CN107366569A - 用于车辆的阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的阀装置，可以包括：气动阀，其具有第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室的压力被分别调节；以及压力调节阀，其联接至气动阀，所述压力调节阀与第一腔室连通，所述压力调节阀包括正压侧开口和负压侧开口并选择性地打开和关闭正压侧开口和负压侧开口，从而调节第一腔室中的压力。

Description

用于车辆的阀装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的阀装置，更特别地，涉及这样一种用于车辆的阀装置，其能够用负压来改进阀响应。
背景技术
各种流体(诸如空气和燃料)在车辆中流动，设置各种类型的阀从而中止流体的流动。在这些阀之中，气动阀利用形成于气动腔室中的气动压力而工作。
特别地，阀设置为使得当气动腔室划分为多个空间的时候，负压形成于这些空间中的任一空间中，阀通过压力差而工作。在此情况下，设置负压管线和正压管线从而调节形成于气动腔室的压力，可以设置单独的阀从而使负压管线与气动腔室之间的连通中断。
然而，由于阀的可操作性和响应因用正压或负压充满气动腔室的时间可以缩短而可以得到改进，因此有必要对阀进行改进。
公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的阀装置，其能够容易地和有效地改进阀响应和空间利用率。
根据本发明的各个方面，一种用于车辆的阀装置可以包括：气动阀，其具有第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室的压力被分别地调节；以及压力调节阀，其联接至气动阀，所述压力调节阀与第一腔室连通，所述压力调节阀包括正压侧开口和负压侧开口并选择性地打开和关闭正压侧开口和负压侧开口，从而调节第一腔室中的压力。
气动阀可以安装于旁通通路从而控制进入空气的流动，在所述旁通通路中进入空气配置成从涡轮增压器的下游侧绕到涡轮增压器的上游侧。
压力调节阀可以为具有衔铁的电磁阀，负压侧开口可以形成于衔铁移动路径的第一端，正压侧开口可以形成于衔铁移动路径的第二端，从而在负压侧开口和正压侧开口中的一者根据衔铁的移动而关闭时，打开负压侧开口和正压侧开口中的另一者从而与第一腔室流体连通。
压力调节阀可以可分开地联接至气动阀。
气动阀可以包括周向地布置于其外周的多个插入凹槽；压力调节阀可以包括形成于与插入凹槽相对应的位置的多个插入突出部，从而在压力调节阀相对于气动阀旋转的状态下压力调节阀可以安装于气动阀。
从如上描述明显可知，根据本发明各个实施方案的用于车辆的阀装置，可以容易地和有效地改进阀响应和空间利用率。
特别地，由于压力调节阀联接至具有第一腔室和第二腔室的气动阀的第一腔室从而调节正压侧开口和负压侧开口的打开和关闭，因此可以有效地减少在第一腔室中形成负压和正压所需的时间。
另外，由于气动阀设置于安装有涡轮增压器的进入通路的旁通管线，因此有利的是当发生松开油门时讯速地使可能通过涡轮增压器向后流动的增压空气绕开。
同时，压力调节阀以其相对于气动阀旋转的状态联接至气动阀。从而，由于软管可以改变布局所需的方向，因此在空间利用率方面是有利的。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
本发明的方法和装置可以具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1为显示根据本发明各个实施方案的用于车辆的阀装置安装于进入通路的旁通通路的状态的视图，该进入通路连接至涡轮增压器的压缩机。
图2为显示根据本发明各个实施方案的用于车辆的阀装置的立体图。
图3为显示根据本发明各个实施方案的用于车辆的阀装置关闭的状态的视图。
图4为显示根据本发明各个实施方案的用于车辆的阀装置打开的状态的视图。
