[发明专利]与内燃机节流件合用的惰速调节阀

说明书

本发明总的涉及一种阀门机构，特别适用于与内燃机结合以可变调节送入内燃机的节流孔中的空气量，由此，以便在空转期间补偿内燃机的增加/减少的空气需求量。

内燃火花点燃式发动机要求改变空气量，以便在各种操作条件下合理地空转。例如（1）比起在“热的”发动机合理空转时所需的空气量，在“冷”发动机空转时所需的空气量就要增加;（2）在减速情况下，由于发散原因需要附加量的空气;和（3）必须能改变空气流，以便在发动机（如空调压缩机、交流发电机等）上周期性施加了负荷时能保持相对恒定的空转速度。

内燃机因使用了基于微机的发动机控制单元（ECU）而大大得以改进了。例如，ECU一般接收相应于发动机温度、发动机速度、管道压力、排气中氧含量以及例如在起动时关闭节流阀（即全阻塞）情况和类似情况下的数据。然后，由ECU将这些数据处理后用于多种目的，其中之一是操作常用的惰速调节装置，例如于1985年9月10日发布的、Robert    E.Wilson等人发明的专利（U.S.P    4，539，955）及于1980年7月15日发布的、Rufus    L.Hawk发明的专利（U.S.P4，212，272）所介绍的装置，该两个发明的名称均为“内燃机用的空转速度调节装置”。

按照已有的调节装置，从ECU接收到的信号是改变直流电压的极性，用以启动电动机，从而增加/减少一个具有与节流阀联动装置相联系的端部的轴的长度。所以，这些类型的装置取决于节流阀的自动打开和关闭，即节流阀的打开（或关闭）是取决于由ECU感测的发动机的运行条件。尽管这种功能可满足一些发动机运行条件（如“冷”发动机运行）下的需要，但不能用作一种调节送入节流孔的空气量而与具体的节流阀的安装无关的装置。

另一常用的空气调节阀公开于1983年1月25日发布的、Masaaki    Saito发明的、名为“空气调节装置”的专利（U.S.P4，369，755）中。这一已有的调节阀是位于一相对于节流阀旁路的空气通路上，所以，它的运行是独立无关的。一直流电动机与一内部的圆柱体相连并使该圆柱体能被直流电动机所转动。这样，内部圆柱体相对于外部圆柱体的旋转控制了流过旁路于节流阀的空气通路的空气量。但是，在专利U.S.P4，369，755中没有公开过一种机械地“使脱节”直流电动机和内部圆柱体以响应一超值的阈值转矩（threshold    torque）的装置。这样，旋转角度传感器和电机截止电路的设施似乎需要在使用中采用专利U.S.P4369755中的阀门，因为当内部圆柱体达到它的最大（最小）旋转位置时，如没有这样的防护装置就会损害电动机和/或内部圆柱体。

在1983年11月20日发布的、Donald    D.Stoltman发明的、名为“发动机空气流调节器”的专利U.S.P4，421，083中公开了一种平衡的双气阀空气流调节器。按照这已有专利，ECU改变一螺线管的工作周期，以便相应改变通过阀座的空气流，直至隔膜一侧上的压力使得隔膜作用力与螺线的偏置相平衡。在这种情况下，通过一节流阀旁路控制可实现空气流调节而与节流阀的位置无关。

按照本发明，现描述一惰速调节阀并予以申请专利权，由此，可实现对内燃机的节流装置供给一定量空气而与节流阀的安装无关。现提供一通常为圆筒形的阀体，其上有一入口，以便空气进入阀体内部，还有一空气出口（最好为通常是环状排列的若干个开孔），用以从阀体中排出空气并进入到内燃机的一节流组件的节流孔中。阀体内旋转安装着一滑阀，其上有一阀口，它限定一有效面积，用以确定了从阀体上的入口与出口之间流经阀体的空气流量。滑阀绕着滑阀和阀体的公用轴线旋转并被驱动，例如，依靠一适宜的直流电动机，该直流电动机从ECU接收到可反向极性的直流电压的信号，这样使滑阀旋转，就改变了滑阀的阀口的有效面积。这种情况下，从阀体上的入口与出口之间流经阀体的空气量得以可控地改变，以便在空转期间能补偿由ECU感测到的发动机的运行情况的改变而与具体的节流阀的安装无关。

最好利用一蜗杆/蜗轮机构，通过一离合器组件可将转矩传递到滑阀，这样就可使电动机驱动滑阀。最好形式的离合器组件包括一对球状制动件（可滑动地位于一蜗轮的凸出部分上的横向孔中）和一在滑阀上的、与球状制动件相邻的内表面上的带键槽面。一压簧或其他类似的偏置加力装置作用于一对球状制动件上，以便将它们分别与带键槽面的一条键槽啮合。