CN113795659A - 带节流阀的充气形成装置 - Google Patents

Abstract

在至少一些实施方式中，充气形成装置包括具有节流阀孔的主体、与节流阀孔相关联的节流阀、联接器和致动器。节流阀具有被接收在节流阀孔内且相对于节流阀孔可移动的阀头部以及与阀头部联接的阀轴。联接器被连接到阀轴并且携带或者包括传感器元件。并且致动器具有被联接到联接器的驱动轴，使得驱动轴的旋转被传递给联接器和阀轴。

Description

带节流阀的充气形成装置

相关申请的引用

本专利申请要求2019年5月3日提交的美国临时申请序列号62/842,795的权益，其全部内容通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及与旋转位置传感器相关联的节流阀。

技术领域

包括电子燃料喷射器的燃料系统通常提供处于相对高压力的燃料至燃料喷射器和来自燃料喷射器的处于相对高压力的燃料。喷射压力可以是恒定的，使得喷射器的打开持续时间确定从喷射器排出的燃料的量。这样的系统会是相对复杂的并且需要多个传感器，这些传感器中的一些会是相对地昂贵的，如排气中的氧传感器，并且这样的系统需要高压泵以在高压下向喷射器提供燃料。这样的燃料系统对于许多各种不同的发动机应用而言过于昂贵和复杂。

发明内容

在至少一些实施方式中，充气形成装置包括具有节流阀孔的主体、与节流阀孔相关联的节流阀、联接器和致动器。节流阀具有被接收在节流阀孔内且相对于节流阀孔可移动的阀头部以及与阀头部联接的阀轴。联接器被连接到阀轴并且携带或包括传感器元件。并且致动器具有被联接到联接器的驱动轴，使得驱动轴的旋转被传递给联接器和阀轴。

在至少一些实施方式中，联接器包括与驱动轴接合的第一驱动特征和与阀轴接合的第二驱动特征。在至少一些实施方式中，联接器包括抗旋转特征并且传感器元件包括与联接器的抗旋转特征接合以防止传感器元件相对于联接器的旋转的抗旋转特征。联接器和传感器元件二者的抗旋转特征可以由至少一个平坦表面限定。联接器可以包括空腔，传感器元件被至少部分地接收在该空腔内，并且联接器的抗旋转特征可以由限定空腔的表面限定。

在至少一些实施方式中，联接器是柔性的且可以扭曲以便在足够力被施加到联接器时允许驱动轴相对于节流阀轴运动。并且联接器是弹性的，使得当导致扭曲的力充分减小以允许联接器解开时联接器解开。

在至少一些实施方式中，装置包括电路板和在电路板上的响应于传感器元件的运动的传感器，并且联接器被安装到节流阀轴的最接近电路板的端部。节流阀轴或驱动轴可以延伸通过电路板中的空隙。致动器可以定位成邻近电路板的第一侧并且联接器可以定位成邻近电路板的与第一相反的第二侧。

在至少一些实施方式中，充气形成装置包括具有电致动阀和出口端口的燃料喷射器，并且当阀打开时燃料流动通过出口端口，并且压力传感器被布置成使得压力传感器与出口端口的区域中的压力连通。

在至少一些实施方式中，装置也包括与压力传感器通信的控制器，并且其中控制器至少部分地根据压力传感器处的压力控制阀的打开。

在至少一些实施方式中，装置也包括具有节流阀孔的主体，并且其中出口端口通向节流阀孔并且主体包括在出口端口的区域中通向节流阀孔中的通路。通路与压力传感器连通，使得压力传感器的输出指示出通路内的压力。在至少一些实施方式中，节流阀孔具有轴线，并且垂直于轴线且与出口端口相交的平面在通向节流阀孔的通路的端部的一英寸内。

在至少一些实施方式中，装置也包括具有节流阀孔的主体，其中文丘里管位于节流阀孔内，并且其中出口端口通向文丘里管，并且其中压力传感器响应于文丘里管的区域内的压力。主体可以包括通路，其具有在文丘里管的一英寸内通向节流阀孔的第一端部并且其中通路与压力传感器连通。

在至少一些实施方式中，控制燃料喷射事件的方法包括感测在燃料喷射器出口处或附近的压力并且当在燃料喷射器处或附近的压力是负相对压力时打开燃料喷射器的阀。在至少一些实施方式中，方法也包括确定负压力信号中打开阀的部分。在至少一些实施方式中，方法也包括将所感测的压力与阈值进行比较并且当压力超过阈值时打开阀。在至少一些实施方式中，根据燃料喷射器的出口处或附近的压力的幅值控制阀的打开。并且在至少一些实施方式中，压力被连续测量或感测或者以固定速率被采样。

