JP2002523679A - 多気筒内燃機関とその作動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
る。これは供給される新鮮ガス中の酸素部分圧の降下により達成される。この種
のシステムは例えば欧州特許第0442981号明細書から知られている。この
明細書に提示された内燃機関には、排出シリンダの排ガスが共通吸込み集中管に
供給される。それで、総てのシリンダは吸込み空気と戻される排ガスとから成る
混合気を供給される。
ステムを備える分割されたエンジンは知られている。その分割されたエンジンは
引き続き第一シリンダと呼ばれる受容シリンダと引き続き第二シリンダと呼ばれ
る少なくとも一つの排出シリンダとから成る。この場合に吸込みシステムは二つ
に分割されている。第一シリンダは吸込み空気と第二シリンダから戻される排ガ
スとから成る混合気を含有する。第二シリンダは専ら吸込み空気を含有する。
下を考慮してこの吸込みシステムを開発することである。
転する方法によって、他方で、請求項12に挙げられた特徴部分を備える多気筒
内燃機関によって解決される。
7)に噴射される燃料量の制御が第一シリンダ(2−6)に噴射される燃料量の
制御と無関係に行われることを意味する。
化窒素の排出の降下を可能とし、同時に内燃機関がその出力量を考慮して最適に
運転できる。
/又は噴射期間は互いに無関係に調整されることが提案されている。
めに第二シリンダに噴射された燃料量が減少される。同時に第二シリンダに噴射
された燃料量の減少と共に第一シリンダに噴射された燃料量が増加される。この
利点は、ディスペンサ−シリンダ(第二シリンダ)用の燃料投入の減少が総ての
シリンダ用の燃料投入の減少を伴う従来の排ガス帰還におけるのとは違って燃焼
最高圧の減少と関連されていることにある。これは特に負荷を受けたエンジンに
おいて好ましく、エンジンではほんの僅かなディスペンサ−シリンダにおける燃
料投入の減少が過給圧にほんの僅かに影響を与えて、第一シリンダ(受容シリン
ダ)に噴射された燃料量の増加によって内燃機関の全出力が維持されている。他
の利点は、内燃機関のクランク軸の応力がシリンダ内の異なる燃焼最高圧による
一様でない負荷によってほんの僅かに増加することにある。
第二シリンダに噴射された燃料量が増加されることが意図されている。さらに構
成では、第二シリンダに噴射された燃料量の増加と共に、第二シリンダにおける
燃料量の噴射開始が後に遅れて延期されている。それで、ディスペンサ−シリン
ダ(第二シリンダ)の燃焼最高圧の上昇は噴射された燃料量の増加にもかかわら
ず回避される。
に噴射された燃料量が減少されるか或いは第二シリンダへの燃料噴射が完全に遮
断されることが意図されている。これにより排ガス帰還による加速過程での煤発
生がもっと追加的に激しくならない。
リンダへの燃料噴射が遮断されることが意図されている。これによって無負荷運
転では帰還ストラングの露点下の排ガス流の過冷却に基づく内壁通気悪化を回避
することを可能とする。
内燃機関運転の特性;即ちシリンダ圧、排ガス成分、特にNOx,HC,COの濃
度、排ガス温度、エンジン回転モ−メント、燃料投入、過給圧、エンジン回転数
の一つ或いは複数の連続した値に依存して行われる。
モンレ−ル噴射システムによって行われることが提案されている。この噴射シス
テムは高圧下で生じる燃料を維持する共通補助蓄積器を有する。その共通補助蓄
積器は噴射導管を介して内燃機関のシリンダに燃料を噴射する燃料噴射器と接続
されている。供給される燃料量を制御するために制御ユニットが設けられている
。
ムが設けられている。この単一蓄積器がさらに分配導管を介して共通供給導管か
ら燃料を供給する。噴射の制御はこの場合にも制御ユニットより開始される。
供給を備える内燃機関のシステム線図を示し、図2は共通新鮮空気供給を備える
内燃機関のシステム線図を示し、図3は分割された新鮮空気供給と単一蓄積器を
