(57)【要約】  吸気口（２３）と排気口（２５）とを有するエンジンと、入口（２９）と出口（３１）とを有するコンプレッサ（２７）と、前記コンプレッサ出口と前記エンジン吸気口との間の導管（３３）と、前記コンプレッサ出口（３１）と前記コンプレッサ入口（２９）との間の再循環導管（３５）と、前記再循環導管（３５）における流れを制御するためのバルブ（３７）とを含む、エンジン排気温度制御機構を有するエンジン（２１）。エンジン温度制御方法、エンジン排気ガス温度制御方法、エンジン吸気ガス温度制御方法もまた開示されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気口と排気口とを有するエンジンと、
入口と出口とを有するコンプレッサと、
前記コンプレッサの出口と前記エンジンの吸気口との間の導管と、
前記コンプレッサの出口と前記コンプレッサの入口との間の再循環導管と、
前記再循環導管における流れを制御するためのバルブと、
を含むことを特徴とするエンジン排気温度制御機構を有するエンジン。
【請求項２】
前記コンプレッサを含むスーパーチャージャを含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記スーパーチャージャがターボチャージャを含むことを特徴とする請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
前記ターボチャージャが入口と出口とを有するタービンを含み、前記エンジンの排気口が該タービンの入口に接続され、該タービンが該エンジンの排気口からの排気ガスによって駆動され、該タービンが前記コンプレッサを駆動することを特徴とする請求項３に記載のエンジン。
【請求項５】
排気圧力を上昇させるとともにコンプレッサブーストを減少させる可変形状ターボチャージャを含むことを特徴とする請求項３に記載のエンジン。
【請求項６】
前記タービンの下流の排気ガス後処理装置であって、高い排気ガス温度で該排気ガス後処理装置へ流入する排気ガスにより高い温度で作動する排気ガス後処理装置と、前記バルブの開閉を制御して該排気ガスの温度を制御する制御装置と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項７】
前記排気ガス後処理装置が、前記高い排気ガス温度で該排気ガス後処理装置へ流入する排気ガスにより再生されることを特徴とする請求項６に記載のエンジン。
【請求項８】
前記タービンの下流の排気ガスを前記高い排気ガス温度まで加熱するように前記制御装置とともに作動可能である少なくとも一つの補助ガス加熱アセンブリを含むことを特徴とする請求項６に記載のエンジン。
【請求項９】
前記排気ガス後処理装置がディーゼル粒子フィルタを含むことを特徴とする請求項６に記載のエンジン。
【請求項１０】
前記排気ガス後処理装置が触媒装置を含むことを特徴とする請求項６に記載のエンジン。
【請求項１１】
前記排気ガス後処理装置がディーゼル酸化触媒を含むことを特徴とする請求項６に記載のエンジン。
【請求項１２】
前記排気ガス後処理装置がＮＯｘ触媒を含むことを特徴とする請求項６に記載のエンジン。
【請求項１３】
ガスを加熱して、補助ガス加熱アセンブリが作動しない排気ガスの温度に対して排気ガスの温度が上昇するように作動可能な少なくとも一つの補助ガス加熱アセンブリを含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項１４】
前記補助ガス加熱アセンブリが前記エンジンの下流に配置されることを特徴とする請求項１３に記載のエンジン。
【請求項１５】
前記補助ガス加熱アセンブリが前記エンジンの上流に配置されることを特徴とする請求項１３に記載のエンジン。
【請求項１６】
前記補助ガス加熱アセンブリが抵抗加熱要素を含むことを特徴とする請求項１３に記載のエンジン。
【請求項１７】
前記補助ガス加熱アセンブリが、燃料をガス流に噴射して専用バーナアセンブリ内で燃焼させるためのバーナ機構を含むことを特徴とする請求項１３に記載のエンジン。
【請求項１８】
前記補助ガス加熱アセンブリが、触媒装置と炭化水素源と炭化水素噴射器とを含み、該触媒装置が、噴射された炭化水素を触媒酸化させることによりガス流温度を上昇させることを特徴とする請求項１３に記載のエンジン。
【請求項１９】
前記補助ガス加熱アセンブリが、エンジン遅延負荷を加えて前記エンジンを高い負荷条件で回転させて高い温度を持つ排気ガス流が生成されるようにするための排気ガス制限装置を含むことを特徴とする請求項１３に記載のエンジン。
【請求項２０】
前記補助ガス加熱アセンブリがマイクロ波機構を含むことを特徴とする請求項１３に記載のエンジン。
【請求項２１】
前記導管に設けられたチャージエアクーラと、前記バルブの開閉を制御して該チャージエアクーラから流出するガスの温度を制御する制御装置と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項２２】
