設置有改進的開口的發(fā)動機控制閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種發(fā)動機控制閥，具有界定內部管道的本體并包括活門(1)，所述活門具有將所述活門(1)分為第一部分(3)和第二部分(4)的旋轉軸(2)，所述活門(1)在完全打開位置和關閉位置之間可樞轉地安裝在所述管道內，所述完全打開位置允許流體在管道中的流動，所述關閉位置阻止所述流動，且對于所述關閉位置，第一部分(3)鄰接抵靠剛性地連接至閥的內部結構的密封件(8)，所述密封件(8)設置有開口(11)，所述開口(11)與管道中的氣體通道的橫截面相等。密封件(8)具有延伸部(12)，所述延伸部(12)突出到開口(11)中，以部分地覆蓋所述開口(11)。
【專利說明】設置有改進的開口的發(fā)動機控制閥

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)動機控制閥。該類型的閥可例如裝配至車輛的熱發(fā)動機的氣體供應回路，以調節(jié)EGR(排氣再循環(huán))氣體在環(huán)路中的流動，使得從馬達輸出的排氣的一部分能夠被抽吸且在所述發(fā)動機的上游被重新注入。該類型的閥的操作原理基于活門的被命令旋轉，所述活門可從完全打開位置(允許流體通過)移動至關閉位置(阻止流體通過)。本發(fā)明涉及一種具有改進的開口機構的流體循環(huán)閥。

【背景技術】
[0002]發(fā)動機控制閥因此具有一個活門，所述活門可樞轉地安裝在旋轉軸上，使得所述軸將活門分為第一部分和第二部分。應指出，在活門的第一和第二部分之間不存在形成邊界的物理界限。假設這兩個部分名義上被一平面分開，所述平面穿過活門的旋轉軸且垂直地跨過所述活門。其中組裝有活門的閥的內部結構包括密封件。當所述活門處于關閉位置中時，所述活門的第一部分與該密封件接觸，而第二部分與所述密封件齊平，與所示密封件留出幾十毫米的間隙。
[0003]參考圖1,圖1繪制示出氣體的質量流速，該質量流速作為閥的活門的開度角的函數，該類型的閥常常遇到的問題是，對于活門的小開度角，氣體流速初始增加太快，繼而在繼續(xù)再次規(guī)律增加(如果活門的開度角繼續(xù)增加)之前停滯。實際上，曲線100，其示出作為活門的開度角的函數的流動通過閥的氣體的質量流速，該曲線100初始地示出第一非常陡區(qū)域101，該第一非常陡區(qū)域101對應于在約0°至5°的角度范圍內的流速的突然增加，之后跟著第二區(qū)域102，類似平臺，且對應于約5°至10°的角度范圍，所述曲線100以第三大致線性區(qū)域103結束，示出在大于約10°的角度范圍內作為活門的開口的函數的所述流速的大致成比例進展。在曲線圖上示出的另外兩個曲線106、106表示穿過其他類型閥的氣體的質量流速的線性變化，所述質量流速作為所述閥的活門的開度角的變化(貫穿所述活門的可能角度打開范圍)。這兩個曲線示出通過根據本發(fā)明的閥可期望的氣體流速的變化。


【發(fā)明內容】

[0004]根據本發(fā)明的發(fā)動機控制閥具有密封件，所述密封件已經經過結構改動，以限制針對所述活門的小開度角的氣體流速。這樣，穿過所述閥的氣體流速將貫穿活門的角度打開范圍為線性，由此消除了針對非常小的開度角觀察到的該流速的突然增加階段，以及在該突然增加階段之后該流速的停滯階段。根據本發(fā)明的閥由此確保氣體流速的逐漸增加，其是平滑的且沒有起點，由此當與已有閥比較時使得能夠更好地控制該流速。
