JP6609626B2 - エジェクタ、空圧式制御バルブ及び選択的なアスピレータを有する真空発生システム - Google Patents

Description

本出願は、２０１４年５月３０日付けで出願された米国仮出願第６２／００５，０７８号の利益を主張するものである。

本出願は、エジェクタ組立体による真空発生に関し、より具体的に、その動力源として高圧源（大気圧よりも高い圧力）に接続されたエジェクタ組立体に関する。

いくつかの車両では、さまざまな装置を稼働させるため又はさまざまな装置の稼働を補助するために真空が使用されている。例えば、真空は、いくつか例を挙げると、車両のブレーキをかけるドライバーを補助するため、ターボチャージャーと加熱及び通気システムと駆動系とのためのアクチュエータを稼働させるため、且つ燃料蒸気をパージするために使用される。車両が、自然に、例えば吸気マニホルドから十分な真空を作り出さない場合、独立した真空源が、このような装置を稼働させるために必要とされる。アスピレータ又はエジェクタが、ターボチャージャー又はスーパーチャージャーそれぞれからマニホルド真空又はブースト空気が供給されたときに、真空を作り出す。作り出される真空の深さは、動力圧の関数である。ここで使用されるエジェクタは、大気圧よりも高い圧力源に接続された中細ノズル組立体である。加圧空気がエジェクタを通過することによって、低圧領域が、空気が真空タンクから引き出されるように又は真空を必要とする装置に直接作用するように、エジェクタ内で発生され、それにより、真空タンク又は真空を必要とする装置内の圧力を減少させる。

典型的なエジェクタは、動力圧が１９２ｋＰａの絶対圧を超える場合に大気圧よりも低い吸引圧を作り出すことができず、且つ動力流量にわたって制御することができない。ブーストエンジンは、通常、ブースト圧の変動、例えばターボチャージャー又はスーパーチャージャーのコンプレッサから来る流れの変動を有する。従って、このような車両におけるエジェクタの性能を改善すること、特に、エジェクタ内へのブースト圧の概略一定の流量を提供することを含む、その良好な制御のためにブースト圧の流れを調整すること及び／又は真空のより大きな深さを提供することが必要とされている。

一側面では、本明細書には、エンジンシステム内のサブシステムのために必要な真空を生成するためにブースト圧の改善された制御を提供するエジェクタ組立体が、開示されている。特に、本明細書のシステムは、ブースト圧のより広範な範囲にわたって使用可能な真空を生成するために、ブースト圧が変わるにもかかわらず、圧力調整器を使用してエジェクタを通る一定の流れを提供する。エジェクタ組立体は、エジェクタと流体連通する圧力調整器であって、ブースト圧を受け、且つ選択されたエンジン条件下でブースト圧が圧力調整器内のバルブ開口部を通過して調整ブースト圧としてエジェクタ内に通過することを選択的に可能にする、圧力調整器を含んでいる。

第１実施形態では、圧力調整器及びエジェクタ双方が、通路を規定する導管をそれぞれ有し、導管が、通路を収束セクション及び発散セクションに分割するベンチュリ間隙を含み、収束セクション及び発散セクション双方がベンチュリ間隙に向かって狭くなっている。第１実施形態の別の側面では、圧力調整器が、内部チャンバを規定する容器部分と、内部チャンバと流体連通するポートと、バルブ開口部を通るブースト圧の管を制御するために、ピストンとともに運動するために位置決めされたバルブ機構に動作可能に接続されたピストンと、を有している。ポートが、ブースト圧よりも低い圧力の供給源と流体連通している。一実施形態では、圧力調整器が、ピストンを最大開放位置に付勢するバネを含んでもよい。

一実施形態では、圧力調整器のバルブ機構が、第２部分よりも広い第１部分を有する、バルブ通路を貫通する管を含み、発散セクションへのバルブ開口部が、水平に配置された概略矩形状開口部である。

別の実施形態では、圧力調整器のバルブ機構が、寸法的にバルブ開口部よりも小さい概略三角形状部分を有する、バルブ機構を貫通する管を含んでいる。

本明細書の実施形態のいずれかの別の側面では、エジェクタ組立体は、エジェクタのベンチュリ間隙の下流に位置決めされた騒音減衰ユニットも含んでいる。騒音減衰ユニットは、多孔質サウンド減衰部材を収納しており、調整ブースト圧が多孔質サウンド減衰部材を通って流れる。

