CN106696935A - 用于制动助力器的吸气器的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于通过吸气器系统向制动助力器提供真空的方法和系统。在一个示例中，一种系统可以包括与制动助力器流体地连接的吸气器系统，而没有居间部件位于其之间。

Description

用于制动助力器的吸气器的方法和系统

技术领域

本说明书总体涉及一种用于制动助力器的吸气器。

背景技术/发明内容

车辆控制系统可以被配置成启动采用给定的进气歧管体积的发动机。然而，制动助力器中的真空水平与发动机启动时的进气歧管压力之间的相互作用可导致空气充量变化，并且因此引起发动机启动时的空燃比变化。因此，这增加了排气的排放。

Kayama等人在US 6,857,415中示出了解决这种变化的一种方法。其中，阀布置在制动助力器与进气歧管之间，以使制动助力器中的(剩余的)压力与大气水平相等，或者将空气从进气歧管移除至制动助力器。

然而，发明人在此已经意识到这种方法的潜在问题。作为一个示例，在Kayama等人的方法中所使用的阀不允许从一个发动机启动到另一个发动机启动设置进气歧管压力(MAP)的水平而不同。作为另一个示例，即使使用阀，在高海拔以及在海平面发动机启动发生时可能无法获得一致的MAP水平。此外，控制系统用电信号可以控制阀，这可能增加生产的总成本。

在一个示例中，上述问题可以通过一种吸气器系统来解决，该吸气器系统包括具有线性吸气器的蜗壳形吸气器，所述线性吸气器突出通过所述蜗壳吸气器的螺旋体，所述线性吸气器包括流体地连接至制动助力器的文氏管通道，并且其中，所述吸气器经由圆锥形吸气器流体地连接至前或后格栅，而无其它居间部件位于其之间。以此方式，真空可以被提供给制动助力器，而不使吸气流(suck flow)从制动助力器流动到发动机或发动机的任何部件。

作为一个示例，吸气器接收通过前格栅的动力流(motive flow)，并且基于线性吸气器、蜗壳吸气器和圆锥形吸气器的几何结构产生真空。当基于制动助力器真空小于最小阈值真空而打开止回阀时，可以给制动助力器提供真空。真空从制动助力器向吸气器系统抽取吸气流。吸气流与动力流混合并且流过吸气器，并且在不流过任何其它部件的情况下流出后格栅。

应当理解，提供以上发明内容是为了以简化的形式介绍对在详细说明中进一步描述的概念的选择。并不旨在识别所要求保护的主题的关键或重要特征，其范围由提供详细说明下面的权利要求书唯一地限定。另外，要求保护的主题不限于解决以上指出的或在此披露的任何部分中指出的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1示出了具有单个汽缸的示例发动机。

图2示出了包括发动机和连接至制动助力器的吸气器系统的车辆。

图3示出了吸气器系统的第一、第二和第三吸气器几何结构的形状。

图3近似按比例示出。

图4示出了用于向制动助力器提供真空的方法。

图5示出了基于车辆状况详细说明制动助力器中的真空水平的图表。

具体实施方式

以下说明涉及用于向制动助力器提供真空的吸气器系统的示例。图1示出了发动机的总体示意图。图2示出了具有发动机和连接至制动助力器的吸气器的车辆。图3中详细示出了第一、第二和第三吸气器部分。这些部分全部流体连通。当止回阀处于打开位置时，第一部分流体的连接至制动助力器。吸气器系统可以在向制动助力器提供真空时从制动助力器抽取吸气流。吸气流可以在吸气器系统中与动力流混合，并且流出吸气器系统，而不流到两者之间的任何居间部件。图4示出了用于向制动助力器提供真空的方法。图5示出了制动助力器真空基于车辆运转发生变化示出制动助力器真空水平的图表。

图3示出了各种部件的相对定位的示例性构造。如果显示为彼此直接接触，或者直接连接，那么在至少在一个示例中，这种元件可以分别称为直接接触或直接连接。类似地，在至少在一个示例中，显示为彼此邻接或相邻的元件可以彼此邻接或相邻。作为示例，处于彼此共面接触的部件可以被称为共面接触。作为另一个示例，在至少一个示例中，定位成彼此分开且两者之间只有空间并且没有其它部件的元件可以被称为如此。

继续图1，示出了示意图，该示意图示出了在汽车的推进系统中可以包括的发动机系统100中的多汽缸发动机10的一个汽缸。可至少部分由包括控制器12的控制系统以及经由输入装置130来自车辆操作者132的输入控制发动机10。在此示例中，输入装置130包括加速器踏板和踏板位置传感器134用于产生比例踏板位置信号。发动机10的燃烧室30可以包括由汽缸壁32形成的汽缸，活塞36位于该汽缸中。活塞36可以连接至曲轴40，使得活塞的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。曲轴40可以经由中间传动系统连接至车辆的至少一个驱动轮。另外，起动机马达可以经由飞轮连接至曲轴40以实现发动机10的启动操作。

燃烧室30可以经由进气通道42接收来自进气歧管44的进气，并且可以经由排气通道48排放燃烧气体。进气歧管44和排气通道48可以经由对应的进气门52和排气门54选择性地与燃烧室30连通。在一些示例中，燃烧室30可以包括两个或更多进气门和/或两个或更多排气门。

