧管44)的进气流。相反地,打开节流阀可指使节流阀远离闭合的第二位置朝向打开的第一位置移动,并且增大在节流阀和气流阻塞件之间形成的开口,以及增加到进气歧管的进气流。

致动器(例如,在图4a至4c中所示的马达81)可与控制器电连通,用于基于从控制器接收的信号来调整节流阀的位置。因此,节流阀的移动可由致动器执行。

在502处,可确定发动机工况。发动机工况可包括发动机转速、扭矩需求、燃烧空气燃料比、增压压力、歧管绝对压力、质量空气流量、发动机温度等。一旦在502处估计了发动机工况,程序500就可前进到504,在504处包括基于在502处确定的发动机工况来确定初始节气门位置。例如,当操作者扭矩需求增加时,节气门可移动到更打开的位置,以增加进气气流。作为另一示例,如果燃烧空气燃料比被确定为贫于期望的化学计量值,则可将节气门设定到更闭合的位置,以减少进气气流。在另一示例中,如果满足发动机空转条件,则可将节气门移动到完全闭合的位置。

在506处,程序500可确定耦接到节气门的真空消耗装置是否需要真空。在一个示例中,当真空消耗装置被致动时可需要真空。在另一示例中,如果真空消耗装置包括真空储存器,则可确定装置的真空要求是否超过储存器中可用的真空。如果确定不期望真空,则在512处,可维持初始节气门位置,并且程序结束。然后,可仅基于发动机工况,而不是基于真空消耗装置的真空要求来继续调整节气门位置。

另一方面,如果在506处确定真空消耗装置需要真空辅助,则程序500继续到508,在508处可包括评估发动机条件是否允许节气门位置的变化。具体地,可确定发动机条件是否允许节气门位置朝向更闭合的位置变化,在更闭合的位置中,到发动机的进气气流减少。例如,可存在其中可容许在不影响发动机性能的情况下改变节气门位置的发动机条件。另外,可存在节气门位置被限制或约束的条件。例如,如果车辆在高速公路上加速,并且发动机转速高于阈值,则节气门可被定位在大部分打开或完全打开的位置,以相比于当节流阀处于更闭合的位置时允许更高的气流。在这种情况下,可以不将节气门位置移动到更闭合的位置以产生真空,因为这将不利地影响发动机扭矩输出和性能。因此,如果在510处确定可不调整节气门的位置,则控制器将节气门维持在其初始位置,并且程序结束。然后,可仅基于发动机工况,而不是基于真空消耗装置的真空要求来继续调整节气门位置。

然而,如果在508处评估发动机条件允许节气门位置的变化,并且更具体地,所述条件允许节气门位置的减小,则程序500可继续到514,在514处包括朝向更闭合的位置调整节气门。对节气门的位置的调整可取决于真空消耗装置所期望的真空水平。例如,如果期望更高水平的真空,则可朝向完全闭合的位置进一步移动节气门(例如,节气门可完全闭合)。换句话说,节流阀朝向完全闭合位置移位的量可与真空需求的量成比例。在另一方面,如果期望较低水平的真空,则控制器可将节气门调整到稍微闭合或部分闭合的位置。因此,当来自真空消耗装置的期望的真空水平增加时,节气门可朝向更闭合的位置移动。在一个示例中,如果在508处确定节气门在发动机空转期间已经处于闭合位置,则在514处可保持节气门位置,而无需进一步的调整。

接下来,在516处,当进气空气流过节流阀和流动阻塞件之间节气门的内部时,可在节流阀处产生真空。因此,在516处,程序500可包括使进气空气通过节气门在节流阀和流动阻塞件之间流动。如先前所详述,通过使进气空气流过收缩的通道,可产生文丘里效应。具体地,当使节流阀朝向闭合的第二位置移动时,在节流阀和流动阻塞件之间形成的流动面积可减小。以这种方式,在节流阀的顶端(例如,在图2b至图4c中所示的顶点268)处可产生文丘里效应,并且在节流阀和流动阻塞件之间可产生真空。