[0005]本發(fā)明涉及一種發(fā)動機控制閥，具有界定內部管道的本體并包括活門，所述活門具有將所述活門分為第一部分和第二部分的旋轉軸，所述活門在完全打開位置和關閉位置之間可樞轉地安裝在所述管道內，所述完全打開位置允許流體在管道中流動，所述關閉位置阻止所述流動，且對于所述關閉位置，第一部分鄰接抵靠密封件，所述密封件設置有開口，所述開口使得氣體能夠流動通過管道。密封件具有延伸部，所述延伸部突出到開口中，以使得部分覆蓋所述開口。密封件的這樣的延伸部的目的是減小當活門樞轉打開時氣體的流動面積，以便在所述活門打開的前幾度上減少氣體流速的增加，且因此消除在所述流速的該突然增加階段之后的停滯階段。相應地，貫穿與活門從其關閉位置逐漸樞轉對應的閥的整個打開階段，所述閥中的氣體流速的增加是規(guī)律的，斜度沒有變化。密封件可例如為環(huán)形或矩形，所述密封件的開口大致對應于管道中的氣體流動面積。術語“大致”意思是，開口可略微小于管道中的氣體流動面積，但是不改變閥中的所述氣體的流動特性。意圖減少密封件的初始打開的大小的延伸部可由連結至密封件的分立部件制成，或與所述密封件同時制造，與其形成單個部件。活門的第一部件理想地設計為支承抵靠密封件，以確保閥的完全氣密關閉。當閥處于關閉位置中時，延伸部通過位于活門的第一部分的上游(考慮氣體的流動方向)而回到與所述活門的第一部分接觸，使得所述延伸部至少部分地保護活門的所述第一部分于所述進入氣體。
[0006]延伸部可形成一表面，該表面僅在平行于密封件的平面中延伸。
[0007]替代地，延伸部可形成一表面，該表面僅在與密封件相同的平面中延伸。
[0008]延伸部可形成僅突出到開口中的表面。
[0009]延伸部可形成非柔性表面。
[0010]所述延伸部可限定一邊緣，所述邊緣突出到所述開口中且沿與所述開口的兩個鄰近邊緣形成相交部的方向延伸。
[0011]有利地，延伸部減少密封件的開口的至少15%。實際上，開口的該減少需要足夠大，以獲得活門的開度和流速的值之間的一定比例，特別是對于活門的前幾個開度。但是，該減少不應該大到能在閥中產生瓶頸，該瓶頸會具有負面效應且這會有損于閥中的氣體的流動條件。
[0012]優(yōu)選地，在存在延伸部的情況下，由密封件產生的開口具有平滑輪廓。實際上，得到的減少的開口不應具有帶有點、突出邊緣或尖銳中空部的不均勻輪廓，所述點、突出邊緣或尖銳中空部通過產生局部化渦流或不均一壓力區(qū)域而導致對閥中的氣流的局部擾動。
[0013]在存在延伸部的情況下，由密封件產生的開口的形狀可以為多邊形，具有至少五個邊和三個相繼的直角。
[0014]替代地，在存在延伸部的情況下，由密封件產生的開口的總體形狀可以為多邊形，具有至少四個邊和三個相繼的直角。
[0015]優(yōu)選地，所述開口為矩形，所述延伸部為三角形且出自圍繞所述開口的密封件的至少一個邊緣。延伸部的該形狀易于制造，且優(yōu)選地適于解決問題。
[0016]有利地，所述延伸部為直角三角形且連結至圍繞所述開口的密封件的至少兩個邊緣。以該方式，延伸部有助于減小密封件的開口，而不產生易于不利地影響閥中的氣流的斷口或粗糙邊緣。
[0017]優(yōu)選地，所述延伸部和密封件形成單個部件。得到的密封件可因此在單個操作中精確可控地制造。
[0018]優(yōu)選地，一些材料已經從活門的第一部分在一區(qū)域中被移除，該區(qū)域的輪廓對應于密封件的延伸部的輪廓，以使得當活門處于關閉位置中時所述延伸部布置在所述區(qū)域中。實際上，當活門處于其阻擋管道的關閉位置中時，第一部分必須與密封件緊密地且理想地相互作用，以確保其完全氣密。材料從活門的第一部分的該移除使得當活門阻擋閥的管道時密封件的延伸部能夠布置為最優(yōu)地抵靠所述第一部分。這樣的布置(其中活門的第一部分和開口的延伸部緊密配合)使得能夠最優(yōu)地解決與對于活門的小開度角氣體流速突然增加相關的問題。
