ES2258370B2 - Sistema para controlar la cantidad de aire de admision de marcha en vacio en un motor. - Google Patents
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Abstract
Sistema para controlar la cantidad de aire de admisión de marcha en vacío en un motor. En un sistema para controlar una cantidad de aire de admisión de marcha en vacío en un motor, una caja de válvula (6) de una válvula de derivación (5) está provista de un agujero de entrada (11) que permite que una cámara de válvula (16) siempre comunique con una porción situada hacia arriba de un paso de derivación (4), y un agujero de salida (12) que comunica con una porción situada hacia abajo del paso de derivación (4). Por otra parte, el pistón de válvula (13) incluye un agujero de regulación de marcha en vacío (19) que abre y cierra la comunicación entre la cámara de válvula (16) y el agujero de salida (12) en respuesta a la apertura y el cierre del pistón de válvula (16); y un agujero de marcha en vacío (20) que siempre está abierto al agujero de salida (12) en una posición separada del agujero de regulación de marcha en vacío (19), independientemente de la posición abierta/cerrada del pistón de válvula (13), para garantizar una cantidad más pequeña de aire de admisión de marcha en vacío. Así, la cantidad más pequeña predeterminada de aire de admisión de marcha en vacío se puede proporcionar con precisión sin la influencia de un error de fabricación entre porciones de la válvula de derivación para regular la cantidad de aire de admisión.
Description
Sistema para controlar la cantidad de aire de
admisión de marcha en vacío en un motor.
La presente invención se refiere a un sistema
para controlar la cantidad de aire de admisión de marcha en vacío
en un motor, que se utiliza para controlar la velocidad rotacional
de marcha en vacío del motor, y en particular a una mejora en un
sistema para controlar la cantidad de aire de admisión de marcha en
vacío en un motor, en el que un paso de derivación está conectado a
un paso de entrada en un cuerpo de acelerador al mismo tiempo que
pone en derivación una válvula de acelerador para abrir y cerrar
el paso de entrada, y una válvula de derivación está montada en el
paso de derivación para abrir y cerrar el paso de derivación.
Ya se conoce tal sistema para controlar la
cantidad de aire de admisión en una derivación, por ejemplo, como
se describe en la Solicitud de Patente japonesa publicada número
59-34444. También se conoce convencionalmente un
sistema para controlar la cantidad de aire de admisión en la
derivación, en el que el grado más pequeño de abertura de marcha en
vacío de una válvula de derivación para garantizar una cantidad más
pequeña de aire de admisión de marcha en vacío se define como un
límite de cierre de válvula de derivación.
Sin embargo, en cada uno de los sistemas
conocidos convencionalmente es sumamente difícil garantizar con
precisión la cantidad deseada de aire de admisión de marcha en
vacío debido a un error de fabricación entre porciones tal como una
porción de tope para definir un límite de cierre de válvula de
derivación y una porción de válvula de una válvula de derivación
para controlar la cantidad de aire de admisión. Si la exactitud de
procesado se controla estrictamente para suprimir el error de
fabricación, se incrementa inevitablemente el costo.
Por consiguiente, un objeto de la presente
invención es proporcionar un sistema para controlar la cantidad de
aire de admisión de marcha en vacío en un motor, donde se puede
suministrar con precisión una cantidad más pequeña predeterminada
de aire de admisión de marcha en vacío sin la influencia de un
error de fabricación entre porciones para regular la cantidad de
aire de admisión en una válvula de derivación.
