本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃發(fā)動機，更具體地涉及具有用于使進氣增壓的增壓器的內(nèi)燃發(fā)動機。

背景技術(shù)：

例如，專利文獻1中公開了一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的常規(guī)EGR裝置。上述常規(guī)EGR裝置在EGR通路中包括冷凝水收集部。更具體地，冷凝水收集部在凹凸部處收集從EGR氣體生成的冷凝水，所述凹凸部在位于EGR氣體流相對于EGR冷卻器的下游側(cè)的位置處設(shè)置在EGR通路的內(nèi)壁中。由冷凝水收集部收集的冷凝水被收納到與EGR通路連接的儲存部中并儲存在其中。

引用清單

專利文獻

[專利文獻1]日本專利特開No.2013-029081

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

在專利文獻1中記載的用于冷凝水的儲存部中，盡管在附圖中示出了用于排出冷凝水的通路和閥的存在，但未明確地記載用于處理冷凝水的方法。另外，在具有EGR氣體在相對于使進氣增壓的壓縮機位于更上游側(cè)的位置處導(dǎo)入進氣通路的構(gòu)型的內(nèi)燃發(fā)動機中，在EGR氣體與新鮮空氣合并之后也會產(chǎn)生冷凝水。特別地，擔憂在形成于進氣通路的壁面上的冷凝水呈大粒徑的液滴形式撞擊在壓縮機葉輪的外周部(周向速度最高的部分)上的情況下將發(fā)生腐蝕。此問題在執(zhí)行大量EGR氣體的導(dǎo)入以改善燃料消耗的內(nèi)燃發(fā)動機中更明顯，這是因為更容易產(chǎn)生冷凝水。因此，在具有在相對于壓縮機位于上游側(cè)的位置處將EGR氣體導(dǎo)入進氣通路中的構(gòu)型的內(nèi)燃發(fā)動機中，希望該構(gòu)型能夠抑制冷凝水依然呈液滴形式流入壓縮機中。

為了解決上述問題而設(shè)想了本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個目的是提供一種內(nèi)燃發(fā)動機，在該內(nèi)燃發(fā)動機中EGR氣體在相對于使進氣增壓的壓縮機位于上游側(cè)的位置處導(dǎo)入進氣通路中，且該內(nèi)燃發(fā)動機構(gòu)造成使得能抑制冷凝水依然呈液滴形式流入壓縮機中。

問題的解決方案

第一發(fā)明是一種內(nèi)燃發(fā)動機，其包括：

用于使進氣增壓的壓縮機；

用于將EGR氣體導(dǎo)入相對于所述壓縮機位于上游側(cè)的進氣通路中的EGR裝置；和

收集囊(pocket)，所述收集囊設(shè)置于所述壓縮機的入口的外周處，并收集在相對于所述壓縮機位于上游側(cè)的所述進氣通路內(nèi)生成的冷凝水；

其中：

所述收集囊朝所述壓縮機的上游側(cè)開口，并形成為呈圍繞所述壓縮機的入口的外周的環(huán)狀；并且

所述收集囊包括阻攔試圖在所述收集囊的內(nèi)部空間內(nèi)沿重力方向向下移動的冷凝水流的至少一個隔壁。

第二發(fā)明是根據(jù)第一發(fā)明，其中：

進氣通路的位于通向所述收集囊的進氣流的正上方的內(nèi)壁在所述壓縮機的入口的徑向上覆蓋所述收集囊的一部分。

此外，第三發(fā)明是根據(jù)第一或第二發(fā)明，其中：

在所述收集囊的由所述隔壁分隔的隔室的壁面之中成為重力方向上的下方側(cè)的周壁面中，與位于所述收集囊的入口側(cè)的區(qū)域相比，最內(nèi)側(cè)的區(qū)域位于重力方向上的下方位置處。

第四發(fā)明是根據(jù)第一至第三發(fā)明中的任一項，還包括：

供冷卻構(gòu)成所述壓縮機的殼體的冷卻水流過的冷卻水通路；和

用于調(diào)節(jié)所述冷卻水通路內(nèi)的冷卻水流量的流量調(diào)節(jié)裝置。

此外，第五發(fā)明是根據(jù)第四發(fā)明，其中：

在相對于用于借助于所述EGR裝置將EGR氣體導(dǎo)入所述進氣通路中的部分位于下游側(cè)的下游側(cè)進氣通路中生成冷凝水并且所述收集囊的壁面溫度在預(yù)定值以下的情況下，所述流量調(diào)節(jié)裝置被控制成限制所述冷卻水通路內(nèi)的冷卻水流量。

