(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンのためのターボ・ユニット内のタービン効率をコントロールする方法であって、
タービン・ロータの上流のエリア内において、その同じエリア内の排気ガスの流れとは異なる方向の排気ガスの流れを、前記タービン・ロータの上流のエリア内に配される排出口を通じて提供するステップと、
前記異なる方向の排気ガスの流れをバルブによって調整するステップと、
少なくともブースト圧力および／またはＥＧＲ流を入力パラメータとして有するコントロール・ユニットから前記バルブをコントロールするステップと、
を包含する方法。
【請求項２】
さらに、前記エリア内において、前記排気ガスの流れのための複数の排出口を提供するステップを包含する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
さらに、前記排出口のそれぞれにオン／オフ・バルブを提供するステップを包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
さらに、前記排出口のそれぞれに可変バルブを提供するステップを包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
さらに、前記バルブをターボ・ユニット・ハウジングの外側に提供するステップを包含する、請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
さらに、前記バルブをターボ・ユニット・ハウジング内に統合するステップを包含する、請求項１乃至５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
さらに、前記ターボ・ユニットのボリュートから前記排気ガスの流れを提供するステップを包含する、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
さらに、排気ガス・マニフォールドから前記排気ガスの流れを提供するステップを包含する、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
さらに、前記ターボ・ユニットの圧縮機の下流の排出口から、または外部圧縮機タンクから前記排気ガスの流れを提供するステップを包含する、請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
さらに、可調羽根を伴う前記ターボ・ユニットを提供するステップと、
少なくとも部分的に前記羽根の下流であり、かつ前記タービンの上流である羽根のない空間内において前記排気ガスの流れを提供するステップと、
を包含する、請求項１乃至９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
内燃エンジンのためのターボ・ユニット内のタービン効率をコントロールするためのシステムであって、
タービン・ロータの上流のタービン・スクロール排出口内に配される、前記タービン・スクロール排出口内の排気ガスの方向とは異なる方向の排気ガスの流れを提供するための少なくとも１つの排出口と、
排気ガスの流れを提供するための供給源と、前記タービン・スクロール排出口内の前記排出口の間に配される、前記異なる方向の排気ガスの流れを調整するためのバルブと、
前記バルブをコントロールするためのコントロール・ユニットであって、少なくともブースト圧力および／またはＥＧＲ流を入力パラメータとして有するコントロール・ユニットと、
を包含するシステム。
【請求項１２】
各排出口の上流に１つのバルブが提供され、それにおいて前記バルブは、オン／オフ・タイプまたは連続可変のものとすることができる、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記バルブのうちの少なくとも１つは、前記ターボ・ユニットのハウジングの外側に提供される、請求項１１または１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記バルブのうちの少なくとも１つは、前記ターボ・ユニットのハウジング内に統合される、請求項１１または１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記排気ガスの流れを提供するための供給源は、前記内燃エンジンからの排気ガス、前記ターボ・ユニットの圧縮機からのブースト圧力、および圧縮空気タンクからなるグループのうちの１つである、請求項１１乃至１４のいずれかに記載のシステム。
