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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einlass- und Auslassvorrichtung
für eine
Mehrzylinderkraftmaschine und insbesondere auf eine Einlass- und
Auslassvorrichtung für
eine Mehrzylinderkraftmaschine, die mit zwei Einlass- und Auslasssystemen
ausgestattet ist, die jeweils einen Turbolader aufweisen.
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In
einer Mehrzylinderkraftmaschine der V-Bauweise sind entsprechend
den beiden Reihen jeweils Turbolader angeordnet und die Energie
von Abgas, das von Zylindern in den jeweiligen Reihen ausgelassen
wird, wird durch Turbinen der Turbolader wiedergewonnen, um einen
Verdichter anzutreiben, wodurch verdichtete Einlassluft zu den Zylinder zugeführt wird.
In einer mit solchen Turboladern ausgestatteten Mehrzylinderkraftmaschine
der V-Bauart, wie sie beispielsweise in der JP 2002-522687 A offenbart
ist, sind Auslassdurchlässe
beider Reihen miteinander gekoppelt, um Drücke in beiden Turboladern auszugleichen
und ein Kopplungsabschnitt zwischen den Auslassdurchlässen ist
ferner durch einen Abgasrückführungsdurchlass
an einen für
beide Reihen gemeinsamen Einlassdurchlass angeschlossen, so dass
ein Teil des Abgases zu einem Einlasssystem rückgeführt wird (Abgasrückführung bzw.
AGR). Ein An-Aus-Zustand
der Abgasrückführung wird durch Öffnen und
Schließen
eines in dem Abgasrückführungsdurchlass
angeordneten Abgasrückführungsventils
gesteuert.
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Da
das Abgasrückführungsventil
jedoch in einem Kopplungsabschnitt zwischen den Auslassdurchlässen für beide
Reihen und dem Abgasrückführungsdurchlass
angeordnet ist, sind die Auslassdurchlässe für beide Reihen miteinander
in Verbindung, wenn das Abgasrückführungsventil
offen ist, d. h. wenn die Abgasrückführung an
ist. Im Gegensatz dazu ist es unmöglich, eine Verbindung zwischen
den Auslassdurchlässen
für beide
Reihen herzustellen, wenn die Abgasrückführung aus ist. Somit sind in
einem Bereich einer hohen Last und einer hohen Drehzahl, in dem
die Abgasrückführung im
Allgemeinen aus ist, um eine Verbesserung der Ausgabeleistung zu
erreichen, die Auslassdurchlässe
für beide
Reihen voneinander getrennt, und eine Drehzahldifferenz zwischen
beiden Turboladern, die als ein Ergebnis des Druckunterschieds zwischen
den Auslassdurchlässen
für beide
Reihen eintritt, wird nicht beseitigt. Wenn die Differenz klein
ist, können
die Drehzahlen der beiden Turbolader nahe an ihre Maximalwerte gebracht
werden, so dass eine hohe Ausgabe erzeugt werden kann. Wenn die
Differenz jedoch groß ist,
kann die Drehzahl des einen Turboladers selbst dann immer noch niedriger
als ihr Maximalwert sein, wenn die Drehzahl des anderen Turboladers
nahe an deren Maximalwert liegt. Dies verursacht ein Problem darin,
dass es schwierig ist, eine Ausgabe zufriedenstellend zu verbessern.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde getätigt, um
die vorstehend erwähnten
herkömmlichen
Probleme zu lösen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Einlass- und
Auslassvorrichtung für eine
Mehrzylinderkraftmaschine zu schaffen, die es möglich macht, eine Ausgabe in
allen Bereichen einschließlich
eines Bereichs einer hohen Last und einer hohen Drehzahl zufriedenstellend
zu verbessern.