第１実施形態の別の側面では、エジェクタは、真空を必要とする装置と流体連通する吸引ポートを含んでいる。

第１実施形態の別の側面では、エジェクタ組立体は、エジェクタの吸引ポートと真空を必要とする装置との間で流体連通するアスピレータを含んでもよい。アスピレータは、通路を規定する導管を有し、導管が、通路を収束セクション及び発散セクションに分割するベンチュリ間隙を含んでおり、収束セクション及び発散セクション双方がベンチュリ間隙に向かって狭くなっている。

第２実施形態では、エジェクタと流体連通する圧力調整器を有するエジェクタ組立体が、圧力調整器であって、ブースト圧を受け、且つ選択されたエンジン条件下でブースト圧が圧力調整器内のバルブ開口部を通過して調整ブースト圧としてエジェクタ内に通過することを選択的に可能にする、圧力調整器、を有している。エジェクタが、通路を規定する第１導管を有し、第１導管が、通路を収束セクション及び発散セクションに分割するベンチュリ間隙を含み、収束セクション及び発散セクション双方がベンチュリ間隙に向かって狭くなっている。圧力調整器が、ピストンとともに運動するために位置決めされたバルブ機構に動作可能に接続されたピストンを有し、これにより、バルブ開口部を通るブースト圧の管を制御し、バルブ機構が、バルブ開口部よりも狭い徐々に狭くなる部分を含んでいる、バルブ機構を貫通する管を備えている。

第２実施形態の一側面では、圧力調整器が、バルブ機構が着座させられるポケットを規定する第２導管を含んでいる。ポケットは、第２ベンチュリ間隙を規定している。圧力調整器は、内部チャンバを規定する容器部分と、内部チャンバと流体連通するポートと、も含んでいる。ポートは、ブースト圧よりも低い圧力の供給源と流体連通している。

第２実施形態の別の側面では、エジェクタ組立体が、エジェクタの吸引ポートと真空を必要とする装置との間で流体連通するアスピレータを含んでもよい。

第３実施形態では、コンプレッサを有するターボチャージャーと、コンプレッサと流体連通する、本明細書に開示されるエジェクタシステムのいずれか１つと、エジェクタと流体連通する、真空を必要とする装置と、を含むエンジンシステムが開示されている。本実施形態では、コンプレッサからのブースト圧が、圧力調整器の第１収束セクションと流体連通している。圧力調整器は、内部チャンバを規定する容器部分と、内部チャンバと流体連通するポートと、バルブ開口部を通るブースト圧の管を制御するために、ピストンとともに運動するために位置決めされたバルブ機構に動作可能に接続されたピストンと、を有している。一実施形態では、ポートが、ブースト圧よりも低い圧力の供給源と流体連通しており、バルブ機構が、バルブ開口部よりも狭い徐々に狭くなる部分を含む、バルブ機構を貫通する管を備えている。

本明細書に開示されるエジェクタ組立体を有するエンジンの概要図である。 エジェクタ組立体の一実施形態の側面図である。 図２のエジェクタ組立体の長手方向断面図である。 最大開放位置Ａにある、図３の長手方向断面図と垂直な、ゲート部材及びポケットを通って得られる圧力調整器の断面図である。 中間開放位置Ｂにある、図３の長手方向断面図と垂直な、ゲート部材及びポケットを通って得られる圧力調整器の断面図である。 最小開放位置Ｃにある、図３の長手方向断面図と垂直な、ゲート部材及びポケットを通って得られる圧力調整器の断面図である。 エジェクタ−アスピレータ組立体の一実施形態の側面図である。 図７のエジェクタ−アスピレータ組立体の長手方向断面図である。

以下の詳細な説明は、本発明の概略的な原理を示しており、本発明の例は、添付の図面にさらに示されている。図面では、同様の参照符号は、同一の又は機能的に類似する要素を示している。

本明細書で使用されるように、“流体”は、任意の液体、懸濁液、コロイド、ガス、プラズマ又はそれらの組み合わせを意味する。

図１は、本明細書に開示され且つ図２から図６を参照して説明されるエジェクタ組立体又は本明細書に開示され且つ図７及び図８を参照して説明されるエジェクタ−アスピレータ組立体を有することによって改良された車両真空システムに真空を提供するための一例の実施形態を示している。図１を参照すると、複数のシリンダを備える内燃機関１０は、電子的エンジン制御装置１２によって制御され、図１には、複数のシリンダのうちの１つのシリンダが示されている。エンジン１０は、燃焼チャンバ３０と、シリンダ壁部３２であって、ピストン３６がその内部に配置されてクランクシャフト４０に接続された、シリンダ壁部３２と、を含んでいる。燃焼チャンバ３０は、吸気バルブ５２及び排気バルブ５４それぞれを介して吸気マニホルド４４及び排気マニホルド４８と連通して示されている。吸気バルブ及び排気バルブそれぞれは、吸気カム５１及び排気カム５３によって稼働される。あるいは、吸気バルブ及び排気バルブの１つ以上が、電気機械的に制御されるバルブコイル及び電機子組立体によって稼働されてもよい。吸気カム５１の位置は、吸気カムセンサ５５によって判定される。排気カム５３の位置は、排気カムセンサ５７によって判定される。

