CN105464785B - 发动机的进气控制装置 - Google Patents

Abstract

一种发动机的进气控制装置，包括配置成引导进气进入多个发动机汽缸的进气歧管。多个第一进气通道与汽缸连通。多个第二进气通道设置成与第一进气通道平行，并且与汽缸连通。进气节气门轴穿过第一进气通道。进气节气门设置在第一进气通道内，与进气节气门轴一起旋转并打开/关闭第一进气通道。涡流节气门轴穿过第二进气通道。涡流节气门设置在第二进气通道内，与涡流节气门轴一起旋转并打开/关闭第二进气通道。致动器选择性地旋转进气节气门轴和涡流节气门轴。控制器对致动器进行控制。

Description

发动机的进气控制装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年9月30日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号第10-2014-0131641号的优先权和权益，并通过引用将其全部内容纳入本文。

技术领域

本公开涉及一种发动机的进气控制装置，更具体而言，涉及一种可以引导进气的涡流的发动机的进气控制装置。

背景技术

内燃机通常由混合气体在燃烧室中燃烧时产生的能量来提供动力。这里，混合气体包括空气和燃料。进气通道连接到发动机的汽缸，混合气体或将与燃料混合的空气通过所述进气通道进行供应。

近年来，已经开展了下述研究以及针对该研究的装置的开发，该研究是关于在两个进气通道连接到一个汽缸的状态下通过控制两个进气通道的至少一个的进气量而引导涡流。

涡流表示在混合气体或空气的进气期间在燃烧室中发生的旋涡现象(vortexphenomenon)，并且当涡流以预定大小发生时，可以改进点火状态并提高燃烧效率。

然而，在用于引导涡流的装置构造很复杂的情况下，制造成本和重量增加，并且燃料效率降低。

公开于该发明背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本公开背景的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

已作出的本公开致力于提供一种发动机的进气控制装置，其中构造简单并且可以节省成本。此外，根据本公开的进气控制装置，可以降低重量并改进燃料效率。

根据本发明概念的示例性实施方案，发动机的进气控制装置包括引导进气进入发动机的多个汽缸的进气歧管。多个第一进气通道通过进气歧管与汽缸的每一个连通。多个第二进气通道设置成与多个第一进气通道平行，并且通过进气歧管与汽缸的每一个连通。进气节气门轴穿过第一进气通道的每一个。进气节气门设置在第一进气通道内，与进气节气门轴一起旋转并打开和关闭第一进气通道。涡流节气门轴穿过多个第二进气通道。涡流节气门设置在第二进气通道内，与涡流节气门轴一起旋转并打开/关闭第二进气通道。致动器配置成选择性地旋转进气节气门轴和涡流节气门轴，以便打开或关闭第一进气通道或第二进气通道。控制器配置成控制致动器。

当基于致动器的运行，涡流齿轮轴关闭第二进气通道并且进气节气门已经打开第一进气通道时，通过仅经过第一进气通道供应至汽缸的进气而可以使涡流产生。

进气控制装置可以进一步包括涡流齿轮轴，其设置在涡流节气门轴的一个端部部分处，或者设置成与涡流节气门轴同心。涡流齿轮轴与涡流节气门轴一体地一起旋转，并且通过致动器的驱动力独立地运行。进气齿轮轴可以设置在进气节气门轴的一个端部部分处，或者设置成与涡流节气门轴同心。进气齿轮轴可以与进气节气门轴一体地一起旋转，并且通过涡流齿轮轴的旋转而从属地运行。阻挡件可以限制进气齿轮轴的旋转。

涡流齿轮轴和进气齿轮轴可以具有圆柱形。沿着对应于在涡流齿轮轴的外圆周表面上的90°的角度的涡流齿轮轴的外圆周表面可以形成齿轮齿。沿着对应于在进气齿轮轴的外圆周表面上的预定角度的进气齿轮轴的外圆周表面的第一部分可以形成齿轮齿。沿着在与第一部分相距预定间隔的距离处的第二部分可以进一步形成齿轮齿。由于在涡流齿轮轴的齿轮齿与进气齿轮轴的第一部分或第二部分的齿轮齿接合时涡流齿轮轴的齿轮齿旋转，使得进气齿轮轴可以旋转。

当第一进气通道和第二进气通道两者都打开时，涡流齿轮轴的齿轮齿的在顺时针方向上的侧端部分可以设置成与进气齿轮轴的第一部分的齿轮齿的在顺时针方向上的侧端部分接触。进气齿轮轴的第二部分的齿轮齿可以设置成与进气齿轮轴的第一部分的齿轮齿在顺时针方向上以预定距离间隔开。在顺时针方向上的进气齿轮轴的第二部分的齿轮齿的侧端部分可以设置成接触阻挡件。

由于涡流齿轮轴在逆时针方向上旋转90°并且第一进气通道和第二进气通道两者都打开，由此第一进气通道打开而第二进气通道关闭。

在涡流齿轮轴在逆时针方向上旋转时，由于进气齿轮轴的第一部分的齿轮齿和进气齿轮轴的第二部分的齿轮齿之间的间隔距离而导致涡流齿轮轴的齿轮齿可以旋转并与进气齿轮轴的齿轮齿脱开。

