用于汽車發動機的固定的雙通道分配裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于在發動機中給送進入流體并調節流體的溫度的裝置，所述裝置包括：給送本體，其中設置有第一循環通道和第二循環通道。第一可移動流給送瓣片(10)和第二可移動流給送瓣片(20)設置在所述循環通道中。所述分配本體還包括第一和第二管道，至少一個所述管道包括用于改變流體溫度的器件，其特征在于，運動學系統成形為如果沒有瓣片促動，則定位在閑置位置，冷通道的瓣片(10)則處于完全打開位置，熱通道(4)的瓣片(20)則處于完全關閉位置。
【專利說明】用于汽車發動機的固定的雙通道分配裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及汽車領域，且更具體地是發動機供應設備的領域。
【背景技術】
[0002] 機動車輛熱力發動機包括燃燒腔室，一般由多個汽缸形成，燃料和空氣的混合物 在其中燃燒，以產生發動機的功。
[0003] 在一些已知的布置中流動的進入流體在兩個導管之間被分開，所述流體包括發動 機的操作所需的空氣。導管中的一個承載用于冷卻該流體的裝置，而另一導管不包括這樣 的裝置。這兩個導管在發動機的入口處彼此相遇。控制裝置可由此在流體引入到汽缸之前， 基于更多流體是經由穿過冷卻器的通道（稱為冷卻通道）供應還是經由旁通冷卻器的通道 (稱為旁通通道或非冷卻通道）供應而改變所述流體溫度。從而，控制裝置使得可以既管理 進入汽缸的流體的量又管理該流體的溫度。
[0004] 在現有技術中，該控制裝置首先實施為兩個單個節流器的形式，該節流器接收來 自發動機控制器的信息，且通過控制位置的促動器或多或少地打開它們的瓣片。它們還具 有在特定命令時通過將它們的瓣片切換到堵住發動機的完全關閉位置而確保發動機停止 的功能。在它們的閑置位置，即，在控制單元失效的情況下或當沒有接收到指令時被瓣片占 用的位置，所述瓣片在復位彈簧作用下自動地處于打開位置。這些裝置具有以下缺點：它們 使用兩個部件、它們需要兩個具有相關連接件的控制系統，這明顯增加了它們成本、它們使 確保兩個節流器的同時動作的用量控制系統復雜。
[0005] 已經通過將兩個瓣片和用于它們定位的控制組合在一個部件內的雙節流器做出 第一改進。這樣的裝置在 申請人:的專利申請W0 2007 125205中被描述，其顯示了雙節流 器，其中該雙節流器的機構被共用的馬達促動。在該申請文件中，在正常操作中，瓣片中的 一個給送進入流體，第二瓣片保持關閉；在第二模式中，第一瓣片關閉，而第二瓣片保持完 全打開。
[0006] 因為這些裝置提供控制流量和進入流體溫度的多種可能性，重要的是通過選擇一 構造將該設備并入在發動機的總進氣控制系統中，在滿足期望性能的需求的同時，該構造 確保在促動器馬達失效的情況下進氣系統的安全性。本發明由此提出應對該問題的各種技 術實施例。
【發明內容】
[0007] 為此，本發明涉及一種用于為內燃機供給進入流體的裝置，所述裝置包括：
[0008] -節流器，裝備有節流器本體，在該本體中設置有用于循環所述進入流體的第一通 道和第二通道，在其中定位有第一和第二可移動密封瓣片，用于控制通過所述循環通道的 流，所述節流器還包括用于促動瓣片的馬達和能夠響應所述馬達旋轉而促動第一和/或第 二瓣片的運動學系統，
[0009] -冷卻器，連接至節流器的循環通道的一個循環通道，該循環通道稱為冷卻通道。
[0010] 所述裝置還構造為將節流器的另一循環通道（稱為熱通道）連接到熱力發動機， 而不經過冷卻器。
[0011] 根據本發明，運動學系統被設計為，在缺失促動器馬達促動瓣片的情況下，確保所 述瓣片切換到閑置狀態，冷通道的瓣片則處于完全打開位置，熱通道的瓣片則處于完全關 閉位置。瓣片的這樣的位置確保在促動器馬達9失效的情況下，雙節流器使得車輛的發動 機是安全的，特別是如果該失效在車輛該發動機的密集使用期間發生。
[0012] 根據所述裝置的不同實施例，其可組合或單獨地考慮：
[0013] -運動學系統設計為確保，從所述閑置位置開始并響應所述驅動馬達沿第一方向 的旋轉，冷通道關閉，同時熱通道打開，由此提供"比例"控制，
[0014] -運動學系統設計為確保，響應所述驅動馬達沿第一方向的繼續旋轉，熱通道關 閉，同時冷通道保持關閉，由此提供對在熱通道的溫度的進入流體的控制，
[0015] -運動學系統設計為確保，從所述閑置位置開始并響應所述驅動馬達沿與第一方 向相反的第二方向的旋轉，冷通道關閉，同時熱通道保持關閉，由此提供對在冷通道的溫度 的進入流體的控制，
[0016] -運動學系統設計為在所述比例控制期間確保恒定的總體流，