燃料インジェクタ６６は、シリンダ３０内に燃料を直接噴射するように位置決めされて示され、これは、直噴として当業者には公知である。あるいは、燃料は、吸気ポートに噴射されてもよく、これは、ポート噴射として当業者には公知である。燃料インジェクタ６６は、制御装置１２からの信号ＦＰＷのパルス幅に比例して液体燃料を運ぶ。燃料は、燃料タンク、燃料ポンプ及び燃料レール（図示せず）を含む燃料システム（図示せず）によって燃料インジェクタ６６に運ばれる。燃料インジェクタ６６には、制御装置１２に応答する駆動装置６８から稼働電流が供給される。さらに、吸気マニホルド４４は、選択的な電子スロットル６２と連通して示され、この電子スロットル６２は、吸気ブーストチャンバ４６からの空気流を制御するためにスロットルプレート６４の位置を調節する。

コンプレッサ１６２は、ブーストチャンバ４６に供給するために空気吸気口４２から空気を引き込む。排ガスは、シャフト１６１を介してコンプレッサ１６２に連結されたタービン１６４を回転させる。真空稼働されるウェイストゲートアクチュエータ７２が、排ガスがタービン１６４を迂回することを可能にし、このため、ブースト圧が、稼働状態が変わることを受けて制御することができる。真空は、エジェクタ組立体２００から真空タンク１３８を介して又は直接的にウェイストゲートアクチュエータ７２に供給される。真空タンク１３８には、吸気マニホルド真空流れ制御バルブ２４及びチェックバルブ６０を介して吸気マニホルド４４から真空が供給される。吸気マニホルド真空流れ制御バルブ２４は、制御装置１２からの電子信号を介して稼働される。いくつかの例では、チェックバルブ６０が省略されてもよい。また、真空タンク１３８には、エジェクタ組立体２００のエジェクタ２０を介して真空が供給される。圧力調整器２２は、ターボチャージャーのコンプレッサ１６２からの大気圧よりも高い圧力（ブースト圧）の圧縮空気がエジェクタ２０を通過することを可能にするために選択的に開放されるように制御可能である。圧縮空気は、エジェクタ２０を通過してエジェクタ２０内に低圧領域を発生させ、それにより、真空タンク１３８のために真空源を提供するか又はウェイストゲートバルブ７２のような真空を必要とする装置２０２（図２）に真空源を直接的に提供する。

図１で分かるように、エジェクタ２０を通って流れる空気は、コンプレッサ１６２の上流の場所で吸気システムに戻されるが、大気圧又はブースト圧よりも低い圧力と同じであるか又は概略的に同様である状態にあるシステムの任意の部分で放出されてもよい。代替的な一例では、エジェクタ２０を通って流れる空気は、スロットル６２の下流の場所及びコンプレッサ１６２の上流の場所で、吸気マニホルドへの導管を介して空気吸気システムに戻される。代替的な形態では、バルブが、エジェクタ２０の出口と吸気マニホルド４４との間及びエジェクタ２０の出口と空気吸気口４２との間に設置されてもよい。

図１では、チェックバルブ６３は、空気が、エジェクタ２０から真空タンク１３８に又は真空を必要とする装置２０２、例えばウェイストゲートバルブ７２又はブレーキブースター１４０に通過しないことを保証する。図３で分かるように、チェックバルブ６３は、エジェクタ２０に組み込まれてもよい。真空タンク１３８は、チェックバルブ６５を介してブレーキブースター１４０に真空を提供する。真空タンク１３８は、他の真空消費部に真空を提供してもよく、他の真空消費部としては、例えばターボチャージャーウェイストゲートアクチュエータと、加熱及び通気アクチュエータと、駆動系アクチュエータ（例えば４つのホイール駆動アクチュエータ）と、燃料蒸気パージシステムと、エンジンクランクケース通気部と、燃料システム漏出検査システムと、である。あるいは、エジェクタ組立体２００は、これら真空消費部のいずれかに真空を直接供給してもよい。チェックバルブ６１は、真空タンク１３８から二次真空消費部（例えば車両ブレーキシステム以外の真空消費部）への空気流を制限する。ブレーキブースター１４０は、内部真空タンクを含んでもよく、車両ブレーキ（図示せず）をかけるためにマスターシリンダ１４８にブレーキペダル１５０によって提供される力を増幅してもよい。