前記コンプレッサの前記入口に接続されたチャージエア吸気口を含むことを特徴とする請求項２１に記載のエンジン。
【請求項２３】
チャージエアクーラバイパス機構を含むことを特徴とする請求項２１に記載のエンジン。
【請求項２４】
前記チャージエアクーラバイパス機構が、前記チャージエアクーラの上流および下流の箇所で前記導管に接続されたラインを含むことを特徴とする請求項２３に記載のエンジン。
【請求項２５】
前記チャージエアクーラバイパス機構が、一端部において前記エンジン排気口に接続されるとともに、他端部において前記チャージエアクーラの下流の前記導管に接続されたＥＧＲラインを含むことを特徴とする請求項２４に記載のエンジン。
【請求項２６】
前記チャージエアクーラバイパス機構が、一端部において前記エンジン排気口に接続されるとともに、前記チャージエアクーラの下流の前記導管に接続されたＥＧＲラインを含むことを特徴とする請求項２３に記載のエンジン。
【請求項２７】
前記バルブの下流に配置されたチャージエアクーラを含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項２８】
前記バルブの上流に配置されたチャージエアクーラを含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項２９】
前記コンプレッサの下流の吐出口を含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３０】
前記吐出口が前記再循環導管に配置されることを特徴とする請求項２９に記載のエンジン。
【請求項３１】
前記再循環導管が前記コンプレッサと一体的であることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３２】
前記再循環導管が前記コンプレッサの外部にあることを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３３】
前記エンジンの温度を監視し、該エンジンを所望の温度に維持するために前記バルブを開閉する信号を制御装置に送る温度モニタを含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３４】
前記エンジンが空間に関連して設けられ、該エンジンが、該エンジンと該空間との間で熱を交換する熱交換器と、空間の温度を監視し、該空間を所望の温度に維持するために前記バルブを開閉する信号を制御装置に送る温度モニタと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のエンジン。
【請求項３５】
コンプレッサでチャージエアを圧縮することと、
前記コンプレッサの出口からの圧縮ガスがチャージエアと再循環圧縮ガスとの混合気を含むように、該コンプレッサの出口から該コンプレッサの入口へ圧縮ガスを再循環させることと、
を含むことを特徴とするエンジン排気ガス温度制御方法。
【請求項３６】
圧縮ガスをエンジン吸気口へ供給することを含むことを特徴とする請求項３５に記載のエンジン排気ガス温度制御方法。
【請求項３７】
少なくとも一部の圧縮ガスを前記エンジン吸気口の上流のクーラに通過させることを含むことを特徴とする請求項３６に記載のエンジン排気ガス温度制御方法。
【請求項３８】
少なくとも一部の圧縮ガスをクーラバイパスに通過させることを含むことを特徴とする請求項３７に記載のエンジン排気ガス温度制御方法。
【請求項３９】
前記コンプレッサがターボチャージャのコンプレッサであり、該ターボチャージャがタービンを含み、エンジン排気ガスが少なくとも部分的に該タービンへ流入し、該タービンがエンジン排気ガスにより駆動され、該タービンが該コンプレッサを駆動することを特徴とする請求項３５に記載のエンジン排気ガス温度制御方法。
【請求項４０】
前記コンプレッサにおけるチャージエアと再循環圧縮ガスとの比を制御することを含むことを特徴とする請求項３５に記載のエンジン排気ガス温度制御方法。
【請求項４１】
コンプレッサの出口からの圧縮ガスの少なくとも第１部分が該コンプレッサの入口へ再循環されるとともに該圧縮ガスの少なくとも第２部分がエンジン吸気口へ流入するように、該コンプレッサの出口からの該圧縮ガスを分割することと、
前記コンプレッサにおいて前記再循環圧縮ガスとチャージエアとを圧縮することと、
を含むことを特徴とするエンジン吸気ガス温度制御方法。
【請求項４２】
前記圧縮ガスの前記第１部分と前記第２部分との比を制御することを含むことを特徴とする請求項４１に記載のエンジン吸気ガス温度制御方法。
【請求項４３】
前記再循環圧縮ガスと前記チャージエアとの比を制御することを含むことを特徴とする請求項４１に記載のエンジン吸気ガス温度制御方法。
【請求項４４】
前記エンジンの排気口から前記エンジン吸気口へ少なくとも一部の排気ガスを再循環させることを含むことを特徴とする請求項４１に記載のエンジン吸気ガス温度制御方法。
