輔助進(jìn)氣裝置及包括該輔助進(jìn)氣裝置的發(fā)動(dòng)的制造方法
【專利摘要】一種輔助進(jìn)氣裝置及包括該輔助進(jìn)氣裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)，能以簡單的結(jié)構(gòu)使自然吸氣和增壓吸氣兩種進(jìn)氣方式的發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)瞬間保持充足的進(jìn)氣，并能有利于改善發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)響應(yīng)特性，提高啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和功率。所述輔助進(jìn)氣裝置包括：真空容器，其被抽吸成真空狀態(tài)；真空驅(qū)動(dòng)裝置，在其內(nèi)部具有彈性體；空氣壓縮裝置，在其內(nèi)部具有用于對貯存在空氣壓縮裝置中的空氣進(jìn)行壓縮的推動(dòng)件；連動(dòng)機(jī)構(gòu)，其將空氣壓縮裝置與真空驅(qū)動(dòng)裝置連接；以及切換裝置，其用于將空氣流動(dòng)通路在打開模式與關(guān)閉模式之間切換，在空氣壓縮裝置與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管的連接處設(shè)置有換向閥，用于將空氣壓縮裝置與大氣的連通及與發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管的連通打開或阻斷。
【專利說明】輔助進(jìn)氣裝置及包括該輔助進(jìn)氣裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)，更具體來說，涉及一種在汽車等車輛中使用的發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助進(jìn)氣裝置及包括該輔助進(jìn)氣裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)中，存在自然吸氣和渦輪增壓進(jìn)氣兩種進(jìn)氣方式。自然吸氣是在不通過任何增壓器的情況下，利用大氣壓將空氣壓入燃燒室的一種方式，而渦輪增壓是利用內(nèi)燃機(jī)工作所產(chǎn)生的廢氣驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，來將空氣壓入燃燒室的一種方式，其目的在于提聞發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量。
[0003]但是，在空氣從進(jìn)氣口經(jīng)由進(jìn)氣管進(jìn)入燃燒室的過程中，一部分的空氣會(huì)停留在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管中，而導(dǎo)致實(shí)際進(jìn)入燃燒室的空氣量小于理論空氣量，藉此，使得燃燒室中的空燃比不能達(dá)到理論空燃比，而使燃燒不充分，導(dǎo)致扭矩、功率不足，并且使得排放的尾氣中的污染物濃度偏高。
[0004]作為對進(jìn)入燃燒室的空氣(吸氣)進(jìn)行控制的裝置及方法，例如，在專利文獻(xiàn)I (日本專利特開2010-127213號)中公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣控制裝置及吸氣控制方法。具體來說，如圖4所示，發(fā)動(dòng)機(jī)I在吸氣通路2的上游側(cè)包括增壓器4、旁通閥5、節(jié)流閥6，吸氣通路2在節(jié)流閥6的更上游處分岔有旁通通路3，且該旁通通路3再次與吸氣通路2匯流，在該旁通通路3中流過經(jīng)由增壓器4的空氣。
[0005]但是，在專利文獻(xiàn)I中，包括旁通閥5及節(jié)流閥6，且旁通閥5的開度通過旁通閥傳感器7檢測，節(jié)流閥6的開度由駕駛者的加速踏板的踩下量來確定，并且，節(jié)流閥6的開度通過節(jié)流位置傳感器8檢測，因此，整個(gè)吸氣控制裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)，在吸氣控制上，也存在控制比較繁瑣，響應(yīng)性不佳的技術(shù)問題。
[0006]此外，在現(xiàn)有的吸氣控制裝置中，增壓器4是通過曲柄軸對驅(qū)動(dòng)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)式增壓器，使用曲柄軸驅(qū)動(dòng)這一動(dòng)作本身就消耗了發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率及扭矩，進(jìn)而使實(shí)際輸出功率及扭矩小于理論上的輸出功率及扭矩。