第六發(fā)明是根據(jù)第五發(fā)明，其中：

與所述收集囊的壁面溫度有關(guān)的所述預(yù)定值是所述下游側(cè)進氣通路中生成的冷凝水的沸點。

第七發(fā)明是根據(jù)第一至第六發(fā)明中的任一項，其中：

所述隔壁在所述收集囊內(nèi)形成為從所述壓縮機的入口的中心沿所述入口的徑向呈放射狀延伸。

此外，第八發(fā)明是根據(jù)第一至第六發(fā)明中的任一項，其中：

所述隔壁在所述收集囊內(nèi)形成為沿重力方向延伸。

本發(fā)明的有利效果

根據(jù)第一發(fā)明，能借助于設(shè)置在壓縮機的入口的外周處的收集囊收集進氣通路中在相對于壓縮機位于上游側(cè)的位置處生成并沿進氣通路的壁面流向下游側(cè)的冷凝水。此外，能借助于設(shè)置在收集囊中的隔壁分散收集囊內(nèi)的水。壓縮機中包括的殼體從由壓縮機壓縮機的氣體受熱，并且與此同時包括隔壁的收集囊從殼體受熱。利用接收的熱，收集囊能被加熱以在不需要特別的熱源的情況下使收集囊中的冷凝水蒸發(fā)。因此，根據(jù)本發(fā)明，能抑制冷凝水依然呈液滴形式流入壓縮機中的狀況的發(fā)生。此外，在收集囊內(nèi)蒸發(fā)的冷凝水通過連同進氣一起被吸入壓縮機中而被處理。因此，不需要用于排出蓄積在收集囊內(nèi)的冷凝水的特殊對策。

根據(jù)第二發(fā)明，在收集囊中位于重力方向上的下方側(cè)的區(qū)域，能防止蓄積在收集囊中的冷凝水向壓縮機的上游側(cè)流出。

根據(jù)第三發(fā)明，能防止已蓄積在收集囊中的冷凝水向壓縮機的上游側(cè)流出。

根據(jù)第四發(fā)明，由于設(shè)置了用于冷卻壓縮機中包括的殼體的冷卻水通路，所以能通過冷卻以使得殼體的溫度不會變得過高來防止壓縮機內(nèi)部的氣體通路中的沉積物的累積。另一方面，從促進收集囊內(nèi)的冷凝水的蒸發(fā)的觀點看，優(yōu)選殼體的溫度高。根據(jù)本發(fā)明，除設(shè)置上述冷卻水通路外，通過還設(shè)置用于調(diào)節(jié)冷卻水通路內(nèi)的冷卻水流量的流量調(diào)節(jié)裝置，能獲得可以以兼容方式既防止沉積物的累積又促進收集囊內(nèi)的冷凝水的蒸發(fā)的構(gòu)型。

根據(jù)第五發(fā)明，在假設(shè)上述殼體的溫度高于冷卻水溫度的狀況下，能通過限制冷卻水流量來抑制收集囊的溫度下降。由此可以在正生成冷凝水的狀況下抑制用于利用從殼體接收的熱來加熱收集囊的功能的效果的下降，同時還確保用于通過冷卻水的循環(huán)來冷卻殼體的功能。

根據(jù)第六發(fā)明，能適當?shù)嘏卸☉?yīng)當通過限制冷卻水流量來抑制用于加熱收集囊的功能的效果的下降的狀況。

根據(jù)第七和第八發(fā)明，隔壁能被用于適當?shù)胤稚⒗淠⑵鋬Υ嬖谑占覂?nèi)。

附圖說明

圖1是用于說明本發(fā)明的實施例1的內(nèi)燃發(fā)動機的系統(tǒng)構(gòu)型的視圖。

圖2是圖示本發(fā)明的實施例1中的壓縮機的入口周圍的特征構(gòu)型的圖形表示的截面圖。

圖3是示出從壓縮機入口的上游側(cè)看去時的收集囊的視圖。

圖4是概略性地表示作為本發(fā)明的對象的收集囊的另一構(gòu)型例的視圖。

圖5是用于說明本發(fā)明的實施例2中的壓縮機的入口周圍的特征構(gòu)型的視圖。

圖6是用于說明執(zhí)行EGR氣體的導(dǎo)入的運轉(zhuǎn)區(qū)域中的冷凝水生成區(qū)域和冷卻水限制區(qū)域的視圖。

圖7是圖示在本發(fā)明的實施例2中執(zhí)行的控制例程的流程圖。

具體實施方式

實施例1

圖1是用于說明本發(fā)明的實施例1的內(nèi)燃發(fā)動機10的系統(tǒng)構(gòu)型的視圖。本實施例的系統(tǒng)包括內(nèi)燃發(fā)動機(作為一個例子，火花點火式汽油發(fā)動機)10。進氣通路12和排氣通路14與內(nèi)燃發(fā)動機10的各氣缸連通。

在進氣通路12的入口附近安裝有空氣濾清器16。在空氣濾清器16中設(shè)置有按照被吸入進氣通路12中的空氣的流量來輸出信號的空氣流量計18。在空氣濾清器16的下游設(shè)置有渦輪增壓器20的壓縮機20a。壓縮機20a是離心式壓縮機，并經(jīng)連接軸20c(參照圖2)與配置在排氣通路14中的渦輪20b一體地連接。壓縮機20a的入口周圍的構(gòu)型是本實施例的特征部分，且因此稍后將參照圖2和圖3說明入口周圍的構(gòu)型。