[0019]有利地，當活門處于關閉位置中時，所述延伸部以平坦接觸與活門的第一部分接口 ο
[0020]有利地，密封件具有延長部，所述延長部意圖與活門的第二部分相互作用。實際上，當活門處于關閉位置中時，使活門的第二部分與密封件的該延長部齊平，留有幾十毫米的最小間隙。設想密封件總體為平且薄的。為了有助于理解本發(fā)明，該延長部對應于詳細描述中描述的密封件的第二部分。
[0021]有利地，密封件的延長部具有第二開口。當活門處于抵靠密封件的關閉位置中時，壓力不平衡在所述活門的第一部分周圍產生，這是由于沖擊所述第一部分的氣流，使得所述第一部分趨向于被推動且略微打開。位于密封件的延長部中的第二開口意圖在活門的第二部分后產生低壓，該第二部分繼而趨向于被所述低壓吸住。在由該第二部分減緩的運動對抗第一部分的運動時，其起補償作用，以防止所述活門變形且使其能夠保持得到的線性構形，以便確保當其處于關閉位置中時的良好氣密性。
[0022]優(yōu)選地，密封件的延長部具有肋，第二開口形成在所述肋中，第二開口形成在該肋中增加了由此由所述開口產生的低壓表面，且有助于確?；铋T的特別氣密的關閉。優(yōu)選地，第二開口占據延長部中的中心位置。
[0023]根據本發(fā)明的閥具有以下優(yōu)勢:貫穿活門的整個打開范圍提供對氣體流速的良好控制，特別是通過在活門的減少的角度打開范圍上提供氣體流速的規(guī)律的線性的增加。根據本發(fā)明的閥具有以下優(yōu)勢:比已有調節(jié)閥更高效，這是由于氣體流速的該改進的控制，同時保持相同尺寸且易于制造

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]以下參考附圖提供了根據本發(fā)明的閥的優(yōu)選實施例的詳細描述，在圖中:
[0025]圖1，已經描述了，是示出了現有技術中穿過調節(jié)閥的氣體的質量流速的曲線圖，所述質量流速是所述閥的活門的開度角的函數；
[0026]圖2是根據本發(fā)明的發(fā)動機控制閥的透視圖；
[0027]圖3是根據本發(fā)明的發(fā)動機控制閥的活門的透視圖；
[0028]圖4是根據本發(fā)明的發(fā)動機控制閥的活門和密封件的透視圖。

【具體實施方式】
[0029]機動車輛的熱機的氣體回路包括所述發(fā)動機的上游供氣部分和下游排放部分，特別是新鮮空氣流動通過所述上游供氣部分，要被排放到車輛外部的燃燒后氣體流動通過所述下游排放部分。通常，這樣的氣體回路包括至少一個排氣再循環(huán)(EGR)環(huán)路，所述環(huán)路將下游排放部分連結至上游供氣部分，以便允許排氣與進入的新鮮空氣混合。由于這些EGR環(huán)路不應在發(fā)動機的所有操作階段期間持久地打開，因此它們每一個裝配有EGR閥，所述EGR閥允許流動通過相關環(huán)路的排氣流被調節(jié)。
[0030]根據本發(fā)明的EGR閥包括氣體循環(huán)管道和活門1，所述活門可樞轉地安裝在旋轉軸2上且能夠在關閉位置和完全打開位置之間移動，在所述關閉位置中，活門防止排氣流動，在完全打開位置中，活門允許該流處于最大速率下?；铋TI的控制機構允許所述活門I被設定至這兩個端位置之間的任何中間位置。