[0017] -運動學系統設計為使兩個瓣片的至少一個到根據兩個位置的關閉位置，在所述 兩個位置中，一個位置對應于所述瓣片相對于另一個位置的反向，
[0018] -促動器馬達借助于驅動小齒輪驅動彼此嚙合的兩個齒輪，促動器馬達的驅動小 齒輪與所述齒輪的一個嚙合，至少一個第一齒輪承載驅動指，該驅動指設計為通過復位彈 簧驅動固定連接到所述瓣片的一個的軸的第一板旋轉，
[0019] -所述第一板在其與對應的驅動指協作中包括死區，所述死區對應于被第二齒輪 驅動的瓣片的被促動器馬達的促動，與第一齒輪相關聯的瓣片保持固定不動，
[0020] -促動器馬達驅動形成用于行星齒輪系的太陽輪和環形齒輪的兩個齒輪，所述行 星系的部件的旋轉被促動器馬達促動的元件確保，且所述元件抵靠由所述節流器承載的單 個復位彈簧作用。
[0021] 本發明還涉及一種用于內燃機的空氣進氣模塊，包括如前述權利要求中的任一項 所述的裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022] 在閱讀以下參考示意性附圖僅作為本發明的示例性非限制的多個實施例給出的 詳細解釋性描述時，將更好地理解本發明，且本發明的其他目的、細節、特征和優勢將變得 更清楚。
[0023] 在這些圖中：
[0024] 圖1是用于渦輪增壓發動機的高壓供給的設置的示意圖，
[0025] 圖2是用于渦輪增壓發動機的低壓供給的設置的示意圖，
[0026] 圖3是根據本發明的用于渦輪增壓發動機的供給回路的雙節流器的前視圖，
[0027] 圖4是本發明的第一實施例中的操作的示意圖，
[0028] 圖5示出了在圖4的實施例中的進入流體的溫度和雙節流器的橫截面的演變，
[0029] 圖6是本發明的第二實施例中的操作的示意圖，
[0030] 圖7示出了在圖6的實施例中的進入流體的溫度和雙節流器的橫截面的演變，
[0031] 圖8是本發明的第三實施例中的操作的示意圖，
[0032] 圖9示出了在圖8的實施例中的進入流體的溫度和雙節流器的橫截面的演變，
[0033] 圖10是根據第一實施例的雙節流器的實施例的分解圖，
[0034] 圖11是形成根據第一實施例的雙節流器的元件的定位的線性展示的示意圖，其 瓣片處于閑置位置且能夠根據圖4的策略運行，
[0035] 圖12是形成根據第二實施例的雙節流器的元件的定位的線性展示的示意圖，其 瓣片處于閑置位置且能夠根據圖6的策略運行，
[0036] 圖13是根據第三實施例的雙節流器的瓣片和所述瓣片的控制裝置的透視圖，
[0037] 圖14、15和16是圖13的控制裝置的三個元件的透視圖，更具體地分別是上板、下 板和驅動齒輪的透視圖，
[0038] 圖17是形成根據第三實施例的雙節流器的元件的定位的線性展示的示意圖，其 瓣片處于閑置位置且能夠根據圖8的策略運行，
[0039] 圖18是形成根據第三實施例變體設置的雙節流器的元件的示意性透視圖，和
[0040] 圖19是形成根據第三實施例變體的雙節流器的元件的定位的線性展示的示意 圖，其瓣片處于閑置位置且還能夠根據圖8的策略運行。
【具體實施方式】
[0041] 參考圖1，可以看見用于將空氣供給到機動車輛的渦輪增壓內燃機的汽缸100的 回路。從外界吸入的空氣通入到空氣過濾器101中，然后被渦輪壓縮機的壓縮機102壓縮， 該渦輪壓縮機將空氣發送到形成本發明主題的雙節流器中。雙節流器的本體1具有入口 通道2以及兩個出口通道3和4,來自壓縮機的空氣經由該入口通道2通過。所述節流器 從控制器1〇3(稱為電子控制單元（ECU))接收用于控制在這兩個通道之間的空氣的命令。 這些命令以瓣片移位的形式執行，瓣片在并入在雙節流器的本體中的電促動器馬達（未示 出）和適當運動學系統的作用下或多或少關閉通道3和4。熱交換器或冷卻器5安裝在這 些通道的一個通道上，該通道稱為冷卻通道3,而另一通道，稱為旁通通道或非冷卻通道4， 直接連接到發動機的進入管道。通過改變在進氣管道上游彼此相遇的兩個通道之間的空氣 分配，由此可以調節發動機進口處的溫度。
[0042] 在發動機汽缸出口處，燃燒氣體朝向排氣回路引導，并通入到渦輪壓縮機的渦輪 104,該渦輪壓縮機移除所述氣體的殘余能量的一些，以促動相應的壓縮機102。通常，這些 排氣然后在從車輛排出之前通過顆粒過濾器和/或催化轉化器105。
[0043] 在高壓設置的情況下，如圖1所示，一部分排氣被經由布置在渦輪104上游的高壓 閥106再循環到兩個出口通道3和4的結合處下游的進氣回路中。