【請求項１６】
前記ターボ・ユニットは可調羽根を包含し、前記タービン・スクロール排出口内に前記排気ガスの流れを提供するための前記少なくとも１つの排出口は、少なくとも部分的に前記羽根の下流であり、かつ前記タービンの上流である羽根のない空間内において提供される、請求項１１乃至１５のいずれかに記載のシステム。
【請求項１７】
請求項１１乃至１６のいずれかに記載のシステムを包含する乗り物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジンに備えられるターボ・ユニット内のタービン効率をコントロールするための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボチャージャは、よく知られており、また動力出力を増加し、燃料消費ならびに排出物質を減少させ、かつ高い標高における空気濃度の減損を補償する目的のために燃焼エンジンとともに広く使用されている。概して言えば、ターボチャージャは、排気ガスのエネルギを利用して空気圧縮機を駆動することによって、それがないときに自然吸引を通じて誘導可能となる量より増加した燃焼プロセスのためのチャージ給気を提供する。この増加した給気は、より多くの燃料が燃焼することを可能にし、それによって、それがない自然吸引条件の下において所定の気筒の排気量を有するエンジンからは得られない動力および出力の増加をもたらす。可変ジオメトリ・ターボチャージャ（ＶＧＴ）は、吸気空気流がエンジン速度の範囲にわたって最適化されることを可能にする。これは、タービンのステータ上の流入口案内羽根の角度を変更することによって達成され得る。流入口案内羽根のための最適ポジションは、所望のトルク応答、燃料の経済性、および排出物質要件の組み合わせから決定される。
【０００３】
ＥＧＲシステムは、吸気マニホールド内の希釈率を増加させることによってＮＯｘ排出物質を低減するべく使用される。ＥＧＲは、一般的に吸気マニホールドを排気マニホールドと接続するＥＧＲバルブを用いて達成される。
【０００４】
気筒内においては、再循環された排気ガスが不活性ガスとして作用し、それにより火炎および気筒内ガス温度を下げ、したがってＮＯｘの形成を減少させる。その一方で再循環された排気ガスが新鮮な空気に置き換わり、気筒内混合気の空気対燃料比率を下げる。
【０００５】
可変ジオメトリ・タービン（ＶＧＴ）を伴うＥＧＲエンジンにおいては、空気流およびＥＧＲ流がＶＧＴポジションおよびＥＧＲバルブによってコントロールされる。ＥＧＲ駆動圧力は、ターボ効率および排気温度に依存する。高いターボ効率および／または高い排気温度においては、ＥＧＲ駆動圧力が不充分となり、ブースト圧力を増加し、それによって排気温度を下げ、最終的に適切な量のＥＧＲを駆動するためには大きなＥＧＲバルブ面積を小さいＶＧＴポジションとの組み合わせで使用しなければならない。ブースト圧力の増加は、通常、ＥＧＲ駆動圧力の供給にも寄与するターボ効率の減少ももたらす。
【０００６】
このことは、ターボ効率が高すぎる場合には、エンジンのブースト圧力ならびにそのほかの制限事項、たとえばターボ速度、最大気筒圧力、圧縮機温度等が、充分なＥＧＲ駆動圧力を達成するべくＶＧＴポジションが減少されたときに、高くなりすぎること意味する。
【０００７】
充分なＥＧＲ駆動圧力を作り出すために、今日のターボおよび／またはエンジンは、いかなるエンジン動作ポイントにおいてもいずれの制限を超えることがない形で、より低い実効ターボ効率に対して整合されるかまたは修正されている。この結果は、制限に到達しないエリア内におけるガス交換損失の増加およびより低いラムダに起因する燃料ならびに排出物質のペナルティであり、これが問題となり得る。ＥＧＲコントロール範囲も制限を受け、エンジンが達成可能な最大動力／トルクに制限を課し、それもまた問題となり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、ターボ・ユニットについてのガス交換損失ならびに制限されたＥＧＲ範囲に伴う上記の問題を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、独立請求項の特徴によって達成される。そのほかの請求項および記述は、本発明の有利な実施態様を開示する。