附图说明

某些实施例和最佳模式的以下详细描述将参照附图被阐述，在附图中：

图1是具有多个孔的节流阀主体组件的透视图，燃料和空气混合物可以从所述孔被输送到发动机，节流阀主体组件的主体被示为透明的以示出特定的内部部件和特征；

图2是节流阀主体组件的另一透视图；

图3是移除了蒸汽分隔盖的节流阀主体组件的另一透视图；

图4是节流阀主体组件的透视截面图；

图5是节流阀主体组件的透视截面图；

图6是节流阀主体组件的一部分的局部放大透视图，其示出了空气引入路径和阀；

图7是节流阀主体组件的局部截面图，所述节流阀主体组件包括致动器驱动的节流阀和位置感测装置；

图8是联接器的透视图；

图9是联接器的另一透视图；

图10是节流阀主体组件的局部截面图，所述节流阀主体组件具有两个节流阀孔；并且

图11是示出与点火事件、由节流阀主体携带的喷射器附近的压力以及喷射器事件相关联的波形的曲线图。

具体实施方式

更详细地参考附图，图1-图3示出了充气形成装置10，其将可燃燃料和空气混合物提供给内燃发动机12（在图1中被示意性示出）以支持发动机的操作。充气形成装置10可以被用在二冲程或四冲程内燃发动机上，并且在至少一些实施方式中包括节流阀主体组件10，空气和燃料从该节流阀主体组件10被排出以输送到发动机。

组件10包括具有节流阀主体18的外壳，该节流阀主体18具有一个以上的节流阀孔20（被示为彼此平行地延伸通过主体的两个单独的孔），每个孔具有入口22（图2）和出口24（图1），空气通过该入口22被接收到节流阀孔20中，该出口24与发动机（例如其进气歧管26）连接或以其他方式连通。入口可以根据需要从空气滤清器（未示出）接收空气，并且该空气可以与由单独的燃料计量阀28、29提供的燃料混合，该燃料计量阀28、29由节流阀主体18携带或与节流阀主体18连通。在活塞循环的顺序正时持续时间期间进气歧管26通常与发动机的燃烧室或活塞汽缸连通。对于四冲程发动机应用，如所示的，流体可以流动通过进气阀并且直接地流动到活塞汽缸中。替代性地，对于二冲程发动机应用，通常空气在通过汽缸壁中的端口进入活塞汽缸的燃烧室部分之前流动通过曲轴箱（未示出），所述端口由往复发动机活塞间歇地打开。

节流阀孔20可以具有任何所需形状，包括（但不限于）恒定直径圆筒或文丘里管形状，其中入口通向锥形会聚部分，该会聚部分通向直径减少的喉部，该喉部进而通向锥形发散部分，该发散部分通向出口24。会聚部分可以增加流入喉部的空气的速度并且在喉部的区域中产生或增加压降。在至少一些实施方式中，有时被称为增压文丘里管36的次要文丘里管可以位于节流阀孔20中的一个或更多个内，而不论节流阀孔20是否具有文丘里管形状。增压文丘里管可以根据需要是相同的，并且进一步仅将描述一个。增压文丘里管36可以具有任何所需形状，并且如图1和图4中所示具有通向直径减少的中间喉部的会聚入口部分，该喉部通向发散出口。增压文丘里管36可以被联接到节流阀孔20内的节流阀主体18，并且在一些实施方式中，节流阀主体可以由适当金属铸造而成并且增压文丘里管36可以被形成为节流阀主体的一部分，换言之，在形成节流阀主体的剩余部分时由与节流阀主体的特征相同的材料铸件形成。增压文丘里管36也可以是在形成节流阀主体之后以任意适当方式被联接到节流阀主体18的插入件。在所示示例中，增压文丘里管36包括限定内部通路46的壁44，该内部通路46在其入口和出口二者处通向节流阀孔20。流动通过节流阀主体18的空气的一部分流入并通过增压文丘里管36，其增加空气速度并且降低其压力。增压文丘里管36可以具有中心轴线48（图4），其可以大体平行于节流阀孔20的中心轴线50（图4）并且从其径向偏移，或者增压文丘里管36可以以任意其他适当方式取向。

参考图1，通过节流阀孔20并且到发动机中的空气流率至少部分由一个或更多个节流阀阀52控制。在至少一些实施方式中，节流阀52包括多个头部54，在每个孔20内接收一个头部，每个头部可以包括被联接到旋转节流阀轴56的平坦板。轴56延伸通过在节流阀主体18内形成的轴孔58，该轴孔58与节流阀孔20相交并且可以大体垂直于节流阀孔20。节流阀52可以由致动器60在怠速位置和完全或大程度打开位置之间被驱动或移动，在所述怠速位置中头部54基本阻塞通过节流阀孔20的空气流动，并且在所述完全或大程度打开位置中头部54向通过节流阀孔20的空气流动提供最小限制。在一种示例中，致动器60可以是电驱马达62，其被联接到节流阀轴56以便旋转轴且因此使得阀头部54在节流阀孔20内旋转。在另一示例中，致动器60可以包括机械连杆，诸如被附接到节流阀轴56的杆，鲍登缆线（Bowden wire）可以被连接到节流阀轴56以便根据需要且如本领域已知的那样手动旋转轴56。以此方式，多个阀头部可以被携带在单个轴上并且在不同节流阀孔内一致地旋转。单个致动器可以驱动节流阀轴，并且单个节流阀位置传感器可以被用于确定节流阀的旋转位置（例如在节流阀孔20内的阀头部54）。