備える内燃機関のシステム線図を示す。
6(受容シリンダ)と少なくとも一個のシリンダ7(ディスペンサ−シリンダ)
を所持する。第一シリンダ2−6はその入口側に吸込み集中管9と接続されてい
て、その集中管を介してシリンダが新鮮空気を供給される。第二シリンダ7はそ
の入口側に吸込み集中管9により分離された第二吸込み管10と接続されている
。吸込み集中管9と吸込み管10にはガスタ−ビン13と接続された排ガスタ−
ビン式過給機の吸込み空気圧縮機8から濃縮された空気が供給される。出口側で
は第一シリンダ2−6が排ガスシステム11と接続され、その排ガスシステムが
煤フィルタ12を介して排ガスタ−ビン式過給機のガスタ−ビン13に接続され
ている。第二シリンダ7はその出口側には同様に煤フィルタ15が接続している
排ガス帰還装置14を介して第一シリンダ2−6の吸込み集中管9と接続されて
いる。排ガス帰還装置14の接合点の下流で吸込み集中管9及び吸込み管10に
過給空気冷却機16が切り換えられる。
はそれぞれに噴射導管21を介してコモンレ−ル噴射システムの共通補助蓄積器
17と接続されている。この補助蓄積器17には高圧下に生じる燃料が維持され
ていて、この燃料は高圧ポンプ19により燃料導管18から高圧導管20を介し
てちょうどこの共通補助蓄積器17まで供給される。制御ユニット23は噴射間
隔、即ち噴射器22の噴射開始、噴射期間、噴射終了を制御するのに用いられ、
この噴射器22はそれぞれに制御導管24を介して制御ユニット23に接続され
ている。
射された燃料量を制御する。特に制御ユニット23は制御ユニットが第二シリン
ダ7に噴射される燃料量を第一シリンダ2−6に噴射される燃料量と無関係に制
御するように形成される。その際に第一シリンダ2−6と第二シリンダ7用の噴
射開始及び/又は噴射期間とそれを伴う燃料噴射の噴射終了が互いに無関係に調
整される。第一シリンダ2−6(受容シリンダ)に供給された新鮮空気の酸素部
分圧を上昇するために、第二シリンダ7(ディスペンサ−シリンダ)に噴射され
る燃料量が減少されるので、第二シリンダ7から排出されて、排ガス帰還装置1
4を介して吸込み集中管9まで帰還される排ガス量がより少なくなる。第二シリ
ンダ7に噴射して供給される燃料量の減少と同時に、第一シリンダ2−6に噴射
される燃料量が増加されるので、内燃機関の全出力が維持されている。特にそれ
により内燃機関の燃焼最高圧と排ガスタ−ビン式過給機における圧力は実質的に
一定に維持される。内燃機関のクランク軸はシリンダ内の異なる燃焼最高圧によ
る一様でない負荷によってほんの僅かに追加的に負荷される。
気の酸素部分圧を下降するために、第二シリンダ7(ディスペンサ−シリンダ)
に噴射される燃料量が増加されて、それにより第二シリンダ7の出口側から排ガ
ス帰還装置14を介して吸込み集中管9に帰還される排ガス量が増加する。第二
シリンダ7に噴射される燃料量の増加と共に後に遅れた第二シリンダ7への燃料
量の噴射開始の移動によってディスペンサ−シリンダの燃焼最高圧の上昇が補償
され得る。
される燃料量が減少されるか或いは完全に遮断される。無負荷運転では第二シリ
ンダ7への燃料噴射は同様に、露点下の排ガス流の過冷却によって煤フィルタ1
5を含める排ガス帰還装置14の内壁通気悪化を回避するために、遮断され得る
。
ステム線図を示す。図1と同じ構成部材は同じ引用符号を備えている。図1との
相違は、第一シリンダ2−6及び第二シリンダ7が吸込み集中管9を介して新鮮
空気を供給されることにある。第二シリンダ7と連続された排ガス帰還装置14
は煤フィルタ15を介してこの吸込み集中管9に連通する。図1で述べられたこ
とは方法の経過のために適する。
を示す。図1と図2と同じ構成部材は同様に同じ引用符号を備えている。高圧ポ
ンプ19により共通供給導管27が供給される。共通供給導管27から分配導管
