DE102006049392B4 - Exhaust emission control system for an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Abgasemissions-Steuersystem für eine Verbrennungsmaschine (1), aufweisend: einen Turbolader (4) mit einer Turbine (4b), wobei ein Turbinenrotor (46) derselben durch Abgas angetrieben wird, das von der Verbrennungsmaschine (1), die eine Mehrzahl von Zylindern hat, ausgestoßen wird; einen ersten Abgaskanal (5, 7), der sich von einer ersten Gruppe von Zylindern der Verbrennungsmaschine (1) erstreckt; einen zweiten Abgaskanal (6, 8), der sich von einer zweiten Gruppe von Zylindern der Verbrennungsmaschine (1) erstreckt; einen dritten Abgaskanal (9), der sich von der Turbine (4b) stromabwärts erstreckt; einen Abgasemission-Steuerkatalysator (10), der im dritten Abgaskanal angeordnet ist; eine Reduktionsmittel-Zugabeeinrichtung (14) zur Zugabe eines Reduktionsmittels zum Abgas; und ein EGR-System (11) zum Zufuhren eines Teils des Abgases als EGR-Gas zu einem Luftansaugsystem (2), dadurch gekennzeichnet, daß: die Reduktionsmittel-Zugabeeinrichtung im ersten Abgaskanal angeordnet ist; ein EGR-Gas-Auslaß (13) des EGR-Systems (11) im zweiten Abgaskanal angeordnet ist; und der größte Teil...An exhaust emission control system for an internal combustion engine (1) comprising: a turbocharger (4) having a turbine (4b), a turbine rotor (46) thereof being driven by exhaust gas produced by the internal combustion engine (1) having a plurality of cylinders , is ejected; a first exhaust duct (5, 7) extending from a first group of cylinders of the internal combustion engine (1); a second exhaust duct (6, 8) extending from a second group of cylinders of the internal combustion engine (1); a third exhaust duct (9) extending downstream from the turbine (4b); an exhaust emission control catalyst (10) disposed in the third exhaust passage; a reducing agent adding device (14) for adding a reducing agent to the exhaust gas; and an EGR system (11) for supplying part of the exhaust gas as EGR gas to an air intake system (2), characterized in that: the reducing agent adding means is arranged in the first exhaust passage; an EGR gas outlet (13) of the EGR system (11) is arranged in the second exhaust passage; and most of it ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgasemissionssteuersystem für eine Verbrennungsmaschine, die mit einem Abgasrückführungssystem (EGR-System) vorgesehen ist.The present invention relates to an exhaust emission control system for an internal combustion engine provided with an exhaust gas recirculation (EGR) system.

2. Beschreibung des Standes der Technik2. Description of the Related Art

Eine Technologie ist bekannt, bei der durch Anordnen eines Reduktionsmittel-Zugabeventils in einem ersten Abgaskrümmer, der mit einer Gruppe von Zylindern einer Mehrzylinder-Verbrennungsmaschine verbunden ist, und durch Bereitstellen eines EGR-Gas-Auslasses eines EGR-Systems in einem zweiten Abgaskrümmer, der mit der anderen Zylindergruppe verbunden ist, verhindert wird, daß ein Reduktionsmittel, welches durch das Reduktionsmittel-Zugabeventil zugegeben wird, in das EGR-System gelangt (siehe hierzu die japanische Offenlegungsschrift No. JP 2004-76 595 A ).A technology is known in which by arranging a reductant addition valve in a first exhaust manifold connected to a group of cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine and providing an EGR gas outlet of an EGR system in a second exhaust manifold is connected to the other cylinder group, it is prevented that a reducing agent, which is added by the reducing agent addition valve, enters the EGR system (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. JP 2004-76 595 A ).

Jedoch werden, mit Blick auf die in der japanischen Offenlegungsschrift No. JP 2004-76 595 A offenbarten Technologie, der erste Abgaskrümmer, in welchem das Reduktionsmittel-Zugabeventil angeordnet ist, und der zweite Abgaskrümmer, in dem der EGR-Gas-Auslaß bereitgestellt ist, vor einer Turbine eines stromabwärts angeordneten Turboladers miteinander verbunden. Demgemäß ist es möglich, daß das über das Reduktionsmittel-Zugabeventil zugegebene Reduktionsmittel über den Verbindungsabschnitt vor der Turbine in den zweiten Abgaskrümmer und damit in das EGR-System gelangt.However, with a view to those disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2-220117 JP 2004-76 595 A technology, the first exhaust manifold in which the reductant addition valve is disposed, and the second exhaust manifold in which the EGR gas outlet is provided are connected to each other in front of a turbine of a downstream turbocharger. Accordingly, it is possible that the reducing agent added via the reducing agent adding valve passes through the connecting portion in front of the turbine into the second exhaust manifold and thus into the EGR system.

Ferner lehrt die DE 10 2005 008 650 A1 eine Brennkraftmaschine, bei der die Ventilsteuerzeiten der Einlassventile und/oder der Auslassventile der einzelnen Zylinder der Bremskraftmaschine unterschiedlich vorgesehen sind. Hierbei haben die die Abgasrückführvorrichtung speisenden Zylinder keine oder kürzere Ventilüberschneidungszeiten als die die nicht die Abgasrückführvorrichtung speisenden Zylinder.Furthermore, the teaches DE 10 2005 008 650 A1 an internal combustion engine in which the valve timing of the intake valves and / or the exhaust valves of the individual cylinders of the brake engine are provided differently. In this case, the cylinders which supply the exhaust gas recirculation device have no or shorter valve overlap times than the cylinders which do not supply the exhaust gas recirculation device.

Die DE 28 55 687 offenbart ferner eine Brennkraftmaschine mit einer Turbinen- und Verdichtereinheit, aufweisend eine Ansaugleitung sowie eine Abgasleitung, wobei der Auslass des Verdichters durch eine Leitung mit der Ansaugleitung verbunden ist. Die Abgasleitung ist in zwei Abschnitte unterteilt, und jeder Abschnitt ist so angeschlossen, dass er die Abgase einer Gruppe von Zylindern aufnimmt. Die Turbine setzt sieh aus zwei Teilen zusammen, und jedem Turbinenteil werden die Abgase über den zugehörigen Abschnitt der Abgasleitung zugeführt. Einer Abgasrückumwälzleitung werden Abgase von einer der beiden Zylindergruppen zugeführt, damit sie zur Ansaugleitung gelangen. Die Zylinder der einen Gruppe wechseln entsprechend der Zündfolge mit den Zylindern der anderen Gruppe ab. Bei dem Turbinenteil, der an den betreffenden Abschnitt der Abgasleitung und die Abgasrückumwälzleitung angeschlossen ist, ist der Durchtrittsquerschnitt eingeschränkt, wodurch der Druck in diesem Abschnitt der Agasleitung auf einen Wert erhöht wird, der über dem Druck in der Ansaugleitung liegt.The DE 28 55 687 further discloses an internal combustion engine having a turbine and compressor unit, comprising a suction line and an exhaust line, wherein the outlet of the compressor is connected by a line to the suction line. The exhaust pipe is divided into two sections and each section is connected to receive the exhaust gases of a group of cylinders. The turbine is composed of two parts, and each turbine part, the exhaust gases are supplied via the associated section of the exhaust pipe. An exhaust gas recirculation line exhaust gases are supplied from one of the two cylinder groups, so they get to the intake. The cylinders of one group change according to the firing order with the cylinders of the other group. In the turbine part, which is connected to the relevant section of the exhaust pipe and the Abgasrückumwälzleitung, the passage cross section is restricted, whereby the pressure in this section of the Agasleitung is increased to a value which is higher than the pressure in the intake manifold.

