KR20220127833A - 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관용 혼합물 공급 시스템 - Google Patents

정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관용 혼합물 공급 시스템 Download PDF

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KR20220127833A
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라파엘 뤼저
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터보 시스템즈 스위츠랜드 엘티디.
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Abstract

본 발명은 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관용 혼합물 공급 시스템에 관한 것이다. 혼합물 공급 시스템은, 내연 기관에 연결될 수 있고 바이패스 및 바이패스 내에 배열되는 바이패스 밸브를 포함하는 터보차징 시스템; 및 내연 기관의 흡기 밸브를 주기적으로 가동시키는 밸브 트레인을 포함한다. 흡기 밸브의 밸브 제어 시간은 밸브 트레인에 의해 제어될 수 있다. 혼합물 공급 시스템은, 엔진 부하가 증가하는 경우, 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 폐쇄하고 밸브 개방 지속기간을 연장시키기 위해 밸브 제어 시간을 변경하며, 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 밸브 트레인 대기 시간의 만료 후에 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 개방하며, 엔진 부하가 감소하는 경우, 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 개방하고 밸브 개방 지속기간을 단축시키기 위해 밸브 제어 시간을 변경하며, 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 밸브 트레인 대기 시간의 종료 후에 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 폐쇄하도록 설계된다. 본 발명은 또한 내연 기관용 혼합물-공급 시스템을 작동시키는 방법에 관한 것으로, 상기 혼합물-공급 시스템은 정량적 혼합물 제어를 갖는다.

Description

정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관용 혼합물 공급 시스템
본 발명은 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관용 혼합물 공급 시스템 그리고 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관용 혼합물 공급 시스템을 작동시키는 방법에 관한 것이다.
내연 기관, 특히 오토 사이클에 기초한 가스 및 이중 연료 엔진은 규정된 범위의 과잉 공기비 내에서 작동한다. 작동 한계 또는 물리적 한계는 높은 과잉 공기비에서의 불안정한 점화 그리고 낮은 과잉 공기비에서의 자연점화 및 노킹과 같은 현상으로 인한 제어되지 않은 연소에 의해 제공된다. 또한, 배출 규제는 최대 과잉 공기비에 대한 한계를 제한한다.
이러한 이유로, 엔진 부하가 일정할 때의 간격(interval) 동안 및 엔진 부하의 변화, 특히 급격한 변화가 있는 동안 모두에서, 내연 기관의 실린더 내의 과잉 공기비의 제어된 조정이 필요하다. 종래 기술로부터, 공기 유동(또는 혼합물 유동)의 전달 압력을 조정함으로써 실린더의 충전(filling)을 제어하는 것이 알려져 있다. 이에 대한 대안은 흡기 밸브를 통한 실린더의 충전을 제어하는 것이다.
전달 압력의 조정은 예를 들어 공기 경로(또는 혼합물 경로) 내의 스로틀 밸브를 통해 그리고 터보차저 및 하나 이상의 바이패스 구성을 포함하는 차징 시스템(charging system)을 제공함으로써 즉 터보차저 압력의 제어를 통해 수행된다.
바이패스에 의한 전달 압력의 조정을 기초로 하는 시스템에서는 스로틀 밸브 내에서의 유동 에너지의 소산에 의해 또는 터보차저의 터빈측 상의 엔탈피 낭비 또는 터보차저의 압축기측 상의 재순환 손실에 의해 손실이 발생된다. 이에 대한 대안은 가변적 터빈 기하 구조(variable turbine geometry)(VTG)에 기초하지만, 이는 효율이 감소되고, 기술적으로 복잡하며 고가이다.
흡기 밸브를 통한 실린더의 충전은 종종 흡기 밸브의 폐쇄 시간을 변화시킴으로써 제어된다. 예를 들어, WO 2008/000899 A1은 피스톤 엔진 내의 가스 교환 밸브를 위한 제어 배열체를 개시한다. 여기서, 유압 매체가 밸브의 폐쇄를 지연하도록 제공된다.
이러한 시스템 중 일부는 흡기 밸브의 타이밍에서 부분 또는 전체 가변성을 제공할 수 있지만, 과잉 공기비 제어기에 요구되는 신속함(speed)을 갖지는 않는다. 따라서, 흡기 밸브의 폐쇄 타이밍을 제어하는 장치는 장치가 종종 느리고 둔하다거나 또는 고속-응답 시스템은 매우 복잡하고 고가라는 단점을 갖는다.
상기의 관점에서, 내연 기관을 위한 개선된 혼합물 공급 시스템이 필요하다.
이 목적은 청구항 제1항에 따른 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관용 혼합물 공급 시스템에 의해 적어도 부분적으로 해결된다. 또한, 상기 목적은 청구항 제14항에 따른 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관용 혼합물 공급 시스템을 작동시키기 위한 방법에 의해 해결된다. 추가적인 실시예, 수정예 및 개선예가 이하의 설명 및 첨부된 청구항으로부터 초래된다.
일 실시예에 따르면, 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관, 특히 가스 엔진 또는 이중 연료 엔진을 위한 혼합물 공급 시스템이 제공된다. 혼합물 공급 시스템은 바이패스 및 바이패스 내에 배열된 바이패스 밸브를 포함하는, 내연 기관에 연결 가능한 차징 시스템을 포함한다. 또한, 혼합물 공급 시스템은 내연 기관의 흡기 밸브를 주기적으로 가동시키기 위한 밸브 트레인을 포함하고, 흡기 밸브의 밸브 제어 시간은 밸브 트레인에 의해 제어 가능하다. 혼합물 공급 시스템은 엔진 부하의 증가시 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 폐쇄하고 밸브 개방 지속기간을 연장시키기 위해 밸브 제어 시간을 변경하고, 밸브 트레인 대기 시간(valve train latency time) 동안 및/또는 밸브 트레인 대기 시간의 만료 후에 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 개방하며; 및/또는 엔진 부하의 감소시 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 개방하고 밸브 개방 지속기간의 감소를 위해 밸브 제어 시간을 변경하며, 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 밸브 트레인 대기 시간의 만료 후에 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 폐쇄하도록 구성된다.
