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TECHNISCHER BEREICH
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Motorsystem. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung ein Motorsystem mit einer Abgasrückführungs-(AGR-) Vorrichtung einer neuen Struktur.
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HINTERGRUND
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Ein Motor eines Fahrzeugs verbrennt ein Gemisch aus von außen einströmender Luft und einem Kraftstoff in einem geeigneten Verhältnis zur Erzeugung einer Leistung.
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Bei einem Verfahren zur Erzeugung der Leistung durch Antreiben des Motors muss zur Erzielung einer gewünschten Ausgangsleistung und Verbrennungseffizienz entsprechend Außenluft für die Verbrennung zugeführt werden. Dazu wird ein Turbolader als Vorrichtung zum Turboladen der Luft für die Verbrennung zur Erhöhung der Verbrennungseffizienz des Motors eingesetzt.
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Allgemein ist ein Turbolader eine Vorrichtung, die eine Turbine unter Verwendung eines von einem Motor abgegebenen Abgasdrucks dreht und dadurch die Leistung des Motors erhöht, indem sie einer Brennkammer Hochdruckluft unter Verwendung von deren Rotationskraft zuführt. Der Turbolader wird bei den meisten Dieselmotoren eingesetzt und wurde in letzter Zeit auch bei Benzinmotoren eingesetzt.
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Als weiteres Beispiel für eine Ansaugverstärkungsvorrichtung wurde ein elektrischer Superlader verwendet, der mithilfe eines Motors einen Kompressor antreibt, um Außenluft zu komprimieren. Da der elektrische Superlader von einer Batterie angetrieben wird, erfolgt nur eine geringe Verstärkung, und er führt dem Zylinder hauptsächlich supergeladene Luft in einem Niedrigdrehzahl- und Niederlastbereich zu.
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Im Allgemeinen weist der Turbolader (im Folgenden als „mechanischer Turbolader“ bezeichnet), der durch das Abgas betrieben wird, eine geringe Reaktionsfähigkeit auf, und es ist schwierig, aufgrund der Größe eines Gegendrucks ein hohes Kompressionsverhältnis zu realisieren. Da der Turbolader einem Abgas mit hoher Temperatur (ungefähr 700°) ausgesetzt ist, erhöhen sich die Konstruktionskosten für die den Turbolader umgebenden Bauteile.
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Stickstoffoxid (Stickoxid; NOx) in aus dem Motor ausgestoßenem Abgas bewirkt sauren Regen, reizt Augen und Atmungsorgane und tötet Pflanzen ab. NOx wird als atmosphärische Schadstoffquelle eingestuft, und man ist bestrebt, den NOx-Ausstoß zu verringern.
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Ein Abgasrückführungs-(AGR-)System wurde für ein Fahrzeug zur Schadstoffreduzierung vorgesehen. In der Regel wird NOx in einem Fall erhöht, in dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Luft-Kraftstoff-Gemisches hoch ist, was für eine ausreichende Verbrennung notwendig ist. Somit mischt das Abgasrückführungssystem ein Abgas aus einem Motor in das Luft-Kraftstoff-Gemisch, beispielsweise 5-20 Gew.-%, wodurch die Menge an Sauerstoff in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch reduziert wird und die Verbrennung verhindert wird und so die Erzeugung von NOx verringert wird.
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Das allgemeine Abgasrückführungssystem rezirkuliert das Abgas, das durch einen Abgaskrümmer aus dem Zylinder des Motors ausgestoßen wird und durch die Rückführungsleitung zu der Abgasleitung in den Zylinder des Motors strömt, und ein AGR-Ventil ist an der Rückführungsleitung zur Steuerung einer AGR-Rate angebracht.
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Das Abgasrückführungssystem kann in ein Niederdruck-AGR-(ND-AGR: Niederdruck-Abgasrückführungs-)System und ein Hochdruck-AGR-(HD-AGR: Hochdruck-Abgasrückführungs-)System unterteilt werden.
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Bei dem herkömmlichen Abgasrückführungssystem wird das Abgas durch die AGR-Leitung zurückgeführt, die von der das Abgas führenden Abgasleitung abgezweigt und mit der Ansaugleitung verbunden ist. In diesem Fall sind in der AGR-Leitung ein AGR-Kühler, der das rückgeführte Abgas kühlt, und ein AGR-Ventil, das die rückgeführte Abgasmenge steuert, angebracht.