[0044] 在低壓設置的情況下，如圖2所示，使用了與高壓設置相同的元件，但是排氣的再 循環部分在渦輪104下游被移除，并經由在渦輪壓縮機的壓縮機102上游的低壓閥107被 重新注入。在進氣回路中循環的流體則不僅由空氣形成，而是由空氣和排氣的混合物形成。 但是，雙節流器的操作在兩個設置中保持相同。
[0045] 現參考圖3,可以看到雙節流器的本體1，以及入口通道2和兩個出口通道3和4。 第一出口通道3意圖連接到冷卻器5,而第二通道4意圖繞過該冷卻器以與進入管道直接相 遇。兩個通道3和4的每個經由繞軸可移動的瓣片控制，該軸安裝在用于第一通道的軸支 撐件7和用于第二通道的軸支撐件8上。對每個通道的控制經由瓣片旋轉而執行，該瓣片 或多或少地阻擋通過對應通道的空氣流或氣體流。本體1還包括用于電馬達的支撐件6,該 電馬達用于促動兩個瓣片，這些瓣片經由適當的運動學系統連接。電促動器馬達9從ECU 103接收指令，以便將瓣片布置在期望的位置。
[0046] 現參考圖4和5,可見在第一實施例中，在來自雙節流器的促動器馬達的命令以及 兩個瓣片10和10的驅動運動學系統的作用下，兩個瓣片的定位的相對演變。橫坐標對應 于促動器馬達從其中性位置到其完全偏轉的行程，而原點位置對應于瓣片的閑置位置。關 于該閑置位置，促動器馬達在此能夠通過使瓣片沿僅一個方向旋轉通過所有期望位置而驅 動運動學系統的齒輪旋轉2α，并通過沿相反方向旋轉而回到閑置位置。在該閑置位置，第 一通道3的瓣片10打開，而第二通道4的瓣片關閉。
[0047] 齒輪旋轉角度α (由圖中分支Α表示）同時驅動第一通道的瓣片10的關閉和第 二通道的瓣片20的打開。繼續旋轉角度α (通過分支B1表示）驅動第二通道的瓣片20 的關閉，同時第一通道的瓣片10保持關閉。圖5 -方面描述這些運動對節流器用于進入流 體在兩個通道中通過的有效區域的影響，且因此對被控制流的影響，另一方面描述這些運 動對流體在兩個通道匯合處下游進入汽缸時流體溫度的影響。該圖對應于第一通道是冷卻 通道3,第二通道是非冷卻通道4的構造。
[0048] 分支Α1對應于在不控制流體體積的情況下對流體溫度的調節。盡管是非強制性 的，用于打開和關閉兩個瓣片的運動學系統再次示出為彼此互相補償，這使得可以對于分 支Α1的所有位置獲得恒定的輸出流。分支Β1對應于僅在第二通道上的流的控制，且因此 對應于在非冷卻溫度的流體的流控制，其使得可以精確地改變進入發動機的空氣的量。
[0049] 同樣，圖6和7示出了根據第二實施例的在來自促動雙節流器的馬達的命令和驅 動兩個瓣片10和20的運動學系統的作用下，兩個瓣片的定位的相對演變。如上所述，橫 坐標對應于促動器馬達的行程，其在此是從其中性位置沿一個方向或另一方向的演變。如 上所述，原點位置對應于閑置位置，即，在缺失由促動器馬達進行的驅動的情況下由瓣片10 和20占據的位置。與該閑置位置相比，促動器馬達能夠驅動齒輪進行負旋轉-α或正旋 轉α。再次，在該閑置位置，第一通道3的瓣片10打開，而第二通道4的瓣片關閉。
[0050] 由圖中分支Α2表示的齒輪進行的角度為-α的旋轉驅動第一通道的瓣片10的關 閉和同時第二通道的瓣片20的打開。進行通過分支Β2表示的角度為+α的旋轉驅動第一 通道的瓣片10的關閉，第二通道的瓣片20保持關閉。
[0051] 關于圖7,如上所述，該圖描述了這些運動對節流器用于進入流體在兩個通道中通 過的有效區域的影響，另一方面描述了這些運動對流體在兩個通道匯合處下游進入汽缸時 流體溫度的影響。分支Α2對應于在不控制流體的體積的情況下對流體的溫度的調節，用于 打開和關閉兩個瓣片的運動學系統在此示出為彼此相互補償。分支Β2對應于在僅第一通 道上的流的控制，且因此對應于在冷卻溫度的流體流的控制。
[0052] 現參考圖8和9,可以看見第三實施例的兩個瓣片的定位的相對演變。
[0053] 在該實施例中，促動器馬達能夠相對于瓣片的閑置位置沿一個方向驅動齒輪旋 轉-α，并沿另一方向旋轉2α。如在兩個之前情況中所述的，在該閑置位置中，第一通道 3的瓣片10打開，而第二通道4的瓣片關閉。
[0054] 在圖中由分支A3表示的齒輪進行的角度為-α的旋轉驅動第一通道的瓣片的關 閉，而第二通道的瓣片保持關閉。相比之下，由分支Β3表示的齒輪進行的角度為+α的正 旋轉驅動第一通道的瓣片關閉，同時第二通道的瓣片的打開。最后，通過分支C3表示的進 行第二角度α的繼續旋轉驅動第二通道的瓣片20的關閉，同時第一通道的瓣片保持關閉。 可以看到，分支Β3和C3與第一實施例的分支Α1和Β1相同。