Para lograr el objeto anterior, según una
primera característica de la presente invención, se facilita un
sistema para controlar una cantidad de aire de admisión de marcha
en vacío en un motor, incluyendo: un paso de derivación conectado a
un paso de entrada en un cuerpo de acelerador para poner en
derivación una válvula de acelerador para abrir y cerrar el paso de
entrada; y una válvula de derivación montada en el paso de
derivación para abrir y cerrar el paso de derivación, donde la
válvula de derivación incluye una caja de válvula que tiene un
agujero cilíndrico de válvula, y un pistón de válvula recibido
deslizantemente en el agujero de válvula para definir una cámara de
válvula en el agujero de válvula, donde la caja de válvula está
provista de un agujero de entrada que permite que la cámara de
válvula comunique siempre con una porción situada hacia arriba del
paso de derivación, y un agujero de salida que comunica con una
porción situada hacia abajo del paso de derivación, y donde el
pistón de válvula está provisto de un agujero de regulación de
marcha en vacío que abre y cierra la comunicación entre la cámara
de válvula y el agujero de salida en respuesta a la apertura y el
cierre del pistón de válvula, y un agujero de marcha en vacío capaz
de estar siempre abierto al agujero de salida en una posición
separada del agujero de regulación de marcha en vacío,
independientemente de una posición abierta/cerrada del pistón de
válvula, para garantizar una cantidad más pequeña de aire de
admisión de marcha en vacío.
Con la primera característica, la cantidad más
pequeña predeterminada de aire de admisión de marcha en vacío
suministrada al motor se controla solamente por el área abierta del
agujero de marcha en vacío cuando el pistón de válvula está en un
estado completamente cerrado. Por lo tanto, solamente si el agujero
de marcha en vacío se forma con precisión, se puede garantizar con
precisión la cantidad más pequeña predeterminada de admisión de aire
de marcha en vacío sin mejorar especialmente la exactitud de las
posiciones relativas del agujero de regulación de marcha en vacío y
el agujero de salida en la posición completamente cerrada del pistón
de válvula, estabilizando así fácilmente la operación ordinaria de
marcha en vacío del motor. Puesto que no hay que mejorar
especialmente la exactitud de las posiciones relativas del agujero
de regulación de marcha en vacío y el agujero de salida en la
posición completamente cerrada del pistón de válvula, se facilita el
procesado del agujero de regulación de marcha en vacío y el
agujero de salida, reduciendo el costo.
En una posición completamente cerrada del pistón
de válvula, el agujero de regulación de marcha en vacío está en un
estado bloqueado en el que se oculta completamente al agujero de
salida. Por lo tanto, el agujero de regulación de marcha en vacío no
se puede exponer a un gas de petardeo, para evitar por ello que se
deposite materia extraña, tal como carbonilla, en una superficie
interior del agujero de regulación de marcha en vacío.
Además, el agujero de marcha en vacío sigue
permitiendo que la cámara de válvula y el agujero de salida
comuniquen entre sí en cualquier posición abierta/cerrada del
pistón de válvula. Por lo tanto, durante el funcionamiento del
motor, siempre hay un flujo de aire de admisión generado en el
agujero de marcha en vacío, de manera que es posible evitar la
deposición de materia extraña, tal como carbonilla, en una
superficie interior del agujero de marcha en vacío.
Según una segunda característica de la presente
invención, además de la primera característica, el agujero de
marcha en vacío está dispuesto de manera que siempre esté espaciado
hacia dentro de una superficie periférica interna del agujero de
salida.
Con la segunda característica, aunque se acumule
carbonilla en un borde de agujero del agujero de salida debido a un
gas de petardeo, es posible evitar que el agujero de marcha en
vacío se estreche por la carbonilla acumulada, garantizando por ello
la estabilidad de la cantidad más pequeña predeterminada de aire de
admisión de marcha en vacío.
Los anteriores y otros objetos, características
y ventajas de la invención serán evidentes por la descripción
siguiente de la realización preferida tomada en unión con los
dibujos anexos.
La figura 1 es una vista lateral en sección
vertical que muestra un sistema para controlar la cantidad de aire
de admisión de marcha en vacío en un motor según la presente
invención en una posición completamente cerrada de un pistón de
válvula.
La figura 2 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea 2-2 en la figura 1.
La figura 3 es una vista ampliada de una porción
indicada por 3 en la figura 1.
Las figuras 4A, 4B y 4C son vistas laterales del
pistón de válvula tomadas a lo largo de la línea 4-4
en la figura 1, que muestran las relaciones entre un agujero de
regulación de marcha en vacío así como un agujero de marcha en vacío
y un agujero de salida correspondiente a posiciones del pistón de
válvula.
