DE102018132136A1

DE102018132136A1 - Verfahren und systeme zur vakuumerzeugung unter verwendung einer drossel

Info

Publication number: DE102018132136A1
Application number: DE102018132136.8A
Authority: DE
Inventors: Xiaogang Zhang; Jianwen James Yi; Brad VanDerWege
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2019-06-19
Also published as: CN110005533A; US10590892B2; US20190186446A1

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Erzeugen von Vakuum über eine Drossel bereitgestellt. In einem Beispiel kann ein Verfahren das Drehen der Drossel in eine erste vollständig geschlossene Position, um einer ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung Vakuum bereitzustellen, und das Drehen der Drossel in eine zweite vollständig geschlossene Position, um einer zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung Vakuum bereitzustellen, umfassen. Das Verfahren kann ferner das Drehen der Drossel in eine teilweise geschlossene Position, um sowohl der ersten als auch der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung Vakuum bereitzustellen, beinhalten.

Description

GEBIET
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen die Vakuumerzeugung in einem Einlass über eine Drosselklappe.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Fahrzeugsysteme können verschiedene Vakuumverbrauchsvorrichtungen beinhalten, die unter Verwendung von Vakuum betätigt werden. Diese können beispielsweise einen Bremskraftverstärker und einen Spülbehälter beinhalten. Vakuum, das von diesen Vorrichtungen verwendet wird, kann von einer entsprechenden Vakuumpumpe bereitgestellt werden. In anderen Ausführungsformen können ein oder mehrere Saugapparate (alternativ als Ejektoren, Venturipumpen, Strahlpumpen und Eduktoren bezeichnet) im Motorsystem gekoppelt sein, die den Motorluftstrom nutzen können und diesen verwenden, um Vakuum zu erzeugen.
In weiteren beispielhaften Ausführungsform, die von Bergbauer et al. in US 8,261,716 gezeigt wird, befindet sich eine Steuerbohrung in der Wand des Einlasses, sodass, wenn sich die Drosselklappe in der Leerlaufposition befindet, Vakuum, das an der Peripherie der Drossel erzeugt wird, für eine Vakuumverbrauchsvorrichtung verwendet wird. Darin stellt das Positionieren der Drosselklappe in einer Leerlaufposition eine Verengung an der Peripherie der Drosselklappe bereit. Der zunehmende Strom von Ansaugluft durch die Verengung führt zu einem Venturieffekt, der ein Teilvakuum erzeugt. Die Steuerbohrung ist derart gelegen, um das Teilvakuum für eine Vakuumverbrauchsvorrichtung zu nutzen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben mögliche Probleme bei dem vorstehenden Ansatz ermittelt. Als ein Beispiel ist das Vakuumerzeugungspotential der Drossel begrenzt. Beispielsweise wird eine einzelne Steuerbohrung an einer Stelle im Einlass, wie in US 8,261,716 gezeigt, von der Vakuumverbrauchsvorrichtung genutzt, auch wenn an der gesamten Peripherie der Drossel Vakuum erzeugt werden kann. Um Vakuum, das an der gesamten Peripherie der Drossel erzeugt wird, zu nutzen, können mehr Steuerbohrungen im Ansaugkanal erforderlich sein. Allerdings kann das Herstellen dieser Steuerbohrungen zu signifikanten Modifizierungen an der Gestaltung des Ansaugkanals führen, was entsprechende Aufwendungen erhöhen kann.
In den Ansätzen, die einen oder mehrere Saugapparate nutzen, um Vakuum zu erzeugen, können zusätzliche Aufwendungen aufgrund einzelner Teile entstehen, die den Saugapparat, einschließlich Düsen, Misch- und Diffusionsabschnitten und Rückschlagventil, bilden. Ferner kann es bei Leerlauf- oder Niedriglastbedingungen schwierig sein, die gesamte Luftdurchflussrate in den Ansaugkrümmer hinein zu steuern, da die Durchflussrate eine Kombination aus Verlustströmung aus der Drossel und Luftstrom aus dem Saugapparat ist. Typischerweise kann ein Saugapparatabsperrventil (ASOV - Aspirator Shut-Off Valve) gemeinsam mit dem Saugapparat enthalten sein, um den Luftstrom zu steuern, jedoch mit zusätzlichen Kosten. Ferner kann das Installieren von Saugapparaten im Einlass zu Einschränkungen bei der Platzverfügbarkeit sowie zu Platznutzungsproblemen führen.
KURZDARSTELLUNG
In einem Beispiel können die vorstehend beschriebenen Probleme durch ein Verfahren gelöst werden, das das Einstellen eines Drosselventils in eine erste vollständig geschlossene Position als Reaktion darauf, dass ein Vakuum einer ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als ein Schwellenvakuum ist, und das Einstellen des Drosselventils in eine zweite vollständig geschlossene Position als Reaktion darauf, dass ein Vakuum einer zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als das Schwellenvakuum ist, umfasst. Auf diese Weise kann, beim Arbeiten unter jeder dieser Vakuumbedingungen, die Drossel in zwei unterschiedliche vollständig geschlossene Positionen betätigt werden, um entweder der ersten oder der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung ein tiefes Vakuum bereitzustellen.
Zum Beispiel ist die Drossel in einem Ansaugkanal angeordnet, der eine Vielzahl von Vorsprüngen umfasst, wobei die Vorsprünge einen Durchflussbereich des Ansaugkanals verengen. Eine Position der Drossel relativ zu den Vorsprüngen kann einen Ansaugluftstrom derart einstellen, dass an den Vorsprüngen ein Vakuum erzeugt werden kann. Das Vakuum kann der ersten und der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung zugeführt werden. In der ersten und der zweiten vollständig geschlossenen Position kann Ansaugluft nicht vorbei an der Drossel strömen, jedoch kann Vakuum, das infolge einer niedrigen Motorleistungsausgabe (z. B. Niedriglast oder Leerlauf) erzeugt wird, der ersten bzw. der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung zugeführt werden.
Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der detaillierten Beschreibung näher beschrieben sind. Sie ist nicht dazu gedacht, wichtige oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu nennen, dessen Umfang einzig durch die Ansprüche im Anschluss an die detaillierte Beschreibung definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Umsetzungen beschränkt, die vorstehend oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung angeführte Nachteile beseitigen.
Figurenliste

1 stellt eine schematische Darstellung eines Motors gemäß der vorliegenden Offenbarung dar.
2 zeigt eine isometrische Ansicht einer Drossel, die in einem Ansaugkanal angeordnet ist, der eine Vielzahl von Vorsprüngen aufweist.
3A zeigt eine Querschnittsansicht der Drossel und eine Kopplung zwischen jeder von einer oder mehreren Vakuumverbrauchsvorrichtungen und jeder von der Vielzahl von Vorsprüngen.
3B zeigt eine detaillierte Ansicht der Drossel.
Die 4A, 4B, 4C, 4D und 4E zeigen verschiedene Positionen der Drossel relativ zu der Vielzahl von Vorsprüngen.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Drossel.
6 zeigt eine zusätzliche Ausführungsform der Drossel.
Die 2, 5 und 6 sind ungefähr maßstabsgetreu dargestellt; es können jedoch andere alternative Maße verwenden werden.
7 zeigt eine Routine zum Einstellen der Drossel auf Grundlage eines oder mehrerer Motorbetriebsparameter und eines Vakuumbedarfs von der ersten und der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung.
8 zeigt ein Verfahren zum Ermitteln, ob jede der Vakuumverbrauchsvorrichtungen Vakuum anfordert, ob nur eine der Vakuumverbrauchsvorrichtungen Vakuum anfordert oder ob keine der Vakuumverbrauchsvorrichtungen Vakuum anfordert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Erzeugen von Vakuum innerhalb eines Ansaugkanals in einem Motor, wie etwa dem in 1 gezeigten Motorsystem. Der Ansaugkanal kann einen oder mehrere Vorsprünge umfassen, die, wie in 2 gezeigt, einer oder mehreren Vakuumverbrauchsvorrichtungen entsprechen. Die 3A und 3B zeigen einen Querschnitt einer Drossel des Ansaugsystems, die dazu ausgelegt ist, mit einem oder mehreren Vorsprüngen des Ansaugkanals in Verbindung zu stehen. Die 4A bis 4E zeigen verschiedene Positionen der Drossel als Reaktion auf einen Vakuumbedarf von einer oder mehreren Vakuumverbrauchsvorrichtungen. Die 5 und 6 zeigen zusätzliche Ausführungsformen der Drossel, wobei die Drossel teilweise hohl und dazu ausgelegt ist, mit einer oder mehreren Vakuumverbrauchsvorrichtungen in Verbindung zu stehen.
Eine Steuerung kann dazu ausgelegt sein, eine Routine durchzuführen, um eine Drosselposition auf Grundlage eines Vakuumbedarfs von der Vakuumverbrauchsvorrichtung (7) zu modifizieren. 8 zeigt eine detaillierte Routine, die ein Verfahren zum Auswählen von einer oder zwei Vakuumverbrauchsvorrichtungen, um Vakuum bereitzustellen, darstellt.
Die 1-6 zeigen beispielhafte Auslegungen mit einer relativen Positionierung der verschiedenen Komponenten. Falls derartige Elemente als einander direkt berührend oder direkt miteinander gekoppelt gezeigt sind, können sie in mindestens einem Beispiel als einander direkt berührend bzw. direkt miteinander gekoppelt bezeichnet werden. Ebenso können Elemente, die als aneinander anliegend oder zueinander benachbart gezeigt sind, in mindestens einem Beispiel aneinander anliegend bzw. zueinander benachbart sein. Als ein Beispiel können Komponenten, die in flächenteilender Berührung zueinander liegen, als in flächenteilender Berührung bezeichnet werden. Als ein weiteres Beispiel können Elemente, die voneinander getrennt positioniert sind, wobei sich dazwischen lediglich ein Raum befindet und keine anderen Komponenten, zumindest in einem Beispiel als solche bezeichnet werden. Als noch ein weiteres Beispiel können Elemente, die über-/untereinander, an gegenüberliegenden Seiten voneinander oder links/rechts voneinander gezeigt sind, relativ zueinander als solche bezeichnet werden. Ferner kann, wie in den Figuren gezeigt, ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements in zumindest einem Beispiel als eine „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elements kann als eine „Unterseite“ der Komponente bezeichnet werden. Wie hierin verwendet, können sich Oberseite/Unterseite, obere(r/s)/untere(r/s), über/unter auf eine vertikale Achse der Figuren beziehen und dazu verwendet werden, um die Positionierung von Elementen der Figuren relativ zueinander zu beschreiben. Somit sind Elemente, die über anderen Elementen gezeigt sind, in einem Beispiel vertikal über den anderen Elementen positioniert. Als noch ein weiteres Beispiel können zudem Formen der Elemente, die in den Figuren dargestellt sind, als diese Formen (z. B. kreisförmig, gerade, eben, gekrümmt, abgerundet, abgeschrägt, abgewinkelt oder Ähnliches) aufweisend bezeichnet werden. Ferner können Elemente, die als einander schneidend gezeigt sind, in zumindest einem Beispiel als sich schneidende Elemente oder einander schneidend bezeichnet werden. Des Weiteren kann ein Element, das innerhalb eines anderen Elements oder außerhalb eines anderen Elements gezeigt ist, in einem Beispiel als solches bezeichnet werden. Es versteht sich, dass eine oder mehrere Komponenten, die als „im Wesentlichen ähnlich und/oder identisch“ bezeichnet werden, sich je nach Herstellungstoleranzen (z. B. mit 1-5 % Abweichung) voneinander unterscheiden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die 2, 4A bis 4E, 5 und 6 Pfeile zeigen, die anzeigen, wo für Gas Raum zum Strömen ist, und die durchgezogenen Linien der Vorrichtungswände zeigen, wo ein Strom infolge des Mangels an Fluidverbindung, der durch die sich von einem Punkt zu einem anderen erstreckenden Vorrichtungswände verursacht wird, blockiert und eine Verbindung nicht möglich ist. Die Wände schaffen eine Trennung zwischen Regionen, abgesehen von Öffnungen in der Wand, die die beschriebene Fluidverbindung ermöglichen.
Nunmehr Bezug nehmend auf 1 zeigt diese eine schematische Abbildung eines Verbrennungsmotors mit Fremdzündung 10. Der Motor 10 kann mindestens teilweise durch ein Steuersystem, das die Steuerung 12 beinhaltet, und durch Eingaben von einem Fahrzeugführer 132 über eine Eingabevorrichtung 130 gesteuert werden. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 130 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP.
Eine Brennkammer 30 (auch als Zylinder 30 bekannt) des Motors 10 kann die Brennkammerwände 32 mit einem darin positionierten Kolben 36 beinhalten. Der Kolben 36 kann mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, sodass eine Hin- und Her-Bewegung des Kolbens in eine Rotationsbewegung der Kurbelwelle übersetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein intermediäres Getriebesystem (nicht gezeigt) mit mindestens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlassermotor über ein Schwungrad (nicht gezeigt) mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Motors 10 zu ermöglichen.
Die Brennkammer 30 kann über den Ansaugkanal 42 Ansaugluft aus dem Ansaugkrümmer 44 aufnehmen und über den Abgaskanal 48 Verbrennungsgase abführen. Der Ansaugkrümmer 44 und der Abgaskanal 48 können über ein Einlassventil 52 bzw. ein Auslassventil 54 selektiv mit der Brennkammer 30 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile beinhalten.
In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und Auslassventil 54 über entsprechende Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 durch Nockenbetätigung gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken beinhalten und können ein oder mehrere Nockenprofilverstellungs-(Cam Profile Switching - CPS) und/oder variable Nockensteuer-(Variable Cam Timing - VCT) und/oder variable Ventilsteuer-(Variable Valve Timing - VVT) und/oder variable Ventilhub-(Variable Valve Lift - VVL)-Systeme nutzen, die von der Steuerung 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Die Position des Einlassventils 52 und Auslassventils 54 kann durch Positionssensoren 55 bzw. 57 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Beispielsweise kann der Zylinder 30 alternativ ein Einlassventil, das über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung gesteuert wird, darunter CPS- und/oder VCT-Systeme, beinhalten.
Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 ist der Darstellung nach direkt an die Brennkammer 30 gekoppelt, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite eines Signals FPW, das von der Steuerung 12 über den elektronischen Treiber 96 empfangen wird, direkt darin einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 eine sogenannte Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer 30 bereit. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann zum Beispiel in der Seite der Brennkammer oder in der Oberseite der Brennkammer montiert sein. Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht gezeigt) zugeführt werden, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler beinhaltet. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung beinhalten, die im Ansaugkrümmer 44 in einer Auslegung angeordnet ist, die eine sogenannte Saugrohreinspritzung von Kraftstoff in den Ansaugkanal stromaufwärts der Brennkammer 30 bereitstellt.
Das Zündsystem 88 kann der Brennkammer 30 als Reaktion auf ein Zündzeitpunktfrühverstellungssignal SA von der Steuerung 12 in ausgewählten Betriebsmodi über die Zündkerze 92 einen Zündfunken bereitstellen. Obwohl Fremdzündungskomponenten gezeigt sind, können in einigen Ausführungsformen die Brennkammer 30 oder eine oder mehrere andere Brennkammern des Motors 10 in einem Kompressionszündungsmodus mit oder ohne Zündfunken betrieben werden.