点火システム８８が、制御装置１２に応答してスパークプラグ９２を介して燃焼チャンバ３０に点火スパークを提供する。汎用排ガス酸素（ＵＥＧＯ）センサ１２６が、触媒コンバータ７０の上流の排気マニホルド４８に連結されて示されている。あるいは、二段階排ガス酸素センサが、ＵＥＧＯセンサ１２６の代わりに用いられる。

制御装置１２は、図１において、従来のマイクロコンピュータとして示され、このマイクロコンピュータは、マイクロプロセッサユニット１０２、入力／出力ポート１０４、読み取り専用メモリ１０６、ランダムアクセスメモリ１０８、キープアライブメモリ１１０及び従来のデータバスを含んでいる。示される制御装置１２は、すでに述べられたこれら信号に加えて、エンジン１０に連結されたセンサからさまざまな信号を受信し、これらは、冷却スリーブ１１４に連結された温度センサ１１２からのエンジン冷却剤温度（ＥＣＴ）；脚１３２によって調節されるアクセル位置を感知するためにアクセルペダル１３０に連結された位置センサ１３４；ブレーキペダル位置を感知するためにブレーキペダル１５０に連結された位置センサ１５４；最終ガスの点火を決定するためのノックセンサ（図示せず）；吸気マニホルド４４に連結された圧力センサ１２１からのエンジンマニホルド圧力（ＭＡＰ）の測定；ブーストチャンバ４６に連結された圧力センサ１２２からのブースト圧の測定；クランクシャフト４０の位置を感知するホール効果センサ１１８からのエンジン位置センサ；センサ１２０（例えば熱線空気流メータ）からエンジンに入る空気量の測定；及びセンサ５８からのスロットル位置の測定を含む。気圧は、制御装置１２によって処理するために感知されてもよい（図示しないセンサ）。本説明の好ましい一態様では、エンジン位置センサ１１８は、回転数（ＲＰＭ）が決定されるクランクシャフトの回転ごとに予め決定された複数の等しく間隔をあけられたパルスを生じさせる。

図１に描かれるエンジンは、限定するよう意図されておらず、ハイブリッド車両における電気モータ／バッテリーシステム又はディーゼルエンジンであってもよく、又はこれらが含まれてもよい。

図２を参照すると、エジェクタ組立体２００が拡大図で示されている。エジェクタ組立体２００は、圧力調整器２２を含み、圧力調整器２２は、ブースト圧を受けるために接続され、且つエジェクタ２０と圧力調整器２２との間の流体連通を提供する導管２０４によってエジェクタ２０に接続されており、特に、選択されたエンジン条件下でブースト圧が圧力調整器を通って流れてエジェクタ内に且つエジェクタを通って流れることを可能にする。圧力調整器２２は、内部チャンバ２０３（図３）を規定する容器部分２３０及びキャップ２３２を含むハウジング２０１を含み、且つチャンバ２０３と流体連通するポート２０８を有している。ポート２０８は、キャップ２３２を通じてハウジング２０１に入るが、容器部分２３０を通じて入ることもでき、且つ大気と流体連通している。ポート２０８は、空気がチャンバ２０３内に流れることを可能にするか、又は空気がチャンバ２０３を出るためのベントとして作用する。好ましくは、キャップ２３２は、容器部分２３０とシールして接続されている。

図３から図６を参照すると、ハウジング２０１及びその内部構成要素は、まとめて、バルブ機構２２０のためのアクチュエータ２０５である。チャンバ２０３内には、バルブ機構２２０に接続されたステム２１４を有するピストン２１０が設けられている。ステム２１４は、バルブ機構２２０に接近した（本明細書では連結端と称される）基端２５２と、バルブ機構２２０から離れた先端２５４と、を有している（図４で符号が示されている）。バルブ機構２２０は、本実施形態では、バルブ開口部２２４及びポケット２２６を有する導管２２２を含み、且つポケット２２６内に少なくとも部分的に収容可能であり且つ管２２９が貫通するゲート部材２２８を含んでいる。図３で最もよく分かるように、ポケット２２６は、導管２２２を収束セクション２２３ａ及び発散セクション２２３ｂに分割し、これら収束セクション２２３ａ及び発散セクション２２３ｂは、バルブ開口部２２４を規定するためにポケットで交わる。収束セクション２２３ａ及び発散セクション２２３ｂ双方は、連続的に徐々にテーパとなる内側通路を規定し、これら内側通路は、バルブ開口部２２４に近づくにつれて狭くなり、それにより、バルブ開口部２２４において最も小さい内側寸法を有し、且つブースト圧が圧力調整器２２を通過するときにブースト圧にベンチュリ効果を作り出す。図３に示されるように、収束セクション２２３ａは、ピストン２１０の下方のチャンバ２０３の下方部分２０３ｂ内に収束セクション２２３ａからつながる開口部２４０を有し、このため、ブースト圧が、バネ２１２が着座させられる面の反対側のピストン面２２７に作用することができる。