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Eine
Einlass- und Auslassvorrichtung für eine Mehrzylinderkraftmaschine
mit einer ersten Zylindergruppe und einer zweiten Zylindergruppe
gemäß der vorliegenden
Erfindung weist folgendes auf ein erstes Einlass- und Auslasssystem,
das der ersten Zylindergruppe entspricht und das einen Auslassdurchlass
und einen Einlassdurchlass aufweist; ein zweites Einlass- und Auslasssystem,
das der zweiten Zylindergruppe entspricht und das einen Auslassdurchlass
und einen Einlassdurchlass aufweist; einen Verbindungsdurchlass,
durch den der Auslassdurchlass des ersten Einlass- und Auslasssystems und
der Auslassdurchlass des zweiten Einlass- und Auslasssystems miteinander
in Verbindung sind; ein Einstellventil zum Öffnen und Schließen des
Verbindungsdurchlasses; eine Abgasrückführeinrichtung, um das Abgas
zwischen dem Auslassdurchlass und dem Einlassdurchlass des ersten
Einlass- und Auslasssystems bzw. zwischen dem Auslassdurchlass und
dem Einlassdurchlass des zweiten Einlass- und Auslasssystems zirkulieren
zu lassen; und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Öffnens und
Schließens
des Einstellventils und der Zirkulation des Abgases durch die Abgasrückführeinrichtung
auf Grundlage eines Betriebszustands der Kraftmaschine.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Schaubild, das einen Gesamtaufbau einer Einlass- und Auslassvorrichtung für eine Mehrzylinderkraftmaschine
gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
ein Kennfeld, das in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird
und das einen Bereich angeschalteter Abgasrückführung und einen Bereich ausgeschalteter
Abgasrückführung zeigt;
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3 ist
ein Kennfeld, das in dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird
und das einen offenen Bereich und einen geschlossenen Bereich eines
Einstellventils zeigt;
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4 ist
ein Schaubild, das einen Gesamtaufbau einer Einlass- und Auslassvorrichtung für eine Mehrzylinderkraftmaschine
gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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5 ist
eine Schaubild, das einen Gesamtaufbau einer Einlass- und Auslassvorrichtung für eine Mehrzylinderkraftmaschine
gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Im
weiteren Verlauf werden unter Bezugnahme auf die beliegenden Zeichnungen
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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1 zeigt
einen Gesamtaufbau einer Einlass- und Auslassvorrichtung für eine Mehrzylinderkraftmaschine
gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. In einer achtzylindrigen Kraftmaschine
der V-Bauweise,
auf die das erste Ausführungsbeispiel
angewendet wird, sind acht Zylinder in zwei Gruppen von vier Zylindern aufgeteilt.
Die Zylinder in der einen Gruppe sind in einer linken Reihe 1a angeordnet
und jene in der anderen Gruppe sind in einer rechten Reihe 1b angeordnet. Entsprechend
der linken und rechten Reihen 1a und 1b sind jeweils
Einlass- und Auslasssysteme 2a und 2b angeordnet.
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Das
der linken Reihe 1a entsprechende Einlass- und Auslasssystem 2a ist
mit einem Turbolader 3a versehen. Ein Auslasskrümmer 5a ist
an einer Auslassöffnung
einer Turbine 4a des Turboladers 3a angeschlossen
und ein Dieselpartikelfilter (DPF) 6a ist an einer Auslassöffnung der
Turbine 4a angeschlossen. Ein Luftreiniger 9a ist über einen
Luftmassenmesser 8a an einer Ansaugöffnung eines Verdichters 7a des
Turboladers 3a angeschlossen und ein Einlasskrümmer 11,
der gemeinsam für
beide Einlass- und Auslasssysteme 2a und 2b besteht,
ist über
einen Zwischenkühler 10 an
einer Auslassöffnung
des Verdichters 7a angeschlossen.
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Auf ähnliche
Weise ist das der rechten Reihe 1b entsprechende Einlass-
und Auslasssystem 2b mit einem Turbolader 3b versehen.
Ein Auslasskrümmer 5b ist
an einer Einlassöffnung
einer Turbine 4b des Turboladers 3b angeschlossen
und ein Dieselpartikelfilter 6b ist an einer Auslassöffnung der
Turbine 4b angeschlossen. Ein Luftreiniger 9b ist über einen Luftmassenmesser 8b an
einer Ansaugöffnung
eines Verdichters 7b des Turboladers 3b angeschlossen und
der Einlasskrümmer 11 ist über den
Zwischenkühler 10 an
einer Auslassöffnung
des Verdichters 7b angeschlossen.