[0055] 如上所述，圖9 一方面描述了這些運動對節流器用于進入流體在兩個通道中通過 的有效區域的影響，且因此對被控制流的影響，另一方面描述了這些運動對流體在兩個通 道匯合處下游進入汽缸時流體溫度的影響。可以看到，分支A3對應于通過僅第一通道3的 流體的控制。通過將該通道選擇為冷通道，所獲得的溫度保持恒定且等于在冷卻器的出口 處獲得的溫度，因為所有流體經由該冷卻通道通過。分支Β3對應于在不控制流體的體積的 情況下對流體溫度的調節。最后，分支C3對應于在僅第二通道上的流的控制，且因此對應 于在非冷卻溫度的流體的流的控制。
[0056] 圖10示出了第一實施例的雙節流器的分解圖，形成其的元件被其蓋lb被包封在 本體1中。
[0057] 電馬達9通過其樞轉軸19促動中間齒輪32,該中間齒輪與屬于第二通道4的第二 齒輪24協作，該第二齒輪又與屬于第一通道3的第一齒輪14協作。這些第一和第二齒輪 在雙節流器的運動學中形成直接或間接地促動兩個通道的第一和第二瓣片的元件。
[0058] 用于控制第一通道3的裝置包括第一瓣片10,其可繞其軸11旋轉，該軸下端部意 圖在節流器的本體1的軸支撐件7中轉動。上端部承載第一同軸上板12,該上端部牢固地 固定至上板，使得該上板的旋轉觸發瓣片10的相同幅度的旋轉。軸11經由軸承142額外 地支撐第一齒輪14,其繞該軸自由旋轉，且作用在第一板12上，以便根據以下解釋的原理 轉動第一瓣片10。
[0059] 齒輪14具有盤的形式，該盤在其外部面141的圓周的大部分上具有齒，以便能夠 被第二齒輪24的對應的圓周以旋轉的方式驅動。在其中心處，其包括軸向地延伸的柱形管 142,其形成用于控制第一通道的流的第一瓣片的軸11的軸承。最后，在其周邊處，齒輪包 括驅動指143,其軸向地延伸并與設置在第一板12的周邊上的第一止檔件123協作。為了 驅動第一瓣片10和還有助于其復位并將瓣片定位在其完全打開的閑置位置，第一彈簧15 定位在第一齒輪14和第一板12之間。所述彈簧的端部被插入到在兩個上述部件周邊上形 成的溝槽中，以便確保第一板12沿所述閑置位置的方向旋轉復位。第一瓣片的固定止檔件 146還形成在雙節流器的本體1上，以便通過該第一固定止檔件與定位在板周邊上的突出 部124協作而限制第一板12的旋轉。第一板12還具有死區126,其由于驅動指143的旋轉 允許第一彈簧15的壓縮，由于第一板12的突出部124與第一通道的固定止檔件146接觸， 第一板固定不動。
[0060] 第二復位彈簧16被平行地定位在第一齒輪14和固定的彈簧止檔件18之間（在 圖11中可見），該固定的彈簧止檔件也定位在雙節流器的本體1上，以便迫使第一齒輪14 朝向第一瓣片10完全打開的閑置位置復位。如上所述，根據本發明，該完全打開的閑置位 置使得可以通過在失效情況下將冷卻的進入流體送到汽缸中而確保車輛發動機的安全，特 別是在促動馬達的失效對應于機動車輛的密集使用情況時。
[0061] 類似地，用于控制第二通道4 (示出為非冷卻通道的形式）的裝置包括可繞其軸21 旋轉的第二瓣片20,該軸下端部意圖在雙節流器的本體1的軸支撐件8中旋轉。上端部承 載第二齒輪24,該上端部牢固地固定至該齒輪，使得該第二齒輪的旋轉觸發瓣片20的相同 幅度的旋轉。促動器馬達9的以使得第二齒輪24在中間齒輪32動作下實現半圈轉動的幅 度的旋轉驅動第二瓣片20的打開、然后是重新關閉，瓣片的復位和與進入流體相反的其面 改變到完全關閉位置。定位在節流器的本體上的固定止檔件（未示出）可被添加，以在期 望密封該通道時，限制第二齒輪的旋轉超過完全關閉位置，并防止第二瓣片超過這些位置 然后導致第二通道上的泄漏。用于控制第二通道的裝置通過用于測量第二齒輪和第二瓣片 20的角位置的裝置23完成。這樣的裝置傳統地通過與霍爾效應傳感器類型的磁傳感器相 關的磁體形成。該傳感器測量的信息被傳送到ECU控制器103,其在給予促動器馬達9的指 令中考慮該信息。
[0062] 現參考圖11，被設置以產生第一實施例的圖4和5的圖表的運動學系統在另外的 圖示中示出。該圖描述元件在閑置位置中的位置，即，在分支A1的左手端。各個元件在分 支A1上的位置對應于稱為進入流體的"比例控制"的控制；該分支A1的所有點實際上對應 于通入到兩個通道中的流體的可變比例的控制。在該圖中，瓣片的位置由"0"表示打開，由 "F"表示關閉。
[0063] 在從閑置位置到由于促動器馬達從0°旋轉至α而導致的兩個分支A1和B1相遇 點的變化期間，第一齒輪14的指143轉動角度α，這允許第一板12在第一彈簧15的作用 下轉動相同角度，且因此允許瓣片10逐漸關閉。第一彈簧15沒有壓縮且保持在預應力位 置。同時，聯接至第一齒輪14的第二齒輪24轉動相同角度并打開第二瓣片20。第二彈簧 16通過儲存能量而被逐漸壓縮，以便能夠將兩個齒輪和兩個瓣片朝向閑置位置復位。在分 支Α1結束時，第一瓣片10完全關閉，且第二瓣片20完全打開。如上指出的，兩個瓣片的運 動學系統先驗地設計為，對于分支Α1的所有點保持兩個通道3和4中恒定的流。