Der Motor 10 kann ferner eine Kompressionsvorrichtung wie etwa einen Turbolader oder einen Verdrängerlader einschließlich mindestens eines Verdichters 162, der entlang des Ansaugkanals 42 angeordnet ist, beinhalten. Im Falle eines Turboladers kann der Verdichter 162 zumindest teilweise von einer Turbine 164 (z. B. über eine Welle), die entlang eines Abgaskanals 48 angeordnet ist, angetrieben werden. Der Verdichter 162 bezieht Luft aus dem Ansaugkanal 42, um sie der Ladedruckkammer 46 zuzuführen. Abgase bringen eine Turbine 164 zum Drehen, die über eine Welle 161 mit dem Verdichter 162 gekoppelt ist. Im Falle eines Verdrängerladers kann der Verdichter 162 zumindest teilweise von dem Motor und/oder einer elektrischen Maschine angetrieben werden und beinhaltet möglicherweise keine Turbine. Somit kann das Maß an Verdichtung, das einem oder mehreren Zylindern des Motors über einen Turbolader oder Verdrängerlader bereitgestellt wird, durch die Steuerung 12 variiert werden.
Ein Ladedruckregelventil 168 kann an der Turbine 164 in einem Turbolader gekoppelt sein. Insbesondere kann das Ladedruckregelventil 168 in einer Umgehung 166, die zwischen einem Einlass und einem Auslass der Abgasturbine 164 gekoppelt ist, enthalten sein. Durch Einstellen einer Position des Ladedruckregelventils 168 kann eine Menge von Aufladung, die von der Turbine bereitgestellt wird, gesteuert werden.
Der Ansaugkrümmer 44 ist mit der Drossel 62, die eine Drosselklappe 64 aufweist, in Verbindung stehend gezeigt. In diesem besonderen Beispiel kann die Position der Drosselklappe 64 durch die Steuerung 12 über ein Signal variiert werden, welches einem Elektromotor oder einem Aktuator (in 1 nicht gezeigt) bereitgestellt wird, den die Drossel 62 enthält, wobei es sich um eine Auslegung handelt, die gemeinhin als eine elektronische Drosselsteuerung (ETC - Electronic Throttle Control) bezeichnet wird. Die Drosselposition kann durch den Elektromotor über eine Welle variiert werden. Wie nachfolgend ausgeführt, kann die Drossel 62 zumindest teilweise flexibel sein, um es der Drossel zu ermöglichen, sich um die Vorsprünge 68 des Ansaugkanals zu drehen. Wie gezeigt, kann die Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 über die Vorsprünge 68 fluidisch mit einem Abschnitt des Ansaugkanals 42 benachbart zu einer Peripherie der Drossel 62 gekoppelt sein. Die Drossel 62 kann Luftstrom aus der Ansaugladedruckkammer 46 zum Ansaugkrümmer 44 und der Brennkammer 30 unter anderen Motorzylindern steuern. Die Position der Drosselklappe 64 kann der Steuerung 12 durch das Drosselpositionssignal TP vom Drosselpositionssensor 58 bereitgestellt werden.
Der Motor 10 ist mit der Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 gekoppelt, die als nicht einschränkende Beispiele eines von einem Bremskraftverstärker, einem Kraftstoffdampfkanister, einer positiven Kurbelgehäuseentlüftung (PCV - Positive Crankcase Ventilation) und einem vakuumbetätigten Ventil (wie etwa ein vakuumbetätigtes Ladedruckregelventil und/oder ein AGR-Ventil) beinhalten kann. Die Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 kann Vakuum von einer Vielzahl von Vakuumquellen empfangen. Eine Quelle kann die Vakuumpumpe 77 sein, die selektiv über ein Steuersignal von der Steuerung 12 betrieben werden kann, um der Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 Vakuum zuzuführen. Das Rückschlagventil 69 ermöglicht es Luft, von der Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 zur Vakuumpumpe 77 zu strömen, und begrenzt den Luftstrom von der Vakuumpumpe 77 zur Vakuumverbrauchsvorrichtung 140. Eine weitere Quelle für Vakuum können die Vorsprünge 68 sein, die einander diametral gegenüberliegend in der Ladedruckkammer 46 positioniert sind. Wie in 1 gezeigt kann sich die Leitung 198 durch mindestens einen der Vorsprünge 68 erstrecken, um die Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 fluidisch mit dem Einlass zu koppeln. Wenn die Drosselklappe 64 in einer ersten vollständig geschlossenen Position, einer zweiten vollständig geschlossenen Position, einer teilweise geschlossenen Position oder einer teilweise offenen Position ist, kann an einem oder mehreren der Vorsprünge 68 Vakuum erzeugt werden, sodass Vakuum in der Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 aufgefüllt werden kann. Dieses Vakuum kann durch die Leitung 198 über die Hohlwelle Luft von der Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 in mindestens einen der Vorsprünge 68 saugen. Das Rückschlagventil 73 stellt sicher, dass Luft von der Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 zum Ansaugkrümmer 44 und nicht aus dem Ansaugkrümmer 44 zur Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 strömt.
Der Einfachheit halber ist in der Ausführungsform von 1 nur eine Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 dargestellt. Es ist für einen Durchschnittsfachmann jedoch ersichtlich, dass die Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 zwei oder mehr Vakuumverbrauchsvorrichtungen sein können. Die Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 kann unterschiedliche Arten von Vakuumverbrauchsvorrichtungen umfassen, beispielsweise kann sie einen Bremsvakuumtank und eine positive Kurbelgehäuseentlüftung (PCV) umfassen.
Ein Abgassensor 126 ist stromaufwärts der Emissionsbegrenzungsvorrichtung 70 mit dem Abgaskanal 48 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 126 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Bereitstellen einer Angabe eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses sein, wie etwa ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (Universal- oder Weitbereichabgassauerstoff; Universal oder Wide-Range Exhaust Gas Oxygen), ein Zweizustandssauerstoffsensor oder EGO, eine HEGO (beheizte EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Die Emissionsbegrenzungsvorrichtung 70 ist stromabwärts des Abgassensors 126 entlang des Abgaskanals 48 angeordnet gezeigt. Bei der Vorrichtung 70 kann es sich um einen Dreiwegekatalysator (TWC - Three-Way Catalyst), eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionsbegrenzungsvorrichtungen oder Kombinationen davon handeln.
Ein Abgasrückführungs-(AGR)-System kann verwendet werden, um einen gewünschten Teil Abgas durch die Leitung 152 über das AGR-Ventil 153 aus dem Abgaskanal 48 in den Ansaugkrümmer 44 zu leiten. Alternativ kann ein Teil von Verbrennungsgasen in den Brennkammern, wie etwa eine innere AGR, durch Steuern der Taktung der Auslass- und Einlassventile zurückgehalten werden.
Die Steuerung 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes beinhaltet: eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe-/Ausgabeanschlüsse 104, Nur-LeseSpeicher 106, Direktzugriffsspeicher 108, Erhaltungsspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Die Steuerung 12 gibt Befehle an verschiedene Aktuatoren, wie etwa die Drosselklappe 64, das AGR-Ventil 153 und Ähnliches. Die Steuerung 12 ist, zusätzlich zu den bereits erörterten Signalen, als verschiedene Signale von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren empfangend gezeigt, einschließlich: einer Motorkühlmitteltemperatur (ECT - Engine Coolant Temperature) von einem mit einer Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; eines mit einem Fahrpedal 130 gekoppelten Positionssensors 134, um eine vom Fahrzeugführer 132 eingestellte Fahrpedalposition zu erfassen; einer Messung des Motoransaugkrümmerdrucks (MAP - Manifold Pressure) von einem mit dem Ansaugkrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 121; einer Messung des Ladedrucks von einem mit der Ladedruckkammer 46 gekoppelten Drucksensor 122; einer Messung von Vakuum in einer Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 von einem Drucksensor 125, eines Profilzündungsaufnahmesignals (PIP - Profile Ignition Pickup) von einem mit der Kurbelwelle 40 gekoppelten Hall-Effekt-Sensor 118 (oder einer anderen Art); einer Messung von Luftmasse, die in den Motor eintritt, von einem Luftmassenstromsensor 120; und einer Messung der Drosselposition von einem Sensor 58. Ein barometrischer Druck kann ebenfalls zur Verarbeitung durch die Steuerung 12 erfasst werden (Sensor nicht gezeigt). In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorab festgelegte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen, anhand derer die Motordrehzahl (U/Min.) ermittelt werden kann.
Die Steuerung 12 empfängt Signale von den verschiedenen Sensoren aus 1 und setzt die verschiedenen Aktuatoren aus 1 ein, um den Motorbetrieb auf Grundlage der empfangenen Signale und Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, einzustellen. Beispielsweise kann das Einstellen der Drosselklappe das Einstellen eines Aktuators der Drosselklappe beinhalten, um eine Position der Drosselklappe einzustellen. Als ein Beispiel kann dem Aktuator signalisiert werden, die Drosselklappe als Reaktion auf eine Betätigung (z. B. des Gaspedals 130 in eine weiter gedrückte Position) zu einer offeneren Position zu bewegen.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt 1 lediglich einen Zylinder eines Mehrzylindermotors und dass jeder Zylinder seinen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, Zündkerzen etc. aufweist. Außerdem kann der Motor in den hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen mit einem Anlassermotor (nicht gezeigt) zum Starten des Motors gekoppelt sein. Der Anlassermotor kann beispielsweise angetrieben werden, wenn der Fahrer einen Schlüssel im Zündungsschalter an der Lenksäule dreht. Der Anlasser wird nach dem Motorstart ausgerückt, beispielsweise indem der Motor 10 nach einer vorab festgelegten Zeit eine vorab festgelegte Drehzahl erreicht.
In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 5 ein Hybridfahrzeug mit mehreren Drehmomentquellen sein, die einem oder mehreren Fahrzeugrädern 155 zur Verfügung stehen. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug 5 ein herkömmliches Fahrzeug nur mit einem Motor oder ein Elektrofahrzeug nur mit (einer) elektrischen Maschine(n). In dem gezeigten Beispiel beinhaltet das Fahrzeug 5 einen Motor 10 und eine elektrische Maschine 152. Bei der elektrischen Maschine 152 kann es sich um einen Elektromotor oder einen Motorgenerator handeln. Die Kurbelwelle 40 des Motors 10 und die elektrische Maschine 152 sind über ein Getriebe 154 mit den Fahrzeugrädern 155 verbunden, wenn eine oder mehrere Kupplungen 156 eingerückt sind. In dem abgebildeten Beispiel ist eine erste Kupplung 156 zwischen der Kurbelwelle 40 und der elektrischen Maschine 152 bereitgestellt und eine zweite Kupplung 156 ist zwischen der elektrischen Maschine 152 und dem Getriebe 154 bereitgestellt. Die Steuerung 12 kann ein Signal an einen Aktuator jeder Kupplung 156 senden, um die Kupplung einzurücken oder auszurücken, um so die Kurbelwelle 140 mit bzw. von der elektrischen Maschine 152 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen und/oder um die elektrische Maschine 152 mit bzw. von dem Getriebe 154 und den damit verbundenen Komponenten zu verbinden oder zu trennen. Bei dem Getriebe 154 kann es sich um ein Schaltgetriebe, ein Planetenradsystem oder eine andere Getriebeart handeln. Der Antriebsstrang kann auf verschiedene Weisen ausgelegt sein, darunter als ein paralleles, serielles oder seriell-paralleles Hybridfahrzeug.
Die elektrische Maschine 152 empfängt elektrische Leistung von einer Traktionsbatterie 158, um den Fahrzeugrädern 155 Drehmoment bereitzustellen. Die elektrische Maschine 152 kann auch als Generator betrieben werden, um beispielsweise während eines Bremsvorgangs elektrische Leistung zum Aufladen der Batterie 158 bereitzustellen.
2 zeigt eine Ausführungsform 200 eines Ansaugkanals 202, der eine Drossel 210 umfasst. In einem Beispiel kann die Drossel 210 ähnlich wie die Drossel 62 aus 1 verwendet werden. Zusätzlich kann der Ansaugkanal 202 ähnlich wie eine Kombination aus dem Ansaugkanal 42 und der Ladedruckkammer 46 aus 1 verwendet werden. Der Ansaugkanal 202 ist dazu ausgelegt, an einer Stelle stromaufwärts der Drossel 210 frische Ansaugluft oder verdichtete Ansaugluft aufzunehmen. Die Ansaugluft kann in einigen Positionen der Drossel 210 zu einem Motor (z. B. dem Motor 10 aus 1) geleitet werden.
Die Begriffe stromaufwärts und stromabwärts können verwendet werden, um Anordnungen von Komponenten relativ zueinander zu beschreiben. Beispielsweise befindet sich die Drossel 210 relativ zu einer Richtung eines Ansaugluftstroms stromaufwärts des Motors 10. Daher kann Ansaugluft die Drossel 210 berühren, bevor sie den Motor 10 erreicht.
Ein Koordinatensystem 290 umfasst drei Achsen, konkret eine x-Achse parallel zu einer horizontalen Richtung, eine y-Achse parallel zu einer vertikalen Richtung und eine z-Achse, die senkrecht sowohl zu der x- als auch der y-Achse verläuft. Ein Pfeil 298 zeigt eine allgemeine horizontale Richtung eines Ansaugluftstroms an, die parallel zu sowohl der x-Achse als auch einer Mittelachse 292 des Ansaugkanals 202 ist. In einem Beispiel verläuft die Mittelachse 292 durch eine geometrische Mitte der Drossel 210. Eine Schwerkraftrichtung ist durch einen Pfeil 299 gezeigt.
Der Ansaugkanal 202 kann eine Vielzahl von Vorsprüngen 220 umfassen, die sich radial nach innen in Richtung der Mittelachse 292 des Ansaugkanals 202 erstreckt. In einem Beispiel gibt es genau zwei Vorsprünge, einschließlich eines ersten Vorsprungs 222 und eines zweiten Vorsprungs 224. Der erste Vorsprung 222 und der zweite Vorsprung 224 können einander genau gegenüber entlang eines einzigen Durchmessers des Ansaugkanals 202 angeordnet sein. Es ist eine vertikale Achse 294 gezeigt, die durch die geometrische Mitte des ersten 222 und des zweiten Vorsprungs 224 verläuft. In einem Beispiel sind der erste Vorsprung 222 und der zweite Vorsprung 224 einander diametral gegenüber auf Innenflächen des Ansaugkanals 202 angeordnet.
Beispielsweise kann der Ansaugkanal 202 entlang seiner Gesamtheit, abgesehen von der Stelle, die dem ersten Vorsprung 222 und dem zweiten Vorsprung 224 entspricht, einen gleichmäßigen Durchflussbereich umfassen. Daher können die Vorsprünge 220 den Durchflussbereich des Ansaugkanals 202 verglichen mit anderen Abschnitten des Ansaugkanals 202 verkleinern, sodass eine Verengung vorliegt. In einem Beispiel kann der Ansaugkanal 202 venturiförmig sein, wobei Abschnitte des Ansaugkanals stromaufwärts und stromabwärts der Vorsprünge 220 ähnlich einem Venturieinlass bzw. einem Venturiauslass sind und wobei ein mit den Vorsprüngen fluchtender Abschnitt des Ansaugkanals ähnlich einer Venturikehle ist. Somit kann, wie nachfolgend beschrieben, in einigen Positionen der Drossel 210 ein Luftstrom vorbei an den Vorsprüngen 220 ein Vakuum erzeugen.
