柴油發動的制造方法
【專利摘要】設置第一和第二渦輪式增壓器(16A、16B),其對于通過減缸用閥休止機構(21)而繼續或休止工作的第一氣缸組和休止或繼續工作的第二氣缸組中的每一個進行增壓,經由各個獨立的吸氣通路(12A、12B)將來自這兩個渦輪式增壓器(16A、16B)的空氣A供給至第一和第二氣缸組,并且設置對雙方的渦輪式增壓器(16A、16B)進行增壓的第三渦輪式增壓器(26)。由此,在除了渦輪式增壓系統以外還具備減缸運轉系統(其具備使吸氣排氣閥暫時休止的閥休止機構)的情況下,防止減缸運轉時的增壓量下降而向運轉氣缸內供給充分的空氣量,防止在減缸運轉時易于產生的運轉氣缸內的燃燒的惡化和排出氣體的狀態的惡化,充分地獲得燃耗改善的效果。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及除了渦輪式增壓系統以外還具備減缸運轉系統的柴油發動機,該減缸 運轉系統具備使吸氣排氣閥暫時休止的閥休止機構。 柴油發動機
【背景技術】
[0002] 當前,針對使用內燃機的汽車用或產業用的內燃機(發動機)的排出氣體限制逐 年變得嚴格。除此之外,近年來,作為世界性的地球溫暖化對策之一,也研究嚴格的燃耗限 制的導入。各汽車制造商為了應對這些限制,正在推進與用于改善排氣性能或燃耗等發動 機性能的各種裝置相關的研究和開發。
[0003] 在內燃機中,由于使用的燃料不同,粗略地分為汽油發動機和柴油發動機。汽油發 動機與柴油發動機相比,熱效率低且燃耗差,因而為了改善而進行熱效率提高的研究和開 發,吸氣排氣閥機構或各輔助裝置的可變化導致的發動機摩擦的降低等的各種裝置的開發 正急速地推進。
[0004] 另一方面,在柴油發動機中,近年來高壓噴射或高增壓等裝置的研究和開發急速 地推進,但是在燃耗改善方面,與汽油發動機相比研究較遲緩。再者,與汽油發動機的燃耗 差越發縮小,而且由于除了嚴格的排氣限制之外還導入了燃耗限制,因而改善柴油發動機 的燃耗的研究和開發變得重要。
[0005] 作為改善柴油發動機的燃耗的方法,大體上存在兩種方法。一種是通過改善發動 機筒內的燃燒而提高熱效率,由此降低燃耗的方法。該方法中,由于柴油發動機的熱效率與 汽油發動機相比已經處于非常高的水平,因而即使熱效率提高,燃耗方面的改善量也屬于 不能過多期望的領域,進一步提高熱效率處于非常困難的狀況。
[0006] 另一種方法是在汽油發動機中已經積極地進行的降低發動機本體和發動機輔機 的摩擦的方法,在柴油發動機中也在推進與該方法相關的同樣的裝置的開發。該摩擦存在 各種情況,但是其中占據近一半的是發動機的泵送損失。
[0007] 說明該發動機的泵送損失。發動機的圖示功一般用"P-V線圖"來表示發動機筒內 的壓力,該"P-V線圖"包括發動機筒內容積(cm 3 :橫軸)和發動機筒內壓力(MPa :縱軸)。 發動機的泵送損失處于該"P-V線圖"的下側的區域,該區域的面積成為損失功量。即,在發 動機燃燒后,在活塞上升且排氣閥打開而推出筒內的排出氣體的排氣沖程、以及活塞下降 且打開吸氣閥而將新空氣導入筒內的吸氣沖程中,發動機產生的摩擦是泵送損失(pumping loss)。
[0008] 該泵送損失在汽油發動機、柴油發動機中也同樣地產生,但是在汽油發動機的情 況下,與柴油發動機不同,必須使燃料與空氣量的混合比成為一定。因此,在汽油發動機中, 需要在吸氣管路上設置吸氣節流閥,由于該影響,與柴油發動機相比泵送損失變大。可是, 在近年來的汽油發動機中,觀察到以下趨勢:通過使吸氣閥的工作量變化,調整燃料與空氣 量的混合比,取消該吸氣節流閥。由此,近年來,汽油發動機和柴油發動機的泵送損失接近。
[0009] 再者,在汽油發動機的部分車輛中,已經采用通過降低泵送損失而改善燃耗的減 缸運轉系統。在該減缸運轉系統中,根據發動機的運轉狀態,使一部分吸氣排氣閥休止而使 運轉的氣缸數減少,使作為氣缸整體的泵送損失降低,從而謀求燃耗的改善。在該減缸運轉 系統中,通過使吸氣排氣閥休止,在上述的"P-V線圖"上,線成為大致一根線,泵送損失的面 積大致成為零。因此,能夠大大地改善發動機的燃耗。
[0010] 在該吸氣排氣閥的休止方法中,考慮了使用電磁閥的例子、通過油壓等使將搖臂 二等分且連結的銷滑動并進行閥怠速的構造等各種方案,在汽油發動機的一部分中已經量 產采用。
[0011] 然而,在柴油發動機中,沒有發現這些量產采用實例。理由是增壓量的下跌。柴油 發動機與汽油發動機不同,如果投入發動機的燃料相對于必要的理論空氣量沒有確保大幅 的空氣過剩率,則發動機的燃燒變差。因此,在當今的柴油發動機中,一般進行渦輪增壓,通 過利用排出氣體的排氣能量而工作的渦輪式增壓器來壓縮空氣并進行增壓。因此,在柴油 發動機中采用減缸運轉系統的情況下,泵送損失大幅地降低,反之,由于排出氣體的流量的 大幅減少而渦輪式增壓器的工作點偏離,該渦輪的工作區域大幅地變化,結果,渦輪式增壓 器不能夠充分地做功,發動機的增壓量下跌。結果,發動機的燃燒變差,由于燃耗惡化,有時 綜合的燃耗性能變差。
[0012] 更詳細地說明增壓量的大幅下跌,一般而言,該減缸運轉系統中的休止氣缸由于 發動機減缸時的振動增加的影響,通常在四氣缸的情況下休止兩個氣缸,在六氣缸的情況 下休止三個氣缸。例如,如果渦輪式增壓器不充分地工作而以輕負荷休止一半的氣缸,則發 動機的排氣流量也成為大約一半,渦輪圖上大大地向左偏移。如果在由氣體流量(橫軸) 和渦輪入口出口的壓力比(縱軸)表示的渦輪壓縮機圖上考慮,則在最下方且左端的位置, 進入作為渦輪式增壓器不工作的區域。所以,即使從該狀態起稍微增加燃料且提高發動機 負荷,由于得不到渦輪式增壓器帶來的充分的增壓,因而也不能實現發動機的燃耗改善。