当涡流齿轮轴在顺时针方向上旋转90°并且第一进气通道和第二进气通道两者都打开时，由于进气齿轮轴在逆时针方向上旋转90°并且涡流齿轮轴的齿轮齿推开进气齿轮轴的第一部分的齿轮齿并与第二部分的齿轮齿接合，使得第一进气通道和第二进气通道两者都关闭。

在涡流齿轮轴和进气齿轮轴旋转到与初始位置不同的位置时，通过致动器的驱动力，涡流齿轮轴和进气齿轮轴可以返回到初始位置，此时第一进气通道和第二进气通道两者都打开。

在涡流齿轮轴和进气齿轮轴旋转到与初始位置不同的位置时，在致动器的驱动力释放时，通过复位弹簧，涡流齿轮轴和进气齿轮轴可以返回到初始位置，此时第一进气通道和第二进气通道两者都打开。

复位弹簧可以包括使涡流齿轮轴返回到初始位置的一个复位弹簧，以及使进气齿轮轴返回到初始位置的另一个复位弹簧。

一个复位弹簧可以固定在阻挡件处并在涡流齿轮轴的初始位置状态下连接到涡流齿轮轴与阻挡件相距的最短距离部分，并且另一个复位弹簧可以固定在阻挡件处并在进气齿轮轴的初始位置状态下连接到进气齿轮轴与阻挡件相距的最短距离部分。一个复位弹簧可以由于涡流齿轮轴旋转至与初始位置不同的位置而拉伸并且因致动器的驱动力释放而收缩，从而使涡流齿轮轴返回初始位置，并且另一个复位弹簧可以由于进气齿轮轴旋转至与初始位置不同的位置而拉伸并且因致动器的驱动力释放而收缩，从而使进气齿轮轴返回初始位置。

一个复位弹簧可以为缠绕涡流齿轮轴的扭力弹簧，且在涡流齿轮轴旋转至与初始位置不同的位置时，由于致动器的驱动力释放，一个复位弹簧使涡流齿轮轴返回初始位置。另一个复位弹簧可以为缠绕进气齿轮轴的扭力弹簧，随着进气齿轮轴旋转至与初始位置不同的位置时，由于致动器的驱动力释放，另一个复位弹簧使进气齿轮轴返回初始位置。

在涡流齿轮轴和进气齿轮轴旋转到与初始位置不同的位置时，涡流齿轮轴和进气齿轮轴返回到初始位置，此时第一进气通道和第二进气通道两者都打开。阻挡件可以接触进气齿轮轴的第二部分的齿轮齿的侧端部分并限制进气齿轮轴的旋转。进气齿轮轴的第一部分的齿轮齿的侧端部分可以接触涡流齿轮轴的齿轮齿的侧端部分并限制涡流齿轮轴的旋转。

涡流齿轮轴和进气齿轮轴可以具有圆柱形。沿着对应于在涡流齿轮轴的外圆周表面上的180°的角度的涡流齿轮轴的外圆周表面可以形成齿轮齿。沿着对应于在进气齿轮轴的外圆周表面上的钝角的进气齿轮轴的外圆周表面可以形成齿轮齿。由于当涡流齿轮轴的齿轮齿与进气齿轮轴的齿轮齿接合时涡流齿轮轴旋转，由此进气齿轮轴可以旋转。

当第一进气通道和第二进气通道两者都打开时，涡流齿轮轴的齿轮齿的侧端部分可以与进气齿轮轴的齿轮齿的侧端部分接触，并且进气齿轮轴的齿轮齿的侧端部分可以接触阻挡件。

当第一进气通道打开且第二进气通道关闭时，由于涡流齿轮轴在逆时针方向上旋转90°，使得第一进气通道和第二进气通道打开。当涡流齿轮轴在逆时针方向上旋转时，涡流齿轮轴的齿轮齿可以旋转并与进气齿轮轴的齿轮齿脱开。

当涡流齿轮轴在逆时针方向上旋转270°并且第一进气通道和第二进气通道两者都打开时，随着涡流齿轮轴的齿轮齿与进气齿轮轴的齿轮齿开始接合并且涡流齿轮轴在逆时针方向上旋转180°，由于涡流齿轮轴进一步在逆时针方向上旋转90°，使得第一进气通道和第二进气通道两者都关闭，并且进气齿轮轴在顺时针方向上旋转90°。

附图说明

图1为显示根据本发明概念的示例性实施方案的发动机的进气控制装置的构造的视图。

图2为显示根据本发明概念的示例性实施方案的发动机的进气控制装置的进气节气门和涡流节气门的构造的视图。

图3至图5为显示根据本发明概念的示例性实施方案的发动机的进气控制装置的致动器的运行的视图。

图6至图8为显示根据本发明概念的另一示例性实施方案的发动机的进气控制装置的致动器的运行的视图。

具体实施方式

下面将参考附图对本发明概念的示例性实施方案进行详细描述。

图1为显示根据本发明概念的示例性实施方案的发动机的进气控制装置的构造的视图。

参考图1，根据本发明概念的示例性实施方案的进气控制装置包括进气歧管10、进气通道14和16、进气节气门轴(intake throttle shaft)40、进气节气门42、涡流节气门轴(swirl throttle shaft)50、涡流节气门52、致动器30以及控制器60。

