专利名称：进气系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种进气系统，尤其涉及包括用于产生真空在制动助力器内使用的真空吸气器的进气系统。
背景技术：
火花点火车辆可使用进气歧管真空以提供制动助力或动力辅助。发动机的小型化减小了这些发动机为制动助力器提供真空的能力。一个现有解决方案是增加真空泵，然而， 真空泵导致寄生燃料经济损失并且增加总体车辆成本。在美国专利US 7，610，140描述的一个方法中，车辆引射器系统具有引射器，使用引射器工作或停止工作的状态改变装置和控制状态改变装置的控制装置(发明内容部分)。“而且……，控制装置可包括控制禁止部分，如果内燃发动机的冷却水的温度低于或等于预定温度则其禁止控制装置控制状态改变装置以便使得引射器工作”(第四栏，8-13 行)。本发明人认识到上述方法带来的多种问题。在冷起动期间，发动机状况(例如由低温和/或高海拔导致的高歧管空气压力和低大气压力)会限制多种发动机系统(例如制动助力器)的可用真空。在包括机械增压器和/或涡轮增压器的小型发动机中，增压可进一步减少制动真空可用的状况。此外，随着汽缸压力范围增加，进气道压力也增加。包括单个固定几何的吸气器的进气系统会低效地工作或完全不在增加的压力范围的一些压力下工作。
发明内容
本发明描述了包括有真空吸气器的进气系统的方法、系统和装置。在一个示例中， 进气系统包含包括压缩器、节气门和进气歧管的进气道；及具有与位于压缩器和节气门中间的进气道连通的动力进口的吸气器，吸气器具有经由第一止回阀与真空贮存器连通的吸入进口，真空贮存器不同于进气歧管，并且第一止回阀限制从进气道流至真空贮存器的气流。在第二实施例中，进气系统包含节气门及具有与进气道连通的动力进口的吸气器，其中节气门包含第一进口、第二进口和节流板，节流板位于第一进口和出口中间，第二进口位于节流板和第一进口中间，节气门位于进气道内，吸气器具有与节气门的第二进口连通的出口，吸气器具有经由第一止回阀与真空贮存器连通的吸入进口，第一止回阀限制从第二进口流至真空贮存器的气流。在第三示例中，进气系统具有用于真空贮存器的多个真空助力器，该系统包含具有第一动力进口、第一吸入进口和第一出口的第一吸气器，第一动力进口与邻近压缩器的高压出口处的进气道连通；及具有第二动力进口、第二吸入进口、第二出口和第二止回阀的第二吸气器，其中第二出口与第一吸入进口连通或者第二动力进口与第一出口连通，且第二吸入进口经由第二止回阀与真空贮存器连通，第二止回阀限制从第二吸入进口流至真空贮存器的气流。上面示例的一个优点在于额外的压缩器压力和气流用于产生真空。这样，即使在冷起动期间，包括涡轮增压器或机械增压器的小型化发动机也可产生真空。此外，包括第一进口和第二进口的示例节气门可控制穿过示例吸气器的气流，以及未从吸气器而流至示例歧管的气流，简化了进气系统配置。在包括多个吸气器的示例中，多个吸气器中的一个可配置用于高速气流而另一个可配置用于低速气流，增加了进气系统在较宽压力范围下产生真空的效率。应理解上面的概述提供用于以简化的形式引入将在详细描述中进一步描述的选择的概念。不意味着确认所保护的本发明主题的关键的或实质的特征，本实用新型的范围将由本申请的权利要求唯一地界定。此外，所保护的主题不限于克服上文或本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。
图1显示了第一示例的发动机进气系统。
图2显示了第一示例的吸气器。
图3显示了第二示例的吸气器。
图4-7显示了又一示例的发动机进气系统。
图8和9显示了第一示例的被动控制阀。
图10显示了第六示例的发动机进气系统。
图11和12显示了包括在进气系统内并且与吸气器连通的第一示例节气门
图13-18显示了示例的多个吸气器进气系统。
图19显示了包括与额外的发动机系统集成的吸气器的第一示例进气系统。
图20显示了包括与额外的发动机系统集成的吸气器的第二示例进气系统。
具体实施例方式参考图1，描述了第一示例的发动机进气系统以介绍包括吸气器的进气系统可能的装置、布置和配置。参考图2和3更详细地讨论示例吸气器。参考图4-7描述了额外的示例进气系统。图8和9显示了一些示例进气系统内所包括的被动控制阀。参考图10-12 讨论了示例进气系统内所包括的示例节气门。最后，参考图13-18描述了多个吸气器进气系统。参考图19和20讨论了示例进气系统与额外的发动机系统(例如燃料蒸气抽取和曲轴箱强制通风系统)相集成。图1显示了第一示例的发动机12的进气系统10。在这个示例中，发动机12为火花点火车辆发动机，发动机包括多个汽缸14，每个汽缸均包括活塞。如本领域技术人员众所周知，每个汽缸14内的燃烧事件驱动活塞，其相应地旋转曲轴16。此外，发动机12可包括多个发动机阀门，阀门连接至汽缸14并且控制多个汽缸14内的进气和排气。在这个示例中，进气系统10包括进气道18和吸气器20。进气道18包括节气门 22和进气歧管M。歧管M提供空气至发动机12。空气可从包括例如与车辆环境连通的空气滤清器的进气系统(AIQ进入进气道18。此外，节气门22位于进气歧管M和压缩器25 之间，节气门22限制空气进入进气歧管24。