在壓縮機20a的下游設(shè)置有用于冷卻由壓縮機20a壓縮的空氣的中間冷卻器22。在中間冷卻器22的下游設(shè)置有電控節(jié)氣門24。

排氣通路14中在比渦輪20b更下游的位置處配置有排氣凈化催化劑(這種情況下，三元催化劑)26。圖1所示的內(nèi)燃發(fā)動機10還包括低壓環(huán)路(LPL)型EGR裝置28。EGR裝置28包括將位于排氣凈化催化劑26的下游側(cè)的排氣通路14與位于壓縮機20a的上游側(cè)的進氣通路12連接的EGR通路30。EGR冷卻器32和EGR閥34分別從EGR氣體導(dǎo)入進氣通路12中時的EGR氣體流的上游側(cè)依次設(shè)置在沿EGR通路30的中途。EGR冷卻器32設(shè)置用于冷卻流經(jīng)EGR通路30的EGR氣體。EGR閥34設(shè)置用于調(diào)節(jié)從EGR通路30通過并且再循環(huán)到進氣通路12的EGR氣體的量。

圖1所示的系統(tǒng)還包括ECU(電子控制單元)40。除上述空氣流量計18外，用于檢測內(nèi)燃發(fā)動機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的各種傳感器，例如用于檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速(即發(fā)動機回轉(zhuǎn)速度)的曲柄角傳感器42，與ECU 40的輸入部電連接。此外，用于檢測冷卻發(fā)動機機體的冷卻水的溫度的冷卻水溫度傳感器44也與ECU 40的輸入部電連接。除上述節(jié)氣門24和EGR閥34外，用于控制內(nèi)燃發(fā)動機的運轉(zhuǎn)的各種致動器，例如用于向內(nèi)燃發(fā)動機10供給燃料的燃料噴射閥46和用于點燃氣缸內(nèi)的空燃混合物的點火裝置48，與ECU 40的輸出部電連接。ECU 40通過按照上述各種傳感器的輸出和預(yù)定程序致動各種致動器來控制內(nèi)燃發(fā)動機10的運轉(zhuǎn)。

在具有EGR氣體在相對于將進氣增壓的壓縮機位于上游側(cè)的位置處導(dǎo)入進氣通路的構(gòu)型的內(nèi)燃發(fā)動機中，如本實施例的內(nèi)燃發(fā)動機10的構(gòu)型中，當EGR氣體與新鮮空氣合流時可能生成冷凝水。特別地，擔憂在形成于進氣通路的壁面上的冷凝水呈粒徑大的液滴形式撞擊在壓縮機葉輪的外周部(周向速度最高的部分)上的情況下將發(fā)生腐蝕。此問題在執(zhí)行大量EGR氣體的導(dǎo)入以改善燃料消耗的內(nèi)燃發(fā)動機(例如內(nèi)燃發(fā)動機10)中更明顯，這是因為更容易產(chǎn)生冷凝水。

圖2是示出本發(fā)明的實施例1中的壓縮機20a的入口周圍的特征構(gòu)型的圖形表示的截面圖。在本實施例中，為了解決上述問題，采取在壓縮機入口部20a2中設(shè)置用于收集冷凝水的收集囊50的構(gòu)型。

首先，將簡要說明壓縮機20a的基本構(gòu)型。壓縮機20a設(shè)置在沿進氣通路12的中途，且其內(nèi)部用作進氣通路12的一部分。如圖2所示，渦輪增壓器20包括作為壓縮機20a周圍的殼體的壓縮機殼體20a1和作為與壓縮機殼體20a1組合并具有支承連接軸20c的功能的殼體的支承殼體20d。在壓縮機殼體20a1中形成有在壓縮機20a正上方連接到進氣通路12的壓縮機入口部20a2、收納固定在連接軸20c上的壓縮機葉輪20a3的葉輪部20a4、和螺旋形狀的渦卷部20a5。擴散部20a6也被設(shè)置為由壓縮機殼體20a1和支承殼體20d形成的區(qū)域。擴散部20a6是位于比葉輪部20a4更位于外周側(cè)并介于葉輪部20a4和渦卷部20a5之間的位置處的圓盤形的通路。

該構(gòu)型是這樣的，即從壓縮機入口部20a2被吸入壓縮機20a中的氣體在從葉輪部20a4和擴散部20a6通過時被加壓，并經(jīng)渦卷部20a5排出到位于壓縮機20a的下游側(cè)的進氣通路12。

接下來，將參照圖2和圖3說明收集囊50的構(gòu)型。

如圖2所示，為了收集相對于壓縮機20a位于上游側(cè)的進氣通路12內(nèi)生成的冷凝水，收集囊50設(shè)置于壓縮機入口部20a2中的壓縮機入口20a7的外周處。收集囊50朝壓縮機20a的上游側(cè)開口，并形成為呈圍繞壓縮機入口20a7的外周的環(huán)狀(在本實施例中，圓環(huán)狀)。

在圖2所示的例子中，收集囊50形成在形成壓縮機入口部20a2的壓縮機殼體20a1中。然而，收集囊50可以是作為與壓縮機殼體20a1分開的部件介設(shè)在壓縮機殼體20a1與構(gòu)成位于壓縮機20a的上游側(cè)的進氣通路12的進氣管之間的部件。然而，在收集囊50與壓縮機殼體20a1一體地形成時渦卷部20a5的傳熱性更佳，且因此從促進后述收集囊50內(nèi)的冷凝水的蒸發(fā)的觀點該一體式構(gòu)型是優(yōu)選的。