[0013] 與此關聯,例如如日本申請特開2010-223040號公報(專利文獻1)所記載的那 樣,提出了以下的渦輪增壓發動機的排氣再循環方法和裝置:具備低壓EGR環路和高壓EGR 環路,使得即使通過渦輪增壓發動機實施減缸運轉,也能夠不對渦輪增壓器帶來障礙地繼 續排氣再循環,在減缸運轉時,選擇低壓EGR環路,以使排出氣體的全部量通過渦輪增壓 器,并將排出氣體再循環,在不進行減缸運轉的通常運轉時,選擇高壓EGR環路或高壓EGR 環路和低壓EGR環路,將排出氣體再循環。
[0014] 然而,在該方法和裝置中,在減缸運轉時,不使用高壓EGR而是使用低壓EGR來較 高地保持增壓量,從而能夠防止EGR導致的渦輪增壓的增壓量下降,但是達不到以基礎全 氣缸工作的通常時的增壓量,另外,在不使用EGR的狀態下,在減缸運轉狀態下增壓量也下 降,因而渦輪工作點下降且發動機燃耗惡化,所以存在不能防止減缸運轉導致的渦輪增壓 的增壓量下降的問題。再者,由于在低壓EGR中使排出氣體通過渦輪增壓器或中間冷卻器, 因而在這些通路零件中,產生氧化等腐蝕的問題,所以存在著非常難以作為系統成立的問 題。
[0015] 另外,例如,如日本申請特開2006-177191號公報(專利文獻2)所記載的那樣,提 出了以下發動機:為了改善由于減缸系統的采用而運行的氣缸的增壓量不足,對于基礎的 渦輪增壓器采用小型的渦輪增壓器,安裝多個渦輪增壓器。
[0016] 然而,在該發動機中,存在著減缸運轉以外的例如全負荷運轉區域中的發動機性 能特別是燃耗惡化的問題。即,大型柴油發動機與小型柴油發動機相比一般燃耗更好,這是 因為渦輪效率之差導致的影響大,該渦輪效率一般而言,大型渦輪增壓器一方與小型渦輪 增壓器相比非常地高,而且其區域也大。所以,在該發動機中,雖然能夠改善在減缸運轉時 產生的增壓量不足,但是另一方面,相對于在全負荷的全氣缸運轉時作為基礎的發動機性 能,由于安裝了小型渦輪而使發動機性能、特別是燃耗惡化。
[0017] 在圖7中,示出了將一段增壓方式的通常發動機的系統圖像化的"發動機轉速與 發動機輸出"的曲線圖、以及"壓縮機圖(空氣流量與壓力比)"的曲線圖。另外,在圖8中, 示出將專利文獻2的進行減缸運轉的發動機和兩臺小型渦輪增壓器的系統圖像化的"發動 機轉速和發動機輸出"的曲線圖、以及"壓縮機圖(空氣流量與壓力比)"的曲線圖。
[0018] 在該專利文獻2的系統的情況下,在使用減缸用小型渦輪增壓器的情況下,例如 在如A點處所示的負荷低的區域中,確實壓縮機效率(以由數字60或70等表示的等高橢 圓表示)也上升某一程度且能夠改善增壓效率。然而,在如超過減缸運轉區域的B點處所 示的負荷高的區域中,效率與圖7的通常發動機相比反之下降。
[0019] 當然,雖然渦輪增壓器也能夠通過形式的選定或匹配而變更使用的區域,但是如 上所述,作為采用小型渦輪增壓器的優點的效率好的區域狹窄,另外,小型渦輪增壓器的效 率比大型渦輪增壓器更低,因而在負荷高的區域中,不能夠提高效率。因此,在商用車(CV 車)等中,在使用頻率多的高負荷的區域中燃耗變差,因而難以采用。
[0020] 為了解決上述問題,考慮"減缸+小型多個渦輪+低壓段大型渦輪"的系統。然而, 為了使該系統成立,解決以下問題成為重要的課題:在減缸運轉時運轉的一方的小型渦輪 增壓器不能夠向在減缸運轉時休止的另一方的小型渦輪增壓器循環增壓空氣并加壓,在獲 得發動機的性能提高方面成為阻礙主要原因。
[0021] 作為改善該問題的方案,例如,如本申請特開2011-231683號公報(專利文獻3) 所記載的那樣,提出了以下內燃機:具備二段增壓系統,該二段增壓系統在多個排氣通路上 分別配置高壓段渦輪增壓器,將從這些高壓段渦輪增壓器流出的排氣導入至低壓段渦輪增 壓器,并且在吸氣通路從雙方的高壓段渦輪增壓器匯流的部分安裝三通閥。
[0022] 然而,在該內燃機中,存在著三通閥的構造上的問題和安裝位置導致的渦輪耐久 性的惡化這兩個問題。
[0023] 關于三通閥的構造上的問題,在上述內燃機中使用的三通閥沒有詳細的記載,從 專利文獻3的圖1推測出三通閥為由于負壓而自動地開閉的構造,但是在該三通閥的發動 機入口側(中間冷卻器),比高壓段渦輪增壓器的各自的面積的合計面積更大的開口面積 是必要的,如果比其更小,則產生以下問題:在發動機全負荷運轉時,壓力損失產生,導致發 動機的性能惡化。如果要確保該大開口面積,則三通閥變大,因而存在以下問題:系統變得 非常大,車載空間的確保變得困難,變得不實用。
[0024] 在專利文獻3的圖1中,三通閥的閥是對半分開的,該閥部的開口面積非常狹窄。 在該三通閥中,由于在從減缸運轉向基礎的全氣缸運轉恢復時或者在各自的發動機燃燒或 渦輪性能的波動時產生的壓力差,三通閥的閥向單方閉合的作用起作用,結果,由于壓力小 的組的發動機氣缸的排氣壓力的上升而發動機泵送損失惡化,因而排氣性能或燃耗性能等 發動機性能惡化。因此,結果不能夠提高作為系統的性能。
[0025] 另外,關于安裝位置導致的渦輪耐久性的惡化的問題,在三通閥的安裝場所處于 高壓段渦輪出口方面存在問題。即,例如,在發動機以全負荷運轉中,高壓段渦輪增壓器分 別接近最高旋轉而運轉,在此期間,在急劇地進入減缸運轉區域的情況下,對于一方的氣缸 組,休止燃料,吸氣排氣閥也同時休止,另一方的氣缸組進行減缸運轉,但是由于該減缸運 轉側的高壓段渦輪增壓器所獲得的排氣能量減少,因而壓縮空氣的壓力減少,由此三通閥 急劇地閉合。