应理解的是，附图呈现了描述本发明基本原理的各个特征的一定程度的简化表示，从而不一定是按比例绘制的。本发明所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
如图2至图4中所示，根据本发明各个实施方案的用于车辆的阀装置100包括气动阀150以及压力调节阀200，该气动阀150具有第一腔室160和第二腔室170，分别调节第一腔室160和第二腔室170中的压力，压力调节阀200联接至气动阀150并与第一腔室160连通，该压力调节阀200具有正压侧开口220和负压侧开口210并选择性地打开或关闭正压侧开口220和负压侧开口210从而调节第一腔室160中的压力。
特别地，气动阀150包括第一腔室160和第二腔室170，第一腔室160和第二腔室170中的压力受到调节。
根据各个实施方案，气动阀150中可以设置有发生压力改变的空间，该空间划分为第一腔室160和第二腔室170。用于划分第一腔室160和第二腔室170的板设置为可变形隔膜的形式，并根据第一腔室160或第二腔室170中的压力改变而变形。
图3和图4示出气动阀150的内部通过隔膜而划分为第一腔室160和第二腔室170的状态，阀体联接至隔膜从而在阀体根据隔膜的变形状态移动的同时阀150打开和关闭阀体。
根据各个实施方案，第二腔室170与具有正压的流体连通从而形成正压，第一腔室160与用于形成正压的软管和连接至真空罐用于形成负压的软管连通从而形成正压和负压。
根据各个实施方案，第一腔室160设置有弹性部分，该弹性部分提供弹性力用于朝着第二腔室170推挤隔膜或阀体。图3和图4示意性地示出第一腔室160中的弹性部分设置为盘簧的状态。
相应地，如图3中所示，当第一腔室160充满正压的时候，第一腔室160与第二腔室170之间的压力差被消除且阀通过弹性部分的弹性而关闭。同时，如图4中所示，当第一腔室160充满负压的时候，隔膜通过第一腔室160与第二腔室170之间的压力差而朝着第一腔室160向上移动，阀体通过隔膜的变形朝着第一腔室160移动的同时阀打开。
同时，压力调节阀200联接至气动阀150并与第一腔室160连通，压力调节阀200具有正压侧开口220和负压侧开口210并选择性地打开和关闭正压侧开口220和负压侧开口210从而调节第一腔室160中的压力。
压力调节阀200与第一腔室160连通从而调节第一腔室160中的压力。特别地，压力调节阀200的正压侧开口220连接至正压软管，负压侧开口210连接至负压软管，压力调节阀200联接至气动阀150从而压力调节阀的内部空间与第一腔室160连通。联接至气动阀150的压力调节阀200在图2中示出。
另外，如图3中所示，当压力调节阀200打开正压侧开口220并关闭负压侧开口210的时候，与压力调节阀200连通的第一腔室160形成有正压从而气动阀150关闭。如图4中所示，当压力调节阀200打开负压侧开口210并关闭正压侧开口220的时候，第一腔室160充满负压从而气动阀150打开。
在常规的气动阀中，正压软管和负压软管连接至第一腔室，在第一腔室中发生压力的改变，用于中止负压传递的阀设置在负压软管的一点。因此，即使当负压软管上的阀打开的时候，使负压传递至气动阀所需的时间由于负压软管的长度而延迟。出于该原因，由于当阀需要工作的时候阀的工作时间延迟，因此不可能改进阀的响应。
然而，在本发明的各个实施方案中，用于控制第一腔室160中的压力改变的压力调节阀200直接地联接至气动阀150的第一腔室160，并优选地设置为形成第一腔室160的一部分，如图2至图4中所示。因此，当气动阀150需要打开并充满负压的时候，第一腔室160可以伴随着压力调节阀200工作而充满负压。因此，气动阀150的可操作性和响应可以得到显著地改进。
同时，在根据本发明各个实施方案的用于车辆的阀装置100中，气动阀150安装于旁通通路30并控制进入空气的流动，在该旁通通路30中进入空气从涡轮增压器的下游侧绕到其上游侧，如图1中所示。
特别地，涡轮增压器可以设置于流进发动机的进入空气的通路上从而提高发动机的性能。当车辆中发生踩油门的时候发动机中所需的进入空气的量增加，由此经由涡轮增压器流进发动机的进入空气的量增加。