燃料计量阀28可以针对每个孔20是相同的并且因此进一步仅描述一个。燃料计量阀28可以具有入口66、控制燃料流率的阀元件68（例如阀头部）和在阀元件68下游的出口70，其中燃料被输送到该入口66。为了控制阀元件68的致动和运动，燃料计量阀28可以包括电驱致动器72或与其相关联，该电驱致动器72诸如（但不限于）电磁阀。除其他之外，电磁阀72还可以包括被接收在节流阀主体18中的空腔76内的外部罩74、围绕被接收在罩74内的线轴80缠绕的线圈78、被布置成被联接到电源以选择性使线圈78充能的电连接器82和被可滑动地接收在线轴80内以便在前进和缩回位置之间往复的电枢84。阀元件68可以由电枢84携带或者以其他方式相对于阀座86由电枢84移动，该阀座86可以被限定在电磁阀72和节流阀主体18中的一者或两者内。当电枢84处其缩回位置中时，阀元件68从阀座86移除或间隔开并且燃料可以流动通过阀座。当电枢84处于其延伸位置中时，阀元件68可以抵靠阀座86闭合或支承在阀座86上以抑制或防止燃料流动通过阀座。在所示示例中，阀座86被限定在节流阀主体18的空腔76内并且可以由节流阀主体的特征限定或者由被插入到节流阀主体或电磁阀罩74中且由节流阀主体或电磁阀罩携带的部件限定。电磁阀72可以如美国专利申请序列号14/896,764中所阐述的那样构造。入口68可以与阀座86居中地定位或与阀座86大体同轴地定位，并且出口70可以从入口径向向外地隔开并且大体径向向外取向。当然，在具体应用中可以根据需要替代地使用其他的计量阀，包括但不限于不同的电磁阀或商业可获得的燃料喷射器。

流动通过阀座86（例如当阀元件68通过电枢84的缩回而移动离开阀座时）的燃料流动到计量阀出口70以用于输送到节流阀孔20。在至少一些实施方式中，当节流阀孔20中包括增压文丘里管36时，流动通过出口70的燃料被引入到增压文丘里管36中。在增压文丘里管36与出口70间隔开的实施方式中，出口管92（图4）可以从限定出口70的至少一部分的通路或端口延伸并延伸通过增压文丘里管壁44中的开口以与增压文丘里管通路46连通。管92可以延伸到增压文丘里管36的喉部40中并与所述喉部连通，其中负压或亚大气压信号可以具有最大幅值，并且流动通过增压文丘里管36的空气速度可以是最大。当然，管92可以根据需要通向增压文丘里管36的不同区域。此外，管92可以延伸通过壁44，使得管的端部突入到增压文丘里管通路46中，或者管可以延伸通过增压文丘里管通路，使得管的端部与增压文丘里管的相对壁相交并且可以包括孔、槽或燃料可以通过其流动到增压文丘里管通路46中的其他特征，或者管的端部可以在开口94内并且从通路凹入或与通路间隔开（即不突入到通路中）。

此外，如图4和图6中所示，当使用一个以上的计量阀时，空气引入通路172、173可以与多个计量阀28中每一个或任意一个一起使用。空气引入通路172、173可以从与其相关联的计量阀的燃料出口上游的节流阀孔20的一部分延伸，并且可以与通向计量阀的燃料出口的燃料通路连通。在所示的示例中，空气引入通路172、173从节流阀主体18的入口端部22通向并且通向燃料出口通路。

在燃料管92延伸到增压文丘里管36的示例中，引入通路 172、173可以延伸到燃料管中并与燃料管连通（如图6中所示）以便将来自引入通路的空气和来自计量阀28的燃料提供到燃料管92中，在此其可以与流动通过节流阀孔20和增压文丘里管36的空气混合。

根据需要可以在引入通路172、173中提供其他流动控制器的喷嘴以控制通路中的空气的流率。补充或代替喷嘴或其他流动控制器，通过引入通路172、173的流率可以至少部分通过阀来控制。阀可以位于沿着通路172、173的任何位置，包括通路入口的上游。在至少一种实施方式中，阀可以至少部分由节流阀轴56限定。在这种示例中，引入通路172与节流阀轴孔相交或连通，使得在空气被排放到节流阀孔中之前，流动通过引入通路的空气流动通过节流阀轴孔。单独的空隙（如孔口174或槽）可以被形成到节流阀轴56中（例如穿过轴或者到轴的周边的一部分中）并且与通路172、173对齐，如图6中所示。6. 随着节流阀轴56旋转，空隙与引入通路对齐或配准的程度会变化。因此，通过阀的有效或开放流动面积改变，这可能改变由引入通路提供的空气的流率。根据需要，在节流阀的至少一个位置中，空隙可以根本不通向引入通路，使得不产生从引入通路经过节流阀孔的空气流动或者基本阻止该空气流动。因此，从引入通路提供到节流阀孔的空气流动可以至少部分根据节流阀位置被控制。

燃料可以从燃料源被提供给计量阀入口66，并且当阀元件68没有闭合在阀座86上时，燃料可以流动通过阀座和计量阀出口70并且流动到节流阀孔20以便与从中通过的空气相混合并且作为燃料和空气混合物被输送到发动机。燃料源可以将处于所需压力的燃料提供给计量阀28。在至少一些实施方式中，压力可以是环境压力或者略高于大气的压力，例如达大约环境压力以上6psi。