[0031]參考圖3，活門I安裝在軸2上，使得所述軸2將所述活門I分為第一部分3和第二部分4。所述部分3、4是平的且薄的，并相對于彼此連續(xù)地布置。優(yōu)選地，它們形成單個部件。這兩個部分3、4具有相同寬度，所述寬度是其沿旋轉軸2測量的尺寸，同時第一部分3短于第二部分4，長度是其沿垂直于所述旋轉軸2的軸線測量的尺寸。第一部分3和第二部分4彼此剛性地連結，使得它們同時繞軸2旋轉且布置為相對于彼此成180°?；铋TI的第二部分4是矩形的且具有恒定厚度?；铋TI的第一部分3包括具有恒定厚度的大致矩形的支撐部件5，其上安裝有大致矩形的連結部件6，連結部件6具有定形的(shaped)厚度，所述連結部件6將活門I的第二部分4連結至支撐部件5。實際上，定位為與支撐部件5接觸的該連結部件6理想地延伸活門I的第二部分4，連結部件6和第二部分4之間的連結平面7處的厚度是相同的，該連結部件6的厚度在其沿垂直于該平面7的方向遠離所述連結平面7移動時逐漸減小。應指出，連結平面7平行于活門I的旋轉軸2。在支撐部件5和連結部件6接觸之處，支撐部件5的尺寸大于連結部件6的尺寸，使得活門I的第一部分3的U形周邊部分的厚度與該支撐部件5的厚度相同。優(yōu)選地，活門I的第二部分4和連結部件6形成單個部件。實際上，“連結部件”的概念已經被包括，是為了盡可能準確地描述活門1，而不是表明該部件必需是獨立的?；铋TI的兩個部分3、4也是一樣，所述兩個部分3、4對應于活門I的位于軸兩側的兩個部分，但不必具有標記的和可見的物理界限。
[0032]參考圖2，一旦活門I已經布置在閥內，其與剛性地連接至所述閥的內部結構的密封件8配合，以確保當活門I處于關閉位置時所述閥是氣密的。密封件8是具有總體矩形形狀的平薄部件，使得可以區(qū)分第一部分9和第二部分10，所述第二部分10在權利要求中稱為延長部。第一部分9是矩形的，且沿垂直于所述密封件8的縱向軸線的方向延伸。換句話說，密封件8的縱向軸線和第一部分9的縱向軸線垂直。該第一部分9包括開口，對于現有技術中的密封件來說，該開口是矩形的且其尺寸接近閥的管道中的氣體的流動面積的尺寸。對于根據本發(fā)明的EGR閥，該開口 11已經借助突出到所述開口 11中的密封件的延伸部12被減少，所述延伸部12是直角三角形。更具體地，該延伸部12的兩個垂直邊13、14與界定開口的兩個垂直邊緣15、16接觸，所述邊13、14中的每一個短于其支承抵靠的邊緣15,16的長度。有利地，該延伸部12和密封件8由相同材料制成并形成單個部件，且所述邊13、14和所述邊緣15、16提供完美的連續(xù)性且不能被區(qū)分。得到的開口 11因此具有在較短長度上有恒定寬度的端部17，所述寬度沿所述開口 11的長度的剩余部分隨著其遠離有恒定寬度的所述端部17移動而減小，之后達到最小非零值。密封件8的第二部分10是矩形的，且沿垂直于所述密封件8的縱向軸線的方向延伸。換句話說，密封件8的縱向軸線和第二部分10的縱向軸線垂直。該第二部分10總體完整，且具有凹部18，所述凹部18為矩形槽的形式，平行于密封件8的第二部分10延伸。該槽18在密封件8的第二部分11中占據中心位置。該第二部分10設置有第二開口 19，類似圓形孔，所述孔19位于槽18的中心處。該孔19的尺寸明顯小于第一部分9的開口 11的尺寸，兩者的表面積之間的比值在10和20之間變化。
[0033]參考圖2，材料已從活門I的連結部件6移除，所述材料輪廓為三角形，并具有與密封件8的延伸部12相同的尺寸。因此，所述連結部件6具有傾斜邊緣20。一旦位于閥中的關閉位置中，活門I的第一部分3可定位為抵靠密封件8的第一部分9，使得密封件8的延伸部12可被容納在所述第一部分3的由該被移除材料形成的形狀中。
