CN106240545A - 用于内燃发动机的具有集成的流动旁路和止回阀的抽吸器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于内燃发动机的具有集成的流动旁路和止回阀的抽吸器，公开了用于制动系统的抽吸器，该抽吸器具有用于车辆应用的流动旁路和止回阀的集成功能，以响应于不同的发动机工况获得多种吸入流开口，以增强制动助力性能。该制动系统包括制动真空助力器、具有进气歧管的发动机、具有可移动的汇聚喷嘴的抽吸器以及将助力器连接到抽吸器的真空管路，其中该抽吸器被连接到所述歧管。抽吸器包括具有内部端壁的主体。偏置元件诸如弹簧被提供在可移动的汇聚喷嘴和抽吸器主体的内部端壁之间。抽吸器的主体具有空气流动路径，该空气流动路径具有上游区域和下游区域。可移动的汇聚喷嘴被设置在该流动路径的上游区域中。

Description

用于内燃发动机的具有集成的流动旁路和止回阀的抽吸器

技术领域

本公开的发明概念总体涉及用于内燃发动机的进气歧管。更具体地，本公开的发明性概念涉及具有流动旁路和止回阀的集成功能以增强制动助力性能的抽吸器。

背景技术

用于车辆的制动系统依靠连接到车辆的进气歧管的真空制动助力器。在发动机怠速和低负荷条件下，难以控制进入进气歧管的总空气流率。对这种情况的一种典型的响应是提供具有昂贵的电致动器的控制阀。在发动机低负荷和怠速条件期间，控制阀和控制系统需要关闭动力流。

对这种情况的另一种响应是在真空制动助力器和歧管之间设置抽吸器。抽吸器提供从空气吸入流到主流(动力流)的窄流引入间隙，该抽吸器总是运行在达负60kPa的低真空压力下。

在一些发动机工况下(诸如在发动机怠速期间)，制动助力箱内侧的压力可能高于进气歧管的压力。抽吸器的窄间隙避免从增压箱到进气歧管的高流率。因此，需要分离的流动旁路以使空气快速地流出制动助力箱以获得期望的性能。

已知的制动器布置所需要的分离的流动旁路会引进附加组件，这增加了该布置的成本。另外，对分离的流动旁路的需要会将其他元件引入到车辆制动系统内，这就易于发生故障。此外，分离的流动旁路的添加会对发动机机舱包装增加额外挑战。

因此，包括抽吸器的已知的制动系统有待改善。因此，依然缺乏一种提供优于已知系统的优点的用于车辆的制动系统。

发明内容

本公开的发明性概念克服了与已知的制动助力系统相关的问题。总体而言，本公开的发明性概念提供了用于汽车应用的具有流动旁路和控制阀的集成功能的制动系统的抽吸器，以响应于不同的发动机工况获得多种吸入流开口以增强制动助力性能。

本公开的发明性概念为车辆提供制动系统，该制动系统包括制动真空助力器、具有进气歧管的发动机、具有可移动的汇聚喷嘴的抽吸器以及将助力器连接到抽吸器的真空管路，其中助力器被连接到歧管。该抽吸器包括具有内部端壁的主体。偏置元件诸如弹簧被提供在可移动的汇聚喷嘴和抽吸器主体的内部端壁之间。

抽吸器的主体具有空气流动路径，该空气流动路径具有上游区域和下游区域。可移动的汇聚喷嘴被设置在该流动路径的上游中。该抽吸器被连接到进气歧管的入口突出物(boss)处。

本公开的发明性概念通过在低真空压力条件下提供充分的吸入流率而消除了旁路流动通道和相关联的止回阀，从而实现了降低生产成本。

当参照附图时，以上优点和其他优点以及特征将通过以下优选的实施例的详细说明而变得显然。

附图说明

为了更全面理解本发明，现在应当参考附图中更详细地图示出的以及下面通过本发明的示例的方式描述的实施例，其中：

图1是与车辆发动机的制动助力器和进气歧管有关的抽吸器的现有布置的图示说明；

图2是根据与车辆发动机的制动助力器和进气歧管有关的本公开的发明性概念的抽吸器的布置的图示说明；

图3示出在正常工况下根据本公开的发明性概念的集成的多功能抽吸器的截面视图。

图4示出在深真空条件下根据本公开的发明性概念的集成的多功能抽吸器的截面视图。

具体实施方式

如所属领域普通技术人员将会理解的，参照任一附图所示出和描述的实施例的不同特征可与一个或多个其他附图所示出的特征相结合，以便产生未明确示出或描述的可替换的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和修改可被期望用于特定的应用或实施方式。

图1示出了传统的且已知的制动助力系统布局，而图2到图4示出了根据本公开的发明性概念的制动助力器和抽吸器。应当理解，本公开的发明性概念的组件的布置和示出的形状是建议性的，并且不意图作为限制，因为本公开的发明性概念的其他变形是可行的，而不背离如图示的、描述的和要求保护的概念的精神和范围。