在518处,所产生的真空可被施加到真空消耗装置,以使得装置能够被致动或操作。例如,在真空消耗装置是制动助力器的情况下,可施加所产生的真空以实现车轮制动。作为另一示例,在真空消耗装置是燃料蒸汽罐的情况下,可施加所产生的真空,以实现到发动机进气装置的罐清洗。作为另一示例,在真空消耗装置是真空致动的阀的情况下,可施加所产生的真空以实现阀致动。当向真空消耗装置施加真空时,在节流阀处从真空消耗装置接收空气。如前所述,空气可从真空消耗装置流过耦接到节流阀的中空轴(例如,在图2a至图4c中所示的中空轴242)的管道(例如,在图1至图6中所示的管道198),并且通过节流阀的开口(例如,在图1和图3a至图4c中所示的开口68)流出到节气门体中。因此,来自真空消耗装置的空气在节气门处被接收,从而便于空气流动控制。

在520处,可基于节气门位置和目前的气流调整燃料喷射量和喷射正时中的一个或两个,以维持发动机扭矩。目前气流可以是流动经过节气门的穿孔边缘的新鲜进气空气和通过节流阀从真空消耗装置流到进气装置的空气的组合。在一个示例中,可调整燃料喷射量和/或正时,以使汽缸空气燃料比维持在期望比率处或接近期望比率,诸如化学计量比。在另一示例中,可针对扭矩修改燃料喷射量和/或正时,以维持发动机燃烧。在另一示例中,可改变燃料喷射正时和燃料喷射量中的一个或两个,以维持发动机扭矩和化学计量空气燃料比中的每个。

在一个示例中,在发动机空转条件期间,当将节流阀调整到完全闭合的位置时,经由节气门的气流减少,而从真空消耗装置到进气歧管中的气流增加。基于总气流较小,可减少燃料喷射量以维持空气燃料比。通过减小燃料喷射的脉冲宽度可减少燃料喷射量。进一步地,基于发动机扭矩要求,可提前或延迟燃料喷射正时。

在522处,响应于节气门位置的调整,以及来自真空消耗装置的空气的流动,可改变一个或多个发动机操作参数。可修改发动机操作参数以维持发动机扭矩输出。例如,当在514处将节流阀移动到更闭合的位置时,增压压力可增加。为增加增压压力,可将耦接在排气涡轮(例如,在图1中所示的涡轮164)两端的废气门(例如,在图1中所示的废气门168)调整到更闭合的位置,以迫使更大量的废气通过排气涡轮。通过增加进气装置内的增压室中的增压压力,可补偿由节气门闭合引起的发动机扭矩的下降。

还可通过在526处减小排气再循环(egr)的速率来维持发动机扭矩输出。当将节流阀移动到更闭合的位置时,将发动机排气管路耦接到发动机进气装置的egr通道中的egr阀可调整到更闭合的位置,以允许更小比例的排气被再循环到进气装置中。因此,通过减少排气残余物流到进气装置中,减少发动机稀释,并且发动机汽缸内的充气可包括更大比例的新鲜进气,从而允许发动机维持其扭矩输出。

在528处,可调整气门正时以维持发动机扭矩水平。在一个示例中,可保持进气门打开至较长的持续时间,以允许更多的新鲜空气进入汽缸中。在另一示例中,可修改排气门正时,以减小汽缸内的内部egr的比例。更进一步地,可调整进气门正时和排气门正时中的每个,以改变气门重叠的量。例如,可减小气门重叠以提高发动机扭矩输出。

应当理解,控制器可选择上述各种发动机操作参数中的一个或多个,从而基于目前的工况维持扭矩。例如,在第一条件期间,其中当修改节气门位置以产生真空时,车辆在稳态驾驶条件下操作,控制器可仅增加增压压力,但不减小egr以维持发动机扭矩输出。在第二条件期间,当节气门闭合时,可维持增压压力,同时减少egr稀释。在另一示例中,在第三条件期间,可使用内部egr减少和外部egr减少中的每个。例如,可相对较早地闭合排气门,以减少汽缸内的内部egr,并且可同时减小用于外部egr的egr阀的开口,以减少到进气装置中的外部egr。在第四条件期间,当节气门位置闭合时,控制器可减少egr,同时还增加增压压力。其他组合也是可能的。

