CN203271924U - 发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型描述了一种发动机的实施例。该发动机包括第一节气门。第一节气门设置在连接至进气歧管的第一进气通道中。第一节气门具有默认关闭位置。该发动机还包括第二节气门。第二节气门设置在连接至进气歧管的第二进气通道中。第二节气门具有默认打开位置。发动机还包括文丘里泵，其设置在第二节气门和进气歧管之间。当第二节气门位于默认打开位置时，进气通过文丘里泵。通过本实用新型的技术方案，可以降低发动机的成本。

Description

发动机

技术领域

本实用新型总的来说涉及汽车领域，更具体地，涉及一种发动机。 

背景技术

车辆可使用电子节气门控制（ETC）来调整内燃机中的节气门位置。另外，期望的节气门位置可通过各种传感器来确定，诸如加速器踏板位置传感器、发动机转速传感器、车速传感器等。一旦计算出期望的节气门位置，ETC内的电动机就会被驱动至期望的节气门位置。另外，ETC与其他电子部件相结合，诸如巡航控制器、牵引控制器、稳定性控制器以及有助于扭矩控制的其他控制器。由于这种电子控制关于节气门位置，所以节气门可以在无需考虑加速器踏板位置的情况下移动，而如果ETC无动力，则会存在问题。因此，ETC通常结合有设定默认位置的能力，使得至少一部分进气可以到达发动机以避免熄火。 

例如，美国专利第6,155,533号描述了一种包括自动防故障机构的电子节气门控制系统。在电子节气门控制系统的劣化事件中，自动防故障机构将节气门置于默认位置。在一个实例中，节气门具有相对于闭合位置具有7度的默认（无动力）位置以向发动机提供进气。 

本实用新型的发明人已经认识到上述系统的多种问题。例如，用于将节气门置于精确的默认位置（其并不处于闭合位置）的自动防故障机构为电子节气门控制系统显著增加了成本。 

实用新型内容

因此，在一个实例中，部分上述问题可以由包括第一节气门的发动机至少部分地解决。第一节气门设置在连接至进气歧管的第一进气通道中。第一节气门具有默认关闭位置。发动机还包括第二节气门。第二节气门设 置在连接至进气歧管的第二进气通道中。第二节气门具有默认打开位置。发动机还包括文丘里泵，其设置在第二节气门和进气歧管之间。当第二节气门处于默认打开位置时，进气流过文丘里泵。 

第二节气门的默认打开位置向发动机提供进气，使得第一节气门可设计成具有默认关闭位置。换言之，对于向发动机提供进气，第二节气门的默认打开位置提供了与自动防故障机构类似的功能。因此，通过提供具有默认打开位置的第二节气门，可以省略将第一节气门保持在精确默认位置的机构，同时还可以保持类似的功能。通过这种方式，可降低发动机的生产成本。 

在一些实施例中，第二节气门可配置成提供通过文丘里泵的气流以向真空消耗装置提供真空。第二节气门与文丘里泵相结合可替代电动真空泵（或发动机驱动真空泵）的功能，否则电动真空泵（或发动机驱动真空泵）用于向真空消耗装置提供真空。由此，可以在发动机中省略电动真空泵。通过这种方式，可进一步降低发动机的生产成本。 

优选地，第二节气门的截面积小于第一节气门的截面积。 

优选地，该发动机还包括：真空消耗装置，与文丘里泵流体连接，当第二节气门位于默认打开位置时，动力流穿过文丘里泵以向真空消耗装置提供真空。 

优选地，真空消耗装置包括制动助力器、曲轴箱通风系统和燃料蒸气净化罐中的至少一个。 

优选地，动力流包括至少一些曲轴箱气体、燃料净化蒸气或废气。 

优选地，该发动机还包括：电动机，可操作地连接至第一节气门和第二节气门以控制第一节气门的位置和第二节气门的位置。 

优选地，电动机包括被配置成在第一节气门从默认关闭位置致动之前致动第二节气门的空转机构。 

优选地，该发动机还包括：控制器，被配置成基于扭矩需求调节第一节气门或第二节气门的位置以控制到达进气歧管的气流，并且响应于真空需求的改变基于真空需求调节所述第二节气门的位置以控制通过文丘里泵的气流。 