参考图1，其示出了制动助力系统的现有布置的图示说明。总体示出为10的系统包括真空助力器装配件12、具有进气歧管16的发动机14。发动机14包括与三元催化剂转换器20和消声器22关联的排气歧管18。进气歧管16与节气门主体24和增压空气冷却器26相关联。环境空气28进入增压空气冷却器26以便传递到节气门主体24。

在真空助力器装配件12和进气歧管16之间是具有止回阀32的流动管路30。流动管路30包括助力器到抽吸器部分34和抽吸器到进气歧管部分36。同样在真空助力器装配件12和进气歧管16之间的是具有止回阀40的流动旁路管路38。

流动管路30进一步包括抽吸器42。该抽吸器42包括抽吸器进气端44和抽吸器输出端46，其中环境动力流空气进入到进气端内。吸入流引入间隙48形成于抽吸器42内。吸入流引入间隙48与流动管路30的助力器到抽吸器部分34流体地关联。吸入流引入间隙48也流体地设置在抽吸器进气端44和抽吸器输出端46之间。

参考图2，其示出了根据本公开的发明性概念的结合抽吸器设计的制动助力系统的图示说明。总体被示出为50的系统包括具有进气歧管56的发动机54。该发动机54包括与三元催化剂转换器60和消声器62相关联的排气歧管58。进气歧管56与节气门主体64和增压空气冷却器66相关联。环境空气68进入增压空气冷却器66以便传递到节气门主体64。

在真空助力器装配件52和进气歧管56之间是具有流动管路分流器72的真空助力器流动管路70。该流动管路分流器72将流动管路分为两个流动路径，即，具有主要真空助力器流动路径止回阀76的主要真空助力器流动路径74和具有次要真空助力器流动路径止回阀80的次要真空助力器流动路径78。

主要真空助力器流动路径74和次要真空助力器流动路径78两者都流体地连接到具有根据本公开的发明性概念的集成的流动旁路和控制阀功能的抽吸器82。该抽吸器82通过安装突出物84被附连到进气歧管56，其中安装突出物84通过例如焊接的方式被附连到进气歧管56。根据本公开的发明性概念的抽吸器82避免了对本领域所熟知的并且在上面关于图1示出的现有技术讨论的分离的流动旁路管路的需要。

图3和图4示出了在不同工况下的抽吸器82的截面视图。具体而言，图3图示的抽吸器82被示出在其中P_真空＜P_歧管的正常工况下。另一方面，在图4中，图4中图示的抽吸器82被示出在其中P_真空＞P_歧管的发动机低负荷和怠速条件下。

参考图3，抽吸器82包括抽吸器主体84，抽吸器主体84具有附连到主要真空助力器流动路径74的主要真空入口86和附连到次要真空助力器流动路径78的次要真空入口88。抽吸器主体84包括发散喷嘴89。主要真空入口86和次要真空入口88将真空吸入流(p_真空)提供到抽吸器82。

次要真空助力器流动路径78在型腔90内终止。型腔90经由路径97与中心孔92流体相关，中心孔92形成于发散喷嘴89内的中心处，发散喷嘴89具有窄入口94和圆锥形出口96。

抽吸器主体84进一步包括一对相对的大气入口98和98’，其中环境空气100和100’的气流流入大气入口98和98’。空气滤清器(未示出)被附连到相对的大气入口98和98’。相对的大气入口98和98’被定位在中心孔92的上游区域内。

在抽吸器主体84的上游端内形成的是具有下游壁104和相对的上游壁105的轴向孔102。可移动的汇聚喷嘴106与主要真空入口86流体地关联。可移动的汇聚喷嘴106包括宽入口端108和窄圆锥形出口端110。从可移动的汇聚喷嘴106伸出的是挡块112和112’。挡块112和112’可以是任意配置，诸如环形。

设置在轴向孔102的端壁104和挡块112和112’之间的是一对预加载的偏置元件114和114’。预加载的偏置元件114和114’示出为具有弹簧的形式，但是其他偏置元件也适用。可移动的汇聚喷嘴106位于抽吸器主体84的上游区域中，同时预加载的偏置元件114和114’在上游方向上推动可移动的汇聚喷嘴106。

在如图3所示的P_真空＜P_歧管的正常工况下，可移动的汇聚喷嘴106被预加载的偏置元件114和114’远离下游的发散喷嘴89并且向上游推动，直到挡块112和112’邻接上游的壁105。在该位置中，可移动的汇聚喷嘴106与发散喷嘴89的中心孔92的窄入口94间隔开。因为该间距，所以允许从相对的大气入口98和98’进入的空气流，该空气流接合从主要路径74进入主要真空入口86和从次要路径78进入次要真空入口88的制动真空储罐空气流。该混合的空气进入进气歧管56。