Der erste Vorsprung 222 und der zweite Vorsprung 224 können wie ein Bogen, eine Kuppel oder ähnlich geformt sein (z. B. Halbkugel). In einem Beispiel sind der erste Vorsprung 222 und der zweite Vorsprung 224 genau identischer Form und Größe. Der erste Vorsprung 222 kann eine erste Öffnung 226 umfassen und der zweite Vorsprung 224 kann eine zweite Öffnung 228 umfassen. Die erste Öffnung 226 kann eine erste Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 fluidisch mit dem Ansaugkanal 202 koppeln. Die zweite Öffnung 228 kann eine zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 fluidisch mit dem Ansaugkanal 202 koppeln. Die erste 232 und die zweite 234 Vakuumverbrauchsvorrichtung können ähnlich wie die Vakuumverbrauchsvorrichtung 140 aus 1 verwendet werden. In einem Beispiel ist die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung ein Bremsvakuumtank und die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung ist eine PCV. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Leitung 198 aus 1 sich derart verzweigen, dass sie eine fluidische Kopplung mit jedem von dem ersten und dem zweiten Vorsprung 222, 224 herstellt. In einigen Ausführungsformen umfasst jede von der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 und der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 ihre eigene Leitung und folglich ist eine Verzweigung möglicherweise nicht gewünscht.
Die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 und die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 können auf Grundlage einer Betätigung der Drossel 210 selektiv mit dem Ansaugkanal 202 gekoppelt werden. Insbesondere kann das Betätigen der Drossel 210 das Drehen einer Drosselklappe 212 und eines äußeren Rands 214 beinhalten. In einem Beispiel kann die Drosselklappe 212 ähnlich wie die Drosselklappe 64 aus 1 verwendet werden. Das Drehen kann um eine Drehachse erfolgen, wobei die Drehachse senkrecht sowohl zur Mittelachse 292 als auch zur vertikalen Achse 294 und parallel zur z-Achse ist. Wenn die Drossel 210 in einer vollständig offenen Position ist, kann die Drosselklappe 212 parallel zu und fluchtend mit der Mittelachse 292 sein. Wenn die Drossel 210 in einer teilweise geschlossenen Position ist, wie etwa der in der Ausführungsform aus 2 dargestellten Position, kann die Drosselklappe 212 im Wesentlichen parallel zur vertikalen Achse sein.
Die Betätigung der Drossel 210 kann das Betätigen der Drossel 210 in die vollständig offene Position, die teilweise geschlossene Position oder eine beliebige Position dazwischen beinhalten. In einem Beispiel kann es zwei vollständig geschlossene Positionen zwischen der teilweise geschlossenen Position und der vollständig offenen Position geben. Als ein Beispiel kann die vollständig offene Position es einer maximalen Menge (z. B. 100 %) von Ansaugluft ermöglichen, vorbei an der Drossel 210 und zum Motor 10 zu strömen. Somit kann/können die vollständig geschlossene(n) Position(en) vermindern und/oder verhindern, dass Ansaugluft von einer Umgebungsatmosphäre zum Motor 10 strömt. Positionen zwischen der vollständig geschlossenen und der vollständig offenen Position können dazu ausgelegt sein, es unterschiedlichen Mengen von Luft zu ermöglichen, zum Motor 10 zu strömen. Beispielsweise kann eine teilweise offene Position es mehr Ansaugluft ermöglichen, zum Motor 10 zu strömen, als die teilweise geschlossene Position. In einem Beispiel ermöglicht die teilweise geschlossene Position es einer geringen Menge von Ansaugluft (z. B. 10-20 % der in der vollständig offenen Position hindurchgelassenen Menge), vorbei an der Drossel 210 zum Motor 10 zu strömen.
Die Drosselklappe 212 kann im Wesentlichen kreisförmig und um die Mittelachse 292 konzentrisch zum äußeren Rand 214 sein. Die Drossel 210, einschließlich der Drosselklappe 212 und des äußeren Rands 214, kann zumindest teilweise flexibel sein. In einem Beispiel ist ein gesamtes Gehäuse der Drossel 210, einschließlich der Drosselklappe 212 und des äußeren Rands 214, flexibel. In einem weiteren Beispiel ist eine äußere Peripherie der Drossel 210, einschließlich des äußeren Rands 214, flexibel, sodass die Drosselklappe 212 unflexibel sein kann. Unflexibel bezieht sich auf eine Komponente, die sich nicht krümmen, biegen oder Ähnliches kann, sondern stattdessen reißen oder beschädigt werden kann (z. B. ein Loch bilden). Somit bezieht sich flexibel auf eine Komponente, die sich als Reaktion auf eine ausreichende Menge Kraft krümmen und/oder biegen kann, ohne zu reißen oder beschädigt zu werden.
In einigen Ausführungsformen kann die Drosselklappe 212 zusätzlich oder alternativ dazu eine Ellipsenform aufweisen, wobei die Drosselklappe 212 in einer Richtung parallel zur vertikalen Achse 294 kürzer und in einer Richtung parallel zur z-Achse länger sein kann, falls der erste 222 und der zweite 224 Vorsprung auf diametral gegenüberliegenden Flächen des Ansaugkanals 202 angeordnet sind. Zusätzlich oder alternativ dazu kann in einigen Ausführungsformen der Ansaugkanal 202 einen einzelnen Vorsprung umfassen, der sich um einen gesamten Umfang der Innenfläche des Ansaugkanals herum erstreckt. In einem derartigen Beispiel kann die Drosselklappe 212 im Wesentlichen kreisförmiger Form sein.
Wie nachfolgend detaillierter mit Bezug auf 3A beschrieben, kann sich der äußere Rand 214 verglichen mit der Drosselklappe 212 weiter entlang der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Richtung des Ansaugkanals 202 erstrecken. Anders ausgedrückt kann der äußere Rand 214 entlang der x-Achse ein größeres Profil als die Drosselklappe 212 umfassen.
Die Drosselklappe 212 und der äußere Rand 214 können aus ähnlichen Materialien zusammengesetzt sein. Alternativ können die Drosselklappe 212 und der äußere Rand 214 unterschiedliche Materialien umfassen. Sowohl die Drosselklappe 212 als auch der äußere Rand können gegenüber einem Gasstrom undurchlässig sein. Die Drosselklappe 212 kann metallisch, Kunststoff, Polycarbonat, Polyethylen, Styrol oder Ähnliches sein. Die Drosselklappe 212 kann entlang ihres äußeren Umfangs über Klebstoffe, Bindungen, Schweißungen, Schrauben, Klemmen oder Ähnliches physisch mit dem äußeren Rand 214 gekoppelt sein. Der äußere Rand 214 kann ringförmig sein und die Drosselklappe 212 umgeben. Der äußere Rand 214 kann ein anderes Material als die Drosselklappe 212 umfassen. In einem Beispiel umfasst der äußere Rand 214 Gummi. Es ist ersichtlich, dass der äußere Rand 214 andere formbare und/oder flexible Materialien umfassen kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Die Drossel 210 ist nachfolgend detaillierter beschrieben.
Nunmehr Bezug nehmend auf 3A zeigt diese eine Querschnittsansicht 300 entlang der Schnittebene A-A' aus 2. In der Querschnittsansicht 300 ist die Drossel 210 in der teilweise geschlossenen Position gezeigt, in der eine geringen Menge von Ansaugluft vorbei an der Drossel 210 zum Motor 10 strömen kann.
Die Drossel 210 kann von einem Elektromotor 310 betätigt werden. Ein Aktuator 316 der Drossel 210 kann vom Elektromotor 310 gedreht werden, was eine Drehung der Drosselklappe 212 und des äußeren Rands 214 zur Folge hat. Die Drosselklappe 212 und der äußere Rand 214 können sich im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn um die Drehachse drehen. In der gezeigten teilweise geschlossenen Position, in der die Drosselklappe 212 parallel zur vertikalen Achse 294 ist, kann eine geringe Menge Umgebungsluft durch die Spalte strömen, die zwischen dem äußeren Rand 214 und dem ersten 222 und dem zweiten 224 Vorsprung gebildet sind. Dies ist in 4B detaillierter gezeigt und beschrieben. Eine geringe Menge Umgebungsluft ist relativ zu einer Menge Umgebungsluft, der es ermöglicht wird, zu einem Motor (z. B. dem Motor 10 aus den 1 und 2) zu strömen, klein, wenn die Spalte zwischen dem äußeren Rand 214 und dem ersten 222 und dem zweiten 224 Vorsprung größer sind. Die Spalte können bei einer teilweise offenen und einer vollständig offenen Position der Drossel 210 größer sein.
Wie in der Querschnittsansicht 300 gezeigt, ist der äußere Rand 214 im Wesentlichen ringförmig und erstreckt sich weiter als die Drosselklappe 212 in die stromaufwärtige und die stromabwärtige Richtung. Anders ausgedrückt kann der äußere Rand 214 im Wesentlichen ringförmig sein, während die Drosselklappe 212 im Wesentlichen kreisförmig und eben sein kann. In einem Beispiel ist der äußere Rand 214 ein Zylinder mit einer offenen Oberseite und einer offenen Unterseite. Der äußere Rand 214 und die Drosselklappe 212 sind derart fest gekoppelt, dass eine Betätigung des/der einen zu einer ähnlichen Betätigung des/der anderen führt.
Nunmehr Bezug nehmend auf 3B zeigt diese eine Ausführungsform 350, die eine Flexibilität des äußeren Rands 214 abbildet. Wie vorstehend beschrieben, kann der äußere Rand 214 Gummi, formbare Materialien oder eine Kombination daraus umfassen. Daher kann der äußere Rand 214 eine Fläche (z. B. einen Vorsprung) des Ansaugkanals 202 berühren und sich biegen, um eine zusätzliche Drehung der Drossel 210 zu ermöglichen, ohne es der Drossel zu ermöglichen, sich zu verklemmen. In einem Beispiel wird dies auf Grundlage einer Stromzufuhr von der Steuerung 12 zum Elektromotor 310 eingestellt. Das Biegen ist durch gestrichelte Linien gezeigt. In einem Beispiel ist nur der äußere Rand 214 flexibel und die Drosselklappe 212 ist unflexibel.
In einigen Ausführungsformen kann der äußere Rand 214 den ersten 222 und den zweiten 224 Vorsprung berühren. In einem Beispiel berührt der äußere Rand 214 sowohl den ersten 222 als auch den zweiten 224 Vorsprung gleichzeitig. Der erste Vorsprung 222 kann jedoch eine erste stromaufwärtige Fläche 321 und eine erste stromabwärtige Fläche 323 umfassen, wobei die Flächen durch die erste Öffnung 226 getrennt sind. Ebenso kann der zweite Vorsprung 224 eine zweite stromaufwärtige Fläche 325 und eine zweite stromabwärtige Fläche 327 umfassen, wobei die Flächen durch die zweite Öffnung 228 getrennt sind.
In einer ersten vollständig geschlossenen Position der Drossel 210 (in 4C gezeigt) kann der äußere Rand 214 gegen die erste stromaufwärtige Fläche 321 und die zweite stromabwärtige Fläche 327 gedrückt werden. Somit kann die Drosselklappe 212 in der ersten vollständig geschlossenen Position abgewinkelt zur vertikalen Achse sein. Der Winkel kann gleich einem Winkel in einem ersten Winkelbereich sein, der sich von 0 bis 10 Grad erstreckt. In der ersten vollständig geschlossenen Position kann keine Ansaugluft stromaufwärts der Drossel 210 zum Motor 10 strömen. Die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 kann jedoch Vakuum vom Motor empfangen, wenn die Drossel 210 in der ersten vollständig geschlossenen Position ist. Das Rückschlagventil 332, das in einer ersten Leitung 331 angeordnet ist, kann sich als Reaktion darauf öffnen, dass ein Vakuum benachbart zur ersten Öffnung 226 größer als ein Vakuum ist, das in der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 gespeichert ist. Daher kann Vakuum in der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 aufgefüllt werden, wenn die Drossel in der ersten vollständig geschlossenen Position ist. Die erste Leitung 331 und das Rückschlagventil 332 können im Wesentlichen ähnlich wie die Leitung 198 bzw. das Rückschlagventil 73 aus 1 verwendet werden.
In einer zweiten vollständig geschlossenen Position der Drossel 210 (in 4D gezeigt) kann der äußere Rand 214 gegen die erste stromabwärtige Fläche 323 und die zweite stromaufwärtige Fläche 325 gedrückt werden. Somit kann die Drosselklappe in der zweiten vollständig geschlossenen Position abgewinkelt zur vertikalen Achse 294 sein. Der Winkel kann ähnlich dem Winkel sein, der in der ersten vollständig geschlossenen Position erzeugt wird. In der zweiten vollständig geschlossenen Position kann keine Ansaugluft stromaufwärts der Drossel 210 zum Motor strömen. Jedoch kann die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 Vakuum vom Motor empfangen. Das Rückschlagventil 334, das in einer zweiten Leitung 333 angeordnet ist, kann sich als Reaktion darauf öffnen, dass ein Vakuum benachbart zur zweiten Öffnung 228 größer als ein Vakuum der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 ist. Daher kann Vakuum in der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 aufgefüllt werden, wenn die Drossel 210 in der zweiten vollständig geschlossenen Position ist. Die zweite Leitung 333 und das Rückschlagventil 334 können im Wesentlichen ähnlich wie die Leitung 198 bzw. das Rückschlagventil 73 aus 1 verwendet werden.
Nunmehr Bezug nehmend auf die 4A bis 4E zeigen diese verschiedene Positionen der Drossel 210 und die entsprechenden Ansaugluftströme und die entsprechende Vakuumerzeugung im Ansaugkanal. Der Einfachheit halber sind das erste 332 und das zweite 334 Rückschlagventil der ersten 232 bzw. der zweiten 234 Vakuumverbrauchsvorrichtung für jede Position der Drossel 210, in der im Ansaugkanal 202 Vakuum erzeugt wird, in der offenen Position gezeigt. Daher kann angenommen werden, dass bei den nachfolgenden Positionen der Drossel 210 ein im Ansaugkanal 202 erzeugtes Vakuum größer als ein Vakuum ist, das in der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 oder der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 gespeichert ist. Es ist jedoch ersichtlich, dass das erste 332 und das zweite 334 Rückschlagventil sich nicht öffnen können, falls das im Ansaugkanal 202 erzeugte Vakuum geringer als ein bereits in der ersten 232 und der zweiten 234 Vakuumverbrauchsvorrichtung gespeichertes Vakuum ist.