Aus der DE 198 57 234 A1 ist schließlich eine Vorrichtung zur Abgasrückführung für eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader mit einer Abgasturbine und einem Verdichter, einer Abgasleitung, einer Ladeluftleitung und einer Abgasrückführungsleitung, die die Abgasleitung vor der Abgasturbine mit der Ladeluftleitung nach dem Verdichter verbindet bekannt. Die Abgasturbine ist als zweiflutige Turbine ausgebildet. Die Kanäle der beiden Fluten sind asymmetrisch, mit einem kleineren und einem größeren Kanal ausgebildet. Die Abgasturbine weist zur Änderung des Abgasdurchsatzes eine variable Geometrie auf. Durch eine Regeleinrichtung ist der Druck in der Abgasrückführungsleitung derart steuerbar, daß dieser höher einstellbar ist als der Druck in der Ladeluftleitung nach dem Verdichter.From the DE 198 57 234 A1 Finally, a device for exhaust gas recirculation for a supercharged internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger with an exhaust turbine and a compressor, an exhaust pipe, a charge air line and an exhaust gas recirculation line connecting the exhaust pipe before the exhaust gas turbine with the charge air line to the compressor known. The exhaust gas turbine is designed as a double-flow turbine. The channels of the two floods are asymmetrical, with a smaller and a larger channel. The exhaust gas turbine has a variable geometry for changing the exhaust gas flow rate. By a control device, the pressure in the exhaust gas recirculation line is controlled so that it is higher adjustable than the pressure in the charge air line to the compressor.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Technologie vorzuschlagen, welche es ermöglicht, ein Eindringen eines einem Abgas zugegebenen Reduktionsmittels in ein EGR-System zu verhindern.An object of the present invention is to propose a technology which makes it possible to prevent penetration of a reducing agent added to an exhaust gas into an EGR system.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet die folgende Konstruktion. Insbesondere betrifft der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Abgasemissionssteuersystem für eine Verbrennungsmaschine bzw. einen Verbrennungsmotor mit: einem Turbolader mit einer Turbine, wobei ein Turbinenrotor derselben durch Abgas, das von der Verbrennungsmaschine, die eine Mehrzahl von Zylindern umfaßt, entladen bzw. ausgestoßen wird, angetrieben wird; einem ersten Abgaskanal, der sich von einer ersten Zylindergruppe der Verbrennungsmaschine erstreckt; einem zweiten Abgaskanal, der sich von einer zweiten Zylindergruppe der Verbrennungsmaschine erstreckt; einem dritten Abgaskanal, der sich stromabwärts der Turbine erstreckt; einem Abgasemissionssteuerkatalysator, der im dritten Abgaskanal angeordnet ist; einer Reduktionsmittel-Zugabe-Einrichtung zur Zugabe eines Reduktionsmittels zum Abgas; und einem EGR-System zum Zuführen eines Teils des Abgases als EGR-Gas in das Luftansaugsystem. Bei diesem Abgasemissionssteuersystem ist die Reduktionsmittel-Zugabe-Einrichtung im ersten Abgaskanal bereitgestellt; und ein EGR-Gas-Auslaß des EGR-Systems ist im zweiten Abgaskanal bereitgestellt, wodurch der größte Teil der von den ersten und zweiten Abgaskanälen ausgestoßenen Abgase getrennt in den Turbinenrotor strömt, ohne vermischt zu werden, und wobei das Abgas, welches durch den ersten Abgaskanal in die Turbine geströmt ist, durch einen Bereich relativ hoher Temperatur in der Turbine strömen kann.A first aspect of the present invention uses the following construction. More specifically, the first aspect of the present invention relates to an exhaust emission control system for an internal combustion engine comprising: a turbocharger having a turbine, a turbine rotor thereof being exhausted by exhaust gas discharged from the internal combustion engine including a plurality of cylinders; is driven; a first exhaust passage extending from a first cylinder group of the internal combustion engine; a second exhaust passage extending from a second cylinder group of the internal combustion engine; a third exhaust passage extending downstream of the turbine; an exhaust emission control catalyst disposed in the third exhaust passage; a reducing agent adding means for adding a reducing agent to the exhaust gas; and an EGR system for supplying a part of the exhaust gas as EGR gas into the air intake system. In this exhaust emission control system, the reducing agent adding means is provided in the first exhaust passage; and an EGR Gas outlet of the EGR system is provided in the second exhaust passage, whereby most of the exhaust gases discharged from the first and second exhaust passages separately flow into the turbine rotor without being mixed, and the exhaust gas passing through the first exhaust passage into the turbine has flowed through a region of relatively high temperature in the turbine can flow.

Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung bleibt der größte Teil der jeweils von den ersten und zweiten Abgaskanälen ausgegebenen Abgase getrennt, ohne miteinander vermischt zu werden, bis die Gase den Turbinenrotor der Turbine erreichen, welche stromabwärts der ersten und zweiten Abgaskanäle angeordnet ist. Daher neigt das vom ersten Abgaskanal ausgestoßene Abgas weniger dazu, in den zweiten Abgaskanal einzudringen, und wird daran gehindert, den EGR-Gas-Auslaß im zweiten Abgaskanal zu erreichen. Demgemäß ist es, selbst wenn die Zugabe des Reduktionsmittels ausgeführt wird, während EGR-Gas dem Luftansaugsystem zugeführt wird, möglich, weiter zu verhindern, daß zugegebenes Reduktionsmittel durch den EGR-Gasauslaß in das EGR-System strömt.According to the first aspect of the present invention, most of the exhaust gases discharged from the first and second exhaust passages respectively remain separated without being mixed with each other until the gases reach the turbine rotor of the turbine which is located downstream of the first and second exhaust passages. Therefore, the exhaust gas discharged from the first exhaust passage is less likely to enter the second exhaust passage and is prevented from reaching the EGR gas outlet in the second exhaust passage. Accordingly, even if the addition of the reducing agent is carried out while EGR gas is supplied to the air intake system, it is possible to further prevent the added reducing agent from flowing into the EGR system through the EGR gas outlet.

Das dem Abgas im ersten Abgaskanal zugegebene Reduktionsmittel, welches in die Turbine geströmt ist, neigt dazu, an der Innenseite der Turbine anzuhaften, wenn die Umgebungstemperatur abnimmt. Falls das Reduktionsmittel an der Innenseite der Turbine anhaftet, fungiert das Reduktionsmittel als Bindemittel, so daß die Feststoffe bzw. Partikel im Abgas dazu neigen, sich in der Turbine anzusammeln. Das Abgas, das durch den ersten Abgaskanal in die Turbine geströmt ist, strömt durch den Bereich relativ hoher Temperatur in der Turbine, so daß das Abgas mit dem Reduktionsmittel durch den Bereich relativ hoher Temperatur in der Turbine strömt. Daher ist es möglich zu verhindern, daß das Reduktionsmittel an der Innenseite der Turbine anhaftet. Zusätzlich ist es möglich zu verhindern, daß sich die Partikel aufgrund des angehafteten Reduktionsmittels in der Turbine ansammeln.The reducing agent added to the exhaust gas in the first exhaust passage, which has flowed into the turbine, tends to adhere to the inside of the turbine when the ambient temperature decreases. If the reducing agent adheres to the inside of the turbine, the reducing agent acts as a binder so that the particulates in the exhaust gas tend to accumulate in the turbine. The exhaust gas that has flowed into the turbine through the first exhaust passage flows through the relatively high temperature region in the turbine so that the exhaust gas with the reducing agent flows through the relatively high temperature region in the turbine. Therefore, it is possible to prevent the reducing agent from adhering to the inside of the turbine. In addition, it is possible to prevent the particles from accumulating in the turbine due to the attached reducing agent.

Das Abgasemissions-Steuersystem kann ferner eine Einlaßluftmengen-Regulierungseinrichtung enthalten, um die Menge der in die Zylinder der ersten Gruppe eingebrachten Ansaugluft geringer zu machen als die Menge der in die Zylinder der zweiten Gruppe eingebrachten Ansaugluft.The exhaust emission control system may further include intake air amount regulating means for making the amount of intake air introduced into the cylinders of the first group smaller than the amount of intake air introduced into the cylinders of the second group.