接下来,在530处,程序500可包括确定已经产生足够的真空以满足真空消耗装置的需求。如果在530处确定尚未满足该需求,则程序500可前进到534,在534处包括将节气门位置维持在在514处设定的更闭合的位置,以及继续产生真空至更长的持续时间。在另一示例中,如果节气门在514处未完全闭合,则可将节气门移动到完全闭合的位置以产生更多的真空,如果发动机工况允许该调整的话。然后,程序500可返回到530,以确定是否已经满足真空需求。

如果在530处确定已经产生用于真空消耗装置的足够的真空,则程序500可前进到532,在532处包括朝向更打开的位置调整节流阀。替代地,可仅基于目前的发动机工况将节流阀移动到一位置。

以这种方式,响应于来自真空消耗装置的真空需求,可通过控制器调整节气门的位置。当对来自真空消耗装置的真空的需求增加时,可将节气门移动到更闭合的位置。进一步地,通过改变发动机操作参数,诸如增压压力、气门正时和egr中的一个或多个,可抵消由于节气门开口的减小和来自真空消耗装置的空气的流动而发生的发动机扭矩的变化。因此,增压压力可增加,egr流可减少,并且气门正时可改变,以维持发动机扭矩输出。进一步地,可修改燃料喷射量和喷射正时中的一个或两个,以将发动机燃烧维持在化学计量比处或化学计量比附近。

现在转到图6,其示出映射图600,映射图600示出基于来自制动助力器的真空需求的示例进气节气门位置调整,以及响应于该节气门位置调整的对发动机操作参数的修改。映射图600在曲线602处示出制动踏板位置,在曲线604处示出制动助力器真空水平,在曲线606处示出增压压力,在608处示出废气门位置,在曲线610处示出egr阀位置,在曲线612处示出节气门(在图1和图2b至图4c中所示的节气门60)的位置,在曲线614处示出发动机扭矩输出,以及在曲线616处示出车辆速度vs。上述所有的曲线均在x轴上相对于时间进行绘制。线607表示制动助力器储存器中的最小阈值真空。

在时间t1之前,车辆可以以中等速度在稳态条件下移动。节气门可处于部分打开的位置,以允许足够的气流进入进气装置,节气门基于工况(诸如车辆速度和操作者需求扭矩)而打开。进一步地,可基于工况将发动机扭矩输出和增压压力调整到中等水平。在所示的示例中,发动机在废气门处于最闭合位置的情况下操作,以提供所需求的增压压力。制动踏板处于释放(或“关闭”)位置,并且制动助力器储存器中的真空是足够的,如通过制动助力器真空高于真空阈值607所指示的。另外,在t1之前,基于发动机工况(诸如发动机转速和负载条件),可将egr阀保持在更打开的位置,以允许更高流量的排气残余物到进气装置中,从而提高发动机燃料经济性,并且减少nox排放。

在t1时,可由操作者施加制动踏板,此时,消耗制动助力器储存器中的真空,以实现车轮制动。当制动施加继续时,储存器中的真空的量减少。然而,储存器内的真空水平保持在阈值607以上。由于制动施加,发动机扭矩输出和车辆速度减小。此外,为减小发动机扭矩输出和车辆速度,可将节气门调整到更闭合的位置。还可将废气门移动到更打开的位置,以使得增压压力能够减小。

在t2时,制动踏板被释放,并且车辆恢复类似于在t1之前的那些的稳态行驶条件。基于普遍的工况,节流阀朝更打开的位置移动,以增加发动机扭矩输出。此外,通过将废气门移动到更闭合的位置,增压压力增加。因此,车辆速度可增加。

在t3时,可再次施加制动踏板。与在t1时的制动踏板施加相比,在t3时的制动踏板施加可更有力(例如,被进一步和更快地压下)。因此,观察到制动助力器储存器内的真空水平的更急剧的下降。具体地,在t3时的更强的制动踏板施加可导致在储存器处的真空消耗到阈值水平607以下。当施加制动器时,在t3和t4之间,车辆速度和发动机扭矩输出急剧下降。节气门可移动到更闭合的位置,并且废气门可移动到更打开的位置,以减小增压压力和发动机输出。偶然地,节气门闭合还使得能够在节气门处产生真空,真空可在制动施加期间被施加到制动助力器。具体地,当节气门移动到更闭合的(例如,完全闭合的)位置时,流动经过节气门和进气通道之间的收缩部的空气导致文丘里效应,并且在节气门的节流阀(例如,在图1和图2b至图4c中所示的节流阀64)的顶端(例如,在图2b至图4c中所示的顶端268)处产生真空。

