发动机的排气回流装置制造方法
【专利摘要】一种发动机的排气回流装置，在排气通路中设置有涡轮增压器的涡轮，比涡轮更上游侧的排气通路的至少下游部由沿着排气流动方向延伸的间隔壁划分成两条通路，在两条通路中的高速用通路中设置有可开闭的排气可变阀，排气可变阀以在发动机转速达到指定转速以上时打开高速用通路而在发动机转速小于指定转速时关闭高速用通路的方式被控制，EGR通路的排气通路侧的导入部在高速用通路中在排气可变阀的下游开口。由此，抑制涡轮驱动力下降。
【专利说明】发动机的排气回流装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及发动机的排气回流装置，尤其涉及具备涡轮增压器的发动机的排气回
流装置。
【背景技术】
[0002]自以往，排气再循环(EGR)广泛进行，该排气再循环通过设置连通排气通路与进气通路的EGR通路并经由该EGR通路而使流经排气通路的一部分排气回流到进气通路。若进行EGR，则进气中的惰性气体成分(回流的排气，即EGR气体)的比例增大，因此能够降低燃烧温度，能够抑制氮氧化物(NOx)的生成及排出。而且，既能抑制氧量的增大，又能增大进气的气体量，因此能够降低进气负压，能够降低泵送损失。
[0003]另外，利用排气能量来实现发动机的高输出的涡轮增压器广泛周知。涡轮增压器是利用连结轴来连结设置在排气通路中的涡轮叶轮(以下有时简称作“涡轮”)与设置在进气通路中的压缩机叶轮(以下有时简称作“压缩机”)的结构，利用排气的压力来使涡轮旋转，从而驱动压缩机来压缩进气以使进气压力上升。
[0004]日本专利公开公报特开2000-161131号中公开了一种发动机，该发动机在气缸盖的内部形成有EGR通路，该EGR通路的导入部在从多个燃烧室延伸的排气口集合的排气集合部中开口(段落0033至0034)。
[0005]日本专利公开公报特开2009-114991号中公开了一种发动机，EGR通路的导入部在比涡轮增压器的涡轮更上游侧的排气通路中开口(段落0061)。
[0006]然而，如日本专利公开公报特开2009-114991号所示，若在比涡轮增压器的涡轮更上游侧的排气通路中使EGR通路的导入部开口，由于涡轮上游的通路容积增大，因此排气膨胀，涡轮上游的压力下降。其结果，存在涡轮驱动力下降的问题。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种抑制涡轮驱动力下降的发动机的排气回流装置。
[0008]本发明涉及发动机的排气回流装置，该排气回流装置中设置有连通排气通路与进气通路的EGR通路，经由所述EGR通路使流经所述排气通路的一部分排气回流到所述进气通路，在所述排气通路中设置有涡轮增压器的涡轮叶轮，比所述涡轮叶轮更上游侧的所述排气通路的至少下游部由沿着排气流动方向延伸的间隔壁划分成两条通路，在所述两条通路中的一条通路中设置有可开闭的排气可变阀，所述排气可变阀以在发动机转速达到指定的基准转速以上时打开所述一条通路而在发动机转速小于所述基准转速时关闭所述一条通路的方式被控制，所述EGR通路的排气通路侧的导入部在所述一条通路中在所述排气可变阀的下游开口。
[0009]根据本发明的发动机的排气回流装置，能够抑制涡轮驱动力下降。
【专利附图】
【附图说明】[0010]图1是本发明的一实施方式所涉及的发动机的概略整体结构图。
[0011]图2是表示所述发动机的气缸盖内的独立排气通路、排气歧管内的低速用通路、增压器壳体内的低速用排气导入通路及所述增压器壳体内、排气歧管内、气缸盖内的EGR通路的剖视图。
[0012]图3是沿着图2的II1-1II线的剖视图。
[0013]图4是沿着图3的IV-1V线的排气歧管的气缸盖侧的端视图。
[0014]图5是沿着图3的V-V线的排气歧管的增压器壳体侧的端视图。
[0015]图6是表示沿着图5的V1-VI线的排气歧管内的高速用通路的剖视图。
[0016]图7是沿着图3的VI1-VII线的增压器壳体的排气歧管侧的端视图。
[0017]图8是从发动机侧面观察EGR通路时的示意图。