在这个示例中，进气道18还包括压缩器25和中间冷却器沈。压缩器25可连接至发动机12排气内的涡轮。此外，压缩器25可(至少部分)由电动马达或曲轴16驱动。压缩器25进一步包括旁通道观和压缩器旁通阀(CBV) 30。CBV 30可用于控制压缩器25和发动机12之间的一部分进气道18内的空气压力水平，并且通过这样调节增压水平、喘振控制等。如上面简述，进气系统10包括吸气器20。吸气器20可为引射器(ejector)、喷射器(injector)、排泄器(eductor)、文氏管、射流泵或类似的被动装置。吸气器20具有动力气流进口 32。动力进口 32与压缩器25和节气门22中间的进气道18在压缩器25的高压出口 34处连通。在其它示例中，动力进口 32可与额外的高空气压力输入连通。在这个示例中，吸气器具有经由第一止回阀40与真空贮存器38连通的吸入进口(entraining inlet)36。动力进口 32处的高压空气可转换为吸气器20内的流动能量，从而产生与吸入进口 36连通的低压并且通过吸入进口 36抽取空气。第一止回阀40允许真空贮存器38保持吸入进口 36和真空贮存器38的压力平衡。此外，吸气器20包括与进气歧管连通的出口 44。在这个示例中，吸气器为三端口装置，包括32、44和36。然而，在其它示例中，止回阀 40和42集成进装置内，并且应了解20处的装置保留其“吸气器”的名称。更进一步地，应了解，仔细地设计从38至42并且继续至M的流动路径以不会限制流动。这样，可恢复真空，真空贮存器38从来不会消散。另外地，真空贮存器38总是不同于进气歧管M。真空贮存器38为发动机系统的利用真空的一部分或发动机系统内利用真空的装置。例如，真空贮存器38可为制动助力器内的隔膜之后的真空腔或包括在燃料蒸气抽取系统内的低压存储箱。在这个示例中，进气系统10进一步包括可选辅助止回阀42。辅助止回阀42与真空贮存器38以及与吸气器的出口 44连通。此外，辅助止回阀42限制从出口 44流至真空贮存器38的气流。这样，在进气歧管M的压力上升高于真空贮存器38的压力的情况下， 辅助止回阀42允许真空贮存器38保持其真空。同样，辅助止回阀42限制从进气歧管M 至真空贮存器38的连通。辅助止回阀42显示为集成进吸气器20内，然而，在其它示例中， 辅助止回阀42与吸气器20分离。另外地，进气系统10可包括控制系统46，控制系统46包括控制器48、传感器50和驱动器52。示例传感器包括发动机转速传感器M、发动机冷却剂温度传感器56、空气质量流量传感器58和歧管空气压力传感器60。示例驱动器包括发动机阀门、CBV 30和节气门 22。控制器48可进一步包括带有用于运转发动机的指令、程序和/或代码的物理存储器。多个箭头62说明了示例流动路径，进气可沿该流动路径穿过进气系统10。空气流进进气道18并且到达低压压缩器进口 33。吸气器20在34处与进气道18连通，并且在34 处的通道可包括确定空气流进动力进口 32的速度的轮廓或直径。这样，压缩器出口 34和进气歧管M之间的压力差可用于在真空贮存器内产生真空。因此，即使在冷起动期间，也可在包括涡轮增压器或机械增压器的小型发动机内产生真空，而无论进气歧管压力如何且不需要包括真空泵。例如，即使在出现小歧管真空时，仍然可由压缩器压力和进气歧管压力之间积蓄的压力差产生足够的真空。现参考图2，显示了第一示例吸气器200。在这个示例中，吸气器200为文氏管类型。在这个示例中，在进口 202处接收动力空气。动力进口 202例如从压缩器出口接收高压空气。流出吸气器200的气体经由出口 204以较低压力流出，并且继续流至例如进气歧管和/或低压压缩器进口。吸气器200的轮廓(例如横截面积)从动力进口 202至吸入进口 206逐渐减小，并且随后从吸入进口 206至出口 204逐渐增大。结果，在吸入进口 206处可引入高速和低压，从而通过吸入进口 206从与吸气器200连通的示例真空贮存器抽取空气(例如经由通道208)。第一止回阀210限制从吸入开口反向流至真空贮存器的气流。这样，可从真空贮存器去除气体并且防止经由吸入进口 206进入。此外，吸气器200可包括辅助止回阀212(以虚线显示以指示其为可选配置)。在这个示例中，辅助止回阀212限制从出口 204流至示例真空贮存器的气流，该真空贮存器经由通道208与止回阀212连通。这样，当出口 204具有低压时(例如当其与示例进气歧管连通时)，辅助止回阀212作用以通过协助气体流至出口 204而增加示例真空贮存器内的真空。此外，文氏管类型的吸气器200可由于从202流至204并且防止从204流至206 而在206处产生真空。在一些示例中，吸气器对称性允许在每一个流向上产生真空。一个优点在于当文氏管连接在示例进气歧管和示例进气道之间时，进气歧管和进气道之间的压力差拉入空气或排出空气而无论方向如何，并且在示例真空贮存器内产生真空。现参考图3，显示了第二示例吸气器300。在这个示例中，吸气器300为引射器类型被动阀门类型。在这个示例中，在进口 302处接收动力空气。动力进口 302接收高压空气，例如从压缩器出口。流出吸气器300的气体经由处于低压处的出口 304离开，并且继续至例如进气歧管和/或低压压缩器进口。吸气器300包括动力喷嘴312。动力进口的轮廓(例如横截面积)沿喷嘴312的长度至动力喷嘴的端部314变窄。结果，在喷嘴端314处可引入高速和低压，从而通过吸入进口 306从与吸气器连通的示例真空贮存器抽取空气(例如经由通道308)。此外，吸气器可包括从喷嘴端314和吸入进口 306汇聚至喉部316并且随后从喉部316偏离至出口 304。 在一个示例中，喉部316具有低压和高速气体，进一步通过吸入进口 306抽取空气。在这个示例中，吸气器300可包括第一止回阀310和辅助止回阀318。然而，第一止回阀310和辅助止回阀318均以虚线显示以指示它们为可选配置。在吸气器300的其它示例中，动力流可穿过306处的进口进入并且吸入流可进入通道302。因此，在这个示例中， 动力流能够位于如上所述的内芯流上，或者如本领域技术人员所知动力流能够位于外芯流上。现参考图4，显示了用于示例发动机412的第二示例进气系统410。