进气歧管10为用于将混合气体或空气引导至发动机的每一个汽缸22的通道。这里，输入至发动机的混合气体或空气被称为进气。此外，进气歧管10包括进气口12，进气口12用于接收在进气歧管10内的进气。调节输入的进气量的进气节气门42安装在进气歧管10的进气口12处，但是会去掉在进气歧管10的进气口12处的典型常规的进气节气门。

进气通道14和16从进气歧管10分叉并与进气歧管10和汽缸22连通。在图1中，示出了两个进气通道14和16分别与设置在汽缸体20处的四个汽缸22的每一个连通的构造，但是这样的根据本发明概念的示例性实施方案的进气控制装置的构造并不限于四缸发动机。

这里，与一个汽缸22连通的两个进气通道14和16的任意一个被称为第一进气通道14，另一个被称为第二进气通道16。多个第一进气通道14和第二进气通道16可以设置成彼此平行地朝向相应的汽缸。

进气节气门轴40具有为预定长度的杆的形状，并且设置成在横穿第一进气通道14的同时穿过第一进气通道14。

进气节气门42可旋转地连接到进气节气门轴40，并且具有板的形状，其表面对应于第一进气通道14的横截面。另外，进气节气门42设置在第一进气通道14处，并且在打开和关闭第一进气通道14的同时与进气节气门轴40一起绕进气节气门轴40旋转。

涡流节气门轴50具有为预定长度的杆的形状。此外，涡流节气门轴50设置成与进气节气门轴40平行并还设置成在横穿第二进气通道16的同时穿过第二进气通道16。

涡流节气门52可旋转地连接到涡流节气门轴50，并且具有板的形状，其表面对应于第二进气通道16的横截面。此外，涡流节气门52设置在第二进气通道16处，并且在打开和关闭第二进气通道16的同时与涡流节气门轴50一起绕涡流节气门轴50旋转。

致动器30旋转进气节气门轴40和涡流节气门轴50。此外，致动器30可以为进气节气门轴40和涡流节气门轴50的旋转的驱动力源，并且致动器30可以为电机。

控制器60通过控制致动器30的运行来控制进气节气门轴40和涡流节气门轴50的旋转。也即，控制器60通过进气节气门42和涡流节气门52来选择性地控制第一进气通道14和第二进气通道16的打开和关闭。

图2为显示根据本发明概念的示例性实施方案的发动机的进气控制装置的进气节气门和涡流节气门的构造的视图。

参考图2，进气节气门轴40和涡流节气门轴50可以分别穿过第一进气通道14和第二进气通道16的宽度上的中心。然而，本公开并不限于此，进气节气门轴40、进气节气门42、涡流节气门轴50和涡流节气门52的构造和布置可以基于本领域普通技术人员的设计而以各种方式实施，以便选择性地打开和关闭第一进气通道14和第二进气通道16。在图2中，在第一进气通道14打开的状态下的进气节气门42和在第二进气通道16打开的状态下的涡流节气门52由实线示出。在第一进气通道14关闭的状态下的进气节气门42和在第二进气通道16关闭的状态下的涡流节气门52由虚线示出。

下面，将参照图3至图5详细描述根据本发明概念的示例性实施方案的致动器30的运行。

图3至图5为显示根据本发明的示例性实施方案的进气控制装置的致动器的运行的视图。

参考图3至图5，根据本发明概念的示例性实施方案的致动器30包括进气齿轮轴44、第一进气齿轮形成部(intake air gear former)46、第二进气齿轮形成部48、涡流齿轮轴54、第一涡流齿轮形成部56以及阻挡件70。

进气齿轮轴44具有圆柱形。此外，进气齿轮轴44可以为进气节气门轴40的一个端部或者设置成与进气节气门轴40同心，从而一体地旋转。

第一进气齿轮形成部46和第二进气齿轮形成部48具有沿着进气齿轮轴44的外圆周表面形成在第一进气齿轮形成部46和第二进气齿轮形成部48上的齿轮齿(未示出)。此外，第一进气齿轮形成部46可以沿着进气齿轮轴44的外圆周表面形成，对应于进气齿轮轴44的外圆周表面上的预定角度。另外，第二进气齿轮形成部48可以在沿着进气齿轮轴44的外圆周表面的预定角度的范围中形成。第二进气齿轮形成部48在顺时针方向上与第一进气齿轮形成部46以预定距离间隔开。

涡流齿轮轴54具有圆柱形，并且涡流齿轮轴54可以为涡流节气门轴50的一个端部或者设置成与涡流节气门轴50同心，从而一体地旋转。另外，涡流齿轮轴54利用致动器30的驱动力独立地运行，并且进气齿轮轴44利用涡流齿轮轴54的旋转从属地运行。