【００１０】
本発明の第１の態様によれば、内燃エンジンのためのターボ・ユニット内のタービン効率をコントロールする方法が提供され、当該方法は、タービン・ロータの上流のエリア内において、その同じエリア内の排気ガスの流れとは異なる方向のガスの流れを提供するステップと、前記流れをバルブによって調整するステップと、少なくともブースト圧力および／またはＥＧＲ流を入力パラメータとして有するコントロール・ユニットから前記バルブをコントロールするステップとを包含する。
【００１１】
本発明の利点は、広い動作範囲の間におけるターボ効率の最適使用を可能にすることである。
【００１２】
本発明の別の利点は、たとえばターボ速度、圧縮機温度、ピークの気筒圧力といったエンジンのコントロール可能性の増加を提供すること、燃料消費を低減すること、およびエンジンからの最大到達可能動力／トルクを増加することである。
【００１３】
本発明による別の例の実施態様においては、さらにそれが、前記エリア内において、前記ガスの流れのための複数の排出口を提供するステップを包含する。
【００１４】
この実施態様の利点は、さらにエンジンのコントロール可能性を増加し得ることである。
【００１５】
本発明によるさらに別の例の実施態様においては、さらにそれが、前記排出口のそれぞれにオン／オフ・バルブを提供するステップを包含する。
【００１６】
この実施態様の利点は、複数の排出口内に配される単純なオン／オフ・バルブが、前記エリア内に提供される流れの微調整を結果としてもたらし得ること、すなわちバルブのうちの１つまたは複数を開くことによって小さい増分で流れを調整できることである。
【００１７】
さらに別の例の実施態様においては、さらにそれが、前記排出口のそれぞれに可変バルブを提供するステップを包含する。
【００１８】
この実施態様の利点は、別の排出口を開くことによって別の流れを追加できるだけでなく、単一の排出口からの流れの調整もできること、すなわち前記エリア内へのガスの流れのさらに細かい調整が可能となり、それがまたエンジンのコントロール可能性をさらに増加させ得ることである。
【００１９】
さらに別の例の実施態様においては、さらにそれが、前記バルブをターボ・ユニット・ハウジングの外側に提供するステップを包含する。
【００２０】
この実施態様の利点は、それが安価かつ単純な解決策であり、既存のターボ・ユニットに適用可能なことである。
【００２１】
本発明によるさらに別の例の実施態様においては、さらにそれが、前記バルブをターボ・ユニット・ハウジング内に統合するステップを包含する。
【００２２】
この実施態様の利点は、これによりコンパクトなターボ・ユニットが得られることであり、空間が制限される場合に使用できることである。
【００２３】
本発明によるさらに別の例の実施態様においては、さらにそれが、ターボ・ユニットのボリュートから前記ガスの流れを提供するステップを包含する。
【００２４】
この実施態様の利点は、これがコンパクトな解決策となり得ることである。
【００２５】
本発明によるさらに別の例の実施態様においては、さらにそれが、排気ガス・マニフォールドから前記ガスの流れを提供するステップを包含する。
【００２６】
この実施態様の利点は、排気マニホールドからターボ・ユニットへのパイプ系統が短くなり、かつ単純になり得ることである。
【００２７】
本発明によるさらに別の例の実施態様においては、さらにそれが、前記ターボ・ユニットの圧縮機の下流の排出口から、または外部圧縮機タンクから前記ガスの流れを提供するステップを包含する。
【００２８】
この実施態様の利点は、充分なガスの流れを与えると同時に、その種のガスの流れが排気ガスより実質的に低い温度を有することから、ターボ・ユニットを冷却できることである。
【００２９】