엔진 부하 증가 시, 연료의 양을 증가시킴으로써 추가적인 열 에너지가 차징 시스템에 제공된다. 바이패스 밸브의 개방도가 변하지 않으면, 터보차저 압력 또는 전달 압력이 증가하지만, 그럼에도 불구하고 필요한 공기 및/또는 혼합물의 양은 터보차징 시스템에 의해 제공되는 것보다 더 증가한다. 따라서, 과잉 공기비를 규정된 한계 내로 유지하기 위해, 혼합물 공급 시스템은 엔진 부하가 증가될 때 바이패스 밸브를 부분적으로 폐쇄하거나 바이패스 밸브의 개방도를 감소시키도록 구성될 수 있다. 엔진 부하가 감소되면, 더 적은 열 에너지가 차징 시스템에 제공된다. 바이패스 밸브의 개방도가 변하지 않은 상태로 유지되면, 터보차저 압력 또는 전달 압력이 감소되지만, 과잉 공기비를 규정된 한계 내로 유지하는 데 요구되는 정도까지는 감소되지 않는다. 따라서, 혼합물 공급 시스템은 엔진 부하가 감소될 때 바이패스 밸브를 부분적으로 개방하거나 바이패스 밸브의 개방도를 증가시키도록 구성될 수 있다.
밸브 트레인 대기 시간은 밸브 제어 시간의 변화와 밸브 제어 시간의 변화가 완전한 효과를 취하는 시간 사이의 기간에 대응한다. 즉, 밸브 트레인은 소정량의 관성을 포함할 수 있는데, 즉 흡기 밸브의 밸브 제어 시간의 변화 후에, 밸브 제어 시간의 변화가 의도된 방식으로 발생하기 전에 소정량의 시간이 경과될 수 있다. 엔진 부하를 변경함으로써, 즉 엔진 부하가 증가 또는 감소할 때, 작동 한계 또는 물리적 한계 내에서 작동하기 위해 그리고 NOx-배출의 증가와 같은 유해한 영향을 방지하기 위해, 심지어 짧은 시간 규모(time scale)에서도 내연 기관의 실린더 내의 과잉 공기비의 제어된 조정이 요구된다. 공지된 밸브 트레인의 관성은 과잉 공기비를 조정하기 위한 추가적인 수단을 제공하지 않으면 밸브 트레인 대기 시간 내에서 악영향을 초래한다. 밸브 트레인 대기 시간은 단일 사이클보다 더 길게 지속된다. 예를 들어, 전형적인 밸브 트레인 대기 시간은 대략 5 내지 10 듀티 사이클일 수 있다.
바이패스 내에 배열된 바이패스 밸브는 유리하게는 특히 밸브 트레인 대기 시간의 일부 내에서 신속하게 반응하도록 구성된다. 엔진 부하가 증가할 때 바이패스 밸브를 부분적으로 또는 완전히 폐쇄함으로써, 실린더 내의 과잉 공기비는 밸브 트레인 대기 시간 동안 작동 한계 내에서 조정될 수 있다. 밸브 트레인 대기 시간의 종료 시 또는 그 이후에, 혼합물 공급 시스템은 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 개방하도록 구성될 수 있다. 유리하게는, 이로 인해 밸브 트레인 대기 시간의 만료 시 또는 그 이후에 밸브 트레인에 의해 과잉 공기비가 대부분 또는 심지어 완전하게 제어될 수 있다.
본 발명에 따르면, 혼합물 공급 시스템은 엔진 부하의 증가 시 즉시 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 폐쇄하고 밸브 개방 지속기간의 연장을 위해 밸브 제어 시간을 변경하도록(그리고, 이에 대응하여 엔진 부하의 감소 시 즉시 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 개방하고 밸브 개방 지속기간의 감소를 위해 밸브 제어 시간을 변경하도록) 구성된다. 엔진 부하가 증가하면, 바이패스 밸브는 적어도 부분적으로 폐쇄되고 밸브 제어 시간은 실질적으로 동시에 변경되며; 따라서, 바이패스 밸브 및 밸브 제어 시간의 가동은 실질적으로 동시에(통상적으로 동일한 작동 사이클 내에서) 발생한다. 이로 인해, 작동 한계 내에서 작동하기 위해, 훨씬 더 빨리 응답하는 바이패스 밸브에 의한 (밸브 제어 시간의 변화가 의도된 방식으로 발생될 때까지 가동 후 여러 작동 사이클을 필요로 하는) 다소 둔한(sluggish) 밸브 트레인의 예비-보상이 가능하다.
일 실시예에서, 혼합물 공급 시스템은 엔진 부하가 증가할 때 밸브 트레인 대기 시간의 전반부에서 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 폐쇄하고 및/또는 엔진 부하가 감소할 때 밸브 트레인 대기 시간의 전반부에서 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 개방하도록 구성된다.
엔진 부하를 감소시킬 때 바이패스 밸브를 부분적으로 개방함으로써, 실린더 내의 과잉 공기비는 밸브 트레인 대기 시간 동안 작동 한계 내에서 조정될 수 있다. 밸브 트레인 대기 시간의 종료 시 또는 그 이후에, 혼합물 공급 시스템은 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 폐쇄하도록 구성될 수 있다. 유리하게는, 이로 인해 밸브 트레인 대기 시간의 종료 시 또는 그 이후에 밸브 트레인에 의해 과잉 공기비가 대부분 또는 심지어 완전하게 제어될 수 있다.
일정한 또는 정상 상태(steady-state)의 엔진 부하에서, 바이패스 밸브는 약간 개방되거나 거의 폐쇄될 수 있다. 즉, 바이패스 밸브의 개방도는 일정한 엔진 부하에서 매우 작을 수 있다. 이로 인해, 엔진 부하가 증가할 때 바이패스 밸브가 더 폐쇄될 수 있으며, 즉 바이패스 밸브의 개방도가 감소될 수 있다. 특히, 일정한 엔진 부하에서, 본 개시내용의 실시예에 따른 바이패스 밸브의 개방도는 바이패스 밸브를 포함하지만 과잉 공기비를 조정하기 위한 추가적인 수단을 제공하지 않는 혼합물 공급 시스템에서보다 실질적으로 낮다. 바이패스 밸브가 일정한 또는 정상 상태의 엔진 부하에서 약간 개방되거나 거의 폐쇄되는 것을 허용함으로써, 특히 터보차저의 터빈측 상의 낭비된 엔탈피로부터 또는 터보차저의 압축기측 상의 재순환 손실의 에너지 손실이 매우 작다. 특히 대형 중속 내연 기관에 있어서, 에너지 손실의 감소 및 이에 따른 낮은 연료 소비가 상당히 중요하다.