圖3是示出從壓縮機入口20a7的上游側(cè)看去時的收集囊50的視圖。如圖2和3所示，收集囊50包括內(nèi)周壁部50a和外周壁部50b。內(nèi)周壁部50a構(gòu)成壓縮機入口20a7的外周。外周壁部250b構(gòu)成收集囊50的外周，并具有與內(nèi)周壁部50a的內(nèi)側(cè)周壁面50a1對向的內(nèi)側(cè)周壁面50b1，以將收集囊50的內(nèi)部空間夾于這兩個周壁面之間。

在收集囊50中形成有多個板狀的隔壁52，其阻攔試圖在收集囊50的內(nèi)部空間內(nèi)沿重力方向向下移動的冷凝水流。在圖3所示的例子中，多個隔壁52形成為從壓縮機入口20a7的中心沿全部方向——即八個方向——呈放射狀延伸。更具體地，各隔壁52形成為將內(nèi)側(cè)周壁面50a1和內(nèi)側(cè)周壁面50b1連接。多個隔壁52在收集囊50的內(nèi)部空間中限定出多個隔室50c。收集囊50的各隔室50c的容量和隔壁52的數(shù)量是考慮假設(shè)的冷凝水的生成量而設(shè)定的。

壓縮機殼體20a1由普通金屬(這種情況下，作為一個例子，鋁合金)形成。因此，形成在壓縮機殼體20a1中的收集囊50和隔壁52的材質(zhì)是與壓縮機殼體20a1相同的金屬。因此，收集囊50和隔壁52關(guān)于從壓縮機殼體20a1的熱傳遞具有優(yōu)良的傳熱性。

此外，如圖2所示，進氣通路12的位于通向收集囊50的進氣流的正上方的內(nèi)壁12a覆蓋收集囊50在壓縮機入口20a7的徑向上的一部分。即，內(nèi)壁12a的半徑比外周壁部50b的內(nèi)側(cè)周壁面50b的半徑小一圖2所示的重疊量A。注意，為了確保冷凝水能沿進氣通路的內(nèi)壁12a移行并流入收集囊50的相應(yīng)隔室50c中，重疊量A的尺寸被設(shè)定成使得在相應(yīng)隔室50c中能確保朝壓縮機20a的上游側(cè)開口的區(qū)域。此外，為有利于冷凝水流入相應(yīng)隔室50c中，內(nèi)壁12a的B部(參照圖2)可被倒角。

在隔壁52如圖3所示呈放射狀形成的情況下，在位于收集囊50中的重力方向上的下半部區(qū)域的隔室50c中，隔壁52傾斜成使得外周壁部50b側(cè)是其下部。結(jié)果，被收集在隔室50c中的冷凝水流向外周壁部50b側(cè)并蓄積在外周壁部50b附近，直至該冷凝水蒸發(fā)。通過使進氣通路12的內(nèi)壁12a如上所述在各隔室50c的正面處重疊，蓄積在位于重力方向上的下半部區(qū)域的隔室50c內(nèi)的冷凝水能被阻擋以便不向壓縮機20a的上游側(cè)流出。

另一方面，在位于收集囊50中的重力方向上的上半部區(qū)域的隔室50c中，隔壁52傾斜成使得內(nèi)周壁部50a側(cè)是其下部。結(jié)果，被收集在隔室50c中的冷凝水流向內(nèi)周壁部50a側(cè)并蓄積在內(nèi)周壁部50a附近，直至該冷凝水蒸發(fā)。因此，在收集囊50中的重力方向上的上半部區(qū)域，內(nèi)周壁部50a的內(nèi)側(cè)周壁面50a1呈階梯狀形成，使得如圖2所示，最內(nèi)側(cè)的區(qū)域位于重力方向上比收集囊50的入口側(cè)的區(qū)域低的位置處。結(jié)果，蓄積在位于重力方向上的上半部區(qū)域的隔室50c內(nèi)的冷凝水能被阻攔以便不向壓縮機20a的上游側(cè)流出。

注意，在圖2所示的例子中，作為一個例子，位于重力方向上的上半側(cè)的內(nèi)周壁部50a的內(nèi)側(cè)周壁面50a1從入口朝最內(nèi)側(cè)在位于預(yù)定長度處的位置處呈階梯形狀在重力方向上下降，并且此后傾斜成處于根據(jù)其與最內(nèi)側(cè)的接近程度而在重力方向上逐漸向下的位置處。然而，考慮用于抑制冷凝水向壓縮機20a的上游側(cè)的流出的措施設(shè)計內(nèi)側(cè)周壁面50a1的形狀即可。即，例如，沿呈階梯形狀下降的內(nèi)側(cè)周壁面50a1的中途的區(qū)域之后的部位可形成為在重力方向上是平坦的，或可為不是呈階梯狀形成而是代之以傾斜成從入口側(cè)朝最內(nèi)側(cè)均勻地下降的表面。