第一涡流齿轮形成部56具有沿着涡流齿轮轴54的外圆周表面形成在第一涡流齿轮形成部56上的齿轮齿(未示出)，并且第一涡流齿轮形成部56的齿轮齿沿着涡流齿轮轴54的外圆周表面设置，对应于涡流齿轮轴54的外圆周表面上的90°的角度形成部。此外，由于涡流齿轮轴54在第一涡流齿轮形成部56与第一进气齿轮形成部46或第二进气齿轮形成部48接合的状态下旋转，使得进气齿轮轴44可以旋转。阻挡件70限制进气齿轮轴44的旋转。

图3示出了其中第一进气通道14和第二进气通道16两者都打开的状态。

参考图3，第一涡流齿轮形成部56在顺时针方向上的侧端部分设置成与第一进气齿轮形成部46在顺时针方向上的侧端部分接触，此时第一进气通道14和第二进气通道16两者都打开。此外，在顺时针方向上的第二进气齿轮形成部48的侧端部分接触阻挡件70。

当第一进气通道14和第二进气通道16两者都打开时，恒定的进气量通过第一进气通道14和第二进气通道16而供应至汽缸22.

图4示出了其中第一进气通道14打开而第二进气通道16关闭的状态。

参考图4，由于涡流齿轮轴54和第一涡流齿轮形成部56从如图3所示的状态在逆时针方向上旋转90°，因此可以实施第一进气通道14打开而第二进气通道16关闭的状态。更具体地，由于在第一进气通道14和第二进气通道16打开的状态下，涡流节气门轴50通过致动器30的运行而在一个方向上旋转90°，使得可以关闭第二进气通道16。

当第一涡流齿轮形成部56在顺时针方向上的侧端部分与第一进气齿轮形成部46在顺时针方向上的侧端部分接触的状态下，第一涡流齿轮形成部56逆时针旋转时，由于第一进气齿轮形成部46和第二进气齿轮形成部48之间的间隔距离，第一涡流齿轮形成部56旋转时不与第一进气齿轮形成部46或第二进气齿轮形成部48接合。

在第一进气通道14打开并且通过涡流节气门52使第二进气通道16关闭的情况下，供应至汽缸22的进气涡流仅通过第一进气通道14形成。此处，用于使进气易于形成涡流的第一进气通道14的布置可以基于本领域普通技术人员的设计而进行改变。

图5示出了其中第一进气通道14和第二进气通道16两者都关闭的状态。

参考图5，由于涡流齿轮轴54和第一涡流齿轮形成部56从如图3所示的状态在顺时针方向上旋转90°，因此可以实施第一进气通道14和第二进气通道16都关闭的状态。也就是说，进气节气门轴40在一个方向上旋转90°，这是因为在第一进气通道14和第二进气通道16都打开的状态下，涡流节气门轴50基于致动器30凭借控制器60的运行在相反方向上旋转90°。因此，第一进气通道14和第二进气通道16关闭。

当第一涡流齿轮形成部56在顺时针方向上的侧端部分与第一进气齿轮形成部46在顺时针方向上的侧端部分接触的状态下，第一涡流齿轮形成部56顺时针旋转时，第一涡流齿轮形成部56推开第一进气齿轮形成部46，同时与第二进气齿轮形成部48接合。因此，进气节气门轴40旋转了与涡流节气门轴50的旋转角度一样大的旋转角度。更具体地，当第一涡流齿轮形成部56在顺时针方向上的侧端部分与第一进气齿轮形成部46在顺时针方向上的侧端部分接触的状态下，涡流节气门轴50顺时针旋转90°时，进气节气门轴40逆时针旋转90°。

参考图3至图5，沿着进气齿轮轴44的外圆周表面在锐角的范围内形成第一进气齿轮形成部46，并且沿着进气齿轮轴44的外圆周表面以90°的角度形成第二进气齿轮形成部48。然而，本公开并不限于此，并且形成第一进气齿轮形成部46的角度、形成第二进气齿轮形成部48的角度以及第一进气齿轮形成部46和第二进气齿轮形成部48之间的间隔距离可以被设定为，使得在第一涡流齿轮形成部56在顺时针方向旋转90°时第一进气齿轮形成部46和第二进气齿轮形成部48的至少一个连续地与第一涡流齿轮形成部56接合。

在第一进气通道14和第二进气通道16由进气节气门42和涡流节气门52关闭的情况下，供应至汽缸22的进气停止。

假设在图3的所示的状态中零件的位置为初始位置，根据本发明概念的示例性实施方案的发动机的进气控制装置可以构成为，零件可以进一步包括复位弹簧72和74，其使得进气齿轮轴44和涡流齿轮轴54从图4和图5所示的状态返回到初始位置。

在复位弹簧72和74之中，能够使涡流齿轮轴54、第一涡流齿轮形成部56返回初始位置的一个被称为第一复位弹簧72，能够使进气齿轮轴44、第一进气齿轮形成部46和第二进气齿轮形成部48返回初始位置的另一个被称为第二复位弹簧74。

第一复位弹簧72固定在作为固定装置的阻挡件70处，并且连接到涡流齿轮轴54。此外，由于致动器30的运行释放，使得第一复位弹簧72使涡流齿轮轴54和第一涡流齿轮形成部56返回初始位置。