[0007]因此，如何能夠以簡單的結(jié)構(gòu)使自然吸氣和增壓吸氣兩種進(jìn)氣方式的發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)瞬間保持充足的進(jìn)氣來解決進(jìn)氣不足、燃燒不充分、及排放的尾氣中的污染物濃度偏高、同時(shí)在進(jìn)氣過程中不消耗發(fā)動(dòng)機(jī)本身的輸出功率及扭矩這一難題便成為亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而作，其目的在于提供一種輔助進(jìn)氣裝置，其能以簡單的結(jié)構(gòu)使自然吸氣和增壓吸氣兩種進(jìn)氣方式的發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)瞬間保持充足的進(jìn)氣，并能有利于改善發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)響應(yīng)特性，提高啟動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩和功率。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供一種包括該輔助進(jìn)氣裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)，其能在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)增大發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能，同時(shí)，在進(jìn)氣過程中不會(huì)消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率及扭矩。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面的第一方案提供一種輔助進(jìn)氣裝置，其用于對發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間的進(jìn)氣進(jìn)行補(bǔ)充，其特征是，包括:真空容器，該真空容器經(jīng)由連接管與上述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管中的進(jìn)氣方向的上游側(cè)連接，并且被抽吸成真空狀態(tài)；真空驅(qū)動(dòng)裝置，該真空驅(qū)動(dòng)裝置在其內(nèi)部具有彈性體；空氣壓縮裝置，該空氣壓縮裝置與上述發(fā)動(dòng)機(jī)的上述進(jìn)氣管中的進(jìn)氣方向的下游側(cè)連接，并且上述空氣壓縮裝置在其內(nèi)部具有推動(dòng)件，用于對貯存在上述空氣壓縮裝置中的空氣進(jìn)行壓縮；連動(dòng)機(jī)構(gòu)，該連動(dòng)機(jī)構(gòu)將上述空氣壓縮裝置與上述真空驅(qū)動(dòng)裝置連接；以及切換裝置，該切換裝置用于將空氣流動(dòng)通路在打開模式與關(guān)閉模式之間切換，其中，在上述打開模式下，上述空氣流動(dòng)通路處于使上述真空驅(qū)動(dòng)裝置和上述真空容器連通的狀態(tài)，在上述關(guān)閉模式下，上述空氣流動(dòng)通路處于使上述真空驅(qū)動(dòng)裝置與大氣連通的狀態(tài)，在上述空氣壓縮裝置與上述發(fā)動(dòng)機(jī)的上述進(jìn)氣管中的進(jìn)氣方向的下游側(cè)的連接處設(shè)置有換向閥，用于將上述空氣壓縮裝置與上述大氣的連通及上述空氣壓縮裝置與上述發(fā)動(dòng)機(jī)的上述進(jìn)氣管的連通打開或阻斷。
[0011]本發(fā)明的第一方面的第二方案的輔助進(jìn)氣裝置是在上述第一方面的第一方案的輔助進(jìn)氣裝置的基礎(chǔ)上，其特征是，上述換向閥具有第一閥門和第二閥門，其中，上述第一閥門用于使上述輔助進(jìn)氣裝置的上述空氣壓縮裝置與上述發(fā)動(dòng)機(jī)的上述進(jìn)氣管的進(jìn)氣方向的下游側(cè)連通或阻斷，上述第二閥門用于使上述輔助進(jìn)氣裝置的上述空氣壓縮裝置與大氣連通或阻斷。
[0012]本發(fā)明的第一方面的第三方案的輔助進(jìn)氣裝置是在上述第一方面的第一方案的輔助進(jìn)氣裝置的基礎(chǔ)上，其特征是，上述連動(dòng)機(jī)構(gòu)的一端與上述空氣壓縮裝置中的上述推動(dòng)件連接，另一端與上述真空驅(qū)動(dòng)裝置中的彈性體連接。
[0013]本發(fā)明的第一方面的第四方案的輔助進(jìn)氣裝置是在上述第一方面的第一方案的輔助進(jìn)氣裝置的基礎(chǔ)上，其特征是，在上述連接管上設(shè)置有單向閥。
[0014]本發(fā)明的第一方面的第五方案的輔助進(jìn)氣裝置是在上述第一方面的第二方案的輔助進(jìn)氣裝置的基礎(chǔ)上，其特征是，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，上述切換裝置處于上述關(guān)閉模式，并且上述換向閥的上述第一閥門關(guān)閉，上述換向閥的上述第二閥門打開。
[0015]本發(fā)明的第一方面的第六方案的輔助進(jìn)氣裝置是在上述第一方面的第五方案的輔助進(jìn)氣裝置的基礎(chǔ)上，其特征是，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的瞬間，將上述切換裝置從上述關(guān)閉模式切換為上述打開模式，并且將上述換向閥的上述第二閥門關(guān)閉，利用上述真空驅(qū)動(dòng)裝置與上述真空容器間的壓力差，使上述真空驅(qū)動(dòng)裝置中的上述彈性體朝一方移動(dòng)，同時(shí)，在上述連動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下，利用上述推動(dòng)件對貯存在上述空氣壓縮裝置中的空氣進(jìn)行壓縮。