La figura 5 es una vista similar a la figura 1,
pero muestra una posición completamente abierta del pistón de
válvula.
La presente invención se describirá ahora por
medio de una realización preferida con referencia a los dibujos
acompañantes.
Con referencia primero a la figura 1, un cuerpo
de acelerador 1 incluye un paso de entrada 2 que se extiende a
través de una porción central del cuerpo de acelerador 1 y conduce
a un orificio de entrada en un motor. Una válvula de acelerador 3
para abrir y cerrar una porción central del paso de entrada 2 se
soporta pivotantemente en el cuerpo de acelerador 1. Se ha formado
un paso de derivación 4 en el cuerpo de acelerador 1 para comunicar
con el paso de entrada 2 al mismo tiempo que pone en derivación la
válvula de acelerador 3. Se ha dispuesto una válvula de derivación
5 en el medio del paso de derivación 4 para abrir y cerrar el paso
de derivación 4.
La válvula de derivación 5 tiene una caja de
válvula 6 que está acoplada a un lado del cuerpo de acelerador 1
por un perno (no representado), de manera que se incorpore en una
porción intermedia del paso de derivación 4. La caja de válvula 6 se
hace de una resina sintética en una forma sustancialmente
cilíndrica y se dispone en paralelo al cuerpo de acelerador 1. Un
pistón de válvula 13 hecho de una resina sintética se recibe
deslizantemente en un agujero de válvula con fondo 10 formado en
una porción central del eje de la caja de válvula 6. Se evita de
que el pistón de válvula 13 se haga girar por el enganche
deslizante de un saliente 15 previsto en una superficie periférica
interna del agujero de válvula 10 a una ranura axial 14 formada en
un lado del pistón de válvula 13 (véase la figura 2).
Se ha formado un rebaje 16a en una cara de
extremo interior del pistón de válvula 13 enfrente de una
superficie inferior del agujero de válvula 10. Se define una cámara
de válvula 16 incluyendo el rebaje 16a entre el pistón de válvula 13
y la superficie inferior del agujero de válvula 10. La caja de
válvula 6 está provista de un agujero de entrada 11 que permite que
una porción situada hacia arriba 4a del paso de derivación 4
formado en el cuerpo de acelerador 1 comunique siempre con la
cámara de válvula 16, y un agujero de salida 12 que permite que una
porción situada hacia abajo 4b del paso de derivación 4 formado en
el cuerpo de acelerador 1 comunique con una superficie periférica
interna del agujero de válvula 10 enfrente de una superficie
periférica externa del pistón de
válvula 13.
válvula 13.
Como se muestra claramente en las figuras 2 y 4,
el pistón de válvula 13 incluye: un agujero de regulación de
marcha en vacío 19 que tiene una forma oblonga más larga en una
dirección de deslizamiento del pistón de válvula 13 y que abre y
cierra la comunicación entre la cámara de válvula 16 y el agujero
de salida 12 en respuesta al movimiento axial, es decir, los
movimientos de apertura y cierre del pistón de válvula 13; y un
agujero circular de marcha en vacío 20 adaptado para mantener la
cámara de válvula 16 y el agujero de salida 12 en comunicación
entre sí en cualquier posición abierta/cerrada del pistón de
válvula 13. El agujero de regulación de marcha en vacío 19 se forma
de manera que tenga el área abierta menor que el agujero de salida
12 de manera que se aloje en el agujero de salida 12 en una
posición completamente abierta del pistón de válvula 13.
El agujero de marcha en vacío 20 se forma a una
distancia del agujero de regulación de marcha en vacío 19, y tiene
un área abierta mucho menor que el agujero de regulación de marcha
en vacío 19 de manera que se garantice una cantidad más pequeña de
un aire de admisión a suministrar al motor en una posición
completamente cerrada del pistón de válvula 13 en la que el agujero
de regulación de marcha en vacío 19 está en un estado completamente
cerrado. El agujero de marcha en vacío 20 está dispuesto de manera
que ocupe una posición en la que está espaciado de la superficie
periférica interna del agujero de salida 12 en cualquier posición
abierta/cerrada del pistón de válvula 13.