参考图1如上所述，进气系统410包括示例进气道418，进一步包括示例压缩器425、中间冷却器426、节气门422和进气歧管424。压缩器425包括高压出口 434、旁通似8和CBV 430以及低压进口 433。另外地，进气系统410包括示例控制系统446。此外，进气系统410包括吸气器420，其自身包括示例动力进口 432、吸入进口 436、 出口 444、第一止回阀440和辅助止回阀442。如上所述，吸气器动力进口 432在压缩器出口 434处与进气道418连通。吸入进口 436连接至示例真空贮存器438。此外，出口 444与歧管424以及辅助止回阀442连通。在这个示例中，进气系统410内包括电磁阀450。电磁阀可为连续可变阀门，例如蝶阀。电磁阀450连接至进气道418和吸气器420的动力进口 432中间。电磁阀450可响应来自控制系统446内包括的控制器448的信号打开和关闭。在第一模式下，电磁阀450 可允许进气道418和吸气器420之间连通，并且在第二模式下，电磁阀450可关闭并且限制进气道418和吸气器420之间的连通。这样，电磁阀450可确保在歧管424内维持最小真空阈值。此外，当空气流量大于所需并且进气歧管已经在产生目标真空度时可(部分或完全)关闭电磁阀。电磁阀450为能够控制穿过吸气器420的气流并且还确保在歧管424内维持最小真空阈值的一个示例阀门，将在下面描述进一步的示例。现参考图5，显示了用于示例发动机512的第三示例进气系统510。进气系统510 包括示例进气道518，进一步包括示例压缩器525、中间冷却器526、节气门522和进气歧管 524。如参考图1所述，压缩器525包括高压出口 534、旁通5 和CBV 530以及低压进口 533。另外地，进气系统510包括示例控制系统M6。此外，进气系统510包括吸气器520，其自身包括示例动力进口 532、吸入进口 536、 出口 M4、第一止回阀540和辅助止回阀M2。如上所述，吸气器动力进口 532在邻近压缩器出口 5；34处与进气道518连通。吸入进口 536连接至示例真空贮存器538。此外，出口 544与歧管524以及辅助止回阀542连通。另外，在这个示例中，进气系统510进一步包括位于吸气器520的出口 544和歧管 5M中间的歧管止回阀550。歧管止回阀550限制从进气歧管5M流至出口 544的气流。此外，吸气器520的出口 544邻近低压压缩器进口 533与压缩器的进气道连通。因为低压压缩器进口 533为压缩器525在空气行进至进气系统510之前接收空气的那一点，进口 533 被称为压缩器525的上游。进气系统510进一步包括位于吸气器520的出口 544和进气道 518中间的进气止回阀552。进气止回阀552限制从进气道流至出口的气流。在其它示例中，进气系统510可包括歧管止回阀550和进气止回阀552中仅一个。在这个示例中，止回阀550和552的阻力可在歧管524内保持最小真空阈值。此外，止回阀可确保出口 544与压缩器525或歧管5 上游的进气道518连通，取决于这两个位置中哪个一个具有低压。吸气器进口 532可为该系统中的最高压力点。在另一示例中， 止回阀552和550的设置被动地控制压力使得吸气器出口为544进气系统510内的最低压力点。因此，吸气器可得到使用最大可用空气压力差以产生真空的好处。现参考图6，显示了用于示例发动机612的第四示例进气系统610。进气系统610 包括示例进气道618，进一步包括示例压缩器625、中间冷却器626、节气门622和进气歧管 624。如参考图1所述，压缩器625包括高压出口 634、旁通拟8和CBV 630以及低压进口 633。另外地，进气系统610包括示例控制系统646。此外，进气系统610包括吸气器620，其自身包括示例动力进口 632、吸入进口 636、 出口 644、第一止回阀640。吸入进口 636连接至示例真空贮存器638。如上所述，吸气器动力进口 632在压缩器出口 634处与进气道618连通。此外，出口 644与进气道618内的压缩器625的上游的低压压缩器进口 633连通。连接在限制出口 644和真空贮存器638之间的辅助止回阀未显示为包括在进气系统610内。然而，应该明白地是进气系统610可进一步包括这种示例辅助止回阀。另外，进气系统610包括真空贮存器638和歧管624中间的示例歧管止回阀650。 在这个示例中，歧管止回阀650限制从进气歧管拟4流至真空贮存器638。歧管止回阀650 的阻力可维持歧管6M和/或真空贮存器638内的最小真空阈值。此外，通过设有与吸气器620相独立的歧管止回阀650，无论压缩器进口 633或是出口 634处的压力如何都可维持真空贮存器638内的真空。现参考图7，显示了用于示例发动机712的第五示例进气系统710。进气系统710 包括示例进气道718，进一步包括示例压缩器725、中间冷却器726、节气门722和进气歧管 724。压缩器425包括高压出口 734、旁通7 和CBV 730以及低压进口 733。另外地，进气系统710包括示例控制系统746。此外，进气系统710包括吸气器720，其自身包括示例动力进口 732、吸入进口 736、 出口 744、第一止回阀740和辅助止回阀742。如上所述，吸气器动力进口 732在压缩器出口 7；34处与进气道718连通。吸入进口 736连通至示例真空贮存器738。此外，出口 744与歧管724以及辅助止回阀742连通。在这个示例中，被动控制阀750包括于进气系统710内。被动控制阀750位于进气道718和吸气器720的动力进口 732中间。被动控制阀750可位于沿高压出口 734和进气歧管7M之间的流动管道721上任何位置。