【請求項４５】
前記再循環排気ガスを排気ガス再循環クーラで冷却することを含むことを特徴とする請求項４４に記載のエンジン吸気ガス温度制御方法。
【請求項４６】
前記圧縮ガスの前記第２部分の少なくとも一部をチャージエアクーラで冷却することを含むことを特徴とする請求項４１に記載のエンジン吸気ガス温度制御方法。
【請求項４７】
前記チャージエアクーラを前記圧縮ガスの前記第２部分の少なくとも一部に迂回させることを含むことを特徴とする請求項４６に記載のエンジン吸気ガス温度制御方法。
【請求項４８】
前記エンジンの排気口から前記エンジン吸気口へ少なくとも一部の排気ガスを再循環させることを含むことを特徴とする請求項４６に記載のエンジン吸気ガス温度制御方法。
【請求項４９】
前記再循環排気ガスを排気ガス再循環クーラで冷却することを含むことを特徴とする請求項４８に記載のエンジン吸気ガス温度制御方法。
【請求項５０】
コンプレッサの出口からの圧縮ガスの少なくとも第１部分が該コンプレッサの入口へ再循環されるとともに該圧縮ガスの少なくとも第２部分がエンジン吸気口へ流入するように、該コンプレッサの該圧縮ガスを分割することと、
前記再循環圧縮ガスとチャージエアとを前記コンプレッサで圧縮することと、
前記コンプレッサの前記入口へ再循環される前記圧縮ガスの量を制御して、所望のエンジン動作温度を維持することと、
を含むことを特徴とするエンジン動作温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに、より詳しくは排気ガスおよび吸気ガス温度制御を行うエンジンに関連する。
【背景技術】
【０００２】
米国および欧州の取締機関により課せられるような厳しい排出ガス規制によって、ディーゼルエンジンの排気ガス中に許容されるディーゼル粒子状物質（ＤＰＭ）および他のガス成分の量は徐々に減少している。ＵＳ０７およびＥｕｒｏ５規則によって提示される排出ガスレベルは非常に低いため、排気後処理装置を使用せずにこれらを満たすことはできない。ディーゼル粒子濾過装置（ＤＰＦ）およびディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）は、粒子排出レベルを遵守するのに使用される装置の例である。
【０００３】
ＤＰＦは、排気ガスから粒子状物質を濾過してこれが排気管から出るのを防止する。一定時間の動作の後、収集された粒子はフィルタを詰まらせ始める。フィルタは交換されるか、クリーニングのために取り外される必要があるが、これは実用的ではなく、または再生として知られるプロセスによって自動クリーニングする必要がある。ＤＰＭは主として炭素から成り、そのため可燃性である。再生というのは、フィルタ内のＤＰＭを燃焼させるのに充分なほど排気ガスの温度が高いプロセスである。
【０００４】
エンジンが比較的高い負荷を受けて作動している時には、概して排気ガス温度は補助なしで再生するのに充分なほど高い。しかし、軽いまたは非常に周期的な負荷の間、または周囲温度が低い時には、排気ガスの温度は再生を行うのに充分なほど高くない。このような期間には、排気ガス温度を能動的に上げて再生を促進することか、排気ガス温度を上昇させて他の排気後処理装置の動作を促進することが必要である。
【０００５】
再生補助を行うための様々な技術が周知である。例えば、抵抗電気加熱要素を排気流に直接使用して排気ガス温度を上昇させることが知られている。排気に燃料を噴射して専用バーナアセンブリで燃料を燃焼させ、排気ガス温度を上昇させることも知られている。排気ガスに炭化水素を噴射して、噴射された炭化水素を触媒酸化することにより排気ガス温度を上昇させる触媒装置を使用することも知られている。高いエンジン負荷条件でエンジンを回転させるためエンジン遅延負荷（制動負荷）をエンジンに加えて排気ガス温度を上昇させる排気ガス制限装置の使用も可能である。マイクロ波を使用することによりディーゼル粒子状物質（ＤＰＭ）温度を上昇させることも知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特にエンジンが低負荷で作動している時にエンジン排気の温度を調節するための機構および方法を設けることが望ましい。
【０００７】
エンジン吸気ガスの温度を調節するための機構および方法を設けることが望ましい。
【０００８】
始動時のエンジン暖気を加速して長時間アイドリング中に高いエンジン温度を維持するする手段として、エンジン吸気および排気ガスの温度を調節するための機構および方法を設けることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一面によれば、エンジン排気温度制御機構を有するエンジンは、吸気口と排気口とを有するエンジンと、入口と出口とを有するコンプレッサと、コンプレッサ出口とエンジン吸気口との間の導管と、コンプレッサ出口とコンプレッサ入口との間の再循環導管と、再循環導管における流れを制御するためのバルブとを含む。
【００１０】