[0064] 分支Β1 (在其路線上，促動器馬達9的位置從α到2 α )對應于第二通道4的第 二瓣片20的逐漸關閉，第一通道的瓣片保持關閉。該分支對應于經由旋轉第二齒輪24進 入流體僅在第二通道4上的控制，第一通道3保持被第一瓣片10密封。第一齒輪14還轉 動，但是，第一板12不再轉動，因為其被第一通道的固定止檔件146阻擋。第一彈簧15在 該分支上由于第一齒輪14的旋轉而被壓縮，而第一板12不再轉動。第二彈簧16繼續其壓 縮，這是由于其一個端部連接到兩個齒輪相對于本體的旋轉并且其另一端部被固定的彈簧 止檔件18保持不動。當促動器馬達9回到其中性位置時，或在由于瓣片的控制缺失導致的 失效的情況下，被這兩個彈簧儲存的能量將允許兩個瓣片朝向閑置位置轉動。另外，第二通 道4被第二瓣片20的關閉通過該第二瓣片旋轉角度2 α (接近180° )執行，這意味著第二 瓣片本身已經從其閑置位置回到其在分支Β1結束時的位置。
[0065] 應注意到，本發明第一實施例的雙節流器的運動學使得，通過單個促動器馬達沿 僅一個方向的逐漸旋轉，可以通過選擇兩個通道之間的分配而在兩個通道（分支Α1)上同 時控制進入流體，或將其僅在單個通道（分支Β1)上控制。雙節流器使得可以在分支Β1上 控制以恒定溫度（在此為非冷卻流體的溫度）發送到汽缸的進入流體。在根據第一實施例 的節流器中，電馬達產生旋轉轉矩，其僅沿一個方向動作，從而到達期望位置。復位到其初 始位置的階段被執行而沒有另外的轉矩，其使得可以克服摩擦阻力。各種運動學元件在復 位彈簧15和16的作用下復位到它們的初始位置。
[0066] 現參考圖12,被設置以產生第二實施例的圖6和7的圖表的運動學系統被不出。 圖12描述元件在閑置位置中的位置，S卩，在兩個分支A2和B2相遇點處。各個元件在分支 A2上的位置對應于稱為進入流體的"比例控制"的控制的位置，也就是說恒定總體流的輸 送。
[0067] 由于促動器馬達9從0°旋轉到-α產生的從閑置位置到分支A2的端部位置的改 變期間，第二齒輪24的指243轉動角度-α，這驅動第二瓣片20的逐漸打開。同時，聯接至 第二齒輪24的第一齒輪14轉動相同角度-α，并且第一瓣片10關閉。彈簧15通過儲存的 能量被逐漸壓縮，以便能夠將兩個齒輪和兩個瓣片朝向它們的閑置位置復位。在分支Α2結 束時，第一瓣片10完全關閉，且第二瓣片20完全打開。
[0068] 分支Β2(在其路線上，促動器馬達9從0°到+α)對應于第一瓣片10的逐漸關 閉，第二瓣片30保持關閉。該分支對應于經由旋轉第一齒輪14進入流體僅在第一通道3 上的控制，第二通道4保持被第二瓣片20密封。第二齒輪24轉動，驅動第一齒輪14、第一 瓣片10和第一瓣片的板23,但第二通道的板22沒有轉動，因為其保持阻擋第二通道146的 固定止檔件。第一彈簧15在該分支上由于第二齒輪24的旋轉而被壓縮，而相應板22沒有 轉動。當促動器馬達9回到其中性位置時，或在由于瓣片的控制缺失導致的失效的情況下， 彈簧15被壓縮，且被儲存的能量將允許兩個瓣片朝向閑置位置復位。需再次指出，第一通 道3的關閉是由于第一瓣片10的大小為2 α (接近180° )的旋轉導致的，這意味著該第一 瓣片本身已經在兩個分支Α2和Β2的端部位置之間返回。
[0069] 圖13示出用于本發明的第二和第三變體中的雙節流器的瓣片10和其控制裝置， 這些部件意圖用于第二變體中的非冷卻通道4和用于第三變體中的冷卻通道3。瓣片10安 裝在其軸11上，其下端意圖在節流器的軸支撐件7中轉動。瓣片由此能夠相對于本體1旋 轉。上端部承載第一上板12,該上端部牢固地固定至該第一上板，從而該第一上板的旋轉 觸發瓣片10的相同幅度的旋轉。可繞軸自由轉動且因此沒有被上板12的旋轉驅動的下板 13也安裝在軸11上。最后，軸11具有齒輪14,其繞所述軸自由旋轉，所述齒輪使得可以根 據將在以下解釋的原理驅動兩個板的一個或另一個或二者。齒輪14沿一個方向或另一方 向通過小齒輪驅動，該小齒輪安裝在被ECU 103控制的電馬達的輸出軸上。該齒輪是促動 兩個板且最終定位瓣片10的元件。
[0070] 第一旋轉復位彈簧15定位在第一上板12和第二下板13之間，且意圖沿相反方向 上轉動板。為此，每個板包括溝槽，分別標記為121和131，該溝槽形成座，復位彈簧15的對 應端部置于其中，且傳遞由彈簧施加的力至對應的板。