为了将燃料提供给计量阀入口66，节流阀主体组件10可以包括入口腔室100（图3），来自燃料供给（诸如燃料箱）的燃料被接收到该入口腔室100中。节流阀主体组件10可以包括通向入口腔室100的燃料入口104。在燃料压力大体处于大气压力的系统中，燃料流动可以在重力下被馈送到入口腔室100。在至少一些实施方式中，如图3和图4中所示，阀组件106可以控制到入口腔室100中的燃料流动。阀组件106可以包括阀元件108并且可以包括阀座或与阀座相关联，使得阀元件108的一部分与阀座选择性接合以抑制或者防止通过阀座的流体流动，如下文将更详细地描述的。阀元件108可以被联接到致动器112，该致动器112使得阀108相对于阀座移动，如下文将更详细地阐述的。通风端口或通路102（图4和图5）可以与入口腔室和与发动机进气歧管或根据需要其他位置连通，只要在使用中实现在入口腔室100中的所需压力即可，其可以包括大气压力。在入口腔室100中的燃料水平提供了当计量阀打开时可以通过计量阀28流动的燃料的头压或压力。

为了维持在入口腔室100中的燃料的所需水平，阀108通过致动器112相对于阀座移动，在所示示例中致动器112包括浮子或由所述浮子限定，该浮子被接收在入口腔室中并且响应于入口腔室中的燃料水平。浮子112可以在燃料中悬浮并且提供可枢转地联接到节流阀主体18或盖118的杠杆，盖118在销上被联接到主体18，并且阀108可以被连接到浮子112以便在浮子响应于入口腔室100内的燃料水平的变化而运动时运动。当在入口腔室100处存在燃料的所需最大水平，浮子112已经移动到在入口腔室中的一个位置，其中阀108与阀座接合并且抵靠阀座闭合，其闭合了燃料入口104并且防止了进一步燃料流动到入口腔室100中。随着从入口腔室100排出燃料（例如通过计量阀28到节流阀孔20），浮子112响应于入口腔室中的较低的燃料水平而运动并且因而使得阀108运动离开阀座，使得燃料入口104再次打开。当燃料入口104打开时，附加燃料流动到入口腔室100中，直到达到最大水平并且再次关闭燃料入口104。

入口腔室100可以至少部分由节流阀主体18（诸如由被形成在节流阀主体中的凹槽）和由节流阀主体携带且限定节流阀主体组件10的外壳的一部分的盖118中的空腔限定。入口腔室100的出口120（图5）通向每个计量阀28、29的计量阀入口66。因此，当燃料在入口腔室100中时，在计量阀28处总是可以获得燃料，在至少一些实施方式中，出口120可以是没有任何中间阀的开放通路。出口120可以从入口腔室的底部或下部部分延伸，使得燃料可以在大气压力下流向计量阀28。

在节流阀主体组件10的使用中，如上所述燃料被维持在入口腔室100中且因此维持在出口120和计量阀入口66中。当计量阀28闭合时，没有或者基本没有通过阀座86的燃料流动，且因此没有至计量阀出口70或至节流阀孔20的燃料流动。为了向发动机提供燃料，计量阀28打开并且燃料流动到节流阀孔20中，与空气混合并且作为燃料和空气混合物被输送到发动机。计量阀打开和闭合的正时和持续时间可以通过适当的微处理器或者其他的控制器进行控制。燃料流动（例如喷射）正时或者在发动机循环期间计量阀28打开时能够改变出口70处的压力信号且因此改变计量阀28上的差压和到节流阀孔20中的所得燃料流率。此外，发动机压力信号的幅值和通过节流阀52的气流速率二者在发动机以怠速操作时和当发动机在大程度打开的节流阀下操作时之间显著变化。同时，计量阀28针对任意给定燃料流率打开的持续时间将影响流动到节流阀孔20中的燃料的量。

入口腔室100也可以用于将液体燃料与气体燃料蒸汽和空气分开。液体燃料将沉淀到入口腔室100的底部并且燃料蒸汽和空气将上升到入口腔室的顶部，在此燃料蒸汽和空气可以通过通风通路102或通风出口流出入口腔室（且因此被输送到进气歧管中且然后到发动机燃烧室）。为了控制气体从入口腔室100的排出，在通风通路102中可以提供通风阀130。通风阀130可以包括阀元件132，其相对于阀座移动以选择性地允许流体流动通过通风装置或通风通路102。为了允许进一步控制通过通风通路102的流动，通风阀130可以被电致动以使得阀元件132相对于阀座134在打开和关闭位置之间运动。

如图4和图5中所示，为了控制阀元件132的致动和运动，通风阀130可以包括电驱致动器，诸如（但不限于）电磁阀136或者与其相关联。除其他之外，电磁阀136还可以包括被接收在节流阀主体18或盖118中的空腔内且被保持板或主体保持在其内的外部罩、围绕被接收在罩内的线轴缠绕的线圈、被布置成被联接到电源以选择性充能线圈的电连接器146、被可滑动地接收在线轴内以便在前进和缩回位置之间往复的电枢以及电枢止动件。阀元件132可以由电枢携带或者以其他方式相对于阀座由电枢84移动，该阀座86可以被限定在电磁阀136、节流阀主体18和盖118中的一者或更多者内。当电枢处其缩回位置中时，阀元件132从阀座移除或间隔开并且燃料可以流动通过阀座。当电枢148处于其延伸位置中时，阀元件132可以抵靠阀座134闭合或支承在阀座86上以抑制或防止燃料流动通过阀座。电磁阀136可以如美国专利申请序列号14/896,764中所阐述的那样构造。当然，在具体应用中可以根据需要替代地使用其他的阀，包括但不限于不同的电磁阀（包括但不限于压电型电磁阀）或其他电致动阀。