在一些示例中，进气门52和排气门54可以经由对应的凸轮致动系统51和53通过凸轮致动来控制。凸轮致动系统51和53可以各自包括一个或多个凸轮，并且可以利用凸轮轮廓线变换(CPS)系统、可变凸轮正时(VCT)系统、可变气门正时(VVT)系统、和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个系统，这些系统可以由控制器12运转从而改变气门运转。进气门52和排气门54的位置可以分别由位置传感器55和57确定。在替代示例中，进气门52和/或排气门54可以由电动气门致动来控制。例如，汽缸30可以可替代地包括：经由电动气门致动控制的进气门以及经由包括CPS和/或VCT系统的凸轮致动控制的排气门。

燃料喷射器69被示为直接连接至燃烧室30，以便直接将燃料与从控制器12接收的信号的脉宽成比例地喷射到燃烧室中。以此方式，燃料喷射器69提供了所谓的将燃料直接喷射到燃烧室30内的直接喷射。例如，燃料喷射器可以安装在燃烧室的侧面或燃烧室的顶部。燃料可以通过包括燃料箱、燃料泵、燃料轨的燃料系统(未示出)被输送至燃料喷射器69。在一些示例中，在提供所谓的将燃料喷射到燃烧室30上游的进气道中的进气道喷射的构造中，燃烧室30可以替代地或额外地包括布置在进气歧管44中的燃料喷射器。

经由火花塞66向燃烧室30提供火花。点火系统可以进一步包括点火线圈(未示出)，用于增加向火花塞66供应的电压。在其它示例中，如柴油机中，火花塞66可以被省略。

进气通道42可以包括具有节流板64的节气门62。在此具体示例中，控制器12经由向节气门62一起被包括的电动马达或致动器提供的信号可以改变节流板64的位置，这是通常称为电子节气门控制(ETC)的配置。以此方式，节气门62可以被运转以便向燃烧室30以及其它发动机汽缸提供进气。通过节气门位置信号可以向控制器12提供节流板64的位置。进气通道42可以包括用于感测进入发动机10的空气量的质量空气流量传感器120和歧管气压传感器122。

排气传感器126被示为在排放控制装置68上游(根据排气流的方向)连接至排气通道48。传感器126可以是任何适合于提供排气空燃比的指示的传感器，例如线性氧传感器或UEGO(通用或宽域氧传感器)，双态氧传感器或EGO、HEGO(加热型EGO)，NO_x、HC、或CO传感器。在一个示例中，上游排气传感器126是被配置成用于提供输出(如电压信号)的UEGO，该输出与排气中存在的氧气量成比例。控制器12通过氧传感器传递函数将氧传感器的输出转换成排气空燃比。

排放控制装置68被示为沿着排气通道48布置在排气传感器126下游。装置68可以是三元催化器(TWC)、NO_x捕集器、选择催化还原剂(SCR)、各种其他排放控制装置、或其组合。在一些示例中，在发动机10的运转过程中，排放控制装置68可以通过在具体的空燃比内运转该发动机的至少一个汽缸被定期地重置。

排气再循环(EGR)系统140可以将来自排气通道48的排气的需要部分经由EGR通道152传送至进气歧管44。控制器12通过EGR阀144可以改变向进气歧管44提供的EGR的量。在一些条件下，EGR系统140可以用于调节燃烧室中空气燃料混合气混合气的温度，从而提供在某些燃烧模式中控制点火正时的方法。

控制器12在图1中被示为微型计算机，包括微处理器单元(CPU)102、输入/输出端口(I/O)104、在此示例中被示出为只读存储器芯片(ROM)106(例如非临时性存储器)的用于可执行程序和校准值的电子存储介质、随机存取存储器(RAM)108、保活存储器(KAM)110、以及数据总线。控制器12可以从连接至发动机10的传感器接收各种信号，除此前讨论的这些信号之外，还包括来自质量空气流量传感器120的进气质量空气流量(MAF)的测量值；来自连接至冷却套114的温度传感器112的发动机冷却剂温度(ETC)；来自感测曲轴40的位置的霍尔效应传感器118(或其它类型)的发动机位置信号；来自节气门位置传感器65的节气门位置；以及来自传感器122的歧管绝对压力(MAP)信号。控制器12可以根据曲轴位置传感器118生成发动机转速信号。歧管压力信号也提供进气歧管44中真空或压力的指示。应注意的是，可以使用以上传感器的各种组合，如有MAF传感器而没有MAP传感器，或反之亦然。在发动机运转期间，可以从MAP传感器122的输出和发动机转速推导发动机扭矩。另外，此传感器与检测的发动机转速一起可以是用于估计引入汽缸中的充气(包括空气)的基础。在一个示例中，曲轴每转过一转，曲轴位置传感器118(也被用作发动机转速传感器)可以产生预定数量的等距脉冲。

存储介质只读存储器106可以编程有计算机可读数据，该数据表示可由处理器102执行的非临时性指令，用于完成以下说明的方法以及其他被预期但没有具体列举的变体。

控制器12接收来自图1的各种传感器的信号，并且采用图1的各种致动器来基于接收到的信号和存储在控制器的存储器上指令来调整发动机运转。

图2示出了包括具有冷却风扇206的发动机208的车辆200。发动机208可以与图1的发动机10类似地使用。车辆200进一步包括前端202和后端204。发动机208和冷却风扇206可以接近前端202。车辆200进一步包括前格栅262和后格栅264，所述前格栅262和后格栅264可以分别从车辆接收动力流和从车辆排出动力流。