[0018]图9是从进气侧观察上述EGR通路时的不意图。
[0019]图10是按每一气缸表不所述发动机的吸排气阀的开闭时期的时序图。
【具体实施方式】
[0020](I)结构
[0021]图1表示本发明的一实施方式所涉及的发动机I。其中，如后文所明示，在排气歧管20内示出第一至第三高速用通路22a、22bc、22d，在增压器壳体30内示出高速用排气导入通路32。本实施方式中，当称“上游”、“下游”时，是针对通过此处的气体的气流而言。
[0022]发动机I是作为行驶用的动力源而搭载在车辆中的直列四缸型的四循环火花点火式发动机，且具备涡轮增压器50。涡轮增压器50为众所周知的结构，设置在排气通路33中的涡轮(涡轮叶轮)52与设置在进气通路10中的压缩机(压缩机叶轮)53利用连结轴51而连结。图1中，为了便于看图，将涡轮52与压缩机53分离开来示出，但实际上，在一根连结轴51的一端设有涡轮52，在另一端设有压缩机63。在涡轮增压器50的设置位置附近，实际上进气通路10与排气通路33相靠近，在其间设置有涡轮增压器50。涡轮增压器50利用排气We的压力来使涡轮52旋转，从而驱动压缩机53压缩进气Wi，以使进气压力上升(上升的进气压力被称作增压压力)。
[0023]此处，如图7所示，涡轮增压器50的涡轮52被收容在涡轮外壳52a中，压缩机53被收容在压缩机外壳53a中，连结轴51被收容在中心外壳54中。这些涡轮外壳52a、压缩机外壳53a及中心外壳54与后述的排气导入通路31、32 —体地结合,构成增压器壳体30。并且，涡轮增压器50以其轴方向与发动机I的气缸列方向一致的方式而配置。
[0024]返回图1，在进气通路10中，在涡轮增压器50的压缩机53的下游，设置有对经压缩机53压缩的进气进行冷却的中冷器11，在中冷器11的下游，设置有根据运转状态来调节进气量的节流阀12，在节流阀12的下游，设置有使进气暂时滞留的平衡箱13，在平衡箱13的下游，设置有将进气导向各气缸的进气歧管14。
[0025]进气歧管14的下游端连接于气缸盖2。在以气缸盖2、气缸体(未图示)及排气歧管20作为主要部件的发动机主体中，在一直线上设置有第一气缸4a、第二气缸4b、第三气缸4c、第四气缸4d(将它们总称作气缸4)。气缸4为众所周知的结构,在由活塞划分成的燃烧室(未图示)的上部，设置有用于将从进气歧管14供应的进气Wi吸入燃烧室的进气口 5、用于将在燃烧室内生成的排气排出到独立排气通路16a、16bc、16d的排气口 6、开闭进气口 5的进气阀7、及开闭排气口 6的排气阀8。在燃烧室的顶部设有火花塞9，在适当位置设有向燃烧室内直接喷射燃料的燃料喷射阀(未图示)。
[0026]本实施方式中，按照第一气缸4a —第三气缸4c —第四气缸4d —第二气缸4b的顺序，以各自错开180°C A的时期，实施进气、压缩、膨胀、排气的各行程(参照图10)。另外，“。C A”表示发动机的输出轴即曲轴的旋转角(曲柄角)。
[0027]在第一气缸4a的排气口 6上,连接有第一独立排气通路16a的上游端部,在第二气缸4b的排气口 6上，连接有第一分支通路16b的上游端部，在第三气缸4c的排气口 6上，连接有第二分支通路16c的上游端部，在第四气缸4d的排气口 6上，连接有第三独立排气通路16d的上游端部。第一分支通路16b与第二分支通路16c在下游侧汇流，形成排气顺序不连续的第二气缸4b与第三气缸4c共用的第二独立排气通路16bc。这些通路16a、16b、16c、16d、16bc形成在气缸盖2内。这些通路16a、16b、16c、16d、16bc相当于本发明所涉及的“通过气缸盖的部分”。
[0028]还如图2及图3所示，在排气通路33中，在第一至第三独立排气通路16a、16bc、16d的下游端部，连接有第一至第三低速用通路21a、21bc、21d的上游端部及第一至第三高速用通路22a、22bc、22d的上游端部。这些通路21a、21bc、21d、22a、22bc、22d形成在排气歧管20内。这些通路21a、21bc、21d、22a、22bc、22d相当于本发明所涉及的“通过排气歧管的部分”。排气歧管20通过后述的第一至第五双头螺栓及螺母Vl至V5结合于气缸盖2。