通风通路102或通风出口可以被联接到过滤器或蒸汽罐，其包括吸附剂材料，诸如活性炭，以便从蒸汽减少或者移除二氧化碳。通风通路102也可以或代替地被联接到发动机的进气歧管，在此蒸汽可以被添加到由节流阀孔20提供的可燃燃料和空气混合物。以此方式，流动通过通风阀130的蒸汽和空气根据需要被引导到下游部件。在所示实施方式中，出口通路154从阀座134下游的盖118延伸并且延伸到发动机的进气歧管中（例如经由节流阀孔20）。虽然出口通路154被示为至少部分限定在被布线到盖118和节流阀主体18外部的导管中，不过出口通路154可以替代地至少部分由在节流阀主体和/或盖中形成的一个或更多个孔或空隙限定，和/或通过内部空隙/通路和外部导管的组合来限定。

在至少一些实施方式中，盖118限定入口腔室100的一部分，并且通风通路102至少部分在盖内延伸并在第一端部处与入口腔室100连通且在第二端部处与节流阀主体（例如盖）的出口连通。通风阀130和阀座132被设置在通风通路102的第一端部和第二端部之间，使得通风阀控制通过通风通路的流动。在所示的实施方式中，通风通路102完全在盖118内，并且通风阀130由盖携带，例如在盖中形成的空腔内。

在至少一些实施方式中，通风通路102中的压力能够干扰从入口腔室100到燃料计量阀28和节流阀孔20的燃料流动。例如，当通风通路102与进气歧管或空气净化器箱/过滤器连通时，在通风通路内可能存在低于大气压的压力。如果与入口腔室100连通，则低于大气压的压力能够减少入口腔室内的压力并且减少来自入口腔室的燃料流动。因此，闭合通风阀130能够抑制或防止来自通风通路102的低于大气压的压力与入口腔室100的连通。响应于通风通路102中或例如进气歧管中的压力的压力传感器可以提供一信号，该信号被用于根据感测的压力至少部分控制通风阀130的致动以便改善对入口腔室中的压力的控制。同样地或代替地，通风阀130可以被闭合以便允许在入口腔室100中存在一些正的超大气压的压力，这可以改善从入口腔室到节流阀孔20的燃料流动。并且通风阀130可以打开以允许发动机压力脉冲（例如来自进气歧管）增加入口腔室100内的压力。如上所述，可以借助于压力传感器或以其他方式使用这种压力脉冲对通风阀130的打开进行正时。这些示例允许对来自入口腔室100的燃料流动的更好控制，并且因此允许对从节流阀孔20输送的燃料和空气混合物的更好的控制。以此方式，通风阀130可以根据需要打开和闭合以从入口腔室100排出气体并控制入口腔室内的压力。

此外，可能需要闭合通风通路102以避免入口腔室100中的燃料随时间而陈旧（由于蒸发、氧化或以其他方式），诸如在节流阀主体组件10所用的装置存储期间。以此方式，当装置没有正被用于降低节流阀主体组件10中的燃料变得陈旧的可能性或速率时，通风阀130可以闭合。

最后，当通风阀从打开行进到关闭时，电枢和阀元件132运动将通风通路102中的空气/蒸汽移向并移入到入口腔室100，这可以升高入口腔室中的压力。之后通风阀130的重复致动可以提供一定的压力增加（即使相对较小），这会有助于从入口腔室100到节流阀孔20的燃料流动。

在至少一些实施方式中，在入口腔室100内的压力可以通过通风阀130的致动进行控制，以便在0.34mmHg至19mmHg之间。在至少一些实施方式中，通风阀130可以以1.5毫秒至22毫米的循环时间被重复地打开和闭合。并且在至少一些实施方式中，至少当节流阀在其怠速和大程度打开位置之间（在从怠速到大程度打开的角度旋转的50%和100%之间）的至少50%路途处时，通风阀130可以被控制，这例如是因为进气歧管压力可以在该节流阀位置范围较大并且因此更可能干扰入口腔室中的压力。

通风阀130可以由控制器162（图1、图4和图5）致动，该控制器162控制电力何时被供给到电磁阀136。控制器162可以是与致动燃料计量阀28相同的控制器或者可以是单独的控制器。此外，根据需要，致动通风阀130和燃料计量阀28中一者或两者的控制器162可以被安装在节流阀主体组件10上或以其他方式由节流阀主体组件携带，或者控制器可以定位成远离节流阀主体组件。在所示示例中，控制器162被携带在子外壳164内，该子外壳164被安装到节流阀主体18和/或盖118或者以其他方式由外壳（例如主体和/或盖）携带，并且可以包括印刷电路板166和适当的微处理器168或其他控制器以用于致动计量阀28、通风阀130和/或节流阀（例如当如上所示和所述被马达62旋转时）。此外，来自一个或更多个传感器的信息可以被用于至少部分地控制通风阀和可以与控制通风阀的致动的控制器通信的传感器的操作。