[0016]本發(fā)明的第一方面的第七方案的輔助進(jìn)氣裝置是在上述第一方面的第六方案的輔助進(jìn)氣裝置的基礎(chǔ)上，其特征是，在從發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)開始經(jīng)過第一規(guī)定時(shí)間后，將上述換向閥的上述第一閥門打開，并將上述空氣壓縮裝置中的、經(jīng)壓縮后的空氣送入上述發(fā)動(dòng)機(jī)的上述進(jìn)氣管。
[0017]本發(fā)明的第一方面的第八方案的輔助進(jìn)氣裝置是在上述第一方面的第七方案的輔助進(jìn)氣裝置的基礎(chǔ)上，其特征是，在從發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)開始經(jīng)過第二規(guī)定時(shí)間后，將上述切換裝置從上述打開模式切換為上述關(guān)閉模式，并且將上述換向閥的上述第一閥門關(guān)閉，將上述換向閥的上述第二閥門打開。[0018]本發(fā)明的第一方面的第九方案的輔助進(jìn)氣裝置是在上述第一方面的第二方案的輔助進(jìn)氣裝置的基礎(chǔ)上，其特征是，將上述連動(dòng)機(jī)構(gòu)的最大升程控制為使與上述連動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的上述推動(dòng)件不會(huì)影響上述換向閥的上述第一閥門的打開、關(guān)閉。
[0019]本發(fā)明的第二方面提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，包括:燃燒室，該燃燒室用于使空氣與燃料在其中混合，并通過點(diǎn)火裝置使混合后的空氣及燃料燃燒；以及進(jìn)氣管，該進(jìn)氣管用于將上述燃燒室與大氣連通，并具有用于使空氣進(jìn)入至上述燃燒室的進(jìn)氣口，空氣從上述進(jìn)氣口經(jīng)由上述進(jìn)氣管進(jìn)入上述燃燒室，其特征是，還包括本發(fā)明的第一方面的第一方案至第九方案中的任一方案的輔助進(jìn)氣裝置，上述輔助進(jìn)氣裝置的上述連接管與上述發(fā)動(dòng)機(jī)的上述進(jìn)氣管中的進(jìn)氣方向的上游側(cè)、即靠上述進(jìn)氣口一側(cè)連接，上述輔助進(jìn)氣裝置的上述空氣壓縮裝置與上述發(fā)動(dòng)機(jī)的上述進(jìn)氣管中的進(jìn)氣方向的下游側(cè)、即靠上述燃燒室一側(cè)連接，利用上述輔助進(jìn)氣裝置，對發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間的進(jìn)氣進(jìn)行補(bǔ)充。
[0020]根據(jù)如上所述的輔助進(jìn)氣裝置，由于在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的瞬間，使切換裝置切換為“打開模式”(即、真空驅(qū)動(dòng)裝置與真空容器連通的狀態(tài))，并利用真空驅(qū)動(dòng)裝置與真空容器間的壓力差，使真空驅(qū)動(dòng)裝置中的彈性體隨著氣流的運(yùn)動(dòng)方向被向下拖拽，并經(jīng)由連動(dòng)機(jī)構(gòu)，使空氣壓縮裝置中的活塞對其中貯存的氣體進(jìn)行壓縮，同時(shí)，在第一規(guī)定時(shí)間后將換向閥的第一閥門打開，因此，能夠使空氣壓縮裝置中的、經(jīng)壓縮后的高壓氣體強(qiáng)制地推入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管，從而能夠增大發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間的進(jìn)氣量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。
[0021]另外，通過如上所述構(gòu)成，由于在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)成功后，利用壓力平衡，使真空驅(qū)動(dòng)裝置中的彈性體因自身的伸縮性恢復(fù)成初始狀態(tài)，在恢復(fù)至初始狀態(tài)的過程中，彈性體形成向上的推力，并經(jīng)由連動(dòng)機(jī)構(gòu)，使空氣壓縮裝置向下運(yùn)動(dòng)，從而不再對空氣進(jìn)行壓縮。
[0022]此外，通過如上所述構(gòu)成，由于將換向閥的第二閥門關(guān)閉的時(shí)間與將換向閥的第一閥門打開的時(shí)間相差第一規(guī)定時(shí)間，因此，能利用第一規(guī)定時(shí)間完成空氣壓縮裝置中的活塞對其中貯存的氣體進(jìn)行壓縮的動(dòng)作，藉此，能夠有利于改善發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的響應(yīng)特性，提高啟動(dòng)時(shí)的扭矩和功率。