[0026] 可是,由于此時高壓段渦輪增壓器尚以高速旋轉,因而產生雖然進行增壓但是流 量不出來的狀態。如果在圖9所示的壓縮機圖上標繪該狀態,則是壓力比非常高且流量接 近零的狀態。即,在從圖9的C點轉移至D點的情況下,如在減缸運轉時休止的氣缸用渦 輪增壓器的壓縮機圖中所示,休止氣缸用的高壓段渦輪增壓器由于壓力差而急速地堵塞出 口,所以空氣流量變為零。然而,由于該高壓段渦輪增壓器尚在旋轉,所以在閉合的瞬間必 然成為進入喘振線的狀態。因此,只要不花費特別的工夫,渦輪增壓器就會損壞。
[0027] 所以,具備上述三通閥的"減缸+小型多個渦輪+低壓段大型渦輪"的系統不能說 是根本地或本質地改善了用于獲得燃耗改善效果的問題點,量產困難。
[0028] S卩,如上所述,在內燃機的柴油發動機上組合了具有一個或多個渦輪式增壓器的 增壓系統和擁有閥休止機構的減缸運轉系統的情況下,產生以下問題:由于增壓量的下降, 使發動機性能的發動機排氣惡化,進而也不會充分地獲得作為目標的發動機燃耗改善的效 果。具體而言,獲得燃耗改善的區域非常少,僅成為輕負荷運轉狀態。另一方面,雖然在汽 油發動機中已經謀求了量產化,通過減缸運轉系統導入導致的發動機吸排氣的下降所獲得 的其燃耗改善的效果是明了的,但是在空氣過剩率較重要的柴油發動機中,上述問題的影 響較大。
[0029] 現有技術文獻
[0030] 專利文獻
[0031] 專利文獻1 :日本申請特開2010-223040號公報
[0032] 專利文獻2 :日本申請特開2006-177191號公報
[0033] 專利文獻3 :日本申請特開2011-231683號公報
【發明內容】
[0034] 發明要解決的問題
[0035] 本發明是鑒于上述狀況而做出的,其目的在于提供一種柴油發動機,該柴油發動 機具備減缸的氣缸組和最適合于繼續運轉的氣缸組中的每一個的吸氣系統的多個小型的 高壓段渦輪增壓器,并且還具備不使發動機基礎全負荷性能惡化的大型低壓段渦輪,在減 缸運轉時能夠改善小型的高壓段渦輪增壓器之間的增壓循環,能夠用柴油發動機充分地獲 得減缸運轉的效果,獲得燃耗等發動機性能改善的效果。
[0036] S卩,在于提供一種柴油發動機,該柴油發動機能夠防止減缸運轉時的增壓量下降 而向運轉氣缸內供給充分的空氣量,能夠防止在減缸運轉時易于產生的運轉氣缸內的燃燒 的惡化和排出氣體的狀態的惡化,能夠充分地獲得燃耗改善的效果。
[0037] 用于解決問題的技術方案
[0038] 用于實現上述目的的本發明的柴油發動機構成為具備渦輪式增壓器、以及使預先 設定的氣缸組的排氣閥和吸氣閥的開閉休止的減缸用閥休止機構,區分通過所述減缸用閥 休止機構而繼續或休止工作的第一氣缸組、以及通過所述減缸用閥休止機構而休止或繼續 工作的第二氣缸組,將吸氣通路分支為通向第一氣缸組的第一吸氣通路和通向第二氣缸組 的第二吸氣通路,并且將排氣通路分支為來自第一氣缸組的第一排氣通路和來自第二氣缸 組的第二排氣通路,在所述第一吸氣通路和所述第一排氣通路設置第一渦輪式增壓器,在 所述第二吸氣通路和所述第二排氣通路設置第二渦輪式增壓器,在所述第一吸氣通路與所 述第二吸氣通路的分支部位的上游側的吸氣通路、以及所述第一排氣通路與所述第二排氣 通路的匯流部位的下游側的排氣通路,設置第三渦輪式增壓器,其中,不使所述第一吸氣通 路和所述第二吸氣通路匯流,將所述第一吸氣通路連接至所述第一氣缸組的第一吸氣歧 管,并且將所述第二吸氣通路連接至所述第二氣缸組的第二吸氣歧管。
[0039] 依照該構成,通過減缸運轉系統,能夠休止發動機的吸氣排氣閥,進行發動機的吸 排氣摩擦的降低,謀求燃耗改善。該減缸運轉系統根據發動機負荷使發動機的吸氣排氣閥 休止且使若干氣缸休止,由此,在與使發動機的吸氣排氣損失降低同時,運轉的氣缸的燃料 噴射量增加而負荷增加,運轉氣缸的平均有效壓力(PME)增加,由于熱損失的下降而熱效 率上升,結果,改善了發動機的燃耗。
[0040] 另外,依照該構成,能夠選定在減缸時運轉的氣缸的排氣流量方面最優化的渦輪 式增壓器,能夠使減缸運轉系統最優化而配置渦輪式增壓器。結果,渦輪式增壓器能夠在效 率非常好的工作線上工作而有助于發動機燃耗提高。并且,由于能夠在運轉氣缸中進行大 量的增壓,因而能夠在運轉氣缸中實現高燃燒效率,能夠最終謀求發動機性能的燃耗改善。
[0041] 換言之,通過減缸運轉,排氣流量大幅地減少而渦輪式增壓器的工作點偏離,結 果,渦輪式增壓器不能夠充分地做功,能夠防止發動機的增壓量下跌、發動機的燃燒惡化、 燃耗惡化、綜合的燃耗性能惡化。即,在減缸運轉時,也能夠維持發動機的增壓量,良好地維 持發動機的燃燒,抑制燃耗的惡化,使得渦輪式增壓器良好地維持渦輪工作點而充分地做 功。
[0042] 此外,由于不使第一吸氣通路和第二吸氣通路匯流,將第一吸氣通路連接至第一 氣缸組的第一吸氣歧管,并且將第二吸氣通路連接至第二氣缸組的第二吸氣歧管,因而不 需要匯流點和設于該匯流點的三通閥,能夠使系統整體變得緊湊,另外,能夠防止設置三通 閥所導致的渦輪向喘振線的進入。
[0043] 在上述柴油發動機中,構成為:具備控制裝置,該控制裝置在通常運轉時,根據發 動機轉速和發動機負荷來控制所述減缸用閥休止機構、所述第一渦輪式增壓器、所述第二 渦輪式增壓器和所述第三渦輪式增壓器,該控制裝置在怠速運轉時的情況、減速運轉時的 情況以及向氣缸供給的全部燃料的流量為零的情況下,即使在使所述減缸用閥休止機構工 作的減缸運轉中,也進行將休止工作的氣缸組的休止停止而使全部氣缸工作的控制。
[0044] 依照該構成,在通常運轉時,根據發動機轉速、發動機負荷(或者燃料量或者發動 機輸出),通過基本圖或反饋控制來控制減缸用閥休止機構,因而能夠謀求柴油發動機的運 轉的最優化。另外,在怠速運轉時的情況下,能夠使全部氣缸工作而降低發動機的振動,在 減速運轉時的情況和燃料量為零的情況下,能夠使全部氣缸工作而確保通常的發動機制動 力,能夠防止由于減缸運轉系統的采用而成為問題的發動機制動力的下降。
[0045] 發明的效果