26が燃料噴射器22へ分岐する。この分配導管26には単一蓄積器28が設け
られている。図3には吸込み集中管9と吸込み管10から成る分割された混合気
供給手段が図示されている。無論、共通供給導管27、分配導管26と単一蓄積
器28から成る噴射システムは図2に図示されたシステムに共通集中管を加えて
いる。図1で述べられたことは方法の経過や機能のために適する。
部分圧の制御は、定常及び非定常エンジン運転の際に関連したエンジン運転値に
依存した特性で行われる。このためにシリンダ圧(シリンダ内の圧力センサ−に
よる測定)及び/又は、排ガス成分、特にNOx,HC,CO等の濃度(ガス濃度
センサ−による測定)及び/又は、排ガス温度(排ガスストランド内の温度セン
サ−による測定)及び/又は、エンジン回転モ−メント(回転モ−メントセンサ
−による測定)及び/又は、燃料投入(燃料質量流量センサ−による測定)及び
/又は、過給圧(圧力センサ−による測定)及び/又は、エンジン回転数(クラ
ンク軸における回転数センサ−による測定)及び/又は過給空気温度(新鮮空気
ストランド内の温度センサ−)が提供されている。
。この入口値25は制御ユニット23で検出される。この制御ユニットから内燃
機関1の運転用の制御ユニット25は必要なパラメ−タを求める。
。
Claims (15)
- 【請求項1】 第一シリンダ(2−6)と少なくとも一個の第二シリンダ(7)
を有し、第二シリンダ(7)がディスペンサ−シリンダとして役立ち、排ガスの
一部が排ガス戻し装置(14)を介して新鮮ガスを供給されていて、内燃機関(
1)の第一シリンダ(2−6)と第二シリンダ(7)へ燃料を噴射する噴射シス
テムを備える内燃機関(1)を運転する方法において、第二シリンダ(7)の噴
射される燃料量の制御が第一シリンダ(2−6)の噴射される燃料量の制御と独
立して行われることを特徴とする運転方法。 - 【請求項2】 第一シリンダ(2−6)と第二シリンダ(7)用の燃料噴射の噴
射開始と噴射期間が互いに独立して調整されることを特徴とする請求項1に記載
された方法。 - 【請求項3】 第一シリンダ(2−6)に供給される新鮮ガスの酸素部分圧を上
げるために第二シリンダ(7)に噴射される燃料量が減少されることを特徴とす
る請求項1或いは請求項2に記載された方法。 - 【請求項4】 第二シリンダ(7)に噴射される燃料量の減少と共に、第一シリ
ンダ(2−6)に噴射される燃料量が上昇されることを特徴とする請求項2に記
載された方法。 - 【請求項5】 第一シリンダ(2−6)に供給される新鮮ガスの酸素部分圧を降
下するために第二シリンダ(7)に噴射される燃料量が増加されることを特徴と
する請求項1或いは請求項2に記載された方法。 - 【請求項6】 第二シリンダ(7)に噴射される燃料量の増加と共に、第二シリ
ンダ(7)における燃料量の噴射開始が後に遅れて延期されることを特徴とする
請求項5に記載された方法。 - 【請求項7】 内燃機関の加速過程において第二シリンダ(7)に噴射される燃
料量が減少されるか或いは第二シリンダ(7)における燃料の噴射が完全に遮断
されることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載された方法
。 - 【請求項8】 内燃機関(1)の無負荷運転において第二シリンダ(7)の燃料
噴射が遮断されることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載
された方法。 - 【請求項9】 第一シリンダ(2−6)に供給される新鮮ガスの酸素部分圧の制
御は内燃機関運転の特性;シリンダ圧、排ガス成分、特にNOx,HC,COの濃
度、排ガス温度、エンジン回転モ−メント、燃料投入、過給圧、エンジン回転数
の一つ或いは複数の連続した値に依存して行われることを特徴とする請求項3乃
至請求項8のいずれか一項に記載された方法。 - 【請求項10】 燃料の噴射が一つのコモンレ−ル噴射システムによって行われ