冷却风扇206可以响应于冷却剂温度超过阈值温度而被激活。温度阈值可以基于冷却剂可能不再足以冷却发动机和/或一个或多个发动机部件的温度。冷却剂温度可以在当通过发动机208的散热器的动力空气不能充分冷却发动机冷却剂时的低车速和/或怠速期间升高。响应于动力空气不足，冷却风扇206可以被激活以降低发动机和/或其部件的温度。以此方式，冷却风扇206可以在低车速期间被激活。本领域技术人员应当理解，风扇206还可以在高车速期间被激活以便冷却发动机208和/或其一个或多个部件。

显示制动助力器210连接至制动器踏板212。制动助力器210可以包括内部真空贮存器以增加脚214向制动器踏板212提供的力。当踏板212被压下时真空被消耗，从而导致制动助力器的压力升高(或真空损失)。具有止回阀218的真空管路216将制动助力器210连接至吸气器系统220。吸气器系统220可以提供真空以在止回阀218打开时补充制动助力器真空。止回阀在制动助力器210的真空下降到低于最小阈值真空时打开。最小阈值真空可以基于第一真空部分230的真空(例如，40000Pa)。

吸气器系统220通过从前格栅262流过第一入口222和第二入口224的动力流产生真空。向第一入口222和第二入口224提供的动力流可以与向发动机208提供的动力流流体地分开。第二入口224与位于靠近前端202的第一吸气器部分230(由小虚线指示)流体连通。第一吸气器部分230可以是具有连接至文氏管通道的最窄部分的真空管路216的文氏管通道。如果制动助力器真空大于最小真空阈值，止回阀218可以保持在关闭位置以防止助力器210与第一吸气器部分230之间流体连通。例如，阀218可以在制动器踏板被压下并且真空贮存器的真空水平降低到低于最小阈值真空之后打开。

当止回阀218打开并且第一部分230向制动助力器210提供真空时，来自制动助力器的吸气流流入到第一部分中并且与动力流混合。混合气可以随后在流过后格栅264之前流过吸气器系统220，而不流到发动机或任何发动机部件。

中虚线指示的第二吸气器部分240和大虚线指示的第三吸气器部分250进一步包括在吸气器系统中。大虚线大于中虚线，该中虚线大于小虚线。第二吸气器部分240可以是包围第一吸气器部分230的出口的蜗壳形状(类似于涡轮)。第三吸气器部分250可以是圆锥形并且通过后端204排出动力空气进入环境大气。第二吸气器部分240靠近第一吸气器部分230的一部分并与其重叠。第三吸气器部分250靠近后端204并且与后格栅264流体地连接。

吸气器系统220基于流过第一吸气器部分230、第二吸气器部分240和第三吸气器部分250的动力空气产生真空。动力流流过第一入口222和第二入口224分别进入第二部分240和第一部分230中。动力流在被排出到环境大气中之前从第一部分230和第二部分240流动在第三部分250上游结合。第三部分产生的真空可以增加第二部分产生的真空，这可以增加第一部分产生的真空。具体地，第三真空几何结构250可以产生5kPa的真空，第二真空几何结构240可以产生15kPa的真空，并且第一真空几何结构230可以产生40kPa的真空。

在低动力流的示例中，冷却风扇206可以被激活以通过第一入口222和第二入口224提供动力流。以此方式，在高车速、低车速和车辆停车期间，吸气器系统220可以将真空提供到制动助力器210。

作为一个示例，车辆可以在压下制动器踏板以从高速减速到停车时使用制动助力器内储存的真空。如果制动助力器内的压力超过阈值压力，则止回阀可以打开，从而指示需要降低制动助力器内的压力。当操作者使车辆从停车开始加速时，动力空气可能不足以向制动助力器提供所期望的真空。因此，冷却风扇可以被激活以通过吸气器系统提供全部或一部分动力空气以产生足够的真空。以此方式，冷却风扇可以用于冷却发动机和/或一个或多个发动机部件并且提供动力空气到吸气器系统。冷却风扇可以响应于车速产生大于阈值流量的动力流或响应于冷却剂温度下降到低于阈值温度而被停用。如果在动力流低于阈值流时冷却剂温度下降到低于阈值温度，则冷却风扇可以被停用以防止在第一条件下进一步降低冷却剂温度。在第二条件下，冷却风扇可以响应于冷却剂温度低于阈值温度以及动力流小于阈值流而保持激活以向制动助力器提供真空。

额外地或可替代地，该吸气器系统可以使用制动助力器内储存的真空同时向制动助力器和车辆提供真空。吸气器系统在车辆运动期间连续接收动力流，并且可以在车辆停车时从冷却风扇接收动力流。因此，吸气器系统可以连续产生真空而与制动助力器需要真空与否无关。如果在制动器踏板被压下时制动助力器需要真空，则止回阀可以打开以使制动助力器流体地连接至吸气器系统。以此方式，制动助力器真空可以在来自制动助力器的辅助下制动时得到补充。

如图所示，吸气器系统220和制动助力器210并未与发动机208和/或诸如图1中此前提出的任何发动机部件(例如，进气歧管、压缩机、涡轮等)流体连通。以此方式，没有电气部件用于吸气器系统220和/或制动助力器210的运转。动力流通过前端202流入到吸气器系统220中，并且经由后端204流出吸气器系统220。