[0046] 依照根據本發明的柴油發動機,具備在減缸的氣缸組和繼續運轉的氣缸組中的每 一個的吸氣系統上最優化的多個小型的高壓段渦輪增壓器,并且還具備不使發動機基礎全 負荷性能惡化的大型的低壓段渦輪增壓器,能夠在減缸運轉時改善小型的高壓段渦輪增壓 器之間的增壓循環,通過柴油發動機充分地獲得減缸運轉的效果,獲得燃耗等發動機性能 改善的效果。
[0047] 即,能夠防止減缸運轉時的增壓量下降而向運轉氣缸內供給充分的空氣量,能夠 防止在減缸運轉時易于產生的運轉氣缸內的燃燒的惡化和排出氣體的狀態的惡化,能夠充 分地獲得燃耗改善的效果。
[0048] 此外,由于不使第一吸氣通路和第二吸氣通路匯流,將第一吸氣通路連接至第一 氣缸組的第一吸氣歧管,并且將第二吸氣通路連接至第二氣缸組的第二吸氣歧管,因而不 需要匯流點和設于該匯流點的三通閥,能夠使系統整體變得緊湊,另外,能夠防止設置三通 閥所導致的渦輪向喘振線的進入。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0049] 圖1是表示本發明的實施方式的柴油發動機的構成的圖。
[0050] 圖2是表示圖1的柴油發動機的控制關系的構成的圖。
[0051] 圖3是表示渦輪式增壓系統和減缸運轉系統的控制流程的一例的圖。
[0052] 圖4是表示圖3的減缸運轉的詳細控制流程的一例的圖。
[0053] 圖5是表示將發動機轉速和發動機輸出作為參數的全筒運轉的區域、減缸運轉的 區域和減缸運轉的非工作區域的一例的圖。
[0054] 圖6是表示將發動機轉速和燃料量作為參數的升壓的基本圖的一例的圖。
[0055] 圖7是表示將現有技術的一段增壓方式的通常發動機的系統圖像化的"發動機轉 速和發動機輸出"的曲線圖、以及"壓縮機圖(空氣流量與壓力比)"的曲線圖的圖。
[0056] 圖8是表示將進行現有技術的減缸運轉的發動機和兩臺小型渦輪增壓器的系統 圖像化的"發動機轉速和發動機輸出"的曲線圖、以及"壓縮機圖(空氣流量與壓力比)"的 曲線圖的圖。
[0057] 圖9是表示將進行現有技術的二段增壓方式的減缸運轉的發動機圖像化的"發動 機轉速和發動機輸出"的曲線圖、以及"壓縮機圖(空氣流量與壓力比)"的曲線圖的圖。
【具體實施方式】
[0058] 以下,參照附圖,說明本發明的實施方式的柴油發動機及其運轉方法。在此,說明 了內燃機為車輛搭載的柴油發動機的情況,但是本發明不是僅僅限于車輛搭載的柴油發動 機,還能夠在產業用或發電用的柴油發動機全體中適用。
[0059] 圖1和圖2所示的本發明的實施方式的柴油發動機(以下稱為發動機)1區分通 過減缸用閥休止機構21繼續(或休止)工作的第一氣缸組和通過減缸用閥休止機構21休 止(或繼續)工作的第二氣缸組而構成。而且,在發動機本體11中,吸氣歧管由用于第一 氣缸組的第一吸氣歧管llAa和用于第二氣缸組的第二吸氣歧管llBa形成,排氣歧管也由 用于第一氣缸組的第一排氣歧管llAb和用于第二氣缸組的第二排氣歧管llBb形成。
[0060] 另外,在空氣凈化器15和低壓段增壓器26的低壓段壓縮機26a的下游,將吸氣通 路12分支為通向第一氣缸組的第一吸氣通路12A和通向第二氣缸組的第二吸氣通路12B, 并且將排氣通路13分支為來自第一氣缸組的第一排氣通路13A和來自第二氣缸組的第二 排氣通路13B,在低壓段增壓器26的低壓段渦輪機26b的上游匯流至排氣通路13。
[0061] 通過該構成,在成為第一吸氣通路12A與第二吸氣通路12B的分支部位的上游側 的吸氣通路12和成為第一排氣通路13A與第二排氣通路13B的匯流部位的下游側的排氣 通路13,配置有作為第三渦輪式增壓器的低壓段增壓器26。通過該構成,發動機增壓性能 提1?。
[0062] 并且,分別在第一吸氣通路12A和第一排氣通路13A設置第一渦輪式增壓器16A, 在第二吸氣通路12B和第二排氣通路13B設置第二渦輪式增壓器16B。即,在第一吸氣通路 12A設置第一潤輪式增壓器16A的第一壓縮機16Aa,在第一排氣通路13A設置第一潤輪式 增壓器16A的第一渦輪機16Ab,并且在第二吸氣通路12B設置第二渦輪式增壓器16B的第 二壓縮機16Ba,在第二排氣通路13B設置第二渦輪式增壓器16B的第二渦輪機16Bb。
[0063] 通過該構成,由第一渦輪式增壓器16A和低壓段增壓器26,或者由第二渦輪式增 壓器16B和低壓段增壓器26,形成二段式渦輪式增壓系統。此外,優選地,在該第一和第二 渦輪式增壓器16A、16B中,采用在渦輪機16Ab、16Bb上擁有可變葉片的VGT渦輪。
[0064] 另外,分別在第一吸氣通路12A的第一渦輪式增壓器16A的第一壓縮機16Aa的下 游側設置第一中間冷卻器17A,在第二吸氣通路12B的第二渦輪式增壓器16B的第二壓縮機 16Ba的下游側設置第二中間冷卻器17B。
[0065] 而且構成為:不使第一中間冷卻器17A的下游側的第一吸氣通路12A和第二中間 冷卻器17B的下游側的第二吸氣通路12B匯流,將第一吸氣通路12A連接至第一氣缸組的 第一吸氣歧管llAa,并且將第二吸氣通路12B連接至第二氣缸組的第二吸氣歧管llBa。
[0066] 另外,分別設置將第一排氣通路13A和第一吸氣通路12A連結的第一 EGR通路 14A、以及將第二排氣通路13B和第二吸氣通路12B連結的第二EGR通路14B,并且第一 EGR 通路14A設置第一 EGR冷卻器18A、第一 EGR閥19A和第一 EGR止回閥20A,第二EGR通路 14B設置第二EGR冷卻器18B、第二EGR閥19B和第二EGR止回閥20B。