[0029]还如图4及图5所示，第一至第三低速用通路21a、21bc、21d及第一至第三高速用通路22a、22bc、22d被沿着排气流动方向延伸的间隔壁20a划分成上下两段。上段的第一至第三低速用通路21a、21bc、21d比起下段的第一至第三高速用通路22a、22bc、22d，排气流通面积被设定为较小的值。
[0030]如图2所示，第一至第三低速用通路21a、21bc、21d的下游端部以排气流通面积减少的方式，设为束口形状。另一方面，如图6所示，第一至第三高速用通路22a、22bc、22d的下游端部未设为束口形状。
[0031]如图2所示，第一至第三低速用通路21a、21bc、21d的下游端部以在发动机主体侧的气缸列方向上的气缸列长度的中心(发动机中心)集合的方式而相互靠近。同样，如图6所示，第一至第三高速用通路22a、22bc、22d的下游端部也以在发动机中心集合的方式相
互靠近。
[0032]如图3至图6所示，在第一至第三高速用通路22a、22bc、22d中设置有排气可变阀
23。排气可变阀23被驱动成,在发动机转速达到截距转速(intercept speed)以上时打开第一至第三高速用通路22a、22bc、22d，在小于截距转速时关闭。所谓截距转速，是指与截距点对应的发动机转速，所谓截距点，是指存在于全负载线上的点，指涡轮增压器50的压缩机53的增压压力达到预定的上限值的点。当增压压力达到上限值时，为了防止更进一步的上升，执行如下控制，即:打开排气旁通阀56，以使一部分排气流向排气通路55(使涡轮52旁通)。另外，该控制也可并非只考虑发动机转速，也考虑发动机负载来执行。例如，可在低速区域且高负载区域中执行。
[0033]如图2及图3所示，在排气通路33中，在第一至第三低速用通路21a、21bc、21d的下游端部，连接有低速用排气导入通路31的上游端部，在第一至第三高速用通路22a、22bc、22d的下游端部，连接有高速用排气导入通路32的上游端部。这些通路31、32形成在增压器壳体30内。增压器壳体30通过后述的第六至第十双头螺栓及螺母V6至VlO结合于排气歧管20。
[0034]如图3及图7所示，低速用排气导入通路31及高速用排气导入通路32被沿着排气流动方向延伸的间隔壁30a划分成上下两段。上段的低速用排气导入通路31比起下段的高速用排气导入通路32，排气流通面积被设定为较小的值。
[0035]这些排气导入通路31、32用于将来自发动机主体侧的排气导入涡轮增压器50的涡轮52，从收容涡轮52的涡轮外壳52a朝向发动机主体侧延伸(参照图7)。
[0036]低速用排气导入通路31是与第一至第三低速用通路21a、21bc、21d的下游端部分别连通的共用的通路，高速用排气导入通路32是与第一至第三高速用通路22a、22bc、22d的下游端部分别连通的共用的通路。
[0037]如图7所示，低速用排气导入通路31及高速用排气导入通路32各自的发动机主体侧的宽度朝气缸列方向扩大。
[0038]如图3所示，当排气可变阀23关闭时，排气通过第一至第三低速用通路21a、21bc、21d与低速用排气导入通路31被导入涡轮52，当排气可变阀23打开时，排气通过第一至第三低速用通路21a、21bc、21d及第一至第三高速用通路22a、22bc、22d与低速用排气导入通路31及高速用排气导入通路32被导入涡轮52。即，第一至第三低速用通路21a、21bc、21d及低速用排气导入通路31是不依发动机转速而均始终使排气流过的低速用通路(标注标号Rl)，第一至第三高速用通路22a、22bc、22d及高速用排气导入通路32是仅在发动机转速达到截距转速以上时才使排气流过的高速用通路(标注标号R2)。
[0039]低速用通路R1、即第一至第三低速用通路21a、21bc、21d及低速用排气导入通路31与高速用通路R2、即第一至第三高速用通路22a、22bc、22d及高速用排气导入通路32相当于本发明所涉及的“两条通路”。这些通路中，高速用通路R2相当于本发明所涉及的“一条通路”。