优选地，控制器为配置成响应于真空需求的改变调节第一节气门的位置以对第二节气门的位置的改变进行补偿来满足所述扭矩需求的控制器。 

优选地，控制器为配置成在劣化状况期间调节点火正时以满足基于通过文丘里泵的气流的较小的扭矩需求或扭矩限度的控制器。 

根据本实用新型的另一方面，提供了一种控制发动机的方法，发动机包括：第一节气门，第一节气门位于连接至进气歧管的第一进气通道中并具有默认关闭位置；第二节气门，第二节气门位于连接至进气歧管的第二进气通道中并具有默认打开位置；以及文丘里泵，在第二进气通道中与第二节气门和进气歧管呈线性排列，文丘里泵被配置成向真空消耗装置提供真空；该方法包括：基于扭矩需求调节第一节气门或第二节气门的位置以控制到达进气歧管的气流；以及响应于真空需求的改变，基于真空需求调节第二节气门的位置以控制通过文丘里泵的气流。 

优选地，该方法还包括：响应于真空需求的改变，调节第一节气门的位置以对第二节气门的位置改变进行补偿来满足扭矩需求。 

优选地，真空需求包括控制来自真空消耗装置的曲轴箱气体、燃料净化蒸气或废气的再循环量。 

优选地，该方法还包括：在劣化状况期间，调节点火正时以满足基于通过文丘里泵的气流的较小的扭矩需求或扭矩限度。 

根据本实用新型的又一方面，提供了一种发动机，包括：第一节气门，位于连接至进气歧管的第一进气通道中，第一节气门具有默认关闭位置；第二节气门，位于连接至进气歧管的第二进气通道中，第二节气门具有默认打开位置；文丘里泵，位于第二节气门和进气歧管之间的第二进气通道中，当第二节气门位于第二默认位置时空气流过文丘里泵；以及电动机，经由轴可操作地连接至第一节气门和第二节气门，电动机被配置成旋转轴以控制第一节气门的位置和第二节气门的位置。 

优选地，第二节气门的截面积小于所述第一节气门的截面积。 

优选地，电动机包括被配置成在第一节气门从第一默认位置致动之前致动第二节气门的空转机构。 

优选地，真空消耗装置包括制动助力器、曲轴箱通风系统和燃料蒸气 净化罐中的至少一个。 

优选地，该发动机还包括：控制器，被配置成基于扭矩需求调节第一节气门和第二节气门的位置以控制到达进气歧管的气流，并且响应于真空需求的改变基于真空需求调节所述第二节气门的位置以控制通过文丘里泵的气流。 

优选地，控制器被配置成在劣化状况期间调节点火正时以满足基于通过文丘里泵的气流的较小的所述扭矩需求或扭矩限度。 

应当理解，提供上面的综述是为了以简化的形式引入将在下面的详细说明书中进一步描述的概念的集合。这并不意味着识别要求保护主题的关键或必要特征，其范围由所附权利要求来唯一地限定。另外，所要求保护的主题不限于解决上面提到的或在本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。 

附图说明

图1示出了包括本公开的发动机的车辆系统的一个实施例。 

图2示出了包括本公开的发动机的车辆系统的另一个实施例。 

图3示出了本公开的电控节气门系统的一个实施例。 

图4A至图6B示出了图3所示电控节气门系统的第一和第二节气门的多种位置。 

图7示出了控制本公开的发动机的方法的一个实施例。 

图8示出了控制本公开的发动机的方法的另一个实施例。 

具体实施方式

以下描述涉及发动机中的电子节气门控制系统，其包括第一节气门和第二节气门。第一节气门和第二节气门可以如下方式布置：第二节气门在默认位置时提供进气气流以允许第一节气门具有关闭的默认位置。这种布置方式可省略用于将第一节气门置于精确的默认打开位置的机构，这可以降低电子节气门系统的成本。 

另外，第二节气门可以向文丘里泵提供气流以向真空消耗装置提供真 空。在这种情况下，通过增添第二节气门，简化了第一节气门的布置方式，并且第二节气门具有控制到达发动机和文丘里泵的气流的双重目的。通过这种方式，第二节气门可控制供给真空消耗装置的真空量，并控制供给发动机的至少一部分进气。 

在一些实施例中，第二节气门可操作地与第一节气门连接，使得当第一节气门被致动时第二节气门也被致动。在一个实例中，第一节气门和第二节气门均可操作地连接至电动机。该电动机可以被控制以致动第一节气门和第二节气门来控制到达进气歧管的气流。通过使用单个电动机来致动第一节气门和第二节气门，相对于每个节气门都由单独的电动机进行电控的结构，减少了一个电动机的使用。通过这种方式，可进一步降低发动机的生产成本。 

在一些实施例中，可基于第一和/或第二节气门是否开始劣化来对发动机进行不同地控制。例如，在劣化状况期间，第一和第二节气门可位于其各自的默认位置且未被致动。在一个具体实例中，第一节气门可关闭而第二节气门可打开。响应于劣化状况，可调整发动机的点火正时以满足较小的扭矩需求或扭矩限度，其中较小的扭矩需求或扭矩限度基于通过打开的第二节气门并进一步通过文丘里泵的气流。因此，即使在劣化状况期间，进气仍然会被提供通过文丘里泵以产生用于真空消耗装置的真空并且进气还被提供至发动机以用于燃烧。 