[0071] 現將參考圖13至15描述上板12和下板13。上板12具有榫眼類型的槽122,由 軸11承載的榫插入到其中以便將板固定至該軸，下板13包括管狀支承部132,軸11可在 其中自由轉動。由此，同時確保上板12固定至軸和下板13相對于該軸的自由旋轉。所述 兩個板的每個還包括兩個徑向延伸的突出部，以分別同時形成短上止檔件123、短下止檔件 133和長上止檔件124、長下止檔件134,它們意圖形成對這些板相對于圍繞部件旋轉的限 制。長止檔件124和134意圖通過與定位在該本體上的固定止檔件協作而限制相對于雙節 流器的本體1的旋轉，而短止檔件提供支撐，用于通過齒輪14驅動板和/或壓縮彈簧15。 所述止檔件（長和短）的角位置被限定，以便將瓣片的位置適應于發動機的相關操作。
[0072] 參考圖16,齒輪14具有盤的形式，該盤在其外部面141的圓周的大部分上具有齒， 以便能夠被用于促動雙節流器1的馬達的小齒輪驅動旋轉。在其中心處，齒輪包括軸向地 延伸的柱形管142,其形成用于控制經由相關通道的流的瓣片的軸11的軸承。最后，在齒輪 的周邊上包括驅動指143,驅動指軸向地延伸且意圖與第一通道的兩個板12和13的短上止 檔件123和短下止檔件133協作。齒輪距軸11的徑向距離由此與兩個板的短止檔件的徑 向距離大體相等，以確保這兩個板的驅動。相反，該距離小于長止檔件之間的距離，以便能 夠在所述止檔件前方在相應角扇區中通過，且由此允許齒輪繼續旋轉，而不干擾意圖用于 板的長止檔件的固定止檔件。
[0073] 對應于非冷卻通道4的第二通道包括控制裝置，該控制裝置類似于對第一通道3 所描述和如圖13所示的控制裝置，不同之處在于，其包括僅一個上板，稱為第二上板22,沒 有包括下板。第二齒輪24的指243 (所述指類似于第一齒輪14的指143)則僅與第二上板 22的短上止檔件協作，其類似于第一通道的短上止擋件123。在該構造中，第二通道的復位 彈簧25在其端部處一方面經由第二上板上定位的溝槽承載、另一方面經由定位在雙節流 器的本體上的固定止檔件承載。
[0074] 在該第三實施例的描述中，促動器馬達的小齒輪與兩個齒輪中的一個直接嚙合， 第二個與第一個嚙合且由此沿相反方向旋轉。該實施例可還通過小齒輪被實施，該小齒輪 與兩個齒輪嚙合，其然后沿相同方向旋轉，第二瓣片的驅動運動學系統因此被適應。同樣， 清楚的是，第一通道可選擇為非冷卻通道，其則包括兩個板，第二通道由此是冷卻通道，其 則可僅包括單個板。
[0075] 現參考圖17,被設置以產生第三實施例的圖8和9的圖表的運動學系統在另外的 圖示中示出。該運動學器件在此示出為處于閑置位置，即在缺乏或缺失由促動器馬達的驅 動的情況下，由第一通道3的上板12和下板13以及第二通道4的上板22占據的位置。該 位置還對應于分支A3和B3的相遇點，其在原點上示出。在圖中，板12、13和22通過矩形 示出，對應于板的定位的瓣片狀態用"0"表示打開，用"F"表示關閉。再次，在該閑置位置， 第一通道的瓣片10打開，而第二通道4的瓣片關閉。
[0076] 各個元件在分支A3或C3上的位置對應于對通入到兩個通道中的一個的流體以可 變比例的控制，而分支B3對應于進入流體的比例控制。圖17還通過箭頭示出響應被促動 器馬達9移動的這些元件可能執行的運動。
[0077] 分支A3 (促動器馬達從0°到-α )存在于第一通道3的瓣片10從其閑置位置（對 應于全開位置）的逐漸關閉。第一齒輪14的指143通過壓縮第一彈簧15驅動第一通道的 上板12。下板13通過節流器本體的下固定止檔件135保持在位，防止所述下板的旋轉，并 允許第一彈簧15的壓縮。第二通道在該分支A3期間沒有被影響，第二彈簧25處于其預應 力位置，且在所述第二彈簧25的作用下，第二上板22處于其閑置位置，壓靠第二固定止檔 件 225。
[0078] 在分支Β3(促動器馬達從0°到α且對應于進入流體的比例控制）上，第一齒輪 14的指143推動下板13并逐漸關閉第一瓣片10。其沒有壓縮保持在預應力位置中的第一 彈簧15,而第一上板12沒有與上固定止檔件125接觸并驅動第一上板12。同時，通過推動 第二上板22以及然后推動第二瓣片20,第二指243逐漸打開第二通道4。第二彈簧25被 逐漸壓縮，不像以預應力狀態保持在分支Β3的整個長度上的第一彈簧。在分支Β3結束時， 第一瓣片10完全關閉，且第二瓣片20完全打開。
[0079] 最后，在分支C3(促動器馬達從α到2α，并對應于在僅第二通道4上的控制）上， 第二上板22在第二彈簧25的動作下移位。第二齒輪24的指243驅動第二上板的短止檔 件223,且然后驅動第二通道的瓣片，該瓣片逐漸關閉。同時，第一上板12保持鄰接抵靠第 一固定止檔件125,且第一彈簧15的壓縮由于第一下板13被第一指143驅動旋轉而增加， 而第一上板12被止檔。兩個彈簧15、25的壓縮被添加到一起。