내연 기관용 혼합물 공급 시스템을 사용할 때, 엔진 부하 요건의 변화가 자주 발생할 수 있다. 예를 들어, 엔진 부하의 증가가 일정한 또는 정상 상태의 엔진 부하의 간격 후에 바람직할 수 있고, 엔진 부하의 추가적인 증가 또는 감소가 후속될 수 있다. 일반적인 양태에 따르면, 혼합물 공급 시스템은, 엔진 부하가 새롭게 증가하는 경우에, 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 밸브 트레인 대기 시간의 만료 후에 각각 바이패스가 충분히 폐쇄될 수 있도록 또는 바이패스 밸브의 개방도가 충분히 감소될 수 있도록, 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 개방하도록 또는 바이패스 밸브의 개방도를 조정하도록 구성된다. 일 실시예에 따르면, 엔진 부하의 증가 이전의 바이패스 밸브의 제1 개방도 및 밸브 트레인 대기 시간의 만료 동안 및/또는 그 이후의 제2 개방도는 실질적으로 동일하다. 즉, 정상 상태 엔진 부하에 대해 고정 가능한 개방도가 제공될 수 있으며, 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 밸브 트레인 대기 시간의 만료 후에, 혼합물 공급 시스템은 고정 가능한 개방도를 조정하도록 구성될 수 있다.
일반적인 양태에 따르면, 혼합물 공급 시스템은 엔진 부하의 급격한 증가 시 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 폐쇄하고 밸브 개방 지속기간을 연장하기 위해 밸브 제어 시간을 변경하며, 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 밸브 트레인 대기 시간의 만료 후에 바이패스 밸브를 적어도 부분적으로 개방하도록 구성될 수 있다. 엔진 부하의 더 느린 변화, 예를 들어 온도 및/또는 압력 및/또는 가스 품질과 같은 환경 조건의 변화에 대해, 바이패스 밸브의 개방도를 변하지 않은 상태로 남겨두도록 규정될 수 있다. 엔진 부하의 더 느린 변화에 대해, 혼합물 공급 시스템은 밸브 개방 지속기간을 연장하기 위해 밸브 제어 시간을 변화시키도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 혼합물 공급 시스템은 제어 유닛을 포함한다. 제어 유닛은 바이패스 밸브의 개방도를 조정하고 및/또는 밸브 트레인에 의해 흡기 밸브의 밸브 제어 시간을 변경하도록 구성될 수 있다. 특히, 제어 유닛은 바이패스 밸브의 개방도를 조정하고 엔진 부하 증가 시 및/또는 엔진 부하 감소 시 밸브 트레인에 의해 흡기 밸브의 밸브 제어 시간을 변경하도록 구성될 수 있다.
제어 유닛은 파라미터에 따라 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 그 이후에 바이패스 밸브의 개방도를 조정하도록 추가로 구성될 수 있다. 파라미터는 밸브 트레인 대기 시간이 만료되었는지의 여부를 결정하기에 적합할 수 있다. 파라미터는 바이패스에 의해 요구되는 공기 및/또는 혼합물의 양을 결정하는데 또는 바이패스에 의해 요구되는 공기 및/또는 혼합물의 양의 감소를 결정하는데 적합할 수 있다. 예를 들어, 파라미터는 공연비 또는 측정된 변수로부터 추정된 내연 기관의 연소 챔버 내의 공연비일 수 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 파라미터는 부스트 압력이다. 이 경우, 부스트 압력은 실린더 내의 공기의 양을 나타낸다.
바이패스 밸브는 스로틀 밸브일 수 있다. 또한, 바이패스 밸브는 끊임없이 또는 무한히 조정 가능할 수 있다. 제어 유닛은 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 그 이후에, 단계적 또는 비단계적 방식으로 바이패스 밸브의 개방도를 조정하도록 추가로 구성될 수 있다. 밸브 트레인 대기 시간 동안, 밸브 제어 시간의 변화는, 해당 기간의 말미에 밸브 제어 시간의 변화가 그 전체 효과를 발현할 때까지, 그 효과를 단계적 또는 비단계적으로 발현할 수 있다. 제어 유닛은 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 그 이후에, 파라미터에 따라 바이패스 밸브의 개방도를 단계적 또는 비단계적으로 조정하도록 추가로 구성될 수 있다.
차징 시스템은 하나 이상의 터보차저를 포함할 수 있다. 각각의 터보차저는 압축기, 및 터보차저 샤프트에 의해 압축기에 연결되는 터빈을 포함할 수 있다. 차징 시스템은 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관의 입구 매니폴드 및/또는 배기 매니폴드에 연결 가능할 수 있다. 특히, 압축기의 출구 영역이 입구 매니폴드에 연결 가능할 수 있고, 터빈의 입구 영역이 배기 매니폴드에 연결 가능할 수 있다. 인터쿨러 및/또는 스로틀 장치, 예를 들어 스로틀 밸브가 압축기의 출구 영역에 연결되고 입구 매니폴드에 연결 가능한 연결 라인 내에 배열될 수 있다. 공기 흡입 장치가 압축기의 입구 영역에 연결될 수 있고 및/또는 가스 혼합기가 연결될 수 있고, 가스 혼합기는 공기 흡입 장치 및 가스 공급 시스템을 포함한다. 이에 의해서, 바이패스는 압축기의 출구 영역을 압축기의 입구 영역에 연결할 수 있고, 및/또는 이에 의해서 바이패스는 터빈의 입구 영역을 터빈의 출구 영역에 연결할 수 있다. "및"의 경우는 바이패스가 2개의 개별 라인, 즉 공기 복귀 라인 또는 혼합물 복귀 라인과, 배기 바이패스 라인을 포함하는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 공기 복귀 라인 또는 혼합물 복귀 라인과 배기 바이패스 라인 모두는 바람직하게는 바이패스 밸브를 각각 포함한다.