另外，在第一和第二节气门可被致动的非劣化状况期间，可基于发动机的扭矩需求和真空消耗装置的真空需求来控制节气门。例如，在非劣化状况期间，可以在调整第一节气门之前基于扭矩需求调整第二节气门的位置以控制到达进气歧管的气流。此外，通过第二节气门的气流可流过文丘里泵以产生真空来满足真空消耗装置的真空需求。另外，当扭矩需求增加至超过第二节气门的气流能力时（例如，第二节气门完全打开），为满足扭矩需求，可调整第一节气门的位置以增加到达进气歧管的气流。因此，可控制第一和第二节气门以满足扭矩需求和真空需求。 

图1是包括内燃机102的车辆系统100的一个实施例的示意图，其中内燃机102输出功率以驱动车辆系统100。发动机102包括多个气缸104。 多个气缸104中的每一个均可以从进气歧管106接收通过进气口108的进气并且均可以经由排气歧管110向排气通道112排出燃烧气体。进气歧管106和排气歧管110可经由相应的进气门114和排气门116与多个气缸104中的每一个选择性地连通。在一些实施例中，多个气缸104中的每一个均可包括两个或多个进气门和/或两个或多个排气门。 

在一些实施例中，废气再循环（EGR）系统可将来自排气通道112的排气的所需部分经由EGR通道174引导至进气口108。提供至进气口108的EGR量可以由控制器150通过EGR阀170改变。在一些情况下，EGR系统可用于调节燃烧室中的空气和燃料混合物的温度，从而提供在一些燃烧模式期间控制点火正时的方法。 

发动机102还可包括诸如涡轮增压器118的压缩装置，其包括沿进气口108布置的至少一个压缩机120。压缩机120可至少部分地由沿排气通道112布置的涡轮机122驱动（例如经由轴）。涡轮增压器118可增加提供至多个气缸104中的一个或多个气缸的进气的密度，以提高发动机102的燃烧效率。 

在压缩机120的出口的下游，进气口108分成第一进气通道124和第二进气通道126。第一进气通道124和第二进气通道126均可连接至进气歧管106，使得由压缩机120压缩的进气可通过第一进气通道124和第二进气通道126流动至进气歧管106。 

在一些实施例中，压缩机旁通阀128可设置在压缩机旁路通道130中。压缩机旁路通道130可连接在进气口108和第二进气通道126之间。压缩机旁通阀128可允许压缩空气循环进入压缩机120上游的进气口108。例如，当节气门升起或关闭以减轻压缩机喘振负载的影响时，压缩机旁通阀128可打开以使到达进气口108的压缩空气再循环来释放涡轮增压车辆的进气系统中的压力。在一个具体实例中，压缩机旁通阀128是真空致动的。 

在一些实施例中，中冷器132可设置在压缩机120下游的第一进气通道124中。中冷器132可冷却由于压缩机120的压缩而被加热的进气，以增加提供至多个气缸104中一个或多个气缸的空气增压的密度。通过增加空气增压密度，可提高发动机102的燃烧效率。 

第一节气门134可设置在第一进气通道124中。第一节气门134可位于中冷器132的出口和进气歧管106之间。第一节气门134可操作性地连接至第一电动机140。第一电动机140可通过由控制器150提供至第一电动机140的信号改变第一节气门134的位置，这种结构通常称为电子节气门控制（ETC）。通过这种方式，可以操作第一节气门134以改变经由第一进气通道124提供至多个气缸104中的一个或多个气缸的进气。第一节气门134可具有关闭的默认（或无动力）位置。换言之，当第一电动机140未致动第一节气门134时，第一节气门134可保持在默认关闭位置。当第一节气门134处于默认关闭位置时，少量进气或没有进气可通过第一节气门134经由第一进气通道124流动至进气歧管106。 

在一些实施例中，当第一电动机140未致动第一节气门134时，第一节气门134能够机械地回复至默认关闭位置。例如，第一节气门134可经由复位弹簧或其他偏置机构回复至默认关闭位置。 