図４から図６で分かるように、ゲート部材２２８は、アクチュエータ２０５がさまざまな位置の間でゲート部材２２８の動きを制御するように、ピストン２１０に接続されている。ピストン２１０は、バネ２１２によってそれに付与される垂直抗力によって、ブースト圧によってピストン面２２７に付与される力よりも垂直抗力が大きい場合に図４に示される最大開放位置（位置Ａ）へ促され、バネ２１２は、ピストン２１０に対して着座させられる一端と、キャップ２３２に対して着座させられる他端と、を有している。ピストン２１０は、バネ２１２によって付与される垂直抗力がピストン面２２７に作用するブースト圧によって克服される場合に、図５及び図６で分かるように上方に促される。図６は、バルブ開口部２２４に対する閉鎖位置Ｃを描いており、この閉鎖位置は、ハウジング２０１又はハウジング２０１の内部の機構によってピストン２１０のために可能とされる最大移動距離である。図５は、中間開放位置Ｂを描いており、中間開放位置Ｂでは、ブースト圧が、ピストン２１０を、図６に示される最大移動距離よりも小さい移動距離を移動させるのに十分に大きい。図５は、中間位置の単なる一実施形態である。最大開放位置Ａと最小開放位置（図示せず）との間の複数の中間位置が、可能であり、ブースト圧の変化に応答可能であり、これは、バネ２１２の選択によって調整されてもよい。

バルブ機構２２０は、導管２２２の中心長手方向軸に沿うゲート部材２２８のスライド運動を提供するレールシステムによってピストン２１０に接続されている。（さらに図４から図６を参照する）レールシステムは、その両側においてステム２１４の基端２５２の近くに軌道溝２６４を含んでいる。ゲート部材２２８は、軌道溝２６４内にスライドするように成形され且つ構成されたスライダ２６６を含んでいる。ピストン２１０のステム２１４の先端２５４は、ピストンにおけるバルブ機構の反対側から離れるように延在し、且つ図４から図６で分かるようにキャップ２３２内でガイドチャネル２４６に収容され、ガイドチャネル２４６は、アクチュエータ２０５に対する整列を提供し、且つバネ２１２及び／又はピストン２１０のねじれ及び／又は座屈を防止する。

さらに図４から図６を参照すると、ピストン２１０は、その外周部周りに、チャンバ２０３の内面に対するリップシールとしてシール部材２３４を含んでいる。ピストン２１０の外周部は、シール部材２３４が着座するための環状溝２３６を含んでいる。一実施形態では、シール部材２３４は、Ｏ−リング、Ｖ−リング又はＸ−リングである。あるいは、シール部材２３４は、別の部材に対してシール係合するためにシール材料から作られた任意の他の環状シールであってもよい。ピストンがその移動範囲を通じて移動させられるときにシール部材２３４が接触するチャンバ２０３の内面は、材料２４２で裏打ちされていてもよく、この材料２４２は、コーティング又は材料の環状リングであり、シール部材の摩耗（摩擦）を減少させ、且つチャンバ２０３をその上方部分２０３ａ及び下方部分２０３ｂに分割するシールを向上させる。

図４から図６に示されるように、バルブ開口部２２４は、長い辺が水平方向に上側及び下側として配置された概略矩形状開口部である。さらに、最大開放位置Ａ、中間開放位置Ｂ及び閉鎖位置Ｃを容易にするために、ゲート部材２２８は、下方部分２４８よりも広い上方部分２４６と、より広い上方部分２４６からより狭い下方部分２４８へ徐々に連続的にテーパとなる中間部分２４７と、を有する管２２９を含んでいる。上方部分２４６は、バルブ開口部２２４と対応させるために概略矩形状である。下方部分２４８は、寸法的にバルブ開口部２２４よりも小さい概略三角形状であり、それにより、ゲート部材２２８は、バルブ開口部２２４の一部分を閉鎖する。図４から図６に描かれるように、通路２２９は、一様でない五角形であり、この五角形では、上方部分２４６が、通常寸法的にバルブ開口部と対応させるために概略矩形状であり、中間部分２４７及び下方部分２４８が、協働して通路２２９の概略三角形状部分を規定している。