在涡流齿轮轴54、第一涡流齿轮形成部56的初始位置状态下，第一复位弹簧72可以连接到涡流齿轮轴54的距离阻挡件70的最短距离部分。因此，当涡流齿轮轴54旋转时，第一复位弹簧72拉伸。此外，由于致动器30的运行被释放，第一复位弹簧72收缩，并且涡流齿轮轴54和第一涡流齿轮形成部56返回初始位置。

第二复位弹簧74固定在作为固定装置的阻挡件70处，并且连接到进气齿轮轴44。此外，由于致动器30的运行被释放，使得第二复位弹簧74使进气齿轮轴44、第一进气齿轮形成部46和第二进气齿轮形成部48返回到初始位置。

在进气齿轮轴44、第一进气齿轮形成部46和第二进气齿轮形成部48的初始位置状态下，第二复位弹簧74可以连接到进气齿轮轴44的距离阻挡件70的最短距离部分。因此，当进气齿轮轴44旋转时，第二复位弹簧74拉伸。此外，由于致动器30的运行被释放，使得第二复位弹簧74收缩，并且进气齿轮轴44、第一进气齿轮形成部46和第二进气齿轮形成部48返回到初始位置。

此时，在从如图4所示的状态到如图3所示的状态的返回初始位置的情况下，第一进气齿轮形成部46在顺时针方向上的侧端部分限制第一涡流齿轮形成部56返回到初始位置的顺时针方向上的旋转。也即，第一进气齿轮形成部46充当第一涡流齿轮形成部56的阻挡件。此外，在从如图5所示的状态到如图3所示的状态的返回初始位置的情况下，阻挡件70限制了第一进气齿轮形成部46返回到初始位置的顺时针方向上的旋转。

此处，将第一复位弹簧72的弹性力设定为小于第二复位弹簧74的弹性力。进行弹性力的上述设定，以便在从如图4所示的状态到如图3所示的状态的返回初始位置的情况下，第一进气齿轮形成部46有效地充当第一涡流齿轮形成部56的阻挡件，并且以便在从如图5所示的状态到如图3所示的状态的返回初始位置的情况下，使接合的第一涡流齿轮形成部56和第二进气齿轮形成部48之间的负荷最小化。

下面，将参照图6至图8详细描述根据本发明概念的另一个示例性实施方案的致动器30的运行。

图6至图8为显示根据本发明概念的另一示例性实施方案的发动机的进气控制装置的致动器的运行的视图。

参考图6至图8，根据本发明概念的另一示例性实施方案的致动器30包括进气齿轮轴44、第三进气齿轮形成部49、涡流齿轮轴54、第二涡流齿轮形成部59以及阻挡件70。

在下面的说明中，与图3至图5中之前已经描述过的零件相同的零件的重复说明将被省略。

第三进气齿轮形成部49具有沿着进气齿轮轴44的外圆周表面形成在第三进气齿轮形成部49上的齿轮齿(未示出)。此外，第三进气齿轮形成部49的齿轮齿可以沿着在钝角范围中的进气齿轮轴44的外圆周表面形成。

第二涡流齿轮形成部59具有沿着涡流齿轮轴54的外圆周表面形成在第二涡流齿轮形成部59上的齿轮齿(未示出)。此外，第二涡流齿轮形成部59在180°的范围内沿着涡流齿轮轴54的外圆周表面而形成。此外，由于涡流齿轮轴54在第二涡流齿轮形成部59与第三进气齿轮形成部49接合的状态下旋转，使得进气齿轮轴44旋转。

图6示出了其中第一进气通道14和第二进气通道16两者都打开的状态。

参考图6，在第一进气通道14和第二进气通道16两者都打开的状态下，第二涡流齿轮形成部59在顺时针方向上的侧端部分与第三进气齿轮形成部49在顺时针方向上的侧端部分接触。此外，第三进气齿轮形成部49在逆时针方向上的侧端部分接触阻挡件70。

图7示出了其中第一进气通道14打开而第二进气通道16关闭的状态。

参考图7，由于涡流齿轮轴54和第二涡流齿轮形成部59从如图6所示的状态在逆时针方向上旋转90°，因此可以实施第一进气通道14打开而第二进气通道16关闭的状态。更具体地，由于在第一进气通道14和第二进气通道16两者都打开的状态下，涡流节气门轴50基于致动器30凭借控制器60的运行而旋转90°，使得可以关闭第二进气通道16。

在第二涡流齿轮形成部59在顺时针方向上的侧端部分与第三进气齿轮形成部49在顺时针方向上的侧端部分接触的状态下，第二涡流齿轮形成部59在逆时针方向上旋转时，第二涡流齿轮形成部59旋转时不与第三进气齿轮形成部49接合。

图8示出了其中第一进气通道14和第二进气通道16两者都关闭的状态。

参考图8，由于涡流齿轮轴54和第二涡流齿轮形成部59从如图6所示的状态在逆时针方向上旋转270°，因此可以实施第一进气通道14和第二进气通道16两者都关闭的状态。也即，由于在第一进气通道14和第二进气通道16打开的状态下，涡流节气门轴50基于致动器30的运行而旋转270°，使得进气节气门轴40可以在相反方向上旋转90°。因此，第一进气通道14和第二进气通道16关闭。