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Bei der herkömmlichen Abgasrückführungsvorrichtung ist es in dem Hochdruck-AGR-System als ein Verfahren des Zuführens des Rückführungsgases (des AGR-Gases) zu dem Abgaskrümmer unter Verwendung des Hockdrucks des Abgaskrümmers, da ein Differenzdruck zwischen dem Abgaskrümmer und dem Ansaugkrümmer in einem Antriebsbereich (z. B. wird die supergeladene Luft durch den Turbolader oder dem elektrischen Superlader zugeführt), in dem sich der Druck des Ansaugkrümmers erhöht, niedrig ist, schwierig, das Rückführungsgas zuzuführen, und der Antriebsbereich, in dem das Rückführungsgas zugeführt wird, ist begrenzt.
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In dem Niederdruck-AGR-System als ein Verfahren des Zuführens des Rückführungsgases zu der Ansaugleitung eines oberen Kompressorstroms des Turboladers aus der Abgasleitung des unteren Abgasstroms der Abgasreinigungsvorrichtung, wenn das Rückführungsgas zugeführt wird, da die Frischluftzufuhrmenge abnimmt, ist der Antriebsbereich, dem das Rückführungsgas zugeführt wird, begrenzt. Es gibt Probleme dahingehend, dass eine Steuerlogik für die Zuführung des Rückführungsgases aufwendig ist und sich die Herstellungskosten erhöhen.
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Wie oben beschrieben, erhöhen sich bei der herkömmlichen Technik die Herstellungskosten des Fahrzeugs, und die Gestaltungsfreiheit des Inneren des Motorraums ist eingeschränkt, da die Abgasrückführungsvorrichtung zusätzlich vorgesehen werden muss.
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Die obigen Informationen, die in diesem Hintergrundabschnitt offenbart werden, dienen lediglich der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrundes der Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik darstellen, der hierzulande einem Durchschnittsfachmann bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Motorsystem mit einer neuen Struktur bereit, bei dem sich ein Antriebsbereich zum Zuführen von Rückführungsgas erweitert.
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Ein Motorsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen Motor mit einer Brennkammer, die ein Antriebsmoment durch Verbrennung eines Kraftstoffs erzeugt; eine Mehrzahl von Ansaugleitungen, durch die Außenluft zu der Brennkammer strömt; einen Abgaskrümmer, der an einer Abgasseite mit der Brennkammer verbunden ist; zumindest zwei elektrische Superlader, die jeweils an der Mehrzahl von Ansaugleitungen angeordnet sind; und eine Abgasrückführungs-(AGR-)Vorrichtung mit einer von dem Abgaskrümmer abgezweigten und mit einer der Mehrzahl von Ansaugleitungen verbundenen Rückführungsleitung und einem auf der Rückführungsleitung angeordneten Rückführungsventil.
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Die Mehrzahl von Ansaugleitungen kann eine erste Ansaugleitung, durch die der Brennkammer Außenluft zugeführt wird, die zweite Ansaugleitung, durch die der Brennkammer Außenluft zugeführt wird, und eine die erste Ansaugleitung und die zweite Ansaugleitung verbindende Bypassleitung umfassen.
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Das Motorsystem kann ferner umfassen: ein erstes Ansaugventil, das an der ersten Ansaugleitung angeordnet ist; ein zweites Ansaugventil, das an der zweiten Ansaugleitung angeordnet ist; und ein Bypassventil, das an der Bypassleitung angeordnet ist.
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Das erste Ansaugventil kann an einem unteren Strom des ersten elektrischen Superladers angeordnet sein, und das zweite Ansaugventil kann an einem oberen Strom des zweiten elektrischen Superladers angeordnet sein.
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Die Rückführungsleitung kann von dem Abgaskrümmer abgezweigt und mit der zweiten Ansaugleitung zwischen dem zweiten Ansaugventil und dem zweiten elektrischen Superlader verbunden sein.
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Die Rückführungsleitung kann von dem Abgaskrümmer abgezweigt und mit der Bypassleitung zwischen dem Bypassventil und dem zweiten elektrischen Superlader verbunden sein.
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In einem Antriebsbereich, in dem der Brennkammer Rückführungsgas zugeführt wird, kann das erste Ansaugventil geöffnet sein, um den ersten elektrischen Superlader durch Außenluft zu betreiben, und das zweite Ansaugventil und das Rückführungsventil können geschlossen werden, um den zweiten elektrischen Superlader durch Rückführungsgas zu betreiben.