本発明の第２の態様によれば、内燃エンジンのためのターボ・ユニット内のタービン効率をコントロールするためのシステムが提供され、当該システムは、タービン・スクロール排出口内に配される、前記タービン・スクロール排出口内の排気ガスの方向とは異なる方向でガスの流れを提供するための少なくとも１つの排出口と、ガスの流れを提供するための供給源と前記タービン・スクロール排出口内の前記排出口の間に配される、前記ガスの流れを調整するためのバルブと、前記バルブをコントロールするためのコントロール・ユニットであって、少なくともブースト圧力および／またはＥＧＲ流を入力パラメータとして有するコントロール・ユニットとを包含する。
【００３０】
本発明の第３の態様によれば、内燃エンジンのためのターボ・ユニット内のタービン効率をコントロールするためのシステムを包含する乗り物が提供され、当該システムは、タービン・スクロール排出口内に配される、前記タービン・スクロール排出口内の排気ガスの方向とは異なる方向でガスの流れを提供するための少なくとも１つの排出口と、ガスの流れを提供するための供給源と前記タービン・スクロール排出口内の前記排出口の間に配される、前記ガスの流れを調整するためのバルブと、前記バルブをコントロールするためのコントロール・ユニットであって、少なくともブースト圧力および／またはＥＧＲ流を入力パラメータとして有するコントロール・ユニットとを包含する。
【００３１】
本発明は、上述の、およびそのほかの目的ならびに利点とともに以下の図面の中に略図的に示された実施態様の詳細な説明から最良の理解が得られるであろうが、それらの実施態様に限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の多様な例の実施態様によるところのターボ・ユニットの部分を図示した断面図である。
【図２】本発明の多様な例の実施態様によるところのターボ・ユニットの部分を図示した断面図である。
【図３】本発明の多様な例の実施態様によるところのターボ・ユニットの部分を図示した断面図である。
【図４】本発明の多様な例の実施態様によるところのターボ・ユニットの部分を図示した断面図である。
【図５】本発明の多様な例の実施態様によるところのターボ・ユニットの部分を図示した断面図である。
【図６】本発明によるところのターボ・ユニット内のタービンおよび羽根を図示した横断面図である。
【図７】内燃エンジンに提供される本発明の一例の実施態様を図示した概略図である。
【図８】本発明によるところの方法の一例の実施態様を図示した概略の流れ線図である。
【図９】先行技術の実施態様と本発明についてバルブ面積をＥＧＲ需要の関数として図示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１〜５は、本発明の多様な例の実施態様によるところのターボ・ユニットの部分の断面図を図示している。図１には、ボリュート・ハウジング１０２、羽根１０４、タービン・ロータ１０６、バルブ１０８、パイプ１１０、ガス流の流入口１１４、ガス流の排出口１１６、およびボリュート１１８が図示されている。ボリュート・ハウジング１０２は、完成されたターボ・ユニット・ハウジングの一部であり、当該ハウジングには、とりわけ支持ハウジングおよび圧縮機ハウジングも含まれるが、図１〜５には図解されていない。これに関連してターボ・ユニット・ハウジングは、完成されたターボ・ユニットを構成する任意の部品として定義される。
【００３４】
内燃エンジンからの排気ガスは、ボリュート１１８内を図１〜５内の矢印Ａによって示される方向へ流れる。排気ガスがタービン１０６を通過するとき、前記タービンが回転を始める。図１の実施態様には、タービンを通過する排気ガスの流量を増加または減少させるために可調羽根１０４も備えられている。ガスの流れは、タービン・スクロール・エリア内に配された排出口１１６によって提供される。タービン・スクロール・エリアは、排気ガスの下流方向においてはタービン１０６によって限定され、かつ排気ガスの上流方向においてはライン１１２によって限定されるエリアとして定義できる。図１において、排出口１１６によってタービン・スクロール・エリア内に提供されるガス流の供給源は、ボリュート１１８から取られる排気ガスである。ガス流の流入口１１４は、ボリュート・ハウジング１０２の適切な位置に備えられる。前記ガス流の流入口１１４と前記ガス流の排出口の間には、排出口１１６を通るガスの流れを調整するためにバルブ１０８が配される。図１においては、前記バルブ１０８がパイプ系統１１０内に配されている。パイプ系統１１０内およびボリュート・ハウジング１０２内におけるガスの流れの方向はＢによって示される。