第二节气门136可设置在第二进气通道126中。第二节气门136可操作性地连接至第二电动机142。第二电动机142可通过由控制器150提供至第二电动机142的信号改变第二节气门136的位置。通过这种方式，可以操作第二节气门136以改变经由第二进气通道126提供至多个气缸104中的一个或多个气缸的进气。在一些实施例中，第二节气门136可具有与第一节气门134的默认位置不同的默认（或无动力）位置。在一个实例中，第二节气门136的默认位置为打开位置。换言之，当第二电动机142未致动第二节气门136时，第二节气门136可保持在打开位置。在一个具体实例中，第二节气门136的默认位置可以是完全打开位置，其中最大量的气流可穿过第二节气门136。在另一个实例中，第二节气门136的默认位置可以是轻微打开位置（例如，打开8度），其中一定量的气流可穿过第二节气门136。注意，第二节气门136的默认位置可设定在关闭位置和完全打开位置之间的适当位置而不偏离本说明书的范围。当第二节气门136处于默认打开位置时，空气可通过第二节气门136经由第二进气通道126流动至进气歧管106。 

在一些实施例中，当第二电动机142未致动第二节气门136时，第二 节气门136能够机械地回复至默认打开位置。例如，第二节气门136可经由复位弹簧或其他偏置机构回复至默认打开位置。 

尽管第一和第二节气门被示出通过单独的电动机控制，但是应当理解，第一和第二节气门均能够可操作地连接至同一电动机，并由单个电动机控制。 

诸如在劣化状况或空转状况期间，第二节气门136可提供默认打开位置以允许进气流动至进气歧管106以降低发动机熄火的可能性。由于第二节气门136在默认位置向进气歧管106提供进气流，因此第一节气门134可配置成具有关闭默认位置。换言之，第二节气门136以简化形式（允许省略昂贵的机构）提供了打开默认位置的功能以将第一节气门134保持在精确的默认位置。这种结构保持了与具有精确的默认打开位置的单一节气门类似的功能，并且由于省略了上述昂贵机构而降低了成本。 

文丘里泵（例如，喷射器、抽吸装置、引射器、喷射泵）146可设置在第二节气门136下游的第二进气通道126中。注意，第二节气门136可以在文丘里泵146的上游或下游与其成线性排列而不偏离本说明书的范围。在所述实施例中，文丘里泵146可位于第二节气门136和进气歧管106之间。可以调整第二节气门136以控制流过文丘里泵146的动力流。例如，当第二节气门136打开（例如，默认位置）时，进气（通常包括曲轴箱气体、燃料净化蒸气或排气）可流过文丘里泵146以形成产生真空的原动力。真空可从文丘里泵146供给至真空消耗装置148，其中真空消耗装置148可经由真空轴152与文丘里泵146流体连接。第二电动机142可调整第二节气门136的开度以调整穿过文丘里泵146的动力流，以满足真空消耗装置148的真空需求。 

在一些实施例中，至少一些用于文丘里泵146的动力流可以由除进气口108之外的发动机102的零件提供。换言之，动力流可包括除进气之外的流体。例如，用于文丘里泵的动力流可包括曲轴箱气体、燃料净化蒸气或排气。 

第一止回阀154可设置在文丘里泵146和真空消耗装置148之间的真空轴152中。第一止回阀154可被定向为允许真空被提供至真空消耗装置 148并防止真空从真空消耗装置148泄露至文丘里泵146。真空轴152可连接至进气歧管106。第二止回阀156可设置在进气歧管106和真空消耗装置148之间的真空轴152中。第二止回阀156可被定向为允许真空被提供至真空消耗装置148并防止真空从真空消耗装置148泄露至进气歧管106。 

真空消耗装置148可包括利用真空来执行涉及发动机或车辆操作的任务的一个或多个适当的部件。例如，真空消耗装置148可包括制动助力器、曲轴箱通风系统、燃料蒸气净化罐或另外的真空致动器中的至少一个。在一些实施例中，真空消耗装置148的真空需求可基于该装置的设计。在一些实施例中，真空需求可基于操作状况。 

在一些实施例中，真空消耗装置148可经由净化通道172排出或净化到达进气口108的流体。在真空消耗装置包括曲轴箱通风系统的实例中，曲轴箱气体可通过由文丘里泵146提供的真空通过净化通道172排出。类似地，在真空消耗装置包括燃料蒸气罐的实例中，燃料蒸气可通过由文丘里泵146提供的真空通过净化通道172净化。应当理解，净化通道可连接至第一和第二节气门上游的进气通道中的多个适当位置而不偏离本说明书的范围。 