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Der
Auslasskrümmer 5a für die linke
Reihe 1a und der Auslasskrümmer 5b für die rechte
Reihe 1b sind durch einen Verbindungsdurchlass 12 miteinander
in Verbindung. Ein Einstellventil 13 zum Öffnen und
Schließen
des Verbindungsdurchlass 12 ist in dem Verbindungsdurchlass 12 angeordnet.
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Ein
Abgasrückführeinbringdurchlass 14a für das Einlass-
und Auslasssystem 2a und ein Abgasrückführeinbringdurchlass 14b für das Einlass-
und Auslasssystem 2b sind ausgebildet. Der Abgasrückführeinbringdurchlass 14a zweigt
von dem Verbindungsdurchlass 12 an einer Stelle zwischen
dem Auslasskrümmer 5a für die linke
Reihe 1a und dem Einstellventil 13 ab und führt zu dem
Einlasskrümmer 11.
Der Abgasrückführeinbringdurchlass 14b zweigt von
dem Verbindungsdurchlass 12 an einer Stelle zwischen dem
Auslasskrümmer 5b für die rechte
Reihe 1b und dem Einstellventil 13 ab und führt zu dem Einlasskrümmer 11.
Mit anderen Worten sind die beiden Abgasrückführeinbringdurchlässe 14a und 14b mit
Bezug auf das Einstellventil 13 an entgegengesetzten Seiten
ausgebildet. In den Abgasrückführeinbringdurchlässen 14a und 14b sind
jeweils Abgasrückführventile 15a und 15b angeordnet.
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Ein
Steuerabschnitt 16, der das Öffnen und Schließen des
Einstellventils 13 und der Abgasrückführventile 15a und 15b steuert,
ist an diese angeschlossen. Außerdem
sind verschiedene Sensoren einschließlich eines Drehzahlsensors 17 zum
Erfassen einer Kraftmaschinendrehzahl und eines Beschleunigungspedalstellungssensors 18 zum
Erfassen einer Stellung eines Beschleunigungspedals an dem Steuerabschnitt 16 angeschlossen.
Erfassungssignale, die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine anzeigen,
wie zum Beispiel eine Kraftmaschinendrehzahl und eine Stellung des
Beschleunigungspedals werden von diesen Sensoren in den Steuerabschnitt 16 eingegeben.
Auf der Grundlage der erfassten Stellung des Beschleunigungspedals wird
eine Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt.
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Der
Steuerabschnitt 16 kann einen Verbindungs/Trennungszustand
zwischen den Auslasskrümmern 5a und 5b der
beiden Einlass- und Auslasssysteme 2a und 2b und
einen An/Aus-Zustand der Abgasrückführung für die Einlass-
und Auslasssysteme 2a und 2b unabhängig voneinander
steuern, indem das Einstellventil 13 und die beiden Abgasrückführventile 15a und 15b geöffnet und
geschlossen werden.
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Auch
wenn dies nicht gezeigt ist, sind zusätzlich zu der vorstehend erwähnten Konstruktion
eine Einlassdrossel, ein Abgasrückführkühler, ein
in dem Bypassdurchlass installiertes Umschaltventil und dergleichen
vorgesehen.
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Als
nächstes
wird ein Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels
beschrieben.
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Von
den jeweiligen Zylindern in der linken Reihe 1a ausgelassenes
Abgas lässt
die Turbine 4a des Turboladers 3a drehen und wird
dann zu dem Dieselpartikelfilter 6a geschickt. Der Verdichter 7a des
Turboladers 3a wird dadurch angetrieben, so dass Luft,
die über
den Luftreiniger 9a und den Luftmassenmesser 8a eingesogen
wurde, durch den Verdichter 7a verdichtet wird und dann über den
Zwischenkühler 10 zu
dem Einlasskrümmer 11 geschickt wird.
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Auf ähnlicher
Weise lässt
von den jeweiligen Zylindern in der rechten Reihe 1b ausgelassenes
Abgas die Turbine 4b des Turboladers 3b drehen
und wird dann zu dem Dieselpartikelfilter 6b geschickt. Der
Verdichter 7b des Turboladers 3b wird dadurch angetrieben,
so dass Luft, die über
den Luftreiniger 9b und den Luftmassenmesser 8b eingesogen
wurde, durch den Verdichter 7b verdichtet wird und dann über den
Zwischenkühler 10 zu
dem Einlasskrümmer 11 geschickt
wird.