[0067] 另外,為了能夠進行減缸運轉,在發動機本體11中,在發動機1的各個氣缸設置例 如通過油壓工作的減缸用閥休止機構21,再者,為了使該減缸用閥休止機構21工作,具備 減缸控制用油壓電磁閥22。構成為:通過該減缸用閥休止機構21,能夠休止發動機1的吸 氣排氣閥(未圖不)的開閉閥動作,任意地休止發動機1的若干氣缸。S卩,具備減缸運轉系 統而構成。
[0068] 在該減缸運轉系統中,根據發動機1的運轉狀態(發動機轉速、發動機負荷(或者 燃料噴射量、或者發動機輸出)),使吸氣排氣閥的開閉動作休止,使預先選擇的若干氣缸休 止。該減缸氣缸根據設定的發動機,基礎氣缸(運轉氣缸)和休止氣缸(減缸氣缸)也能 夠設定各種情況,但是在圖5中,將相對于六氣缸的發動機全負荷線而使三氣缸休止的情 況的發動機輸出(扭矩)線圖作為參考例示出。由于三氣缸休止而噴射至剩余的運轉的氣 缸中的燃料流量成為大約兩倍。
[0069] 所以,如果用圖5的參考例表示,則相對于通常的全負荷線,成為大約一半的三氣 缸減缸輸出線的發動機輸出(扭矩)曲線。可是,減缸的氣缸數和發動機所要求的輸出也 根據車輛行駛狀態而存在各種狀態。因此,必須事先在發動機試驗臺中測量發動機性能和 發動機振動等,評價及完成最合適的發動機控制圖,決定"基本圖的減缸工作區域"。
[0070] 在與由于該減缸運轉而使發動機1的吸氣排氣的泵送損失降低同時,運轉的氣缸 的燃料噴射量增加且負荷增加,由此,運轉氣缸的平均有效壓力(PME)增加,由于熱損失的 下降而熱效率上升,結果,發動機1的燃耗的改善成為可能。
[0071] 而且,設有控制發動機1的運轉整體的稱為E⑶(發動機控制單元)的控制裝置 30。該控制裝置30輸入來自測量發動機1的吸氣空氣A的流量的吸氣量傳感器(MAF傳 感器)31、測量發動機吸氣壓力的升壓傳感器32、測量發動機轉速的發動機轉速傳感器33、 燃料的反饋控制用且具備測量實際噴射量的功能的燃料噴射噴嘴34等各個傳感器的測量 值的數據,輸出用于控制發動機1的吸氣排氣閥(未圖示)、第一渦輪式增壓器16A的第一 渦輪機16Ab、第二渦輪式增壓器16B的第二渦輪機16Bb、低壓段增壓器26的低壓段渦輪機 26b、第一 EGR閥19A、第二EGR閥19B、燃料噴射閥(未圖示)、減缸用閥休止機構21等的控 制信號。
[0072] S卩,在該發動機1中,基于由多個傳感器31?34測量的數據,例如擁有以橫軸為 發動機轉速(rpm)、以縱軸為燃料噴射量(mm 3/st)那樣的各種基本發動機圖,將發動機運轉 中的這些各個傳感器32?34的檢測值與該基本發動機圖(例如,圖6的升壓圖等)相比 較,算出從該基本發動機圖獲得的各種控制量,基于該控制量使發動機1所具備的各個促 動器工作,由此,例如控制EGR、渦輪VGT、噴射時機等,以成為最合適的發動機狀態的方式 進行控制。
[0073] 接著,說明上述構成的發動機1中的運轉方法。該發動機1的控制裝置30在通常 運轉時根據發動機轉速和發動機負荷來控制操作減缸用閥休止機構21的工作的減缸控制 用油壓電磁閥22,在怠速運轉時的情況、減速運轉時的情況以及向氣缸供給的全部燃料的 流量為零的情況下,即使處于使減缸用閥休止機構21工作的減缸運轉中,也進行將休止工 作的氣缸組的休止停止而使全部氣缸工作的控制。
[0074] 該控制能夠通過跟隨如圖3所示的控制流程的控制來進行。發動機1的運轉開始, 并且該圖3的控制流程也從上位的控制流程調用而開始,在步驟S11中,進行由發動機轉速 傳感器33測量的發動機轉速的輸入、由加速度傳感器(未圖示)等檢測的發動機負荷的輸 入、以及燃料噴射量的算出。此外,該燃料噴射量的算出也可以由燃料噴射量代替,該燃料 噴射量由具備測量實際噴射量的功能的燃料噴射噴嘴34測量。在接下來的步驟S12中,為 了進行EGR控制,參照EGR基本圖而輸出控制EGR閥19A、19B的控制信號。
[0075] 而且,在步驟S13中,關于增壓,參照全氣缸運轉用的高壓段渦輪圖(例如,圖5), 求得與該發動機轉速和發動機輸出(或負荷或燃料噴射量)的發動機運轉狀態相對應的區 域,在步驟S14中,判定該區域是否處于減缸運轉區域內。
[0076] 在該步驟S14的判定中未處于減缸運轉區域內("否")的情況下,前往步驟S30, 不使減缸用閥休止機構21工作,在預先設定的規定時間(與步驟S14或步驟S16的判定間 隔有關的時間)期間進行全氣缸運轉。即,當前的運轉狀態在全氣缸運轉的情況下原樣繼 續,在當前的運轉狀態為使減缸用閥休止機構21工作的減缸運轉的情況下,將休止的氣缸 組的休止停止而使全部氣缸工作。
[0077] 另外,在步驟S14的判定中處于減缸運轉區域內("是")的情況下,前往步驟S15, 參照減缸運轉用的高壓段渦輪圖(例如,圖5的下側),求得與該發動機轉速和發動機輸出 (或負荷或燃料噴射量)的發動機運轉狀態相對應的區域,在步驟S16中,判定該區域是否 處于減缸運轉非工作區域內,即,是否處于怠速時非工作區域內、減速時非工作區域內、燃 料噴射量為零的區域內。
[0078] 在該步驟S16的判定中處于減缸運轉非工作區域內("是")的情況下,前往步驟 S30,進行全氣缸運轉。即,在當前的運轉狀態為全氣缸運轉的情況下原樣繼續,在當前的運 轉狀態為使減缸用閥休止機構21工作的減缸運轉中的情況下,即使在該情況中,也將休止 的氣缸組的休止停止而使全部氣缸工作。
[0079] 在該步驟S16的判定中未處于減缸運轉非工作區域內("否")的情況下,前往步 驟S20,在預先設定的規定時間(與步驟S14或步驟S16的判定間隔有關的時間)期間進行 減缸運轉。即,在當前的運轉狀態為減缸運轉的情況下原樣繼續,在當前的運轉狀態為全氣 缸運轉的情況下,使減缸用閥休止機構21工作,使一部分氣缸組休止,進行減缸運轉。