在进气歧管7M真空水平较高时，可限制或关闭被动控制阀750。在这种情况下，主要从进气歧管7M提供真空贮存器738所需的真空。在进气歧管真空水平较低时，可打开被动阀750，使得大量气流穿过引射器从而提供真空贮存器738处所需的真空。同样，被动控制阀750可响应于进气道718和吸气器720之间的压力差增加或限制进气道718和吸气器720之间的连通。此外，被动控制阀750的一个示例(参考图8和 9在下面描述)可包括具有第一流速的第一运转模式，和具有第二流速的第二运转模式，第一流速大于第二流速。具有类似于被动控制阀750的流动特性的示例装置为曲轴箱强制通风阀(PCV Valve)。当真空度为高时，阀门750限制流动。当真空度为低时，阀门750不限制流动。此外，阀门750具有第三模式，当在阀门750处出现阈值压力时，其可关闭。这样，阀门750可基于压力差改变流动限制。在PCV阀门中，这称为回火模式(backfire mode)。在阀门750 位于进气歧管7M和出口 744之间的其它配置中，阀门750可承担阀门742的功能，使得阀门742为可选。在其它示例中，被动控制阀750位于吸气器720和进气歧管7M或低压压缩器进口 733中的至少一个的中间。此外，被动控制阀750可确保在歧管724内维持最小真空阈值，并且可具有类似于两个端口压力调节器。被动控制阀750为一个示例阀门，其能够控制流穿过吸气器720并且还确保在歧管724内维持最小真空阈值。图8显示了示例被动控制阀800处于第一位置，第一位置为关闭位置。图8中所示的关闭位置为一个示例休止位置。休止位置为回火位置的一个示例，其中进气歧管压力超过曲轴箱压力并且为最大限度的流动限制位置。阀门800包括具有杆804的阀体802。杆 804具有第一轮廓806和第二轮廓808。此外，阀门800包括阀壳810，其设有主开口 812、 杆开口 814、第一室816和第二室818，所述壳体810实质上容纳阀体802。阀壳进一步设有第二室818，阀杆804穿过杆开口 814伸入至第二室818内。此外，包括于阀体802内的阀头822连接至弹簧824。在关闭位置下，阀头822(包括在阀体802内并且连接至杆804)密封来自第一室 816的主开口 812。此外，第一室816内的压力可大于开口 812处的压力。在其它示例中，弹簧拟4从阀头822延伸至邻近杆开口 814的阀壳810，并且增加施加在阀头822抵靠壳体 810的力。图9显示了示例被动控制阀800处于第二打开位置。弹簧拟4在压缩弹簧模式期间。图9为说明性的并且弹簧824的线圈的间隔可小于图8中所示的间隔。经由主开口 812连通的压力施加在阀头822上的力克服由弹簧拟4和第二室818施加在阀体802上的力。第一轮廓806或第二轮廓808中的一个和杆开口 814形成第一室816和第二室818之间的环形通道820。环形通道820包括部分确定穿过杆开口 814并且从而穿过阀门800流速的横截面积。形成环形通道820的杆804的轮廓可响应阀体的容量而改变。在这个示例中，第二轮廓808和杆开口 814共同形成环形通道820 ( S卩，阀门800控制第二运转模式下的第二流速)。在其它示例中，第二轮廓808和杆开口 814共同形成环形通道820 ( S卩，阀门800控制第一运转模式下的第一流速)。随着施加在阀头814上的力增加，施加在弹簧拟4上的力增加，改变了阀体802的容量。这样，第二室和第一室之间的压力差可控制穿过阀门800的气流。阀门800的其它示例包括其它的轮廓(例如，锥形轮廓，或包括抛物状边缘的轮廓) 以响应于阀体802的容量进一步控制示例环形通道横截面积。如所说明，阀门800依赖于重力的取向。其它示例不具有该取向关系。现参考图10，显示了用于示例发动机1012的第六示例进气系统1010。参考图1 如上所述，进气系统1010包括示例进气道1018，进一步包括示例压缩器1025、中间冷却器 1026和进气歧管ΙΟΜ。压缩器1025包括高压出口 1034、旁通10 和CBV 1030以及低压进口 1033。另外地，进气系统1010包括示例控制系统1046。此外，进气系统1010包括吸气器1020，其自身包括示例动力进口 1032、吸入进口 1036、出口 1044、第一止回阀1040。如上所述，吸气器动力进口 1032在压缩器出口 10；34处与进气道1018连通。然而，在其它示例的进气系统1010中，动力进口 1032可在其它位置与进气道1018连通，例如在压缩器进口 1033(如虚线1050所指示)。吸入进口 1036连接至示例真空贮存器1038。此外，出口 1044与歧管IOM连通。此外，进气系统1010包括位于进气道1018内的节气门1052，节气门1052包括第一进口 1054、第二进口 1056和节流板1058。节气门1052为一个孔口式节气门示例。节流板1058位于第一进口 IOM和出口 1060中间，第二进口 1056位于节流板1058和第一进口 IOM中间。吸气器1020的出口 1044与节气门1052的第二进口 1056连通。当节流板1058 旋转至第一角度时，第二进口 1056可与出口 1060液体连通，而节流板1058限制第一进口 IOM和出口 1060之间的连通。这样，节气门1052可控制穿过吸气器1020的气流。进气系统1010包括示例端口节气门1052以使得可以通过单阀门控制穿过示例吸气器的气流以及不从吸气器流至示例歧管的气流。这样，进气系统1010具有简化的配置。此外，参考图10 和11更详细地讨论节气门1052。此外，进气系统1010包括连接至真空贮存器1038和歧管IOM中间的第二止回阀 1042(示例歧管止回阀)。第二止回阀1042限制从进气歧管IOM流至真空贮存器1038。