双孔节流阀主体和燃料喷射组件可以被用于提供可燃燃料和空气混合物至多缸发动机。该组件相比于具有单个节流阀孔和单个燃料喷射器或燃料喷射点/位置的组件可以改善汽缸间空气燃料比平衡、发动机起动和整体运行质量和性能。

系统或组件可以包括如上所述且具有任何下述附加选项的低压燃料喷射系统：具有多个节流阀孔的单节流阀主体组件；被集成到节流阀主体组件中的一个或更多个蒸汽分离器；每个节流阀孔具有至少一个喷射器；用于喷射器的可选增压文丘里管；单个发动机控制模块/控制器；单个节流阀轴，在该轴上包括多个节流阀头部，每个节流阀孔中一个；单个节流阀位置传感器；可以包括可以被电子控制的单个节流阀致动器；可以包括两个点火线圈或双头点火线圈。

如图7中所示，节流阀主体或其他充气形成装置可以包括一个或更多个节流阀孔20和与每个节流阀孔20相关联的节流阀52。节流阀阀52可以是单独或单个节流阀轴56，其可以包括多个阀头部54，该阀头部54随着轴56在第一或怠速位置和第二或打开位置之间旋转，该第二或打开位置可以是大程度或完全打开位置。在图4所示的示例中，节流阀轴56具有安装于其上的两个阀头部54，其被示为处于双蝶阀布置中的薄盘。在第一位置中，阀头部54大体垂直于通过节流阀孔20的流体流动并且提供对通过节流阀孔20的流体流动的最大限制（其中大体垂直包括垂直和在垂直的15度内的取向）。在第二位置中，阀头部54大体平行于通过节流阀孔20的流体流动并且可以提供对通过节流阀孔20的流体流动的最小限制（其中大体平行包括垂直和在平行的15度内的取向）。

如上所述，节流阀52可以由致动器60驱动或移动，该致动器60可以是电驱马达62，其被联接到节流阀轴56以便旋转轴且因此使得阀头部54在节流阀孔20内旋转。如图4所示，联接器180可以将致动器60驱动地连接到节流阀轴56。联接器180可以包括节流阀轴56的端部184被接收在其内的第一凹槽182以及致动器60的驱动轴186被接收在其内的第二凹槽185。因此，在至少一些实施方式中联接器180可以是与所述节流阀轴56和驱动轴186分别形成的部件。适当的抗旋转特征可以被提供在联接器180和轴56和186之间（例如互补非圆形部分或表面），使得当驱动轴186旋转时节流阀轴56旋转。如果所需，联接器可以是柔性的，即，其可以稍稍扭曲或挠曲以减少由于组件的快速运动（例如较大加速或减速）导致的脉冲力。并且联接器180可以是弹性的，使得当移除或显著减小导致扭曲的力时，联接器会解开或不挠曲，使得实现节流阀52的命令旋转量（即，致动器60的旋转被准确地传递到节流阀52并导致节流阀相同的旋转量）。

在图4中，联接器180被布置在阀轴56的端部184上，该端部184与阀轴56的邻近电路板166的端部188相对。阀轴56的该端部188包括或被连接到携带传感器元件192的第二联接器190，该传感器元件192随阀轴56旋转。响应于传感器元件192的运动的传感器194可以被安装到电路板166或根据需要安装在别处。在至少一些实施方式中，传感器元件192是磁铁并且当阀轴56旋转时传感器194响应于磁铁192的磁场运动。这提供了无接触传感器装置，其使得能够准确确定节流阀的旋转或角度位置。

在图7中，联接器200将致动器60与阀轴56互连并且也携带或以其他方式包括传感器元件192。联接器200被安装在阀轴56的邻近电路板166和/或传感器194的端部188上。如图7-图9中所示，联接器200具有第一驱动特征202和第二驱动特征204，第一驱动特征202与致动器60的驱动轴186接合以用于联接器200与驱动轴186的共同旋转，并且第二驱动特征204与阀轴56接合以用于阀轴56和联接器200的共同旋转。驱动特征202、204可以包括轴56、186的部分延伸到其内的凹槽或凹穴，且具有非圆形部分或表面，所述非圆形部分或表面防止联接器200相对于任一轴56、186的相对旋转，或者联接器可以包括被接收在轴56、186中的凹穴或空腔中的突起，或者此类特征的某种组合。在所示示例中，第一驱动特征202包括两个相反面向的平坦表面205（图9），并且驱动轴端部188是互补地成形的，并且第二驱动特征204包括一个平坦表面206（图8）、是大体D形的并且驱动轴186是互补地成形的。当然，根据需要可以使用其他非圆形形状和布置。驱动特征202、204根据需要也可以是圆形的，并且同样根据需要，粘结剂、固定螺钉或其他连接件可以被提供在轴56、186和联接器200之间以提供所需的共同旋转。如上所述，联接器200可以由至少稍柔性的材料形成，以便例如阻尼脉冲力和振动，并且也是弹性的，使得最终产生阀轴56的所需或命令旋转。