[0023]另外，根據(jù)包括如上所述的輔助進(jìn)氣裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠增大發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間的進(jìn)氣量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能，同時(shí)，由于使用大氣與真空罐間的壓力差來輔助進(jìn)氣，因此，與以往使用曲柄軸驅(qū)動(dòng)消耗發(fā)動(dòng)機(jī)自身的輸出功率及扭矩的情況相比，在進(jìn)氣過程中能夠不消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率及扭矩，藉此確保發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率及扭矩趨近于理論輸出功率及扭矩。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的包括輔助進(jìn)氣裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。
[0025]圖2是表示在本發(fā)明實(shí)施方式的輔助進(jìn)氣裝置中的閥門控制的時(shí)序圖。
[0026]圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式的輔助進(jìn)氣裝置的控制流程圖。
[0027]圖4是表示現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)的吸氣控制裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下，參照圖1，對本發(fā)明實(shí)施方式的輔助進(jìn)氣裝置及包括該輔助進(jìn)氣裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行詳細(xì)說明。[0029](發(fā)動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu))
[0030]在本實(shí)施方式中，以自然吸氣式的發(fā)動(dòng)機(jī)10為例來對輔助進(jìn)氣裝置20進(jìn)行說明，但本發(fā)明的輔助進(jìn)氣裝置20同樣能夠適用于渦輪增壓式的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。
[0031]上述發(fā)動(dòng)機(jī)10包括:燃燒室11，該燃燒室11用于使空氣與燃料在其中混合，并通過點(diǎn)火裝置(未圖示)，使混合后的空氣及燃料燃燒；進(jìn)氣管12，該進(jìn)氣管12用于將燃燒室11與大氣連通，并具有用于使空氣進(jìn)入至上述燃燒室11的進(jìn)氣口 13?？諝鈴纳鲜鲞M(jìn)氣口13經(jīng)由進(jìn)氣管12進(jìn)入上述燃燒室11。
[0032](輔助進(jìn)氣裝置)
[0033]本發(fā)明的輔助進(jìn)氣裝置20包括空氣壓縮裝置30、作為真空驅(qū)動(dòng)裝置的真空馬達(dá)40、作為切換裝置的換向閥50以及作為真空容器的真空罐60。
[0034]切換裝置(換向閥)50用于將空氣的流動(dòng)通路在使真空驅(qū)動(dòng)裝置(真空馬達(dá))40和真空容器(真空罐)60連通與使真空驅(qū)動(dòng)裝置(真空馬達(dá))40與大氣連通之間切換。更具體地說，在本實(shí)施方式中，換向閥50的一端經(jīng)由真空罐連接管P2與真空罐60連接，另一端經(jīng)由真空馬達(dá)連接管P3與真空馬達(dá)40連接，剩下的一端則與大氣連通，藉此，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間，使換向閥50呈真空馬達(dá)40與真空罐60連通的狀態(tài)(即、“打開模式”)，在初始狀態(tài)及發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，使換向閥呈真空馬達(dá)40與大氣連通(即、“關(guān)閉模式”)。
[0035]真空罐2的一端經(jīng)由真空罐連接管P2與換向閥50連接，另一端經(jīng)由真空罐排氣罐Pl與發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣管12的靠進(jìn)氣口 13 —側(cè)(遠(yuǎn)離燃燒室11 一側(cè)、空氣流動(dòng)方向的上游側(cè))連通。在真空罐排氣管Pl的中途設(shè)置有單向閥(止回閥)VI，從而允許空氣從真空罐60經(jīng)由真空罐排氣管Pl進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣管12，而不允許進(jìn)氣管12中的空氣進(jìn)入真空罐60。