现参考图11和12，示例端口节气门1110位于示例进气道1100内，节气门1110包括第一进口 1112、第二进口 1114、出口 1116和节流板1118。如参考图10所述，节流板1118 位于第一进口 1112和出口 1116中间，第二进口 1114s位于节流板1118和第一进口 1112中间。示例吸气器出口与第二进口 1114连通。图11显示了节流板1118处于第一关闭位置。在这个示例中，节气门1110为蝶形阀，其可旋转用于控制第一进口 1112和第二进口 114中一个与出口 116的流体连通。在暖机怠速空气流速期间，如图所说明节气门为关闭。在其它示例中，节流板1118可接近关闭。 在关闭或接近关闭的位置下，节流板1118限制第二进口 1114和出口 1116之间的连通。这样，节气门1110可减少穿过示例吸气器的空气流。此外，在这个示例中，示例进气歧管可供应真空。图12显示了节流板1118处于第二实质上打开位置。当节气门为实质上打开(例如，在冷起动排放还原(CSER)事件期间)时，节气门使得在第二进口 1114和出口 1116之间流体连通。这样，节气门打开到足以暴露第二进口 1114至示例进气歧管真空，从而使得空气流穿过连接至第二进口 1114的示例吸气器。现参考图13，显示了具有多个吸气器的进气系统1310的第一示例。多吸气器进气系统1310包括至少第一示例吸气器1314和第二示例吸气器1316并且可包括为示例车辆进气系统的一部分以提供空气至示例发动机。第一和第二吸气器(分别为1312和1314)可为示例引射器、喷射器、排泄器、文氏管、喷射泵或产生真空类似的被动阀，例如参考图2和 3所述。此外，第一吸气器1314可为不同于第二吸气器1316的类型的吸气器，并且可具有比第二吸气器1316更小或更大的物理尺寸。在一些示例中，第一或第二吸气器中的一个可配置用于高流速并且两个中的另一个可配置用于低流速，从而增加了进气系统在较宽的压力范围下产生真空的效率。这样，吸气器1314和1316可为多级式以使得由另一吸气器使用的一个吸气器产生低压。通过这样对吸气器进行分级，可产生的真空度深于由单个吸气器产生的真空度。第一吸气器1314具有第一动力进口 1318、第一吸入进口 1320和第一出口 1322。 第一动力进口 1318与空气压力输入1334连通。空气压力1334的一个示例为压缩器的高压出口(参考图1、4-7和10如上所述)。其它示例的空气压力输入1334包括进气道，例如邻近低压压缩器进口。第一吸气器可包括第一止回阀13M并且显示为虚线以指示其为可选配置。第一止回阀13M可位于第一吸入进口 1320和示例真空贮存器1342中间。而且，第一止回阀13M可限制从第一吸入进口 1320连通至真空贮存器1342。另外，第一出口 1322 与低压输出1338连通，在示例中其包括进气歧管和进气道(例如在低压压缩器输入)。第二吸气器1316具有第二动力进口 1326、第二吸入进口 1328、第二出口 1330和第二止回阀1332。在一些示例中，第二动力进口 13 与输入1334连通。在这个示例中，第二出口 1330与第一吸入进口 1320连通。在这个示例中，吸入通道1350连接第二出口 1330 和第一吸入进口 1320，并且第一止回阀13M连接至吸入通道1350。在又一示例中，第二动力进口 13 与第一出口 1322连通，并且第二出口 1330可与低压输出1338连通(例如，参考图18所描述)。此外，第二吸入进口 13 经由第二止回阀1332与真空贮存器1342连通。第二止回阀1332限制从第二吸入进口 13 至真空贮存器1342的连通。另外，第三止回阀1344位于第一出口 1322和真空贮存器1342中间。第三止回阀 1344限制从真空贮存器1342流至第一出口 1322。在又一示例中，进气系统1310包括电磁阀位于输入1334和第一动力进口 1318和第二动力进口 13 中至少一个的中间。现参考图14，显示了具有多个吸气器的进气系统1410的第二示例。多吸气器进气系统1410包括至少第一示例吸气器1414和第二示例吸气器1416。第一吸气器1414可为不同于第二吸气器1416的类型的吸气器，并且可具有比第二吸气器1416更小或更大的物理尺寸。此外，第一吸气器1414具有第一动力进口 1418、第一吸入进口 1420和第一出口 1422。第一动力进口 1418与空气压力输入14；34连通。同样，第一吸气器可选地包括第一止回阀1似4限制从第一吸入进口 1420连通至真空贮存器1442。另外，第一出口 1422与示例进气歧管1438和进气道1440连通(例如邻近低压压缩器进口)。出口通道1452将第一出口 1422连接至进气歧管1438，同样出口通道1452将第一出口 1422连接至进气道1440。歧管止回阀1446位于第一出口 1422和进气歧管1438 中间的出口通道1452内。歧管止回阀1446限制从进气歧管1438流至第一出口 1422的气流。进气止回阀1448位于第一出口 1422和进气道1440中间的出口通道内，进气止回阀限制从进气道流至第一出口的气流。第二吸气器1416具有第二动力进口 1426、第二吸入进口 1428、第二出口 1430和第一出口 1432。在一些示例中，第二动力进口 1似6与输入1434连通。在这个示例中，第二出口 1430经由吸入通道1450与第一吸入进口 1420连通。第二吸入进口 1似8经由第二止回阀1432与真空贮存器1442连通，第二止回阀1432限制从第二吸入进口 1似8至真空贮存器1442的连通。另外，第三止回阀可选地位于第一出口 1422和真空贮存器1442中间。 第三止回阀1444限制从真空贮存器1442流至第一出口 1422。