Con referencia de nuevo a la figura 1, un motor
eléctrico 21 para abrir y cerrar el pistón de válvula 13 está
conectado al pistón de válvula 13. El motor eléctrico 21 se aloja
en un cárter de motor 7 que está conectado integralmente a la caja
de válvula 6 y que tiene un diámetro mayor que el de la caja de
válvula 6. Una tapa 23 está fijada en un agujero en el cárter de
motor 7 para retener el motor eléctrico 21 con un elemento elástico
22 interpuesto entremedio.
Un eje de salida 24 del motor eléctrico 21 y el
pistón de válvula 13 están conectados de la siguiente manera: un
elemento roscado por dentro 26 se recibe de forma axialmente
deslizante en una porción central del pistón de válvula 13 con un
cojinete cilíndrico 25 interpuesto entremedio; y el pistón de
válvula 13 y el elemento roscado por dentro 26 tienen un rebaje
rectangular 13a y una pestaña rectangular 26a formados en un extremo
más próximo al motor eléctrico 21 y encajados entre sí de manera
que se evite su rotación relativa. Una porción de eje roscado 24a
del eje de salida 24 del motor eléctrico 21 está enganchada a rosca
en un agujero roscado 26b en el elemento roscado por dentro 26.
Un perno de tope 28 está encajado a rosca sobre
el otro extremo del elemento roscado por dentro 26 enfrente de la
pestaña rectangular 26a. Un muelle de retención 29 está montado
bajo compresión entre el perno de tope 28 y el pistón de válvula 13
para retener elásticamente el elemento roscado por dentro 26 en una
posición en la que la pestaña rectangular 26a está en contacto
contra una superficie inferior del rebaje rectangular 13a. Los
pernos de tope 28 definen la posición completamente cerrada del
pistón de válvula 13 por el contacto contra un saliente de tope 30
dispuesto en la superficie inferior del agujero de válvula 10. En
la posición completamente cerrada del pistón de válvula 13, el
agujero de regulación de marcha en vacío 19 está en un estado
completamente cerrado en el que está completamente bloqueado al
agujero de salida 12.
Un elemento hermético 31 está interpuesto entre
el cárter de motor 7 y el motor eléctrico 21 de manera que entre
en contacto estrecho con una superficie periférica externa del eje
de salida 24.
Una unidad electrónica de control 35 está
conectada al motor eléctrico 21 para controlar el suministro de
corriente eléctrica al motor eléctrico 21. La temperatura del motor
Te, la velocidad rotacional del motor Ne, el grado de abertura del
acelerador \thetath, la sobrepresión negativa Pb, la temperatura
del aire de admisión Ti y análogos, se introducen en la unidad
electrónica de control 35.
A continuación se describirá la operación de la
primera realización.
La unidad electrónica de control 35 calcula una
cantidad de corriente eléctrica suministrada al motor eléctrico 21
para proporcionar un grado óptimo de abertura del pistón de válvula
correspondiente a una condición operativa tal como durante el
arranque del motor, durante una primera marcha en vacío, durante
una marcha en vacío usual y durante un freno de motor, en base a
información concerniente a la temperatura del motor Te, la velocidad
rotacional del motor Ne, el grado de abertura del acelerador
\thetath, la sobrepresión negativa Pb, la temperatura del aire de
admisión Ti y análogos. Después, la unidad electrónica de control 35
lleva a cabo el suministro de corriente eléctrica al motor
eléctrico 21 en base a la cantidad calculada de corriente eléctrica
suministrada, girando por ello o invirtiendo el eje de salida 24.