在t4时,制动助力器真空水平下降到阈值607以下。响应于下降,可通过控制器接收对附加真空的需求。制动器可在t4时释放,并且车辆可在t4和t5之间以较慢的速度行驶。然而,由于真空需求,节气门可被调整到完全闭合的位置,并且可保持在闭合位置处,以经由经过节流阀的顶端的进气气流产生真空。将所产生的真空施加到制动助力器,直到制动助力器储存器中的真空高于阈值607。在替代的示例中,控制器可在t4之前将节气门维持在目前的更闭合的位置,直到储存器中的真空水平高于阈值。在t4和t5之间,储存器中的真空水平可朝向阈值607上升,并且可基于目前的发动机工况将节气门移动到标称打开位置。当将节气门保持闭合用于产生真空时,废气门可移动到更闭合的位置,以增加增压压力并防止发动机扭矩输出的减小。另外,可将egr阀调整到更闭合的位置,以减少到进气装置中的排气残余物的流量,并且有助于维持发动机扭矩。

在t5时,当在节气门处产生真空时,操作者可施加加速器踏板以急剧地增加车辆速度。例如,操作者可在高速公路上加速以超过其他车辆,并且可完全压下加速器踏板。响应于加速器踏板施加(未示出),可将节气门移动到也称为全开节气门位置的完全打开的位置,以允许最大气流进入进气歧管(例如,在图1中所示的进气歧管44)中并进入发动机汽缸(例如,在图1中所示的汽缸)。因此,响应于当节气门保持在用于产生真空的更闭合位置时接收到升高的扭矩请求,节气门可打开,并且可中止进一步的真空产生,直到发动机条件允许重新闭合节气门。由于节气门打开,超过t5之后,制动助力器储存器内的真空水平保持在阈值607处或在阈值607附近。在全开节气门期间,egr阀可完全闭合,以减少发动机稀释,并且提高发动机扭矩输出。同时,也可将废气门移动到完全闭合的位置,使得增压压力可快速增加,从而允许发动机扭矩显著增加。在t5和t6之间,响应于加速器踏板施加,车辆速度可急剧地上升,并且然后随着加速器踏板被逐渐释放,车辆速度可在t6时或在t6附近下降。发动机扭矩和增压压力可遵循类似的路径,并且基于目前的工况,在t6时可将节流阀从完全打开的位置移动到部分打开的位置。在t6和t7之间,车辆可在稳态条件下行驶,其中车辆速度、扭矩和增压压力返回到t1之前的水平。进一步地,egr阀和废气门返回到标称位置,其中egr阀更加打开并且废气门更加闭合。

相比于在t1时或t3时的制动踏板施加,在t7时可用较小的力施加制动踏板。因此,制动助力器储存器中的真空可被较小程度地消耗。然而,由于储存器内的真空水平正好处于阈值607处或在阈值607附近,因此,在t7时的制动器的施加导致真空水平在t7和t8之间降低到阈值607以下。当施加制动器时,车辆速度和发动机扭矩减小,并且节气门可移动到更闭合的位置。另外,节气门可保持在更闭合的位置,使得能够产生真空用于制动施加。egr阀保持在其大部分打开的位置,而当废气门稍微打开时,增压压力可稍微减小。

在t8时,制动踏板可被释放,并且可将节气门移动到部分打开的位置。因此,在t8和t9之间,发动机扭矩可上升,并且车辆速度可增加。在t9时,由于可存在稳态驾驶条件,并且真空水平低于阈值607,所以控制器可将节气门移动到大部分闭合的位置以产生真空。因此,在t9和t10之间,制动助力器储存器内的真空水平稳定地增加,直到在t10时达到足够的真空水平。为在节气门移动到更闭合的位置时防止发动机扭矩在t9和t10之间减小,可在t9时通过将废气门移动到更闭合的位置来增加增压压力。控制器可决定单独使用增压压力,而不降低egr水平,以维持发动机扭矩输出。因此,将egr阀保持在大部分打开的位置。