联接器200可以包括磁铁192被接收在其内的空腔207，并且磁铁192和空腔207可以具有互补的抗旋转特征209、211，其抑制或防止磁铁192相对于联接器200的旋转。抗旋转特征209、211可以包括被接合的平坦表面（例如限定空腔的表面以及磁铁的外部表面）或者其他互补非圆形几何特征，和/或粘结剂或其他连接器可以被用在磁铁192和联接器200之间。因此，磁铁192的旋转位置能够更准确地代表联接器200和阀轴56的旋转位置。为了有助于传感器组件的恰当组装和/或校准或者为了其他原因，印记213或一些标记可以被提供在磁铁192上以指示磁铁的该部分的极性。在所示示例中，磁铁192能够以两个不同取向（例如其可以翻转）被接收在空腔207中并且标记可以有助于确保磁铁192被安装在所需取向中。

在至少一些实施方式中，如图7中所示，驱动轴186或阀轴56中的一者延伸通过电路板166中的空隙208。这使得传感器元件192能够定位成靠近传感器194（例如距其小于8mm）以增强位置感测。在所示示例中，致动器60的马达210在电路板166的第一侧上，并且联接器200在电路板166的相对第二侧上，并且驱动轴186延伸通过电路板中的空隙208和可以支撑并引导驱动轴186的旋转的子外壳164中的对齐的空隙/凸起212。阀轴56可以替代地延伸通过电路板166中的空隙208，并且联接器200和驱动轴186可以位于电路板166的第一侧上，所述第一侧与节流阀孔20相对的一侧。

在图10中所示的节流阀主体中，提供第一端222处与节流阀孔20连通的通路220。通路也与压力传感器224连通，所述压力传感器被示为被安装到电路板166。因此，在这种实施方式中，通路220延伸通过子外壳164到第二端，该第二端通向压力传感器224所处的区域。在通路220的第一端222的区域中在节流阀孔20中的压力与压力传感器224连通，所述压力传感器提供对应于感测压力的输出信号。

在至少一些实施方式中，通路220的第一端222被布置在燃料被喷射到节流阀孔20中的区域附近。节流阀孔具有轴线226。在至少一些实施方式中，垂直于轴线226且延伸通过喷射端口230（燃料通过喷射端口进入节流阀孔20）的中心的假想平面228与通路220的第一端222相交或者在所述第一端的1英寸内。在所示示例中，燃料通过端口230进入节流阀孔20，该端口230被形成在位于节流阀孔20内的增压文丘里管36中，例如上文参考图4所述。当然，可以使用其他布置。因此，来自压力传感器224的输出指示出在燃料喷射端口230的区域中的压力并且因此指示出在喷射端口230处作用在燃料上的压力。在至少一些实施方式中，燃料喷射的正时可以根据该感测压力进行协调或选择，以控制至节流阀孔20中的燃料流动。同样地，在给控制器162充能（这可以发生在发动机起动之前）时，控制器162能够询问或者接收来自压力传感器224的信号以作为大气压力的参考值，其可以被用于确定初始点火正时和/或燃料/空气混合物校准或者用于其他发动机控制目的。

在图11中所示的曲线图中，第一波形240涉及发动机点火系统的线圈中感应的电压，诸如通过被安装到发动机飞轮的磁铁导致的。第二波形242涉及燃料计量阀或燃料喷射器控制信号，即，波形示出何时施加电压以打开燃料喷射器，如上所述。并且第三波形244示出传感器224感测的压力。在该曲线图中示出了略多于一次发动机回转，如点火线圈/传感器波形240中的两个情况可以看到的，其中飞轮磁铁在点火系统线圈中感应电压。在这个发动机回转中，在传感器224处的压力在点246和248之间减小，这是因为发动机进气阀打开并且向下行进的活塞在发动机进气中产生负的相对压力。当进气阀关闭时通常不存在负或正的相对压力信号。在喷射位置处存在负压力（其可以发生于或者可以不发生于节流阀主体内（即喷射器可以位于节流阀主体外部并且压力可以在喷射器出口的区域中获得，如上所述））的时间是低压喷射系统打开喷射器并控制燃料喷射的最佳时间，这是因为使用这个有助于来自端口230的燃料流动的负发动机压力可以实现更大的燃料流率。

大体而言，负相对压力的幅值越大，则针对喷射器打开并允许燃料流动的给定时间量，越多的燃料将从喷射器流出。因此，负压力的开始（大体以246示出）至负压力的结束（大体以248示出）可以是喷射燃料的最佳时间周期，至少在喷射位置处或非常接近喷射位置处测量压力的情况下。当然，在至少一些情况下，可以仅在负压力信号的一部分期间提供燃料，并且可以通过将喷射事件正时到负压力信号的所需部分（其不必包括最大相对压力）来实现对燃料喷射事件的改进控制。