[0040]因此，在发动机转速小于截距转速的低速区域中，因低速用通路R1、即第一至第三低速用通路21a、21bc、21d及低速用排气导入通路31的排气流通面积小，从而排气阀8刚开阀后排出的排气(卸压气体)在第一至第三低速用通路21a、21bc、21d内及低速用排气导入通路31内(即低速用通路Rl内)的流速相应地变快，作用于涡轮52的排气的压力上升。S卩，动压增压效果增强。
[0041]而且，在发动机转速小于截距转速的低速区域中，因第一至第三低速用通路21a、21bc、21d的排气流通面积小，从而卸压气体在第一至第三低速用通路21a、21bc、21d内的流速相应地变快，此外，因第一至第三低速用通路21a、21bc、21d的下游端部被设为束口形状，从而从第一至第三低速用通路21a、21bc、21d的下游端部向低速用排气导入通路31内喷出的排气的速度相应地变快，此外，因低速用排气导入通路31的排气流通面积小，从而在低速用排气导入通路31中产生的负压相应地增大，气缸4内的残留气体的扫气得以促进。即，喷射效应增强。
[0042]返回图1，在排气通路33中，设置有使涡轮增压器50的涡轮52旁通的排气通路55以及开闭排气通路55的排气旁通阀56。
[0043]而且，为了进行使流经排气通路33的一部分排气回流到进气通路10的排气再循环(EGR)，设置有连通排气通路33与进气通路10的EGR通路60。EGR通路60的排气通路33侧的导入部60a(也参照图2及图7)在高速用排气导入通路32中，在排气可变阀23的下游开口。EGR通路60的进气通路10侧的导出部60b在节流阀12与平衡箱13之间开口。在EGR通路60中，设置有对通过EGR通路60的气体进行冷却的EGR冷却器61、及开闭EGR通路60的EGR阀62。本实施方式中，EGR通路60的上游部形成在排气歧管20及气缸盖2的内部。
[0044]图8是从发动机侧面(图1中的下侧)观察EGR通路60的示意图，图9是从进气侧(图1中的左侧)观察EGR通路60的示意图。
[0045]如图1、图8及图9所示，在排气通路33中设置有涡轮增压器50的涡轮52，涡轮52的上游侧的排气通路33的至少下游部被沿着排气流动方向延伸的间隔壁20a、30a划分成低速用通路Rl(21a、21bc、21d、31)及高速用通路R2 (22a、22bc、22d、32)这两条通路，在两条通路R1、R2中的高速用通路R2(22a、22bc、22d、32)中设置有可开闭的排气可变阀23，排气可变阀23被控制成，在发动机转速达到截距转速以上时打开高速用通路R2(22a、22bc、22d、32)，在发动机转速小于截距转速时关闭高速用通路R2 (22a、22bc、22d、32)。EGR通路60的排气通路33侧的导入部60&在高速用通路1?2(22&、221^、22(1、32)中，在排气可变阀23的下游开口。
[0046]在从EGR通路60的排气通路33侧的导入部60a到进气通路10侧的导出部60b之间，依次设置有EGR冷却器61及EGR阀62，如图9所示，EGR冷却器61及EGR阀62设置在EGR通路60的最高位置。另外，在图9中，标号2a为气缸盖罩，标号3为气缸体3。
[0047]而且，涡轮52的上游侧的排气通路33从上游侧起，具有通过气缸盖2的部分16a、16b、16c、16d、16bc及通过结合于气缸盖2的排气歧管20的部分21a、21bc、21d、22a、22bc、22d，EGR通路60的导入部60a设置在通过排气歧管20的部分22a、22bc、22d的下游，导入部60a与EGR冷却器61之间的EGR通路60的至少一部分设置在排气歧管20及气缸盖2的内部。`
[0048]而且，在发动机主体中，设置有进气侧的可变阀正时机构15i及排气侧的可变阀正时机构15e。这些可变阀正时机构151、15e在维持进气阀7及排气阀8的开阀期间的状态下，使进气阀7及排气阀8的开阀开始时期及闭阀时期平移。
[0049]本实施方式中，当发动机转速小于截距转速时，即在排气可变阀23关闭的低速区域中，各气缸4的进气阀7的开阀期间与排气阀8的开阀期间重合指定的重叠期间，在排气顺序为前一个的其他气缸4的重叠期间中，开始各气缸4的排气阀8的开阀。