차징 시스템은 적어도 두 개의 터보차저를 더 포함할 수 있으며, 바이패스는 제1 터보차저의 터빈의 입구 영역을 제2 터보차저의 터빈의 출구 영역에 연결하고 및/또는 제1 터보차저의 압축기의 출구 영역을 제2 터보차저의 압축기의 입구 영역에 연결할 수 있다.
예를 들어, 차징 시스템은 저압 터보차저 및 고압 터보차저를 포함할 수 있다. 공기 흡입 장치는 저압 압축기의 입구 부분에 연결될 수 있고 및/또는 가스 혼합기가 연결될 수 있으며, 가스 혼합기는 공기 흡입 장치 및 가스 공급부를 포함한다. 차징 시스템은 저압 압축기의 출구 영역을 고압 압축기의 입구 영역에 연결하기 위한 도관을 포함할 수 있다. 인터쿨러가 도관 내에 배치될 수 있다.
밸브 트레인은 흡기 밸브의 가동을 시간 변위시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 특히 실린더 차지의 제어기에 대해, 밸브 스트로크의 시간 변위(time shifting)가 수행될 수 있다. 흡기 밸브의 폐쇄 동작(closing movement)의 시간 변위가 무한히 조정 가능할 수 있다. 이로 인해, 실린더 차지, 특히 실린더 압력의 정밀한 조정이 가능하게 된다. 그 결과, 개별 실린더 또한 서로 동일하게 제조될 수 있다.
밸브 트레인은 흡기 밸브의 폐쇄 동작을 시간 변위시키도록 구성될 수 있다. 흡기 밸브의 폐쇄 동작의 시간 변위는 무한히 조정 가능할 수 있다. 이로 인해, 실린더의 충전, 특히 실린더 압력의 정밀한 조정이 가능하게 된다.
일 실시예에 따르면, 밸브 트레인은 흡기 밸브의 폐쇄 동작을 변위(shifting)시키기 위한 지연 요소를 더 포함한다. 특히, 지연 요소는 기계적 지연 요소 또는 유압 지연 요소일 수 있다. 지연 요소는 유압 매체에 의해 흡기 밸브의 폐쇄 동작을 변위시키기 위한 유압 챔버를 포함할 수 있다. 밸브 트레인은 흡기 밸브 가동 기구를 포함할 수 있으며, 흡기 밸브 가동 기구는 시간에 관한 흡기 밸브의 폐쇄 동작을 변위시키기 위해 지연 요소와 접촉하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 흡기 밸브 가동 기구는 로커 아암, 드래그 레버(drag lever), 푸시 로드 및 밸브 브리지로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 지연 요소는 로커 아암 또는 드래그 레버 또는 푸시 로드 또는 밸브 브리지와 접촉할 수 있다.
또한, 흡기 밸브의 폐쇄 동작의 타이밍 또는 밸브 리프트의 타이밍에 대한 대안 또는 보충으로서, 밸브 리프트는 실린더 차지를 제어하도록 조정될 수 있다. 따라서, 밸브 트레인은 밸브 리프트를 조정하도록 구성될 수 있다.
흡기 밸브의 부품 및/또는 밸브 트레인의 부품에 관한 전술한 실시예는 내연 기관의 배기 밸브에 대응적으로 이전될 수 있다.
정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관은 고정식 내연 기관 또는 추진 기관일 수 있다. 내연 기관은 오토 엔진일 수 있고, 특히 내연 기관은 4 행정 기관일 수 있다. 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관은 가스 엔진 또는 이중 연료 엔진일 수 있다. 가스 엔진 또는 이중 연료 엔진의 가스 공급은 가스 혼합기에 연결된 가스 공급부에 의해 차징 시스템을 통해 및/또는 개별 가스 분사부를 통해, 특히 입구 매니폴드에 연결된 가스 분사부를 통해 제공될 수 있다. 가스 분사는 또한 흡기 매니폴드와 실린더 사이에 배열된 흡기 덕트를 통해 발생할 수 있다(흡기 매니폴드 분사).
일 실시예에 따르면, 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관, 특히 가스 엔진 또는 이중 연료 엔진이 제공된다. 내연 기관은 본 명세서에 설명된 실시예 중 하나에 따른 혼합물 공급 시스템을 포함한다. 이와 관련하여, 내연 기관은 복수의 실린더, 및 내연 기관의 각 실린더를 위한 하나 이상의 흡기 밸브를 주기적으로 가동시키기 위한 밸브 트레인을 포함할 수 있다.
본 명세서에 설명된 실시예는 특히 흡기 밸브의 밸브 제어 시간이 밸브 트레인에 의해 제어 가능한 밸브 트레인을 이미 포함하는 혼합물 공급 시스템에 대해 사소한 설계 노력으로써 구현될 수 있다. 그 결과, 개선된 혼합물 공급 시스템이 간단하고 비용-효과적인 방식으로 달성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관용 혼합물 공급 시스템을 작동시키기 위한 방법이 제공된다. 특히, 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관은 가스 엔진 또는 이중 연료 엔진일 수 있다. 혼합물 공급 시스템은 바이패스 그리고 바이패스 내에 배열되는 바이패스 밸브를 포함하는, 내연 기관에 연결 가능한 차징 시스템을 포함한다. 또한, 혼합물 공급 시스템은 내연 기관의 흡기 밸브를 주기적으로 가동시키기 위한 밸브 트레인을 포함하고, 흡기 밸브의 밸브 제어 시간은 밸브 트레인에 의해 제어 가능하다. 특히, 내연 기관은 본 명세서에 설명된 임의의 실시예에 따른 혼합물 공급 시스템을 포함할 수 있다.