回流通道158可连接在第二进气通道126和进气口108之间。具体地，回流通道158可连接至文丘里泵146的出口的下游以及进气歧管106的上游。第三止回阀160可设置在文丘里泵146的出口和进气口108之间的回流通道158中。第三止回阀160可被定向为允许进气被提供至进气口108并防止进气进入第二进气通道126。第四止回阀162可设置在文丘里泵146的出口和进气歧管106之间的第二进气通道126中。第四止回阀162可被定向为允许从文丘里泵146流出的动力空气被提供至进气歧管106并防止压缩空气从进气歧管106中排出进入第二进气通道126中。止回阀的位置以及文丘里泵的入口和出口的位置被安置成使得文丘里泵的入口位于最高或接近最高压力节点处，同时文丘里泵的出口位于最低或接近最低压力节点处。注意，在一些实施例中可以省略一个或多个止回阀而不偏离本说明书的范围。 

第二节气门136与文丘里泵146结合可以替代电动真空泵的功能，否 则将使用电动真空泵为真空消耗装置148提供真空。由此，可以从发动机102中去除电动真空泵（或发动机驱动真空泵）。通过这种方式，可进一步降低发动机的生产成本。 

在选定操作模式下，响应于来自控制器150的点火提前信号，点火系统168可经由火花塞向多个气缸104提供点火火花。控制器150可基于操作状况来调整多个气缸中的一个或多个气缸的点火正时以满足扭矩需求。 

控制器150可包括微处理单元、输入/输出端口、用于可执行程序和校准值的电子存储介质（例如只读存储芯片）、随机存取存储器、保活存储器和数据总线。控制器150可接收来自连接至发车辆系统100的相应部件和发动机102的传感器164的各种信号和信息，包括感测的质量型空气流量（MAF）的测量值、发动机冷却液温度（ECT）、点火拾波器信号（PIP）、节气门位置（TP）、绝对歧管压力信号（MAP）、环境压力、环境温度以及其他适当的传感器信号。注意，这些传感器中的一个以上的传感器可以在车辆系统100中应用而不偏离本说明书的范围。例如，MAF和MAP传感器可位于每个第一和第二进气通道中。 

控制器150可基于从传感器164接收的表示操作参数的信号控制致动器166的运行。例如，控制器150可配置成基于一个或多个操作参数（包括MAF、MAP、ETC等）控制第一电动机140来致动第一节气门134并控制第二电动机142来致动第二节气门136。控制器150可被编程有表示由控制器150的处理器执行的指令的计算机可读数据，用于基于一个或多个操作参数以及其变化经由单个电动机的致动来执行控制第一和第二节气门位置的方法。 

在一个实例中，控制器150可被配置成在非劣化状况期间基于扭矩需求或MAP需求调整第一节气门134和/或第二节气门136的位置以控制到达进气歧管106的气流。具体地，控制器150可被配置成在增加气流速率或MAP需求的条件下致动第二节气门136。一旦第二节气门136完全打开，控制器150就可配置成致动第一节气门134以提供额外的空气控制，以满足超过第二节气门136的能力的增加的气流速率或MAP需求。 

另外，控制器150还可配置成在第一和第二节气门位于各自默认位置 的劣化状况期间调整点火系统168的点火正时，以满足基于通过第二节气门136或文丘里泵146的气流的较小的扭矩需求或扭矩限度。具体地，由于第一节气门134处于默认关闭位置，因此进气仅通过第二进气通道126中的文丘里泵146流动至进气歧管106。由此，发动机的扭矩输出可以由流过第二节气门136或文丘里泵146的进气量来限定。 

在一个实例中，非劣化状况可包括控制器150能够致动第一节气门134和第二节气门136（例如，常规操作）的状况。在一个实例中，劣化状况可包括控制器150不能致动第一节气门134和第二节气门136并且第一和第二节气门位于各自默认位置的状况。 

在一个实例中，控制器150可配置成基于操作状况调节第二节气门136以对动力流节流来调节通过文丘里泵146的真空抽吸。在一个实例中，操作状况包括真空消耗装置148的真空需求。在另一个实例中，操作状况可包括空/燃比。更具体地，控制器150可配置成调节第二节气门136以对通过文丘里泵146的气流节流来控制循环至进气通道的废气、燃料蒸气或曲轴箱气体的量。通过调节第二节气门136以调节文丘里泵146的真空值，可以从发动机设计中去除用于真空消耗装置148的单独的放气阀，并且可以通过第二节气门136控制来自真空消耗装置148的气体再循环。 

图2是车辆系统200的一个实施例的示意图，其包括自然吸气的内燃机202。换言之，车辆系统200不包括压缩提供至多个气缸204的进气的压缩装置。另外，第一和第二节气门能够可操作地连接至单个电动机。车辆系统200中与车辆系统100中的部件基本相同的部件以相同方式示出并且不再进一步描述。然而，应当注意，在本公开的不同实施例中以相同方式示出的部件至少部分地不同。 