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Zu
diesem Zeitpunkt bestimmt der Steuerabschnitt 16 einen
An/Aus-Zustand der Abgasrückführung gemäß einem
in 2 gezeigten voreingestellten Kennfeld auf Grundlage
von Betriebsbedingungen wie zum Beispiel einer Kraftmaschinendrehzahl und
einer Stellung des Beschleunigungspedals, die durch den Drehzahlsensor 17 bzw.
den Beschleunigungspedalstellungssensor 18 erfasst wurden.
Außerdem
berechnet der Steuerabschnitt 16 in einem Bereich, in dem
die Abgasrückführung an
ist, eine optimale Abgasrückführungsrate
für jedes
der Einlass- und Auslasssysteme 2a an der Seite der linken
Reihe 1a und des Einlass- und Auslasssystems 2b an
der Seite der rechten Reihe 1b gemäß Betriebszuständen der
Kraftmaschine und stellt die Öffnungsgrade der
Abgasrückführventile 15a und 15b so
ein, dass die berechneten Abgasrückführraten
erreicht werden. Somit werden ein Teil des von dem Auslasskrümmer 5a an
der Seite der linken Reihe 1a entnommenen Abgases und ein
Teil des von dem Abgaskrümmer 5b an
der Seite der rechten Reihe 1b entnommenen Abgases dazu
gebracht, zu dem Einlasskrümmer 11 rückgeführt zu werden.
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Der
Steuerabschnitt 16 steuert zudem das Öffnen und Schließen des
Einstellventils 13 gemäß einem
in 3 gezeigten voreingestellten Kennfeld. In diesem
Fall wird das Einstellventil 13 in einem Bereich einer
niedrigen bis mittleren Drehzahl und in dem die Abgasrückführung aus
ist, geschlossen. Somit wird der Gasstrom zwischen dem Auslasskrümmer 5a für die linke
Reihe 1a und dem Auslasskrümmer 5b für die rechte
Reihe 1b unterbrochen. Als Ergebnis nehmen die Innendrücke der
Einlasskrümmer 5a und 5b zu,
was zu einer Verbesserung des Ladedrucks der Turbolader und somit
zu einer Verbesserung einer Ausgabe führt.
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Andererseits
ist in dem Bereich, in dem die Abgasrückführung an ist, das Einstellventil 13 geöffnet. Somit
sind der Auslasskrümmer 5a für die linke Reihe 1a und
der Auslasskrümmer 5b für die rechte Reihe 1b miteinander
in Verbindung und die Abgase der beiden Auslasskrümmer mischen
sich miteinander. Somit wird die Abgasrückführverteilung in der linken
Reihe 1a und in der rechten Reihe 1b vorteilhaft und
eine Differenz zwischen der Abgasrückführrate des Einlass- und Auslasssystems 2a an
der Seite der linken Reihe 1a und der Abgasrückführrate des
Einlass- und Auslasssystems 2b an der Seite der rechten
Reihe 1b wird verringert. Somit kann die NOx-Menge verringert
werden, indem eine Abgasrückführung vorteilhafterweise
ausgeführt
wird, während
ein Ausgabeabfall minimal gehalten wird.
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Das
Einstellventil 13 ist zudem in einem Bereich einer hohen
Last und einer hohen Drehzahl und in dem die Abgasrückführung aus
ist, geöffnet,
und der Auslasskrümmer 5a für die linke
Reihe 1a und der Auslasskrümmer 5b für die rechte
Reihe 1b sind miteinander in Verbindung. Eine Differenz
Do der Drehzahlen zwischen den linken und rechten Turboladern 3a und 3b zu
dem Zeitpunkt, zu dem das Einstellventil 13 offen ist,
um eine Verbindung zwischen den linken und rechten Auslasskrümmern 5a und 5b herzustellen,
ist kleiner als eine Differenz Dt der Drehzahl zwischen den linken
und rechten Turboladern 3a und 3b zu dem Zeitpunkt,
zu dem das Einstellventil 13 geschlossen ist, so dass der
Gasstrom zwischen den linken und rechten Auslasskrümmern 5a und 5b unterbrochen
ist. Dies liegt daran, dass die Innendrücke der linken und rechten
Auslasskrümmer 5a und 5b durch
das Öffnen
des Einstellventils 13 ausgeglichen wurden. Dies macht
es möglich,
die Drehzahlen der beiden Turbolader 3a und 3b auf
ihre Maximalwerte anzuheben und somit eine verbesserte Ausgabe zu
erreichen.