、その噴射システムは高圧下で生じる燃料を維持する共通補助蓄積器(17)と
、噴射導管(21)を介して共通補助蓄積器(17)と接続されていて内燃機関
(1)のシリンダ(2−7)に燃料を噴射する燃料噴射器(22)と、シリンダ
(2−7)に噴射して供給される燃料量を制御する制御ユニット(23)とを有
し、第二シリンダ(7)に供給される燃料量の噴射の制御が第一シリンダ(2−
6)に供給される燃料量の噴射と無関係に開始されることを特徴とする請求項1
乃至請求項9のいずれか一項に記載された方法。 - 【請求項11】 燃料の噴射が一つのコモンレ−ル噴射システムによって行われ
、その噴射システムは各燃料噴射器(22)のために高圧下で生じる燃料を維持
する単一蓄積器(28)を有し、その単一蓄積器(28)が分配導管(26)を
介して共通供給導管(27)と接続されていて、そしてシリンダ(2−7)に噴
射して供給される燃料量を制御する制御ユニット(23)を有し、制御ユニット
(23)による第二シリンダ(7)に供給される燃料量の噴射の制御が第一シリ
ンダ(2−6)に供給される燃料量の噴射と無関係に開始されることを特徴とす
る請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載された方法。 - 【請求項12】 第一シリンダ(2−6)と少なくとも一個の第二シリンダ(7
)を有し、第二シリンダ(7)がディスペンサ−シリンダとして役立ち、排ガス
の一部が排ガス戻し装置(14)を介して新鮮ガスを供給されている内燃機関(
1)において、噴射システムは内燃機関の第一シリンダ(2−6)と第二シリン
ダ(7)とに燃料を噴射するように設けられており、噴射システムが第一シリン
ダ(2−6)と第二シリンダ(7)の噴射される燃料量の相互に無関係な制御を
許容することを特徴とする内燃機関。 - 【請求項13】 内燃機関の噴射システムはコモンレ−ル噴射システムとして形
成されていて、その噴射システムは高圧下で生じる燃料を維持する共通補助蓄積
器(17)と、噴射導管(21)を介して共通補助蓄積器(17)と接続されて
いて内燃機関のシリンダに燃料を噴射する燃料噴射器(22)と、シリンダ(2
−7)に噴射して供給される燃料量を制御する制御ユニット(23)とを有し、
その制御ユニット(23)は第一シリンダ(2−6)に供給される燃料量の噴射
と無関係に第二シリンダ(7)に供給される燃料量の噴射を制御するように形成
されていることを特徴とする請求項12に記載の内燃機関。 - 【請求項14】 噴射システムは燃料噴射器(22)、高圧下で生じる燃料を維
持する単一蓄積器(28)、分配導管(26)と共通供給導管(27)と、制御
ユニット(23)から成り、各燃料噴射器(22)には一つの単一蓄積器(28
)が付属されており、単一蓄積器(28)が分配導管(26)を介して共通供給
導管(27)と接続され、制御ユニット(23)は第二シリンダ(7)に供給さ
れる燃料量の噴射の制御が第一シリンダ(2−6)に供給される燃料量の噴射と
無関係に行われるように形成されていることを特徴とする請求項12に記載の内
燃機関(1)。 - 【請求項15】 第二シリンダ(7)に噴射される燃料量の噴射及び/又は第一
シリンダ(2−6)に噴射される燃料量の噴射を制御するために、一つ或いは複
数の連続したセンサ−;即ちシリンダ中の圧力センサ−、排ガス成分用ガス濃度
センサ−、排ガスストラングの温度センサ−、回転モ−メントセンサ−、燃料質
量流量センサ−、過給圧用圧力センサ−、クランク軸における回転数センサ−が
設けられ、そのセンサ−はその出力信号を供給するために制御ユニット(36)
と接続されていることを特徴とする請求項12、13或いは14に記載の内燃機
関。
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