图2描绘了具有系统的车辆，该系统包括：发动机，该发动机具有一个或多个冷却风扇；和吸气器系统，该吸气器系统具有在一个或多个冷却风扇下游并且与之流体连通的至少一个入口。吸气器系统的第一、第二和第三吸气器部分流体地连接，并且能够从前格栅接收动力流并且通过后格栅排出动力流。包括具有止回阀的通道的制动助力器与第一吸气器部分流体地连接，而无其它居间部件位于其之间。制动助力器可以在操作者压下车辆的制动器踏板时提供真空。第一吸气器部分在止回阀打开时向制动助力器提供真空，并且接收来自制动助力器的吸气流。吸气流与第一部分中的动力流混合，并且朝着第三部分流动并且流出后格栅，而不流入到发动机中。

图3示出了具有吸气器系统302的系统300，该吸气器系统与制动助力器340的真空贮存器342流体连通。如上所述，制动助力器340可以使用来自真空贮存器342的储存的真空来增加来自操作者压下制动器踏板348的制动信号。吸气器系统302可以响应于贮存器的真空下降到低于最小阈值真空来补充真空贮存器342。吸气器系统302和制动助力器340可以流体地连接至环境大气和制动系统。吸气器系统302和制动助力器340并未与发动机和/或任何发动机部件(例如，进气歧管、排气歧管、压缩机、涡轮、汽缸等)流体连通。虚线箭头描绘了动力流通过吸气器系统302的方向。

吸气器系统302包括产生几何结构的三种不同的吸气器，每种吸气器可以依赖于使动力空气从较大的流路流到较小的流路。随着空气从较大的路径流到较小的路径，速度增加并且压力降低(例如，真空增加)。三种不同的几何结构可以串联布置并且彼此流体连通以跨过吸气器系统302建立真空。吸气器系统302由三个部分组成，即，第一吸气器部分310、第二吸气器部分320和第三吸气器部分330。第一吸气器部分310、第二吸气器部分320和第三吸气器部分330在车速大于阈值速度期间产生真空。

第三吸气器部分330进一步在第一吸气器部分310和第二吸气器部分320下游(即，更靠近车辆的后端)。出口332位于外壁334与内壁336之间，并且通过车辆的后格栅与周围环境流体连通。作为一个示例，流过出口332的动力空气流到车辆外并且流入大气中。由于外壁334和内壁336的几何结构，出口332的路径可以在上游端处相比于在车辆的后端处更大。出口334的横截面为基本上环形，从而允许动力空气以环形(环状)的方式流出后端。本领域技术人员应当理解，出口334可以包括其它合适的形状。

外壁334和内壁336彼此间隔开出口332的宽度。外壁334和内壁336可以为具有基本上圆形横截面的基本上锥形形状(例如，圆锥形)。内壁336可以通过位于壁之间并且固定在壁上的支撑件(未示出)连接至外壁334。相比于在前端附近，壁在车辆的后端附近更靠近彼此。换言之，相比于在发动机附近，外壁334和内壁336之间的宽度(例如，空间)朝着车辆附近减小。以此方式，流过出口332的动力空气随着其靠近车辆的后端而速度增加并且压力减小(例如，真空增加)。在一个示例中，产生的真空等于5kPa。可替代地，产生的真空可以小于或大于5kPa。

第二吸气器部分320位于第一部分310的一部分附近并且与之重叠。第二部分320包括位于第一冷却风扇380下游的入口322。如上所述，第一冷却风扇380可以在低车速和/或车辆停车期间提供动力空气。第二部分本体324流体地连接至入口322和连接通道350，所述连接通道350使第二吸气器部分320流体地连接至第三吸气器部分330。吸气器部分324可以是蜗壳(螺旋体)形状。来自入口322的动力空气在环形地流入到连接通道350中之前围绕第二部分本体324的内壁328在大体圆形方向上流动。

第二部分出口326位于内壁328与连接通道350的连接壁352之间。相比于在连接通道350附近，第二部分出口326在第二部分本体324附近更宽。第二部分出口326基本上为环形，并且沿着连接壁352以类似环形形状的方式将动力空气引导到连接通道350中。在第三吸气器部分330处产生的真空可以通过第二部分出口326拉动动力空气。流过第二部分出口326的动力空气的压力下降并且速度增加，并且产生真空。在一个示例中，第二吸气器部分产生的真空恰好为15kPa。可替代地，第二吸气器部分产生的真空可以大于或小于15kPa。以此方式，第二吸气器部分320产生的真空大于第三吸气器部分330产生的真空。

第一吸气器部分310在吸气器系统302的三个部分的最上游(例如，最靠近车辆的前端)。第一吸气器部分310基本上为线性，并且延伸通过第二吸气器部分320的螺旋体。第一吸气器部分包括上游通道314和下游通道316以及位于其之间的文氏管通道312。动力流流过文氏管通道312，速度增加并且压力减小，导致真空。上游通道314位于第二冷却风扇382下游，用作第一吸气器部分310的入口。下游通道316与连接通道350流体地连接，并且延伸通过内壁328的开口(例如，通过第二部分本体324的螺旋体)。下游通道316的末端在第二部分320的内壁328的末端内。第二吸气器部分320可以帮助动力空气流出通过下游通道316，并且增加第一部分产生的真空。下游通道316引导动力空气流到来自第二部分出口326的动力空气。以此方式，来自第二部分出口326的动力空气在连接壁352与来自下游通道316的动力空气之间流动。