[0036]在本實(shí)施方式中，空氣壓縮裝置30在其內(nèi)部具有活塞P，并且其一端經(jīng)由作為連動(dòng)機(jī)構(gòu)的杠桿連桿機(jī)構(gòu)35與真空驅(qū)動(dòng)裝置(真空馬達(dá))40連接，另一端與發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣管12的靠燃燒室11 一側(cè)(遠(yuǎn)離進(jìn)氣口 13 —側(cè)、空氣流動(dòng)方向的下游側(cè))連通。在空氣壓縮裝置30與發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣管12的連通處設(shè)置有換向閥(兩位換向閥)V2，該換向閥V2例如具有第一閥門V2a和第二閥門V2b，其中，上述第一閥門V2a用于使輔助進(jìn)氣裝置20的空氣壓縮裝置30與發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣管12的靠燃燒室11 一側(cè)連通或阻斷，上述第二閥門V2b用于使輔助進(jìn)氣裝置20的空氣壓縮裝置30與大氣連通或阻斷。
[0037]在本實(shí)施方式中，在真空驅(qū)動(dòng)裝置(真空馬達(dá))40的內(nèi)部具有作為彈性體的橡膠膜片45，上述連動(dòng)機(jī)構(gòu)(杠桿連桿機(jī)構(gòu))35連接在上述橡膠膜片45上。
[0038](輔助進(jìn)氣裝置的動(dòng)作)
[0039]以下，參照圖2，對發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中的輔助進(jìn)氣裝置的動(dòng)作、即各閥門的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0040]在發(fā)動(dòng)機(jī)10停機(jī)狀態(tài)(初始狀態(tài))下，切換裝置50呈“關(guān)閉模式”，換向閥V2的第一閥門V2a處于關(guān)閉狀態(tài)，第二閥門V2b處于打開狀態(tài)。此時(shí)，真空驅(qū)動(dòng)裝置(真空馬達(dá))40與大氣連通，同時(shí)輔助進(jìn)氣裝置20的空氣壓縮裝置30與大氣連通。兩者間的壓力處于平衡狀態(tài)，藉此，空氣壓縮裝置30中的活塞P保持在初始位置(非壓縮位置)上，同時(shí)真空驅(qū)動(dòng)裝置(真空馬達(dá))40的彈性體(橡膠膜片)45也保持為初始狀態(tài)。另外，連接發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣管12的真空容器(真空罐)60被抽吸成為真空狀態(tài)。[0041]在發(fā)動(dòng)機(jī)10啟動(dòng)的瞬間，切換裝置50從“關(guān)閉模式”切換為“打開模式”，換向閥V2的第一閥門V2a在短時(shí)間(例如，在圖2中的第一規(guī)定時(shí)間tl)內(nèi)仍處于關(guān)閉狀態(tài)，而使第二閥門V2b從打開狀態(tài)切換為關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)，真空驅(qū)動(dòng)裝置(真空馬達(dá))40與真空容器(真空罐)60連通。由于在真空驅(qū)動(dòng)裝置(真空馬達(dá))40中處于高壓，而在真空容器(真空罐)60中處于低壓，因此，真空驅(qū)動(dòng)裝置(真空馬達(dá))40與真空容器(真空罐)60之間形成有較大的壓力差。藉此，真空驅(qū)動(dòng)裝置40內(nèi)的彈性體(橡膠膜片)45隨著氣流的運(yùn)動(dòng)方向(氣流從高壓處向低壓處流動(dòng))，而被朝下方拖拽(參照圖4、圖5的彈性體45)，此時(shí)，作為連動(dòng)機(jī)構(gòu)的杠桿連桿機(jī)構(gòu)35的Al - A2間的連桿也隨著彈性體45 —起被朝下方拖拽，從而帶動(dòng)連動(dòng)機(jī)構(gòu)(杠桿連桿機(jī)構(gòu))35，將空氣壓縮裝置30中的活塞P朝上方推動(dòng)。這樣，活塞P便對貯存在空氣壓縮裝置30中的空氣進(jìn)行壓縮。由于在空氣壓縮裝置30中存在一定量的空氣，因此，在具體實(shí)施過程中，將連動(dòng)機(jī)構(gòu)(杠桿連桿機(jī)構(gòu))35的最大升程控制為不觸碰至換向閥V2的第一閥門V2a，以免影響該第一閥門V2a的打開、關(guān)閉。
[0042]在經(jīng)過上述這一系列動(dòng)作后，即在經(jīng)過圖2中的第一規(guī)定時(shí)間tl后，使換向閥V2的第一閥門V2a從關(guān)閉狀態(tài)切換為打開狀態(tài)。此時(shí)，空氣壓縮裝置30中的、經(jīng)活塞P壓縮后的高壓空氣便被強(qiáng)制地推入發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣管12的靠燃燒室11 一側(cè)，并隨著在發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣管12中正常流動(dòng)的空氣一起進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室11。藉此，能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)瞬間，增大發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。