그러한 방법은:
A) 엔진 부하의 증가 시:
A1) 바이패스 밸브를 부분적으로 폐쇄하는 단계 및 밸브 개방 지속기간을 증가시키기 위해 밸브 제어 시간을 변위시키는 단계; 및
A2) 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 밸브 트레인 대기 시간의 만료 후에 바이패스 밸브를 부분적으로 개방하는 단계; 및/또는
B) 엔진 부하의 감소 시:
B1) 바이패스 밸브를 부분적으로 개방하는 단계 및 밸브 개방 시간을 단축시키기 위해 밸브 제어 시간을 변위시키는 단계; 및
B2) 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 밸브 트레인 대기 시간의 만료 후에 바이패스 밸브를 부분적으로 폐쇄하는 단계를 포함한다.
단계 A2)는 단계 A1) 후에 발생한다. 단계 B2)는 단계 B1) 후에 발생한다. 단계 A2) 및/또는 B2)는 공연비에 따라 조정될 수 있다.
이하에서, 본 발명은 청구범위에 의해 규정된 보호 범위를 제한하도록 의도되지 않은 실시예를 참조하여 더 상세히 설명된다.
첨부 도면은 실시예를 예시하고, 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다. 도면의 요소들은 서로에 대해 상대적이며 반드시 축척에 따라 도시되어 있지는 않다. 동일한 참조 부호는 대응적으로 유사한 부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합물 공급 시스템의 일부를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합물 공급 시스템의 일부를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합물 공급 시스템의 일부를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합물 공급 시스템의 일부를 도시한다.
도 1 내지 도 4는 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관(200), 특히 가스 엔진 또는 이중 연료 엔진을 위한 본 발명에 따른 혼합물 공급 시스템(100, 300, 400, 500)의 다양한 실시예의 일부를 개략도로 도시한다.
도 1 내지 도 4의 점선 화살표는 특징부에 대한 도면 부호의 부여를 나타낸다. 도 1 내지 도 4에서 실선으로 도시된 굵은 화살표는 유동 방향을 나타낸다.
도면은 본 발명에 따른 혼합물 공급 시스템(100, 300, 400, 500)의 부품, 특히 차징 시스템(110, 310, 410, 510)을 예시하며, 혼합물 공급 시스템(100, 300, 400, 500)에 연결 가능한 내연 기관의 예시적 부품을 도시한다.
도 1은 혼합물 공급 시스템(100)을 도시한다. 혼합물 공급 시스템(100)은 내연 기관(200)의 흡기 밸브를 주기적으로 가동시키기 위한 밸브 트레인을 포함하고, 흡기 밸브의 밸브 제어 시간은 밸브 트레인(도시되지 않음)에 의해 제어 가능하다.
또한, 혼합물 공급 시스템(100)은 내연 기관(200)에 연결 가능한 차징 시스템(110)을 포함한다. 차징 시스템은 터보차저(140)를 포함할 수 있으며, 터보차저는 터보차저 샤프트(113)에 의해 연결되는 압축기(111) 및 터빈(112)을 포함한다. 터빈(112)의 입구 영역은 배기 매니폴드(230)에 연결 가능할 수 있다. 압축기(111)의 출구 부분은 연결 라인에 의해 내연 기관(200)의 입구 매니폴드(220)에 연결 가능할 수 있다. 인터쿨러(116) 및/또는 스로틀 밸브(117)가 연결 라인 내에 연결될 수 있다. 가스 혼합기(127)가 압축기(111)의 입구 부분에 연결될 수 있으며, 가스 혼합기(127)는 가스 공급부(114) 및/또는 공기 흡입 장치(115)를 포함한다.
차징 시스템(110)은 바이패스(120)를 포함한다. 바이패스(120)는 혼합물 복귀 라인(122) 및 배기 가스 바이패스 라인(123)을 포함할 수 있다. 바이패스 밸브(121, 124)가 바이패스 내에 배열된다. 특히, 바이패스 밸브(121, 124)가 각각 혼합물 복귀 라인(122) 및 배기 가스 바이패스 라인(123) 내에 배열된다. 바이패스(120)는 터보차저(140)의 터빈(112)의 입구 부분을 터보차저(140)의 터빈(112)의 출구 부분에 연결하고, 터보차저(140)의 압축기(111)의 출구 부분을 터보차저(140)의 압축기(111)의 입구 부분에 연결할 수 있다.
내연 기관(200)은 적어도 하나의 실린더(210)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실린더는 입구 매니폴드(220) 및/또는 배기 매니폴드(230)에 연결될 수 있다. 내연 기관(200)은 적어도 하나의 흡기 밸브를 포함할 수 있으며, 흡기 밸브는 흡기 매니폴드(220)와 실린더(210)(도시되지 않음) 사이에 배치될 수 있다. 흡기 밸브는 밸브 트레인에 의해 주기적으로 가동될 수 있고, 흡기 밸브의 밸브 제어 시간은 밸브 트레인에 의해 제어 가능하다. 내연 기관(200)의 가스 공급은 가스 혼합기(127)에 연결된 가스 공급부(114)에 의해 차징 시스템(110)을 통해 및/또는 개별 가스 분사부(201)를 통해, 특히, 입구 매니폴드(220)에 연결된 가스 분사부(201)를 통해 제공될 수 있다.
도 2는 혼합물 공급 시스템(300)을 도시한다. 혼합물 공급 시스템(300)은 내연 기관(200)의 흡기 밸브를 주기적으로 가동시키기 위한 밸브 트레인을 포함하고, 흡기 밸브의 밸브 제어 시간은 밸브 트레인(도시되지 않음)에 의해 제어 가능하다.
또한, 혼합물 공급 시스템(300)은 내연 기관(200)에 연결 가능한 차징 시스템(310)을 포함한다. 터보차징 시스템(310)은 저압 터보차저(330)를 포함할 수 있으며, 저압 터보차저(330)는 저압 터보차저 샤프트(325)에 의해 연결된 저압 압축기(319) 및 저압 터빈(326)을 포함한다. 가스 혼합기(327)가 저압 압축기(319)의 입구 부분에 연결될 수 있으며, 가스 혼합기(327)는 가스 공급부(314) 및/또는 공기 흡입 장치(315)를 포함한다.
이러한 차징 시스템(310)은 고압 터보차저(340)를 포함할 수 있으며, 고압 터보차저(340)는 터보차저 샤프트(313)에 의해 연결된 고압 압축기(311) 및 고압 터빈(312)을 포함한다.
