JP2010516945A - 燃焼機関吸排気システム用の補助空気システム - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (54)
- 吸気側および排気側を有し、前記吸気側が、燃焼機関に接続されて空気をシリンダに送出するように構築かつ構成され、前記排気側が、前記燃焼機関に接続されて燃焼ガスを大気に排出するように構築かつ構成された燃焼機関吸排気システムと、前記排気側と流体連通しているタービンと前記給気側と流体連通しているコンプレッサとを有するターボチャージャと、前記コンプレッサより下流の位置で前記給気側に接続された補助管とを設けることと、
前記コンプレッサを使用して、空気を前記補助管から排気管に選択的に押し込むこととを含む方法。 - 前記補助管は、前記給気側に接続された第1の端部を有し、前記排気側に接続されて空気を前記排気側に選択的に注入する第2の端部を有する給気管である、請求項1に記載の方法。
- 前記排気側はさらに微粒子フィルタを有し、前記給気管の前記第2の端部が、前記微粒子フィルタより上流の位置で前記排気側に接続される、請求項2に記載の方法。
- さらに、前記排気側と流体連通している触媒コンバータを有し、前記給気管の前記第2の端部が、前記触媒コンバータより上流の位置で前記排気側に接続される、請求項2に記載の方法。
- さらに、前記排気側と流体連通している微粒子フィルタと、前記排気側と流体連通している触媒コンバータとを有し、前記給気管の前記第2の端部が、前記微粒子フィルタと前記触媒コンバータとの間にある位置で前記排気側に接続される、請求項2に記載の方法。
- さらに、前記給気管と流体連通している昇圧補助装置を有し、該昇圧補助装置は、空気を少なくとも1.2barに加圧するように構築かつ構成される、請求項2に記載の方法。
- 前記昇圧補助装置は、少なくとも30cfmの流量で、前記給気管を通じて空気を吹き込むように構築かつ構成される、請求項6に記載の方法。
- さらに、前記昇圧補助装置より下流の位置で、前記給気管と流体連通している燃料バーナを有する、請求項6に記載の方法。
- さらに、前記給気管と流体連通し、前記給気管を流れる空気の量を制御するように構築かつ構成された空気バルブを有する、請求項2に記載の方法。
- 前記空気バルブは、前記給気管と前記吸気側の接合部に配置された三方バルブである、請求項9に記載の方法。
- さらに、前記給気管と流体連通し、前記給気管を通過する空気を加熱するように構築かつ構成された燃料バーナを有する、請求項2に記載の方法。
- さらに、前記給気管と流体連通し、前記燃料バーナより上流に配置され、前記給気管を通じて空気を送り込むように構築かつ構成された空気ポンプを有する、請求項11に記載の方法。
- さらに、前記補助管と流体連通している空気ポンプを有し、前記コンプレッサおよび前記補助管は、前記コンプレッサが前記空気ポンプをプレチャージするように構築かつ構成される、請求項1に記載の方法。
- さらに、前記給気管と流体連通して、前記給気管を通過する空気を加熱するヒータを有する、請求項2に記載の方法。
- 前記ヒータが電気ヒータから構成される、請求項14に記載の方法。
- 前記ヒータがパッシブヒータから構成される、請求項14に記載の方法。
- さらに、前記給気管と流体連通し、前記給気管を通じて空気を吹き込むように構築かつ構成された昇圧補助装置と、前記吸気側に接続された第1の端部と前記昇圧補助装置より下流の位置で前記給気管に接続された第2の端部とを有するループ管と、前記ループ管と前記給気管の接合部に配置された三方バルブとを含み、空気が前記給気管を通って前記排気側に流れ、前記ループ管を通って前記吸気側に戻ることを可能にするように、前記三方バルブを選択的に制御する、請求項2に記載の方法。
- さらに、前記給気管と前記吸気側の接続部と、前記ループ管と前記吸気側の接続部との間にある位置で、前記吸気側に配置されたバイパス空気バルブを有し、空気が前記吸気側から前記排気側に流れるのを可能にするように、前記三方バルブを選択的に制御し、空気が前記ループ管を通って前記排気側に戻るのを可能にするように、前記三方バルブを選択的に制御し、前記空気が前記ループ管を流れているときに、前記吸気側で開口端に向かって逆流するのを少なくとも部分的に防止するように、前記バイパスバルブを閉じる、請求項17に記載の方法。