Der Ansaugluftstrom ist durch Pfeile 402 angezeigt. Ein Saugstrom ist durch Pfeile 404 angezeigt. Der Vakuumstrom schließlich ist durch Pfeile 406 angezeigt. Saugstrom kann sich auf Gas beziehen, das von einer Vakuumverbrauchsvorrichtung zum Ansaugkanal 202 strömt. Der Saugstrom kann als Reaktion darauf strömen, dass Vakuum zur Vakuumverbrauchsvorrichtung strömt. Der Pfeil 499 repräsentiert eine vertikale Richtung, die parallel zu der vertikalen Achse 294 aus den 2 und 3A ist.
4A zeigt eine Ausführungsform 400 der Drossel 210. In der Ausführungsform 400 ist die Drossel 210 in einer vollständig offenen Position und senkrecht zur vertikalen Richtung 499. Wenn sie in der vollständig offenen Position ist, kann eine maximale Menge (z. B. 100 %) von Ansaugluft 402 vorbei an der Drossel 210 und zum Motor strömen. Wie dargestellt, kann Luft frei durch die relativ großen Spalte strömen, die zwischen dem äußeren Rand 214 und dem ersten 222 und dem zweiten 224 Vorsprung gebildet sind. In einem Beispiel sind die Spalte zwischen dem äußeren Rand 214 und dem ersten 222 und dem zweiten 224 Vorsprung größer als Spalte einer beliebigen anderen Position der Drossel 210. Zusätzlich kann die vollständig offene Position kein Vakuum erzeugen. Daher empfangen in einem Beispiel die erste 232 und die zweite 234 Vakuumverbrauchsvorrichtung in der vollständig offenen Position kein Vakuum und stellen keinen Saugstrom zum Ansaugkanal bereit. Die vollständig offene Position kann einer Motorlast entsprechen, die gleich einer hohen Motorlast ist. In einem Beispiel wird die vollständig offene Position während einer Betätigung oder eines anderen vorübergehenden Motorvorgangs angefordert.
4B zeigt eine Ausführungsform 410 der Drossel 210. In der Ausführungsform 410 ist die Drossel 210 in einer teilweise geschlossenen Position und ihre Drosselklappe 212 ist parallel zur vertikalen Richtung 499. Die teilweise geschlossene Position kann einer Position zwischen der ersten vollständig geschlossenen Position und der zweiten vollständig geschlossenen Position entsprechen. In der teilweise geschlossenen Position kann Ansaugluft durch Spalte strömen, die zwischen dem äußeren Rand 214 und dem ersten 222 und dem zweiten 224 Vorsprung gebildet sind. Wenn Luft durch die Spalte strömt, kann ein Venturieffekt auftreten, wodurch Vakuum erzeugt wird, das der ersten 232 und der zweiten 234 Vakuumverbrauchsvorrichtung zuzuführen ist. Die Rückschlagventile 332 und 334 können sich als Reaktion darauf, dass das erzeugte Vakuum größer als das Vakuum ist, das in der ersten 232 und der zweiten 234 Vakuumverbrauchsvorrichtung gespeichert ist, in eine offene Position bewegen.
Beispielsweise kann sich das erste Rückschlagventil 332 als Reaktion darauf, dass ein Vakuum größer als ein Vakuum ist, das in der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 gespeichert oder dieser zur Verfügung steht, in eine offene Position bewegen, wodurch die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 fluidisch mit dem Ansaugkanal 202 gekoppelt wird und es Vakuum ermöglicht wird, vom Ansaugkanal 202 zur ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 zu strömen, und es Saugstrom ermöglicht wird, von der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 zum Ansaugkanal 202 zu strömen. Der Saugstrom kann sich mit dem Ansaugluftstrom im Ansaugkanal 202 vermischen. Insbesondere strömt der Saugstrom von der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 durch die Leitung 331, durch das erste Rückschlagventil 332, durch die erste Öffnung 226 des ersten Vorsprungs 222 und in den Ansaugkanal 202 hinein.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann sich das zweite Rückschlagventil 334 als Reaktion darauf, dass ein Vakuum größer als ein Vakuum der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 ist, in eine offene Position bewegen, wodurch die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 fluidisch mit dem Ansaugkanal 202 gekoppelt wird und es Vakuum ermöglicht wird, vom Ansaugkanal 202 zur zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 zu strömen, und es Saugstrom ermöglicht wird, von der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 zum Ansaugkanal 202 zu strömen. Insbesondere strömt der Saugstrom von der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 durch die Leitung 333, durch das zweite Rückschlagventil 334, durch die zweite Öffnung 228 des zweiten Vorsprungs 224 und in den Ansaugkanal 202 hinein.
Auf diese Weise kann eine oder können beide von der ersten 232 und der zweiten 234 Vakuumverbrauchsvorrichtung Vakuum empfangen, wenn die Drossel 210 in der teilweise geschlossenen Position zwischen der ersten und der zweiten vollständig geschlossenen Position ist. In einem Beispiel lässt die in der Ausführungsform von 4B dargestellte teilweise geschlossene Position weniger Ansaugluft zum Motor als eine beliebige andere Position der Drossel 210, ausgenommen die erste und die zweite vollständig geschlossene Position.
Die teilweise geschlossene Position kann als Reaktion darauf, dass sowohl die erste als auch die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung 232, 234 Vakuum anfordern und dass eine Motorlast gleich einer Niedriglast oder einem Leerlauf ist, gewünscht sein. In der teilweise geschlossenen Position kann jeder von der ersten 232 und der zweiten 234 Vakuumverbrauchsvorrichtung eine im Wesentlichen gleiche Menge Vakuum zugeführt werden.
4C zeigt eine Ausführungsform 420, die die erste vollständig geschlossene Position der Drossel 210 umfasst. Wie vorstehend beschrieben, kann die erste vollständig geschlossene Position beinhalten, dass der äußere Rand 214 gegen die erste stromaufwärtige Fläche 321 und die zweite stromabwärtige Fläche 327 gedrückt wird. Daher kann die erste Leitung 331 fluidisch mit einem Abschnitt des Ansaugkanals 202 zwischen dem Motor und der Drossel 210 gekoppelt werden, wohingegen die zweite Leitung 333 fluidisch mit einem Abschnitt des Ansaugkanals 202 stromaufwärts der Drossel 210 gekoppelt werden kann. Wie gezeigt, strömt keine Ansaugluft vorbei an der Drossel 210 zum Motor.
Die erste vollständig geschlossene Position kann gewünscht sein, wenn die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 Vakuum anfordert, die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 kein Vakuum anfordert und eine Motorlast gleich einer Niedriglast oder einem Leerlauf ist. Daher kann Vakuum vom Ansaugkrümmer der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 zugeführt werden und Saugstrom von der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 kann zum Motor strömen. Das Vakuum, das der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 bereitgestellt wird, wenn die Drossel 210 in der ersten vollständig geschlossenen Position ist, kann größer oder gleich dem Vakuum sein, das der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 bereitgestellt wird, wenn die Drossel 210 wie in 4B gezeigt in der teilweise geschlossenen Position ist. In einem Beispiel ist das Vakuum, das der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 bereitgestellt wird, wenn die Drossel in der ersten vollständig geschlossenen Position ist, größer als das Vakuum, das in der teilweise geschlossenen Position aus 4B bereitgestellt wird.
4D zeigt eine Ausführungsform 430, die die zweite vollständig geschlossene Position der Drossel 210 umfasst. Wie vorstehend beschrieben, kann die zweite vollständig geschlossene Position beinhalten, dass der äußere Rand 214 gegen die erste stromabwärtige Fläche 323 und die zweite stromaufwärtige Fläche 325 gedrückt wird. Daher kann die erste Leitung fluidisch mit dem Abschnitt des Ansaugkanals 202 stromaufwärts der Drossel 210 gekoppelt werden, wohingegen die zweite Leitung 333 fluidisch mit dem Abschnitt des Ansaugkanals 202 zwischen der Drossel 210 und dem Motor gekoppelt werden kann. Wie gezeigt, strömt keine Ansaugluft zum Motor.
Die zweite vollständig geschlossene Position kann gewünscht sein, wenn die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 ein Vakuum anfordert, die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung 232 kein Vakuum anfordert und die Motorlast gleich einer Niedriglast oder einem Leerlauf ist. Daher kann Vakuum vom Ansaugkrümmer der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 zugeführt werden und Saugstrom von der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 kann dadurch zum Motor strömen. Das Vakuum, das der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 bereitgestellt wird, wenn die Drossel 210 in der zweiten vollständig geschlossenen Position ist, kann größer oder gleich dem Vakuum sein, das der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 bereitgestellt wird, wenn die Drossel 210 wie in 4B gezeigt in der teilweise geschlossenen Position ist. In einem Beispiel ist das Vakuum, das der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung 234 bereitgestellt wird, wenn die Drossel 210 in der zweiten vollständig geschlossenen Position ist, größer als das Vakuum, das in der teilweise geschlossenen Position aus 4B bereitgestellt wird.
Das Betätigen der Drossel 210 zwischen der ersten vollständig geschlossenen Position, der zweiten vollständig geschlossenen Position und der teilweise geschlossenen Position erfordert möglicherweise kein Krümmen des äußeren Rands 214. Daher kann eine erste Schwellenmenge an Leistung verwendet werden, um die Drossel 210 zwischen diesen Positionen zu betätigen. In einigen Beispielen kann als Reaktion darauf, dass der ersten und/oder der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung wenig oder kein Vakuum zur Verfügung steht, die erste und/oder die zweite vollständig geschlossene Position gewünscht sein. Falls die Motorlast niedrig oder im Leerlauf ist und geschätzt wird, dass die niedrige und/oder Leerlaufmotorlast für länger als eine Schwellenzeitdauer anhält, dann kann ein Verfahren das Betätigen der Drossel 210 in die erste vollständig geschlossene Position für mindestens die Hälfte der Schwellenzeitdauer und das Betätigen der Drossel in die zweite vollständig geschlossene Position für mindestens die Hälfte der Schwellenzeitdauer beinhalten. Auf diese Weise können sowohl die erste als auch die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung ein tiefes Vakuum empfangen. Die Schwellenzeitdauer kann ein Wert ungleich null sein. In einem Beispiel beträgt die Schwellenzeitdauer mindestens 30 Sekunden.
4E zeigt eine Ausführungsform 440, die umfasst, dass die Drossel 210 in einer teilweise offenen Position ist. In der teilweise offenen Position wird es etwas Ansaugluft ermöglicht, durch Spalte zu strömen, die zwischen dem äußeren Rand 214 und dem ersten 222 und dem zweiten 224 Vorsprung gebildet sind. Die Menge Luft, der es erlaubt wird, zum Motor zu strömen, wenn die Drossel in der teilweise offenen Position ist, kann jedoch geringer sein als in der vollständig offenen Position aus 4A und größer als in der teilweise geschlossenen Position aus 4B. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Menge Luft, der es erlaubt wird, zum Motor zu strömen, wenn die Drossel 210 in der teilweise offenen Position ist, durch Betätigen der Drossel 210 in eine offenere Position oder in eine geschlossenere Position eingestellt werden. Die offenere Position kann das Betätigen der Drossel 210 aus der in der Ausführungsform 440 gezeigten Position in eine Position näher an der vollständig offenen Position beinhalten. Daher kann der Ansaugluftstrom zunehmen, während ein zwischen der Drossel 210 und den Vorsprüngen erzeugtes Vakuum abnehmen kann. Die geschlossenere Position kann das Betätigen der Drossel 210 aus der in der Ausführungsform 440 gezeigten Position in eine Position näher an der teilweise geschlossenen Position beinhalten. Als Reaktion kann der Ansaugluftstrom zum Motor abnehmen, während ein zwischen der Drossel 210 und den Vorsprüngen erzeugtes Vakuum zunehmen kann. Somit schafft die teilweise offene Position mehr Vakuum als die vollständig offene Position und weniger Vakuum als die teilweise geschlossene Position.
Wie gezeigt, umfasst die teilweise offene Position eine Drosselposition zwischen der vollständig offenen Position und den vollständig geschlossenen Positionen. Die Drossel 210 kann relativ zur vertikalen Richtung 499 abgewinkelt sein, wenn sie in der teilweise offenen Position ist. Der Winkel kann gleich einem Winkel in einem Winkelbereich sein, der von 15 bis 85° reicht. Somit ist der in der teilweise offenen Position erzeugte Winkel größer als ein Winkel der Drossel in den vollständig geschlossenen Positionen.
Die teilweise offene Position kann als Reaktion darauf, dass sowohl die erste 232 als auch die zweite 234 Vakuumverbrauchsvorrichtung Vakuum anfordern und dass eine Motorlast gleich einer mittleren Last ist, gewünscht sein. Eine der ersten 232 und der zweiten 234 Vakuumverbrauchsvorrichtung zugeführte Menge Vakuum kann in der teilweise offenen Position im Wesentlichen gleich sein.
Ein Elektromotor (z. B. der Elektromotor 310 aus 3A) kann die Drossel 210 durch die in den 4A bis 4E gezeigten Positionen betätigen. Eine Steuerung (z. B. die Steuerung 12 aus 1) kann eine Rückmeldung von einem oder mehreren Sensoren empfangen und dem Elektromotor auf Grundlage der Rückmeldung signalisieren, wohin die Drossel 210 zu betätigen gewünscht ist. Die Steuerung kann eine der Drosselklappe 210 zugeführte Leistung auf Grundlage einer gewünschten Position einstellen. Falls beispielsweise gewünscht ist, die Drossel 210 aus der vollständig offenen Position von 4A in die teilweise offene Position von 4E zu betätigen, dann kann die Steuerung eine erste Schwellenmenge Leistung zuführen, um die Drossel zu betätigen. Ebenso kann, falls gewünscht ist, die Drossel 210 aus der teilweise offenen Position von 4E in die zweite vollständig geschlossene Position von 4D zu betätigen, die Steuerung dann die erste Schwellenmenge Leistung zuführen, um die Drossel zu betätigen. Falls jedoch gewünscht ist, die Drossel 210 aus der teilweise geschlossenen Position von 4B in die teilweise offene Position von 4E zu betätigen, dann kann die Steuerung zunächst eine zweite Schwellenmenge Leistung zuführen, gefolgt von der ersten Schwellenmenge Leistung. In einem Beispiel ist die zweite Schwellenmenge Leistung größer als die erste Schwellenmenge Leistung. Die zweite Schwellenmenge Leistung kann die Drossel 210 stark genug drehen, dass sich der äußere Rand 214 wie in 3B gezeigt krümmt und/oder biegt, um es der Drossel 210 zu ermöglichen, sich aus der teilweise geschlossenen Position über entweder die erste oder die zweite vollständig geschlossene Position in die teilweise offene Position zu bewegen. Sobald der äußere Rand die Vorsprünge überwunden hat, kann die erste Schwellenmenge Leistung verwendet werden, um die Drossel die übrige Entfernung in die teilweise geschlossene Position zu betätigen. Auf diese Weise kann die erste Schwellenmenge Leistung groß genug sein, um die Drossel 210 zu drehen, sie kann aber nicht groß genug sein, um die Drossel 210 durch eine Position zu drehen, in der sich der äußere Rand 214 krümmen und/oder biegen kann. Alternativ kann die zweite Schwellenmenge Leistung groß genug sein, um die Drossel 210 durch eine beliebige Position zu drehen, einschließlich Positionen, in denen sich der äußere Rand 214 krümmen und/oder biegen kann. Durch Umschalten zwischen den zwei je nach Anforderung kann der Energieverbrauch vermindert werden.