차징 시스템(310)은 저압 압축기(319)의 출구 영역을 고압 압축기(311)의 입구 영역에 연결하기 위한 도관을 포함할 수 있다. 인터쿨러(318)가 도관 내에 배열될 수 있다.
고압 터빈(312)의 입구 영역은 배기 매니폴드(230)에 연결 가능할 수 있다. 고압 터빈(312)의 출구 영역은 저압 터빈(326)의 입구 영역에 연결 가능할 수 있다.
고압 압축기(311)의 출구 영역은 연결 라인에 의해 내연 기관(200)의 입구 매니폴드(220)에 연결 가능할 수 있다. 인터쿨러(316) 및/또는 스로틀 밸브(317)가 연결 라인 내에 연결될 수 있다.
시스템(310)은 바이패스(320)를 포함한다. 바이패스(320)는 혼합물 재순환 라인(322) 및 배기 바이패스 라인(323)을 포함할 수 있다. 바이패스 밸브(321, 324)는 바이패스 내에 배치된다. 특히, 바이패스 밸브(321, 324)가 혼합물 복귀 라인(322) 및 배기 가스 바이패스 라인(323)의 각각 내에 배열된다. 바이패스(320)는 고압 터보차저(340)의 고압 터빈(312)의 입구 부분을 고압 터보차저(340)의 고압 터빈(312)의 출구 부분에 연결할 수 있고, 고압 터보차저(340)의 고압 압축기(311)의 출구 부분을 저압 터보차저(330)의 저압 압축기(319)의 입구 부분에 연결할 수 있다.
내연 기관(200)은 적어도 하나의 실린더(210)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실린더는 입구 매니폴드(220) 및/또는 배기 매니폴드(230)에 연결될 수 있다. 내연 기관(200)은 적어도 하나의 흡기 밸브를 포함할 수 있으며, 흡기 밸브는 흡기 매니폴드(220)와 실린더(210)(도시되지 않음) 사이에 배치된다. 흡기 밸브는 밸브 트레인에 의해 주기적으로 가동될 수 있고, 흡기 밸브의 밸브 제어 시간은 밸브 트레인에 의해 제어 가능하다. 내연 기관(200)의 가스 공급은 가스 혼합기(327)에 연결된 가스 공급부(314)에 의해 차징 시스템(310)을 통해 및/또는 개별 가스 분사부(201)를 통해, 특히, 입구 매니폴드(220)에 연결된 가스 분사부(201)를 통해 제공될 수 있다.
도 3은 혼합물 공급 시스템(400)을 도시한다. 혼합물 공급 시스템(400)은 내연 기관(200)의 흡기 밸브를 주기적으로 가동시키기 위한 밸브 트레인을 포함하고, 흡기 밸브의 밸브 제어 시간은 밸브 트레인(도시되지 않음)에 의해 제어 가능하다.
또한, 혼합물 공급 시스템(400)은 내연 기관(200)에 연결 가능한 차징 시스템(410)을 포함한다. 차징 시스템(410)은 저압 터보차저(430)를 포함할 수 있으며, 저압 터보차저(430)는 저압 터보차저 샤프트(425)에 의해 연결된 저압 압축기(419) 및 저압 터빈(426)을 포함한다. 가스 혼합기(427)가 저압 압축기(419)의 입구 부분에 연결될 수 있으며, 가스 혼합기(427)는 가스 공급부(414) 및/또는 공기 흡입 장치(415)를 포함한다.
터보차징 시스템(410)은 고압 터보차저(440)를 포함할 수 있으며, 고압 터보차저(440)는 터보차저 샤프트(413)에 의해 연결된 고압 압축기(411) 및 고압 터빈(412)을 포함한다.
터보차징 시스템(410)은 저압 압축기(419)의 출구 영역을 고압 압축기(411)의 입구 영역에 연결하기 위한 도관을 포함할 수 있다. 인터쿨러(418)가 도관 내에 배치될 수 있다.
고압 터빈(412)의 입구 영역이 배기 매니폴드(230)에 연결 가능할 수 있다. 고압 터빈(412)의 출구 영역은 저압 터빈(426)의 입구 영역에 연결 가능할 수 있다.
고압 압축기(411)의 출구 영역은 연결 라인에 의해 내연 기관(200)의 입구 매니폴드(220)에 연결 가능할 수 있다. 인터쿨러(416) 및/또는 스로틀 밸브(417)가 연결 라인 내에 연결될 수 있다.
이러한 차징 시스템(410)은 바이패스(420)를 포함한다. 바이패스(420)는 혼합물 복귀 라인(422) 및 배기 가스 바이패스 라인(423)을 포함할 수 있다. 바이패스 밸브(421, 424)는 바이패스(420) 내에 배치된다. 특히, 바이패스 밸브(421, 424)는 혼합물 복귀 라인(422) 및 배기 가스 바이패스 라인(423)의 각각 내에 배열된다. 바이패스(420)는 저압 터보차저(430)의 저압 터빈(426)의 입구 부분을 저압 터보차저(430)의 저압 터빈(426)의 출구 부분에 연결할 수 있고, 고압 터보차저(440)의 고압 압축기(411)의 출구 부분을 저압 터보차저(430)의 저압 압축기(419)의 입구 부분에 연결할 수 있다.
내연 기관(200)은 적어도 하나의 실린더(210)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실린더는 입구 매니폴드(220) 및/또는 배기 매니폴드(230)에 연결될 수 있다. 내연 기관(200)은 적어도 하나의 흡기 밸브를 포함할 수 있으며, 흡기 밸브는 흡기 매니폴드(220)와 실린더(210)(도시되지 않음) 사이에 배치된다. 흡기 밸브는 밸브 트레인에 의해 주기적으로 가동될 수 있고, 흡기 밸브의 밸브 제어 시간은 밸브 트레인에 의해 제어 가능하다. 내연 기관(200)의 가스 공급은 가스 혼합기(427)에 연결된 가스 공급부(414)에 의해 차징 시스템(410)을 통해 및/또는 개별 가스 분사부(201)를 통해, 특히, 입구 매니폴드(220)에 연결된 가스 분사부(201)를 통해 제공될 수 있다.