进气口208分成第一进气通道224和第二进气通道226。第一节气门可在第一进气通道224中设置在第一进气通道224和第二进气通道226的分开处的下游的一点处。第二节气门236可在第二进气通道226中设置在第一进气通道224和第二进气通道226的分开处的下游的一点处。文丘里泵246可设置在第二节气门236和进气歧管206之间的第二进气通道226中。 

在一些实施例中，优选地，进气流可以经由第二进气通道226被引导通过第二节气门到达文丘里泵246。换言之，在一些情况下，进气可以被引导通过处于打开位置的第二节气门236，此时第一节气门可位于关闭默认位置。例如，在低气流情况下，第二节气门可处于打开状态，而第一节气门可处于关闭状态。通过这种方式，即使在低气流情况下仍然可以为真空消耗装置248提供真空。第二节气门236和文丘里泵246的组合共同起到“阀控文丘里泵”的作用，其可用于调整提供至真空消耗装置248的真空度。阀控文丘里泵可提供电子真空泵的经济型替代品，这会降低发动机的成本。 

在一些实施例中，第二节气门236可连接至第一节气门234，使得当第一节气门234被致动时第二节气门236也被致动。例如，第一和第二节气门可经由轴238可操作地连接至电动机240，并且电动机240可以旋转轴238来致动第一和第二节气门。通过使用单个电动机来致动第一节气门和第二节气门，相对于每个节气门都通过单独的电动机进行电控的结构，减少了一个电动机的使用。通过这种方式，可进一步降低发动机的生产成本。然而，应当理解，在一些实施例中，第二节气门236可以由第二电动机（未示出）控制而不偏离本公开的范围。因此，第一节气门和第二节气门中的均可以由单独的电动机控制。 

在一些实施例中，电动机240（或相关的联动装置）可包括空转机构242，其可以在第一节气门234被致动远离默认位置前致动第二节气门236。相对于两个节气门同时致动的结构，第二节气门236可以在第一节气门234之前被致动以向进气歧管206提供更好的进气流调节。例如，在第一节气门234打开之前，可以减小第二节气门236的开口以满足扭矩需求。 

图3示出了本公开的电控节气门系统300的一个实施例。在一个实例中，电控节气门系统300可以在图1所示车辆系统100中应用或者在图2所示车辆系统200中应用。电控节气门系统300包括节气门体372，其包括第一节气门334和第二节气门336。节气门体372能够与第一进气通道224和第二进气通道226（图2中示出）可操作地连接。第一节气门334和第二节气门336连接至轴338。轴338可连接至电动机340。电动机340可 通过旋转轴338来控制第一节气门334的位置和第二节气门336的位置，使得当第一节气门被致动时第二节气门也被致动。在一些实施例中，电动机340可包括连接至中间齿轮箱的电机和检测电动机或轴的位置的传感器。当电动机340未旋转轴338时，可操作地连接至轴338的偏置机构370可使得第一节气门334回复至默认关闭位置并使得第二节气门336回复至默认打开位置。在这种布置方式中，第二节气门336向文丘里泵和发动机提供气流（即使在劣化期间），使得第一节气门334可具有默认关闭位置并其可以去除将第一节气门保持在精确默认位置（例如，打开7度）的机构。 

第一节气门334具有直径A，第二节气门336具有小于直径A的直径B。在一个具体实例中，第一节气门334的直径为60毫米，第二节气门336的直径为12毫米。第一节气门334和第二节气门336两者基本呈圆形。因此，第二节气门336的截面积小于第一节气门334的截面积。在一些实施例中，节气门的尺寸可具有大于相应的进气通道直径的直径。例如，第二节气门可具有12毫米的直径，文丘里泵的入口直径可以为4毫米。 

在一些实施例中，电动机340（或相关的联动装置）可包括空转机构342，其可以在第一节气门334被致动远离默认位置前致动第二节气门336。例如，在第一节气门334打开之前，空转机构342可允许第二节气门336的开口的减小。相对于两个节气门同时打开的结构，空转机构342可实现更好的气流调节。 

图4A至图6B示出了第一节气门334和第二节气门336的多种位置。电控节气门系统300的设计允许同一致动器操作这两个节气门，从而减少了部件。致动器的运行可改变共同的轴的位置，从而调整与轴相连的每个节气门的打开和关闭。 

图4A和图4B示出了电控节气门系统300的一个实施例，其中第一和第二节气门处于各自的默认位置。具体地，第一节气门334处于默认关闭位置。第一节气门334可处于关闭状态使得无节气门开口区域，使得第一节气门334和节气门体372之间基本上没有气流泄露。同时，第二节气门336处于默认打开位置。第二节气门336可被打开以具有最大节气门开口 区域，使得气流可通过节气门体372。 