Cuando el eje de salida 24 se gira o invierte, la porción de eje
roscado 24a del eje de salida 24 se gira o invierte con relación
al elemento roscado por dentro no rotativo 26. Por lo tanto, el
elemento roscado por dentro 26 se avanza o retira axialmente para
avanzar o retirar por lo tanto el pistón de válvula 13 dentro del
agujero de válvula 10 mediante el muelle de retención 29, por lo
que la cantidad del aire de admisión de marcha en vacío
suministrado al motor se regula de la siguiente manera:
Como se representa en las figuras 1 a 4A, cuando
el pistón de válvula 13 se controla a la posición completamente
cerrada, el agujero de regulación de marcha en vacío 19 se pone en
el estado completamente cerrado en el que se oculta completamente
al agujero de salida 12, por lo que la cámara de válvula 16 y el
agujero de salida 12 se ponen en comunicación entre sí solamente
por el agujero de marcha en vacío 20. Por lo tanto, cuando la
válvula de acelerador 3 está en un estado completamente cerrado, el
aire de admisión de motor que fluye al paso de entrada 2 fluye
desde la porción situada hacia arriba 4a del paso de derivación 4 a
través del agujero de entrada 11 a la cámara de válvula 16; se
controla a una cantidad más pequeña predeterminada del aire de
admisión de marcha en vacío cuando se pasa mediante el agujero de
marcha en vacío 20; se transfiere desde el agujero de salida 12 y
la porción situada hacia abajo 4b del paso de derivación 4 a un lado
descendente del paso de admisión 2; y se aspira al motor.
Al arranque o en una fase inicial de la
operación de calentamiento del motor en un distrito frío, el pistón
de válvula 13 se pone en funcionamiento en la posición
completamente abierta, como se representa en las figuras 4C y 5, por
lo que el agujero de regulación de marcha en vacío 19 está alojado
en una región de abertura del agujero de salida 12 junto con el
agujero de marcha en vacío 20. Por lo tanto, la cantidad de la
admisión aire suministrada al motor se controla a una primera
cantidad de aire de admisión de marcha en vacío más grande por un
área abierta total del agujero de marcha en vacío 20 y el agujero de
regulación de marcha en vacío 19.
A medida que progresa la operación de
calentamiento del motor, el pistón de válvula 13 se pone en
funcionamiento desde la posición completamente abierta a la posición
completamente cerrada, como se representa en la figura 4B, por lo
que el área de agujero de regulación de marcha en vacío 19 abierta
al agujero de salida 12 se disminuye. También en este caso, el
agujero de marcha en vacío 20 sigue abriéndose al agujero de salida
12, de manera que la cantidad de la admisión aire suministrado al
motor se controla a una primera cantidad media cantidad de aire de
admisión por el agujero de marcha en vacío 20 y una porción del
agujero de regulación de marcha en vacío 19.
Como se ha descrito anteriormente, la cantidad
más pequeña predeterminada del aire de admisión de marcha en
vacío suministrado al motor se controla solamente por el área
abierta del agujero de marcha en vacío 20 cuando el pistón de
válvula 13 está en la posición completamente cerrada. Por lo tanto,
solamente si el agujero de marcha en vacío 20 se forma con
precisión, se puede garantizar con precisión la cantidad más
pequeña predeterminada del aire de admisión de marcha en vacío sin
mejorar especialmente la exactitud de las posiciones relativas del
agujero de regulación de marcha en vacío 19 y el agujero de salida
12 en la posición completamente cerrada del pistón de válvula 13,
estabilizando así fácilmente la operación ordinaria de marcha en
vacío del motor. Puesto que no hay que mejorar especialmente la
exactitud de las posiciones relativas del agujero de regulación de
marcha en vacío 19 y el agujero de salida 12 en la posición
completamente cerrada del pistón de válvula 13, se facilita el
procesado del agujero de regulación de marcha en vacío 19 y el
agujero de salida 12, reduciendo por ello el costo.
Además, en la posición completamente cerrada del
pistón de válvula 13, el agujero de regulación de marcha en vacío
19 está en el estado bloqueado en el que se oculta completamente al
agujero de salida 12. Por lo tanto, durante la operación de potencia
del motor, aunque se produzca un fenómeno de petardeo de manera que
la superficie periférica interna del agujero de salida 12 esté
expuesta a un gas de petardeo, el agujero de regulación de marcha
en vacío 19 no se puede exponer al gas de petardeo. Así, es posible
evitar que se deposite una materia extraña, tal como carbonilla, en
el agujero de regulación de marcha en vacío 19.