然而，当改为在车辆中松开油门的时候，发动机中所需的进入空气的量显著地降低。因此，穿过涡轮增压器的压缩机15的同时受压缩的进入空气可以通过压力差向后流动至涡轮增压器的压缩机15的上游侧。
在此情况下，由于压缩机15旋转从而压缩仍然向前流动的进入空气，可能由于向后流动的进入空气而导致冲击。因此，旁通通路30可以设置于其上安装涡轮增压器的进入通路20，从而增压的空气可以再次通过旁通通路30而绕到涡轮增压器的压缩机15的上游。
同时，旁通通路30必须设置有阀，从而除了当发生进入空气的回流时阀可以关闭以阻挡进入空气的流动，当由于松开油门而期望进入空气回流时阀可以打开。
然而，当期望进入空气回流时，设置于旁通通路的阀必须迅速地打开，从而防止在涡轮增压器中或进入通路20中发生冲击。因此，改进阀的响应特别重要。
因此，由于本发明的用于车辆的阀装置100安装于旁通通路30，设置为使得用于调节气动阀150中的压力的压力调节阀200直接联接至气动阀150从而与其成整体，因此其可以显现出最佳效果。
换言之，没有间隙形成于本发明各个实施方案的气动阀150与压力调节阀200之间。因此，当需要形成负压的时候，第一腔室160立即充满负压而不延时，由此气动阀150迅速地打开。因此，气动阀150可以用作设置于旁通通路的阀从而控制绕开涡轮增压器的空气的流动。图1示出根据本发明各个实施方案的用于车辆的阀装置100安装于用于涡轮增压器的旁通通路30的状态。
因此，由于在本发明各个实施方案中具有改进响应的气动阀150安装于旁通通路，因此气动阀150可以在松开油门状态下迅速地打开用于涡轮增压器的旁通通路30从而有效地防止在压缩机15中或进入通路20中发生冲击。
同时，如图3和图4所示，在根据本发明各个实施方案的用于车辆的阀装置100中，压力调节阀200用作具有衔铁230的电磁阀使用，负压侧开口210形成于衔铁230的移动路径的一端，正压侧开口220形成于其另一端。因此，当负压侧开口210和正压侧开口220中的一者根据衔铁230的移动而关闭的时候，另一者打开从而与第一腔室160连通。
特别地，压力调节阀200为电磁阀。电磁阀具有由螺线管所围绕的衔铁230，衔铁230响应于操作信号沿着其移动路径而成直线地移动。
优选地，压力调节阀200整体地联接至气动阀150的第一腔室160，设置为使得衔铁230的直线路径的两端与第一腔室160连通。另外，与负压软管连接的负压侧开口210形成于衔铁230的直线路径的一端，与正压软管连接的正压侧开口220形成于其另一端。
下面将参考图3和图4描述压力调节阀200与气动阀150的操作的关系。
首先，图3和图4示出压力调节阀200联接至气动阀150的第一腔室160的上部的状态。图3示出压力调节阀200的衔铁230移动至其移动路径的另一端使得负压侧开口210关闭且形成于其另一端的正压侧开口220打开从而在第一腔室160中形成正压的状态。
图4示出衔铁230移动至其移动路径的一端从而正压侧开口220关闭的状态。在此情况下，负压侧开口210打开并与第一腔室60连通从而在第一腔室160中形成负压。因此，在第一腔室160与第二腔室170之间形成压力差，阀体因而朝着第一腔室160向上移动，由此打开气动阀150。
因此，在本发明各个实施方案中，压力调节阀200用作电磁阀，由于衔铁230的移动正压侧开口220和负压侧开口210中的一者关闭而另一者打开。因此，压力调节阀200调节气动阀150的第一腔室160中的压力从而调整气动阀150的打开和关闭。压力调节阀200可以通过由单独的控制器控制施加于压力调节阀200的电流信号而调整气动阀150的打开和关闭。
同时，在根据本发明各个实施方案的用于车辆的阀装置100中，压力调节阀200可分开地联接至气动阀150，如图2中所示。
特别地，在本发明各个实施方案中，正压软管和负压软管连接至压力调节阀200，压力调节阀200可以可附接且可分开地设置从而必要时与气动阀150断开连接并更换。
换言之，由于在本发明各个实施方案中压力调节阀200可附接且可分开地设置，因此当发生故障时可以通过简单地更换压力调节阀200而提高耐久性。图2示出压力调节阀200以突出插入的方式联接至气动阀150的第一腔室160，且必要时容易地与其断开联接。