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Die erste Ansaugleitung und die zweite Ansaugleitung können mit der Hauptansaugleitung verbunden sein, und ein Hauptladeluftkühler kann an der Hauptansaugleitung angeordnet sein.
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Das Motorsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ferner einen Nebenladeluftkühler beinhalten, der an der Bypassleitung angeordnet ist.
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Ein Motorsystem gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen Motor mit einer Brennkammer, die ein Antriebsmoment durch Verbrennung eines Kraftstoffs erzeugt; eine Mehrzahl von Ansaugleitungen, durch die Außenluft zu der Brennkammer strömt; einen Abgaskrümmer, der an einer Abgasseite mit der Brennkammer verbunden ist; eine Abgasleitung, die mit dem Abgaskrümmer verbunden ist und durch die Abgas strömt; eine Abgasreinigungsvorrichtung, die an der Abgasleitung angeordnet ist; zumindest zwei elektrische Superlader, die jeweils an der Vielzahl von Ansaugleitungen angeordnet sind; und eine AGR-Vorrichtung mit einer Rückführungsleitung, die von der Abgasleitung an einem unteren Strom der Abgasreinigungsvorrichtung abgezweigt und mit einer der Mehrzahl von Ansaugleitungen und einem Rückführungsventil, das auf der Rückführungsleitung angeordnet ist, verbunden ist.
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Die Mehrzahl von Ansaugleitungen kann ein erstes Ansaugventil umfassen, das an einer ersten Ansaugleitung angeordnet ist, durch die der Brennkammer Außenluft zugeführt wird; ein zweites Ansaugventil, das an einer zweiten Ansaugleitung angeordnet ist, durch die der Brennkammer Außenluft zugeführt wird; und ein Bypassventil, das an einer Bypassleitung angeordnet ist, die die erste Ansaugleitung und die zweite Ansaugleitung verbindet.
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Das erste Ansaugventil kann an einem unteren Strom des ersten elektrischen Superladers angeordnet sein, und das zweite Ansaugventil kann an einem oberen Strom des zweiten elektrischen Superladers angeordnet sein.
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Die Rückführungsleitung kann von dem Abgaskrümmer abgezweigt und mit der zweiten Ansaugleitung zwischen dem zweiten Ansaugventil und dem zweiten elektrischen Superlader verbunden sein.
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Die Rückführungsleitung kann von dem Abgaskrümmer abgezweigt und mit der Bypassleitung zwischen dem Bypassventil und dem zweiten elektrischen Superlader verbunden sein.
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In einem Antriebsbereich, in dem der Brennkammer Rückführungsgas zugeführt wird, kann das erste Ansaugventil offen sein, um den ersten elektrischen Superlader durch Außenluft zu betreiben, das zweite Ansaugventil und das Rückführungsventil können geschlossen sein, um den zweiten elektrischen Superlader durch Rückführungsgas zu betreiben.
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Die erste Ansaugleitung und die zweite Ansaugleitung können mit der Hauptansaugleitung verbunden sein, und ein Hauptladeluftkühler ist an der Hauptansaugleitung angeordnet.
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Das Motorsystem kann ferner einen Nebenladeluftkühler umfassen, der an der Bypassleitung angeordnet ist.
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Wie oben beschrieben, erweitert sich gemäß dem Motorsystem gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung der Antriebsbereich, in dem das Rückführungsgas zugeführt wird, und verbessert dadurch den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs.
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Figurenliste
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Während die Zeichnungen in Zusammenhang damit beschrieben werden, was gegenwärtig als praktische beispielhafte Ausführungsformen betrachtet wird, ist davon auszugehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Zeichnungen beschränkt ist.
- 1 ist eine schematische Darstellung von Ausgestaltungen eines Motorsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 2 ist eine schematische Darstellung von Ausgestaltungen eines Motorsystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 3 ist eine schematische Darstellung von Ausgestaltungen eines Motorsystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 4 ist ein Blockschaltbild von Ausgestaltungen eines Motorsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 5 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Niedrig-/Mitteldrehzahl-Hochlastbereichs eines Motorsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 6 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Hochdrehzahl-Hochlastbereichs eines Motorsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 7 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Vorgangs zum Zuführen eines Rückführungsgases eines Motorsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 8 ist eine graphische Darstellung eines Antriebsbereichs eines Motors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, ausführlicher beschrieben. Wie Fachleute verstehen werden, können die beschriebenen Ausführungsformen auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne vom Grundgedanken und Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Die nicht mit der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen zusammenhängenden Teile sind nicht dargestellt, um die Beschreibung zu verdeutlichen, und gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Elemente in der gesamten Beschreibung.