因此，喷射正时能够根据喷射出口或端口处或附近的瞬时压力被控制。压力可以根据需要被连续测量或感测或以固定速率采样。此外，喷射事件可以关联于一个或更多个压力阈值，使得能够实现已知的燃料流率并且能够提高燃料喷射事件的效率。在图11中所示的示例中，当压力信号超过阈值相对压力时，以250示出的信号从控制器被提供给燃料喷射器（或者可以被看作是燃料喷射器的燃料计量阀）以打开燃料喷射器的阀并且导致燃料流动。因此，在压力信号超过阈值之前，喷射器阀闭合并且不从喷射器输送燃料。本文描述的喷射策略可以在如下情况下（但不限于此）提高燃料喷射效率：感测或计算的曲轴角度位置可以没有需要的那么准确，诸如在发动机加速度或者减速期间。另外，由于发动机系统的退化（由于磨损导致的泵送效率、空气滤清器堵塞等）导致的压力信号的任意变化能够被补偿以继续在最佳相对负压力下喷射燃料，而不管相对负压力脉冲的形状、大小或正时如何变化（基于发动机曲轴角度位移/位置的这种校准不能瞬时地补偿）。

本文公开的本发明的形式构成了目前优选实施例并且许多其它形式和实施例也是可能的。本文不旨在提及本发明的所有可能等价物形式或衍生物。应该理解，本文使用的术语仅是描述性的而不是限制性的，可以在不背离本发明精神或范围的情况下做出各种修改。

如本说明书和权利要求中所用的，术语“例如（for example）”、“例如（forinstance）”、 “例如（e.g.）”、“诸如”和“类似”和动词“包括（comprising）”、“具有”、“包含（including）”及它们的其他动词形式在结合一个或更多个部件或其他项目的列表被使用时均被解释为开放性的，意味着列表不被看作是排除其他附加的部件或项目。其他术语通过使用其最广的合理意义来解释，除非它们在需要不同解读的背景下被使用。

Claims (20)

1.一种充气形成装置，包括：

具有节流阀孔的主体；

与所述节流阀孔相关联的节流阀，所述节流阀具有被接收在所述节流阀孔内且能够相对于所述节流阀孔移动的阀头部以及与所述阀头部联接的阀轴；

被连接到所述阀轴的联接器，所述联接器携带或包括传感器元件；和

致动器，其具有被联接到所述联接器的驱动轴，使得所述驱动轴的旋转被传递给所述联接器和所述阀轴。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述联接器包括与所述驱动轴接合的第一驱动特征和与所述阀轴接合的第二驱动特征。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述联接器包括抗旋转特征并且所述传感器元件包括与所述联接器的所述抗旋转特征接合以防止所述传感器元件相对于所述联接器的旋转的抗旋转特征。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述联接器和所述传感器元件二者的所述抗旋转特征由至少一个平坦表面限定。

5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述联接器包括空腔，所述传感器元件被至少部分地接收在所述空腔内，并且所述联接器的所述抗旋转特征由限定所述空腔的表面限定。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述联接器是柔性的并且能够扭曲以便在足够力被施加到所述联接器时允许所述驱动轴相对于所述节流阀轴运动，并且其中所述联接器是弹性的，使得当导致所述扭曲的力充分减小以允许所述联接器解开时所述联接器解开。

7.根据权利要求1所述的装置，其也包括电路板和在所述电路板上的响应于所述传感器元件的运动的传感器，并且其中所述联接器被安装到所述节流阀轴的最接近所述电路板的端部。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述节流阀轴或所述驱动轴延伸通过所述电路板中的空隙。

9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述致动器定位成邻近所述电路板的第一侧并且所述联接器定位成邻近所述电路板的与所述第一侧相对的第二侧。

10.一种充气形成装置，包括：

具有电致动阀和出口端口的燃料喷射器，其中当所述阀打开时，燃料流动通过所述出口端口；

压力传感器，其被布置成使得所述压力传感器与所述出口端口的区域中的压力连通。

11.根据权利要求10所述的装置，其还包括与所述压力传感器通信的控制器并且其中所述控制器至少部分地根据所述压力传感器处的压力控制所述阀的打开。

12.根据权利要求10所述的装置，其还包括具有节流阀孔的主体，并且其中所述出口端口通向所述节流阀孔中并且所述主体包括在所述出口端口的区域中通向所述节流阀孔中的通路，并且其中所述通路与所述压力传感器连通，使得所述压力传感器的输出指示出所述通路内的压力。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述节流阀孔具有轴线，并且垂直于所述轴线且与所述出口端口相交的平面在通向所述节流阀孔的所述通路的端部的一英寸内。

14.根据权利要求10所述的装置，其还包括具有节流阀孔的主体，其中文丘里管位于所述节流阀孔内，并且其中所述出口端口通向所述文丘里管中，并且其中所述压力传感器响应于所述文丘里管的区域内的压力。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述主体包括通路，所述通路具有在所述文丘里管的一英寸内通向所述节流阀孔的第一端部并且其中所述通路与所述压力传感器连通。

16.一种控制燃料喷射事件的方法，包括：

感测在燃料喷射器出口处或附近的压力；

当在所述燃料喷射器处或附近的所述压力是负相对压力时，打开所述燃料喷射器的阀。

17.根据权利要求16所述的方法，其还包括确定负压力信号中打开所述阀的部分。

18.根据权利要求16所述的方法，其还包括将所感测的压力与阈值进行比较并且当所述压力超过所述阈值时打开所述阀。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述阀的打开根据所述燃料喷射器的所述出口处或附近的所述压力的幅值进行控制。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述压力被连续测量或感测或者以固定速率被采样。

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