通過設(shè)置如上所述的收集囊50，能利用附著于進氣通路12的內(nèi)壁12a上的冷凝水的慣性力將冷凝水收集在各隔室50c內(nèi)并通過進氣的流動來使其流向下游側(cè)。收集囊50的各壁面的溫度由于從溫度通過壓縮空氣上升至高溫的渦卷部20a5受熱而達到高溫。因此，能使被收集在各隔室50c內(nèi)的冷凝水蒸發(fā)而不需要用于加熱收集囊50的特殊熱源。更具體地，冷凝水在蓄積在隔室50c內(nèi)之后蒸發(fā)，或根據(jù)隔室50c的壁面的溫度，在冷凝水接觸壁面時立即蒸發(fā)。蒸發(fā)后的冷凝水通過連同進氣一起被吸入壓縮機20a中而被處理。因此，不需要用于排出蓄積的冷凝水的特殊對策。如上所述，根據(jù)本實施例的構(gòu)型，由于能抑制所生成的冷凝水依然呈液滴形式流入壓縮機20a中，所以能防止壓縮機葉輪20a3的腐蝕。結(jié)果，能避免由于防止腐蝕的對策而引起的運轉(zhuǎn)制約(在外部氣溫低時對EGR氣體的導(dǎo)入的限制等)。

此外，收集囊50由多個隔壁52分割(劃分)成多個隔室50c。結(jié)果，與收集囊50和相應(yīng)壁面相似，也通過利用由于從渦卷部20a5受熱而變成高溫的隔壁52，能增加冷凝水與壁面之間的接觸面積并由此能防止冷凝水蓄積在收集囊50的重力方向上的下部處的一個部位。因此，能促進冷凝水的蒸發(fā)。此外，如果導(dǎo)入發(fā)動機中的EGR氣體的量小，則由于冷凝水的生成量小，所以認為將冷凝水蓄積在重力方向上的下部處的一個部位即可。相比而言，在導(dǎo)入大量EGR氣體的情況下，例如在內(nèi)燃發(fā)動機10中，新鮮空氣和EGR氣體的混合被促進，并且容易在進氣通路12的內(nèi)壁12a的周向上的全部區(qū)域生成大量冷凝水。即使在這種情況下，通過利用多個隔壁52分隔收集囊50，能利用各隔室50c收集在周向上的全部區(qū)域生成的冷凝水。此外，由于冷凝水能分散至各隔室50c并蓄積在其中，并且接觸面積也如上所述增大，所以與冷凝水蓄積在一個部位的情況相比，冷凝水可能更難從蓄積區(qū)域溢出。

以包括形成為從壓縮機入口20a7的中心在全部方向上呈放射狀延伸的多個隔壁52的收集囊50為例說明了上述實施例1。然而，根據(jù)本發(fā)明的收集囊包括阻攔試圖在收集囊的內(nèi)部空間內(nèi)沿重力方向向下移動的冷凝水流的至少一個隔壁即可。即使在例如收集囊包括僅一個從收集囊的內(nèi)周壁部的最下端位置朝外周壁部沿重力方向向正下方延伸的隔壁的情況下，試圖在收集囊內(nèi)沿重力方向向下移動的冷凝水也會被劈分為左側(cè)和右側(cè)并被阻攔。此構(gòu)型還具有促進與隔壁相接觸的冷凝水的蒸發(fā)的效果。因此，本發(fā)明中也可以包括具有這種形式的隔壁。然而，本發(fā)明中不包含包括僅一個從收集囊的內(nèi)周壁部的最上端位置朝外周壁部沿重力方向向正上方延伸的隔壁的構(gòu)型。這是因為具有這種形式的隔壁不具有阻攔試圖在內(nèi)部空間內(nèi)沿重力方向向下移動的冷凝水流的功能。此外，除圖3所示的例子外，例如，也可以提到以下描述的圖4所示的構(gòu)型作為隔壁的具體構(gòu)型例。

圖4是概略性地表示作為本發(fā)明的對象的收集囊的另一構(gòu)型例的視圖。圖4(A)所示的收集囊60中包括的多個隔壁62設(shè)置在作為與內(nèi)周壁部60a連接的位置的收集囊60在周向上的均等位置處，并與隔壁52設(shè)置成呈放射狀延伸的圖3所示的例子相似。與圖3所示的例子的差別在于，采取這樣一種構(gòu)型，即在位于冷凝水蓄積的一側(cè)(就收集囊60中在重力方向上的上半側(cè)而言是內(nèi)周壁部60a側(cè)，就在重力方向上的下半側(cè)而言是外周壁部60b側(cè))，隔壁62與內(nèi)周壁面60a1或60b1之間的角度相對于中心在壓縮機入口20a7上的放射狀的基準線是銳角。