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Die in den Zeichnungen dargestellten Größen und Dicken der Ausgestaltungen sind selektiv zur besseren Beschreibung bereitgestellt, so dass die vorliegende Offenbarung nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten beschränkt ist und die Dicken übertrieben sind, um einige Teile und Bereiche zu verdeutlichen.
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Im Folgenden wird ein Motorsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine schematische Darstellung von Ausgestaltungen eines Motorsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 2 ist eine schematische Darstellung von Ausgestaltungen eines Motorsystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 3 ist eine schematische Darstellung von Ausgestaltungen eines Motorsystems gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 4 ist ein Blockschaltbild von Ausgestaltungen eines Motorsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Wie in 1 bis 4 gezeigt, umfasst ein Motorsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Motor 10, eine Mehrzahl von Ansaugleitungen, einen elektrischen Superlader, der an jeder der Mehrzahl von Ansaugleitungen angebracht ist, und eine Abgasrückführungs-(AGR-)Vorrichtung 60, die einen Teil (im Folgenden als „Rückführungsgas“ bezeichnet) eines aus dem Motor 10 ausgestoßenen Abgases wieder zuführt.
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Der Motor umfasst eine Mehrzahl von Brennkammern 11, die ein Antriebsmoment durch das Verbrennen eines Kraftstoffs erzeugen, eine den Brennkammern 11 zugeführte Ansaugluft wird durch die Mehrzahl von Ansaugleitungen zugeführt, und das aus den Brennkammern 11 des Motors 10 abgeführte Abgas wird über einen Abgaskrümmer 17 und eine Abgasleitung 19 nach außen abgegeben. In diesem Fall ist an der Abgasleitung 19 eine Abgasreinigungsvorrichtung 70 zur Reinigung des Abgases angebracht.
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Die Mehrzahl von Ansaugleitungen umfasst eine erste Ansaugleitung 20, zu der eine der Brennkammer 11 zugeführte Außenluft strömt, und eine zweite Ansaugleitung 30, zu der die der Brennkammer 11 zugeführte Außenluft gelangt. Jedoch ist der Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht darauf beschränkt.
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Zwischen der ersten Ansaugleitung 20 und der zweiten Ansaugleitung 30 ist eine die erste Ansaugleitung 20 und die zweite Ansaugleitung 30 verbindende Bypassleitung 40 angebracht. Das heißt, die Bypassleitung 40 zweigt von der ersten Ansaugleitung 20 ab und ist mit der zweiten Ansaugleitung 30 verbunden.
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Der an jeder der ersten Ansaugleitung 20 und der zweiten Ansaugleitung 30 angebrachte elektrische Superlader soll die supergeladene Luft in die Brennkammer 11 leiten und einen Motor und einen elektrischen Kompressor aufweisen. Der elektrische Kompressor wird von dem Motor betrieben, um die Außenluft zu komprimieren und entsprechend einem Antriebszustand der Brennkammer 11 zuzuführen.
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Ein erstes Ansaugventil 27 ist an der ersten Ansaugleitung 20 angebracht. Im Detail kann das erste Ansaugventil 27 an dem unteren Strom des ersten elektrischen Superladers 25 angebracht sein, der an der ersten Ansaugleitung 20 angebracht ist. Die durch die erste Ansaugleitung 20 zugeführte Ansaugluftmenge wird durch eine Öffnung des ersten Ansaugventils 27 gesteuert.
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Das zweite Ansaugventil 37 ist an der zweiten Ansaugleitung 30 angebracht. Im Einzelnen kann das zweite Ansaugventil 37 an dem unteren Strom des zweiten elektrischen Superladers 35 angebracht sein, der an der zweiten Ansaugleitung 30 angebracht ist. Die durch die zweite Ansaugleitung 30 zugeführte Ansaugluftmenge wird durch eine Öffnung des zweiten Ansaugventils 37 gesteuert.
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Die erste Ansaugleitung 20 und die zweite Ansaugleitung 30 sind in die Hauptansaugleitung 50 verbunden und der Hauptladeluftkühler 54 kann an der Hauptansaugleitung 50 angebracht sein. Die durch den elektrischen Superlader komprimierte Luft wird durch den Hauptladeluftkühler 54 gekühlt.