[0080] 現參考圖18至19,將描述第三實施例的變體，其特征在于，存在單個彈簧和基于 兩個齒輪的行星齒輪系。在該實施例中，促動器馬達沒有直接驅動齒輪，而是經由促動器30 動作，其旋轉與齒輪嚙合的行星小齒輪，也就是說，沿與之前方向相反的方向上旋轉兩個通 道的一個的齒輪。另外，瓣片被驅動--對于第一通道，經由行星支架軸，對于第二通道，直 接通過直接作用在促動器上的齒輪。具有與第一實施例相同功能的第三實施例的元件具有 相同附圖標記，且不再描述。
[0081] 圖18是裝置的示意性透視圖，而圖19是相同裝置的平面圖。在圖19中，裝置在 閑置位置示出，即，第一通道的瓣片10打開，第二通道的瓣片關閉的位置。定位由此類似于 第一變體中的圖11的定位，也就是說類似于分支A3和Β3之間的過渡。
[0082] 第一齒輪14用作行星齒輪系的環齒輪，而第二齒輪24用作該系的太陽齒輪。旋 轉連接至行星支架34的行星齒輪33被容納在這兩個齒輪之間，且確保其組合的驅動。由 促動器馬達（未示出）促動的驅動器30可繞行星齒輪系的軸旋轉，且具有凸耳31，用于首 先驅動在第二齒輪的指243以及其次由行星輪支架34承載的第三指343。凸耳通過實線和 虛線在圖18中示出，在位置Α和Β中，其分別接合第二齒輪的指243和行星支架的指343。 復位彈簧35傾向于將行星支架34的指343從第一齒輪的指143推離，并將行星保持件返 回到其"閑置"位置。
[0083] 最后，雙節流器的本體1包括一定數量的在以下描述的固定止檔件，齒輪的指和 行星輪支架的指壓靠該止檔件，以便操作行星齒輪系并允許其元件的兩個轉動而第三個停 止。
[0084] 在對應于分支A3結束和兩個瓣片的關閉位置的位置-α，促動器30處于完全縮回 位置，其與第一通道3的瓣片10的完全關閉位置相關聯。同時，第二齒輪24在第二通道4 的瓣片也關閉的位置；該位置通過抵靠形成在雙節流器本體1上的第二通道的第一固定止 檔件246上而被限定。沿著分支A3的整個長度，第二齒輪24的指243保持與第二通道246 的該第一固定止檔件接觸，并且第二瓣片20因此保持關閉。作為對比，第一通道的瓣片10 跟隨行星支架34的運動，并通過從位置0°至-α沿該分支A3逐漸關閉，由此確保在僅第 一通道3上的控制。對于定位為行星齒輪系的環齒輪的第一齒輪14,其被行星輪支架34的 齒輪33驅動旋轉，因為行星齒輪24被第二通道的第一固定止檔件246阻擋。沿分支A3的 整個長度沒有停止。作為對比，彈簧35經歷第一壓縮，這是由于行星支架34轉動得沒有行 星齒輪系的環齒輪14快；該壓縮確保當驅動器30松弛或其復位到位置0°時，行星支架34 回到閑置位置的可能性。
[0085] 在對應于促動器旋轉到0°且如圖19所示的閑置位置，第二指243仍抵靠其第一 固定止檔件246停止，如之前所述，而促動器30的凸耳31與該第二指243接觸。第三指 343還與凸耳31接觸，在復位彈簧35的動作下回到該位置。促動器30的位置對應于行星 輪支架34的第一通道3的瓣片10打開的位置。第二通道4仍在關閉位置，第一齒輪的指 143鄰接抵靠其固定止檔件146。
[0086] 沿分支B3的整個長度，即在促動器馬達從0°旋轉到α期間，第一齒輪的指143 保持鄰接抵靠其固定止檔件146。促動器30的延伸部推動第二齒輪24,由此打開第二通 道；同時，在作為太陽輪作用的第二齒輪的動作下，行星輪支架34被驅動旋轉，這確保第一 通道的瓣片10的關閉。由此，獲得兩個通道上的進入流體流的期望比例控制和恒定性。在 分支Β3結束時，在復位彈簧35的作用下，促動器30充分移位，從而行星輪支架34抵靠行 星輪支架的固定止檔件346,這對應于第一通道3的完全關閉位置。第二齒輪24處于其第 二通道的第一止檔件246和第二通道的第二止檔件247之間的中間位置，如下所述，這對應 于第二瓣片20的完全打開位置。
[0087] 因為促動器馬達從α旋轉到2α，分支C3對應于促動器30的甚至更大延伸。行 星支架34保持被其固定止檔件346阻擋，且行星齒輪系產生兩個齒輪的同時旋轉。促動器 30通過其凸耳31將第二齒輪24完全復位，并逐漸關閉第二通道4的瓣片，而第一通道3保 持關閉，由此確保在僅第二通道上的進入流體的控制。該進程持續，直到第二指243與第二 通道的形成在雙節流器的本體1中的第二止檔件247相遇。該第二止檔件的位置對應于第 二瓣片20的完全關閉位置，由此使得可以超過該完全關閉位置。關于第一齒輪14,其被行 星齒輪系旋轉，并壓縮復位彈簧35,以便當促動器器30再次縮回時，允許第二齒輪24在分 支C3上復位。
[0088] 最后，該第二變體重現與如圖8和9所示的第一變體的用于打開和關閉兩個通道 3和4的瓣片相同的模式。