制动助力器340经由真空管路344在文氏管通道312的最窄部分处流体地连接至第一吸气器部分310。文氏管通道312的最窄部分可以产生比文氏管通道312的其它部分更大的真空。在一个示例中，在最窄部分处产生的真空为40kPa。可替代地，在最窄部分处产生的真空可以大于或小于40kPa。以此方式，第一吸气器部分310产生比第二吸气器部分320和/或第三吸气器部分330更大的真空。

止回阀346沿着真空管路344定位，并且可以基于第一吸气器部分310产生的真空打开。例如，止回阀可以在真空贮存器342的真空低于最小阈值真空时打开，该最小阈值真空基于第一吸气器部分310的压力。当阀346打开时，第一吸气器部分310通过从贮存器342抽取空气到第一吸气器部分310中来向真空贮存器342提供真空。

在吸气器系统302中产生真空包括使动力空气流过文氏管通道312，流过第二部分本体324的螺旋，并且流过环形出口332。

图4示出了运转制动助力器用于给吸气器系统提供真空的方法400。方法400可以进一步提供用于运转一个或多个冷却风扇以便在产生不足的动力空气的车辆状况期间向吸气器系统提供动力空气的指令。控制器(例如，图1的控制器12)可以根据存储在控制器的存储器上的指令并且结合从发动机系统的传感器(如，以上参照图1所述的传感器)接收的信号来执行用于执行方法400的指令。根据以下描述的方法，控制器可以采用发动机系统的发动机致动器来调节发动机的运转。例如，控制器12可以在车辆运转期间调整一个或多个冷却风扇(例如，图3的冷却风扇380和382)的运转。

可以参照前述部件来描述方法400。具体地，可以参照图2和图3的车辆200、制动器踏板212、制动助力器340、吸气器系统302和止回阀346来描述方法400。

方法400在402开始，其中方法400包括确定、估计和/或测量当前的发动机运转参数。当前的发动机运转参数可以包括发动机转速、冷却剂温度、发动机负荷、车速、歧管空气压力、歧管真空和空燃比。

在404，方法400包括确定冷却剂温度是否大于阈值温度。阈值温度范围可以基于所期望的冷却剂运转温度(例如，185°F)。低于阈值温度的冷却剂温度可能太冷，并且导致一种或多种催化剂未点火、增加冷凝物形成和冻结。如果冷却剂温度低于阈值温度，则方法400继续到406以维持当前的发动机运转参数，并且不激活冷却风扇。如下所述，该方法可以继续到410。

如果冷却剂温度高于阈值温度，则方法400可以继续到408以维持激活冷却风扇，从而向发动机舱提供冷却。风扇可以是变速风扇，使得风扇提供的流速由控制器(例如，控制器12)控制。

在410，方法400包括估计制动助力器压力。可以基于制动器踏板压下的持续时间和真空补充量来估计制动助力器的压力，其中更大的持续时间对应于更大的制动助力器的压力，并且更大的真空补充量对应于更小的制动助力器的压力。

在412，方法400包括确定制动助力器是否需要真空。如果制动助力器的压力低于吸气器系统的第一吸气器部分(例如，吸气器系统302的第一吸气器部分310)的真空(例如，最小阈值真空)，则可能需要真空。额外地或可替代地，基于制动器踏板压下的持续时间和行驶的英里也可能需要真空。如果不需要真空，则方法400继续进行到414以维持当前的运转参数，并且不打开位于制动助力器与吸气器系统之间的止回阀。动力空气可以流过吸气器系统，尽管止回阀保持关闭。以此方式，在车辆运动时，继续向吸气器系统提供动力空气。

如果需要真空，则方法400进行到416以确定动力空气是否小于阈值流速。阈值流速可以基于能够在吸气器系统中产生真空的动力空气流速。动力空气可以低于小于阈值速度的车速的阈值流速(例如，车辆以低速行驶或处于停止)。动力空气可以大于中速或高速行驶的车辆的阈值流速。如果动力空气不小于阈值流速，则方法400进行到418打开止回阀并且从吸气器系统提供真空到制动助力器。一个或多个冷却风扇未被激活以便向吸气器系统提供动力流。然而，应当理解，冷却风扇可以基于其它条件(例如，冷却剂温度超过阈值温度)被激活。大于止回阀的预载压力的制动助力器的压力自动打开止回阀。作为一个示例，止回阀可以被弹簧致动，并且当制动助力器的压力超过阈值压力(例如，40kPa)时克服弹簧的压力。止回阀不被电信号打开。

如果动力空气小于阈值流速，则方法400进行到420以确定冷却风扇是否关闭。如果由于其它车辆状况(例如，冷却剂温度大于阈值温度)已经激活冷却风扇，则方法400进行到如上所述的418。

如果冷却风扇关闭并且动力流小于阈值流速，则吸气器系统无法产生真空，并且方法400进行到422以激活冷却风扇。控制器可以响应于确定动力空气小于阈值流速而发出激活冷却风扇的信号。冷却风扇旋转并且向吸气器系统的第一吸气器部分和第二吸气器部分两者提供动力流。