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Das Bypassventil 47 ist an der Bypassleitung 40 angebracht. In diesem Fall kann ein Nebenluftkühler 43 an der Bypassleitung 40 angebracht sein. Die durch den ersten elektrischen Superlader 25 komprimierte Luft wird durch den Nebenladeluftkühler 43 gekühlt.
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Ein Luftfilter 52 zum Filtern der von außen einströmenden Außenluft ist an einem Einlass der ersten Ansaugleitung 20 und der zweiten Ansaugleitung 30 angebracht.
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Die durch die erste Ansaugleitung 20 und die zweite Ansaugleitung 30 einströmende Ansaugluft wird über den Ansaugkrümmer 13 der Brennkammer 11 zugeführt. An dem Ansaugkrümmer 13 ist ein Drosselventil 15 angebracht, um die der Brennkammer 11 zugeführte Luftmenge zu steuern.
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Wie in 1 gezeigt, kann die AGR-Vorrichtung 60 eine Rückführungsleitung 62, die von dem Abgaskrümmer 17 abgezweigt und mit einer Ansaugleitung aus der Vielzahl von Ansaugleitungen verbunden ist, und ein Rückführungsventil 64, das an der Rückführungsleitung 62 angebracht ist, umfassen. Die der Brennkammer 11 des Motors 100 zugeführte Rückführungsgasmenge wird durch das Öffnen des Rückführungsventils 64 gesteuert.
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Die Rückführungsleitung 62 kann von dem Abgaskrümmer 17 abgezweigt und mit der zweiten Ansaugleitung 30 zwischen dem zweiten Ansaugventil 37 und dem zweiten elektrischen Superlader 35 (siehe 1) verbunden sein oder kann von dem Abgaskrümmer 17 abgezweigt und mit der Bypassleitung 40 zwischen dem Bypassventil 47 und dem zweiten elektrischen Superlader 35 (siehe 2) verbunden sein.
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Wie in 3 gezeigt, kann die AGR-Vorrichtung 60 die Rückführungsleitung 62, die von der Abgasleitung 19 des unteren Stroms der Abgasreinigungsvorrichtung 70 abgezweigt und mit einer Ansaugleitung aus der Vielzahl von Ansaugleitungen verbunden ist, und das Rückführungsventil 62, das an der Rückführungsleitung 72 angebracht ist, umfassen. Im Vergleich zu 1 und 2 ist die Rückführungsleitung 62 als Abweichung von der beispielhaften Ausführungsform von 1 von der Abgasleitung des unteren Stroms der Abgasreinigungsvorrichtung abgezweigt.
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Bezug nehmend auf 4 kann das Motorsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ferner einen Antriebsinformationssensor 80, der eine Antriebsinformation des Fahrzeugs erfasst, und eine Steuerung 90, die das Betreiben des ersten Ansaugventils 27 steuert, das zweite Ansaugventil 37, das Bypassventil 47, den ersten elektrischen Superlader 25, den zweiten elektrischen Superlader 35, das Rückführungsventil 64 und das Drosselventil 15 entsprechend der Antriebsinformation umfassen.
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Der Antriebsinformationssensor 80 erfasst die Antriebsinformation einschließlich eines Motormoments, einer Motordrehzahl, eines Anforderungsmoments usw. des Fahrers, und die erfassten Antriebsinformationen werden an die Steuerung 90 übertragen.
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Die Steuerung 90 kann durch einen oder mehrere Prozessoren implementiert werden, die durch ein vorgegebenes Programm betrieben werden, bei dem das vorgegebene Programm so eingestellt ist, dass es Schritte des Steuerungsverfahrens des Motorsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausführt.
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Im Folgenden wird der Betrieb des Motorsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Die Steuerung 90 bestimmt den Antriebsbereich des Motors aus den von dem Antriebsinformationssensor 80 erfassten Antriebsinformationen. In diesem Fall kann der Antriebsbereich in einen Niedrig-/Mitteldrehzahl-Hochlastbereich und einen Hochdrehzahl-Hochlastbereich unterteilt werden.
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Die Steuerung 90 steuert die der Brennkammer 11 zugeführte supergeladene Luft durch die Steuerung des ersten Ansaugventils 27, des zweiten Ansaugventils 37 und des Bypassventils 47 entsprechend dem Antriebsbereich des Motors. Das heißt, die Steuerung 90 steuert das erste Ansaugventil 27, das zweite Ansaugventil 37 und das zu schließende oder zu öffnende Bypassventil 47 und steuert damit die der Brennkammer 11 zugeführte supergeladene Luftmenge.