[0089] 在所有所述實施例中，本發明特征在于，在閑置位置中，運動學系統將第一通道3 的瓣片10布置在完全打開位置中，將第二通道4的瓣片20布置在完全關閉位置中。
[0090] 在閑置位置中由兩個瓣片的每個占據的位置使得可以通過在失效情況下送冷卻 的進入流體到汽缸（第一通道打開）中和僅冷卻的流體（第二通道關閉）確保車輛發動機 的安全性。瓣片的這樣的位置確保，車輛的發動機由于雙節流器而是安全的，甚至在促動器 馬達9的該失效在車輛該發動機的密集使用期間發生。
[0091] 還應指出，節流器從如上所述已知為設置在冷卻器上游且具有一個入口和兩個出 口。在變體中，其當然可以設置在下游。那樣則具有兩個入口和一個出口，出口與發動機的 進入管道連通。
[0092] 根據本發明的裝置可包括至少一個位置傳感器，其構造為測量瓣片的孔徑角。特 別地，傳感器可構造為測量經歷進入流體的控制的通道的瓣片的位置。例如，在第一實施例 中，位置傳感器可構造為測量第二通道4的第二瓣片20的位置。在第二實施例中，位置傳 感器可構造為測量第一通道3上的第一瓣片10的位置。在第三實施例中，位置傳感器可構 造為測量第一通道3和第二通道4上的第一瓣片10和第二瓣片20的位置。
【權利要求】
1. 一種用于為內燃機供給進入流體的裝置，所述裝置包括： -節流器，裝備有節流器本體（1)，在該本體中設置有用于循環所述進入流體的第一通 道（3)和第二通道（4)，在其中定位有用于控制通過所述循環通道的流的第一可移動密封 瓣片（10)和第二可移動密封瓣片（20)，所述節流器還包括用于促動所述瓣片的馬達（9)和 能夠響應所述馬達旋轉而促動第一和/或第二瓣片的運動學系統， -冷卻器，連接至節流器的循環通道的一個循環通道，該循環通道稱為冷卻通道， 所述裝置構造為將節流器的稱為熱通道的另一循環通道連接到熱力發動機而不用通 過冷卻器，其特征在于，所述運動學系統被設計為，在缺失由促動器馬達（9)促動瓣片的情 況下，確保所述瓣片切換到閑置狀態，冷通道（3)的瓣片（10)則處于完全打開位置，熱通道 (4)的瓣片（20)則處于完全關閉位置。
2. 如權利要求1所述的裝置，其中，所述運動學系統設計為確保，從所述閑置位置開始 并響應所述驅動馬達（9)沿第一方向的旋轉，冷通道（3)關閉，同時熱通道（4)打開，由此 提供"比例"控制。
3. 如權利要求2所述的裝置，其中，運動學系統設計為確保，響應所述驅動馬達（9)沿 第一方向的繼續旋轉，熱通道（4)關閉，同時冷通道（3)保持關閉，由此提供進入流體在熱 通道的溫度的控制。
4. 如前述權利要求2或3中的一項所述的裝置，其中，運動學系統設計為確保，從所述 閑置位置開始并響應所述驅動馬達（9)沿與第一方向相反的第二方向的旋轉，冷通道（3) 關閉，同時熱通道（4)保持關閉，由此提供進入流體在冷通道的溫度的控制。
5. 如權利要求2至4中的一項所述的裝置，其中，運動學系統設計為，在所述比例控制 期間確保恒定的總流。
6. 如權利要求1至5中的一項所述的裝置，其中，運動學系統設計為將兩個瓣片的至少 一個帶入到根據兩個位置的關閉位置，在兩個位置中，一個對應于所述瓣片相對于另一個 的反向。
7. 如權利要求1至6中的一項所述的裝置，其中，促動器馬達通過驅動小齒輪驅動彼此 嚙合的兩個齒輪（14、24)，促動器馬達的驅動小齒輪與所述齒輪中的一個嚙合，至少一個第 一齒輪（14、24)承載驅動指（143、243)，該驅動指設計為通過復位彈簧（15)驅動固定地連 接到所述瓣片（10、20)中的一個的軸的第一板（12、22)旋轉。
8. 如權利要求7所述的裝置，其中，所述第一板（12)在其與對應的驅動指（143)的協 作中包括死區（126)，所述死區對應于被第二齒輪驅動的瓣片（20)的促動器馬達（9)的促 動，與第一齒輪相關聯的瓣片（10)保持固定不動。
9. 如權利要求1至6中的一項所述的裝置，其中，促動器馬達驅動形成用于行星齒輪系 的太陽輪和環形齒輪的兩個齒輪（14、24)，所述行星齒輪系的部件的旋轉被促動器馬達促 動的元件（30)確保，且所述元件抵靠由所述節流器承載的單個復位彈簧（35)作用。
10. -種用于內燃機的空氣進氣模塊，包括如前述權利要求中的任一項所述的裝置。
【文檔編號】F02B29/04GK104126062SQ201280070310
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2012年12月17日 優先權日:2011年12月21日
【發明者】M.拉勒曼特, F.吉拉頓, P.勒布拉索爾 申請人:法雷奧電機控制系統公司