专利名称：车辆的废气再循环系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆的废气再循环系统。更具体地说，本发明涉及车 辆的废气再循环系统，其中在气缸体里形成再循环气路，从而使得水 套(waterjacket)内的冷却液流对再循环废气进行冷却，并且根据车辆 的行车条件通过再循环阀门对再循环废气的供给进行控制。
背景技术：
概括地说，包含在废气中的氮氧化物(NOx)是酸雨、损害眼睛 和呼吸器官以及使植物枯萎的原因。NOx被当作主要的空气污染物来 进行管控，为了减少废气中的NOx量也进行了很多研究。
安装在车辆中的废气再循环(EGR)系统减少车辆的有害废气。 概括地说，废气中的NOx量在富氧空气混合物(oxygen rich air mixture) 中增加，而且该空气混合物燃烧良好。因此，废气再循环系统减少废 气中的NOx量是将废气的一部分(例如，5-20%)引入空气混合物进 行再循环的结果，而这种再循环是为了减少空气混合物中的氧比 (oxygenratio)并且从而阻碍燃烧。
废气再循环系统包括热EGR系统和冷却EGR系统，热EGR系统 通过延迟点火以及降低空气/燃料比(air/fUel ratio)来减少排放的NOx、 颗粒物质(PM)和碳氢化合物(HC)的量，冷却EGR系统通过对再 循环废气进行冷却来降低燃烧室的温度并且阻碍燃烧。近来，热废气 再循环系统与冷废气再循环系统一起使用，从而使得热废气再循环系 统在低负荷条件下使用而冷废气再循环系统在中负荷条件和高负荷条件下使用。
冷废气再循环系统包括冷却再循环废气的冷却器。然而，冷却器 的体积较大而且冷却器的重量较重。因而，发动机的生产成本可能较 高。
此外，在传统的废气再循环系统中，废气再循环阀门不能根据发 动机的行车条件对再循环废气量进行控制。
在背景技术这个部分中所揭示的以上信息仅用来增强对本发明背 景技术的理解，因此，可能包含这样的信息该信息并未构成已经被 本国本领域普通技术人员所知的现有技术。
发明内容
本发明致力于提供车辆的废气再循环系统，该系统具有以下优点 水套内的冷却液流对再循环废气进行冷却是在形成水套的气缸内形成 再循环气路的结果。
此外，本发明致力于提供车辆的废气再循环系统，该系统进一步 具有根据发动机的行车条件控制再循环废气的供给的优点。
根据本发明的例示性实施方案的车辆的废气再循环系统可以包括 气缸体、气缸盖、第一再循环气路、第二再循环气路、再循环阀门和 发动机控制单元。气缸体具有形成于其中的水套，冷却液流过该水套。 气缸盖与气缸体结合，并带有连接至气缸的进气孔的进气歧管通路
(intake manifold runner)以及连接至气缸的排气孔的排气歧管通路 (exhaust manifold runner)。第一再循环气路形成于气缸体之内，并连 接至排气歧管通路以接收再循环废气。第二再循环气路形成于气缸盖 之内并具有两个端部，其中一个端部连接至第一再循环气路，另一个 端部连接至进气歧管通路。再循环阀门安装于第二再循环气路并且控 制对进气歧管通路的再循环废气的供给，发动机控制单元控制再循环 阀门的开启。
第一再循环气路可以形成于水套周围。
用于过滤废气的催化转化器可以置于排气歧管通路和第一再循环 气路之间。
用于检测再循环废气的温度的温度检测器可以安装于第二再循环气路上。
第二再循环气路可以通过沿其长度方向形成的分隔物分成第一和 第二路。
再循环阀门可以根据车辆的行车条件开启第一和第二路。 在高负荷条件下，再循环阀门可以把第一和第二路都开启。 在低负荷条件下，再循环阀门可以只开启第二路。 再循环阀门可以是电磁阀。
图1是根据本发明的例示性实施方案的车辆的废气再循环系统的 的原理图。