现参考图15，显示了具有多个吸气器的进气系统1510的第三示例。多吸气器进气系统1510包括至少第一示例吸气器1514和第二示例吸气器1516。此外，进气系统1510 包括进气道1540，其自身包括示例压缩器、中间冷却器1562和节气门1564。第一吸气器1514可为不同于第二吸气器1516的类型的吸气器，并且可具有比第二吸气器1516更小或更大的物理尺寸。此外，第一吸气器1514具有第一动力进口 1518、第一吸入进口 1520、第一出口 1522和第一止回阀15M。第一动力进口 1518与高压压缩器出口 1534(其为第一空气压力输入)连通。第一止回阀15M限制从第一吸入进口 1520连通至真空贮存器1542。另外，第一出口 1552与示例进气歧管1538连通。另一示例的进气系统1510包括与进气道1540连通的第一出口 1522，例如邻近低压压缩器进口处。第二吸气器1516具有第二动力进口 1526、第二吸入进口 1528、第二出口 1530和第二止回阀1532。在一些示例中，第二动力进口 15 与邻近低压压缩器进口 1536的进气道1548连通。此外，吸入通道1550连接第二出口 1530和第一吸入进口 1520，从而使它们处于流体连通。第一止回阀15M连接至吸入通道1550。此外，第二吸入进口 15 经由第二止回阀1532与真空贮存器1542连通，第二止回阀1532限制从第二吸入进口 15 至真空贮存器1542的连通。另外，第三止回阀位于第一出口 1522和真空贮存器1542中间。第三止回阀1544限制从真空贮存器1542流至第一出口 1522。现参考图16，显示了具有多个吸气器的进气系统1610的第四示例。多吸气器进气系统1610包括至少第一示例吸气器1614和第二示例吸气器1616。第一吸气器1614可为不同于第二吸气器1616的类型的吸气器，并且可具有比第二吸气器1616更小或更大的物理尺寸。此外，第一吸气器1614具有第一动力进口 1618、第一吸入进口 1620、第一出口 1622。 第一动力进口 1618与示例空气压力输入1634，其包括压缩器出口压力(COP，compressor outletpressure)禾口 / 或节气门进口压力(TIP, throttle inlet pressure)。同样，第一吸气器可选地包括第一止回阀1624，其限制从第一吸入进口 1620连通至真空贮存器1642。另外，第一出口 1622与示例进气道1640连通(例如，邻近低压压缩器进口)。进气道1640包括大气压力(BP)。另一示例中，进气止回阀1648位于第一出口 1622和进气道 1640的中间(例如邻近低压进口处)，进气止回阀限制从进气道流至第一出口的气流。第二吸气器1616具有第二动力进口 1626、第二吸入进口 1628、第二出口 1630和第二止回阀1632。在一些示例中，第二动力进口 16 与输入1634连通。在这个示例中，第二出口 1630经由吸入通道1650与第一吸入进口 1620连通。第二吸入进口 16 经由第二止回阀1632与真空贮存器1642连通。第二止回阀1632限制从第二吸入进口流至真空贮存器1642的气流。在这个示例中，第一止回阀1644位于第二出口 1630和第一吸入进口 1620中间的吸入通道1650内。第一止回阀1644限制从第一吸入进口 1620流至第二出口 1630的气流。此外，出口通道1652连接在第二出口 1630和第一止回阀1644中间的吸入通道1650 内。出口通道1652也连接至进气歧管1638，歧管1638包括进气歧管压力(MAP)并且歧管止回阀1648限制从进气歧管1638流至吸入通道1650的气流。在这个示例中，燃料蒸气抽取系统1660连接至第二出口 1630和出口通道1652中间的吸入通道1650。穿过吸气器1614的空气可抽取空气穿过吸入进口 1620。这样，吸气器1614可用于辅助燃料蒸气抽取。在另一示例的进气系统1610中，PCV系统连接至第二出口 1630和出口通道1652中间的吸入通道1650。现参考图17，显示了具有多个吸气器的进气系统1710的第五示例。多吸气器进气系统1710包括至少第一吸气器1714和第二吸气器1716。第一吸气器1714可为不同于第二吸气器1716的类型的吸气器，并且可具有比第二吸气器1716更小或更大的物理尺寸。此外，第一吸气器1714具有第一动力进口 1718、第一吸入进口 1720和第一出口 1722。第一动力进口 1718与空气压力输入1734连通。同样，第一吸气器可选地包括第一止回阀17 限制第一吸入进口 1720与真空贮存器1742的连通。另外，第一出口 1722与进气歧管1738连通。节气门1760为孔口式节气门的一个示例，参考图10如上所述。节气门1052为一个孔口式节气门示例。节气门1760位于进气道1740内并且包括第一进口 1762、第二进口 1764、出口 1766和节流板1768。吸气器1714 的出口 1722与节气门1760的第二进口 1764连通。节气门1760控制连通至第一出口 1722 的压力。在一个示例中，当节流板1768旋转至第一角度，第二进口 1764可与出口 1766连通，而节流板1768限制第一进口 1762和出口 1766之间的连通。第二吸气器1716具有第二动力进口 1726、第二吸入进口 1728、第二出口 1730和第二止回阀1732。在这个示例中，第二出口 1730与第一吸入进口 1720连通。在这个示例中，吸入通道1750连接第二出口 1730和第一吸入进口 1720，并且第一止回阀17M连接至吸入通道1750。在其它示例中，第二动力进口 17 与第一出口连通并且第二出口 1730可与进气道1740连通，例如邻近示例低压出口。此外，第二吸入进口 17 经由第二止回阀 1732与真空贮存器1742连通。第二止回阀1732限制从第二吸入进口 17 至真空贮存器 1742的连通。另外，第三止回阀1744可选地位于第一出口 1722和真空贮存器1742中间。第三止回阀1744限制从真空贮存器1742流至第一出口 1722的气流。
