專利名稱：車輛的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及車 輛的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其中在氣缸體里形成再循環(huán)氣路，從而使得水 套(waterjacket)內(nèi)的冷卻液流對再循環(huán)廢氣進行冷卻，并且根據(jù)車輛 的行車條件通過再循環(huán)閥門對再循環(huán)廢氣的供給進行控制。
背景技術(shù)：
概括地說，包含在廢氣中的氮氧化物(NOx)是酸雨、損害眼睛 和呼吸器官以及使植物枯萎的原因。NOx被當(dāng)作主要的空氣污染物來 進行管控，為了減少廢氣中的NOx量也進行了很多研究。
安裝在車輛中的廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)減少車輛的有害廢氣。 概括地說，廢氣中的NOx量在富氧空氣混合物(oxygen rich air mixture) 中增加，而且該空氣混合物燃燒良好。因此，廢氣再循環(huán)系統(tǒng)減少廢 氣中的NOx量是將廢氣的一部分(例如，5-20%)引入空氣混合物進 行再循環(huán)的結(jié)果，而這種再循環(huán)是為了減少空氣混合物中的氧比 (oxygenratio)并且從而阻礙燃燒。
廢氣再循環(huán)系統(tǒng)包括熱EGR系統(tǒng)和冷卻EGR系統(tǒng)，熱EGR系統(tǒng) 通過延遲點火以及降低空氣/燃料比(air/fUel ratio)來減少排放的NOx、 顆粒物質(zhì)(PM)和碳氫化合物(HC)的量，冷卻EGR系統(tǒng)通過對再 循環(huán)廢氣進行冷卻來降低燃燒室的溫度并且阻礙燃燒。近來，熱廢氣 再循環(huán)系統(tǒng)與冷廢氣再循環(huán)系統(tǒng)一起使用，從而使得熱廢氣再循環(huán)系 統(tǒng)在低負荷條件下使用而冷廢氣再循環(huán)系統(tǒng)在中負荷條件和高負荷條件下使用。
冷廢氣再循環(huán)系統(tǒng)包括冷卻再循環(huán)廢氣的冷卻器。然而，冷卻器 的體積較大而且冷卻器的重量較重。因而，發(fā)動機的生產(chǎn)成本可能較 高。
此外，在傳統(tǒng)的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)中，廢氣再循環(huán)閥門不能根據(jù)發(fā) 動機的行車條件對再循環(huán)廢氣量進行控制。
在背景技術(shù)這個部分中所揭示的以上信息僅用來增強對本發(fā)明背 景技術(shù)的理解，因此，可能包含這樣的信息該信息并未構(gòu)成已經(jīng)被 本國本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于提供車輛的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點 水套內(nèi)的冷卻液流對再循環(huán)廢氣進行冷卻是在形成水套的氣缸內(nèi)形成 再循環(huán)氣路的結(jié)果。
此外，本發(fā)明致力于提供車輛的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)進一步 具有根據(jù)發(fā)動機的行車條件控制再循環(huán)廢氣的供給的優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明的例示性實施方案的車輛的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)可以包括 氣缸體、氣缸蓋、第一再循環(huán)氣路、第二再循環(huán)氣路、再循環(huán)閥門和 發(fā)動機控制單元。氣缸體具有形成于其中的水套，冷卻液流過該水套。 氣缸蓋與氣缸體結(jié)合，并帶有連接至氣缸的進氣孔的進氣歧管通路
(intake manifold runner)以及連接至氣缸的排氣孔的排氣歧管通路 (exhaust manifold runner)。第一再循環(huán)氣路形成于氣缸體之內(nèi)，并連 接至排氣歧管通路以接收再循環(huán)廢氣。第二再循環(huán)氣路形成于氣缸蓋 之內(nèi)并具有兩個端部，其中一個端部連接至第一再循環(huán)氣路，另一個 端部連接至進氣歧管通路。再循環(huán)閥門安裝于第二再循環(huán)氣路并且控 制對進氣歧管通路的再循環(huán)廢氣的供給，發(fā)動機控制單元控制再循環(huán) 閥門的開啟。
第一再循環(huán)氣路可以形成于水套周圍。
用于過濾廢氣的催化轉(zhuǎn)化器可以置于排氣歧管通路和第一再循環(huán) 氣路之間。
用于檢測再循環(huán)廢氣的溫度的溫度檢測器可以安裝于第二再循環(huán)氣路上。
第二再循環(huán)氣路可以通過沿其長度方向形成的分隔物分成第一和 第二路。
再循環(huán)閥門可以根據(jù)車輛的行車條件開啟第一和第二路。 在高負荷條件下，再循環(huán)閥門可以把第一和第二路都開啟。 在低負荷條件下，再循環(huán)閥門可以只開啟第二路。 再循環(huán)閥門可以是電磁閥。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的例示性實施方案的車輛的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的 的原理圖。