图2是安装有根据本发明的例示性实施方案的废气再循环系统的 发动机的展开图。
图3是显示在根据本发明的例示性实施方案的废气再循环系统中 的再循环阀门根据车辆的行车条件运行的原理图。
具体实施例方式
以下将以附图为参考来对本发明的例示性实施方案进行具体描述。
图1是根据本发明的例示性实施方案的车辆的废气再循环系统的 的原理图，图2是安装有根据本发明的例示性实施方案的废气再循环 系统的发动机的展开图。
如图1和图2所示，根据本发明的例示性实施方案的车辆的废气 再循环系统包括发动机10、催化转化器40和发动机控制单元(ECU) 170。
发动机10包括气缸盖20和气缸体30，至少一个气缸140安装于 气缸盖20和气缸体30之内。
水套150形成于气缸体30内、气缸140周围，从而使得冷却液通 过水套150流动并冷却气缸140。
进气歧管和排气歧管安装于气缸盖20，该气缸盖位于气缸140的 上部。至少一个进气歧管通路80和至少一个进气孔120形成于进气歧管上，至少一个排气歧管通路90和至少一个排气孔130形成于排气歧 管上。因此，通过进气歧管通路80和进气孔120流入气缸140的空气 混合物进行燃烧，并且产生驱动车辆的扭矩。在燃烧过程中产生的废 气通过排气孔130和排气歧管通路90流至排气管100。
催化转化器40连接至排气管100并且接收废气。催化转化器40 过滤废气并且将过滤后的废气排放到车辆外部。在这种情况下，过滤 后的废气的一部分与空气混合物混合，并供给气缸140。
发动机控制单元170可以通过由预定程序致动的一个或多个处理 器来实现。发动机控制单元170控制燃料喷射时机、点火时机、空气/ 燃料比以及再循环阀门的开启。
在根据本发明的例示性实施方案的车辆的废气再循环系统中，催 化转化器40通过第一和第二再循环气路50和60连接至进气歧管通路 80。
第一再循环气路50形成于气缸体30中、水套150周围。因此， 再循环废气被水套150中的冷却液流所冷却。第一再循环气路50可以 以本领域普通技术人员认为合适的任何形状成形。
第二再循环气路60形成于气缸盖20内。第二再循环气路60的一 端连接至第一再循环气路50，另一端连接至进气歧管通路80。此外， 如图3所示，第二再循环气路60通过沿其长度方向形成的分隔物160 分成第一和第二路60a和60b。再循环阀门70和温度检测器110安装 于第二再循环气路60。
再循环阀门70根据发动机控制单元170的电信号控制再循环废气 的供给。再循环阀门70依照车辆的行车条件开启或关闭第一和第二路 60a和60b。例如，如图3所示，如果车辆在高负荷条件下行驶，再循 环阀门70把第一和第二路60a和60b都开启。反之，如果车辆在低负 荷条件下行驶，再循环阀门70只开启第二路60b。因此，根据车辆的 行车条件来控制再循环废气的供给。再循环阀门70可以是电磁阀，发 动机控制单元170可以控制施加在电磁阀上的电流，以控制第二再循 环气路60的开启。
高和低负荷条件对于本领域技术人员来说是已知的，因而省略具 体描述。温度检测器110检测再循环废气的温度并且向发动机控制单元170 传递与该温度相对应的信号。再循环废气的温度信息传递给车载自动 诊断系统(OBD)，并且用于对根据本发明的例示性实施方案的废气再 循环系统进行诊断。
以下将对根据本发明的例示性实施方案的废气再循环系统的运行 进行具体描述。
在燃烧过程中产生的废气通过排气管100流入催化转化器40。催 化转化器40从废气中去除有害物质，例如一氧化碳、氮氧化物、碳和 碳氢化合物，并且将过滤后的废气排放到车辆外部。在这种情况下， 过滤后的废气的一部分通过第一和第二再循环气路50和60流入进气 歧管通路80。此时，由于第一再循环气路50形成于水套150周围，所 以在水套150里流动的冷却液对再循环废气进行冷却。此外，第二再 循环气路60形成于气缸盖20内，随着再循环废气流过第二再循环气 路60，再循环废气的热量辐射进入空气。也就是说，再循环废气在气 缸体30中用水冷却，而在气缸盖20中用空气冷却。