5 stellt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform 500 einer Drosselklappe dar, die mit einer Vakuumverbrauchsvorrichtung gekoppelt ist, die im Einlass des Motors 10 aus 1 enthalten sein kann. Ein Koordinatensystem 590 umfasst drei Achsen, konkret eine x-Achse parallel zu einer horizontalen Richtung, eine y-Achse parallel zu einer vertikalen Richtung und eine z-Achse, die senkrecht sowohl zu der horizontalen als auch der vertikalen Richtung verläuft. Eine Schwerkraftrichtung ist durch einen Pfeil 599 gezeigt.
Eine Mittelachse 595 der Ansaugleitung 502 ist gezeigt. Eine Richtung der eingehenden Ansaugluft (Pfeil der Ansaugfrischluft) ist parallel zur Mittelachse 595. Die Drosselklappe 564 kann um die Mittelachse 295 schwenken. Auf diese Weise kann ein Venturikanal 550 innerhalb der Drosselklappe 564 wie gezeigt parallel zur Mittelachse 595 oder senkrecht zur Mittelachse 595 werden.
Die Drosselklappe 564 ist, wenn Ansaugfrischluft 582 durch die Ansaugleitung 502 strömt, innerhalb der Ladedruckkammer 46 eines Einlasses positioniert gezeigt. Eine erste Vakuumverbrauchsvorrichtung 542 und eine zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung 544 sind über Leitungen 598A bzw. 598B der Leitung 598 mit einer Hohlwelle (nicht gezeigt) fluidisch gekoppelt gezeigt, wobei diese wiederum mit einer Öffnung 568 der Drosselklappe 564 gekoppelt sind. Die Hohlwelle kann an Lagern montiert sein, die mit einer Innen- oder Außenfläche der Ansaugleitung 502 gekoppelt sind. Die Drosselklappe 564 kann teilweise hohl sein und beinhaltet an ihrer Peripherie eine erste und eine zweite Öffnung 530 und 540, die sich gegenüberliegen und ungefähr 90° von der Öffnung 568 weg sind. Das heißt, die erste und die zweite Öffnung 530 und 540 können entlang eines Umfangs der Drosselklappe 564 angeordnet sein. In einem Beispiel können die erste und zweite Öffnung 530 und 540 eine Breite aufweisen, die geringer ist als die Breite der Drosselklappe 564 entlang der z-Achse. In einem alternativen Beispiel, in dem die Drossel derart geformt ist, dass sie sich im Verlauf von der Mitte der Drossel in Richtung der Kante verengt (das heißt, eine Breite der Drosselklappe in der Mitte ist breiter als eine Breite der Drosselklappe an der Kante), können die erste und die zweite Öffnung 530 und 540 eine Breite aufweisen, die auf der Breite der Drossel an der Kante beruht. Ferner können die erste und die zweite Öffnung 530 und 540 im Wesentlichen identischer Form und Größe sein. Alternativ können die erste und die zweite Öffnung 530 und 540 unterschiedlicher Form und/oder Größe sein. In einem Beispiel sind sowohl die erste als auch die zweite Öffnung 530 und 540 länglich. Es versteht sich jedoch, dass eine der Öffnungen länglich und die andere rechteckig sein kann, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
In dem gegebenen Beispiel befinden sich die erste und die zweite Öffnung 530 und 540 an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen entlang der Kante der Drosselklappe 564. Insbesondere befindet sich die zweite Öffnung 540 in dem gezeigten Beispiel an einer ersten Stelle an einer oberen Kante 542 und die erste Öffnung 530 befindet sich an einer zweiten Stelle diametral gegenüber der ersten Stelle an einer unteren Kante 532 der Drosselklappe 564. In dem abgebildeten Beispiel ist jede von der ersten und der zweiten Öffnung 530 und 540 eine einzelne Öffnung. Alternativ können die erste und die zweite Öffnung 530 und 540 eine Vielzahl kleinerer Öffnungen sein (z. B. eine Ansammlung von Perforationen). Zusätzlich kann die Kantenfläche der Drosselklappe 564 dafür konzipiert sein, einen geringen statischen Druck zu erzeugen, wenn die Drosselklappe 564 in einer teilweise geschlossenen, weitestgehend geschlossenen oder vollständig geschlossenen Position ist, indem verengte Kanäle zwischen der Kante und der Ansaugleitung 502 gebildet werden.
Der Venturikanal 550 befindet sich innerhalb eines Hohlbereichs 565 der Drosselklappe 564 zwischen der ersten und der zweiten Öffnung 530 und 540. Insbesondere ist ein erstes Venturiende 552 direkt mit der ersten Öffnung 530 gekoppelt und ein zweites Venturiende 554 ist direkt mit der zweiten Öffnung 540 gekoppelt. Eine Venturikehle 556 befindet sich zwischen dem ersten Venturiende 552 und dem zweiten Venturiende 554. Das erste Venturiende 552 und das zweite Venturiende 554 sind derart geformt, dass sie sich beide in Richtung der Venturikehle 556 verjüngen (verengen). Somit befindet sich die Venturikehle 556 in einem engsten Abschnitt des Venturikanals 550. Die Verbindungskanäle 558A und 558B koppeln die Leitungen 598A bzw. 598B fluidisch mit der Venturikehle 556.
In einem Beispiel sind die Leitungen 598A und 598B fluidisch voneinander getrennt. Somit vermischen sich Gase in den Leitungen 598A und 598B nicht. Ebenso können die Verbindungskanäle 558A und 558B fluidisch getrennt sein, wobei sich die Trennung bis in den Venturikanal 550 hinein erstrecken kann. Somit kann das erste Venturiende 552 fluidisch mit der Leitung 598B gekoppelt sein und das zweite Venturiende 554 kann fluidisch mit der Leitung 598A gekoppelt sein. Somit können sich Gase aus den Leitungen 598A und 598B nicht vermischen, bis sie in die Ansaugleitung 502 strömen.
Wenn die Motorlast abnimmt und/oder wenn sich ein Fahrpedal zu einer stärker geneigten Position bewegt, kann die Drosselklappe 564 von der Steuerung auf eine geschlossenere Position innerhalb der Ladedruckkammer 46 eingestellt werden. Wenn sich die Drosselklappe 564 in einer geschlosseneren Position befindet, können verengte Kanäle zwischen einer Innenfläche der Ansaugleitung 502 und der Peripherie (Kante) der Drosselklappe 564 geschaffen werden. In dem Beispiel aus 5 können verengte Kanäle zwischen der oberen Kante 542 und der Oberseite innerhalb der Ansaugleitung 502 und der unteren Kante 532 der Drosselklappe und der unteren Innenkante der Ansaugleitung 502 geschaffen werden. Wenn Ansaugluft 582 durch diese verengten Kanäle strömt, wird ein Venturieffekt erzeugt, und ein Vakuum 584 kann innerhalb dieser verengten Kanäle erzeugt werden. Insbesondere kann die Ansaugluftstromgeschwindigkeit in diesen verengten Kanälen einen höheren Wert erreichen, während der lokale statische Druck einen geringeren Wert erreichen kann, wodurch ein Vakuum 584 an oder nahe der Stelle der ersten und der zweiten Öffnung 530 und 540 erzeugt wird. Wenn das Vakuum 584 auf die Vakuumverbrauchsvorrichtungen 542 und 544 angewendet wird, wird Saugstrom 586 über die Leitungen 598A bzw. 598B und die Verbindungskanäle 558A bzw. 558B von den Vakuumverbrauchsvorrichtungen 542 bzw. 544 und dann durch den Venturikanal 550 und aus der ersten bzw. der zweiten Öffnung 540 und 530 heraus in die Ansaugluft 582, die vorbei an der Drosselklappe 564 strömt, gesaugt.
Nunmehr Bezug nehmend auf 6 zeigt diese eine Ausführungsform 600, die im Wesentlichen identisch mit der Ausführungsform 500 aus 5 ist. Jedoch beinhaltet ein Unterschied zwischen den zwei Ausführungsformen eine Anordnung der Leitungen 598A und 598B. Wie in der Ausführungsform 600 gezeigt, sind die Leitungen 598A und 598B entlang diametral gegenüberliegender Flächen der Drosselklappe 564 angeordnet. Zusätzlich können sich Gase aus den Leitungen 598A und 598B wie gezeigt innerhalb des Venturikanals 550 vermischen.
Somit offenbaren die Ausführungsformen der 5 und 7 ein System, das ein Drosselventil umfasst, das einen Venturikanal aufweist, der sich innerhalb dessen Drosselgehäuse befindet, wobei der Venturikanal dazu ausgelegt ist, Ansaugluft direkt von einem Ansaugkanal zu empfangen, wenn der Venturikanal parallel zu einer Richtung des eingehenden Ansaugluftstroms ist. Das Drosselventil kann an der oberen und der unteren Kante abgeschrägt sein, wobei die Kanten Venturikanäle außerhalb des Drosselgehäuses zwischen dem Drosselgehäuse und einer Ansaugleitung bilden. Die obere und die untere Kante umfassen Öffnungen, die sich an äußersten Enden des Venturikanals innerhalb des Drosselgehäuses befinden. Die Venturikanäle zwischen dem Drosselgehäuse und der Ansaugleitung werden gebildet, wenn sich das Drosselgehäuse in einer geschlosseneren Position befindet, und wobei der Venturikanal innerhalb des Drosselgehäuses parallel zur Richtung des eingehenden Ansaugluftstroms ist, wenn das Drosselgehäuse in einer offeneren Position ist, und wobei die geschlossenere Position es weniger Ansaugluft ermöglicht, zu einem Motor zu strömen, als die offenere Position.
Der Venturikanal ist ein erster ringförmiger Venturikanal, der sich im Inneren eines zweiten ringförmigen Venturikanals befindet, wobei der erste ringförmige Venturikanal sich in einer geometrischen Mitte des Drosselgehäuses befindet und sich der zweite ringförmige Venturikanal zwischen einer Kante des Drosselgehäuses und dem ersten ringförmigen Venturikanal befindet. Der erste ringförmige Venturikanal ist über einen Verbindungskanal, der sich entlang einer vertikalen Achse befindet, fluidisch mit dem zweiten ringförmigen Venturikanal gekoppelt. Zusätzlich oder alternativ dazu ist der erste ringförmige Venturikanal fluidisch mit separaten Leitungen gekoppelt, die zu separaten Vakuumverbrauchsvorrichtungen führen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der erste ringförmige Venturikanal einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfassen, wobei beide Abschnitte zu einer Kehle des ersten ringförmigen Venturikanals führen und wobei der erste Abschnitt mit einer Leitung gekoppelt ist, die zu einer ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung führt, und wobei der zweite Abschnitt mit einer Leitung gekoppelt ist, die zu einer zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung führt, wobei die Leitungen fluidisch voneinander getrennt sind.
Der erste und der zweite ringförmige Venturikanal sind parallel zur Richtung des eingehenden Ansaugluftstroms, wenn das Drosselgehäuse in einer geschlossenen Position ist. Die geschlossene Position beinhaltet, dass Kanten des Drosselgehäuses gegen Innenflächen einer Ansaugleitung gedrückt werden, wodurch verhindert wird, dass Ansaugluft dadurch strömt.
Die Ausführungsformen der 5 und 6 stellen ferner ein System dar, das einen Motor umfasst, der einen Einlass beinhaltet, eine Drosselklappe, die an einer im Einlass positionierten Hohlwelle montiert ist, wobei die Drosselklappe eine erste Öffnung, die sich an deren Umfang befindet, und eine zweite Öffnung aufweist, die sich an deren Umfang diametral gegenüber der ersten Öffnung befindet, und einen Venturikanal, der sich innerhalb der Drosselklappe zwischen der ersten und der zweiten Öffnung befindet, und eine Steuerung mit computerlesbaren Anwendungen, die in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert sind, um, als Reaktion auf Motorvorgänge, eine Position der Drosselklappe einzustellen, um den Ansaugluftstrom einzustellen, während durch das Einstellen der Drosselklappe Vakuum erzeugt wird, wenn Ansaugluft durch den Venturikanal oder durch verengte Kanäle, die zwischen dem Einlass und der ersten und der zweiten Öffnung gebildet sind, strömt. Es ist eine Vakuumverbrauchsvorrichtung bereitgestellt, wobei die Hohlwelle der Drosselklappe fluidisch mit der Vakuumverbrauchsvorrichtung und einer Kehle des Venturikanals in der Drosselklappe gekoppelt ist. Die Vakuumverbrauchsvorrichtung ist eine erste Vakuumverbrauchsvorrichtung, und zwar eines von einem Bremskraftverstärker, einem Kraftstoffdampfkanister und einem vakuumbetätigten Ventil, ferner umfassend eine zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung, die fluidisch mit dem Venturikanal gekoppelt ist.
In einem Beispiel umfassen die erste und die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung Leitungen, die nebeneinander und fluidisch voneinander getrennt sind, wobei die Leitungen fluidisch mit unterschiedlichen Hälften des Venturikanals gekoppelt sind. Als ein weiteres Beispiel umfassen die erste und die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung Leitungen, die sich durch diametral gegenüberliegende Positionen der Drosselklappe in den Venturikanal erstrecken.
Die erste Öffnung weist in eine stromaufwärtige Richtung und die zweite Öffnung weist in eine stromabwärtige Richtung relativ zu einer Richtung von eingehendem Ansaugluftstrom, wenn die Drosselklappe in einer offeneren Position ist, wobei Ansaugluft über die erste Öffnung in den Venturikanal eintritt und über die zweite Öffnung aus dem Venturikanal austritt. Die erste Öffnung und die zweite Öffnung weisen zu einer Innenfläche einer Ansaugleitung des Einlasses, wenn die Drosselklappe in einer geschlosseneren Position ist, wobei Ansaugluft durch verengte Kanäle, die sich zwischen der Ansaugleitung und der ersten und der zweiten Öffnung befinden, strömt. Der Venturikanal verengt sich zwischen der ersten und der zweiten Öffnung in Richtung einer Venturikehle, sodass die Venturikehle ein schmalster Abschnitt des Venturikanals ist.
Die Ausführungsformen der 5 und 6 umfassen ferner ein System, das ein Drosselgehäuse umfasst, das sich entlang einer Ansaugleitung befindet, die dazu ausgelegt ist, Ansaugluft über einen ersten Venturikanal oder einen zweiten Venturikanal, die sich innerhalb des Drosselgehäuses befinden, zu empfangen, wobei in einer geschlossenen Position Kanten des Drosselgehäuses an Innenflächen der Ansaugleitung abgedichtet sind. Der erste Venturikanal und der zweite Venturikanal sind ringförmig, wobei sich der erste Venturikanal entlang einer geometrischen Mitte des Drosselgehäuses befindet und sich im Inneren des zweiten Venturikanals befindet. Ansaugluft strömt nur durch das Drosselgehäuse, indem sie durch den ersten und den zweiten Venturikanal strömt, wenn das Drosselgehäuse in der geschlossenen Position ist, wobei Ansaugluft durch eine Öffnung strömt, die zwischen der Ansaugleitung und dem Drosselgehäuse gebildet ist, wenn das Drosselgehäuse in einer offenen Position ist. Der erste Venturikanal und der zweite Venturikanal sind über einen Verbindungskanal fluidisch gekoppelt, wobei der Verbindungskanal ferner mit einer Vakuumverbrauchsvorrichtung gekoppelt ist.