[0050]具体而言，如图10所示，在第一气缸4a的进气阀7与排气阀8的重叠期间(T_0/L)中，第三气缸4c的排气阀8开阀，在第三气缸4c的进气阀7与排气阀8的重叠期间(T_0/L)中，第四气缸4d的排气阀8开阀，在第四气缸4d的进气阀7与排气阀8的重叠期间(T_0/L)中，第二气缸4b的排气阀8开阀，在第二气缸4b的进气阀7与排气阀8的重叠期间(T_0/L)中，第一气缸4a的排气阀8开阀。
[0051]如图3、图4及图6所示，在排气歧管20的气缸盖2侧的端部，设置有对气缸盖2的组装凸缘20g。排气歧管20经由所述组装凸缘20g组装于气缸盖2。具体而言，如图4所示，在组装凸缘20g上设有第一至第五螺栓贯通孔Vl至V5，通过将安装于气缸盖2的双头螺栓贯通这些螺栓贯通孔Vl至V5并利用螺母予以紧固，从而将排气歧管20组装于气缸盖2。另外，本实施方式中，标号Vl至V5既用于第一至第五螺栓贯通孔，而且，也用于贯通第一至第五螺栓贯通孔的第一至第五双头螺栓及螺母。
[0052]如图3、图5及图6所示，在排气歧管20的增压器壳体30侧的端部，设置有对增压器壳体30的组装凸缘20f。而且，如图3及图7所示，在增压器壳体30的排气歧管20侧的端部，设置有对排气歧管20的组装凸缘30f。增压器壳体30经由所述组装凸缘30f组装于排气歧管20。具体而言，如图7所示，在组装凸缘30f上设置第六至第十螺栓贯通孔V6至V10，通过将安装于排气歧管20的组装凸缘20f上的双头螺栓(参照图5)贯通这些螺栓贯通孔V6至VlO并利用螺母予以紧固，从而将增压器壳体30组装于排气歧管20。另外，本实施方式中，标号V6至VlO既用于第六至第十螺栓贯通孔，而且，也用于贯通第六至第十螺栓贯通孔的第六至第十双头螺栓及螺母。
[0053]此处，所述组装凸缘30f是设置在排气导入通路31、32的发动机主体侧的端部，用于将涡轮增压器50组装于发动机主体侧的组装部，所述第六至第十双头螺栓及螺母V6至VlO是用于将涡轮增压器50组装于发动机主体侧的紧固部件，所述第六至第十螺栓贯通孔V6至VlO是设置在组装凸缘30f上，供所述第六至第十双头螺栓及螺母V6至VlO配置的被安装部。
[0054](2)作用等
[0055]如上所述，本实施方式中，在设置连通排气通路33与进气通路10的EGR通路60，并经由该EGR通路60使流经排气通路33的一部分排气回流到进气通路10的发动机I的排气回流装置中，采用了如下的特征性结构。
[0056]S卩，在排气通路33中设置涡轮增压器50的涡轮52，涡轮52的上游侧的排气通路33的至少下游部被沿着排气流动方向延伸的间隔壁20a、30a划分成低速用通路Rl (21a、21bc、21d、31)及高速用通路R2(22a、22bc、22d、32)这两条通路，在两条通路R1、R2中的高速用通路R2(22a、22bc、22d、32)中设置可开闭的排气可变阀23，排气可变阀23被控制成，在发动机转速达到截距转速以上时打开高速用通路R2 (22a、22bc、22d、32)，在发动机转速小于截距转速时关闭高速用通路R2 (22a、22bc、22d、32)。EGR通路60的排气通路33侧的导入部60a在高速用通路R2(22a、22bc、22d、32)中，在排气可变阀23的下游开口。
[0057]根据该结构，涡轮增压器50的涡轮52的上游侧的排气通路33的至少下游部被间隔壁20a、30a划分成两条通路Rl、R2，这两条通路Rl、R2通过设置在高速用通路R2 (22a、22bc、22d、32)中的排气可变阀23的开闭控制，从而被划分成:仅在发动机转速达到截距转速以上时才使排气流过的高速用通路R2(22a、22bc、22d、32);不依发动机转速，而均始终使排气流过的低速用通路Rl (21a、21bc、21d、31)。