另一方面，圖4(B)所示的收集囊70包括的多個隔壁72是形成為沿重力方向延伸的板狀的壁。多個隔壁72之間的間隔可以是固定的或可以是不規(guī)則的。與隔壁52和62的例子不一樣，以此方式形成的隔壁72不僅是將內(nèi)周壁部70a的內(nèi)側(cè)周壁面70a1和外周壁部70b的內(nèi)側(cè)周壁面70b1連接的壁，而且如圖4(B)所示包括將外周壁部70b的內(nèi)側(cè)周壁面70b1的區(qū)域連接在一起的壁。在圖4(B)所示的例子中，在冷凝水蓄積的部位隔壁72與內(nèi)側(cè)周壁面70a1或70b1之間的角度與圖3所示的例子是銳角。

通過采取上述角度是銳角的構(gòu)型，與圖3所示的例子相比，能增加可以蓄積在相應(yīng)隔室60c和70c中的冷凝水的量。此外，關(guān)于圖4所示的各例子，同樣，為了防止蓄積在相應(yīng)隔室60c和70c中的冷凝水向壓縮機20a的上游側(cè)流出，關(guān)于收集囊60和70在重力方向上的下半部區(qū)域，有利的是采取進氣通路12的內(nèi)壁12a與收集囊60和70的正面重疊上述重疊量A的構(gòu)型。關(guān)于收集囊60和70在重力方向上的上半部區(qū)域，有利的是與圖2所示的構(gòu)型相似地設(shè)置呈階梯狀等的內(nèi)側(cè)周壁面60a1和70a1。此外，優(yōu)選在本發(fā)明中不采取隔壁沿水平方向延伸的構(gòu)型。這是因為，如果使隔壁水平，則隔室內(nèi)的冷凝水易于向壓縮機的上游側(cè)流出。

此外，在上述實施例1中，采取借助于進氣通路12的位于通向收集囊50的進氣流的正上方的內(nèi)壁12a在壓縮機入口20a7的徑向上覆蓋收集囊50的一部分的構(gòu)型。然而，關(guān)于本發(fā)明的收集囊，取決于假設(shè)的冷凝水生成量，并非始終需要提供上述構(gòu)型。

此外，在上述實施例1中，在收集囊50在重力方向上的上半部區(qū)域，內(nèi)周壁部50的內(nèi)側(cè)周壁面50a1呈階梯形狀形成，使得與如圖2所示的位于收集囊50的入口側(cè)的區(qū)域相比，位于最內(nèi)側(cè)的部位位于重力方向上的下方位置處。在包括呈放射狀延伸的隔壁52的收集囊50中，位于重力方向上的上半側(cè)的區(qū)域的內(nèi)周壁部50a的內(nèi)側(cè)周壁面50a1對應(yīng)于“由隔壁分隔的收集囊的隔室的壁面之中變成重力方向上的下方側(cè)的周壁面”。另一方面，關(guān)于位于收集囊50的重力方向上的下半側(cè)的區(qū)域，外周壁部50b的內(nèi)側(cè)周壁面50b1對應(yīng)于“由隔壁分隔的收集囊的隔室的壁面之中變成重力方向上的下方側(cè)的周壁面”。因此，關(guān)于位于收集囊50的重力方向上的下半側(cè)的區(qū)域，代替如實施例1中那樣以進氣通路12的內(nèi)壁12a覆蓋收集囊50的正面，或除此之外，外周壁部50b的內(nèi)側(cè)周壁面50b1可呈階梯狀形成，使得與圖2所示的構(gòu)型中位于收集囊50的入口側(cè)的區(qū)域相比，最內(nèi)側(cè)的部位位于重力重力方向上的下方位置。

實施例2

接下來將參照圖5至圖7說明本發(fā)明的實施例2。圖5是用于說明本發(fā)明的實施例2中的壓縮機80a的入口周圍的特征構(gòu)型的視圖。注意，在圖5中，與上述圖2所示的構(gòu)成要素相同的要素用同樣的附圖標記表示，并且以下省略或簡化這些要素的說明。

本實施例的內(nèi)燃發(fā)動機除以下差別外具有與上述內(nèi)燃發(fā)動機10相同的構(gòu)型。即，本實施例的內(nèi)燃發(fā)動機包括代替壓縮機20a的壓縮機80a。為了冷卻擴散部20a6，壓縮機80a包括位于壓縮機殼體20a1中的第一冷卻水通路80a1和位于支承殼體20d中的第二冷卻水通路80a2。假設(shè)用于冷卻發(fā)動機機體的冷卻水在上述冷卻水通路80a1和80a2中循環(huán)。另外，在向第一冷卻水通路80a1供給冷卻水的冷卻水通路(圖中未示出)中設(shè)置有用于調(diào)節(jié)第一冷卻水通路80a1中的冷卻水的流量的流量調(diào)節(jié)閥82。注意，為了確保第一冷卻水通路80a1不妨礙如圖5中的箭頭所示從渦卷部20a5向收集囊50傳熱，優(yōu)選設(shè)置在壓縮機殼體20a1中的第一冷卻水通路80a1如圖5所示的配置中那樣配置成不介設(shè)在渦卷部20a5與收集囊50之間。