[0080] 而且,如果進行步驟S20的減缸運轉或步驟S30的全氣缸運轉且經過預先設定的 規定時間,則前往"返回",返回上位的控制流程,另外,通過該上位的控制流程而再次調用 圖3的控制流程,重復實行圖3的控制流程,直到發動機1的運轉休止。此外,如果發動機1 的運轉休止的信號輸入,則即使是在圖3的控制流程的中途,也返回上位的控制流程,上位 的控制流程連同圖3的控制流程也結束。
[0081] 此外,在圖5中,在左下的"0(零)"附近表示怠速時非工作區域。在本發明中,近 年來為了燃耗降低而采用怠速步驟的示例也被較多地出現,但是另外振動也多,所以不作 為減缸運轉區域。
[0082] 另外,在圖5的下段的輸出"0 (零)"附近表示減速時非工作區域。由此,關于作為 減缸運轉系統中的擔憂事項所常有的、作為制動輔助的發動機制動力的下降,在本發明中, 通過安裝于發動機1的燃料噴射量測量來把握發動機減速狀態,發動機1從減缸運轉狀態 切換為全氣缸工作狀態。
[0083] 接著,說明減缸運轉中的增壓,S卩,在減缸運轉時運轉的第一氣缸組(或第二氣缸 組)側的第一渦輪式增壓器16A(或第二渦輪式增壓器16B)的運轉控制。
[0084] 如圖4的控制流程所示,減缸運轉時的增壓控制在高壓段增壓器(高壓段渦輪) 的控制中,在步驟S21中參照減缸運轉用的高壓段渦輪圖,在步驟S22中設定與發動機轉速 和發動機負荷對應的高壓段渦輪的控制值。接著,在步驟S23中進行由吸氣量傳感器31測 量的吸入空氣量的輸入,在步驟S24中進行由升壓傳感器32測量的升壓的輸入。
[0085] 然后,在步驟S25中判定輸入的升壓是否成為從增壓用的基本圖算出的目標壓 力,在沒有("否")的情況下,在步驟S28中變更高壓段渦輪的控制值,返回步驟S23。在 步驟S25的判定中所輸入的升壓成為目標壓力("是")的情況下,前往步驟S26。
[0086] 然后,在步驟S26中判定在步驟S23中輸入的吸入空氣量是否成為從增壓用或發 動機運轉用的基本圖算出的目標空氣量,在沒有("否")的情況下,在步驟S28中變更高壓 段渦輪的控制值,返回步驟S23。在步驟S26的判定中所輸入的吸入空氣量成為目標空氣量 ("是")的情況下,前往步驟S27,進行高壓段增壓控制。
[0087] 此外,在圖6中表示用于這些控制的基本圖的一例。以橫軸為發動機轉速,以縱軸 為通過帶有燃料噴射傳感器的燃料噴射噴嘴34等測量的燃料噴射量,中央的值成為此時 的目標升壓壓力(kPa)。為了實現發動機低排氣和低燃耗的目標,事先用發動機試驗臺在 各發動機轉速和各發動機輸出的狀態下謀求最合適的校準。控制有很多種,具體而言,存在 EGR閥開度、渦輪可變葉片、發動機噴射時機等的控制。此外,除了這些以外,在減缸運轉系 統中也進行基本圖或反饋控制。
[0088] 這些增壓控制成為具備可變葉片(VGT)的渦輪式增壓器16A、16B的控制,與發動 機1的運轉狀態配合而控制可變葉片。在本發明中,該增壓控制也與減缸運轉系統一起連 動而被最優化。所以,在該可變葉片的控制中,對于通常運轉時(全氣缸運轉時)的工作和 減缸運轉時的工作,分別具備基本圖。
[0089] 再者,在最近的發動機中,為了與嚴格的排出氣體限制相對應,進行使用EGR,直到 高EGR率,由于該高EGR率,增壓量也大幅地降低,因而該EGR圖控制也復雜地交錯。為了 實現發動機低排氣和低燃耗的目標,事先用發動機試驗臺在各發動機轉速和各發動機輸出 的狀態下謀求最合適的校準。控制有很多種,具體而言,存在EGR閥開度、渦輪可變葉片、發 動機噴射時機等的控制。此外,除了這些以外,減缸運轉系統的工作時也用增壓系統進行基 本圖或反饋控制,謀求發動機的最優化。
[0090] 在該發動機1中,為了高效地降低在發動機1的排出氣體G中含有的NOx并同時 實現發動機燃耗提高,配置高壓EGR系統和吸氣量傳感器31,對于吸氣量的測量值進行反 饋控制。在發動機1的過渡運轉中測量的吸氣量(發動機空氣量)和測量的升壓壓力相 對于從各個發動機基本目標圖算出的目標值而不足的情況下,調節安裝于渦輪式增壓器 16A (或16B)的可變葉片并確保吸氣量,再者,在吸氣量或升壓壓力不足的情況下,減小EGR 閥開度,防止發動機性能的惡化。
[0091] 而且,在該發動機1中,由于構成為能夠實施二段增壓,因而根據發動機1的運轉 狀況選擇高壓段的第一渦輪式增壓器16A (或第二渦輪式增壓器16B)和低壓段的第三渦輪 式增壓器,根據狀況進行高壓段的第一渦輪式增壓器16A(或第二渦輪式增壓器16B)和低 壓段的第三渦輪式增壓器兩者的控制,或者進行僅僅低壓段的第三渦輪式增壓器的控制。 此外,在圖1和圖2中,繞過第一渦輪式增壓器16A和第二渦輪式增壓器16B的通路為了圖 的簡化而未圖示。
[0092] 依照該運轉方法,通過減缸運轉系統,能夠休止發動機1的吸氣排氣閥,進行發動 機1的吸排氣摩擦的降低,謀求燃耗改善。該減缸運轉系統根據發動機負荷使發動機1的 吸氣排氣閥休止,使若干氣缸休止,由此,在與使發動機1的吸氣排氣損失降低同時,運轉 的氣缸的燃料噴射量增加而負荷增加,運轉氣缸的平均有效壓力(PME)增加,由于熱損失 的下降而熱效率上升,結果,能夠改善發動機1的燃耗。
[0093] 此外,更詳細而言,不是由于提高發動機輸出而通過高PME (平均有效壓力)使熱 損失下降且燃耗提高,而是由于以下三點而燃耗提高。第一,由于高PME,發動機摩擦相對于 發動機輸出的比例下降,機械效率提高,由此,發動機燃耗改善。第二,由于高PME,渦輪的 運轉進入工作點高的區域,渦輪效率提高,發動機燃耗改善。第三,由于高PME,投入燃料增 力口,因而排氣能量也增加,渦輪工作量增加,結果,增壓壓力(升壓)增加,所以發動機筒內 壓力增加。由此,發動機燃燒效率提高,發動機燃耗也改善。這是一般在教科書中記載的提 高壓縮比而獲得熱效率改善的現象。即,"通過高PME而熱損失降低"的表述一并表示上述 的最初和最后的現象,因而實際上納入了上述的過程。