图5A和图5B示出了电控节气门系统300的另一个实施例，其中第一和第二节气门处于各自的默认位置。具体地，第一节气门334处于默认关闭位置。第一节气门334可处于关闭状态以使无节气门开口区域，使得第一节气门334和节气门体372之间基本上没有气流泄露。同时，第二节气门336处于默认打开位置。第二节气门336可被定向为具有小于最大节气门开口区域的节气门开口区域，使得节流后的一定量气流可通过节气门体372。 

图6A和图6B示出了电控节气门系统300，其中第一和第二节气门被致动远离各自的默认位置。具体地，轴338被旋转以使得第一和第二节气门对通过进气通道的气流节流。第一和第二节气门可以通过这种方式来控制，以便于在应用时控制从真空消耗装置至进气通道的气体再循环。例如，可以调整第二节气门136来使通过文丘里泵146的气流节流以调整真空值，以便于控制再循环至进气通道的废气、燃料蒸气或曲轴箱气体。 

在一些实施例中，节气门体372可以被设计成在无需调节节气门开口区域的情况下允许第一节气门或第二节气门旋转。例如，节气门体可大于与其连接的进气通道，并且节气门可以在节气门体内旋转以使在节气门和节气门体之间基本上没有空气泄露。换言之，当节气门经由轴旋转时，节气门通过部分角旋转而打开。 

图7示出了用于控制发动机的方法700的一个实施例。例如，方法700可以由图1所示控制器150或图2所示控制器250来执行。在步骤702处，方法700包括确定操作状况。确定操作状况可包括从连接至发动机的传感器接收多种信号和信息。 

在步骤704处，方法700包括确定是否存在节气门劣化状况。节气门劣化状况可包括一个或多个节气门无法被精确控制的状况。在一个实例中，当连接至节气门的电动机开始劣化并无法致动节气门时，会发生节气门劣化状况。如果节气门劣化状况存在，则方法700进行至步骤706处。否则方法700进行至步骤710。 

在节气门劣化状况期间，第一和第二节气门可处于各自的默认（或无 动力）位置。具体地，第一节气门可关闭，而第二节气门可打开。在步骤706处，方法700包括基于从文丘里泵的出口提供至进气歧管的气流量来确定发动机的扭矩限度。由于第一节气门处于关闭状态，因此提供至进气歧管的唯一的气流穿过第二节气门和文丘里泵。 

在步骤708处，方法700包括调节点火正时以满足基于通过文丘里泵的气流的较小的扭矩需求或扭矩限度。在节气门劣化状况期间，两个节气门均不可用于调节提供至发动机的气流量。因此，可提前或延迟点火正时以满足达到扭矩限度的扭矩需求。 

在步骤710处，方法700包括基于扭矩需求调节第二节气门的位置以控制到达进气歧管的气流。当第一节气门保持关闭时，可调节第二节气门以满足扭矩需求。这可以通过使用单独的电动机控制每个节气门来实现或者根据实施方式使用单个电动机和空转机构控制每个节气门来实现。 

在步骤712处，方法700包括确定第二节气门是否完全打开并确定是否还未满足扭矩需求。如果第二节气门完全打开并且还未满足扭矩需求，则扭矩需求大于第二节气门的气流能力。因此，方法700进行至步骤714。否则，方法700返回至其他操作。 

在步骤714处，方法700包括调节第一节气门的位置以控制气流来满足超过第二节气门的能力的扭矩需求。换言之，调节第一节气门以便于通过第一和第二节气门的气流共同满足扭矩需求。 

图8示出了用于控制发动机的方法800。例如，方法800可以由图1所示控制器150或图2所示控制器250来执行。在步骤802处，方法800包括确定操作状况。确定操作状况可包括接收来自连接至发动机的传感器的多种信号和信息。 

在步骤804处，方法800包括确定是否存在节气门劣化状况。节气门劣化状况可包括一个或多个节气门无法被精确控制的状况。在一个实例中，当连接至节气门的电动机开始劣化并无法致动节气门时，会发生节气门劣化状况。如果节气门劣化状况存在，则方法800进行至步骤806处。否则方法800进行到步骤810。 

在节气门劣化状况期间，第一和第二节气门可处于各自的默认（或无 动力）位置。具体地，第一节气门可关闭而第二节气门可打开。在步骤806处，方法800包括基于从文丘里泵的出口提供至进气歧管的气流量来确定发动机的扭矩限度。由于第一节气门处于关闭状态，因此提供至进气歧管的唯一的气流会穿过第二节气门和文丘里泵。 