在第二涡流齿轮形成部59在顺时针方向上的侧端部分与第三进气齿轮形成部49在顺时针方向上的侧端部分接触的状态下，第二涡流齿轮形成部59在逆时针方向上旋转180°时，第二涡流齿轮形成部59与第三进气齿轮形成部49开始彼此接合。因此，当第二涡流齿轮形成部59相对于第二涡流齿轮形成部59的逆时针方向上的180°的旋转角度进一步在逆时针方向上旋转时，进气节气门轴40可以旋转与涡流节气门轴50的旋转角度相同的旋转角度。也即，在第二涡流齿轮形成部59在顺时针方向上的侧端部分与第三进气齿轮形成部49在顺时针方向上的侧端部分接触的状态下，涡流节气门轴50在逆时针方向上旋转270°时，进气节气门轴40顺时针旋转90°。

假设在图6中示出的位置为初始位置，根据本发明概念的示例性实施方案的发动机的进气控制装置可以进一步包括复位弹簧76和78，其用作使零件在如图7和8所示的状态下返回到初始位置。

在复位弹簧76和78之中，用作使涡流齿轮轴54和第二涡流齿轮形成部59返回初始位置的一个被称为第三复位弹簧76，而用作使进气齿轮轴44和第三进气齿轮形成部49返回初始位置的另一个被称为第四复位弹簧78。

第三复位弹簧76固定在阻挡件70处，并且连接到涡流齿轮轴54。此外，由于致动器30的运行被释放，使得第三复位弹簧76使涡流齿轮轴54和第二涡流齿轮形成部59返回初始位置。

第三复位弹簧76可以为扭力弹簧，所述扭力弹簧可以从阻挡件70缠绕涡流齿轮轴54。因此，由于在涡流齿轮轴54旋转使得第三复位弹簧76进一步缠绕涡流齿轮轴54的状态下致动器30的运行释放，所以涡流齿轮轴54和第二涡流齿轮形成部59通过第三复位弹簧76的弹性力返回初始位置。

第四复位弹簧78固定在阻挡件70处，并且连接到进气齿轮轴44。此外，由于释放致动器30的运行，使得第四复位弹簧78使进气齿轮轴44和第三进气齿轮形成部49返回初始位置。

第四复位弹簧78可以为扭力弹簧，所述扭力弹簧可以从阻挡件70缠绕进气齿轮轴44。因此，由于在进气齿轮轴44旋转使得第四复位弹簧78进一步缠绕进气齿轮轴44的状态下致动器30的运行释放，所以进气齿轮轴54和第三进气齿轮形成部49通过第四复位弹簧78的弹性力返回初始位置。

此时，在从如图7所示的状态返回到如图6所示的状态的情况下，第三进气齿轮形成部49的侧端部分限制第二涡流齿轮形成部59返回到初始位置的顺时针方向上的旋转。也即，第三进气齿轮形成部49充当第二涡流齿轮形成部59的阻挡件。此外，在从如图8所示的状态返回到如图6所示的状态的情况下，阻挡件70限制了第三进气齿轮形成部49返回到初始位置的逆时针方向上的旋转。

此处，将第三复位弹簧76的弹性力设定为小于第四复位弹簧78的弹性力。弹性力设定为在从如图7所示的状态返回到如图6所示的状态的情况下，第三进气齿轮形成部49有效地充当第二涡流齿轮形成部59的阻挡件，并且与此同时，在从如图8所示的状态返回到如图6所示的状态的情况下，使第二涡流齿轮形成部59和第三进气齿轮形成部49之间的任何负荷最小化。

必要时本领域普通技术人员可以采用第一、第二、第三和第四复位弹簧72、74、76和78，并且由于根据控制器60的控制，基于致动器30的运行而执行返回到初始位置，因此可以不需要第一、第二、第三和第四复位弹簧72、74、76和78。

在本发明概念的示例性实施方案中的顺时针方向和逆时针方向可以基于附图来限定，并可以基于零件的观察方向或布置来进行改变。

如上所述，根据本发明概念的示例性实施方案，由于通过一个致动器30来操作进气节气门42和涡流节气门52，因此构造变得简单，可以节省制造成本、减少重量并提高燃料效率。此外，由于将节气门从进气歧管10的进气口12去除(进气歧管10的进气口12形成为使进气输入进气歧管10中)，使得可以改进进气歧管10的进气口的周围零件的布局，并且由于容易将再循环排放气体的流入位置改变为在进气歧管10中的上游，使得可以改进在汽缸22之间的再循环排放气体的分布性能。另外，由于进气节气门42的横截面减小，使得可以改进进气控制的反应性能。

尽管已经结合目前被认为是实用的示例性实施方案描述了本发明概念，应该理解本发明不限于公开的实施方案，而是相反地，旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变化和等同布置。

Claims (7)