図２及び図３を再び参照すると、エジェクタ２０は、下方本体部分３０６及び上方本体部分３０８を含み、下方本体部分３０６及び上方本体部分３０８は、組み立てられると、協働してそれらの間にチェックバルブ３１１を規定する。チェックバルブは、２０１５年１月２０日付けで出願された特許出願第１４／６００，５９８号及び／又は２０１４年１０月８日付けで出願された特許出願第１４／５０９，６１２号の同時係属特許出願で説明されているものに構成されているか、又は類似する特徴を有し、これら特許出願は、その全体を参照することによって本明細書にそれぞれ組み込まれる。下方本体部分３０６は、ベンチュリ間隙３２４を含む導管３２２を規定し、ベンチュリ間隙３２４は、導管３２２を収束セクション３２３ａ及び発散セクション３２３ｂに分割し、且つ調整ブースト圧が圧力調整器２２からエジェクタ２０内に通過すると調整ブースト圧にベンチュリ効果を作り出し、収束セクション３２３ａ及び発散セクション３２３ｂは、双方が連続的に徐々にテーパとなる内側通路を規定し、これら内側通路は、ベンチュリ間隙３２４に近づくにつれて狭くなる。従って、収束セクション３２３ａの動力ポート３２６は、圧力調整器２２の放出ポート２７２に接続されている。

放出ポート３２８は、騒音減衰ユニット２６０を含んでいる。騒音減衰ユニット２６０は、参照することによって本明細書に組み込まれる２０１４年１２月９日付けで出願された特許出願第１４／５６５，０７５号の同時係属特許出願で説明されるユニットと概略類似している。騒音減衰ユニット２６０は、ベンチュリ間隙３２４の下流にあり且つブースト圧空気がそれを通って流れるために配置された多孔質サウンド減衰部材３５０を含んでいる。多孔質サウンド減衰部材３５０をこのような位置で保持するために、放出ポート３２８は、第１キャニスタ部分３５２で終端する。第２キャニスタ部分３５４は、第１キャニスタ部分３５２と第２キャニスタ部分３５４との間に規定された包囲チャンバ３５６内でサウンド減衰部材３５０を包囲するために第１キャニスタ部分３５２と対になっている。多孔質サウンド減衰部材３５０は、多孔質材料のディスクであり、このディスクは、１つ以上の整列ピン３５８を収容するために、それを貫通する概略中心孔、それを貫通する複数のボア孔及び／又は部分的なボアを有する。多孔質サウンド減衰部材３５０は、あるいは、多孔質材料の連続的なプラグであり、このプラグは、その本来の多孔によって規定されるチャネルであるプラグを貫通する通路のみを有する、すなわち拡大孔が存在しなくてもよい。連続的なプラグは、ディスク状として示されているが、エジェクタの選択された部分内に収まるために任意の形状及び形態であってもよい。サウンド減衰部材の多孔質性質は、それ自体との干渉によって騒音圧力波を減衰させるが、流体流れを過度に制限することのないよう十分なサイズ及び形状であるべきである。多孔質サウンド減衰部材は、金属、プラスチック、セラミック又はガラスを含むさまざまな材料から作ることができる。サウンド減衰部材は、金網、マットワイヤ、焼結粒子、織繊維、マット繊維から作られてもよいが、それに限定されない。

上方本体部分３０８は、その内部に、チェックバルブ３１１と、下方本体部分３０６のベンチュリ間隙３２４と、と流体連通する１つ以上の開口部３３４を有する吸引ポート３３２を規定している。従って、調整ブースト圧がベンチュリ間隙３２４を通って流れると、吸引ポート３３２からベンチュリ間隙３２４内に流体の流れを引き込むために吸引が生じさせられる。吸引ポート３３２は、真空タンク１３８を含む真空を必要とする装置２０２に接続される。

稼働中に、圧力調整器２２におけるバルブ機構２２０は、ゲート部材２２８がその標準位置として図４の最大開放位置Ａにあるようにバネ２１２を利用する。ピストン２１０は、この標準位置では着座させられ、閾値力がブースト圧によってピストン面２２７に付与されるまで、バネ力によってそこに保持されたこの標準位置にあるままである。ブースト圧が閾値力を超え始めると、ゲート部材２２８が閉鎖位置に向かって動き始める。ブースト圧が予め決定された値を超えると、ゲート部材が図６に示される閉鎖位置Ｃに動かされる。管２２９の形状が変わるエジェクタ組立体２００は、ブースト圧が変化するとバルブ開口部を通る流れのサイズが変わるという利点を提供し、これは、エジェクタを通る一定の流れを提供し、ブースト圧のより大きな範囲にわたって使用可能な真空を生成する。