现参考图18，显示了具有多个吸气器的进气系统1810的第六示例。多吸气器进气系统1810包括至少第一吸气器1814和第二吸气器1816。第一吸气器1814可为不同于第二吸气器1816的类型的吸气器，并且可具有比第二吸气器1816更小或更大的物理尺寸。 此外，第一吸气器1814具有第一动力进口 1818、第一吸入进口 1820和第一出口 1822。第一动力进口 1818与高压压缩器出口 1834(其包括COP和/或TIP)连通。同样，第一吸气器可选地包括第一止回阀1拟4限制从第一吸入进口 1818连通至真空贮存器1842。第二吸气器1816具有第二动力进口 1826、第二吸入进口 1828、第二出口 1830和第二止回阀1832。在一些示例中，第一出口 1822与第二动力进口 1拟6连通。第一出口 1822 和第二动力进口 1拟6通过邻近示例压缩器的低压进口并且包括BP的进气道1840连通。此外，第二吸入进口 1拟8经由第二止回阀1832与真空贮存器1842连通。第二止回阀1832限制从第二吸入进口 1拟8至真空贮存器1842的连通。第二出口 1830与进气歧管1838(其包括MAP)连通。歧管止回阀1846位于第二出口 1830和进气歧管1838的中间以限制从进气歧管1838流至第二出口 1830的气流。因此，第三止回阀1844位于第二出口 1830和真空贮存器1842中间，第三止回阀1844限制从第二出口 1830流至真空贮存器1842的气流。在这个配置下，任何在BP至MAP之间穿过吸气器的气流均对驱动器真空做出贡献。任何从COP或TIP流至BP的气流均对驱动器真空做出贡献。这些流动路径中任一个可由电磁阀、被动阀或孔口式节气门控制。现参考图19，显示了包括与其它发动机系统集成的吸气器1920的第一示例进气系统1910。进气系统1910包括与示例发动机1912连通的示例歧管1拟4。进气系统1910 进一步包括节气门1922的示例进气道1918。例如来自示例AIS或中间冷却器的进气来自于输入1拟6。如上所述，节气门1922可限制空气进入进气歧管1拟4。在这个示例中，燃料蒸气抽取系统1950经由燃料蒸气抽取阀1952与歧管1拟4连通。此外，PCV系统1%4与歧管19 连通。中间PCV系统1%4和歧管19 为示例被动控制阀1956，阀门1956限制从歧管1924至PCV系统1954的连通。PCV系统1卯4也与吸气器1920连通。吸气器1920包括示例动力进口 1932、吸入进口 1936、出口 1944、第一止回阀1940和辅助止回阀1942。吸入进口 1936与示例真空贮存器1938连通。此外，出口 1944与歧管19M以及辅助止回阀1942连通。在这个示例中，吸气器1920位于被动控制阀1956和歧管1拟4中间。排出至歧管 19M的曲轴箱气体穿过吸气器动力进口 1932，从吸入进口 1936抽吸空气，并且经由出口 1944离开。这样，空气和曲轴箱气体可用于在曲轴箱通风期间产生真空。现参考图20，显示了包括与其它发动机系统集成的吸气器2020的第一示例进气系统2010。进气系统2010包括与示例发动机2012连通的示例歧管20M。进气系统2010 进一步包括节气门2022的示例进气道2018。例如来自示例AIS或示例压缩器和示例中间冷却器的进气来自于输入2(^6。如上所述，节气门2022可限制空气进入进气歧管20M。在这个示例中，燃料蒸气抽取系统2050经由燃料蒸气抽取阀2052与歧管20M连通。此外，PCV系统20 与歧管20 连通。中间PCV系统20 和歧管20 为示例被动控制阀2056，阀门2056限制从歧管20 至PCV系统20 的连通。此外，燃料蒸气抽取系统2050与吸气器2020连通。吸气器2020包括示例动力进口 2032、吸入进口 2036、出口 2044、第一止回阀2040和辅助止回阀2042。吸入进口 2036与示例真空贮存器2038连通。此外，出口 2044与歧管20M以及辅助止回阀2042连通。在这个示例中，吸气器2020位于燃料蒸气抽取阀2052和歧管20M中间。排出至歧管20 的碳氢化合物和气体穿过吸气器动力进口 2032，从吸入进口 2036抽吸空气，并且经由出口 2044离开。这样，燃料蒸气和碳氢化合物气体可用于在燃料蒸气抽取期间产生真空。在包括额外的流动路径、通道和/或止回阀的其它示例中，可从PCV流和抽取流中均能产生真空。最后，应该明白地是这里描述的物品、系统和方法本质上为示例性的，并且这些特定的实施例或示例不认为是限制，因为可预想多种变形。因此，本发明的主题包括多种系统与方法的所有新颖和非显而易见的组合与子组合。
权利要求
1.一种进气系统，包含包括压缩器、节气门和进气歧管的进气道；及具有与位于所述压缩器和所述节气门中间的所述进气道连通的动力进口的吸气器，所述吸气器具有经由第一止回阀与真空贮存器连通的吸入进口，所述真空贮存器不同于所述进气歧管，并且所述第一止回阀限制从所述进气道流至所述真空贮存器的气流。
2.如权利要求1所述的进气系统，其特征在于，进一步包含集成进所述吸气器或与所述吸气器分离的辅助止回阀，所述辅助止回阀与所述真空贮存器连通，并且所述辅助止回阀与所述吸气器的出口连通，所述辅助止回阀进一步限制从所述出口流至所述真空贮存器的气流。