额外地或可替代地，由于冷却剂温度小于阈值温度，响应于动力流小于阈值流速而不激活冷却风扇。以此方式，风扇保持不激活以防止在一些条件下使发动机的性能退化的冷凝物形成和/或冷凝物冷冻。在其它条件下，响应于动力流小于阈值流速以及冷却剂温度低于阈值温度，可以激活冷却风扇以向制动助力器提供真空。可以调整发动机的运转以通过增加EGR、延迟火花、降低空燃比、增加初次喷射压力、增加第二喷射体积以及能够升高冷却剂温度的其它合适的调整来防止冷凝物形成和/或冷冻。额外地或可替代地，这些调整可以进一步包括禁用冷却剂流。另外，冷却风扇的旋速可以减小到能够向吸气器系统提供产生真空所需的流的最小速度。通过这样做，在吸气器系统产生真空并且向制动助力器提供时减小冷却剂的冷却。

在424，方法400包括打开止回阀并且从吸气器系统向制动助力器提供真空。方法400可以继续运转冷却风扇，直到动力流超过阈值流速，或者直到冷却剂温度小于阈值温度。额外地或可替代地，冷却风扇可以继续运转。

图5示出了基于车辆运转和车辆运转的更改来描绘示例制动助力器真空水平的图表500。图表500在曲线502示出了制动器踏板位置，在曲线504示出了制动助力器真空水平，在曲线506示出了车速，在曲线508示出了冷却风扇状态，并且在曲线510示出了止回阀位置。所有上述内容均对照X轴上的时间来绘制。线505表示制动助力器真空贮存器中的最小阈值真空。线507表示不能向吸气器系统提供足够的动力流以产生真空的阈值车速。

在时间t1之前，车辆可以以中等速度在稳态状态条件下运动。制动器踏板处于释放(或“关闭”)位置，并且制动助力器真空充足，如大于最小阈值真空505的制动助力器真空504所指示的。由于制动助力器中的真空充足，所以制动助力器与吸气器系统之间的止回阀关闭。制动助力器和吸气器系统在止回阀处于关闭位置时未流体连通。由于足够的动力流被输送到吸气器系统，所以未激活(或“关闭”)冷却风扇，如车速506高于阈值车速线507所指示的。

在t1，操作者可以在制动踏板上施压，此时制动助力器中的真空被消耗以实现车轮制动。在t1与t2之间，随着制动应用继续，制动助力器真空下降(例如，制动助力器真空贮存器中的压力增加)。然而，贮存器内的真空水平保持高于最小阈值真空505，并且止回阀保持关闭。由于制动应用，所以车速降低，但是不会减小到低于阈值速度507的车速。因此，向吸气器系统提供足够的动力空气，并且未激活冷却风扇。

在t2，释放制动器踏板，并且车辆恢复稳态行驶条件，类似于t2和t3之间、在t1之前的条件。制动助力器真空保持高于最小阈值真空505，并且车速保持高于阈值速度507，并且因此，止回阀保持关闭，并且冷却风扇保持停用。

在t3，可以再次向制动器踏板施压。与t1处的制动器踏板施压相比，t3处的制动器踏板施压可能更有力(例如，压下更深更快)。因此，在t3与t4之间的制动施压期间观察到制动助力器真空内的真空水平更急剧下降。然而，制动助力器真空保持高于最小阈值真空505。车速由于制动施压而降低，并且降低到低于阈值速度507(例如，低速或车辆停车)。低于阈值速度507的车速不能给吸气器系统提供足以产生真空的动力流。然而，冷却风扇保持在关闭位置上，因为止回阀未打开。以此方式，制动助力器不需要真空，并且吸气器系统不需要足够的动力流。

在t4，制动助力器真空降低到低于最小阈值真空505。作为响应，止回阀移动到打开位置。在t4可以释放制动器。车速保持低于阈值速度507，导致冷却风扇的激活以向吸气器系统提供所需的动力流来产生真空。在t4与t5之间，操作者可以压下加速器踏板，从而导致车速增加。冷却风扇结合止回阀打开保持激活持续小于阈值速度507的车速的总持续时间。来自吸气器系统的产生的真空施加在制动助力器上，直到制动助力器中的真空保持高于最小阈值真空505。

在一个实施例中，额外地或可替代地，在t4可能没有释放制动器，并且可以消耗真空用于制动施加。如上所述，随着制动助力器真空下降到低于最小阈值真空505，止回阀打开。因此，吸气器系统可以向制动助力器提供真空，同时向制动助力器提供用于制动施加的真空。

在t5，加速器踏板保持被压下，从而使车速增加到超过阈值速度507。响应于提供充足的动力空气用于在吸气器中产生真空，冷却风扇被停用。在t5与t6之间，制动助力器真空水平继续增加，但是保持低于最小阈值真空505。止回阀打开。因此，吸气器系统通过由车辆运动产生的动力流产生真空，并且向制动助力器提供真空。

在t6，制动助力器真空超过最小真空阈值505。止回阀响应于制动助力器真空增加而关闭，并且制动助力器和吸气器系统不再流体连通。在t6之后，加速器踏板可以继续被压下，从而导致车速增加。可以释放制动器踏板。可以关闭止回阀。冷却风扇可以被停用。