Nunmehr Bezug nehmend auf 7 zeigt diese eine beispielhafte Routine 700, die eine Steuerung durchführen kann, um eine Position der Drosselklappe (hierin auch als Drossel bezeichnet) als Reaktion auf einen Vakuumbedarf von einer Vakuumverbrauchsvorrichtung, die mit der Drosselklappe gekoppelt ist, einzustellen. Die Routine 700 kann in Kombination mit der Drossel 210 aus 2 verwendet werden. Anweisungen zum Durchführen der Routine 700 und anderer hierin enthaltener Verfahren können durch die Steuerung auf Grundlage von Anweisungen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, und in Verbindung mit Signalen, die von Sensoren des Motorsystems empfangen werden, wie etwa den vorstehend mit Bezug auf 1 beschriebenen Sensoren, ausgeführt werden. Die Steuerung kann Motoraktuatoren des Motorsystems einsetzen, um den Motorbetrieb gemäß den nachstehend beschriebenen Verfahren einzustellen. Zusätzlich kann die Steuerung einen oder mehrere Motorbetriebsparameter als Reaktion auf das Einstellen der Drosselklappe modifizieren, um das Motordrehmoment beizubehalten.
Bei 702 können Motorbetriebsbedingungen ermittelt werden. Motorbetriebsbedingungen können Motordrehzahl, Drehmomentbedarf, Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der Verbrennung, Ladedruck, Krümmer-Absolutdruck, Luftmassenstrom, Motortemperatur usw. beinhalten. Sobald die Motorbetriebsbedingungen geschätzt sind, kann bei 704 eine anfängliche Drosselposition bestimmt und auf Grundlage dieser Motorbetriebsbedingungen festgelegt werden. Wenn beispielsweise der Bediener den Drehmomentbedarf erhöht, kann die Drossel in eine offenere Position bewegt werden, um den Ansaugluftstrom zu erhöhen. Als ein weiteres Beispiel kann die Drossel in eine geschlossenere Position eingestellt werden, um den Ansaugluftstrom zu verringern, wenn ermittelt wird, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der Verbrennung magerer ist als ein gewünschter stöchiometrischer Wert. In noch einem weiteren Beispiel kann die Drossel in eine vollständig geschlossene Position bewegt werden, wenn die Motorleerlaufbedingungen erfüllt werden. Alternativ kann die Drossel in eine vollständig offene Position bewegt werden, wenn hohe Motorlastbedingungen erfüllt werden. Die geschlossenere Position kann der teilweise offenen Position, die vorstehend im Hinblick auf 4E beschrieben ist, entsprechen. Ebenso kann die geschlossenere Position der teilweise geschlossenen Position, die vorstehend im Hinblick auf 4B beschrieben ist, entsprechen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann im Hinblick auf die Drossel aus 2 eine offenere Position einer teilweise offenen Position näher an der vollständig offenen Position entsprechen, wohingegen eine geschlossenere Position einer teilweise geschlossenen Position näher an einer der vollständig geschlossenen Positionen entsprechen kann.
Bei 706 kann die Routine 700 ermitteln, ob Vakuum von einer oder mehreren Vakuumverbrauchsvorrichtungen, die mit der Drossel gekoppelt sind, gewünscht ist. In einem Beispiel kann Vakuum angefordert werden, wenn die Vakuumverbrauchsvorrichtung betätigt wird. In einem anderen Beispiel kann ermittelt werden, ob die Vakuumanforderung der Vorrichtung das im Behälter verfügbare Vakuum überschreitet, wenn die Vakuumverbrauchsvorrichtung einen Vakuumbehälter beinhaltet. Wenn bei 712 bestimmt wird, dass kein Vakuum gewünscht ist, kann die erste Drosselposition beibehalten werden und die Routine endet. Die Drosselposition kann dann weiterhin lediglich auf Grundlage der Motorbetriebsbedingungen und nicht auf Grundlage der Vakuumanforderung der Vakuumverbrauchsvorrichtung eingestellt werden.
Wenn hingegen ermittelt wird, dass die Vakuumverbrauchsvorrichtung eine Vakuumunterstützung wünscht, kann die Routine 700 bei 708 beurteilen, ob Motorbedingungen eine Veränderung der Drosselposition erlauben. Insbesondere kann ermittelt werden, ob die Motorbedingungen eine Veränderung der Drosselposition in Richtung einer geschlosseneren Position erlauben, in der der Ansaugluftstrom zum Motor verringert wird. Somit können Motorbedingungen auftreten, unter denen Veränderungen der Drosselposition toleriert werden können, ohne die Motorleistung zu beeinträchtigen. Zusätzlich können Bedingungen auftreten, unter denen die Drosselposition begrenzt oder eingeschränkt ist. Wenn beispielsweise das Fahrzeug auf einer Autobahn beschleunigt und die Motordrehzahl höher ist als ein Schwellenwert, kann die Drossel in einer weitestgehend offenen oder vollständig offenen Position positioniert werden, um einen stärkeren Luftstrom zu ermöglichen. In dieser Situation kann die Drosselposition nicht in eine geschlossenere oder vollständig geschlossene Position bewegt werden, um Vakuum zu erzeugen, da dies einen negativen Einfluss auf Motordrehmomentausgabe und -leistung hätte. Wenn also ermittelt wird, dass die Position der Drossel nicht eingestellt werden kann, hält die Steuerung bei 710 die Drossel in ihrer anfänglichen Position und die Routine endet. Die Drosselposition kann dann weiterhin lediglich auf Grundlage der Motorbetriebsbedingungen und nicht auf Grundlage der Vakuumanforderung der Vakuumverbrauchsvorrichtung eingestellt werden.
Wenn allerdings beurteilt wird, dass die Motorbedingungen eine Veränderung der Drosselposition erlauben, und insbesondere die Bedingungen eine Verminderung der Drosselposition erlauben, kann die Drossel bei 714 in Richtung einer geschlosseneren Position als die anfängliche Position bewegt werden. Die Einstellung der Position der Drossel kann von dem von der Vakuumverbrauchsrichtung gewünschten Vakuumniveau abhängen. Wenn beispielsweise ein höheres Vakuumniveau gewünscht ist, kann die Drossel weiter in Richtung einer der vollständig geschlossenen Positionen bewegt werden (z B. kann die Drossel vollständig geschlossen werden). Die Auswahl, in welche der vollständig geschlossenen Positionen die Drossel zu betätigen ist, ist im Hinblick auf 8 detaillierter beschrieben. Wenn hingegen ein geringeres Vakuumniveau gewünscht ist, kann die Steuerung die Drossel in eine etwas geschlossene oder teilweise geschlossene Position einstellen. Somit kann die Drossel in Richtung einer geschlosseneren Position bewegt werden, wenn das Niveau des von der Vakuumverbrauchsvorrichtung gewünschten Vakuums zunimmt. Wenn bei 708 ermittelt wird, dass die Drossel während des Motorleerlaufs bereits in einer geschlossenen Position ist, kann die Drosselposition in einem Beispiel bei 714 ohne weitere Einstellungen beibehalten werden.
In einigen Beispielen kann die Drosselklappe als Reaktion auf den Vakuumbedarf in eine geschlossenere oder eine offenere Position bewegt werden. Wenn sie in der teilweise geschlossenen Position ist, wie etwa der in 4B gezeigten Position, kann Ansaugluft zwischen Spalten strömen, die zwischen der Drosselperipherie und den Vorsprüngen des Ansaugkanals gebildet sind.
Als nächstes kann bei 716 Vakuum an der Drosselklappe erzeugt werden, wenn Ansaugluft durch Venturikanäle strömt, die zwischen einem äußeren Rand der Drossel und Vorsprüngen des Ansaugkanals gebildet sind. Bei 718 kann das erzeugte Vakuum auf die Vakuumverbrauchsvorrichtungen angewendet werden, um es den Vorrichtungen zu ermöglichen, betätigt oder betrieben zu werden. Wenn eine der Vakuumverbrauchsvorrichtungen ein Bremskraftverstärker ist, kann das erzeugte Vakuum beispielsweise angewendet werden, um ein Radbremsen zu ermöglichen. Als ein weiteres Beispiel kann, wenn eine der Vakuumverbrauchsvorrichtungen ein vakuumbetätigtes Ventil (z. B. ein PCV-Ventil) ist, das erzeugte Vakuum angewendet werden, um eine Ventilbetätigung zu ermöglichen. Wenn Vakuum auf die Vakuumverbrauchsvorrichtung angewendet wird, wird Luft aus der Vakuumverbrauchsvorrichtung an den Vorsprüngen empfangen und in den Ansaugkanal eingeleitet.
Bei 720 kann eines oder beides von einer Kraftstoffeinspritzmenge und einem Einspritzzeitpunkt auf Grundlage der Drosselposition und des vorhandenen Luftstroms eingestellt werden, um Motordrehmoment beizubehalten. Der vorhandene Luftstrom kann eine Kombination aus Ansaugfrischluft, die an der perforierten Kante der Drossel vorbeiströmt, und Luft, die von den Vakuumverbrauchsvorrichtungen durch die Vorsprünge und in den Einlass strömt, sein. In einem Beispiel können die Kraftstoffeinspritzmenge und/oder der Einspritzzeitpunkt eingestellt werden, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Zylinders bei oder nahe einem gewünschten Verhältnis, wie etwa Stöchiometrie, beizubehalten. In einem weiteren Beispiel können die Kraftstoffeinspritzmenge und/oder der Einspritzzeitpunkt modifiziert werden, um die Motorverbrennung für das Drehmoment beizubehalten. In noch einem weiteren Beispiel kann/können eines oder beides von Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und Kraftstoffeinspritzmenge variiert werden, um sowohl das Motordrehmoment als auch ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis beizubehalten.
In einem Beispiel wird während Motorleerlaufbedingungen, wenn die Drossel auf eine vollständig geschlossene Position eingestellt ist, der Luftstrom über die Drossel verringert, wohingegen der Luftstrom von der Vakuumverbrauchsvorrichtung in den Ansaugkrümmer erhöht wird. Aufgrund dessen, dass der Gesamtluftstrom kleiner ist, kann eine Kraftstoffeinspritzmenge vermindert werden, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis beizubehalten. Die Kraftstoffeinspritzmenge kann verringert werden, indem eine Impulsbreite der Kraftstoffeinspritzung verringert wird. Ferner kann der Kraftstoffeinspritzzeitpunkt auf Grundlage der Motordrehmomentanforderung vorgeschoben oder verzögert werden.
Bei 722 können ein oder mehrere Motorbetriebsparameter als Reaktion auf die Einstellung der Drosselposition und das Strömen von Luft von einer oder mehreren der Vakuumverbrauchsvorrichtungen variiert werden. Motorbetriebsparameter können modifiziert werden, um die Motordrehmomentausgabe beizubehalten. Beispielsweise kann der Ladedruck bei 724 erhöht werden, während die Drosselklappe bei 714 in eine geschlossenere Position bewegt wird. Um den Ladedruck zu erhöhen, kann ein Ladedruckregelventil, das an eine Abgasturbine gekoppelt ist, in eine weniger offene Position eingestellt werden, um es einer größeren Menge an Abgasen zu ermöglichen, an der Abgasturbine vorbeizuströmen. Durch Erhöhen des Ladedrucks in der Ladedruckkammer innerhalb des Einlasses kann ein Abfall des Motordrehmoments infolge des Schließens der Drossel ausgeglichen werden.
Die Motordrehmomentausgabe kann außerdem durch Vermindern einer Rate der Abgasrückführung (AGR) bei 726 beibehalten werden. Wenn die Drossel in eine geschlossenere Position bewegt wird, kann ein AGR-Ventil in einem AGR-Kanal, der den Motorauslass an den Motoreinlass koppelt, in eine geschlossenere Position eingestellt werden, um es einem kleineren Anteil von Abgasen zu ermöglichen, in den Einlass zurückgeführt zu werden. Durch Verringern des Stroms von Abgasrückständen in den Einlass wird somit die Motorverdünnung verringert und die Luftladung innerhalb der Motorzylinder kann einen größeren Anteil von Ansaugfrischluft umfassen, wodurch ermöglicht wird, dass der Motor seine Drehmomentausgabe beibehält.
Bei 728 kann die Ventilsteuerzeit eingestellt werden, um Motordrehmomentniveaus beizubehalten. In einem Beispiel kann das Einlassventil für eine längere Zeit offen gehalten werden, um mehr Frischluft in den Zylinder zu lassen. In einem weiteren Beispiel kann die Auslassventil steuerzeit modifiziert werden, um den Anteil der inneren AGR innerhalb des Zylinders zu verringern. Ferner kann jede von Einlass- und Auslassventilsteuerzeit eingestellt werden, um ein Ausmaß der Ventilüberschneidung zu variieren. Beispielsweise kann die Ventilüberschneidung verringert werden, um die Motordrehmomentausgabe zu verbessern.
Es ist ersichtlich, dass die Steuerung einen oder mehrere der vorstehend beschriebenen verschiedenen Motorbetriebsparameter auswählen kann, um das Drehmoment auf Grundlage der vorhandenen Betriebsbedingungen beizubehalten. Beispielsweise kann die Steuerung während einer ersten Bedingung, unter der das Fahrzeug unter stationären Fahrbedingungen betrieben wird, wenn die Drosselposition modifiziert wird, um Vakuum zu erzeugen, nur den Ladedruck erhöhen, aber nicht die AGR verringern, um die Motordrehmomentausgabe beizubehalten. Während einer zweiten Bedingung, wenn die Drossel geschlossen ist, kann der Ladedruck beibehalten werden, während die AGR-Verdünnung verringert wird. In einem weiteren Beispiel kann, während einer dritten Bedingung, jede von der inneren und der äußeren AGR-Verringerung verwendet werden. Beispielsweise kann ein Auslassventil relativ zeitig geschlossen werden, um die innere AGR innerhalb des Zylinders zu verringern, und eine Öffnung des AGR-Ventils für die äußere AGR kann gleichzeitig vermindert werden, um die äußere AGR in den Einlass zu verringern. Während einer vierten Bedingung, wenn die Drosselposition geschlossen ist, kann die Steuerung die AGR verringern, während außerdem der Ladedruck erhöht wird. Noch weitere Kombinationen können möglich sein.
Als nächstes kann die Routine 700 bei 730 bestätigen, dass ausreichend Vakuum erzeugt wurde, um den Bedarf der Vakuumverbrauchsvorrichtung zu decken. Wenn ermittelt wird, dass der Bedarf nicht gedeckt wurde, kann die bei 714 festgelegte Drosselposition bei 734 beibehalten werden und das Vakuum kann für eine längere Zeit weiter erzeugt werden. In einem weiteren Beispiel, kann, wenn die Drossel bei 714 nicht vollständig geschlossen wird, die Drossel in eine vollständig geschlossene Position bewegt werden, um mehr Vakuum zu erzeugen, falls die Motorbetriebsbedingungen diese Einstellung erlauben. Die Routine 700 kann dann zu 730 zurückkehren, um zu ermitteln, ob der Vakuumbedarf erfüllt wurde.