[0058]并且，EGR通路60的排气通路33侧的导入部60a在高速用通路R2 (22a、22bc、22d、32)中，在排气可变阀23的下游开口，因此当排气可变阀23关闭时，亦即在低速区域中，可抑制仅流经低速用通路Rl(21a、21bc、21d、31)的排气通过在高速用通路R2 (22a、22bc、22d、32)的排气可变阀23的下游开口的EGR通路60而膨胀的情况。因而，尽管EGR通路60的导入部60a在比涡轮增压器50的涡轮52更上游侧的排气通路33中开口，但在供应至涡轮52的排气量相对较少的低速区域中，供应至涡轮52的排气压力的下降得以抑制，涡轮驱动力的下降得以抑制。
[0059]另一方面，当排气可变阀23打开时，亦即在高速区域中，供应至涡轮52的排气量相对较多，因此涡轮52上游的压力也变高，尽管排气流入EGR通路60，但仍能确保供应至涡轮52的排气的压力，并且还能充分确保EGR气体的量，从而充分进行EGR。
[0060]本实施方式中，在从EGR通路60的排气通路33侧的导入部60a到进气通路10侧的导出部60b之间，依次设置有EGR冷却器61及EGR阀62，EGR冷却器61及EGR阀62设置在EGR通路60的最高位置。
[0061]根据该结构，能够抑制因流经EGR通路60的EGR气体冷却产生的冷凝水滞留于EGR冷却器61及EGR阀62的情况。因此，能够抑制与冷凝水混合的EGR气体中所含的烟尘附着于EGR通路60的壁面的情况，抑制EGR冷却器61的冷却效率及EGR阀62的开闭动作受到阻碍的情况。
[0062]本实施方式中，比涡轮52更上游侧的排气通路33从上游侧起，具有通过气缸盖2的部分16a、16b、16c、16d、16bc和通过结合于气缸盖2的排气歧管20的部分21a、21bc、21d、22a、22bc、22d，EGR通路60的导入部60a设置在通过排气歧管20的部分22a、22bc、22d的下游，导入部60a与EGR冷却器61之间的EGR通路60的至少一部分设置在排气歧管20及气缸盖2的内部。
[0063]根据该结构，EGR通路60的排气通路33侧的导入部60a与EGR冷却器61之间的EGR通路60的至少一部分设置在排气通路33所通过的排气歧管20及气缸盖2的内部，因此能够在所述部分处抑制流经EGR通路60的EGR气体冷却。因此，在所述部分抑制与冷凝水混合的EGR气体中所含的烟尘附着于EGR通路60的壁面的情况，从而抑制EGR通路60的EGR气体流通面积减少(EGR通路60的阻力增加)的情况。
[0064]另外，被安装部(螺栓贯通孔)或紧固部件(双头螺栓及螺母)的数量不受限定。
[0065]而且，紧固部件并不限于螺栓及螺母，也可为其他紧固部件。
[0066][实施方式的总结]
[0067]最后，对所述实施方式中公开的特征性结构及基于该结构的作用效果进行总结说明。
[0068]所述实施方式的技术涉及发动机的排气回流装置，该排气回流装置中设置有连通排气通路与进气通路的EGR通路，经由所述EGR通路使流经所述排气通路的一部分排气回流到所述进气通路，在所述排气通路中设置有涡轮增压器的涡轮叶轮，比所述涡轮叶轮更上游侧的所述排气通路的至少下游部(也就是，所述排气通路中比所述涡轮叶轮位于上游侧的通路的、至少下游部)由沿着排气流动方向延伸的间隔壁划分成两条通路，在所述两条通路中的一条通路中设置有可开闭的排气可变阀，所述排气可变阀以在发动机转速达到指定的基准转速以上时打开所述一条通路而在发动机转速小于所述基准转速时关闭所述一条通路的方式被控制，所述EGR通路的排气通路侧的导入部在所述一条通路中在所述排气可变阀的下游开口。
[0069]根据该装置，比涡轮增压器的涡轮叶轮更上游侧的排气通路的至少下游部被间隔壁划分成两条通路，这两条通路通过设置在任一条通路中的排气可变阀的开闭控制，从而被划分成:仅在发动机转速达到指定的基准转速以上时才使排气流过的高速用通路(其中一条通路)；不依发动机转速，而均始终使排气流过的低速用通路(另一条通路)。
[0070]并且，EGR通路的排气通路侧的导入部在所述高速用通路中，在所述排气可变阀的下游开口，因此当所述排气可变阀关闭时，亦即在低速区域中，可抑制仅流经低速用通路的排气通过在高速用通路的排气可变阀的下游开口的EGR通路而膨胀的情况。因而，尽管在比涡轮增压器的涡轮更上游侧的排气通路中，EGR通路的导入部开口，但在供应至涡轮的排气量相对较少的低速区域中，供应至涡轮的排气压力的下降得以抑制，涡轮驱动力的下降得以抑制。