【００３５】
流入口１１４内に提供され、排出口１１６によって解放される排気ガスは、排気ガスが実際に羽根１０４をバイパスさせられることから、少量のノズルまたは羽根バイパス流であると言うことができる。バイパスさせられる排気ガスの量は、合計の排気流の約３０％までとすること、より好ましくは１５％未満、もっとも好ましくは合計の排気流の１０％未満とすることができる。タービン・スクロール・エリア内に提供される前記ガスの流れは、前記タービン・スクロール・エリア内において排気ガスの方向とは異なる方向へ流れることになり、言換えると前記バイパス・ガスの流れＢは、メインの流れと交差して供給されることになる。
【００３６】
このメインの流れと交差するガスの流れは、メインの流れの推進力を消失させ得る。メインの流れが低減される理由は、排出口１１６からの交差流が逆渦流または空気バリアを形成していることである。
【００３７】
この逆渦流または空気バリアは、タービンのパフォーマンスを減じ、それをタービン効率のコントロールされた低減と等価であるとして見ることが可能である。ノズル内の流れの加速度は、タービン・スクロール排出口エリア内の静圧を減じ、かつ必要とされるバイパス流量のための充分な駆動圧力を提供する。
【００３８】
バルブ１０８はオン／オフ・タイプまたは可変タイプであり、タービン・スクロール排出口内へのバイパス流のコントロールに使用することができる。バルブ１０８は、ＶＧＴ（可変ジオメトリ・タービン）、すなわち可調羽根またはノズル１０４とともに、ターボ効率を、したがってＥＧＲ駆動圧力、ターボ速度等を最適レベルにコントロールする手段を提供することになる。
【００３９】
図２は、本発明の別の例の実施態様を図示している。図１と図２の間における差異は、排出口１１６の位置、およびパイプ１１０が図１のパイプ系統といくぶん異なることから、可能性としては、バルブ１０８の位置である。図１と図２の間におけるもう１つの差異は、図２がタービンをＶＧＴなしで図解していること、すなわち図１におけるような羽根またはノズルをまったく示していないことである。図２においてはタービン・スクロール排出口が１０５として示されており、図１と同様にライン１１２とタービン１０６によって限定される。
【００４０】
図３は、本発明のさらに別の例の実施態様を図示している。図１と図３の間における唯一の差異は、図３においてはバルブがボリュート・ハウジング１０２内に統合されていることである。バルブは、電気的に、空気圧的に、または流体圧的にコントロールすることができる。このバルブは、利用可能な任意タイプのバルブ、たとえばスライド・バルブ、バタフライ・バルブ、ピストン・バルブ等とすることができる。
【００４１】
図４は、本発明のさらに別の例の実施態様を図示している。図２と図４の間における唯一の差異は、図４においてはバルブがボリュート・ハウジング１０２内に統合されていることである。バルブは、電気的に、空気圧的に、または流体圧的にコントロールすることができる。このバルブは、利用可能な任意タイプのバルブ、たとえばスライド・バルブ、バタフライ・バルブ、ピストン・バルブ等とすることができる。ボリュート・ハウジングは、単一ユニットとせずに、より多くの部品から組立てられるものとしてもよく、たとえばボリュート・ハウジングの部分を構成する別体のノズル・リングを包含できる。その種の別体のノズル・リングがボリュート・ハウジングの部分となる場合には、前記バルブ１０８を前記ノズル・リング内に統合することができる。
【００４２】
図５は、本発明のさらに別の例の実施態様を図示している。この実施態様は、ガス流Ｂがボリュート１１８以外の別の供給源１０から生じるという点において図１〜４に図解されたものとは異なる。供給源１０は、外部の圧縮空気タンクとすること、たとえばブレーキを補助するため、ギア・ボックスを補助するため、および／または懸架装置を補助するために使用される圧縮空気タンクと同じとすることができる。別の供給源１０は、ターボチャージャと吸気マニホールドの間の任意ポイントから取った空気圧とすることができる。さらに別の供給源１０は、排気マニホールドから取った排気ガスとすることができる。
【００４３】