도 4는 혼합물 공급 시스템(500)을 도시한다. 혼합물 공급 시스템(500)은 내연 기관(200)의 흡기 밸브를 주기적으로 가동시키기 위한 밸브 트레인을 포함하고, 흡기 밸브의 밸브 제어 시간은 밸브 트레인(도시되지 않음)에 의해 제어 가능하다.
또한, 혼합물 공급 시스템(500)은 내연 기관(200)에 연결 가능한 차징 시스템(510)을 포함한다. 차징 시스템(510)은 저압 터보차저(530)를 포함할 수 있으며, 저압 터보차저(530)는 저압 터보차저 샤프트(525)에 의해 연결된 저압 압축기(519) 및 저압 터빈(526)을 포함한다. 가스 혼합기(527)가 저압 압축기(519)의 입구 부분에 연결될 수 있으며, 가스 혼합기(527)는 가스 공급부(514) 및/또는 공기 흡입 장치(515)를 포함한다.
차징 시스템(510)은 고압 터보차저(540)를 포함할 수 있으며, 고압 터보차저(540)는 터보차저 샤프트(513)에 의해 연결된 고압 압축기(511) 및 고압 터빈(512)을 포함한다.
터보차징 시스템(510)은 저압 압축기(519)의 출구 영역을 고압 압축기(511)의 입구 영역에 연결하기 위한 도관을 포함할 수 있다. 인터쿨러(518)가 도관 내에 배치될 수 있다.
고압 터빈(512)의 입구 영역은 배기 매니폴드(230)에 연결 가능할 수 있다. 고압 터빈(512)의 출구 영역은 저압 터빈(526)의 입구 영역에 연결 가능할 수 있다.
고압 압축기(511)의 출구 영역은 연결 라인에 의해 내연 기관(200)의 입구 매니폴드(220)에 연결 가능할 수 있다. 인터쿨러(516) 및/또는 스로틀 밸브(517)가 연결 라인 내에 연결될 수 있다.
차징 시스템(510)은 바이패스(520)를 포함한다. 바이패스(520)는 혼합물 복귀 라인(522) 및 배기 가스 바이패스 라인(523)을 포함할 수 있다. 바이패스 밸브(521, 524)는 바이패스(520) 내에 배치된다. 특히, 바이패스 밸브(521, 524)는 혼합물 복귀 라인(522) 및 배기 가스 바이패스 라인(523)의 각각 내에 배열된다. 바이패스(520)는 고압 터보차저(540)의 고압 터빈(512)의 입구 영역을 저압 터보차저(530)의 저압 터빈(526)의 출구 영역에 연결할 수 있고, 고압 터보차저(540)의 고압 압축기(511)의 출구 영역을 저압 터보차저(530)의 저압 압축기(519)의 입구 영역에 연결할 수 있다.
내연 기관(200)은 적어도 하나의 실린더(210)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 실린더는 입구 매니폴드(220) 및/또는 배기 매니폴드(230)에 연결될 수 있다. 내연 기관(200)은 적어도 하나의 흡기 밸브를 포함할 수 있으며, 흡기 밸브는 흡기 매니폴드(220)와 실린더(210)(도시되지 않음) 사이에 배치된다. 흡기 밸브는 밸브 트레인에 의해 주기적으로 가동될 수 있고, 흡기 밸브의 밸브 제어 시간은 밸브 트레인에 의해 제어 가능하다. 내연 기관(200)의 가스 공급은 가스 혼합기(527)에 연결된 가스 공급부(514)에 의해 차징 시스템(510)을 통해 및/또는 개별 가스 분사부(201)를 통해, 특히, 입구 매니폴드(220)에 연결된 가스 분사부(201)를 통해 제공될 수 있다.
특정 실시예가 본 명세서에 예시되고 설명되었지만, 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 도시된 실시예를 적절하게 조합하거나 수정하는 것이 본 발명의 범주 내에 있다. 예를 들어, 혼합물 복귀 라인(122, 322, 422, 522)은 고압 터보차저의 고압 터빈의 입구 부분을 고압 터보차저의 고압 터빈의 출구 부분에 연결할 수 있다. 예를 들어, 혼합물 복귀 라인(122, 322, 422, 522)이 저압 터보차저의 저압 터빈의 입구 영역을 저압 터보차저의 저압 터빈의 출구 영역에 연결할 수 있다. 예를 들어, 스로틀링 장치, 특히 스로틀 밸브는 가스 혼합기의 상류에서 공기 흡입 장치 내에 배열될 수 있다. 대안적으로, 스로틀 장치, 특히 스로틀 밸브는, 예를 들어, 저압 압축기와 고압 압축기 사이의 라인 내에 배열될 수 있다. 예를 들어, 가스 흡입 장치, 특히 가스 혼합기는 저압 압축기와 고압 압축기 사이의 라인에 배열될 수 있다.