1.一种用于发动机的进气控制装置，包括：

进气歧管，其将进气引导入多个发动机汽缸；

多个第一进气通道，其通过进气歧管与汽缸的每一个连通；

多个第二进气通道，其设置成与多个第一进气通道平行，并且通过进气歧管与汽缸的每一个连通；

进气节气门轴，其穿过第一进气通道的每一个；

进气节气门，其设置在第一进气通道内，所述进气节气门与进气节气门轴一起旋转并打开和关闭第一进气通道；

涡流节气门轴，其穿过多个第二进气通道；

涡流节气门，其设置在第二进气通道内，所述涡流节气门与涡流节气门轴一起旋转并打开和关闭第二进气通道；

致动器，其配置成选择性地旋转进气节气门轴和涡流节气门轴，以便打开或关闭第一进气通道或第二进气通道；

控制器，其配置成控制所述致动器；

涡流齿轮轴，其设置在涡流节气门轴的一个端部部分处，或者设置成与涡流节气门轴同心，所述涡流齿轮轴与涡流节气门轴一体地一起旋转，并且通过致动器的驱动力独立地运行；

进气齿轮轴，其设置在进气节气门轴的一个端部部分处，或者设置成与进气节气门轴同心，所述进气齿轮轴与进气节气门轴一体地一起旋转，并且通过涡流齿轮轴的旋转从属地运行；以及

阻挡件，其限制进气齿轮轴的旋转；

齿轮齿形成在涡流齿轮轴和进气齿轮轴的外圆周表面的相应部分中，使得进气齿轮轴的旋转根据涡流齿轮轴的旋转通过齿轮齿彼此直接啮合而执行；

其中涡流齿轮轴和进气齿轮轴具有圆柱形，

沿着对应于在涡流齿轮轴的外圆周表面上的90°的角度的涡流齿轮轴的外圆周表面形成齿轮齿，

沿着对应于在进气齿轮轴的外圆周表面上的预定角度的进气齿轮轴的外圆周表面的第一部分形成齿轮齿，并且沿着在与第一部分相距预定间隔的距离处的预定范围的第二部分进一步形成齿轮齿，以及

由于涡流齿轮轴的齿轮齿与进气齿轮轴的第一部分或第二部分的齿轮齿接合，使得进气齿轮轴随着涡流齿轮轴的旋转而旋转；

其中，当第一进气通道和第二进气通道两者都打开时，涡流齿轮轴的齿轮齿的在顺时针方向上的侧端部分与进气齿轮轴的第一部分的齿轮齿的在顺时针方向上的侧端部分接触，进气齿轮轴的第二部分的齿轮齿与进气齿轮轴的第一部分的齿轮齿在顺时针方向上以预定距离间隔开，并且进气齿轮轴的第二部分的齿轮齿的侧端部分接触阻挡件；

其中当第一进气通道和第二进气通道两者都打开时，由于涡流齿轮轴在逆时针方向上旋转90°，由此第一进气通道打开而第二进气通道关闭；

其中在涡流齿轮轴在逆时针方向上旋转时，由于进气齿轮轴的第一部分的齿轮齿和进气齿轮轴的第二部分的齿轮齿之间的间隔距离而导致涡流齿轮轴的齿轮齿旋转并与进气齿轮轴的齿轮齿脱开；

其中，当涡流齿轮轴在顺时针方向上旋转90°并且第一进气通道和第二进气通道两者都打开时，由于进气齿轮轴在逆时针方向上旋转90°并且涡流齿轮轴的齿轮齿推开进气齿轮轴的第一部分的齿轮齿并同时与第二部分的齿轮齿接合，由此第一进气通道和第二进气通道两者都关闭；

其中复位弹簧包括使涡流齿轮轴返回到初始位置的一个复位弹簧，以及使进气齿轮轴返回到初始位置的另一个复位弹簧；

其中所述一个复位弹簧固定在阻挡件处并在涡流齿轮轴的初始位置状态下连接到涡流齿轮轴与阻挡件相距的最短距离部分，所述另一个复位弹簧固定在阻挡件处并在进气齿轮轴的初始位置状态下连接到进气齿轮轴与阻挡件相距的最短距离部分，所述一个复位弹簧由于涡流齿轮轴旋转至与初始位置不同的位置而拉伸并且由于致动器的驱动力释放而收缩，从而使涡流齿轮轴返回初始位置，所述另一个复位弹簧由于进气齿轮轴旋转至与初始位置不同的位置而拉伸并且由于致动器的驱动力释放而收缩，从而使进气齿轮轴返回初始位置。

2.根据权利要求1所述的用于发动机的进气控制装置，其中在通过致动器使涡流节气门关闭第二进气通道并且使进气节气门打开第一进气通道时，仅经过第一进气通道供应至汽缸的进气使涡流产生。

3.根据权利要求1所述的用于发动机的进气控制装置，其中在涡流齿轮轴和进气齿轮轴旋转到与初始位置不同的位置时，通过致动器的驱动力，涡流齿轮轴和进气齿轮轴返回到初始位置，在初始位置的第一进气通道和第二进气通道两者都打开。

4.根据权利要求1所述的用于发动机的进气控制装置，其中在涡流齿轮轴和进气齿轮轴旋转到与初始位置不同的位置时，在致动器的驱动力释放时，通过复位弹簧，涡流齿轮轴和进气齿轮轴返回到初始位置，在初始位置的第一进气通道和第二进气通道两者都打开。