[0043]在發(fā)動(dòng)機(jī)10啟動(dòng)成功，進(jìn)入怠速狀態(tài)后，使切換裝置50從“打開模式”切換為“關(guān)閉模式”，并使換向閥V2的第一閥門V2a從打開狀態(tài)切換為關(guān)閉狀態(tài)，且使第二閥門V2b從關(guān)閉狀態(tài)切換為打開狀態(tài)。此時(shí)，真空驅(qū)動(dòng)裝置(真空馬達(dá))40與大氣連通，同時(shí)輔助進(jìn)氣裝置20的空氣壓縮裝置30與大氣連通。兩者間的壓力處于平衡狀態(tài)，藉此，被朝下方拖拽的彈性體(橡膠膜片)45在自身彈性的作用下恢復(fù)至初始狀態(tài)。在彈性體45恢復(fù)至初始狀態(tài)的過程中，彈性體45形成向上的推力，并使作為連動(dòng)機(jī)構(gòu)的杠桿連桿機(jī)構(gòu)35的Al - A2間的連桿也隨著彈性體45 —起向上推動(dòng)，從而帶動(dòng)連動(dòng)機(jī)構(gòu)(杠桿連桿機(jī)構(gòu))35，使空氣壓縮裝置30中的活塞P朝下方移動(dòng)，回到初始位置。這樣，活塞P便不再對空氣壓縮裝置30中的空氣進(jìn)行壓縮。
[0044](輔助進(jìn)氣裝置20的控制流程)
[0045]以下，參照圖3，對本實(shí)施方式的輔助進(jìn)氣裝置20的控制流程進(jìn)行說明。
[0046]如圖3所示，在使用者將車輛鑰匙插入鑰匙孔后，車輛通電，這時(shí)，在電子控制單元(ECU)中也通電(步驟S100)。
[0047]在電子控制單元通電后，對換向閥V2的第一閥門V2a、第二閥門V2b及切換裝置(換向閥)50的位置進(jìn)行初始化(步驟S200)。在初始化的狀態(tài)下，換向閥V2的第一閥門V2a處于關(guān)閉狀態(tài)，第二閥門V2b處于打開狀態(tài)，切換裝置(換向閥)50處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0048]在車輛啟動(dòng)(步驟S300)后，電子控制單元控制為使切換裝置(換向閥)50打開，并使換向閥V2的第二閥門V2b關(guān)閉(步驟S400)。
[0049]在經(jīng)過第一規(guī)定時(shí)間tl之后，電子控制單元控制為使換向閥V2的第一閥門V2a打開(步驟S500)。
[0050]在經(jīng)過第二規(guī)定時(shí)間t之后，電子控制單元控制為使切換裝置(換向閥)50關(guān)閉，并使換向閥V2的第一閥門V2a關(guān)閉，第二閥門V2b打開，即使切換裝置(換向閥)50、換向閥V2的第一閥門V2a及第二閥門V2b回到初始狀態(tài)(步驟S600)。
[0051]此時(shí)，電子控制單元對車輛是否成功啟動(dòng)進(jìn)行判斷(步驟S700)。在判斷為車輛沒有成功啟動(dòng)(即、步驟S700中判斷為“否”)的情況下，返回至步驟S400，使切換裝置(換向閥)50打開，并使換向閥V2的第二閥門V2b關(guān)閉。
[0052]如果判斷為車輛成功啟動(dòng)(S卩、步驟S700中判斷為“是”)，則無論是在加速行進(jìn)、勻速行進(jìn)、還是減速行進(jìn)過程中，均使切換裝置(換向閥)50、換向閥V2的第一閥門V2a及第二閥門V2b保持初始位置(步驟S801、步驟S802、步驟S803)。
[0053]在需要駐車時(shí)，將車輛熄火(S900)，藉此完成整個(gè)車輛的行駛過程。
[0054]根據(jù)如上所述的輔助進(jìn)氣裝置20，由于在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的瞬間，使切換裝置50切換為“打開模式”(即、真空驅(qū)動(dòng)裝置40與真空容器60連通的狀態(tài))，并利用真空驅(qū)動(dòng)裝置40與真空容器60間的壓力差，使真空驅(qū)動(dòng)裝置40中的彈性體45隨著氣流的運(yùn)動(dòng)方向被向下拖拽，并經(jīng)由連動(dòng)機(jī)構(gòu)35，使空氣壓縮裝置30中的活塞P對其中貯存的氣體進(jìn)行壓縮，同時(shí)，在第一規(guī)定時(shí)間tl后將換向閥V2的第一閥門V2a打開，因此，能夠使空氣壓縮裝置30中的、經(jīng)壓縮后的高壓氣體強(qiáng)制地推入發(fā)動(dòng)機(jī)10的進(jìn)氣管12，從而能夠增大發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間的進(jìn)氣量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。
[0055]另外，通過如上所述構(gòu)成，由于在發(fā)動(dòng)機(jī)10啟動(dòng)成功后，利用壓力平衡，使真空驅(qū)動(dòng)裝置40中的彈性體45因自身的伸縮性恢復(fù)成初始狀態(tài)，在恢復(fù)至初始狀態(tài)的過程中，彈性體45形成向上的推力，并經(jīng)由連動(dòng)機(jī)構(gòu)35，使空氣壓縮裝置30向下運(yùn)動(dòng)，從而不再對空氣進(jìn)行壓縮。
[0056]此外，通過如上所述構(gòu)成，由于將換向閥V2的第二閥門V2b關(guān)閉的時(shí)間與將換向閥V2的第一閥門V2a打開的時(shí)間相差第一規(guī)定時(shí)間tl，因此，能利用第一規(guī)定時(shí)間tl完成空氣壓縮裝置30中的活塞P對其中貯存的氣體進(jìn)行壓縮的動(dòng)作，藉此，能夠有利于改善發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的響應(yīng)特性，提高啟動(dòng)時(shí)的扭矩和功率。