在步骤808处，方法800包括调节点火正时以满足基于通过文丘里泵的气流的较小的扭矩需求或扭矩限度。在节气门劣化状况期间，两个节气门均不可用于调节提供至发动机的气流量。因此，可提前或延迟点火正时以满足达到扭矩限度的扭矩需求。 

在步骤810处，方法800包括基于扭矩需求调节第一节气门或第二节气门的位置以控制达到进气歧管的气流。在一些实施例中，可以通过不同的电动机分别调节第一节气门和第二节气门。在一些实施例中，可以通过单个电动机同时调节第一节气门和第二节气门。 

在步骤812处，方法800包括确定真空需求是否存在改变。真空需求可基于真空消耗装置的运行或操作状况而改变。具体地，当第二节气门和文丘里泵用于替代单独的放气阀时，真空需求会改变以控制再循环至进气通道的废气、燃料蒸气或曲轴箱气体。如果真空需求存在改变，则方法800进行至步骤814。否则，方法800返回至其他操作。 

在步骤814处，方法800包括基于真空需求调节第二节气门的位置以控制通过文丘里泵的气流。例如，如果真空需求增加，则可调节第二节气门来增加节气门打开区域以提供更多的通过文丘里泵的气流，从而增加由文丘里泵产生的真空并满足真空需求。 

在步骤816处，方法800包括调节第一节气门的位置以补偿第二节气门的位置变化来满足真空需求。例如，如果增加了第二节气门的节气门开口区域以增加通过文丘里泵的气流来满足真空需求的增加，则可降低第一节气门的开口区域以减少通过第一节气门的气流来补偿通过第二节气门的气流的增加。因此，可保持气流控制精确性。注意，在经由单个轴的旋转同时调节第一和第二节气门的一些实施例中，该步骤可以省略。 

应当理解，第二节气门与第一节气门的结合使用可实现第一节气门的设计的简化，同时提供了与具有精确默认打开位置的节气门相同的功能。 具体地，双节气门结构可省略用以将第一节气门保持在精确默认打开位置的昂贵的机构、电动或机动真空泵或者放气阀。因此，可以降低发动机的生产成本。 

应当理解，本文公开的结构和布置在本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应在限制性的意义上来理解，因为众多变型是可能的。例如，上面的技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和结构以及其他特征、功能和/或属性的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。 

所附权利要求特别指出被认为新颖和显而易见的特定组合和子组合。这些权利要求可能涉及“元件”或“第一元件”或等同称谓。这样的权利要求应当被理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个这种元件。可以通过对当前的权利要求的修改或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护所公开的特征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合。无论与原始权利要求相比在范围上更宽、更窄、相同还是不同，这些权利要求也被认作包括在本公开的主题内。 

Claims (10)

1.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括： 

第一节气门，位于连接至进气歧管的第一通道中，所述第一节气门具有默认关闭位置； 

第二节气门，位于连接至所述进气歧管的第二通道中，所述第二节气门具有默认打开位置；以及 

文丘里泵，与所述第二节气门和所述进气歧管呈线性排列，当所述第二节气门位于所述默认打开位置时进气流过所述文丘里泵。 

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述第二节气门的截面积小于所述第一节气门的截面积。 

3.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述发动机还包括： 

真空消耗装置，与所述文丘里泵流体连接，当所述第二节气门位于所述默认打开位置时，动力流穿过所述文丘里泵以向所述真空消耗装置提供真空。 

4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述真空消耗装置包括制动助力器、曲轴箱通风系统和燃料蒸气净化罐中的至少一个。 

5.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述动力流包括至少一些曲轴箱气体、燃料净化蒸气或废气。 

6.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述发动机还包括： 

可操作地连接至所述第一节气门和所述第二节气门以控制所述第一节气门的位置和所述第二节气门的位置的电动机。 

7.根据权利要求6所述的发动机，其特征在于，所述电动机包括被配置成在所述第一节气门从所述默认关闭位置致动之前致动所述第二节气门的空转机构。 

8.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述发动机还包括： 

被配置成基于扭矩需求调节所述第一节气门或所述第二节气门的位置以控制到达所述进气歧管的气流并且响应于真空需求的改变基于所述真空需求调节所述第二节气门的位置以控制通过所述文丘里泵的气流的控制 器。 

9.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，所述控制器为配置成响应于真空需求的改变调节所述第一节气门的位置以对所述第二节气门的位置的改变进行补偿来满足所述扭矩需求的控制器。 

10.根据权利要求8所述的发动机，其特征在于，所述控制器为配置成在劣化状况期间调节点火正时以满足基于通过所述文丘里泵的气流的较小的所述扭矩需求或扭矩限度的控制器。 

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