5.根据权利要求1所述的用于发动机的进气控制装置，其中，所述一个复位弹簧为缠绕涡流齿轮轴的扭力弹簧，且在涡流齿轮轴旋转至与初始位置不同的位置时，随着致动器的驱动力释放，所述一个复位弹簧使涡流齿轮轴返回初始位置，并且所述另一个复位弹簧为缠绕进气齿轮轴的扭力弹簧，且在进气齿轮轴旋转至与初始位置不同的位置时，随着致动器的驱动力释放，所述另一个复位弹簧使进气齿轮轴返回初始位置。

6.根据权利要求1所述的用于发动机的进气控制装置，其中在涡流齿轮轴和进气齿轮轴旋转至与初始位置不同的位置时，涡流齿轮轴和进气齿轮轴返回第一进气通道和第二进气通道两者都打开的初始位置，阻挡件接触进气齿轮轴的第二部分的齿轮齿的在顺时针方向上的侧端部分并限制进气齿轮轴的旋转，并且进气齿轮轴的第一部分的齿轮齿的在顺时针方向上的侧端部分接触涡流齿轮轴的齿轮齿的在顺时针方向上的侧端部分并限制涡流齿轮轴的旋转。

7.一种用于发动机的进气控制装置，包括：

进气歧管，其将进气引导入多个发动机汽缸；

多个第一进气通道，其通过进气歧管与汽缸的每一个连通；

多个第二进气通道，其设置成与多个第一进气通道平行，并且通过进气歧管与汽缸的每一个连通；

进气节气门轴，其穿过第一进气通道的每一个；

进气节气门，其设置在第一进气通道内，所述进气节气门与进气节气门轴一起旋转并打开和关闭第一进气通道；

涡流节气门轴，其穿过多个第二进气通道；

涡流节气门，其设置在第二进气通道内，所述涡流节气门与涡流节气门轴一起旋转并打开和关闭第二进气通道；

致动器，其配置成选择性地旋转进气节气门轴和涡流节气门轴，以便打开或关闭第一进气通道或第二进气通道；

控制器，其配置成控制所述致动器；

涡流齿轮轴，其设置在涡流节气门轴的一个端部部分处，或者设置成与涡流节气门轴同心，所述涡流齿轮轴与涡流节气门轴一体地一起旋转，并且通过致动器的驱动力独立地运行；

进气齿轮轴，其设置在进气节气门轴的一个端部部分处，或者设置成与进气节气门轴同心，所述进气齿轮轴与进气节气门轴一体地一起旋转，并且通过涡流齿轮轴的旋转从属地运行；以及

阻挡件，其限制进气齿轮轴的旋转；

齿轮齿形成在涡流齿轮轴和进气齿轮轴的外圆周表面的相应部分中，使得进气齿轮轴的旋转根据涡流齿轮轴的旋转通过齿轮齿彼此直接啮合而执行；

其中涡流齿轮轴和进气齿轮轴具有圆柱形，沿着对应于在涡流齿轮轴的外圆周表面上的180°的角度的涡流齿轮轴的外圆周表面形成齿轮齿，沿着对应于在进气齿轮轴的外圆周表面上的钝角的进气齿轮轴的外圆周表面形成齿轮齿，并且由于在涡流齿轮轴的齿轮齿与进气齿轮轴的齿轮齿接合时涡流齿轮轴旋转，由此进气齿轮轴旋转；

其中当第一进气通道和第二进气通道两者都打开时，涡流齿轮轴的齿轮齿的在顺时针方向上的侧端部分与进气齿轮轴的齿轮齿的在顺时针方向上的侧端部分接触，并且进气齿轮轴的齿轮齿的在逆时针方向上的侧端部分接触阻挡件；

其中在第一进气通道和第二进气通道打开时，由于涡流齿轮轴在逆时针方向上旋转90°，由此第一进气通道打开而第二进气通道关闭；

其中当涡流齿轮轴在逆时针方向上旋转时，涡流齿轮轴的齿轮齿旋转并与进气齿轮轴的齿轮齿脱开；

其中，当涡流齿轮轴在逆时针方向上旋转270°并且第一进气通道和第二进气通道两者都打开时，由于在涡流齿轮轴在逆时针方向上旋转180°时涡流齿轮轴的齿轮齿与进气齿轮轴的齿轮齿接合，由于在涡流齿轮轴在逆时针方向上进一步旋转90°时进气齿轮轴在顺时针方向上旋转90°，使得第一进气通道和第二进气通道两者都关闭；

其中复位弹簧包括使涡流齿轮轴返回到初始位置的一个复位弹簧，以及使进气齿轮轴返回到初始位置的另一个复位弹簧；

其中所述一个复位弹簧固定在阻挡件处并在涡流齿轮轴的初始位置状态下连接到涡流齿轮轴与阻挡件相距的最短距离部分，所述另一个复位弹簧固定在阻挡件处并在进气齿轮轴的初始位置状态下连接到进气齿轮轴与阻挡件相距的最短距离部分，所述一个复位弹簧由于涡流齿轮轴旋转至与初始位置不同的位置而拉伸并且由于致动器的驱动力释放而收缩，从而使涡流齿轮轴返回初始位置，所述另一个复位弹簧由于进气齿轮轴旋转至与初始位置不同的位置而拉伸并且由于致动器的驱动力释放而收缩，从而使进气齿轮轴返回初始位置。

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