[0094] S卩,在即使減缸也可靠地改善作為基礎運行的氣缸的發動機熱效率時,設定的渦 輪和系統的最優化導致的效果是必要的,即使休止單個的氣缸并提高剩余氣缸的負荷,也 不能夠獲得作為其目標的一部分的燃耗改善效果。減缸效果的基本終歸是休止的氣缸的吸 排氣(IMEP)的降低(幾乎為零)。
[0095] 依照上述構成的發動機1,能夠選定在減缸時運轉的氣缸的排氣流量方面最優化 的渦輪式增壓器16A、16B、26而進行增壓,能夠配設在減缸運轉系統中最優化的渦輪式增 壓器16A、16B、26。結果,能夠使渦輪式增壓器16A、16B、26在效率非常好的工作線上工作而 有助于發動機燃耗提高。并且,由于能夠在運轉氣缸中進行大量的增壓,因而在運轉氣缸中 能夠實現高燃燒效率,能夠最終謀求發動機性能的燃耗改善。
[0096] S卩,通過在減缸氣缸和運轉氣缸中分別選定最合適的增壓器,使增壓系統最優化, 從而能夠充分地確保減缸時的運轉氣缸的增壓量,由此,能夠增加運轉氣缸的增壓量而使 發動機筒內壓力增加,進而將休止的減缸氣缸燃料噴射至運轉氣缸,該發動機氣缸的負荷 增加,平均有效壓力(PME)增加,從而通過發動機1的熱損失的下降、燃燒效率的上升,結果 發動機1的燃耗降低成為可能。
[0097] 再者,通過在運轉氣缸的排氣流量方面使渦輪最優化,從而安裝的渦輪式增壓器 16A、16B、26在渦輪性能曲線上在效率非常好的區域中工作,它們成為相乘效應而能夠有效 地獲得發動機排氣和發動機燃耗的改善效果。另外,減缸運轉時的減缸氣缸與吸氣排氣閥 的休止相比使在該氣缸的活塞上下運轉中產生的吸排氣降低到幾乎為零,從而能夠大幅地 降低發動機摩擦,獲得發動機燃耗的降低效果。所以,能夠與減缸時的運轉氣缸的燃耗改善 配合而獲得高的發動機燃耗改善效果。
[0098] 換言之,通過減缸運轉,排氣流量大幅地減少,渦輪式增壓器16A (或16B)、26的工 作點偏離,結果,渦輪式增壓器16A (或16B)、26不能夠充分地做功,能夠防止發動機1的增 壓量下跌、發動機1的燃燒惡化、燃耗惡化,綜合的燃耗性能惡化。即,即使在減缸運轉時, 也能夠維持發動機1的增壓量,良好地維持發動機1的燃燒而抑制燃耗的惡化,使得渦輪式 增壓器16A(或16B)、26良好地維持渦輪工作點而充分地做功。
[0099] 此外,由于不使第一吸氣通路12A和第二吸氣通路12B匯流,將第一吸氣通路12A 連接至第一氣缸組的第一吸氣歧管llAa并且將第二吸氣通路12B連接至第二氣缸組的第 二吸氣歧管llBa,因而不需要匯流點和設于該匯流點的三通閥,能夠使系統整體變得緊湊, 能夠防止設置三通閥所導致的渦輪向喘振線的進入。
[0100] 此外,在減缸運轉中,通過降低排氣流量,增加運轉氣缸的燃料,并提高負荷,從而 能夠使發動機排氣溫度上升。當前,安裝將發動機的排出氣體G凈化的后處理裝置是普遍 的,該凈化率由通過的排出氣體溫度大大地支配。另外,最近,由于專注于發動機的低燃耗 化,因而該排出氣體溫度大幅地下降且后處理裝置的凈化率顯著地下降的問題產生了。在 本發明的發動機1中,存在使減缸發動機的增壓量改善的內容,但是能夠使任意設定的氣 缸休止,通過增壓器的最合適的選定,該發動機排氣溫度上升、后處理凈化率的提高、發動 機排氣的降低是可能的。
[0101] 另外,在該發動機1中,通過第一和第二中間冷卻器17A、17B的構成,能夠高效地 冷卻被渦輪增壓的壓縮空氣A。此外,由于設置了成為低壓段增壓器的第三渦輪式增壓器 26,因而能夠進行效率好的多段增壓。
[0102] 另外,在該發動機1的運轉方法中,在通過渦輪式增壓器16A、16B、26來增壓且根 據發動機1的運轉狀態而通過減缸用閥休止機構21將排氣閥和吸氣閥的開閉休止的柴油 發動機1的運轉方法中,在通常運轉時,根據發動機轉速和發動機負荷,控制:第一渦輪式 增壓器16A,進行針對第一氣缸組的增壓,該第一氣缸組在使減缸用閥休止機構21工作時 工作;第二渦輪式增壓器16B,進行針對第二氣缸組的增壓,該第二氣缸組在使減缸用閥休 止機構21工作時休止工作;以及第三渦輪式增壓器26,對于第一渦輪式增壓器16A和第二 渦輪式增壓器16B兩者進行增壓;在怠速運轉時的情況、減速運轉時的情況、以及向氣缸供 給的全部燃料的流量為零的情況下,將在使減缸用閥休止機構21工作時休止工作的第二 氣缸組的休止停止,使全部氣缸工作。
[0103] 此外,在上文中,說明了在使減缸用閥休止機構21工作時使第一氣缸組工作,使 第二氣缸組休止,但是反之,也可以使第一氣缸組休止,使第二氣缸組工作。
[0104] 依照該方法,通過減缸運轉系統,在與使發動機1的泵送損失降低同時,能夠使運 轉氣缸的熱效率上升,因而能夠改善發動機1的燃耗。再者,在通常運轉時,根據發動機轉 速、發動機負荷(或者燃料量或者發動機輸出),通過基本圖(例如,如圖5所示的高壓段渦 輪圖)或反饋控制來控制減缸用閥休止機構21,因而能夠謀求發動機1的運轉的最優化。 另外,在怠速運轉時的情況下,能夠使全部氣缸工作而降低發動機1的振動,在減速運轉時 的情況和燃料量為零的情況下,能夠使全部氣缸工作而確保通常的發動機制動力,能夠防 止由于減缸運轉系統的采用而成為問題的發動機制動力的下降。
[0105] 另外,如果分別經由第一 EGR通路14A進行針對第一氣缸組的EGR,經由第二EGR 通路14B進行針對第二氣缸組的EGR,則能夠與減缸運轉相對應,通過與正工作的氣缸組相 對應的EGR冷卻器18A (或18B)來高效地冷卻EGR氣體Ge。