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Wie
bereits beschrieben wurde, ist es möglich, eine Ausgabe nicht nur
in einem niedrigen bis mittleren Drehzahlbereich sondern auch in
einem Bereich hoher Last und hoher Drehzahl zufriedenstellend zu
verbessern.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist auch in einem Bereich einer
niedrigen Last und hohen Drehzahl das Einstellventil 13 geöffnet, um
eine Verbindung zwischen den linken und rechten Auslasskrümmern 5a und 5b herzustellen,
wie dies auch im Bereich einer hohen Last und einer hohen Drehzahl
der Fall ist. Da im Allgemeinen jedoch kein großer Bedarf besteht, eine Ausgabe
in diesem Bereich zu verbessern, kann das Einstellventil 13 in
dem Bereich niedriger Last und hoher Drehzahl auch geschlossen sein,
um den Gasstrom zwischen den linken und rechten Auslasskrümmern 5a und 5b zu
unterbrechen.
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Obwohl
das Einstellventil 13 den Verbindungsdurchlass 12 vollständig öffnen und
schließen kann,
ist es auch möglich,
ein Ventil zu verwenden, dessen Öffnungsgrad
einstellbar ist, so dass ein Verbindungsgrad zwischen dem Auslasskrümmer 5a für die linke
Reihe 1a und dem Auslasskrümmer 5b für die linke 1b eingestellt
werden kann.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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4 zeigt
einen Gesamtaufbau einer Einlass- und Auslassvorrichtung für eine Mehrzylinderkraftmaschine
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. In dem zweiten Ausführungsbeispiel sind anstelle des
Einlasskrümmers 11 und
des Zwischenkühlers 10,
die in der Vorrichtung des in 1 gezeigten
ersten Ausführungsbeispiels
gemeinsam für
die linke Reihe 1a und die rechte Reihe 1b vorgesehen
sind, ein Einlasskrümmer 11a und
ein Zwischenkühler 10a an
der Seite der linken Reihe 1a und ein Einlasskrümmer 11b und
ein Zwischenkühler 10b an
der Seite der rechten Reihe 1b unabhängig voneinander angeordnet.
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Durch
den Verdichter 7a des Turboladers 3a an der Seite
der linken Reihe 1a verdichtete Luft wird über den
Zwischenkühler 10a zu
dem Einlasskrümmer 11a zugeführt und
dann zu den jeweiligen Zylindern in der linken Reihe 1a geschickt.
Andererseits wird durch den Verdichter 7b des Turboladers 3b an der
Seite der rechten Reihe 1b verdichtete Luft über den
Zwischenkühler 10b zu
dem Einlasskrümmer 11b zugeführt und
dann zu den jeweiligen Zylindern in der rechten Reihe 1b geschickt.
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Wenn
die Abgasrückführung an
ist wird ein Teil des von dem Auslasskrümmer 5a an der Seite der
linken Reihe 1a entnommenen Abgases dazu gebracht, über das
Abgasrückführventil 15a zu
dem Einlasskrümmer 11a rückgeführt zu werden.
Andererseits wird ein Teil des von dem Auslasskrümmer 5b an der Seite
der rechten Reihe 1b entnommenen Abgases dazu gebracht, über das
Abgasrückführventil 15b zu
dem Einlasskrümmer 11b rückgeführt zu werden.