Durch Verringern der Menge der in einen Zylinder eingebrachten Ansaugluft ist es möglich, die Temperatur des vom Zylinder abgegebenen Abgases zu erhöhen. Daher ist es möglich, die Temperatur des vom ersten Abgaskanal ausgestoßenen Abgases höher zu machen als die Temperatur des vom zweiten Abgaskanal ausgestoßenen Abgases. Auf diese Weise ist es möglich zu verhindern, daß das Reduktionsmittel an der Innenseite des ersten Abgaskanals oder der Turbine anhaftet. Zusätzlich ist es möglich, da es möglich ist, die Verdampfung des Reduktionsmittels zu beschleunigen, die Temperatur des Abgasemissions-Steuerkatalysators effizienter zu erhöhen, und eine Reinigung des Abgases im Abgasemissions-Steuerkatalysator effizienter durchzuführen.By reducing the amount of intake air introduced into a cylinder, it is possible to increase the temperature of the exhaust gas discharged from the cylinder. Therefore, it is possible to make the temperature of the exhaust gas discharged from the first exhaust passage higher than the temperature of the exhaust gas discharged from the second exhaust passage. In this way, it is possible to prevent the reducing agent from adhering to the inside of the first exhaust passage or the turbine. In addition, since it is possible to accelerate the evaporation of the reducing agent, it is possible to increase the temperature of the exhaust emission control catalyst more efficiently, and more efficiently perform purification of the exhaust gas in the exhaust emission control catalyst.

Das Abgasemissions-Steuersystem kann ferner eine Verwirbelungs-Steuereinrichtung enthalten, um die Verwirbelung bzw. den Wirbel der in die Zylinder der ersten Gruppe eingebrachten Ansaugluft intensiver als die Verwirbelung bzw. Wirbel der in die Zylinder der zweiten Gruppe angebrachten Ansaugluft zu machen.The exhaust emission control system may further include a swirl control means for making the swirl of the intake air introduced into the cylinders of the first group more intense than the swirling of the intake air placed in the cylinders of the second group.

Falls die Menge der in die Zylinder der ersten Gruppe eingebrachten Ansaugluft verringert wird, nimmt das Luft-/Kraftstoffverhältnis in den Zylindern der ersten Gruppe ab, was die Rauchbildung vereinfacht. Jedoch ist es mit der vorstehend beschriebenen Erfindung möglich, die Verteilung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses in den Zylindern durch Verstärken der Verwirbelung der Einlaßluft in die Zylinder der ersten Gruppe gleichmäßiger zu gestalten. Auf diese Weise ist es möglich, die Rauchbildung zu vermeiden.If the amount of intake air introduced into the cylinders of the first group is reduced, the air-fuel ratio in the cylinders of the first group decreases, which facilitates smoke generation. However, with the invention described above, it is possible to make the air-fuel ratio distribution in the cylinders more uniform by enhancing the swirling of the intake air into the cylinders of the first group. In this way it is possible to avoid the formation of smoke.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ferner zu verhindern, daß das Reduktionsmittel, welches dem Abgas beigemischt bzw. zugegeben wird, in den EGR-Gasauslaß gelangt. Demgemäß wird es ferner möglich zu verhindern, daß das dem Abgas beigemischte Reduktionsmittel in das EGR-System strömt.With the present invention, it is possible to further prevent the reducing agent, which is added to the exhaust gas, from entering the EGR gas outlet. Accordingly, it also becomes possible to prevent the reducing agent mixed with the exhaust gas from flowing into the EGR system.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die Vorhergehende sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente zu bezeichnen; dabei zeigt:The foregoing and other objects, features and advantages of the invention will be apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which like reference numerals are used to designate like elements; showing:

1 ein Schaubild, das eine schematische Anordnung einer Verbrennungsmaschine zeigt, bei welcher ein Abgasemissions-Steuersystem gemäß einer ersten Ausführungsform verwendet wird, sowie ein Einlaß- und Abgassystems derselben; 1 FIG. 12 is a diagram showing a schematic arrangement of an internal combustion engine to which an exhaust emission control system according to a first embodiment is applied, and an intake and exhaust system thereof; FIG.

2 ein Schaubild, das eine schematische Konfiguration einer Turbine gemäß der ersten Ausführungsform darstellt; 2 FIG. 12 is a diagram illustrating a schematic configuration of a turbine according to the first embodiment; FIG.

3 ein Schaubild, das eine schematische Konfiguration einer Verbrennungsmaschine zeigt, bei welcher ein Abgasemissions-Steuersystem gemäß einer zweiten Ausführungsform verwendet wird, sowie ein Einlaß- und Auslaßsystem derselben; 3 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine, in which an exhaust emission control system according to a second embodiment is used, as well as an inlet and outlet system thereof;

4 ein Schaubild, das eine schematische Konfiguration einer Verbrennungsmaschine zeigt, bei welcher ein Abgasemissions-Steuersystem gemäß einer dritten Ausführungsform verwendet wird, sowie ein Einlaß- und Abgassystems derselben. 4 FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which an exhaust emission control system according to a third embodiment is applied, and an intake and exhaust system thereof.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

1 zeigt ein Schaubild, das eine schematische Anordnung einer Verbrennungsmaschine zeigt, bei welcher ein Abgasemissions-Steuersystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sowie ein Ansaug- und Abgassystem derselben. 1 11 is a diagram showing a schematic arrangement of an internal combustion engine to which an exhaust emission control system according to a first embodiment of the present invention is applied, and an intake and exhaust system thereof.

Die Verbrennungsmaschine 1, die in 1 dargestellt wird, ist ein wassergekühlter Vierzylinder-Dieselmotor mit vier Zylindern, ersten bis vierten Zylinder #1 bis #4.The combustion engine 1 , in the 1 is a water-cooled four-cylinder four-cylinder diesel engine, first to fourth cylinders # 1 to # 4.

Bei der Verbrennungsmaschine 1 ist ein Einlaßkrümmer 2 mit Einlaßanschlüssen der Zylinder an einer stromaufwärtigen Seite verbunden. Ein Einlaßrohr bzw. Ansaugrohr 3 ist mit dem Einlaßkrümmer bzw. Ansaugkrümmer 2 an der stromaufwärtigen Seite verbunden. Ein Kompressor 4a eines Turboladers 4 ist im Ansaugrohr 3 angeordnet.At the combustion engine 1 is an intake manifold 2 connected to inlet ports of the cylinders on an upstream side. An inlet pipe or intake pipe 3 is with the intake manifold or intake manifold 2 connected at the upstream side. A compressor 4a a turbocharger 4 is in the intake pipe 3 arranged.

Ein Abgaskrümmer ist mit der Verbrennungsmaschine 1 über Abgasanschlüsse der Zylinder an der stromabwärtigen Seite verbunden. Bei der ersten Ausführungsform ist der Abgaskrümmer in zwei Krümmer aufgeteilt. Ein erster Abgaskrümmer 5 ist mit dem ersten und vierten Zylinder #1 und #4 verbunden, und ein zweiter Abgaskrümmer 6 ist mit dem zweiten und dritten Zylinder #2 und #3 verbunden. Ein erstes Auspuffrohr bzw. Abgasrohr 7 ist mit dem ersten Abgaskrummer 5 auf der stromabwärtigen Seite verbunden. Ein zweites Auspuffrohr bzw. Abgasrohr 8 ist mit dem zweiten Abgaskrümmer 6 auf der stromabwärtigen Seite verbunden. Der erste Abgaskrümmer 5 und das erste Abgasrohr 7 können als ein erster Abgaskanal der vorliegenden Erfindung interpretiert werden. Der zweite Abgaskrümmer 6 und das zweite Abgasrohr 8 können als ein zweiter Abgaskanal der vorliegenden Erfindung interpretiert werden.An exhaust manifold is connected to the internal combustion engine 1 connected via exhaust ports of the cylinders on the downstream side. In the first embodiment, the exhaust manifold is divided into two manifolds. A first exhaust manifold 5 is connected to the first and fourth cylinders # 1 and # 4, and a second exhaust manifold 6 is connected to the second and third cylinders # 2 and # 3. A first exhaust pipe or exhaust pipe 7 is with the first Abgaskrummer 5 connected on the downstream side. A second exhaust pipe or exhaust pipe 8th is with the second exhaust manifold 6 connected on the downstream side. The first exhaust manifold 5 and the first exhaust pipe 7 may be interpreted as a first exhaust passage of the present invention. The second exhaust manifold 6 and the second exhaust pipe 8th may be interpreted as a second exhaust passage of the present invention.