[0106] 所以,依照上述的柴油發動機1,通過本系統,除了渦輪式增壓系統之外,還能夠將 具備使吸氣排氣閥暫時休止的閥休止機構21的減缸運轉系統最初用于柴油發動機,能夠 獲得燃耗改善效果。
[0107] 此外,在上述實施方式的發動機1的說明中,以在各個氣缸組的渦輪式增壓器 16A、16B的后方安裝一臺低壓段增壓器26的示例進行說明,但是在該低壓段增壓器26的 臺數增加的系統中也有同樣的效果。另外,在圖1和圖2中,在左右記載了第一和第二中間 冷卻器17A、17B,但這是為了易于理解而圖示的,一般考慮到,該左右不必為表示發動機的 F (前方)和R(后方)的方位。實際上,第一和第二中間冷卻器17A、17B由安裝于發動機 的F側的風扇和從車輛F側導入的外部氣體冷卻,因而將分為這兩個系統的第一和第二中 間冷卻器17A、17B -起置于F側的情況較多。
[0108] 另外,在上述的發動機1中,說明了設置EGR系統的構成,但是在沒有EGR系統的 情況下,作為減缸運轉的增壓系統也成立。此外,該EGR系統大體上有兩類,在上述的說明 中,說明了高壓EGR(HP-EGR)系統。當前,該高壓EGR是普遍的,但是在最近有報導的從 車輛的尾管導入EGR氣體或者從第一段渦輪或多個渦輪的最下游導入EGR氣體等的低壓 EGR(LP-EGR)系統中,本發明的效果也是同樣的。當然,在導入減缸運轉系統的情況下,根據 渦輪式增壓器的選定,存在著發動機排氣壓力下降的傾向,在此次說明的高壓EGR中,不能 夠確保充分的EGR率,低壓EGR系統一方也存在有效的情況。
[0109] 工業實用性
[0110] 本發明的柴油發動機及其運轉方法在除了渦輪式增壓系統以外還具備減缸運轉 系統(其具備使吸氣排氣閥暫時休止的閥休止機構)的情況下,能夠防止減缸運轉時的增 壓量下降而向運轉氣缸內供給充分的空氣量,能夠防止在減缸運轉時易于產生的運轉氣缸 內的燃燒的惡化和排出氣體的狀態的惡化,能夠充分地獲得燃耗改善的效果,因而能夠在 搭載于汽車的柴油發動機、建設機械用或發電用的柴油發動機及其運轉方法中利用。
[0111] 符號說明
[0112] 1 柴油發動機(發動機)
[0113] 11發動機本體
[0114] llAa第一吸氣歧管
[0115] llAb第一排氣歧管
[0116] llBa第二吸氣歧管
[0117] llBb第二排氣歧管
[0118] 12吸氣通路
[0119] 12A第一吸氣通路
[0120] 12B第二吸氣通路
[0121] 13排氣通路
[0122] 13A第一排氣通路
[0123] 13B第二排氣通路
[0124] 14A 第一 EGR 通路
[0125] 14B 第二 EGR 通路
[0126] 15空氣凈化器
[0127] 16A第一渦輪式增壓器
[0128] 16B第二渦輪式增壓器
[0129] 16Aa第一壓縮機
[0130] 16Ba第二壓縮機
[0131] 16Ab第一渦輪機
[0132] 16Bb第二渦輪機
[0133] 17A第一中間冷卻器
[0134] 17B第二中間冷卻器
[0135] 18A 第一 EGR 冷卻器
[0136] 18B 第二 EGR 冷卻器
[0137] 19A 第一 EGR 閥
[0138] 19B 第一 EGR 閥
[0139] 20A 第一 EGR 止回閥
[0140] 20B 第二 EGR 止回閥
[0141] 21減缸用閥休止機構
[0142] 22減缸控制用油壓電磁閥
[0143] 26低壓段增壓器(第三渦輪式增壓器)
[0144] 26a低壓段壓縮機
[0145] 26b低壓段渦輪機
[0146] 30 控制裝置(ECU)
[0147] 31吸氣量傳感器(MAF傳感器)
[0148] 32升壓傳感器
[0149] 33發動機轉速傳感器
[0150] 34燃料噴射噴嘴
[0151] A 吸氣空氣
[0152] G 排出氣體
[0153] Ge EGR 氣體
【權利要求】
1. 一種柴油發動機,具備渦輪式增壓器、以及使預先設定的氣缸組的排氣閥和吸氣閥 的開閉休止的減缸用閥休止機構, 區分通過所述減缸用閥休止機構而繼續或休止工作的第一氣缸組、以及通過所述減缸 用閥休止機構而休止或繼續工作的第二氣缸組,將吸氣通路分支為通向第一氣缸組的第一 吸氣通路和通向第二氣缸組的第二吸氣通路,并且將排氣通路分支為來自第一氣缸組的第 一排氣通路和來自第二氣缸組的第二排氣通路, 在所述第一吸氣通路和所述第一排氣通路設置第一渦輪式增壓器,在所述第二吸氣通 路和所述第二排氣通路設置第二渦輪式增壓器,在所述第一吸氣通路與所述第二吸氣通路 的分支部位的上游側的吸氣通路、以及所述第一排氣通路與所述第二排氣通路的匯流部位 的下游側的排氣通路,設置第三渦輪式增壓器, 不使所述第一吸氣通路和所述第二吸氣通路匯流,將所述第一吸氣通路連接至所述第 一氣缸組的第一吸氣歧管,并且將所述第二吸氣通路連接至所述第二氣缸組的第二吸氣歧 管。
2. 根據權利要求1所述的柴油發動機,其特征在于: 具備控制裝置,該控制裝置在通常運轉時,根據發動機轉速和發動機負荷來控制所述 減缸用閥休止機構、所述第一渦輪式增壓器、所述第二渦輪式增壓器和所述第三渦輪式增 壓器, 該控制裝置在怠速運轉時的情況、減速運轉時的情況以及向氣缸供給的全部燃料的流 量為零的情況下,即使處于使所述減缸用閥休止機構工作的減缸運轉中,也使休止工作的 氣缸組的休止停止而進行806使全部氣缸工作的控制。
【文檔編號】F02B37/00GK104114836SQ201380009270
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年2月7日 優先權日:2012年2月13日
【發明者】小松明 申請人:五十鈴自動車株式會社