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Bei
diesem Aufbau ist es ebenso wie in dem Fall des vorstehend erwähnten ersten
Ausführungsbeispiels
möglich,
eine Ausgabe in dem Bereich einer niedrigen bis mittleren Drehzahl
und in dem Bereich der hohen Last und hohen Drehzahl zufriedenstellend
zu verbessern, um eine Abgasrückführratendifferenz
zwischen den linken und rechten Einlass- und Auslasssystemen 2a und 2b zu
verringern und um eine Reduktion der NOx-Menge zu erzielen, während ein
Ausgabeabfall minimal gehalten wird.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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5 zeigt
einen Gesamtaufbau einer Einlass- und Auslassvorrichtung für eine Mehrzylinderkraftmaschine
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Das dritte Ausführungsbeispiel wird durch Modifizieren
der Vorrichtung des in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiels erhalten,
indem der Einlasskrümmer 11 über ein
gemeinsam für
die linke Reihe 1a und die rechte 1b vorgesehenen
Abgasrückführungseinbringdurchlass 14 an
den Verbindungsdurchlass 12 gekoppelt ist, ein Einstellventil 23 in
einem Kopplungsabschnitt zwischen dem Verbindungsdurchlass 12 und
dem Abgasrückführeinbringdurchlass 14 angeordnet
ist und ein Abgasrückführventil 15 in
dem Abgasrückführeinbringdurchlass 14 angeordnet
ist. Wenn das Einstellventil 23 geöffnet ist, sind der Auslasskrümmer 5a für die linke
Reihe 1a und der Auslasskrümmer 5b für die rechte
Reihe 1b miteinander über
den Verbindungsdurchlass 12, der mit dem Abgasrückführeinbringdurchlass 14 verbindet,
in Verbindung. Wenn andererseits das Einstellventil 23 geschlossen
ist, ist der Gasstrom zwischen dem Auslasskrümmer 5a für die linke
Reihe 1a und dem Auslasskrümmer 5b für die rechte
Reihe 1b unterbrochen und der Abgasrückführeinbringdurchlass 14 ist
zudem ungeachtet dessen geschlossen, ob das Abgasrückführventil 15 geöffnet oder
geschlossen ist.
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Der
Steuerabschnitt 16 schließt das Einstellventil 23 in
dem Bereich einer niedrigen bis mittleren Drehzahl und in dem die
Abgasrückführung ausgeschaltet
ist gemäß einem voreingestellten
Kennfeld, wie in 3 gezeigt ist. Somit ist der
Gasstrom zwischen dem Auslasskrümmer 5a für die linke
Reihe 1a und dem Auslasskrümmer 5b für die rechte
Reihe 1b unterbrochen. Als ein Ergebnis steigen die Innendrücke der
Auslasskrümmer 5a und 5b,
was zu verbesserten Ladedrücken
der Turbolader führt.
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Andererseits öffnet der
Steuerabschnitt 16 das Einstellventil 23 in dem
Bereich, in dem die Abgasrückführung an
ist. Als ein Ergebnis sind der Auslasskrümmer 5a für die linke
Reihe 1a und der Auslasskrümmer 5b für die rechte
Reihe 1b miteinander in Verbindung und der Verbindungsdurchlass 12 und der
Abgasrückführeinbringdurchlass 14 sind
miteinander in Verbindung. In diesem Fall berechnet der Steuerabschnitt 16 die
optimalen Abgasrückführraten
für beide
Einlass- und Auslasssystem 2a und 2b gemäß den Betriebszuständen der
Kraftmaschine und stellt einen Öffnungsgrad
des Abgasrückführventils 15 so
ein, dass die berechneten Abgasrückführraten
erzielt werden. Somit mischen sich die Abgase in beiden System 2a und 2b miteinander,
was es möglich
macht, eine Abgasrückführung vorteilhaft durchzuführen während ein
Ausgabeabfall unterdrückt
wird, und eine NOx-Menge zu reduzieren.
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In
dem Bereich der hohen Last, hohen Drehzahl und in dem die Abgasrückführung aus
ist, öffnet der
Steuerabschnitt 16 das Einstellventil 23 und der Auslasskrümmer 5a für die linke
Reihe 1a und der Auslasskrümmer 5b für die rechte
Reihe 1b sind miteinander in Verbindung, jedoch ist das
Abgasrückführventil 15 geschlossen.
Somit sind die Innendrücke
der linken und rechten Auslasskrümmer 5a und 5b ausgeglichen,
was es möglich
macht, eine Ausgabe zu verbessern.