Die stromabwärtigen Enden der ersten und zweiten Abgasrohre 7 und 8 sind mit einer Turbine 4b des Turboladers 4 verbunden. Im Turbolader 4 rotiert ein Turbinenrotor 46 der Turbine 4b durch Empfang von Abgas, welches von den ersten und zweiten Abgasrohren 7 und 8 entladen wird, wodurch der Kompressor 4a, welcher mit der Turbine 4b verbunden ist, zum Rotieren gebracht wird, um die Maschine mit der Ansaugluft aufzuladen. Der Turbolader 4 ist ein Turbolader mit variabler Geometrie (Turbolader mit variabler Düse) und hat eine variable Düse 41 in der Turbine 4b.The downstream ends of the first and second exhaust pipes 7 and 8th are with a turbine 4b of the turbocharger 4 connected. In the turbocharger 4 rotates a turbine rotor 46 the turbine 4b by receiving exhaust gas from the first and second exhaust pipes 7 and 8th is discharged, causing the compressor 4a , which with the turbine 4b is brought to rotate to charge the engine with the intake air. The turbocharger 4 is a variable geometry turbocharger (variable nozzle turbocharger) and has a variable nozzle 41 in the turbine 4b ,

Wie in 2 dargestellt, gibt es zwei separate Einlaßanschlüsse der Turbine 4b, mit welchen die ersten und zweiten Abgasrohre 7 und 8 verbunden sind. Die ersten und zweiten Abgasrohre 7 und 8 sind jeweils mit dem ersten und zweiten Einlaßanschluß 42 und 43 verbunden.As in 2 As shown, there are two separate inlet ports of the turbine 4b with which the first and second exhaust pipes 7 and 8th are connected. The first and second exhaust pipes 7 and 8th are each with the first and second inlet port 42 and 43 connected.

Ein Zwei-Schnecken-Turbolader bzw. Twin-Scroll-Turbo wird als Turbolader 4 verwendet, welcher zwei separate innere Leitungen hat, welche sich von den beiden Einlaßanschlüssen, den ersten und zweiten Einlaßanschlüssen 42 und 43, erstrecken. Eine erste Scroll-Leitung bzw. Schneckenleitung 44 und eine zweite Scroll-Leitung bzw. Schneckenleitung 45 erstrecken sich jeweils von den ersten und zweiten Einlaßanschlüssen 42 und 43. Die ersten und zweiten Scroll-Leitungen bzw. Schneckenleitungen 44 und 45 verlaufen spiralförmig und erlauben dem Abgas, zur variablen Düse 41 zu strömen. Dieses Abgas dreht den Turbinenrotor 46.A twin-screw turbocharger or twin-scroll turbo is called a turbocharger 4 which has two separate inner conduits extending from the two inlet ports, the first and second inlet ports 42 and 43 , extend. A first scroll line or screw line 44 and a second scroll line 45 each extend from the first and second inlet ports 42 and 43 , The first and second scroll lines or screw lines 44 and 45 run spirally and allow the exhaust, to the variable nozzle 41 to stream. This exhaust gas turns the turbine rotor 46 ,

Die Turbine 4b ist mit einem Lagergehäuse 47 in der Nähe des Turbinenrotors 46 bereitgestellt. Das Lagergehäuse 47 wird mit Schmieröl und Kühlwasser versorgt. Aus diesem Grund ist die Temperatur der Turbine 4b auf der Seite des Lagergehäuses 47 niedriger als auf der entgegengesetzten Seite, der Abgas-Auslaßseite. In der Turbine 4b ist der zweite Einlaßanschluß 43 auf der Seite des Lagergehäuses 47 angeordnet, und der erste Einlaßanschluß 42 ist auf der Abgas-Auslaßseite entfernt vom Lagergehäuse 47 angeordnet.The turbine 4b is with a bearing housing 47 near the turbine rotor 46 provided. The bearing housing 47 is supplied with lubricating oil and cooling water. For this reason, the temperature of the turbine 4b on the side of the bearing housing 47 lower than on the opposite side, the exhaust outlet side. In the turbine 4b is the second inlet port 43 on the side of the bearing housing 47 arranged, and the first inlet port 42 is on the exhaust outlet side away from the bearing housing 47 arranged.

Ein drittes Abgasrohr 9 ist mit der Turbine 4b des Turboladers 4 an der stromabwärtigen Seite verbunden. Ein Filter 10, der einen NOx-Speicherreduktion-Katalysator als Abgassteuerkatalysator trägt, ist im dritten Abgasrohr 9 angeordnet. Ein (nicht dargestellter) Schalldämpfer ist stromabwärts des Filters 10 angeordnet, und das Abgas wird über den Schalldämpfer an die Umgebung abgegeben.A third exhaust pipe 9 is with the turbine 4b of the turbocharger 4 connected at the downstream side. A filter 10 that carries a NOx storage reduction catalyst as the exhaust gas control catalyst is in the third exhaust pipe 9 arranged. A silencer (not shown) is downstream of the filter 10 arranged, and the exhaust gas is discharged via the silencer to the environment.

Auf der anderen Seite ist ein Abgas-Rezirkulationssystem bzw. Abgas-Rückführungssystem (EGR-System) 11 in der Verbrennungsmaschine 1 installiert. Das EGR-System 11 verringert das im Abgas enthaltene NOx durch Absenken der Verbrennungstemperatur in der Verbrennungsmaschine 1 durch Rückführen eines Teils des Abgases als EGR-Gas in den Ansaugkrümmer 2 der Verbrennungsmaschine 1.On the other hand, there is an exhaust gas recirculation (EGR) system. 11 in the combustion engine 1 Installed. The EGR system 11 Reduces the NOx contained in the exhaust gas by lowering the combustion temperature in the internal combustion engine 1 by returning a portion of the exhaust gas as EGR gas into the intake manifold 2 the combustion engine 1 ,

Das EGR-System 11 hat ein EGR-Rohr 12, von dem ein Ende mit dem zweiten Abgasrohr 8 verbunden ist, und dessen anderes Ende mit dem Einlaßkrümmer 2 verbunden ist. Ein EGR-Gasauslaß 13 zum Einbringen des EGR-Gases vom zweiten Abgasrohr 8 in das EGR-Rohr 12 ist im zweiten Abgasrohr 8 bereitgestellt. The EGR system 11 has an EGR pipe 12 of which one end is connected to the second exhaust pipe 8th is connected, and the other end to the intake manifold 2 connected is. An EGR gas outlet 13 for introducing the EGR gas from the second exhaust pipe 8th into the EGR pipe 12 is in the second exhaust pipe 8th provided.

Eine Reduktionsmittel-Zugabedüse 14 als Reduktionsmittel-Zugabeeinrichtung ist am ersten Abgaskrümmer 5 der Verbrennungsmaschine 1 angebracht. Die Reduktionsmittel-Zugabedüse 14 gibt Kraftstoff als Reduktionsmittel zum Abgas hinzu. Die Reduktionsmittel-Zugabedüse 14 ist unmittelbar stromabwärts des Zylinders #1 im ersten Abgaskrümmer 5 angeordnet.A reductant addition nozzle 14 as the reducing agent adding means is at the first exhaust manifold 5 the combustion engine 1 appropriate. The reductant addition nozzle 14 adds fuel as a reducing agent to the exhaust. The reductant addition nozzle 14 is immediately downstream of cylinder # 1 in the first exhaust manifold 5 arranged.

Die Verbrennungsmaschine 1 mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist zudem mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 15 zum Steuern der Verbrennungsmaschine 1 bereitgestellt. Die ECU 15 ist ein Steuercomputer, der von einer CPU, einem ROM, einem RAM, einem Backup-RAM etc. gebildet wird.The combustion engine 1 with the construction described above is also equipped with an electronic control unit (ECU) 15 for controlling the internal combustion engine 1 provided. The ECU 15 is a control computer made up of a CPU, ROM, RAM, backup RAM etc.