- さらに、機械動力、電力、または流体動力の少なくとも1つを使用して、前記昇圧補助装置を駆動することを含む、請求項18に記載の方法。
- さらに、前記給気管を通る空気の流れを示す情報を得ることと、該情報に対応して前記空気バルブを調整することとを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記タービンは可変ベーンタービンであり、さらに、前記給気管を通る空気流れを示す情報を得ることと、該情報に対応して前記可変ベーンタービンのベーン位置を調整することとを含む、請求項2に記載の方法。
- さらに、前記給気管と前記吸気側の接合部より下流の位置で、前記吸気側に配置された吸気絞りバルブを有し、前記給気管を通る空気流れを示す情報を得ることと、該情報に対応して前記吸気絞りバルブを調整することとを含む、請求項2に記載の方法。
- さらに、前記エンジン吸排気システムの少なくとも1つの動作状態を示す少なくとも1つの入力を受け取るように構築かつ構成された制御システムを有し、該制御システムは、前記空気バルブの位置を制御するように構築かつ構成され、前記入力に対応して前記空気バルブの位置を制御する、請求項9に記載の方法。
- 前記タービンが、調整可能なベーンを備えた可変タービン構造を有する請求項2に記載の方法であって、さらに、前記エンジン吸排気システムの少なくとも1つの動作状態を示す少なくとも1つの入力を受け取るように構築かつ構成された制御システムを有し、該制御システムは、前記タービンの前記ベーンの位置を調整するように構築かつ構成され、前記入力に対応して前記タービンにある前記ベーンの位置を調整する、方法。
- さらに、前記給気管と前記吸気側の接合部より下流に配置された吸気絞りバルブを有し、さらに、前記吸排気システムの少なくとも1つの動作状態を示す少なくとも1つの入力を受け取るように構築かつ構成され、前記入力に対応して前記吸気絞りバルブの位置を制御する制御システムを有する、請求項2に記載の方法。
- さらに、前記吸排気システムの少なくとも1つの動作状態を示す少なくとも1つの入力を受け取るように構築かつ構成された制御システムを有し、該制御システムは、前記燃料バーナで発生する熱を制御するように構築かつ構成され、前記入力に対応して前記燃料バーナで発生する熱を制御する、請求項11に記載の方法。
- さらに、前記吸排気システムの少なくとも1つの動作状態を示す少なくとも1つの入力を受け取るように構築かつ構成された制御システムを有し、該制御システムは、前記空気ポンプを制御するように構築かつ構成され、前記入力に対応して前記空気ポンプを制御する、請求項13に記載の方法。
- さらに、前記吸排気システムの少なくとも1つの動作状態を示す少なくとも1つの入力を受け取るように構築かつ構成された制御システムを有し、該制御システムは、前記ヒータで発生する熱を制御するように構築かつ構成され、前記入力に対応して前記ヒータで発生する熱を制御する、請求項14に記載の方法。
- 前記給気管の第1の端部が、前記コンプレッサより下流の位置で吸気側に接続される請求項2に記載の方法。
- 前記給気管の第1の端部が、前記コンプレッサより上流の位置で吸気側に接続される請求項2に記載の方法。
- 空気を燃焼機関のシリンダに送出するように構築かつ構成された吸気側と前記シリンダから大気に燃焼ガスを排出するように構築かつ構成された燃焼ガス排気側とを備えた燃焼機関吸排気システムと、前記吸気側から前記排気側に伸長する給気管と、第1の構成要素と、前記吸排気システムの動作状態を示す少なくとも1つの入力を受け取るように構築かつ構成され、前記入力を取得し、前記入力に対応して前記第1の構成要素を調整し、前記給気管を通る空気の流量または前記給気管内の空気の温度を変える制御システムとを設けることを含む方法。
- 前記入力は、エンジン速度、エンジン負荷、前記排気側のガス温度、前記排気側の背圧、前記排気側にある微粒子フィルタ内のススの量、排気ガス成分量、前記給気管の流量、前記給気管の空気温度、前記給気管の空気流量、前記吸気側の空気圧力、または前記エンジンに入る前の前記吸気側の空気質量流量を示す情報のうち少なくとも1つである請求項31に記載の方法。