本實施例的系統(tǒng)包括代替ECU 40的ECU 84。除連接到ECU 40的相同的各種傳感器和致動器外，上述流量調(diào)節(jié)閥82、壓縮機流入氣體溫度傳感器86、進氣通路壁面溫度傳感器88和囊壁面溫度傳感器90另外連接到ECU 84。壓縮機流入氣體溫度傳感器86檢測流入壓縮機80a中的氣體、即新鮮氣體和EGR氣體的混合氣的溫度。進氣通路壁面溫度傳感器88檢測壓縮機入口部20a2和與EGR通路30的連接部之間的進氣通路12的壁面溫度。囊壁面溫度傳感器90檢測收集囊50的壁面溫度。

如上文關(guān)于實施例1所述，通過利用渦卷部20a5的熱加熱收集囊50，能使收集在收集囊50中的冷凝水蒸發(fā)。另一方面，壓縮機殼體20a1和支承殼體20d的溫度通過壓縮氣體而上升至高溫，并且當擴散部20a6的溫度也因此上升時，沉積物易于堆積在擴散部20a6的壁面上。

如果利用冷卻水通路80a1等恒定地執(zhí)行擴散部20a6的冷卻以抑制擴散部20a6中的沉積物的堆積，則會產(chǎn)生從渦卷部20a5向收集囊50的傳熱被抑制的狀況。因此，根據(jù)本實施例，為了兼容地實現(xiàn)利用從渦卷部20a5接收的熱加熱收集囊50和冷卻擴散部20a6這兩種功能，采取調(diào)節(jié)第一冷卻水通路80a1內(nèi)的冷卻水流量的構(gòu)型。更具體地，在位于EGR通路30的下游側(cè)的進氣通路12中產(chǎn)生冷凝水的狀況下，如果收集囊50的壁面溫度在預(yù)定值(優(yōu)選地，冷凝水的沸點T_BP)以下，則限制第一冷卻水通路80a1內(nèi)的冷卻水流量。

圖6是用于說明執(zhí)行EGR氣體的導(dǎo)入的運轉(zhuǎn)區(qū)域中的冷凝水生成區(qū)域和冷卻水限制區(qū)域的視圖。如圖6中作為“冷凝水生成區(qū)域”所示，在流入壓縮機80a中的氣體的溫度比進氣通路12的壁面溫度(內(nèi)壁12a的溫度)高的狀況下，如果進氣通路12的壁面溫度變成在冷凝水的露點T_DP以下，則當氣體接觸內(nèi)壁12a時產(chǎn)生冷凝水。另一方面，如果收集囊50的壁面溫度在冷凝水的沸點T_BP以下，則冷凝水不再在收集囊50內(nèi)蒸發(fā)。因此，在圖6所示的“冷卻水限制區(qū)域”中，有必要限制冷卻水的流量。

圖7是示出ECU 84為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的實施例2的特征控制而執(zhí)行的控制例程的流程圖。注意，假設(shè)本例程在每個預(yù)定的控制周期被反復(fù)執(zhí)行。

根據(jù)圖7所示的例程，首先，利用壓縮機流入氣體溫度傳感器86和進氣通路壁面溫度傳感器88，ECU 84檢測例如壓縮機80a中的氣體的溫度和進氣通路12的壁面溫度(內(nèi)壁12a的溫度)(步驟100)。注意，也可基于預(yù)定的推定技術(shù)來取得這些溫度而不使用上述傳感器。即，能基于例如EGR氣體量和新鮮空氣量來推定氣體溫度。此外，能基于例如外部空氣溫度、EGR氣體量、負荷率、發(fā)動機轉(zhuǎn)速(即發(fā)動機回轉(zhuǎn)速度)和運轉(zhuǎn)歷史來推定進氣通路壁面溫度。

接下來，為了判定是否為位于EGR通路30的下游側(cè)的進氣通路12中正在生成冷凝水的狀況，ECU 84判定進氣通路的壁面的溫度是否低于氣體溫度(步驟102)。注意，除本步驟102中的技術(shù)外，也可以例如基于進氣通路的壁面的溫度是否在冷凝水的露點T_DP以下來執(zhí)行該判定。

如果步驟102中的判定成立，即，如果能判定為是處于EGT通路30的下游側(cè)的進氣通路12中正在生成冷凝水的狀況，則接下來，ECU 84利用囊壁面溫度傳感器90檢測收集囊50的壁面溫度(步驟104)。注意，也可基于預(yù)定的推定技術(shù)來取得該溫度而不使用傳感器。即，能基于例如外部空氣溫度、EGR氣體量、負荷率、發(fā)動機轉(zhuǎn)速(即發(fā)動機回轉(zhuǎn)速度)和運轉(zhuǎn)歷史來推定囊壁面的溫度。

接下來，ECU 84判定囊壁面溫度是否在預(yù)定值以下(步驟106)。這里，作為一個優(yōu)選例子，預(yù)定值被設(shè)定為基于冷凝水的沸點T_BP的值。注意，冷凝水的沸點T_BP是考慮了EGR氣體中包含的成分的溫度，而不僅僅是水。

如果步驟106中的判定成立，則ECU 84限制第一冷卻水通路80a1內(nèi)的冷卻水流量以冷卻壓縮機殼體20a1(步驟108)。更具體地，基于下式(1)所示的關(guān)聯(lián)性來確定冷卻水流量Q_w。