Die ECU 15 arbeitet gemäß dem im ROM hinterlegten Programm und verwirklicht den EGR-Betrieb unter Verwendung des EGR-Systems 11 und/oder die Zugabe des Reduktionsmittels unter Verwendung der Reduktionsmittel-Zugabedüse 14.The ECU 15 works according to the program stored in the ROM and realizes the EGR operation using the EGR system 11 and / or the addition of the reducing agent using the reducing agent addition nozzle 14 ,

Der EGR-Betrieb bedeutet den Betrieb, bei welchem, um die Erzeugung des NOx durch Absenken der Abgastemperatur in der Verbrennungsmaschine zu verhindern, ein Teil des Abgases in den Ansaugkrümmer 2 über das EGR-Rohr 12 eingebracht wird, wenn die Verbrennungsmaschine 1 bei einem bestimmten Betriebszustand betrieben wird, bei welchem der Abgasdruck höher als der Einlaßdruck ist.The EGR operation means the operation in which, in order to prevent the generation of the NOx by lowering the exhaust gas temperature in the internal combustion engine, a part of the exhaust gas into the intake manifold 2 over the EGR pipe 12 is introduced when the internal combustion engine 1 is operated at a certain operating condition in which the exhaust gas pressure is higher than the inlet pressure.

Die Zugabe des Reduktionsmittels bedeutet die Handlung der Zugabe des Kraftstoffes über die Reduktionsmittel-Zugabedüse 14. Dies wird zum Zeitpunkt der Behandlung des Filters 10, wie beispielsweise einer NOx-Reduktionsbehandlung, einer SOx-Giftentfernungsbehandlung und/oder einer PM-Entfernungs-Oxidationsbehandlung ausgeführt.The addition of the reducing agent means the act of adding the fuel via the reducing agent addition nozzle 14 , This will be at the time of treatment of the filter 10 , such as NOx reduction treatment, SOx poisoning treatment and / or PM removal oxidation treatment.

Die NOx-Reduktionsbehandlung ist die Behandlung, bei der das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Abgases, welches in den NOx-Katalysator des Filters strömt, durch Zugabe von Kraftstoff, der das Reduktionsmittel ist, zum Abgas über die Reduktionsmittel-Zugabedüse 14 angereichert bzw. angefettet wird, wodurch das im NOx-Katalysator angelegte NOx gelöst und verringert wird. Die SOx-Giftentfernungsbehandlung ist die Behandlung, bei welcher das Luft-/Kraftstoffverhältnis des Abgases, welches in den NOx-Katalysator des Filters 10 strömt, durch Zugabe von Kraftstoff, der ein Reduktionsmittel ist, zum Abgas durch die Reduktionsmittel-Zugabedüse 14 angereichert bzw. angefettet wird, wenn die Katalysatortemperatur zwischen 600°C und 800°C ist, wodurch das im NOx-Katalysator angelegte SOx gelöst und verringert wird. Die PM-Entfernungs-Oxidationsbehandlung ist die Behandlung, bei welcher Kraftstoff dem Abgas über die Reduktionsmittel-Zugabedüse 14 beigemischt wird, um den unverbrannten Kraftstoff im NOx-Katalysator des Filters 10 zu oxidieren, und die Temperatur des Filters 10 wird durch die während der Oxidation erzeugte Hitze erhöht, wodurch die im Filter 10 angesammelten PM (Feststoffe bzw. Partikel) entfernt werden.The NOx reduction treatment is the treatment in which the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst of the filter by adding fuel which is the reducing agent to the exhaust gas via the reducing agent addition nozzle 14 is enriched or enriched, whereby the NOx applied in the NOx catalyst is dissolved and reduced. The SOx poisoning treatment is the treatment in which the air-fuel ratio of the exhaust gas that enters the NOx catalyst of the filter 10 flows through the reductant addition nozzle by adding fuel, which is a reducing agent, to the exhaust gas 14 is enriched or enriched when the catalyst temperature is between 600 ° C and 800 ° C, whereby the SOx applied in the NOx catalyst is dissolved and reduced. The PM removal-oxidation treatment is the treatment in which fuel is added to the exhaust gas via the reducing agent addition nozzle 14 is added to the unburned fuel in the NOx catalyst of the filter 10 to oxidize, and the temperature of the filter 10 is increased by the heat generated during the oxidation, resulting in the filter 10 accumulated PM (solids or particles) are removed.

Bei dieser Ausführungsform ist der erste Abgaskrümmer 5 mit der Reduktionsmittel-Zugabedüse 14 bereitgestellt, und das zweite Abgasrohr 8 ist mit dem EGR-Gasauslaß 13 des EGR-Systems 11 bereitgestellt. Die ersten und zweiten Abgasrohre 7 und 8 sind jeweils mit zwei separaten ersten und zweiten Einlässen 42 und 43 der Turbine 4b des Turboladers 4, der ein Twin Scroll Turbo ist, verbunden.In this embodiment, the first exhaust manifold 5 with the reducing agent addition nozzle 14 provided, and the second exhaust pipe 8th is with the EGR gas outlet 13 of the EGR system 11 provided. The first and second exhaust pipes 7 and 8th are each with two separate first and second inlets 42 and 43 the turbine 4b of the turbocharger 4 which is a twin scroll turbo connected.

Insbesondere bleibt bei der ersten Ausführungsform das vom ersten Abgaskrümmer 5 und ersten Abgasrohr 7 sowie vom zweiten Abgaskrümmer 6 und zweiten Abgasrohr 8 entladene Abgas in der stromabwärts vom ersten und zweiten Abgasrohr 7 und 8 angeordneten Turbine 4b getrennt, und ein der größte Teil des Abgases strömt getrennt zum Turbinenrotor 46, ohne gemischt zu werden. Das vom ersten Abgaskrümmer und dem ersten Abgasrohr 7 ausgestoßene Abgas neigt weniger dazu, in das zweite Abgasrohr durch die Turbine 4b zu gelangen, und wird daran gehindert, den EGR-Gasauslaß 13 im zweiten Abgasrohr 8 zu erreichen. Daher ist es möglich, selbst wenn Kraftstoff über die Reduktionsmittel-Zugabedüse 14 während des EGR-Betriebs zugegeben wird, zu verhindern, daß zugegebener Kraftstoff in den EGR-Gasauslaß 13 gelangt. Demgemäß ist es möglich, zu verhindern, daß dem Abgas beigemischtes Reduktionsmittel in das EGR-System 11 strömt.In particular, in the first embodiment, that of the first exhaust manifold remains 5 and first exhaust pipe 7 as well as from the second exhaust manifold 6 and second exhaust pipe 8th discharged exhaust gas in the downstream of the first and second exhaust pipe 7 and 8th arranged turbine 4b separated, and a majority of the exhaust gas flows separately to the turbine rotor 46 without being mixed. That of the first exhaust manifold and the first exhaust pipe 7 discharged exhaust tends less to enter the second exhaust pipe through the turbine 4b is prevented from obtaining the EGR gas outlet 13 in the second exhaust pipe 8th to reach. Therefore, it is possible even if fuel via the reducing agent addition nozzle 14 during EGR operation is added to prevent added fuel from entering the EGR gas outlet 13 arrives. Accordingly, it is possible to prevent the reducing agent mixed with the exhaust gas from entering the EGR system 11 flows.

Auf diese Weise ist es möglich, die Drehmomentfluktuation und die Verschlechterung der Abgasemission aufgrund des Eindringen des Kraftstoffes, welcher ein Reduktionsmittel ist, in das Luftansaugsystem zu verringern. Zusätzlich ist die Zugabe des Reduktionsmittels effizient, mit so wenig Kraftstoff wie möglich ausführbar.In this way, it is possible to reduce the torque fluctuation and the deterioration of the exhaust emission due to the penetration of the fuel, which is a reducing agent, into the air intake system. In addition, the addition of the reducing agent is efficient, with as little fuel as possible feasible.