[0057]另外，根據(jù)包括如上所述的輔助進(jìn)氣裝置20的發(fā)動(dòng)機(jī)10，能夠增大發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間的進(jìn)氣量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能，同時(shí)，由于使用大氣與真空罐間的壓力差來輔助進(jìn)氣，因此，與以往使用曲柄軸驅(qū)動(dòng)消耗發(fā)動(dòng)機(jī)自身的輸出功率及扭矩的情況相比，在進(jìn)氣過程中能夠不消耗發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率及扭矩，藉此確保發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率及扭矩趨近于理論輸出功率及扭矩。
[0058]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)并不受上述實(shí)施方式的限制。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員易于想到其它的優(yōu)點(diǎn)和修改。因此，在其更寬泛的方面上來說，本發(fā)明不局限于這里所示和所描述的具體細(xì)節(jié)和代表性實(shí)施例。因此，可以在不脫離如所附權(quán)利要求書及其等價(jià)物所限定的本總體發(fā)明概念的精神或范圍的前提下作出各種修改。
[0059]例如，在上述實(shí)施方式中，輔助進(jìn)氣裝置20中的真空驅(qū)動(dòng)裝置40與空氣壓縮裝置30是通過杠桿連桿機(jī)構(gòu)35連接的，但是，本發(fā)明不局限于此，也可以將輔助進(jìn)氣裝置的真空驅(qū)動(dòng)裝置與空氣壓縮裝置通過滑輪連接。此時(shí)，在與滑輪的一端連接的真空驅(qū)動(dòng)裝置中的彈性體被朝下方拖拽時(shí)，能使與滑輪的另一端連接的空氣壓縮裝置的活塞朝上方推動(dòng)，藉此，來對空氣壓縮裝置內(nèi)部的空氣進(jìn)行壓縮。換言之，只要是能夠?qū)崿F(xiàn)將彈性體朝一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)連動(dòng)地反向作用于活塞上的連動(dòng)機(jī)構(gòu)，則真空驅(qū)動(dòng)裝置與空氣壓縮裝置的連接方式不受限制。
[0060]例如，在上述實(shí)施方式中，使用橡膠膜片45作為彈性體的一例來進(jìn)行說明，但本發(fā)明不局限于此，也可以使用例如彈簧等。換言之，只要是能隨著空氣的流動(dòng)方向被朝下方拖拽，并在壓力平衡的狀態(tài)下利用自身的彈性復(fù)原力恢復(fù)到初始位置的彈性體，則彈性體的具體結(jié)構(gòu)及形態(tài)不受限制。
[0061]例如，在上述實(shí)施方式中，使用真空罐60作為真空容器的一例來進(jìn)行說明，但本發(fā)明不局限于此，只要是具有一定容積且在真空下不易變形的真空容器，則真空容器的具體結(jié)構(gòu)及形態(tài)不受限制。
[0062]例如，在上述實(shí)施方式中，以空氣壓縮裝置30具有活塞P為例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不局限于此，只要空氣壓縮裝置能夠利用其所具有的推動(dòng)件對貯存在其中的空氣進(jìn)行壓縮，則空氣壓縮裝置的具體結(jié)構(gòu)及形態(tài)不受限制。
[0063]例如，在上述實(shí)施方式中，使用換向閥50作為切換裝置的一例來進(jìn)行說明，但本發(fā)明不局限于此，只要是能夠?qū)⒖諝獾牧鲃?dòng)通路在使真空驅(qū)動(dòng)裝置和真空容器連通與使真空驅(qū)動(dòng)裝置與大氣連通之間切換的切換裝置，則切換裝置的具體結(jié)構(gòu)及形態(tài)不受限制。
【權(quán)利要求】
1.一種輔助進(jìn)氣裝置，其用于對發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間的進(jìn)氣進(jìn)行補(bǔ)充，其特征在于，包括: 真空容器，該真空容器經(jīng)由連接管與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管中的進(jìn)氣方向的上游側(cè)連接，并且被抽吸成真空狀態(tài)； 真空驅(qū)動(dòng)裝置，該真空驅(qū)動(dòng)裝置在其內(nèi)部具有彈性體； 空氣壓縮裝置，該空氣壓縮裝置與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述進(jìn)氣管中的進(jìn)氣方向的下游側(cè)連接，并且所述空氣壓縮裝置在其內(nèi)部具有推動(dòng)件，用于對貯存在所述空氣壓縮裝置中的空氣進(jìn)行壓縮； 連動(dòng)機(jī)構(gòu)，該連動(dòng)機(jī)構(gòu)將所述空氣壓縮裝置與所述真空驅(qū)動(dòng)裝置連接；以及 切換裝置，該切換裝置用于將空氣流動(dòng)通路在打開模式與關(guān)閉模式之間切換，其中，在所述打開模式下，所述空氣流動(dòng)通路處于使所述真空驅(qū)動(dòng)裝置和所述真空容器連通的狀態(tài)，在所述關(guān)閉模式下，所述空氣流動(dòng)通路處于使所述真空驅(qū)動(dòng)裝置與大氣連通的狀態(tài)， 在所述空氣壓縮裝置與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述進(jìn)氣管中的進(jìn)氣方向的下游側(cè)的連接處設(shè)置有換向閥，用于將所述空氣壓縮裝置與所述大氣的連通及所述空氣壓縮裝置與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述進(jìn)氣管的連通打開或阻斷。