Wenn ermittelt wird, dass ausreichend Vakuum für die Vakuumverbrauchsvorrichtung erzeugt wurde, kann die Drossel bei 732 zurück in ihre anfängliche Position eingestellt werden. Alternativ kann die Drossel nur auf Grundlage der vorhandenen Motorbetriebsbedingungen in eine Position bewegt werden.
Nunmehr Bezug nehmend auf 8 zeigt diese ein Verfahren 800 zum Ermitteln, ob beide Vakuumverbrauchsvorrichtungen Vakuum anfordern oder nur eine der beiden. Das Verfahren 800 kann in Kombination mit den Ausführungsformen der 2 bis 4E und vor der Ausführung der Routine 700 aus 7 verwendet werden.
Das Verfahren 800 kann bei 802 beginnen, wobei das Verfahren das Schätzen eines Vakuums in der ersten und der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung (z. B. der ersten 232 und der zweiten 234 Vakuumverbrauchsvorrichtung aus 2) beinhalten kann. Ein erster Drucksensor, der mit der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung gekoppelt ist, kann eine Rückmeldung bezüglich eines Vakuumvorrats der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung geben. Ebenso kann ein zweiter Drucksensor, der mit der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung gekoppelt ist, eine Rückmeldung bezüglich eines Vakuumvorrats der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung geben. Zusätzlich oder alternativ dazu können die Vakuumvorräte der ersten und der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung auf Grundlage des Kilometerstands des Fahrzeugs oder dergleichen verfolgt werden.
Das Verfahren 800 kann zu 804 weitergehen, um zu ermitteln, ob das Vakuum sowohl in der ersten als auch der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als ein Schwellenvakuum ist. Das Schwellenvakuum kann gleich einem Vakuumvorrat der Vorrichtung von 20 % sein. Daher kann, falls weniger als 20 % Vakuum in der ersten und der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung vorhanden ist, das Verfahren 800 dann zu 708 von 7 weitergehen. Falls jedoch das Vakuum in mindestens einer der Vakuumverbrauchsvorrichtungen größer als das oder gleich dem Schwellenvakuum ist, dann kann das Verfahren 800 zu 806 weitergehen, um zu ermitteln, ob der Vakuumvorrat in der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als das Schwellenvakuum ist. Falls das Vakuum in der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als das Schwellenvakuum ist, dann kann das Verfahren 800 zu 808 weitergehen, um die Drossel in die erste vollständig geschlossene Position einzustellen, ähnlich der in 4C gezeigten Position. Die erste Schwellenmenge Leistung kann dem Elektromotor der Drossel zugeführt werden, um die Drossel in die erste vollständig geschlossene Position zu betätigen.
Das Verfahren 800 kann zu 810 weitergehen, wobei das Verfahren beinhalten kann, Vakuum nur zur ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung strömen zu lassen. Zusätzlich kann kein Vakuum zur zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung strömen. Ferner kann keine Ansaugluft von einer Umgebungsatmosphäre zu einem Motor strömen. In einem Beispiel empfängt der Motor nur Saugstrom von der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung, wenn die Drossel in der ersten vollständig geschlossenen Position ist.
Zu 806 zurückkehrend kann, falls das Vakuum in der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung größer als das oder gleich dem Schwellenvakuum ist, das Verfahren dann zu 812 weitergehen, um zu ermitteln, ob das Vakuum in der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als das Schwellenvakuum ist. Falls das Vakuum in der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung größer als das oder gleich dem Schwellenvakuum ist, dann kann das Verfahren zu 814 weitergehen, wobei das Verfahren möglicherweise nicht das Einstellen der Drossel auf Grundlage eines Vakuums in der ersten und der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung beinhaltet. Dabei kann die Drossel auf Grundlage einer oder mehrerer Motorbedingungen, einer Fahreranforderung und dergleichen betätigt werden. Auf diese Weise kann infolgedessen, dass die Drossel infolge der Motorbedingungen betätigt wird, versehentlich Vakuum im Ansaugkanal erzeugt werden. Dadurch kann der ersten und der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung bei Nichtvorliegen eines Vakuumbedarfs (z. B. bei Nichtvorliegen dessen, dass ein gespeichertes Vakuum geringer als das Schwellenvakuum ist) Vakuum zugeführt werden, falls das erzeugte Vakuum größer als ein Vakuum ist, das in einer oder mehreren von der ersten und der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung gespeichert ist.
Falls das Vakuum in der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als das Schwellenvakuum ist, dann kann das Verfahren 800 zu 816 weitergehen, um die Drossel wie in 4D gezeigt in die zweite vollständig geschlossene Position einzustellen.
Das Verfahren 800 kann zu 818 weitergehen, wobei das Verfahren beinhalten kann, Vakuum nur zur zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung strömen zu lassen. Zusätzlich kann kein Vakuum zur ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung strömen. Ferner kann keine Ansaugluft von einer Umgebungsatmosphäre zu einem Motor strömen. In einem Beispiel empfängt der Motor nur Saugstrom von der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung, wenn die Drossel in der zweiten vollständig geschlossenen Position ist.
In einigen Beispielen kann das Verfahren 800 ferner das Betätigen der Drossel in jede der vollständig geschlossenen Positionen der Drossel beinhalten. Falls beispielsweise ermittelt wird, dass eine Motorlast länger als für eine Schwellendauer niedrig oder im Leerlauf oder in einem anderen Zustand, in dem geringe Mengen Ansaugluft gewünscht sind (z. B. weniger als 10 % Ansaugluftstrom verglichen mit einer vollständig offenen Position der Drossel), sein wird, dann kann ausreichend Zeit sein, um jeder der Vakuumverbrauchsvorrichtungen ein tiefes Vakuum bereitzustellen. In einem Beispiel kann das Ermitteln, welche der Vakuumverbrauchsvorrichtungen zuerst Vakuum empfängt, auf Grundlage dessen ermittelt werden, welche Vakuumverbrauchsvorrichtung die kleinste Menge Vakuum umfasst. Als ein Beispiel für die Ausführungsform von 2 kann, falls die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung weniger Vakuum als die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung umfasst, die Drossel dann für mindestens die Hälfte der Schwellendauer in die zweite vollständig geschlossene Position betätigt werden. Die Drossel kann dann in die erste vollständig geschlossene Position betätigt werden, um der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung Vakuum bereitzustellen, nachdem mindestens die Hälfte der Schwellendauer vergangen ist.
Auf diese Weise kann eine zwischen Vorsprüngen eines Ansaugkanals angeordnete Drossel flexible Abschnitte umfassen, um selektiv mit den Vorsprüngen in Eingriff zu treten, um ein im Ansaugkanal erzeugtes Vakuum einzustellen. Die Drossel kann auf Grundlage eines Signals von einer Steuerung, die eine Drehkraft der Drossel vorgibt, selektiv in Eingriff treten. Falls die Drehkraft einer ersten Schwellenmenge Leistung zugeordnet ist, die dem Elektromotor zugeführt wird, dann kann die Drossel die Vorsprünge berühren und sich nicht an ihnen krümmen. Falls die Drehkraft einer zweiten Schwellenmenge Leistung zugeordnet ist, die größer als die erste sein kann, dann kann die Drossel die Vorsprünge berühren und sich an ihnen krümmen. Die technische Auswirkung dessen, eine zumindest teilweise flexible Drossel in einem Motoreinlass bereitzustellen, ist es, es der Drossel zu ermöglichen, zwei separate vollständig geschlossene Positionen zu erreichen, wobei jede Position einer unterschiedlichen Vakuumverbrauchsvorrichtung ein tiefes Vakuum bereitstellt. Dadurch können Platznutzungsbeschränkungen verringert werden und die Herstellungskosten können sinken.
Verfahren umfasst das Einstellen eines Drosselventils in eine erste vollständig geschlossene Position als Reaktion darauf, dass ein Vakuum einer ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als ein Schwellenvakuum ist, und das Einstellen des Drosselventils in eine zweite vollständig geschlossene Position als Reaktion darauf, dass ein Vakuum einer zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als das Schwellenvakuum ist. Ein erstes Beispiel des Verfahrens umfasst ferner das Einstellen des Drosselventils in eine teilweise geschlossene Position als Reaktion darauf, dass das Vakuum in der ersten und der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als das Schwellenvakuum ist, wobei die teilweise geschlossene Position zwischen der ersten und der zweiten vollständig geschlossenen Position ist. Ein zweites Beispiel des Verfahrens, welches optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung ein Bremskraftverstärker ist und die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung eine positive Kurbelgehäuseentlüftung ist. Ein drittes Beispiel des Verfahrens, welches optional das erste und/oder das zweite Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass das Drosselventil eine kreisförmige Drosselklappe umfasst, die umlaufend von einem äußeren Rand umgeben ist, wobei der äußere Rand flexibel ist. Ein viertes Beispiel des Verfahrens, welches optional ein oder mehrere vom ersten bis dritten Beispiel beinhaltet, umfasst ferner, dass das Drosselventil drehbar in einem Motoransaugkanal angeordnet ist, wobei der Motoransaugkanal einen oder mehrere Vorsprünge umfasst, die in einem Pfad des Drosselventils angeordnet und dazu ausgelegt sind, eine Peripherie des Drosselventils zu berühren.
Ein Verfahren umfasst das Drehen einer flexiblen Drossel mit einer ersten Schwellenmenge Leistung, um zu verhindern, dass sich die flexible Drossel krümmt, wenn sie in Berührung mit einem oder mehreren von einer Vielzahl von Vorsprüngen eines Ansaugkanals ist, und das Drehen der flexiblen Drossel mit einer zweiten Schwellenmenge Leistung, um es der flexiblen Drossel zu ermöglichen, sich zu krümmen, wenn sie die Vorsprünge berührt. Ein erstes Beispiel des Verfahrens umfasst ferner, dass die erste Schwellenmenge Leistung geringer als die zweite Schwellenmenge Leistung ist. Ein zweites Beispiel des Verfahrens, welches optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die flexible Drossel um ihr gesamtes Gehäuse flexibel ist. Ein drittes Beispiel des Verfahrens, welches optional das erste und/oder das zweite Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die flexible Drossel einen äußeren Rand umfasst, der eine Drosselklappe umlaufend umgibt, wobei der äußere Rand flexibel ist und die Drosselklappe unflexibel ist. Ein viertes Beispiel des Verfahrens, welches optional ein oder mehrere vom ersten bis dritten Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass das Drehen der flexiblen Drossel als Reaktion auf eines oder mehrere davon erfolgt, dass ein Vakuum der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als ein Schwellenvakuum ist und ein Vakuum der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als das Schwellenvakuum ist.
Ein System umfasst eine flexible Drossel, die in einem Ansaugkanal angeordnet ist, der eine Vielzahl von Vorsprüngen umfasst, die entlang einer vertikalen Achse angeordnet ist, wobei die flexible Drossel in einer vollständig offenen Position senkrecht zur vertikalen Achse ist, die flexible Drossel in einer teilweise offenen Position in einem ersten Winkel zur vertikalen Achse ist, wobei der erste Winkel innerhalb eines ersten Winkelbereichs liegt, die flexible Drossel in einer ersten vollständig geschlossenen Position oder einer zweiten vollständig geschlossenen Position in einem zweiten Winkel ist, wobei der zweite Winkel kleiner als der erste Winkel ist und innerhalb eines zweiten Winkelbereichs liegt und wobei die flexible Drossel in einer teilweise geschlossenen Position parallel zur vertikalen Achse ist.
Ein erstes Beispiel des Systems beinhaltet ferner eine Steuerung mit in nichtflüchtigem Speicher darauf gespeicherten computerlesbaren Anweisungen, die, wenn sie ausgeführt werden, es der Steuerung ermöglichen, die flexible Drossel mit einer ersten Schwellenleistung zu betätigen, wenn die flexible Drossel zwischen Positionen betätigt wird, in denen eine Peripherie der flexiblen Drossel nicht durch die Vorsprünge hindurchtritt, und die flexible Drossel mit einer zweiten Schwellenleistung zu betätigen, wenn die flexible Drossel zwischen Positionen betätigt wird, in denen die Peripherie der flexiblen Drossel durch die Vorsprünge hindurchtritt. Ein zweites Beispiel des Systems, welches optional das erste Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass sich die flexible Drossel mindestens an ihrer äußeren Peripherie krümmt, während sie durch die Vorsprünge hindurchtritt. Ein drittes Beispiel des Systems, welches optional das erste und/oder das zweite Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die flexible Drossel mit der zweiten Schwellenleistung betätigt wird, wenn gewünscht ist, die flexible Drossel aus der teilweise geschlossenen Position in eine beliebige andere Position der flexiblen Drossel zu bewegen. Ein viertes Beispiel des Systems, welches optional ein oder mehrere vom ersten bis dritten Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die Vorsprünge kuppelförmig und identisch sind und einen ersten Vorsprung und einen zweiten Vorsprung beinhalten, die auf diametral gegenüberliegenden Flächen des Ansaugkanals angeordnet sind, wobei der erste Vorsprung eine erste Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit dem Ansaugkanal koppelt und wobei der zweite Vorsprung eine zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung, die verschieden von der ersten ist, fluidisch mit dem Ansaugkanal koppelt. Ein fünftes Beispiel des Systems, welches optional ein oder mehrere vom ersten bis vierten Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die erste vollständig geschlossene Position umfasst, dass eine Peripherie der flexiblen Drossel in Berührung mit einer stromaufwärtigen Fläche des ersten Vorsprungs und einer stromabwärtigen Fläche des zweiten Vorsprungs ist, wobei die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit einem ersten Abschnitt des Ansaugkanals gekoppelt ist und wobei die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit einem zweiten Abschnitt des Ansaugkanals gekoppelt ist, wobei der erste Abschnitt zwischen der flexiblen Drossel und einem Motor angeordnet ist und wobei der zweite Abschnitt zwischen der flexiblen Drossel und einer Umgebungsatmosphäre angeordnet ist. Ein sechstes Beispiel des Systems, welches optional ein oder mehrere vom ersten bis fünften Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die zweite vollständig geschlossene Position umfasst, dass die Peripherie der flexiblen Drossel in Berührung mit einer stromabwärtigen Fläche des ersten Vorsprungs und einer stromaufwärtigen Fläche des zweiten Vorsprungs ist, wobei die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit dem zweiten Abschnitt des Ansaugkanals gekoppelt ist und wobei die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit dem ersten Abschnitt des Ansaugkanals gekoppelt ist. Ein siebtes Beispiel des Systems, welches optional ein oder mehrere vom ersten bis sechsten Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die erste und die zweite vollständig geschlossene Position es keiner Ansaugluft ermöglichen, vom zweiten Abschnitt zum ersten Abschnitt zu strömen. Ein achtes Beispiel des Systems, welches optional ein oder mehrere vom ersten bis siebten Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die teilweise geschlossene Position zwischen der ersten vollständig geschlossenen Position und der zweiten vollständig geschlossenen Position ist, wobei an jedem der Vorsprünge des Ansaugkanals in der teilweise geschlossenen Position und der teilweise offenen Position Vakuum erzeugt wird und wobei das in der teilweise geschlossenen Position erzeugte Vakuum größer als das in der teilweise offenen Position erzeugte Vakuum ist. Ein neuntes Beispiel des Systems, welches optional ein oder mehrere vom ersten bis achten Beispiel beinhaltet, beinhaltet ferner, dass die flexible Drossel eine unflexible Klappe und einen flexiblen äußeren Rand umfasst, der einen Umfang der unflexiblen Klappe umgibt, wobei der äußere Rand eine Zylinderform mit einer offenen Oberseite und einer offenen Unterseite aufweist.