[0071]另一方面，当所述排气可变阀打开时，亦即在高速区域中，供应至涡轮的排气量相对较多，因此涡轮上游的压力也变高，尽管排气流入EGR通路，但仍能确保供应至涡轮的排气的压力，并且还能充分确保EGR气体的量，从而充分进行EGR。
[0072]所述排气回流装置中较为理想的是，在从所述EGR通路的排气通路侧的导入部到进气通路侧的导出部之间，依次设置有EGR冷却器及EGR阀，所述EGR冷却器及所述EGR阀设置在所述EGR通路的最高位置(也就是，在所述EGR通路中，排气通路侧的导入部和进气通路侧的导出部之间，从所述导入部往所述导出部的方向依次设置有EGR冷却器和EGR阀，并且所述EGR冷却器和所述EGR阀设置在所述EGR通路中的最高位置)。
[0073]根据该结构，能够抑制因流经EGR通路的EGR气体冷却产生的冷凝水滞留于EGR冷却器及EGR阀的情况。因此，能够抑制与冷凝水混合的EGR气体中所含的烟尘附着于EGR通路的壁面的情况，抑制EGR冷却器的冷却效率及EGR阀的开闭动作受到阻碍的情况。
[0074]所述排气回流装置中较为理想的是，比所述涡轮叶轮更上游侧的排气通路具有从上游侧起通过气缸盖的部分及通过结合于所述气缸盖的排气歧管的部分(也就是，所述排气通路中比所述涡轮叶轮位于上游侧的通路，从上游侧依次具有:形成在气缸盖的部分；和形成在排气歧管的部分，其中，所述排气歧管结合于所述气缸盖)，所述EGR通路的导入部设置在通过所述排气歧管的部分的下游，所述导入部与所述EGR冷却器之间的所述EGR通路的至少一部分(也就是，在所述EGR通路中，所述导入部和所述EGR冷却器之间的至少一部分)设置在所述排气歧管及所述气缸盖的内部。
[0075]根据该结构，EGR通路的排气通路侧的导入部与所述EGR冷却器之间的EGR通路的至少一部分设置在排气通路所通过的排气歧管及气缸盖的内部，因此在所述部分处能够抑制流经EGR通路的EGR气体冷却。因此，在所述部分抑制与冷凝水混合的EGR气体中所含的烟尘附着于EGR通路的壁面的情况，从而抑制EGR通路的EGR气体流通面积减少(EGR通路的阻力增加)的情况。
[0076]根据所述实施方式的技术，能提供抑制涡轮驱动力下降的发动机的排气回流装置。
【权利要求】
1.一种发动机的排气回流装置，设置有连通排气通路与进气通路的EGR通路，经由所述EGR通路使流经所述排气通路的一部分排气回流到所述进气通路，其特征在于: 在所述排气通路中设置有涡轮增压器的涡轮叶轮， 比所述涡轮叶轮更上游侧的所述排气通路的至少下游部由沿着排气流动方向延伸的间隔壁划分成两条通路， 在所述两条通路中的一条通路中设置有可开闭的排气可变阀， 所述排气可变阀以在发动机转速达到指定的基准转速以上时打开所述一条通路而在发动机转速小于所述基准转速时关闭所述一条通路的方式被控制， 所述EGR通路的排气通路侧的导入部在所述一条通路中在所述排气可变阀的下游开□。
2.根据权利要求1所述的发动机的排气回流装置，其特征在于: 在从所述EGR通路的排气通路侧的导入部到进气通路侧的导出部之间，依次设置有EGR冷却器及EGR阀，所述EGR冷却器及所述EGR阀设置在所述EGR通路的最高位置。
3.根据权利要求2所述的发动机的排气回流装置，其特征在于: 比所述涡轮叶轮更上游侧的排气通路具有从上游侧起通过气缸盖的部分及通过结合于所述气缸盖的排气歧管的部分， 所述EGR通路的导入部设置在通过所述排气歧管的部分的下游， 所述导入部与所述EGR冷却器之间的所述EGR通路的至少一部分设置在所述排气歧管及所述气缸盖的内部。
【文档编号】F02M25/07GK103775250SQ201310482994
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2012年10月22日
【发明者】辻田周平, 末国荣之介, 梅村润司, 锅谷勇树 申请人:马自达汽车株式会社