図１〜５に図示されている実施態様においては、羽根なしエリア（すなわち、羽根の少なくとも部分的な下流）またはタービン・スクロール排出口エリア１０５内への排出口１１６が１つだけ図解されている。しかしながら１つまたは複数の排出口を、羽根なしエリアまたはタービン・スクロール排出口エリア１０５内へガス流を提供するために使用することができる。また、図１〜５内に図解されているところの実施態様のうちの１つまたは複数を組み合わせることも可能であり、すなわち、たとえば図１および２の組み合わせは、同時に２つの異なる方向から羽根なしエリアまたはタービン・スクロール排出口エリア１０５内へガス流が入る実施態様を提供することになる。羽根なしエリアまたはタービン・スクロール排出口エリア１０５内への流れＢの方向は、Ａによって示される排気ガスの流れとは異なる方向である必要がある。１つの実施態様においては、前記ガスの流れＢが、排気ガスの流れＡに対して垂直な方向で羽根なしエリアまたはタービン・スクロール排出口エリア１０５内へ入る。
【００４４】
ノズルとロータの間に交差流を導入することによって、すべての流れがロータ内で膨張され、それによって流れおよび温度内の層化、すなわち下流の成分（たとえば、低圧力タービンまたは排気後処理システム）に対して負の効果を有し得る層化の可能性が低減されることから、タービンの下流の流れがより安定化され、かつ均質化されることになる。
【００４５】
逆渦流（メインの流れの反対方向における接線成分）を伴った交差流を導入することによって逆流の有効性が増加されることになり、それによって交差流の低減が可能になり、したがってバルブおよびダクト系統の寸法を制限できる。
【００４６】
適切な逆渦流は、半径から３０〜７０度の範囲内にあり、メインの流れに対して反対方向になるものとする。
【００４７】
交差流は、使用時に、バイパス方法と比較してより高い圧力比をタービンにわたって維持することになるが、これは必要とされる交差流がより低くなることが可能であり、すべての流れがタービン・ロータを通過することになるためである。このより高い圧力比は、ＥＧＲシステムにとって有益なものとなるであろう。
【００４８】
可変ジオメトリ・タービンにおいては、同じ理由からバイパスの解決策の場合ほどノズルが閉じられる必要がなく、機械的な故障（たとえば、高サイクル疲労）のリスクを低減することが可能になる。
【００４９】
図６は、本発明によるところのターボ・ユニット内のタービン１０６および羽根１２５の横断面を図示している。この図には、Ａによって示される排気ガスの流れがどのように第１の方向において流れ、Ｂによって示されるガスの流れがどのように他方の方向において流れるかが図解されている。図６から、ガスの流れＢが羽根なしエリア内、すなわちタービンと羽根の間のエリア内に導入され得ることも明確である。
【００５０】
図７は、内燃エンジン７０２から、およびそれへの空気および排気の流れの略図的な表現７００を図示している。エンジン７０２には、ＥＧＲバルブ７０４、ターボ・ユニット７０８、バイパス・バルブ７０６が備えられている。排気ガスは、内燃エンジン７０２からＥＧＲバルブへ向かう方向、または前記ターボ・ユニット７０８内のタービン・ロータへ向かう方向に流れる。タービン・ロータに提供される排気ガスの一部は、図１〜５に図解したとおり、本発明に従ってバイパス・バルブ７０６を経由してバイパスすることができる。空気は、圧縮機を介してエンジンに供給される。エンジンに提供される空気には、前記ＥＧＲバルブ７０４による排気ガスが含まれることがある。
【００５１】
ターボ・ユニット７０８は、任意のタイプとすること、たとえば一定吸い込み容量（固定ジオメトリ）タイプ、または吸い込み容量を変更するタイプ、単一段階ＶＧＴもしくは高圧ＶＧＴを伴う二段階システムとすることができる。タービン・ロータは、放射状タイプ、混合流タイプ、または軸タイプのものとすることができる。ＶＧＴ内の羽根の角度範囲は、半径に対して５０°〜８６°とすることができるが、より好ましくは６０°から８４°までの間とする。
【００５２】
図８は、本発明によるところの方法の一例の実施態様の概略の流れ線図を図示している。図８においては、コントロール・ユニット８０２が、種々のセンサから、とりわけ空気流センサおよびＥＧＲセンサから情報を受信する。ＥＣＵ  ８０２は、ＶＧＴ内の羽根のポジションならびにＥＧＲ需用をコントロールする。ＥＧＲ需用は、さらに、ＥＧＲバルブ７０４およびバイパス・バルブ７０６のポジションをコントロールするバルブ・コントロール・ユニット８０４への入力として提供される。