以此方式，可以补充制动助力器真空，而不使空气从真空贮存器流到进气歧管或其它发动机部件。吸气器系统利用动力流产生真空，并且在止回阀打开时向制动助力器提供真空。当制动助力器真空小于最小阈值真空时可以自动打开止回阀。一个或多个冷却风扇可以位于吸气器系统的动力流入口上游，以在低车速和/或停车时产生动力流。通过这样做，在连续车辆状态期间，可以从吸气器系统向制动助力器提供真空。使用与发动机及其部件流体分开的吸气器系统和制动助力器系统的技术效果是消除用于向制动助力器补充真空的控制阀或其它控制系统装置的使用。

一种用于车辆的吸气器系统包括具有线性吸气器的蜗壳形吸气器，所述线性吸气器突出通过所述蜗壳吸气器的螺旋体，所述线性吸气器包括流体地连接至制动助力器的文氏管通道，并且其中，所述吸气器经由圆锥形吸气器流体地连接至前或后格栅，而无其它居间部件位于其之间。在吸气器系统的第一示例中，所述圆锥形吸气器在所述吸气器的最下游，并且所述线性吸气器在所述吸气器中的最上游。在吸气器系统的可选地包第一示例的第二示例中，进一步包括止回阀，所述止回阀位于使所述制动助力器流体连接至所述文氏管通道的通道中。该吸气器系统的第三示例可选地包括第一和第二示例中的一个或两个示例，并且进一步包括：所述止回阀响应于所述制动助力器真空小于最小阈值真空而打开。该吸气器系统的第四示例可选地包括第一至第三示例中的一个或多个示例，并且进一步包括：所述蜗壳形吸气器和所述线性吸气器进一步包括用于接收来自所述前格栅的动力气流的入口。该吸气器系统的第五示例可选地包括第一至第四示例中的一个或多个示例，并且进一步包括：所述入口位于风扇下游。该吸气器系统的第六示例可选地包括第一至第五示例中的一个或多个示例，并且进一步包括：所述吸气器在车速大于阈值速度期间产生真空。

一种用于吸气器系统的方法包括：当车速大于阈值速度时，或者当至少一个冷却风扇被激活时，通过吸气器系统中的动力流产生真空；响应于止回阀打开而从所述吸气器系统向制动助力器提供真空；并且使来自所述制动助力器的吸气流与所述吸气器系统中的动力流混合，并且使所述混合气直接流出后格栅而不使所述混合气流过任何其它部件。该方法的第一示例包括响应于所述车速小于所述阈值速度而激活所述冷却风扇。该方法的可选地包括第一示例的第二示例进一步包括在制动助力器真空大于最小阈值真空时关闭所述止回阀。该方法的可选地包括第一和/或第二示例的第三示例进一步包括：产生真空包括使动力流流过所述吸气器系统的文氏管通道、螺旋形通道和环形通道。该方法的可选地包括该第一至第三示例的第四示例进一步包括响应于冷却剂温度大于阈值温度而激活所述冷却风扇。该方法的可选地包括第一至第四示例的第五示例进一步包括：响应于车速小于所述阈值速度以及所述冷却剂温度小于所述阈值温度的组合来激活所述冷却风扇进一步包括延迟点火、禁用冷却剂流和提前点火正时中的一项或多项。

一种车辆的吸气器系统包括：发动机，所述发动机具有一个或多个冷却风扇；吸气器系统，所述吸气器系统具有在所述一个或多个冷却风扇下游并且与之流体连通的至少一个入口；所述吸气器系统的第一、第二和第三吸气器部分，这些吸气器部分流体地连接并且能够接收来自前格栅的动力流并且通过后格栅排出所述动力流；以及制动助力器，所述制动助力器包括具有止回阀的通道，所述止回阀与所述第一吸气器部分流体地连接，而无其它居间部件位于其之间。该系统的第一示例包括：所述第一吸气器部分是文氏管通道。该系统的可选地包括第一示例的第二示例进一步包括：所述第二吸气器部分为蜗壳形，并且其中，所述第一吸气器部分延伸通过通过所述第二吸气器部分的螺旋体。该系统的可选地包括第一和/或第二示例的第三示例进一步包括：所述第三吸气器部分是具有位于所述第三部分的外壁与内壁之间的出口的锥形形状，并且其中，所述出口为环形形状，并且其中，所述外壁与所述内壁之间的空间朝着所述后格栅减小。该系统的第四示例可选地包括第一至第三示例的一个或多个示例并且进一步包括将所述第一和第二吸气器部分流体连接至所述第三部分的连接通道。该系统的第五示例可选地包括第一至第四示例，并且进一步包括：所述第一吸气器部分在所述止回阀打开时接收来自所述制动助力器的吸气流，并且使所述吸气流和所述动力流的混合气朝着所述后格栅流动。该吸气器系统的第六示例可选地包括第一至第五示例中的一个或多个示例，并且进一步包括：所述第一吸气器部分的出口流为线性形状，并且所述第二和第三吸气器部分的出口流为环形形状。该吸气器系统的第七示例可选地包括第一至第六示例中的一个或多个示例，并且进一步包括：所述止回阀基于最小阈值真空而被弹簧加载有预定张力。该系统的第八示例可选地包括第一至第七示例中的一个或多个示例，并且进一步包括：所述止回阀不是电致动的。