100, 300, 400, 500 혼합물 공급 시스템
110, 310, 410, 510 차징 시스템
140, 340, 440, 540 터보차저/고압 터보차저
111 압축기
112 터빈
113, 313, 413, 513 터보차저 샤프트
114, 314, 414, 514 가스 공급 시스템
115, 315, 415, 515 공기 흡입 장치
116, 316, 416, 516 인터쿨러
117, 317, 417, 517 스로틀 밸브
127, 327, 427, 527: 가스 혼합기
120, 320, 420, 520 바이패스
121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524 바이패스 밸브,
122, 322, 422, 522 혼합물 복귀 라인
123, 323, 423, 523 배기 가스 바이패스 라인
200 내연 기관
201 가스 분사부
210 실린더
220 입구 매니폴드
230 배기 매니폴드
330, 430, 530 터보차저/저압 터보차저
311, 411, 511 고압 압축기
312, 412, 512 고압 터빈
318, 418, 518 인터쿨러
319, 419, 519 저압 압축기
325, 425, 525 저압 터보차저 샤프트
326, 426, 526 저압 터빈

Claims (15)

  1. 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관(200), 특히 가스 엔진 또는 이중 연료 엔진용 혼합물 공급 시스템(100, 300, 400, 500)이며, 혼합물 공급 시스템(100, 300, 400, 500)은
    내연 기관(200)에 연결 가능한 차징 시스템(110, 310, 410, 510)으로서, 바이패스(120, 320, 420, 520) 및 바이패스(120, 320, 420, 520) 내에 배열된 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)를 포함하는, 차징 시스템(110, 310, 410, 510);
    내연 기관(200)의 흡기 밸브를 주기적으로 가동하기 위한 밸브 트레인으로서, 밸브 트레인에 의해 흡기 밸브의 밸브 제어 시간이 제어될 수 있는, 밸브 트레인을 포함하고,
    혼합물 공급 시스템(100, 300, 400, 500)은,
    - 엔진 부하의 증가 시, 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)를 적어도 부분적으로 폐쇄하고 밸브 개방 지속기간을 연장하기 위해 밸브 제어 시간을 변경하며, 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 밸브 트레인 대기 시간의 만료 후에, 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)를 적어도 부분적으로 개방하며, 및/또는
    - 엔진 부하의 감소 시, 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)를 적어도 부분적으로 개방하고 밸브 개방 지속기간의 감소를 위해 밸브 제어 시간을 변경하며, 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 밸브 트레인 대기 시간의 만료 후에 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)를 적어도 부분적으로 폐쇄하도록 구성되는, 혼합물 공급 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    엔진 부하의 증가 시 및/또는 엔진 부하의 감소 시 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)의 개방도를 조정하고 밸브 트레인에 의해 흡기 밸브의 밸브 제어 시간을 변경하도록 구성되는 제어 유닛을 더 포함하는, 혼합물 공급 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    제어 유닛은 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관(200)의 연소 챔버 내의 공연비에 따라, 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 밸브 트레인 대기 시간의 만료 후에 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)의 개방도를 조정하도록 구성되는, 혼합물 공급 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    엔진 부하의 증가 이전의 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)의 제1 개방도와 밸브 트레인 대기 시간의 만료 이후의 제2 개방도는 실질적으로 동일한, 혼합물 공급 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    차징 시스템(110, 310, 410, 510)은 적어도 하나의 터보차저(330, 430, 530, 140, 340, 440, 540)를 더 포함하고, 바이패스(120, 320, 420, 520)는 터보차저(330, 430, 530, 140, 340, 440, 540)의 터빈(112, 312, 326, 412, 426, 512, 526)의 입구 영역을 터보차저(330, 430, 530, 140, 340, 440, 540)의 터빈(112, 312, 326, 412, 426, 512, 526)의 출구 영역에 연결하고 및/또는 터보차저(330, 430, 530, 140, 340, 440, 540)의 압축기(111, 311, 319, 411, 419, 511, 519)의 출구 영역을 터보차저(330, 430, 530, 140, 340, 440, 540)의 압축기(111, 311, 319, 411, 419, 511, 519)의 입구 영역에 연결하는, 혼합물 공급 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 차징 시스템(110, 310, 410, 510)은 적어도 두 개의 터보차저(330, 430, 530, 140, 340, 440, 540)를 더 포함하고, 바이패스(120, 320, 420, 520)는 제1 터보차저(330, 430, 530, 140, 340, 440, 540)의 터빈(112, 312, 326, 412, 426, 512, 526)의 입구 영역을 제2 터보차저(330, 430, 530, 140, 340, 440, 540)의 터빈(112, 312, 326, 412, 426, 512, 526)의 출구 영역에 연결하고 및/또는 제1 터보차저(330, 430, 530, 140, 340, 440, 540)의 압축기(111, 311, 319, 411, 419, 511, 519)의 출구 영역을 제2 터보차저(330, 430, 530, 140, 340, 440, 540)의 압축기(111, 311, 319, 411, 419, 511, 519)의 입구 영역에 연결하는, 혼합물 공급 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)는 스로틀 밸브이고 및/또는 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)는 무한히 조정 가능한, 혼합물 공급 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브 트레인은 흡기 밸브의 폐쇄 동작을 시간 변위시키도록 구성되거나; 또는 밸브 트레인은 흡기 밸브의 가동을 시간 변위시키도록 구성되는, 혼합물 공급 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    흡기 밸브의 폐쇄 동작의 시간 변위는 무한히 조정 가능한, 혼합물 공급 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    밸브 트레인은 흡기 밸브의 폐쇄 동작을 변위시키기 위한 지연 요소를 더 포함하는, 혼합물 공급 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    지연 요소는 유압 매체에 의해 흡기 밸브의 폐쇄 동작을 변위시키기 위한 유압 챔버를 포함하는, 혼합물 공급 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    혼합물 공급 시스템은 엔진 부하의 증가 시 밸브 트레인 대기 시간의 전반부에서 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)를 적어도 부분적으로 폐쇄하고, 및/또는 엔진 부하의 감소 시 밸브 트레인 대기 시간의 전반부에서 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)를 적어도 부분적으로 개방하도록 구성되는, 혼합물 공급 시스템.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 혼합물 공급 시스템을 포함하는, 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관(200).
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 혼합물 공급 시스템(100, 300, 400, 500)을 포함하는, 정량적 혼합물 제어를 갖춘 내연 기관(200)용 혼합물 공급 시스템(100, 300, 400, 500)의 작동 방법이며,
    A) 엔진 부하의 증가 시:
    A1) 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)를 부분적으로 폐쇄하는 단계 및 밸브 개방 지속기간을 증가시키기 위해 밸브 제어 시간을 변위시키는 단계; 및
    A2) 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 밸브 트레인 대기 시간의 만료 후에 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)를 부분적으로 개방하는 단계; 및/또는
    B) 엔진 부하의 감소 시:
    B1) 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)를 부분적으로 개방하는 단계 및 밸브 개방 시간을 단축시키기 위해 밸브 제어 시간을 변위시키는 단계; 및
    B2) 밸브 트레인 대기 시간 동안 및/또는 밸브 트레인 대기 시간의 만료 후에 바이패스 밸브(121, 124, 321, 324, 421, 424, 521, 524)를 부분적으로 폐쇄하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    단계 A2) 및/또는 B2)는 공연비에 따라 조정되는, 방법.


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