Darüber hinaus ist der Turbolader 4 ein Twin Scroll Turbo bzw. Zwei-Schnecken Turbolader, und die ersten und zweiten Schneckenleitungen bzw. -passagen 44 und 45 erstrecken sich von den ersten und zweiten Einlaßanschlüssen 42 und 43, so daß die von den ersten und zweiten Abgasrohren 7 und 8 entladenen Abgase selbst in der Turbine 4b getrennt sind. Das vom ersten Abgaskrümmer 5 und dem ersten Abgasrohr 7 entladene Abgas neigt weniger dazu, in das zweite Abgasrohr 8 durch die Turbine 4b zu gelangen, und wird daran gehindert, den EGR-Gasauslaß 13 im zweiten Abgasrohr 8 zu erreichen.In addition, the turbocharger 4 a twin scroll turbo or twin-screw turbocharger, and the first and second scroll ducts 44 and 45 extend from the first and second inlet ports 42 and 43 so that the first and second exhaust pipes 7 and 8th discharged exhaust even in the turbine 4b are separated. That from the first exhaust manifold 5 and the first exhaust pipe 7 discharged exhaust tends less to, in the second exhaust pipe 8th through the turbine 4b is prevented from obtaining the EGR gas outlet 13 in the second exhaust pipe 8th to reach.

Wie in 2 dargestellt, ist der erste Einlaßanschluß 42 derart angeordnet, daß das vom ersten Abgasrohr 7 entladene Abgas durch die erste Schneckenpassage 44, welche auf der Abgas-Ausgangsseite angeordnet ist, strömt, die ein Abschnitt der Turbine 4b des Turboladers 4, der ein Twin Scroll Turbo ist, mit relativ hoher Temperatur ist.As in 2 shown, is the first inlet port 42 arranged such that from the first exhaust pipe 7 discharged exhaust gas through the first screw passage 44 , which is arranged on the exhaust gas outlet side, flows, which is a section of the turbine 4b of the turbocharger 4 which is a Twin Scroll Turbo, with relatively high temperature.

Der dem Abgas im ersten Abgaskrümmer 5 beigemischte Kraftstoff, welcher in die Turbine 4b geströmt ist, neigt dazu, an der Innenseite der Turbine 4b anzuhaften, wenn die Umgebungstemperatur abnimmt. Falls der Kraftstoff an der Innenseite der Turbine 4b anhaftet, dient der Kraftstoff als Bindemittel, so daß die Partikel im Abgas dazu neigen, sich in der Turbine anzusammeln. Falls der erste Einlaßanschluß 42 wie in 2 dargestellt angeordnet ist, strömt das Abgas vom ersten Abgaskrümmer 5, welchem der Kraftstoff über die Reduktionsmittel-Zugabedüse 14 beigemengt wurde, durch die erste Schneckenpassage 44, welche auf der Abgas-Auslaßseite angeordnet ist, die ein Abschnitt der Turbine 4b mit relativ hoher Temperatur ist. Daher ist es möglich zu verhindern, daß Kraftstoff, welcher ein Reduktionsmittel ist, an der Innenseite der Turbine 4b anhaftet. Zusätzlich ist es möglich zu verhindern, daß sich Partikel zwischen der variablen Düse 41 und der ersten Schneckenpassage 44 in der Turbine 4b beispielsweise aufgrund von angehaftetem Kraftstoff ansammeln.The exhaust gas in the first exhaust manifold 5 admixed fuel which enters the turbine 4b has flowed, tends to be on the inside of the turbine 4b stick when the ambient temperature decreases. If the fuel is on the inside of the turbine 4b adheres, the fuel serves as a binder, so that the particles in the exhaust gas tend to accumulate in the turbine. If the first inlet port 42 as in 2 is arranged, the exhaust gas flows from the first exhaust manifold 5 which the fuel via the reducing agent addition nozzle 14 was added through the first snail passage 44 , which is arranged on the exhaust gas outlet side, which is a section of the turbine 4b with a relatively high temperature. Therefore, it is possible to prevent fuel, which is a reducing agent, from being inside the turbine 4b adheres. In addition, it is possible to prevent particles between the variable nozzle 41 and the first snail passage 44 in the turbine 4b for example due to stuck fuel.

Zusätzlich wird, wenn der EGR-Gasauslaß 13 im zweiten Abgasrohr 8 stromab vom zweiten Abgaskrummer 6 angeordnet ist, der Strom des EGR-Gases geglättet, und es ist möglich, den Druckverlust zu verringern und den Kraftstoffverbrauch niedrig zu halten.In addition, when the EGR gas outlet 13 in the second exhaust pipe 8th downstream from the second Abgaskrummer 6 is arranged, the flow of the EGR gas smoothed, and it is possible to reduce the pressure loss and to keep the fuel consumption low.

3 zeigt ein Schaubild, das eine schematische Anordnung einer Verbrennungsmaschine zeigt, bei welcher ein Abgasemission-Steuersystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sowie ein Ansaug- und Abgassystem derselben. Bei der Beschreibung der zweiten Ausführungsform werden lediglich die zwischen dieser Ausführungsform und der ersten Ausführungsform unterschiedlichen Punkte beschrieben. 3 11 is a diagram showing a schematic arrangement of an internal combustion engine to which an exhaust emission control system according to a second embodiment of the present invention is applied, and an intake and exhaust system thereof. In the description of the second embodiment, only the different points between this embodiment and the first embodiment will be described.

Die Verbrennungsmaschine 1 der zweiten Ausführungsform umfaßt einen variablen Ventilzug 16 zum Steuern des Ventiltimings der Einlaßventile der Zylinder. Der variable Ventilzug 16 ist elektrisch mit der ECU 15 verbünden.The combustion engine 1 The second embodiment comprises a variable valve train 16 for controlling the valve timing of the intake valves of the cylinders. The variable valve train 16 is electric with the ECU 15 ally.

Die Menge der in die ersten und vierten Zylinder #1 und #4, welche mit dem ersten Abgaskrümmer 5 verbunden sind, eingebrachte Ansaugluft ist bei Verwendung des variablen Ventilzuges 16 niedriger als die Menge der in die zweiten und dritten Zylinder #2 und #3 eingebrachten Ansaugluft, welche mit dem zweiten Abgaskrümmer 6 verbunden sind.The amount of in the first and fourth cylinders # 1 and # 4, which with the first exhaust manifold 5 are introduced intake air is when using the variable valve train 16 lower than the amount of intake air introduced into the second and third cylinders # 2 and # 3 with the second exhaust manifold 6 are connected.

Insbesondere ist der Einlaßventil-Verschlußzeitpunkt der ersten und vierten Zylinder #1 und #4 relativ zum Einlaßventil-Verschlußzeitpunkt der zweiten und dritten Zylinder #2 und #3 verzögert. Der variable Ventilzug 16 und die ECU 15, welche diese Steuerung ausführt, können als Ansaugluftmengen-Regulierungseinrichtung interpretiert werden. hier weiterSpecifically, the intake valve closing timing of the first and fourth cylinders # 1 and # 4 is delayed relative to the intake valve closing timing of the second and third cylinders # 2 and # 3. The variable valve train 16 and the ECU 15 that performs this control may be interpreted as intake air amount regulating means. continue here

Wenn die Menge der in die ersten und vierten Zylinder #1 und #4 eingebrachten Ansaugluft auf diese Weise verringert wird, ist es möglich, die Temperatur des von den ersten und vierten Zylindern #1 und #4 abgegebenen Abgases zu erhöhen, deren Menge an Ansaugluft gering ist. Daher ist es möglich, die Temperatur des vom ersten Abgaskrümmer 5 und dem ersten Abgasrohr 7 ausgestoßenen Abgases höher zu machen als die Temperatur des vom zweiten Abgaskrümmer 6 und des vom zweiten Abgasrohr 8 entladenen Abgases. Demgemäß neigt im Hochtemperatur-Abgas, der Kraftstoff weniger dazu, an der Innenseite des ersten Abgaskrümmers 5 und des Abgasrohrs 7 oder der Turbine 4b anzuhaften, selbst wenn Kraftstoff, der ein Reduktionsmittel ist, dem vom ersten Abgaskrümmer 5 abgegebenen Abgas über die Reduktionsmittel-Zugabedüse 14 beigefügt wird, und neigt viel weniger dazu, als Bindemittel zu fungieren, welches aufgrund des Anhaftens des Kraftstoffs eine Ansammlung der Partikel verursacht.When the amount of intake air introduced into the first and fourth cylinders # 1 and # 4 is reduced in this manner, it is possible to increase the temperature of the exhaust gas discharged from the first and fourth cylinders # 1 and # 4, the amount of intake air thereof is low. Therefore, it is possible to change the temperature of the first exhaust manifold 5 and the first exhaust pipe 7 ejected exhaust gas to make higher than the temperature of the second exhaust manifold 6 and of the second exhaust pipe 8th discharged exhaust gas. Accordingly, in the high-temperature exhaust gas, the less fuel tends to be on the inside of the first exhaust manifold 5 and the exhaust pipe 7 or the turbine 4b even if fuel, which is a reducing agent, from the first exhaust manifold 5 discharged exhaust gas via the reducing agent addition nozzle 14 and much less likely to act as a binder causing accumulation of the particles due to the adhesion of the fuel.