在t10时,满足真空需求,并且节流阀可返回到部分打开的位置。同时,废气门可移动到更打开的位置,并且增压压力可减小到与在t1之前类似的水平。

一种用于发动机的方法可包括:使节流阀沿实质上平行于节气门中的进气的流动方向的轴线在节气门的节气门体内滑动;通过使进气空气流动经过节流阀和节流阀的节气门固定件之间的脊部,在节流阀的脊部处产生真空;将产生的真空施加到流体地耦接到节流阀的脊部的真空消耗装置,并且使空气从真空消耗装置流到节气门体中;以及在接合点处使节流阀接触节气门固定件以形成气密密封,并且其中空气从真空消耗装置流到接合点下游的节气门体中。在上述方法中,滑动节流阀可基于真空消耗装置的真空需求量,并且其中滑动包括当真空需求增加时,在节气门体内使节流阀朝向节气门固定件和更闭合的位置向下游移动。方法可进一步包括下列各项中的一个或多个:降低排气再循环率,增加增压压力,以及增加进气门打开的持续时间。

以这种方式,定位在节气门内的可滑动节流阀可在节气门内移位,以在被调整到更闭合的位置时从进气气流产生真空。节流阀可包括将节流阀流体地连接到真空消耗装置的中空内部通道。响应于来自真空消耗装置的真空需求,可将节流阀的位置调整到更闭合的位置,以随着对真空需求的增加而增加真空产生。当朝向更闭合的位置调整节流阀,并且减少发动机进气口内的气流时,通过修改增压压力、egr流和气门正时中的一个或多个,可维持发动机扭矩输出。

以这种方式,可将抽气器的功能与节气门的功能组合,从而使得能够减少包装空间。另外,通过消除对单独的抽气器的需要,可减少费用。通过将位于节气门内的节流阀的位置调整到更闭合的位置,可以以更简单的方式控制在发动机空转和低负载条件下进入进气歧管的总的气流率。当朝向更闭合的位置调整节流阀时,在节流阀与节气门中的流动阻塞件之间产生的真空的量可增加。因此,可避免用于控制进入进气装置中的抽气器流率的额外抽气器切断阀,从而实现进一步的成本节约。进一步地,通过在节流阀中包括可滑动的节流阀,可增加在节流阀处产生的真空的量,并且因此增加从耦接到节流阀的真空消耗装置抽吸的空气的量的技术效果。可调整节流阀的形状、尺寸和位置,而不改变节气门或发动机进气装置的任何其他部件。由此,可调整节气门的尺寸和形状,从而增加在将节流阀调整到更闭合的位置时所产生的真空的量。

需注意,包括在本文的示例控制和估计程序可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可作为可执行指令存储在非暂时性存储器中。本文描述的具体程序可表示任何数量的处理策略中的一种或多种,诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。由此,所示出的各种行为、操作和/或功能可按所示出的顺序执行、并行执行或在一些情况下省略。同样地,处理的次序并非是实现本文所描述的示例性实施例的特征和优点所必需的,而是为易于说明和描述提供。根据所使用的特定策略,可重复执行所示出的行为、操作和/或功能中的一个或多个。进一步地,所描述的行为、操作和/或功能可用图形表示待编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码。

应该理解,因为可能有许多变化,所以在本文公开的配置和程序在本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被视为具有限制性意义。例如,以上技术可应用于v-6、i-4、i-6、v-12、对置4缸以及其他的发动机类型。本公开的主题包括在本文所公开的各种系统和配置,以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

随附权利要求特别指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可指“一个”元件或“第一”元件或其等同物。此类权利要求应理解成包括一个或多个此类元件的结合,既不要求也不排除两个或更多个此类元件。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过本权利要求的修正或通过在本申请或相关申请中呈现的新权利要求加以要求。此类权利要求,无论是更宽于、更窄于、等于或不同于原始权利要求范围,仍被视为包括在本公开的主题之内。

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