図７及び図８を参照すると、図２から図６に関して上述されたエジェクタ２０、圧力調整器２２及び選択的な騒音減衰ユニット２６０を含むエジェクタ−アスピレータ組立体３００が、描かれているが、エジェクタ２０の吸引ポート３３２と流体連通する放出ポート又はアスピレータ出口４１２を有するアスピレータ４００をさらに含んでいる。導管４０２が、エジェクタ２０とアスピレータ４００とをともに接続している。アスピレータ４００は、概略的に、上記で参照した特許出願第１４／６００，５９８号、第１４／５０９，６１２号及び／又は第１４／５６５，０７５号の同時係属特許出願で説明されたものである。

アスピレータ４００は、通路４０４を規定し且つ３つ以上のポートを有する本体４０６を含み、これらポートは、エンジン又はエンジンに接続された構成要素に接続可能である。ポートは、（１）例えばエンジン吸気空気清浄器から、大気圧の供給源、概して清浄空気に接続可能な動力ポート（４０８）と；（２）選択的なチェックバルブ４１１を介して真空を必要とする装置２０２又は真空タンク１３８に接続することができる吸引ポート４１０と；（３）エンジンのスロットルの下流のエンジン吸気マニホルドに接続されるアスピレータ出口４１２と；選択的に、（４）バイパスポート４１４と、を含んでいる。各ポート４０８，４１０，４１２及び４１４のそれぞれは、その外面に、それぞれのポートをホース又はエンジンの他の構成要素に接続するためのコネクタ機構を含んでもよい。

チェックバルブ４１１は、好ましくは、流体が吸引ポート４１０から真空を必要とする装置２０２に流れることを防止するように構成されている。一実施形態では、真空を必要とする装置はウェイストゲートバルブである。別の実施形態では、真空を必要とする装置２０２は液圧式バルブである。バイパスポート４１４は、真空を必要とする装置２０２に接続され、且つ選択的に、バイパスポート４１４への又はバイパスポート４１４から適用装置２０２への流体の流れを制御するように構成されたチェックバルブ４２０を含んでもよい。

稼働中に、ターボチャージャーコンプレッサからのブースト圧は、圧力調整器２２に入り、且つ（圧力調整器のベンチュリ間隙で）ゲート通路２２９を通ってエジェクタ２０内のベンチュリ間隙３２４へ、その後ベンチュリ間隙３２４を通って流れ、これによりエジェクタの吸引ポート３３２を通じて空気を引き込み、また、ターボチャージャーコンプレッサからのブースト圧は、アスピレータ出口４１２へのその接続に起因して、アスピレータ４００を通じて動力流を引き込み、それによりアスピレータの吸引ポート４１０を通じて空気を引き込む。このシステムは、図２から図６のエジェクタ組立体２００が単独で作り出すものよりも吸引ポート４１０及び３３２を通じる流体（概して空気）の引き込みの複合的な効果からより深い真空を生成し、エジェクタ単独では特定のシステム又は装置の動作のために必要とされる真空の深さを作り出さないシステムにおいて有利である。

本明細書に開示されるシステムは、エンジンシステム内でのサブシステムのために必要な真空を生成するためにブースト圧の改善された制御を提供する。特に、本発明のシステムは、ブースト圧のより広範な範囲にわたって使用可能な真空を生成するためにブースト圧が変わるにもかかわらず、エジェクタを通る一定の流れを提供する。

本発明の好ましい実施形態を参照して詳細に本発明を説明したが、修正及び変更が、添付の特許請求の範囲で規定される本発明の範囲から逸脱することなく可能であることが明らかであろう。

１６２ コンプレッサ、２０ エジェクタ、２００ エジェクタ組立体、２０２ 真空を必要とする装置、２０３ 内部チャンバ、２０８ ポート、２１０ ピストン、２１２ バネ、２２ 圧力調整器、２２０ バルブ機構、２２２ 第１導管、２２３ａ 第１収束セクション、２２３ｂ 第１発散セクション、２２４ 第１ベンチュリ間隙，バルブ開口部、２２６ ポケット、２２９ 管、２３０ 容器部分、２４６ 第１部分、２４７ 第２部分、２４８ 徐々に狭くなる部分、２６０ 騒音減衰ユニット、３２２ 第２導管、３２３ａ 第２収束セクション、３２３ｂ 第２発散セクション、３２４ 第２ベンチュリ間隙、３３２ 吸引ポート、３５０ 多孔質サウンド減衰部材、４００ アスピレータ、４０４ 第３通路

Claims (13)