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Somit
ist es ebenso wie im Fall der vorstehend erwähnten ersten und zweiten Ausführungsbeispielen
in dem dritten Ausführungsbeispiel
möglich, in
dem Bereich der niedrigen bis mittleren Drehzahl und in dem Bereich
der hohen Last und hohen Drehzahl eine Ausgabe zufriedenstellend
zu verbessern und eine NOx-Menge zu reduzieren während ein Ausgabeabfall minimal
gehalten ist.
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In
dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel
ist es nicht absolut notwendig, den Dieselpartikelfilter 6a oder 6b in
jedem der Einlass- und Auslasssysteme zu installieren. Es ist auch
möglich,
den Dieselpartikelfilter auszulassen oder anstelle des Dieselpartikelfilters
einen Katalysator anzuordnen.
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Es
nicht absolut nötig,
dass das Einstellventil und das Abgasrückführventil durch den Steuerabschnitt 16 elektrisch
geöffnet
und geschlossen werden. Beispielsweise kann ein Ventil verwendet
werden, das durch Einbringen eines Drucks in einen Auslassdurchlass
oder einen Einlassdurchlass geöffnet
und geschlossen wird.
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Als
ein Verfahren zum Steuern des Einstellventils ist es auch möglich, die
Verbindung zwischen dem Auslasskrümmer für die linke Reihe und dem Auslasskrümmer für die rechte
Reihe herzustellen, indem das Einstellventil geöffnet wird wenn die Abgasrückführung an
ist oder wenn die Kraftmaschinendrehzahl gleich oder höher als
ein vorbestimmter Wert (bspw. 2000 upm) ist, und den Gasstrom zwischen
dem Auslasskrümmer
für die
linke Reihe und dem Auslasskrümmer
für die
rechte Reihe zu unterbrechen, indem das Einstellventil geschlossen
wird, wenn die Abgasrückführung aus
ist und die Kraftmaschinendrehzahl niedriger als der vorbestimmte
Wert (bspw. 2000 upm) ist.
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Auch
wenn in jedem der vorstehend erwähnten
ersten bis dritten Ausführungsbeispielen
die auf die achtzylindrige Kraftmaschine der V-Bauweise angewendete
Einlass- und Auslassvorrichtung beschrieben wurde, sollte die vorliegende
Erfindung nicht darauf beschränkt
sein. Die vorliegende Erfindung ist in weiten Bereichen auf eine
Kraftmaschine anwendbar, die zwei Einlass- und Auslasssysteme aufweist,
beispielsweise auf eine Mehrzylinderkraftmaschine der V-Bauweise,
die sich von der achtzylindrigen Kraftmaschine der V-Bauweise unterscheidet, oder
auf eine Kraftmaschine, die keine V-Bauweise aufweist, wie zum Beispiel
einen Boxermotor oder einen Reihenmotor oder dergleichen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es möglich,
eine Ausgabe in allen Bereichen einschließlich eines Bereichs hoher
Last und hoher Drehzahl zufriedenstellend zu verbessern.
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Eine
Einlass- und Auslassvorrichtung für eine Mehrzylinderkraftmaschine
weist folgendes auf: ein erstes Einlass- und Auslasssystem, das
einer ersten Zylindergruppe entspricht und einen Auslassdurchlass
und einen Einlassdurchlass aufweist; ein zweites Einlass- und Auslasssystem,
das einer zweiten Zylindergruppe entspricht und einen Auslassdurchlass
und einen Einlassdurchlass aufweist; einen Verbindungsdurchlass,
durch den der Auslassdurchlass des ersten Einlass- und Auslasssystems und
der Auslassdurchlass des zweiten Einlass- und Auslasssystems miteinander
in Verbindung sind; ein Einstellventil zum Öffnen und Schließen des
Verbindungsdurchlasses; eine Abgasrückführeinheit, um Abgas zwischen
dem Auslassdurchlass und dem Einlassdurchlass des ersten Einlass-
und Auslasssystems bzw. zwischen dem Auslassdurchlass und dem Einlassdurchlass
des zweiten Einlass- und Auslasssystems zirkulieren zu lassen; und
eine Steuereinheit zum Steuern des Öffnens und Schließens des Einstellventils
und zur Zirkulation des Abgases durch die Abgasrückführeinheit auf Grundlage eines
Betriebszustands der Kraftmaschine.