El agujero de marcha en vacío 20 está espaciado
de un borde de abertura del agujero de salida 12 en la posición
completamente abierta y la posición completamente cerrada del
pistón de válvula 13. Por lo tanto, como se representa en la figura
3, aunque se acumule carbonilla 37 en el borde de abertura del
agujero de salida 12 debido al gas de petardeo, es posible evitar
que el agujero de marcha en vacío 20 se estreche por la carbonilla
acumulada, garantizando por ello la estabilidad de la cantidad más
pequeña predeterminada del aire de admisión de marcha en vacío.
Además, el área más grande del agujero de
regulación de marcha en vacío 19 abierta al agujero de salida 12 se
establece a un valor más pequeño que un área del agujero de salida
12 abierta al agujero de válvula 10. Por lo tanto, aunque se
deposite una materia extraña, tal como carbonilla, en la superficie
periférica interna del agujero de salida 12, la materia extraña
depositada apenas afecta a la función del agujero de regulación de
marcha en vacío 19 de regular la cantidad del aire de admisión de
marcha en vacío.
Además, el agujero de marcha en vacío 20 sigue
permitiendo que la cámara de válvula 16 y el agujero de salida 12
comuniquen entre sí en cualquier posición abierta/cerrada del pistón
de válvula 13. Por lo tanto, durante el funcionamiento del motor,
siempre hay un flujo de aire de admisión generado en el agujero de
marcha en vacío 20, de manera que es posible evitar la deposición
de materia extraña, tal como carbonilla, en la superficie interior
del agujero de marcha en vacío 20.
La presente invención no se limita a la
realización antes descrita, y se puede hacer varias modificaciones
en el diseño sin apartarse de la materia de la invención definida
en las reivindicaciones. Por ejemplo, la caja de válvula 6 se puede
formar integralmente en el cuerpo de acelerador 1. El motor
eléctrico 21 se puede sustituir por otro accionador tal como una
cera y un solenoide.
Claims (2)
1. Un sistema para controlar una cantidad de
aire de admisión de marcha en vacío en un motor, incluyendo: un
paso de derivación (4) conectado a un paso de entrada (2) en un
cuerpo de acelerador (1) para poner en derivación una válvula de
acelerador (3) para abrir y cerrar el paso de entrada (2); y una
válvula de derivación (5) montada en el paso de derivación (4) para
abrir y cerrar el paso de derivación (4),
donde la válvula de derivación (5) incluye una
caja de válvula (6) que tiene un agujero cilíndrico de válvula
(10), y un pistón de válvula (13) recibido deslizantemente en el
agujero de válvula (10) para definir una cámara de válvula (16) en
el agujero de válvula (10),
donde la caja de válvula (6) está provista de un
agujero de entrada (11) que permite que la cámara de válvula (16)
siempre comunique con una porción situada hacia arriba del paso de
derivación (4), y un agujero de salida (12) que comunica con una
porción situada hacia abajo del paso de derivación (4), y
donde el pistón de válvula (13) está provisto de
un agujero de regulación de marcha en vacío (19) que abre y cierra
la comunicación entre la cámara de válvula (16) y el agujero de
salida (12) en respuesta a los movimientos de apertura y cierre del
pistón de válvula (13), y un agujero de marcha en vacío (20) capaz
de estar siempre abierto al agujero de salida (12) en una posición
separada del agujero de regulación de marcha en vacío (19),
independientemente de una posición abierta/cerrada del pistón de
válvula (13), para garantizar una cantidad más pequeña de aire de
admisión de marcha en vacío.
2. Un sistema para controlar la cantidad de aire
de admisión de marcha en vacío en un motor según la reivindicación
1, donde el agujero de marcha en vacío (20) está dispuesto de
manera que siempre esté separado hacia dentro de una superficie
periférica interna del agujero de salida (12).
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