1. エジェクタと流体連通する圧力調整器であって、ブースト圧を受け、且つ選択された条件下で前記ブースト圧が前記圧力調整器内のバルブ開口部を通過して調整ブースト圧として前記エジェクタ内に通過することを選択的に可能にする、圧力調整器を備えるエジェクタ組立体であって、
   前記圧力調整器が、
   第１通路を規定する第１導管であって、前記第１導管が、前記第１通路を第１収束セクション及び第１発散セクションに分割する第１ベンチュリ間隙を含み、前記第１収束セクション及び前記第１発散セクション双方が前記第１ベンチュリ間隙に向かって狭くなっている、第１導管と、
   前記第１ベンチュリ間隙内に収容されかつ前記第１ベンチュリ間隙を開閉するために動作可能に移動可能なバルブ機構のゲート部材であって、前記ゲート部材が、貫通管を有し、前記貫通管が、前記ゲート部材の移動方向において一側の第１部分と、前記ゲート部材の移動方向において他側の第２部分と、を有し、前記第１ベンチュリ間隙を通る流れ方向に垂直な方向において、前記第１部分が、前記第２部分よりも広く、前記バルブ機構の閉鎖位置では、前記第２部分が、前記第１部分よりも前記バルブ開口部の近くに位置する、ゲート部材と、
   前記ゲート部材の前記貫通管を通る前記ブースト圧の流れを制御するために、前記バルブ機構とともに運動するために前記バルブ機構に動作可能に接続されたピストンを有するアクチュエータと、
   を備え、
   前記エジェクタが、
   第２通路を規定する第２導管であって、前記第２導管が、前記第２通路を第２収束セクション及び第２発散セクションに分割する第２ベンチュリ間隙を含み、前記第２収束セクション及び前記第２発散セクション双方が前記第２ベンチュリ間隙に向かって狭くなっている、第２導管と、
   前記第２ベンチュリ間隙と流体連通する第１吸引ポートを規定する上方本体部分であって、吸引が、前記第１吸引ポートから前記第２ベンチュリ間隙内に流体を引き込むことによって生じさせられる、上方本体部分と、
   を備えることを特徴とするエジェクタ組立体。
2. 前記圧力調整器が、内部チャンバを規定する容器部分と、前記内部チャンバと流体連通するポートと、をさらに備え、前記ポートが、前記ブースト圧よりも低い圧力の供給源と流体連通していることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ組立体。
3. 前記第１発散セクション内への前記バルブ開口部が、水平に配置された概略矩形状開口部であることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ組立体。
4. 前記第２部分が、寸法的に前記バルブ開口部よりも小さい概略三角形状部分を含んでいることを特徴とする請求項３に記載のエジェクタ組立体。
5. 前記エジェクタの前記第２ベンチュリ間隙の下流で騒音を減衰させる騒音減衰ユニットをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ組立体。
6. 前記騒音減衰ユニットが、多孔質サウンド減衰部材を収納しており、前記調整ブースト圧が前記多孔質サウンド減衰部材を通って流れることを特徴とする請求項５に記載のエジェクタ組立体。
7. 前記エジェクタが、真空を必要とする装置と流体連通する吸引ポートを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ組立体。
8. 前記圧力調整器が、前記ピストンを最大開放位置に付勢するバネを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のエジェクタ組立体。
9. 前記エジェクタの前記吸引ポートと前記真空を必要とする装置との間で流体連通するアスピレータをさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載のエジェクタ組立体。
10. 前記アスピレータが、第３通路を規定する第３導管を備えており、前記第３導管が、前記第３通路を第３収束セクション及び第３発散セクションに分割する第３ベンチュリ間隙を含み、前記第３収束セクション及び前記第３発散セクション双方が前記第３ベンチュリ間隙に向かって狭くなっていることを特徴とする請求項９に記載のエジェクタ組立体。
11. コンプレッサを有するターボチャージャーと、
    前記コンプレッサと流体連通する、請求項１に記載のエジェクタ組立体であって、前記コンプレッサからのブースト圧が、前記圧力調整器の前記第１収束セクションと流体連通している、エジェクタ組立体と、
    前記エジェクタと流体連通する、真空を必要とする装置と、
    を備えていることを特徴とするエンジンシステム。
12. 前記圧力調整器が、内部チャンバを規定する容器部分と、前記内部チャンバと流体連通するポートと、をさらに備え、且つピストンとともに運動するために位置決めされたバルブ機構に動作可能に接続されたピストンをさらに備え、これにより、前記バルブ開口部を通るブースト圧の流れを制御し、前記ポートが、前記ブースト圧よりも低い圧力の供給源と流体連通していることを特徴とする請求項１１に記載のエンジンシステム。
13. 前記バルブ機構が、前記バルブ開口部よりも狭い徐々に狭くなる部分を含む、前記バルブ機構を貫通する管を備えていることを特徴とする請求項１１に記載のエンジンシステム。

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