注意，本文所包括的示例控制和评估例程可以与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文所披露的控制方法和例程可作为可执行指令存储在非临时性存储器中，并且可由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其它发动机硬件来实行。本文所述的具体例程可表示诸如事件驱动、中断驱动、多任务作业、多线程等的任意数量的处理策略中的一种或多种处理策略。如此，所展示的各种动作、操作和/或功能可以按照所展示的顺序、并行执行，或者在一些情况下被省略。同样，处理顺序不必要求达到在此描述的示例实施例的特征和优点，但是提供为了方便展示和说明。根据使用的具体策略，一个或多个展示的动作、操作和/或功能可以重复执行。另外，所描述的动作、操作和/或功能可以以图形方式表示要编程到发动机控制系统中的计算机可读储存介质的非临时性储存器中的代码，其中，通过在包括各种发动机硬件组件的系统中执行指令并结合电子控制器来执行所描述的动作。

应理解的是，在此披露的构造和例程本质上是示例性的，并且这些具体实施例并不被认为是限制意义的，因为许多变体是可能的。例如，可以将以上技术应用到V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸发动机和其他发动机类型。本披露的主题包括本文所披露的各种系统和配置、以及其它特征、功能和/或特性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。

以下权利要求书具体地指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合及子组合。这些权利要求可以引用“一个”元件或“一个第一”元件或其等效物。这种权利要求应当被理解为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。可以通过本权利要求书的修改或通过此申请或相关申请中的新权利要求的陈述来要求保护所披露的特征、功能、元件和/或特性的其他组合或子组合。这些权利要求，无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同，都被认为包括在本公开的主题内。

Claims (20)

1.一种吸气器系统，包括：

具有线性吸气器的蜗壳形吸气器，所述线性吸气器突出通过所述蜗壳吸气器的螺旋体，所述线性吸气器包括流体地连接至制动助力器的文氏管通道，并且其中，所述吸气器经由圆锥形吸气器流体地连接至前或后格栅，而无其它居间部件位于其之间。

2.如权利要求1所述的吸气器系统，其中，所述圆锥形吸气器在所述吸气器的最下游，并且所述线性吸气器在所述吸气器中的最上游。

3.如权利要求1所述的吸气器系统，进一步包括止回阀，所述止回阀位于使所述制动助力器流体连接至所述文氏管通道的通道中。

4.如权利要求3所述的吸气器系统，其中，所述止回阀响应于所述制动助力器真空小于最小阈值真空而打开。

5.如权利要求1所述的吸气器系统，其中，所述蜗壳形吸气器和所述线性吸气器进一步包括用于接收来自所述前格栅的动力气流的入口。

6.如权利要求5所述的吸气器系统，其中，所述入口位于风扇下游。

7.如权利要求1所述的吸气器系统，其中，所述吸气器在车速大于阈值速度期间产生真空。

8.一种方法，包括：

当车速大于阈值速度时，或者当至少一个冷却风扇被激活时，通过吸气器系统中的动力流产生真空；

响应于止回阀打开而从所述吸气器系统向制动助力器提供真空；并且

使来自所述制动助力器的吸气流与所述吸气器系统中的动力流混合，并且使所述混合气直接流出后格栅而不使所述混合气流过任何其它部件。

9.如权利要求8所述的方法，其中，响应于所述车速小于所述阈值速度或者冷却剂温度大于阈值温度而激活所述冷却风扇。

10.如权利要求9所述的方法，其中，响应于车速小于所述阈值速度以及所述冷却剂温度小于所述阈值温度的组合来激活所述冷却风扇进一步包括延迟点火、禁止冷却剂流和提前点火正时中的一项或多项。

11.如权利要求8所述的方法，其中，产生真空包括使动力流流过所述吸气器系统的文氏管通道、螺旋形通道和环形通道。

12.一种系统，包括：

发动机，所述发动机具有一个或多个冷却风扇；

吸气器系统，所述吸气器系统具有在所述一个或多个冷却风扇下游并且与之流体连通的至少一个入口；

所述吸气器系统的第一、第二和第三吸气器部分，这些吸气器部分流体地连接并且能够接收来自前格栅的动力流并且通过后格栅排出所述动力流；以及

制动助力器，所述制动助力器包括具有止回阀的通道，所述止回阀与所述第一吸气器部分流体地连接，而无其它居间部件位于其之间。

13.如权利要求12所述的系统，其中，所述第一吸气器部分是文氏管通道。

14.如权利要求12所述的系统，其中，所述第二吸气器部分为蜗壳形，并且其中，所述第一吸气器部分延伸通过通过所述第二吸气器部分的螺旋体。

15.如权利要求12所述的系统，其中，所述第三吸气器部分是具有位于所述第三部分的外壁与内壁之间的出口的锥形形状，并且其中，所述出口为环形形状，并且其中，所述外壁与所述内壁之间的空间朝着所述后格栅减小。

16.如权利要求12所述的系统，进一步包括将所述第一和第二吸气器部分流体连接至所述第三部分的连接通道。

17.如权利要求12所述的系统，其中，所述第一吸气器部分在所述止回阀打开时接收来自所述制动助力器的吸气流，并且使所述吸气流和所述动力流的混合气朝着所述后格栅流动。

18.如权利要求12所述的系统，其中，所述第一吸气器部分的出口流为线性形状，并且所述第二和第三吸气器部分的出口流为环形形状。

19.如权利要求12所述的系统，其中，所述止回阀基于最小阈值真空而被弹簧加载有预定张力。

20.如权利要求12所述的系统，其中，所述止回阀不是电致动的。