- 前記第1の構成要素は、前記給気管と流体連通している空気バルブ、前記給気管と流体連通して前記給気管を流れる空気を加熱する燃料バーナ、前記給気管と流体連通して前記給気管を通る空気を送り込む補助空気ポンプ、前記給気管と流体連通している昇圧補助装置、前記給気管と流体連通して前記給気管を流れる空気を加熱するヒータ、前記吸気側の絞りバルブもしくは前記排気側の絞りバルブ、または可変ターボチャージャのうちの少なくとも1つを含む、請求項31に記載の方法。
- 空気を燃焼機関のシリンダに送出するように構築かつ構成された吸気側と前記シリンダから大気に排気ガスを排出するように構築かつ構成された排気側とを有する燃焼機関吸排気システムと、前記吸気側から前記排気側に伸長する給気管とを設けることと、
前記給気管の空気の状態を制御することとを含む方法。 - 前記給気管の空気の前記状態が空気の流量である、請求項34に記載の方法。
- 前記給気管の空気の前記状態が空気の温度である、請求項34に記載の方法。
- 空気を燃焼機関のシリンダに送出するように構築かつ構成された吸気側と前記シリンダから大気に排気ガスを排出するように構築かつ構成された排気側とを備えた燃焼機関吸排気システムと、前記吸気側から前記排気側に伸長する給気管とを有する製品。
- さらに、前記排気側と流体連通しているタービンと、前記吸気側と流体連通しているコンプレッサとを備えたターボチャージャを有する、請求項37に記載の製品。
- 前記給気管は、前記コンプレッサより下流の位置で前記吸気側に接続される、請求項38に記載の製品。
- 前記給気管は、前記コンプレッサより上流の位置で前記吸気側に接続される、請求項38に記載の製品。
- さらに、前記給気管に空気バルブを有する、請求項39に記載の製品。
- さらに、前記給気管と流体連通して前記給気管を流れる空気を加熱する燃料バーナを有する、請求項39に記載の製品。
- さらに、前記給気管と流体連通して前記給気管を流れる空気を加熱するヒータを有する、請求項39に記載の製品。
- 前記ヒータは、電気ヒータまたはパッシブヒータの一方である、請求項43に記載の製品。
- さらに、前記給気管と流体連通している空気ポンプを有し、前記コンプレッサは、前記空気ポンプをプレチャージする、請求項39に記載の製品。
- さらに、前記給気管と流体連通している昇圧補助装置を有し、該昇圧補助装置は、空気を少なくとも1.2barに加圧するように構築かつ構成される、請求項37に記載の製品。
- さらに、前記給気管と流体連通し、前記給気管を通じて空気を吹き込むように構築かつ構成された昇圧補助装置と、前記吸気側に接続された第1の端部と前記昇圧補助装置より下流の位置で前記給気管に接続された第2の端部とを有するループ管と、前記ループ管と前記給気管の接合部に配置された三方バルブとを含み、空気が前記給気管を通って前記排気側に流れ、前記ループ管を通って前記吸気側に戻ることを可能にするように、前記三方バルブを選択的に制御する、請求項40に記載の製品。
- さらに、前記給気管と前記吸気側の接続部と、前記ループ管と前記吸気側の接続部との間にある位置で、前記吸気側に配置されたバイパス空気バルブを有する、請求項47に記載の製品。
- さらに、前記給気管と流体連通して前記給気管を流れる空気を加熱する燃料バーナまたはヒータを有する、請求項48に記載の製品。
- 前記ターボチャージャは、可変タービン構造を有するタービンを含む、請求項38に記載の製品。
- さらに、触媒コンバータ、ハウジングを有し、前記微粒子フィルタおよび前記触媒コンバータは、前記ハウジング内に収容される、請求項3に記載の方法。
- さらに、前記微粒子フィルタの少なくとも一部の表面に触媒コーティングを有する、請求項3に記載の方法。
- 前記状態が給気管内の圧力である、請求項34に記載の方法。
- 前記ターボチャージャは、特定の動作状態で流れるガスの圧力を調整可能に増大させるように構築かつ構成された可変コンプレッサを有する、請求項38に記載の製品。
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