如图3中所示，汇聚喷嘴108的位置导致大气和进气歧管56之间的压力差，该压力差驱动动力流并且在窄圆锥形出口端110处产生低静电压力。当在窄圆锥形出口端110处的静电压力低于真空助力器装配件52内侧的压力时，制动储罐的内侧的空气开始朝向进气歧管56流经主要真空助力器流动路径74和次要真空助力器流动路径78。因此，在真空助力器装配件52的内侧生成真空。

然而，在其他发动机工况期间，诸如在其中P_真空＞P_歧管的进气歧管56中的压力非常低的条件下，进气歧管压力低于真空助力器装配件52内侧的真空压力。可移动的汇聚喷嘴106内的较高的压力克服了预加载偏置元件114和114’的阻力，并且朝向发散喷嘴89向下游推动可移动的汇聚喷嘴106，直到圆锥形出口端110开始接触发散喷嘴89的中心孔92的窄入口94，因此，关闭动力流动路径。作为通过可移动的汇聚喷嘴106在下游方向上的移动产生的流动路径改变的结果，真空助力器装配件52内侧的空气流经主要真空助力器流动路径74和次要真空助力器流动路径78到达进气歧管56。基于发动机工况和应用，通过改变预加载偏置元件114的尺寸，可优化力平衡。

以上阐述的公开的发明通过消除对额外旁路管路以及通过消除昂贵的控制阀和相关的致动器克服了已知制动助力系统所面临的挑战。然而，本领域技术人员将容易从这些论述以及从附图和权利要求中认识到，这里能够进行各种变化、修改和变型而不背离由所附权利要求限定的本发明的真实的精神和合理范围。

Claims (20)

1.一种用于车辆的制动系统，其包含：

制动真空助力器；

具有进气歧管的发动机；

具有轴向孔和发散喷嘴的抽吸器，所述孔的一部分被形成为通过所述喷嘴，所述抽吸器被连接到所述歧管；

汇聚喷嘴，其可移动地至少部分地设置在所述轴向孔内；以及

真空管路，其将所述助力器连接到所述抽吸器。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的制动系统，其中所述抽吸器具有空气流动路径，所述路径具有上游区域和下游区域，可移动的所述汇聚喷嘴被设置在所述流动路径的所述上游区域内。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的制动系统，其中所述发散喷嘴形成所述抽吸器的所述下游区域。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的制动系统，其中所述抽吸器进一步包括将所述抽吸器附连到所述进气歧管的入口突出物。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的制动系统，其中所述抽吸器进一步包括内部端壁。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的制动系统，进一步包括设置在可移动的所述汇聚喷嘴和所述内部端壁之间的偏置元件。

7.根据权利要求6所述的用于车辆的制动系统，其中所述偏置元件是弹簧。

8.一种用于车辆制动控制系统的抽吸器，所述车辆制动控制系统具有制动助力器和进气歧管，所述抽吸器包含：

主体；

在所述主体内形成的环境空气入口；

在所述主体内形成的真空管路入口；

在所述主体内形成的进气歧管附连端口；以及

设置在所述主体内的可移动的汇聚喷嘴。

9.根据权利要求8所述的用于车辆制动控制系统的抽吸器，其中所述主体具有轴向孔。

10.根据权利要求9所述的用于车辆制动控制系统的抽吸器，其中所述可移动的汇聚喷嘴的至少一部分被设置在所述轴向孔中。

11.根据权利要求9所述的用于车辆制动控制系统的抽吸器，其中所述发散喷嘴具有圆锥形孔。

12.根据权利要求9所述的用于车辆制动控制系统的抽吸器，其中所述主体包括内部端壁，所述抽吸器进一步包括设置在所述内部端壁和所述可移动的汇聚喷嘴之间的偏置元件。

13.根据权利要求12所述的用于车辆制动控制系统的抽吸器，其中所述偏置元件是弹簧。

14.根据权利要求12所述的用于车辆制动控制系统的抽吸器，其中所述可移动的汇聚喷嘴包括挡块。

15.根据权利要求14所述的用于车辆制动控制系统的抽吸器，其中所述偏置元件被设置在所述内部端壁和所述挡块之间。

16.一种用于车辆的集成的抽吸器装配件，其包含：

制动真空助力器；

具有进气歧管的发动机；

在所述助力器和所述歧管之间的流动路径；

设置在流动路径内侧的抽吸器，所述抽吸器包括下游区域；以及

汇聚喷嘴，其可移动地设置在所述下游区域中。

17.根据权利要求16所述的用于车辆的集成的抽吸器装配件，其中所述抽吸器包括上游区域并且可移动的所述汇聚喷嘴设置在所述上游区域中。

18.根据权利要求16所述的用于车辆的集成的抽吸器装配件，其中所述抽吸器包括主体，所述主体具有内部端壁。

19.根据权利要求18所述的用于车辆的集成的抽吸器装配件，进一步包括设置在可移动的所述汇聚喷嘴和所述内部端壁之间的偏置元件。

20.根据权利要求16所述的用于车辆的集成的抽吸器装配件，其中所述主体具有侧壁并且包括形成在所述侧壁上的环境空气入口。