【００５３】
空気流のためのセンサは、空気流センサ、ブースト圧センサ、またはそのほかの、空気流もしくはラムダの抽出に使用することが可能なセンサとすることができる。ＥＧＲ流センサは、ＥＧＲ流を実際に表わすか、またはシミュレーションする任意タイプのセンサとすることが可能である。ターボ速度等の制限パラメータに加え、エンジンの運転レジームのための追加のセンサが通常に追加されることになる。ＥＣＵは、開ループ、閉ループ、フィード・フォワードまたはそのほかの、多変量コントロールおよび最適化手段を含めた方法を用いる任意の適切なコントロール・アルゴリズムを含むことが可能である。
【００５４】
ＥＧＲ需用信号の分割は、電気的もしくは機械的とすることができる。
【００５５】
図９は、先行技術の実施態様と本発明についてバルブ面積をＥＧＲ需用の関数として表わしたグラフを図示している。Ｙ軸はバルブ面積を表わし、Ｘ軸はＥＧＲ需用を表わす。第１の曲線９０２はＥＧＲバルブを表わし、第２の曲線９０４はバイパス・バルブを表わす。完全に開かれていないＥＧＲバルブを伴ってＥＧＲの最適量に到達するときには、ＥＧＲ駆動圧力が充分であることからバイパス流は不必要であるとされる。完全に開かれたＥＧＲバルブを用いて達成されるよりＥＧＲ需用が高い場合には、バイパス・バルブが追加のＥＧＲ駆動圧力を可能にする。バイパス・バルブは（ＶＧＴとの組合わせで）ターボ効率を、最低可能圧力損失、ガス交換作用、およびより低い燃料消費を結果として伴ってＥＧＲバルブが完全に開かれているレベルにコントロールする。
【００５６】
この方法は、熱モード運転におけるような追加機能のためにも使用することが可能であり、すなわち排気温度の高さが排気後処理システム（ＥＡＴＳ）の機能のために充分でないときに排気温度を上昇させることができる。これは、空気の量（ラムダ）を下げ、エンジン効率を低下させることによって可能であり、それが所定の動力出力のために要する燃焼燃料の量を増加させる。しかしながら空気／燃料比は、煤の生成をコントロールの下に維持するために特定の値を超えて維持されなければならない。充分な排気温度は、ＥＧＲバルブ、ＶＧＴポジション、およびバイパス流の変更によりターボ効率およびブースト圧力をコントロールすることによって達成が可能である。その種の運転は、バイパス・バルブとＥＧＲバルブの動作の切り離しを必要とする。
【００５７】
本発明は、１つまたは複数の気筒を有するディーゼル・エンジン、ガソリン・エンジン、バイフューエル／フレックス燃料エンジンといった任意の内燃エンジンに適用できる。これらのエンジンは、自動車、トラック、ローダ等の乗り物内に配されることがある。またこれらのエンジンが据付け式となること、あるいはボート上に配されることもある。
【００５８】
本発明は、上に述べた実施態様の例に限定されると見なされてはならず、むしろ多くの追加の変形および修正が以下の特許請求の範囲から逸脱することなく実施できる。
【符号の説明】
【００５９】
１０    供給源
１０２  ボリュート・ハウジング
１０４  羽根、ノズル
１０５  タービン・スクロール排出口エリア
１０６  タービン・ロータ、タービン
１０８  バルブ
１１０  パイプ、パイプ系統
１１２  ライン
１１４  ガス流の流入口、流入口
１１６  ガス流の排出口、排出口
１１８  ボリュート
７００  略図的な表現
７０２  内燃エンジン、エンジン
７０４  ＥＧＲバルブ
７０６  バイパス・バルブ
７０８  ターボ・ユニット
８０２  コントロール・ユニット、ＥＣＵ
８０４  バルブ・コントロール・ユニット
９０２  第１の曲線
９０４  第２の曲線
【図１】
0005596709.tif 000002
【図２】
0005596709.tif 000003
【図３】
0005596709.tif 000004
【図４】
0005596709.tif 000005
【図５】
0005596709.tif 000006
【図６】
0005596709.tif 000007
【図７】
0005596709.tif 000008
【図８】
0005596709.tif 000009
【図９】
0005596709.tif 000010