圖2是安裝有根據(jù)本發(fā)明的例示性實施方案的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的 發(fā)動機的展開圖。
圖3是顯示在根據(jù)本發(fā)明的例示性實施方案的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)中 的再循環(huán)閥門根據(jù)車輛的行車條件運行的原理圖。
具體實施例方式
以下將以附圖為參考來對本發(fā)明的例示性實施方案進行具體描述。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的例示性實施方案的車輛的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的 的原理圖，圖2是安裝有根據(jù)本發(fā)明的例示性實施方案的廢氣再循環(huán) 系統(tǒng)的發(fā)動機的展開圖。
如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的例示性實施方案的車輛的廢氣 再循環(huán)系統(tǒng)包括發(fā)動機10、催化轉(zhuǎn)化器40和發(fā)動機控制單元(ECU) 170。
發(fā)動機10包括氣缸蓋20和氣缸體30，至少一個氣缸140安裝于 氣缸蓋20和氣缸體30之內(nèi)。
水套150形成于氣缸體30內(nèi)、氣缸140周圍，從而使得冷卻液通 過水套150流動并冷卻氣缸140。
進氣歧管和排氣歧管安裝于氣缸蓋20，該氣缸蓋位于氣缸140的 上部。至少一個進氣歧管通路80和至少一個進氣孔120形成于進氣歧管上，至少一個排氣歧管通路90和至少一個排氣孔130形成于排氣歧 管上。因此，通過進氣歧管通路80和進氣孔120流入氣缸140的空氣 混合物進行燃燒，并且產(chǎn)生驅(qū)動車輛的扭矩。在燃燒過程中產(chǎn)生的廢 氣通過排氣孔130和排氣歧管通路90流至排氣管100。
催化轉(zhuǎn)化器40連接至排氣管100并且接收廢氣。催化轉(zhuǎn)化器40 過濾廢氣并且將過濾后的廢氣排放到車輛外部。在這種情況下，過濾 后的廢氣的一部分與空氣混合物混合，并供給氣缸140。
發(fā)動機控制單元170可以通過由預(yù)定程序致動的一個或多個處理 器來實現(xiàn)。發(fā)動機控制單元170控制燃料噴射時機、點火時機、空氣/ 燃料比以及再循環(huán)閥門的開啟。
在根據(jù)本發(fā)明的例示性實施方案的車輛的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)中，催 化轉(zhuǎn)化器40通過第一和第二再循環(huán)氣路50和60連接至進氣歧管通路 80。
第一再循環(huán)氣路50形成于氣缸體30中、水套150周圍。因此， 再循環(huán)廢氣被水套150中的冷卻液流所冷卻。第一再循環(huán)氣路50可以 以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認為合適的任何形狀成形。
第二再循環(huán)氣路60形成于氣缸蓋20內(nèi)。第二再循環(huán)氣路60的一 端連接至第一再循環(huán)氣路50，另一端連接至進氣歧管通路80。此外， 如圖3所示，第二再循環(huán)氣路60通過沿其長度方向形成的分隔物160 分成第一和第二路60a和60b。再循環(huán)閥門70和溫度檢測器110安裝 于第二再循環(huán)氣路60。
再循環(huán)閥門70根據(jù)發(fā)動機控制單元170的電信號控制再循環(huán)廢氣 的供給。再循環(huán)閥門70依照車輛的行車條件開啟或關(guān)閉第一和第二路 60a和60b。例如，如圖3所示，如果車輛在高負荷條件下行駛，再循 環(huán)閥門70把第一和第二路60a和60b都開啟。反之，如果車輛在低負 荷條件下行駛，再循環(huán)閥門70只開啟第二路60b。因此，根據(jù)車輛的 行車條件來控制再循環(huán)廢氣的供給。再循環(huán)閥門70可以是電磁閥，發(fā) 動機控制單元170可以控制施加在電磁閥上的電流，以控制第二再循 環(huán)氣路60的開啟。
高和低負荷條件對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的，因而省略具 體描述。溫度檢測器110檢測再循環(huán)廢氣的溫度并且向發(fā)動機控制單元170 傳遞與該溫度相對應(yīng)的信號。再循環(huán)廢氣的溫度信息傳遞給車載自動 診斷系統(tǒng)(OBD)，并且用于對根據(jù)本發(fā)明的例示性實施方案的廢氣再 循環(huán)系統(tǒng)進行診斷。
以下將對根據(jù)本發(fā)明的例示性實施方案的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的運行 進行具體描述。
在燃燒過程中產(chǎn)生的廢氣通過排氣管100流入催化轉(zhuǎn)化器40。催 化轉(zhuǎn)化器40從廢氣中去除有害物質(zhì)，例如一氧化碳、氮氧化物、碳和 碳氫化合物，并且將過濾后的廢氣排放到車輛外部。在這種情況下， 過濾后的廢氣的一部分通過第一和第二再循環(huán)氣路50和60流入進氣 歧管通路80。此時，由于第一再循環(huán)氣路50形成于水套150周圍，所 以在水套150里流動的冷卻液對再循環(huán)廢氣進行冷卻。此外，第二再 循環(huán)氣路60形成于氣缸蓋20內(nèi)，隨著再循環(huán)廢氣流過第二再循環(huán)氣 路60，再循環(huán)廢氣的熱量輻射進入空氣。也就是說，再循環(huán)廢氣在氣 缸體30中用水冷卻，而在氣缸蓋20中用空氣冷卻。