同时，在根据本发明各个实施方案的用于车辆的阀装置100中，气动阀150具有周向地布置于其外周的多个插入凹槽190，压力调节阀200具有多个插入突出部240，多个插入突出部240形成于与插入凹槽190对应的位置，如图2中所示。因此，压力调节阀200在其相对于气动阀150旋转的状态下安装于气动阀150。
特别地，插入凹槽190形成于气动阀150的外周，如图2中所示。插入凹槽190周向地布置为从气动阀150的外侧突出的套管的分开件。
同时，压力调节阀200具有在其联接至气动阀150的位置处形成的插入突出部240。插入突出部240中的每一者设置的形状设置为相应于相关的插入凹槽190的形状。
因此，当压力调节阀200联接至气动阀150的时候插入突出部240固定地插入至插入凹槽190，因此压力调节阀200与气动阀150成整体。
同时，由于如上所述的气动阀150的插入凹槽190和压力调节阀200的插入突出部240周向地布置，因此压力调节阀200可以联接至气动阀150同时相对于气动阀150旋转。
如上所述，在本发明各个实施方案中，用于车辆的阀装置100可以在放置有发动机的进入通路20的空间中设置。由于各种装置设置于该空间中，因此重要的是在考虑空间利用率的情况下适当地设定空间。
同时，在本发明各个实施方案中，负压软管和正压软管连接至压力调节阀200。因此，在空间利用率方面，重要的是在考虑连接结构的情况下根据阀的安装位置确定阀的布局。
换言之，在本发明各个实施方案中在压力调节阀200相对于气动阀150旋转的状态下，与正压软管和负压软管连接的压力调节阀200优选地联接至气动阀150。因此，在考虑根据气动阀150的安装位置而可以改变的允许空间的情况下，可以通过适当地旋转压力调节阀200并使其联接至气动阀150而提高空间利用率。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”或“下”、“内”或“外”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并非意欲穷尽，或者将本发明严格限制为所公开的具体形式，显然，根据上述教导可能进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (5)

1.一种用于车辆的阀装置，包括：
气动阀，其具有第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室中的压力可以被分别地调节；以及
压力调节阀，其联接至气动阀，所述压力调节阀与第一腔室流体连通，所述压力调节阀包括正压侧开口和负压侧开口并选择性地打开和关闭正压侧开口和负压侧开口，从而调节第一腔室中的压力。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的阀装置，其中，气动阀安装于旁通通路从而控制进入空气的流动，在所述旁通通路中进入空气配置成从涡轮增压器的下游侧绕到涡轮增压器的上游侧。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的阀装置，其中，压力调节阀包括具有衔铁的电磁阀，负压侧开口形成于衔铁移动路径的第一端，正压侧开口形成于衔铁移动路径的第二端，从而当负压侧开口和正压侧开口中的一者根据衔铁的移动而关闭时，打开负压侧开口和正压侧开口中的另一者从而与第一腔室流体连通。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的阀装置，其中，压力调节阀可分开地联接至气动阀。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的阀装置，其中，
气动阀包括周向地布置于其外周的多个插入凹槽；
压力调节阀包括在与插入凹槽相对应的位置形成的多个插入突出部，从而在压力调节阀相对于气动阀旋转的状态下压力调节阀安装于气动阀。
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