此外，第二再循环气路60被分隔物160分成第一和第二路60a和 60b，再循环阀门70控制第一和第二路60a和60b的开启。也就是说， 当车辆在高负荷条件下行驶并需要大量再循环废气的时候，发动机控 制单元170对再循环阀门70施加大电流，并且开启第一和第二路60a 和60b。相反地，当车辆在低负荷条件下行驶并仅需要少量再循环废气 的时候，发动机控制单元170对再循环阀门70施加小电流，并且仅开 启第二路60b。根据车辆的行车条件施加在再循环阀门70上的电流值 是简单设计，本领域普通技术人员能够轻易获得合意的值。因而，省 略具体描述。
接下来，再循环废气与空气混合物混合，并通过进气孔120供给 气缸140。
根据本发明，由于再循环气路形成于气缸体之内而且再循环废气 通过在水套中流动的冷却液冷却，所以不需要另外的冷却装置，生产 成本也可以降低。
此外，由于再循环废气的供给是根据车辆的行车条件来控制的， 所以燃料消耗可以得到改善。而且，废气中的氮氧化物可以减少。
虽然通过结合当前认为是实用的例示性实施方案来描述本发明， 但应该认识到的是，本发明并不是仅仅限制于所揭示的实施方案；相 反地，本发明覆盖包括在所附的权利要求的精神和范畴之内的不同修 改和等价形式。
权利要求
1.一种车辆的废气再循环系统，包括气缸体，该气缸体具有形成于其中的水套，该水套中流过冷却液；气缸盖，该气缸盖与气缸体结合，并带有连接至气缸的进气孔的进气歧管通路以及连接至气缸的排气孔的排气歧管通路；第一再循环气路，该第一再循环气路形成于气缸体之内，并连接至排气歧管通路以接收再循环废气；第二再循环气路，该第二再循环气路形成于气缸盖之内并具有两个端部，一个端部连接至第一再循环气路，另一个端部连接至进气歧管通路；再循环阀门，该再循环阀门安装于第二再循环气路并且控制对进气歧管通路的再循环废气的供给；以及发动机控制单元，该发动机控制单元控制再循环阀门的开启。
2. 如权利要求1所述的废气再循环系统，其中，第一再循环气路 形成于水套周围。
3. 如权利要求1所述的废气再循环系统，其中，在排气歧管通路 和第一再循环气路之间设置有用于过滤废气的催化转化器。
4. 如权利要求1所述的废气再循环系统，其中，第二再循环气路 上安装有用于检测再循环废气的温度的温度检测器。
5. 如权利要求1所述的废气再循环系统，其中，第二再循环气路 通过沿其长度方向形成的分隔物分成第一和第二路。
6. 如权利要求5所述的废气再循环系统，其中，再循环阀门根据 车辆的行车条件开启第一和第二路。
7. 如权利要求6所述的废气再循环系统，其中，在高负荷条件下再循环阀门把第一和第二路都开启。
8. 如权利要求6所述的废气再循环系统，其中，在低负荷条件下 再循环阀门只开启第二路。
9. 如权利要求1所述的废气再循环系统，其中，再循环阀门是电 磁阀。
全文摘要
车辆的废气再循环系统使废气进入进气歧管通路对其进行再循环，并且将再循环废气与空气混合物混合。再循环气路形成于气缸体之内，从而使得在水套中流动的冷却液对再循环废气进行冷却。发动机控制单元根据车辆的行车条件控制再循环阀门的开启。因而，根据车辆行车条件控制再循环废气的供给，因此，燃料燃烧可以得到改善。
文档编号F02M25/07GK101302973SQ20071016171
公开日2008年11月12日 申请日期2007年9月24日 优先权日2007年5月7日
发明者孙暎珉, 徐仁起, 李承雨, 李春雨, 李晟旭, 金宇泰, 金明虎, 金镇洪, 黄龙渊 申请人:现代自动车株式会社