3.如权利要求1所述的进气系统，其特征在于，其中所述节气门位于所述进气歧管和所述压缩器中间，并且所述吸气器的出口与所述进气歧管连通，进一步包含位于所述吸气器的所述出口和所述进气歧管中间的歧管止回阀，所述歧管止回阀限制从所述进气歧管流至所述出口的气流。
4.如权利要求1所述的进气系统，其特征在于，进一步包含位于所述进气道和所述吸气器的所述动力进口中间的电磁阀。
5.如权利要求1所述的进气系统，其特征在于，其中所述吸气器的出口与所述进气道在邻近所述压缩器的低压进口处连通，进一步包含位于所述吸气器的所述出口和所述进气道中间的进气止回阀，所述进气止回阀限制从所述进气道流至所述出口的气流。
6.如权利要求1所述的进气系统，其特征在于，其中被动流体控制阀位于所述进气道和所述吸气器的所述动力进口中间。
7.一种进气系统，包含节气门，所述节气门包含第一进口、第二进口和节流板，所述节流板位于所述第一进口和所述出口中间，所述第二进口位于所述节流板和所述第一进口中间，所述节气门位于进气道内；及具有与所述进气道连通的动力进口的吸气器，所述吸气器具有与所述节气门的所述第二进口连通的出口，所述吸气器具有经由第一止回阀与真空贮存器连通的吸入进口，所述第一止回阀限制从所述第二进口流至所述真空贮存器的气流。
8.如权利要求7所述的进气系统，其特征在于，进一步包含位于所述真空贮存器和进气歧管中间的第二止回阀，所述第二止回阀限制从所述进气歧管流至所述真空贮存器的气流。
9.一种具有多个吸气器的进气系统，所述系统包含具有第一动力进口、第一吸入进口和第一出口的第一吸气器，所述第一动力进口与邻近压缩器的高压出口处的进气道连通；及具有第二动力进口、第二吸入进口、第二出口和第二止回阀的第二吸气器，其中所述第二出口与所述第一吸入进口连通或者所述第二动力进口与所述第一出口连通；及所述第二吸入进口经由所述第二止回阀与真空贮存器连通，所述第二止回阀限制从所述第二吸入进口流至所述真空贮存器的气流。
10.如权利要求9所述的进气系统，其特征在于，进一步包含第三止回阀，所述第三止回阀位于所述第一出口和所述真空贮存器中间，所述第三止回阀限制从所述真空贮存器流至所述第一出口的气流。
11.如权利要求9所述的进气系统，其特征在于，进一步包含第一止回阀，所述第一止回阀位于所述第一吸入进口和所述真空贮存器中间，所述第一止回阀限制从所述第一吸入进口流至所述真空贮存器的气流。
12.如权利要求9所述的进气系统，其特征在于，进一步包含第一止回阀和第三止回阀，其中吸入通道连接所述第二出口和所述第一吸入进口，所述第一止回阀位于所述吸入通道和所述真空贮存器中间，所述第一止回阀限制从所述吸入通道流至所述真空贮存器的气流，并且所述第三止回阀位于所述第一出口和所述真空贮存器中间，所述第三止回阀限制从所述真空贮存器流至所述第一出口的气流，进一步包含进气歧管；及位于所述第一出口和所述进气歧管中间的出口通道，并且所述出口通道位于所述第一出口和邻近低压进口的所述进气道的中间；位于所述第一出口和所述进气歧管中间的所述出口通道内的歧管止回阀，所述歧管止回阀限制从所述进气歧管流至所述第一出口的气流；及位于所述第一出口和所述进气道中间的所述出口通道内的进气止回阀，所述进气止回阀限制从所述进气道流至所述第一出口的气流，所述第二动力进口在邻近所述压缩器的低压进口处与所述进气道连通。
13.如权利要求9所述的进气系统，其特征在于，进一步包含进气歧管；将所述第二出口连接至所述第一吸入进口的吸入通道，位于所述第二出口和所述第一吸入进口中间的所述吸入通道内的第一止回阀，所述第一止回阀限制从所述第一吸入进口流至所述第二出口的气流；及连接至所述第二出口和所述第一止回阀中间的所述吸入通道的出口通道，位于所述吸入通道和进气歧管中间的所述出口通道内的歧管止回阀，所述歧管止回阀限制从所述进气歧管流至所述吸入通道的气流；其中燃料蒸气抽取系统和曲轴箱强制通风系统中至少一个与所述第二出口和所述出口通道中间的所述吸入通道连通。
14.如权利要求9所述的进气系统，其特征在于，进一步包含位于所述真空贮存器和所述第一吸入进口中间的第一止回阀，所述第一止回阀限制从所述第一吸入进口流至所述真空贮存器的气流，位于所述第二出口和所述真空贮存器中间的第三止回阀，所述第三止回阀限制从所述第二出口流至所述真空贮存器的气流；其中所述第一出口与所述进气道在邻近所述压缩器的低压进口处连通并且所述第一出口进一步与所述第二进口连通；及其中第二出口与进气歧管连通，歧管止回阀位于所述第二出口和进气歧管中间，所述歧管止回阀限制从所述进气歧管流至所述第二出口的气流。
15.如权利要求9所述的进气系统，其特征在于，进一步包含位于所述第一动力进口和所述进气道中间的电磁阀。
16.如权利要求9所述的进气系统，其特征在于，进一步包含节气门，所述节气门包含第一进口、第二进口和节流板，所述节流板位于所述第一进口和所述出口中间，所述第二进口位于所述节流板和所述第一进口中间，所述节气门位于进气道内，所述第一吸气器的所述第一出口与所述节气门的所述第二进口连通。
全文摘要
本发明提供了一种进气系统，包含包括压缩器、节气门和进气歧管的进气道；及具有与位于压缩器和节气门中间的进气道连通的动力进口的吸气器，吸气器具有经由第一止回阀与真空贮存器连通的吸入进口，真空贮存器不同于进气歧管，并且第一止回阀限制从进气道流至真空贮存器的气流。本发明的优点在于额外的压缩器压力和流体用于产生真空。
文档编号F02D9/02GK102192056SQ20111006061
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月10日 优先权日2010年3月10日
发明者J·N·阿勒瑞, R·D·普斯夫 申请人:福特环球技术公司