[式1]

Q_w＝f(T_C/hsg,T_w)...(1)

其中，在上式(1)中，T_C/hsg表示收集囊50的壁面溫度，而T_w表示冷卻水溫度。

在本步驟108中，按照上式(1)，囊壁面溫度T_C/hsg越低，冷卻水流量Q_w減少得越多。此外，冷卻水溫度T_w越低，則冷卻水流量Q_w減少得越多。然而，該控制是基于處于壓縮機殼體20a1的溫度比冷卻水溫度T_w高的狀況的假設(shè)。如果假設(shè)例如正在外部氣溫低的狀況下通過外部空氣冷卻壓縮機殼體20a1的狀況，則也有可能的是壓縮機殼體20a1的溫度將低于冷卻水溫度T_w。在這些狀況下，代替如上述控制中那樣限制冷卻水流量Q_w，可允許冷卻水的循環(huán)以使壓縮機殼體20a1迅速升溫，從而促進收集囊50的加熱。因此，上述控制可根據(jù)壓縮機殼體20a1的溫度是否高于冷卻水溫度T_w而被切換。

根據(jù)上述圖7所示的例程，在進氣通路的壁面溫度低于氣體溫度并且囊壁面溫度在預(yù)定值(冷凝水的沸點T_BP)以下的情況下，第一冷卻水通路80a1內(nèi)的冷卻水流量Q_w被限制為小的流量。因而，在位于EGR通路30的下游側(cè)的進氣通路12中正在生成冷凝水的狀況下，能抑制囊壁面溫度的下降。因此，可抑制利用從渦卷部20a5接收的熱加熱收集囊50的功能的效果的下降，同時還確保通過冷卻水的循環(huán)來冷卻擴散部20a6的功能。

在這方面，在上述實施例2中，采取這樣的構(gòu)型，即在進氣通路的壁面溫度低于氣體溫度并且囊壁面溫度在預(yù)定值(冷凝水的沸點T_BP)以下的情況下，第一冷卻水通路80a1內(nèi)的冷卻水流量Q_w被限制為取決于囊壁面溫度T_C/hsg和冷卻水溫度T_w的值。然而，這種情況下限制冷卻水流量Q_w的形式不限于上述形式，并且例如可采取停止第一冷卻水通路80a1內(nèi)的冷卻水的循環(huán)的形式。也可采取代替第一冷卻水通路80a1或除此之外限制第二冷卻水通路80a2中的冷卻水流量(包括停止循環(huán))的構(gòu)型。然而，作為考慮了向收集囊50的傳熱的措施的冷卻水流量Q_w的調(diào)節(jié)在對位于接近收集囊50的一側(cè)的第一冷卻水通路80a1執(zhí)行時有效。

此外，在上述實施例2中，為了冷卻擴散部20a6，第一冷卻水通路80a1設(shè)置在壓縮機殼體20a1中且第二冷卻水通路80a2設(shè)置在支承殼體20d中。然而，只要本發(fā)明的冷卻水通路設(shè)置在“壓縮機中包括的殼體”中，冷卻水通路就可例如設(shè)置在壓縮機殼體20a1和支承殼體20d中的任一者中。

在上述實施例1和2中，將利用排氣能量作為驅(qū)動力的渦輪增壓器20描述為具有壓縮機20a或80a的增壓器的例子。然而，根據(jù)本發(fā)明的壓縮機不限于被構(gòu)造為渦輪增壓器的壓縮機，并且例如，壓縮機可以是利用來自內(nèi)燃發(fā)動機的曲軸的原動力驅(qū)動的壓縮機，或可以是由電動機驅(qū)動的壓縮機。

附圖標記列表

10 內(nèi)燃發(fā)動機

12 進氣通路

12a 進氣通路的內(nèi)壁

14 排氣通路

16 空氣濾清器

18 空氣流量計

20 渦輪增壓器

20a,80a 壓縮機

20a1 壓縮機殼體

20a2 壓縮機入口部

20a3 壓縮機葉輪

20a4 葉輪部

20a5 渦卷部

20a6 擴散部

20a7 壓縮機入口

20b 渦輪

20c 連接軸

20d 支承殼體

22 中間冷卻器

24 節(jié)氣門

26 排氣凈化催化劑

28 EGR裝置

30 EGR通路

32 EGR冷卻器

34 EGR閥

40,84 ECU(電子控制單元)

42 曲柄角傳感器

44 冷卻水溫度傳感器

46 燃料噴射閥

48 點火裝置

50,60,70 收集囊

50a,60a,70a 內(nèi)周壁部

50a1,60a1,70a1 內(nèi)周壁部的內(nèi)周壁面

50b,60b,70b 外周壁部

50b1,60b1,70b1 外周壁部的內(nèi)周壁面

50c,60c,70c 隔室

52,62,72 隔壁

80a1 第一冷卻水通路

80a2 第二冷卻水通路

82 流量調(diào)節(jié)閥

86 壓縮機流入氣體溫度傳感器

88 進氣通路壁面溫度傳感器

90 囊壁面溫度傳感器