[0034]參考圖4，活門I安裝在閥中，使得第一部分3與密封件8的第一部分9配合，且使得第二部分4與密封件8的第二部分10配合，所述活門I的旋轉軸2形成密封件8的兩個部分9、10之間的分界。當活門I返回至關閉位置時，第一部分3與密封件8的第一部分9接觸，使得密封件8的延伸部12在由被移除材料產生的座部中與所述第一部分3接觸。同時，使活門I的第二部分4與密封件8的第二部分10齊平，留有幾毫米間隙。形成在密封件8的第二部分10中的第二開口 19使得可以產生意圖吸住活門的第二部分4的低壓，以便補償活門I的第一部分3的運動。實際上，當閥處于關閉布置中時，位于活門I的上游的氣體在所述活門I的第一部分3上施加壓力，所述活門趨于被推回且略微打開，允許小量氣體流動通過。低壓有助于沿與第一部分3的方向相反的的方向移動活門I的第二部分4，使得所述活門I能夠保持線性構形且由此確保關閉是嚴格氣密的。
[0035]相應地，密封件8的第一部分9的開口 12的這種減小，結合活門I的第一部分3的適當的構形，使得可以在活門I從其關閉位置起的前幾度開度期間限制氣體流。因而，貫穿所述活門I的整個角度打開范圍，氣體流速隨活門I的開度線性增加。這樣的閥使得，貫穿活門I的可能打開范圍，氣體流速與活門的打開角度成比例。
【權利要求】
1.一種發(fā)動機控制閥，具有界定內部管道的本體并包括活門(I)，所述活門具有將所述活門(I)分為第一部分(3)和第二部分(4)的旋轉軸(2)，所述活門(I)在完全打開位置和關閉位置之間可樞轉地安裝在所述管道內，所述完全打開位置允許流體在管道中流動，所述關閉位置阻止所述流動，且對于所述關閉位置，第一部分(3)鄰接抵靠密封件(8)，所述密封件(8)設置有開口(11)，所述開口(11)使得氣體能夠流動通過管道，所述密封件(8)具有延伸部(12)，所述延伸部(12)突出到開口(11)中，以部分地覆蓋所述開口(11)。
2.如權利要求1所述的閥，其中，所述密封件(8)在單個平面中延伸。
3.如權利要求2所述的閥，其中，所述延伸部(12)限定一邊緣，所述邊緣突出到所述開口中且沿與所述開口(11)的兩個連續(xù)邊緣形成相交部的方向延伸。
4.如權利要求1至3中的任一項所述的閥，其中，當活門處于關閉位置中時，所述延伸部(12)以平坦接觸與活門(I)的第一部分(3)接合。
5.如權利要求1至4中的任一項所述的閥，其中，所述開口(11)為矩形，所述延伸部(12)為三角形且出自圍繞所述開口(11)的密封件(8)的至少一個邊緣(14、15)。
6.如權利要求5所述的閥，其中，所述延伸部(12)為直角三角形且連結至圍繞所述開口(11)的密封件⑶的至少兩個邊緣(14、15)。
7.如權利要求1至6中的任一項所述的閥，其中，所述延伸部(12)和密封件(8)形成單個部件。
8.如權利要求1至7中的任一項所述的閥，其中，一些材料已經從活門(I)的第一部分(3)在一區(qū)域中被移除，該區(qū)域的輪廓對應于密封件(8)的延伸部(12)的輪廓，以使得當活門(I)處于關閉位置中時所述延伸部(12)布置在所述區(qū)域中。
9.如權利要求1至8中的任一項所述的閥，其中，密封件(8)具有延長部(10)，所述延長部設計為與活門(I)的第二部分(4)相互作用。
10.如權利要求9所述的閥，其中，密封件⑶的延長部(10)包括第二開口(19)。
11.如權利要求10所述的閥，其中，密封件(8)的延長部(10)具有肋(18)，以及第二開口(19)形成在所述肋(18)中。
【文檔編號】F02M25/07GK104471294SQ201380029289
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年4月26日 優(yōu)先權日:2012年5月3日
【發(fā)明者】G.霍德布爾格, S.勒魯 申請人:法雷奧電機控制系統(tǒng)公司