此外，第二再循環(huán)氣路60被分隔物160分成第一和第二路60a和 60b，再循環(huán)閥門70控制第一和第二路60a和60b的開啟。也就是說， 當(dāng)車輛在高負荷條件下行駛并需要大量再循環(huán)廢氣的時候，發(fā)動機控 制單元170對再循環(huán)閥門70施加大電流，并且開啟第一和第二路60a 和60b。相反地，當(dāng)車輛在低負荷條件下行駛并僅需要少量再循環(huán)廢氣 的時候，發(fā)動機控制單元170對再循環(huán)閥門70施加小電流，并且僅開 啟第二路60b。根據(jù)車輛的行車條件施加在再循環(huán)閥門70上的電流值 是簡單設(shè)計，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠輕易獲得合意的值。因而，省 略具體描述。
接下來，再循環(huán)廢氣與空氣混合物混合，并通過進氣孔120供給 氣缸140。
根據(jù)本發(fā)明，由于再循環(huán)氣路形成于氣缸體之內(nèi)而且再循環(huán)廢氣 通過在水套中流動的冷卻液冷卻，所以不需要另外的冷卻裝置，生產(chǎn) 成本也可以降低。
此外，由于再循環(huán)廢氣的供給是根據(jù)車輛的行車條件來控制的， 所以燃料消耗可以得到改善。而且，廢氣中的氮氧化物可以減少。
雖然通過結(jié)合當(dāng)前認為是實用的例示性實施方案來描述本發(fā)明， 但應(yīng)該認識到的是，本發(fā)明并不是僅僅限制于所揭示的實施方案；相 反地，本發(fā)明覆蓋包括在所附的權(quán)利要求的精神和范疇之內(nèi)的不同修 改和等價形式。
權(quán)利要求
1.一種車輛的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，包括氣缸體，該氣缸體具有形成于其中的水套，該水套中流過冷卻液；氣缸蓋，該氣缸蓋與氣缸體結(jié)合，并帶有連接至氣缸的進氣孔的進氣歧管通路以及連接至氣缸的排氣孔的排氣歧管通路；第一再循環(huán)氣路，該第一再循環(huán)氣路形成于氣缸體之內(nèi)，并連接至排氣歧管通路以接收再循環(huán)廢氣；第二再循環(huán)氣路，該第二再循環(huán)氣路形成于氣缸蓋之內(nèi)并具有兩個端部，一個端部連接至第一再循環(huán)氣路，另一個端部連接至進氣歧管通路；再循環(huán)閥門，該再循環(huán)閥門安裝于第二再循環(huán)氣路并且控制對進氣歧管通路的再循環(huán)廢氣的供給；以及發(fā)動機控制單元，該發(fā)動機控制單元控制再循環(huán)閥門的開啟。
2. 如權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其中，第一再循環(huán)氣路 形成于水套周圍。
3. 如權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其中，在排氣歧管通路 和第一再循環(huán)氣路之間設(shè)置有用于過濾廢氣的催化轉(zhuǎn)化器。
4. 如權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其中，第二再循環(huán)氣路 上安裝有用于檢測再循環(huán)廢氣的溫度的溫度檢測器。
5. 如權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其中，第二再循環(huán)氣路 通過沿其長度方向形成的分隔物分成第一和第二路。
6. 如權(quán)利要求5所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其中，再循環(huán)閥門根據(jù) 車輛的行車條件開啟第一和第二路。
7. 如權(quán)利要求6所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其中，在高負荷條件下再循環(huán)閥門把第一和第二路都開啟。
8. 如權(quán)利要求6所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其中，在低負荷條件下 再循環(huán)閥門只開啟第二路。
9. 如權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其中，再循環(huán)閥門是電 磁閥。
全文摘要
車輛的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)使廢氣進入進氣歧管通路對其進行再循環(huán)，并且將再循環(huán)廢氣與空氣混合物混合。再循環(huán)氣路形成于氣缸體之內(nèi)，從而使得在水套中流動的冷卻液對再循環(huán)廢氣進行冷卻。發(fā)動機控制單元根據(jù)車輛的行車條件控制再循環(huán)閥門的開啟。因而，根據(jù)車輛行車條件控制再循環(huán)廢氣的供給，因此，燃料燃燒可以得到改善。
文檔編號F02M25/07GK101302973SQ20071016171
公開日2008年11月12日 申請日期2007年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月7日
發(fā)明者孫暎珉, 徐仁起, 李承雨, 李春雨, 李晟旭, 金宇泰, 金明虎, 金鎮(zhèn)洪, 黃龍淵 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社