Falls die Temperatur des vom ersten Abgaskrümmer 5 und dem ersten Abgasrohr 7 abgegebenen Abgases auf diese Weise erhöht wird, ist es möglich, die Verdampfung des Kraftstoffes, der ein Reduktionsmittel ist, im Hochtemperaturabgas zu beschleunigen. Aus diesem Grund ist es möglich, die Temperatur des Filters 10 effizienter zu erhöhen und die Reinigung des Abgases im Filter 10 effizienter durchzuführen.If the temperature of the first exhaust manifold 5 and the first exhaust pipe 7 discharged exhaust gas is increased in this way, it is possible to accelerate the evaporation of the fuel, which is a reducing agent, in the high-temperature exhaust gas. Because of this it is possible to change the temperature of the filter 10 to increase efficiency and purify the exhaust gas in the filter 10 perform more efficiently.

4 zeigt ein Schaubild, das eine schematische Konfiguration einer Verbrennungsmaschine zeigt, bei der ein Abgasemissions-Steuersystem gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sowie ein Ansaug- und Abgassystem derselben. Bei der Beschreibung der dritten Ausführungsform werden lediglich die zwischen dieser Ausführungsform und der ersten Ausführungsform unterschiedliche Punkte beschrieben. 4 FIG. 12 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine using an exhaust emission control system according to a third embodiment of the present invention, and an intake and exhaust system thereof. FIG. In the description of the third embodiment, only the different points between this embodiment and the first embodiment will be described.

Die Verbrennungsmaschine 1 der dritten Ausführungsform ist mit Verwirbelungs-Steuerventilen (SCV) 17 an den Einlaßanschlüssen der Zylinder ausgestattet. Die Verwirbelungs-Steuerventile 17 sind elektrisch mit der ECU 15 verbunden. Die Verwirbelungs-Steuerventile 17 können individuell auf Zylinder-zu-Zylinder-Basis gesteuert werden. Die ECU 15 steuert die Intensität des Verwirbelungsstroms, welcher in jedem Zylinder erzeugt wird, durch Steuern des Öffnens/Schließens eines jeden Verwirbelungs-Steuerventils 17 des entsprechenden Zylinders.The combustion engine 1 the third embodiment is with swirl control valves (SCV) 17 equipped at the inlet ports of the cylinders. The swirl control valves 17 are electric with the ECU 15 connected. The swirl control valves 17 can be individually controlled on a cylinder-by-cylinder basis. The ECU 15 controls the intensity of the swirling flow generated in each cylinder by controlling the opening / closing of each swirl control valve 17 the corresponding cylinder.

Die Verwirbelung der Einsaugluft bzw. Ansaugluft, welche in die ersten und vierten Zylinder #1 und #4, die mit dem ersten Abgaskrümmer 5 verbunden sind, eingebracht wird, wird unter Verwendung der Verwirbelungs-Steuerventile 17 intensiver ausgeführt als die Verwirbelung der Ansaugluft, die in die zweiten und dritten Zylinder #2 und #3 eingebracht wird, welche mit dem zweiten Abgaskrümmer 6 verbunden sind. Insbesondere sind die Verwirbelungs-Steuerventile 17 der zweiten und dritten Zylinder #2 und #3 relativ weit geöffnet, so daß die Ansaugluftmenge erhöht ist. Auf der anderen Seite sind die Verwirbelungs-Steuerventile der ersten und vierten Zylinder #1 und #4 relativ wenig geöffnet, so daß die Ansaugluftmenge verringert ist, und der Verwirbelungsstrom, welcher in den ersten und vierten Zylindern #1 und #4 erzeugt wird, wird intensiviert (Verwirbelungsverstärkung).The turbulence of the intake air or intake air, which in the first and fourth cylinders # 1 and # 4, with the first exhaust manifold 5 is introduced is using the swirl control valves 17 carried out more intensively than the swirling of the intake air, which is introduced into the second and third cylinders # 2 and # 3, which with the second exhaust manifold 6 are connected. In particular, the swirl control valves 17 of the second and third cylinders # 2 and # 3 are opened relatively wide, so that the intake air amount is increased. On the other hand, the swirl control valves of the first and fourth cylinders # 1 and # 4 are opened relatively little, so that the intake air amount is reduced, and the swirling flow generated in the first and fourth cylinders # 1 and # 4 becomes intensified (turbulence reinforcement).

Falls die Verwirbelung in den ersten und vierten Zylindern #1 und #4 verstärkt wird und die Menge der in die ersten Zylinder #1 und #4 eingebrachten Ansaugluft verringert wird, ist es möglich, die Temperatur des von den ersten und vierten Zylindern #1 und #4 abgegebenen Abgases, deren Ansaugluftmenge gering ist, zu erhöhen. Daher ist es möglich, die Temperatur des vom ersten Abgaskrümmer 5 und dem ersten Abgasrohr 7 abgegebenen Abgases höher als die Temperatur des Abgases zu machen, welches vom zweiten Abgaskrümmer 6 und dem zweiten Abgasrohr 8 abgegeben wird. Demgemäß neigt der Kraftstoff weniger dazu, an der Innenseite des ersten Abgaskrümmers 5 und des ersten Abgasrohres 7, oder der Turbine 4b anzuhaften, selbst wenn Kraftstoff, der ein Reduktionsmittel ist, dem Abgas zugegeben wird, das vom ersten Abgaskrümmer 6 über die Reduktionsmittel-Zugabedüse 14 ausgestoßen wird, und neigt im Hochtemperatur-Abgas wesentlich weniger dazu, als Bindemittel zu dienen, welches verursacht, daß sich die Partikel aufgrund der Anhaftung des Kraftstoffs ansammeln.If the swirl in the first and fourth cylinders # 1 and # 4 is increased and the amount of intake air introduced into the first cylinders # 1 and # 4 is decreased, it is possible to control the temperature of the first and fourth cylinders # 1 and # 4 discharged exhaust gas whose intake air amount is low, increase. Therefore, it is possible to change the temperature of the first exhaust manifold 5 and the first exhaust pipe 7 discharged exhaust gas to make higher than the temperature of the exhaust gas, which from the second exhaust manifold 6 and the second exhaust pipe 8th is delivered. Accordingly, the fuel tends less to the inside of the first exhaust manifold 5 and the first exhaust pipe 7 , or the turbine 4b even if fuel, which is a reducing agent, is added to the exhaust gas from the first exhaust manifold 6 via the reducing agent addition nozzle 14 is ejected, and in the high-temperature exhaust gas, it is much less likely to serve as a binder, causing the particles to accumulate due to the adhesion of the fuel.

Falls die Temperatur des vom ersten Abgaskrümmer 5 und ersten Abgasrohr 7 abgegebenen Abgases auf diese Weise erhöht wird, ist es möglich, die Verdampfung des Kraftstoffes, der ein Reduktionsmittel ist, im Hochtemperatur-Abgas zu beschleunigen. Aus diesem Grunde ist es möglich, die Temperatur des Filters 10 effizienter zu erhöhen und die Reinigung des Abgases im Filter 10 effizienter durchzuführen.If the temperature of the first exhaust manifold 5 and first exhaust pipe 7 discharged exhaust gas is increased in this way, it is possible to accelerate the evaporation of the fuel, which is a reducing agent, in the high-temperature exhaust gas. For this reason, it is possible to change the temperature of the filter 10 to increase efficiency and purify the exhaust gas in the filter 10 perform more efficiently.