Es ist anzumerken, dass die hierin enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemauslegungen verwendet werden können. Die hierin offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Anweisungen in nichtflüchtigem Speicher gespeichert sein und können vom Steuersystem einschließlich der Steuerung in Kombination mit den verschiedenen Sensoren, Aktuatoren und anderem Motorzubehör ausgeführt werden. Die konkreten Routinen, die hierin beschrieben sind, können eine oder mehrere von einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und Ähnliches, darstellen. Dabei können verschiedene dargestellte Vorgänge, Arbeitsschritte und/oder Funktionen in dem dargestellten Ablauf oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen entfallen. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern lediglich zur Vereinfachung der Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der dargestellten Vorgänge, Arbeitsschritte und/oder Funktionen können abhängig von der jeweils verwendeten Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Vorgänge, Arbeitsschritte und/oder Funktionen auf graphische Weise Code darstellen, der in nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Motorsteuersystem einzuprogrammieren ist, wobei die beschriebenen Vorgänge durch Ausführen der Anweisungen in einem System, das die verschiedenen Motorhardwarekomponenten in Kombination mit der elektronischen Steuerung beinhaltet, durchgeführt werden.
Es versteht sich, dass die hierin offenbarten Auslegungen und Routinen beispielhafter Natur sind, und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne auszulegen sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise ist die obige Technologie auf V6-, R4-, R6-, V12-, 4-Zylinder-Boxer und andere Motorarten anwendbar. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung beinhaltet alle neuartigen und nicht naheliegenden Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und sonstige hierin offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Patentansprüche heben bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders hervor, die als neuartig und nicht naheliegend betrachtet werden. Diese Patentansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Derartige Patentansprüche sind so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente beinhalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Patentansprüche oder durch Einreichung neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Derartige Patentansprüche werden unabhängig davon, ob sie im Vergleich zu den ursprünglichen Patentansprüchen einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Umfang aufweisen, ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen betrachtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren bereitgestellt, das das Einstellen eines Drosselventils in eine erste vollständig geschlossene Position als Reaktion darauf, dass ein Vakuum einer ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als ein Schwellenvakuum ist; und das Einstellen des Drosselventils in eine zweite vollständig geschlossene Position als Reaktion darauf, dass ein Vakuum einer zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als das Schwellenvakuum ist, aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch das Einstellen des Drosselventils in eine teilweise geschlossene Position als Reaktion darauf, dass das Vakuum der ersten und der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als das Schwellenvakuum ist, wobei die teilweise geschlossene Position zwischen der ersten und der zweiten vollständig geschlossenen Position ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung ein Bremskraftverstärker und die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung ist eine positive Kurbelgehäuseentl üftung.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Drosselventil eine kreisförmige Drosselklappe, die umlaufend von einem äußeren Rand umgeben ist, wobei der äußere Rand flexibel ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Drosselventil drehbar in einem Motoransaugkanal angeordnet, wobei der Motoransaugkanal einen oder mehrere Vorsprünge umfasst, die in einem Pfad des Drosselventils angeordnet und dazu ausgelegt sind, eine Peripherie des Drosselventils zu berühren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren bereitgestellt, das das Drehen einer flexiblen Drossel mit einer ersten Schwellenmenge Leistung, um zu verhindern, dass sich die flexible Drossel krümmt, wenn sie in Berührung mit einem oder mehreren von einer Vielzahl von Vorsprüngen eines Ansaugkanals ist; und das Drehen der flexiblen Drossel mit einer zweiten Schwellenmenge Leistung, um es der flexiblen Drossel zu ermöglichen, sich zu krümmen, wenn sie die Vorsprünge berührt, aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Schwellenmenge Leistung geringer als die zweite Schwellenmenge Leistung.
Gemäß einer Ausführungsform ist die flexible Drossel um ihr gesamtes Gehäuse flexibel.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die flexible Drossel einen äußeren Rand, der umlaufend eine Drosselklappe umgibt, wobei der äußere Rand flexibel ist und die Drosselklappe unflexibel ist.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Drehen der flexiblen Drossel als Reaktion auf eines oder mehrere davon, dass ein Vakuum der ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als ein Schwellenvakuum ist und ein Vakuum der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als das Schwellenvakuum ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein System bereitgestellt, das eine flexible Drossel aufweist, die in einem Ansaugkanal angeordnet ist, der eine Vielzahl von Vorsprüngen umfasst, die entlang einer vertikalen Achse angeordnet ist; wobei die flexible Drossel in einer vollständig offenen Position senkrecht zur vertikalen Achse ist, die flexible Drossel in einer teilweise offenen Position in einem ersten Winkel zur vertikalen Achse ist, wobei der erste Winkel innerhalb eines ersten Winkelbereichs liegt, die flexible Drossel in einer ersten vollständig geschlossenen Position oder einer zweiten vollständig geschlossenen Position in einem zweiten Winkel ist, wobei der zweite Winkel kleiner als der erste Winkel ist und innerhalb eines zweiten Winkelbereichs liegt und wobei die flexible Drossel in einer teilweise geschlossenen Position parallel zur vertikalen Achse ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die vorstehende Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Steuerung mit in nichtflüchtigem Speicher darauf gespeicherten computerlesbaren Anweisungen, die, wenn sie ausgeführt werden, es der Steuerung ermöglichen, die flexible Drossel mit einer ersten Schwellenleistung zu betätigen, wenn die flexible Drossel zwischen Positionen betätigt wird, in denen eine Peripherie der flexiblen Drossel nicht durch die Vorsprünge hindurchtritt; und die flexible Drossel mit einer zweiten Schwellenleistung zu betätigen, wenn die flexible Drossel zwischen Positionen betätigt wird, in denen die Peripherie der flexiblen Drossel durch die Vorsprünge hindurchtritt.
Gemäß einer Ausführungsform krümmt sich die flexible Drossel mindestens an ihrer äußeren Peripherie, wenn sie durch die Vorsprünge hindurchtritt.
Gemäß einer Ausführungsform wird die flexible Drossel mit der zweiten Schwellenleistung betätigt, wenn gewünscht ist, die flexible Drossel aus der teilweise geschlossenen Position in eine beliebige andere Position der flexiblen Drossel zu bewegen.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Vorsprünge kuppelförmig und identisch und beinhalten einen ersten Vorsprung und einen zweiten Vorsprung, die auf diametral gegenüberliegenden Flächen des Ansaugkanals angeordnet sind, wobei der erste Vorsprung eine erste Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit dem Ansaugkanal koppelt und wobei der zweite Vorsprung eine zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung, die verschieden von der ersten ist, mit dem Ansaugkanal koppelt.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die erste vollständig geschlossene Position, dass eine Peripherie der flexiblen Drossel in Berührung mit einer stromaufwärtigen Fläche des ersten Vorsprungs und einer stromabwärtigen Fläche des zweiten Vorsprungs ist, wobei die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit einem ersten Abschnitt des Ansaugkanals gekoppelt ist und wobei die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit einem zweiten Abschnitt des Ansaugkanals gekoppelt ist, wobei der erste Abschnitt zwischen der flexiblen Drossel und einem Motor angeordnet ist und wobei der zweite Abschnitt zwischen der flexiblen Drossel und einer Umgebungsatmosphäre angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die zweite vollständig geschlossene Position, dass die Peripherie der flexiblen Drossel in Berührung mit einer stromabwärtigen Fläche des ersten Vorsprungs und einer stromaufwärtigen Fläche des zweiten Vorsprungs ist, wobei die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit dem zweiten Abschnitt des Ansaugkanals gekoppelt ist und wobei die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit dem ersten Abschnitt des Ansaugkanals gekoppelt ist.
Gemäß einer Ausführungsform ermöglichen es die erste und die zweite vollständig geschlossene Position keiner Ansaugluft, vom zweiten Abschnitt zum ersten Abschnitt zu strömen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die teilweise geschlossene Position zwischen der ersten vollständig geschlossenen Position und der zweiten vollständig geschlossenen Position, wobei an jedem der Vorsprünge des Ansaugkanals in der teilweise geschlossenen Position und der teilweise offenen Position Vakuum erzeugt wird und wobei das in der teilweise geschlossenen Position erzeugte Vakuum größer als das in der teilweise offenen Position erzeugte Vakuum ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die flexible Drossel eine unflexible Klappe und einen flexiblen äußeren Rand, der einen Umfang der unflexiblen Klappe umgibt, wobei der äußere Rand eine Zylinderform mit einer offenen Oberseite und einer offenen Unterseite aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8261716 [0003, 0004]

Claims

Verfahren, umfassend: Einstellen eines Drosselventils in eine erste vollständig geschlossene Position als Reaktion darauf, dass ein Vakuum einer ersten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als ein Schwellenvakuum ist, und Einstellen des Drosselventils in eine zweite vollständig geschlossene Position als Reaktion darauf, dass ein Vakuum einer zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als das Schwellenvakuum ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Einstellen des Drosselventils in eine teilweise geschlossene Position als Reaktion darauf, dass das Vakuum in der ersten und der zweiten Vakuumverbrauchsvorrichtung geringer als das Schwellenvakuum ist, wobei die teilweise geschlossene Position zwischen der ersten und der zweiten vollständig geschlossenen Position ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung ein Bremskraftverstärker ist und die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung eine positive Kurbelgehäuseentlüftung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Drosselventil eine kreisförmige Drosselklappe umfasst, die umlaufend von einem äußeren Rand umgeben ist, wobei der äußere Rand flexibel ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Drosselventil drehbar in einem Motoransaugkanal angeordnet ist, wobei der Motoransaugkanal einen oder mehrere Vorsprünge umfasst, die in einem Pfad des Drosselventils angeordnet und dazu ausgelegt sind, eine Peripherie des Drosselventils zu berühren.
System, umfassend: eine flexible Drossel, die in einem Ansaugkanal angeordnet ist, der eine Vielzahl von Vorsprüngen umfasst, die entlang einer vertikalen Achse angeordnet ist; wobei die flexible Drossel in einer vollständig offenen Position senkrecht zur vertikalen Achse ist, die flexible Drossel in einer teilweise offenen Position in einem ersten Winkel zur vertikalen Achse ist, wobei der erste Winkel innerhalb eines ersten Winkelbereichs liegt, die flexible Drossel in einer ersten vollständig geschlossenen Position oder einer zweiten vollständig geschlossenen Position in einem zweiten Winkel ist, wobei der zweite Winkel kleiner als der erste Winkel ist und innerhalb eines zweiten Winkelbereichs liegt und wobei die flexible Drossel in einer teilweise geschlossenen Position parallel zur vertikalen Achse ist.
System nach Anspruch 6, ferner umfassend eine Steuerung mit in einem nichtflüchtigen Speicher darauf gespeicherten computerlesbaren Anweisungen, die, wenn sie ausgeführt werden, der Steuerung Folgendes ermöglichen: die flexible Drossel mit einer ersten Schwellenleistung zu betätigen, wenn die flexible Drossel zwischen Positionen betätigt wird, in denen eine Peripherie der flexiblen Drossel nicht durch die Vorsprünge hindurchtritt; und die flexible Drossel mit einer zweiten Schwellenleistung zu betätigen, wenn die flexible Drossel zwischen Positionen betätigt wird, in denen die Peripherie der flexiblen Drossel durch die Vorsprünge hindurchtritt.
System nach Anspruch 7, wobei sich die flexible Drossel mindestens an ihrer äußeren Peripherie krümmt, wenn sie durch die Vorsprünge hindurchtritt.
System nach Anspruch 7, wobei die flexible Drossel mit der zweiten Schwellenleistung betätigt wird, wenn gewünscht ist, die flexible Drossel aus der teilweise geschlossenen Position in eine beliebige andere Position der flexiblen Drossel zu bewegen.
System nach Anspruch 6, wobei die Vorsprünge kuppelförmig und identisch sind und einen ersten Vorsprung und einen zweiten Vorsprung beinhalten, die auf diametral gegenüberliegenden Flächen des Ansaugkanals angeordnet sind, wobei der erste Vorsprung eine erste Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit dem Ansaugkanal koppelt und wobei der zweite Vorsprung eine zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung, die verschieden von der ersten ist, mit dem Ansaugkanal koppelt.
System nach Anspruch 10, wobei die erste vollständig geschlossene Position umfasst, dass eine Peripherie der flexiblen Drossel in Berührung mit einer stromaufwärtigen Fläche des ersten Vorsprungs und einer stromabwärtigen Fläche des zweiten Vorsprungs ist, wobei die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit einem ersten Abschnitt des Ansaugkanals gekoppelt ist und wobei die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit einem zweiten Abschnitt des Ansaugkanals gekoppelt ist, wobei der erste Abschnitt zwischen der flexiblen Drossel und einem Motor angeordnet ist und wobei der zweite Abschnitt zwischen der flexiblen Drossel und einer Umgebungsatmosphäre angeordnet ist.
System nach Anspruch 11, wobei die zweite vollständig geschlossene Position umfasst, dass die Peripherie der flexiblen Drossel in Berührung mit einer stromabwärtigen Fläche des ersten Vorsprungs und einer stromaufwärtigen Fläche des zweiten Vorsprungs ist, wobei die erste Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit dem zweiten Abschnitt des Ansaugkanals gekoppelt ist und wobei die zweite Vakuumverbrauchsvorrichtung fluidisch mit dem ersten Abschnitt des Ansaugkanals gekoppelt ist.
System nach Anspruch 12, wobei es die erste und die zweite vollständig geschlossene Position keiner Ansaugluft ermöglichen, vom zweiten Abschnitt zum ersten Abschnitt zu strömen.
System nach Anspruch 6, wobei die teilweise geschlossene Position zwischen der ersten vollständig geschlossenen Position und der zweiten vollständig geschlossenen Position ist, wobei an jedem der Vorsprünge des Ansaugkanals in der teilweise geschlossenen Position und der teilweise offenen Position Vakuum erzeugt wird und wobei das in der teilweise geschlossenen Position erzeugte Vakuum größer als das in der teilweise offenen Position erzeugte Vakuum ist.
System nach Anspruch 6, wobei die flexible Drossel eine unflexible Klappe und einen flexiblen äußeren Rand, der einen Umfang der unflexiblen Klappe umgibt, umfasst, wobei der äußere Rand eine Zylinderform mit einer offenen Oberseite und einer offenen Unterseite aufweist.