2.如權(quán)利要求1所述的輔助進(jìn)氣裝置，其特征在于， 所述換向閥具有第一閥門和第二閥門，其中，所述第一閥門用于使所述輔助進(jìn)氣裝置的所述空氣壓縮裝置與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述進(jìn)氣管的進(jìn)氣方向的下游側(cè)連通或阻斷，所述第二閥門用于使所述輔助進(jìn)氣裝置的所述空氣壓縮裝置與大氣連通或阻斷。
3.如權(quán)利要求1所述的輔 助進(jìn)氣裝置，其特征在于， 所述連動(dòng)機(jī)構(gòu)的一端與所述空氣壓縮裝置中的所述推動(dòng)件連接，另一端與所述真空驅(qū)動(dòng)裝置中的彈性體連接。
4.如權(quán)利要求1所述的輔助進(jìn)氣裝置，其特征在于， 在所述連接管上設(shè)置有單向閥。
5.如權(quán)利要求2所述的輔助進(jìn)氣裝置，其特征在于， 在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前，所述切換裝置處于所述關(guān)閉模式，并且所述換向閥的所述第一閥門關(guān)閉，所述換向閥的所述第二閥門打開。
6.如權(quán)利要求5所述的輔助進(jìn)氣裝置，其特征在于， 在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的瞬間，將所述切換裝置從所述關(guān)閉模式切換為所述打開模式，并且將所述換向閥的所述第二閥門關(guān)閉，利用所述真空驅(qū)動(dòng)裝置與所述真空容器間的壓力差，使所述真空驅(qū)動(dòng)裝置中的所述彈性體朝一方移動(dòng)，同時(shí)，在所述連動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下，利用所述推動(dòng)件對貯存在所述空氣壓縮裝置中的空氣進(jìn)行壓縮。
7.如權(quán)利要求6所述的輔助進(jìn)氣裝置，其特征在于， 在從發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)開始經(jīng)過第一規(guī)定時(shí)間后，將所述換向閥的所述第一閥門打開，并將所述空氣壓縮裝置中的、經(jīng)壓縮后的空氣送入所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述進(jìn)氣管。
8.如權(quán)利要求7所述的輔助進(jìn)氣裝置，其特征在于， 在從發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)開始經(jīng)過第二規(guī)定時(shí)間后，將所述切換裝置從所述打開模式切換為所述關(guān)閉模式，并且將所述換向閥的所述第一閥門關(guān)閉，將所述換向閥的所述第二閥門打開。
9.如權(quán)利要求2所述的輔助進(jìn)氣裝置，其特征在于， 將所述連動(dòng)機(jī)構(gòu)的最大升程控制為使與所述連動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的所述推動(dòng)件不會(huì)影響所述換向閥的所述第一閥門的打開、關(guān)閉。
10.一種發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),包括: 燃燒室，該燃燒室用于使空氣與燃料在其中混合，并通過點(diǎn)火裝置使混合后的空氣及燃料燃燒；以及 進(jìn)氣管，該進(jìn)氣管用于將所述燃燒室與大氣連通，并具有用于使空氣進(jìn)入至所述燃燒室的進(jìn)氣口，空氣從所述進(jìn)氣口經(jīng)由所述進(jìn)氣管進(jìn)入所述燃燒室， 其特征在于， 還包括權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的輔助進(jìn)氣裝置， 所述輔助進(jìn)氣裝置的所述連接管與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述進(jìn)氣管中的進(jìn)氣方向的上游側(cè)、即靠所述進(jìn)氣口一側(cè)連接， 所述輔助進(jìn)氣裝置的所述空氣壓縮裝置與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述進(jìn)氣管中的進(jìn)氣方向的下游側(cè)、即靠所述燃燒室一側(cè)連接， 利用所述輔助進(jìn)氣裝置，對發(fā)動(dòng)機(jī)啟`動(dòng)瞬間的進(jìn)氣進(jìn)行補(bǔ)充。
【文檔編號】F02D23/00GK103711571SQ201310456786
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】丁青松, 吳敬明 申請人:日立汽車部件（蘇州）有限公司