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Bezug nehmend auf 5 wird, wenn der Antriebsbereich des Motors der Niedrig-/Mitteldrehzahl-Hochlastbereich ist, da die Steuerung 90 das erste Ansaugventil 27 und das zu blockierende zweite Ansaugventil 37 steuert und die Öffnung des Bypassventils 47 steuert, die der Brennkammer 11 zugeführte supergeladene Luftmenge gesteuert. Die Steuerung 90 betreibt den ersten elektrischen Superlader 25 und den zweiten elektrischen Superlader 35, so dass die supergeladene Luft durch den ersten elektrischen Superlader 25 und den zweiten elektrischen Superlader 35 der Brennkammer 11 zugeführt wird.
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Das heißt, die in die erste Ansaugleitung eingeströmte Außenluft wird zunächst durch den ersten elektrischen Superlader 25 verstärkt und strömt durch die Bypassleitung 40 in die zweite Ansaugleitung 30. Die Außenluft wird zusätzlich durch den zweiten elektrischen Superlader 35 verstärkt.
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Da in dem Niedrig-/Mitteldrehzahl-Hochlastbereich ein hohes Kompressionsverhältnis erforderlich ist, kann das Kompressionsverhältnis der der Brennkammer 11 zugeführten Außenluft durch Antreiben des ersten elektrischen Superladers 25 und des zweiten elektrischen Superladers 35 in Reihe erhöht werden. Da die Außenluft, die zunächst durch den ersten elektrischen Kompressor 25 verstärkt wird, durch den an der Bypassleitung 40 angebrachten Nebenluftkühler 43 abgekühlt wird, kann die Kompressionseffizienz der Außenluft verbessert werden.
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Bezug nehmend auf 6 wird, wenn der Antriebsbereich des Motors der Hochdrehzahl-Hochlastbereich ist, da die Steuerung 90 das zu blockierende Bypassventil 47 steuert und die Öffnung des ersten Ansaugventils 27 und des zweiten Ansaugventils 37 einstellt, die der Brennkammer 11 zugeführte supergeladene Luftmenge eingestellt. Ebenso betreibt die Steuerung 90 den ersten elektrischen Superlader 25 und den zweiten elektrischen Superlader 35 so, dass die durch den ersten elektrischen Superlader 25 und den zweiten elektrischen Superlader 35 supergeladene Luft der Brennkammer 11 zugeführt wird.
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Da in dem Hochdrehzahl-Hochlastbereich die größere Menge der Außenluft benötigt wird, wird die Ansaugluft der Brennkammer 11 durch die erste Ansaugleitung 20 und die zweite Ansaugleitung 30 zugeführt. Das heißt, indem der erste elektrische Superlader 25 und der zweite elektrische Superlader 35 parallel betrieben werden, kann die große Menge der Ansaugluft der Brennkammer 11 zugeführt werden.
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Bezug nehmend auf 7 steuert die Steuerung 90 in dem Antriebsbereich, in dem das Rückführungsgas über die AGR-Vorrichtung 60 der Brennkammer 11 des Motors 10 zugeführt wird, das zweite Ansaugventil und das zu schließende Rückführungsventil 64 und betreibt den zweiten elektrischen Superlader, steuert das erste zu öffnende Ansaugventil, betreibt den ersten elektrischen Superlader und steuert das zu öffnende Rückführungsventil 64.
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In diesem Fall wird die supergeladene Luftmenge entsprechend dem Betrieb des ersten elektrischen Superladers gesteuert. Bei der Zuführung des Rückführungsgases in die Brennkammer 11 führt der zweite elektrische Superlader, nachdem das zweite Ansaugventil und das Bypassventil blockiert sind und das Rückführungsventil 64 geöffnet ist, wenn der zweite elektrische Superlader betrieben wird, eine Art Pumpfunktion durch.
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Dementsprechend erweitert sich, selbst wenn die supergeladene Luft durch den ersten elektrischen Superlader zugeführt wird, da das Rückführungsgas durch den zweiten elektrischen Superlader der Brennkammer 11 zugeführt wird, der AGR-Antriebsbereich zur Zuführung des Rückführungsgases (siehe 8).
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Während diese Erfindung in Zusammenhang damit beschrieben wurde, was gegenwärtig als praktische beispielhafte Ausführungsformen betrachtet wird, ist davon auszugehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern im Gegenteil beabsichtigt ist, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken, die in dem Grundgedanken und dem Umfang der angehängten Ansprüche mit umfasst sind.