Falls die Ansaugluftmenge, welche in die ersten und vierten Zylinder #1 und #4 eingebracht wird, verringert wird, nimmt das Luft-/Kraftstoffverhältnis in den ersten und vierten Zylindern #1 und #4 ab, was eine Rauchbildung erleichtert. Es ist jedoch möglich, die Verteilung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses in den Zylindern durch Intensivierung der Verwirbelung der Ansaugluft in den ersten und vierten Zylindern #1 und #4 durch die Verwirbelungs-Steuerventile 17 gleichmäßiger zu gestalten. Auf diese Weise ist es möglich, die Rauchbildung zu verhindern.If the intake air amount introduced into the first and fourth cylinders # 1 and # 4 is decreased, the air-fuel ratio in the first and fourth cylinders # 1 and # 4 decreases, facilitating smoke generation. However, it is possible to improve the distribution of the air-fuel ratio in the cylinders by intensifying the swirling of the intake air in the first and fourth cylinders # 1 and # 4 by the swirl control valves 17 to make it more uniform. In this way it is possible to prevent smoke formation.

Obgleich die Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf das, was als die bevorzugten Ausführungsformen derselben verstanden wird, beschrieben wurde, sei angemerkt, daß die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen oder Anordnungen beschränkt ist. Im Gegenteil ist die Erfindung dazu gedacht, unterschiedliche Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken. Zusätzlich sind, obgleich unterschiedliche Elemente der offenbarten Erfindung in unterschiedlichen Kombinationen und Anordnungen aufgezeigt sind, welche lediglich beispielhafter Natur sind, andere Kombinationen und Anordnungen, die mehr oder weniger oder lediglich ein einzelnes Teil einschließen ebenso innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche.Although the invention has been described above with reference to what is to be understood as the preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments or arrangements. On the contrary, the invention is intended to cover various modifications and equivalent arrangements. In addition, while different elements of the disclosed invention are pointed out in various combinations and arrangements, which are merely exemplary in nature, other combinations and arrangements including more or less or merely a single part are also within the scope of the appended claims.

Claims (6)

Abgasemissions-Steuersystem für eine Verbrennungsmaschine (1), aufweisend: einen Turbolader (4) mit einer Turbine (4b), wobei ein Turbinenrotor (46) derselben durch Abgas angetrieben wird, das von der Verbrennungsmaschine (1), die eine Mehrzahl von Zylindern hat, ausgestoßen wird; einen ersten Abgaskanal (5, 7), der sich von einer ersten Gruppe von Zylindern der Verbrennungsmaschine (1) erstreckt; einen zweiten Abgaskanal (6, 8), der sich von einer zweiten Gruppe von Zylindern der Verbrennungsmaschine (1) erstreckt; einen dritten Abgaskanal (9), der sich von der Turbine (4b) stromabwärts erstreckt; einen Abgasemission-Steuerkatalysator (10), der im dritten Abgaskanal angeordnet ist; eine Reduktionsmittel-Zugabeeinrichtung (14) zur Zugabe eines Reduktionsmittels zum Abgas; und ein EGR-System (11) zum Zufuhren eines Teils des Abgases als EGR-Gas zu einem Luftansaugsystem (2), dadurch gekennzeichnet, daß: die Reduktionsmittel-Zugabeeinrichtung im ersten Abgaskanal angeordnet ist; ein EGR-Gas-Auslaß (13) des EGR-Systems (11) im zweiten Abgaskanal angeordnet ist; und der größte Teil der vom ersten und zweiten Abgaskanal ausgestoßenen Abgase getrennt zum Turbinenrotor (46) strömt, ohne vermischt zu werden, wobei das Abgas, welches in die Turbine (4b) durch den ersten Abgaskanal geströmt ist, durch einen Bereich relativ hoher Temperatur in der Turbine (4b) strömt.Exhaust emission control system for an internal combustion engine ( 1 ), comprising: a turbocharger ( 4 ) with a turbine ( 4b ), wherein a turbine rotor ( 46 ) thereof is driven by exhaust gas emitted by the internal combustion engine ( 1 ) having a plurality of cylinders is ejected; a first exhaust duct ( 5 . 7 ) extending from a first group of cylinders of the internal combustion engine ( 1 ) extends; a second exhaust duct ( 6 . 8th ) extending from a second group of cylinders of the internal combustion engine ( 1 ) extends; a third exhaust duct ( 9 ) extending from the turbine ( 4b extending downstream; an exhaust emission control catalyst ( 10 ) disposed in the third exhaust passage; a reducing agent adding device ( 14 ) for adding a reducing agent to the exhaust gas; and an EGR system ( 11 ) for supplying a portion of the exhaust gas as EGR gas to an air intake system ( 2 ), characterized in that: the reducing agent adding means is disposed in the first exhaust passage; an EGR gas outlet ( 13 ) of the EGR system ( 11 ) is disposed in the second exhaust passage; and most of the exhaust gases discharged from the first and second exhaust passages separate from each other Turbine rotor ( 46 ) flows without being mixed, whereby the exhaust gas which flows into the turbine ( 4b ) has passed through the first exhaust passage, through a relatively high temperature region in the turbine ( 4b ) flows. Abgasemission-Steuersystem für eine Verbrennungsmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß: der erste und zweite Abgaskanal mit dem Turbolader (4) verbunden sind.Exhaust emission control system for an internal combustion engine ( 1 ) according to claim 1, characterized in that: the first and second exhaust ducts with the turbocharger ( 4 ) are connected. Abgasemissions-Steuersystem für eine Verbrennungsmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbolader (4) zwei separate erste und zweite Einlaßanschlüsse (42, 43) sowie erste und zweite Schneckenleitungen (44, 45) umfaßt, welche jeweils mit den ersten und zweiten Einlaßanschlüssen (42, 43) verbunden sind; und die von den ersten und zweiten Abgaskanälen ausgestoßenen Abgase jeweils durch die erste und zweite Schneckenleitung (44, 45) zum Turbinenrotor (46) strömen.Exhaust emission control system for an internal combustion engine ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the turbocharger ( 4 ) two separate first and second inlet ports ( 42 . 43 ) and first and second screw ducts ( 44 . 45 ) connected respectively to the first and second inlet ports ( 42 . 43 ) are connected; and the exhaust gases discharged from the first and second exhaust passages respectively through the first and second scroll ducts (FIG. 44 . 45 ) to the turbine rotor ( 46 ) stream. Abgasemissions-Steuersystem für eine Verbrennungsmaschine (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß: der Turbolader (4) ein Turbolader mit variabler Geometrie ist, der eine variable Düse (41) hat; und sich die erste und zweite Schneckenleitung (44, 45) spiralförmig erstrecken und den Abgasstrom zur variablen Düse (41) zulassen.Exhaust emission control system for an internal combustion engine ( 1 ) according to claim 3, characterized in that: the turbocharger ( 4 ) is a variable geometry turbocharger having a variable nozzle ( 41 ) Has; and the first and second screw ducts ( 44 . 45 ) extend spirally and the exhaust gas flow to the variable nozzle ( 41 ) allow. Abgasemissions-Steuersystem für eine Verbrennungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner aufweist: eine Ansaugluftmengen-Regulierungseinrichtung, um eine Ansaugluftmenge, welche in die Zylinder der ersten Gruppe eingebracht wird, kleiner zu machen als eine Ansaugluftmenge, welche in die Zylinder der zweiten Gruppe eingebracht wird.Exhaust emission control system for an internal combustion engine ( 1 ) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it further comprises: an intake air quantity regulating means for making an intake air amount introduced into the cylinders of the first group smaller than an intake air amount flowing into the cylinders of the second group is introduced. Abgasemission-Steuersystem für eine Verbrennungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner aufweist: eine Verwirbelungs-Steuereinrichtung, um eine Verwirbelung der Ansaugluft, welche in die Zylinder der ersten Gruppe eingebracht wird, intensiver zu machen als eine Verwirbelung der Ansaugluft, welche in die Zylinder der zweiten Gruppe eingebracht wird.Exhaust emission control system for an internal combustion engine ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that it further comprises: a swirling control means for making turbulence of the intake air, which is introduced into the cylinders of the first group, more intense than a swirling of the intake air entering the Cylinder of the second group is introduced.
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