本発明の別の面によれば、エンジン排気ガス温度制御方法は、コンプレッサでチャージエアを圧縮することと、コンプレッサの出口からの圧縮ガスがチャージエアと再循環圧縮ガスとの混合気を含むようにコンプレッサの出口からコンプレッサの入口へ圧縮ガスを再循環させることとを含む。
【００１１】
本発明によるさらに別の面によれば、エンジン吸気ガス温度制御方法は、コンプレッサの出口からの圧縮ガスの少なくとも第１部分がコンプレッサの入口へ再循環されるとともに圧縮ガスの少なくとも第２部分がエンジン吸気口へ流入するようにコンプレッサの出口からの圧縮ガスを分割することと、コンプレッサにおいて再循環圧縮ガスとチャージエアとを圧縮することとを含む。
【００１２】
本発明のさらに別の面によれば、エンジン動作温度制御方法は、コンプレッサの出口からの圧縮ガスの少なくとも第１部分がコンプレッサの入口へ再循環されるとともに圧縮ガスの少なくとも第２部分がエンジン吸気口へ流入するようにコンプレッサの出口からの圧縮ガスを分割することと、コンプレッサにおいて再循環圧縮ガスおよびチャージエアを圧縮することと、コンプレッサの入口へ再循環される圧縮ガスの量を制御して所望のエンジン動作温度を維持することとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
類似した数字が同様の要素を指す図面とともに以下の詳細な説明を読むことにより、本発明の特徴および長所がよく理解されるだろう。
【００１４】
エンジン排気温度制御機構を有するエンジン２１が図１に示されている。エンジン２１は、吸気口２３と排気口２５とを有する。一般的に、吸気口２３と排気口２５は吸気および排気マニホルドの形である。エンジン２１は所望するいかなるタイプのエンジンでもよいが、ここで本発明はディーゼルエンジンに関する特定用途を持つものと考えられる。
【００１５】
コンプレッサ２７が設けられ、入口２９と出口３１とを有する。チャージエア吸気口５７がコンプレッサ入口２９に接続されている。コンプレッサ出口３１とエンジン吸気口２３との間に導管３３が設けられている。コンプレッサ出口３１とコンプレッサ入口２９との間には再循環導管３５が設けられている。再循環導管３５における流れを制御するためバルブ３７が設けられている。
【００１６】
コンプレッサ２７は通常、コンプレッサを含むターボチャージャまたは機械式駆動スーパーチャージャ３９の一部である。他のコンプレッサ２７は、スーパーチャージャの構成部品である遠心コンプレッサまたは容積式ポンプを含むことができる。例示を目的として、ターボチャージャを含む実施例について説明するものとする。ターボチャージャ３９は、入口４３と出口４５とを有するタービン４１を含む。エンジン排気口２５はタービン入口４３に接続され、タービン４１はエンジン排気口からの排気ガスによって駆動され、タービンはコンプレッサ２７を駆動できる。
【００１７】
エンジン２１を出る排気ガスの温度は、燃焼される燃料の量と、燃焼空気の量と、エンジンに導入される時の燃焼空気の吸気温度とに直接関連する。排気温度制御機構を有するエンジン２１では、ターボチャージャ３９のコンプレッサ２７によりすでに圧縮されている空気がコンプレッサ入口２９へ再循環される。排気ガス温度を能動的に上昇させることが望ましい時に再循環を制限するように、バルブ３７を用いてガス流が制御される。
【００１８】
コンプレッサ２７を通して吸気の一部を反復的に再循環させることにより、エンジンへの吸気の温度が著しく上昇する。加えて、コンプレッサ２７を通る総質量流量の一部が再循環されるため、エンジン２１へ送られる吸気の総質量流量が減少する。さらに、ターボチャージャまたはスーパーチャージャ３９のコンプレッサに動力供給するのに必要な仕事量が増加して所与の質量流量の外気をエンジンへ送り、所与のエンジン動作条件でより多くの燃料を燃焼させることができ、結果的にエンジン排気温度を上昇させる。
【００１９】
排気ガス後処理装置４７はタービン４１の下流に配置され、高い、つまり再循環導管３５を通した再循環または排気ガスの他の加熱がない場合に後処理装置へ排気ガスが流入する際の温度に対して高い温度で排気ガス後処理装置へ流入する排気ガスにより、高い排気ガス温度で作動できる。図１ではディーゼル粒子フィルタＤＰＦとして後処理装置４７が描かれているが、ＤＰＦの代わりにまたはこれに加えて、いかなる数の後処理装置を設けることも可能である。例えば、排気ガス後処理装置４７はディーゼル酸化触媒および／またはディーゼルＮＯｘ触媒を含むことができる。排気ガス後処理装置４７は、ＤＰＦ、ディーゼル酸化触媒を含む装置、ディーゼルＮＯｘ触媒を含む装置などの装置の場合などに、排気ガス後処理装置の再生が行われる温度など高い温度で排気ガス後処理装置へ流入する排気ガスによって再生されるのに適したタイプでよい。
【００２０】
バルブ３７の開閉を制御して、後処理装置４７の再生または効率上昇に充分な温度まで上昇させることなどにより排気ガスの温度を制御する、制御装置４９が設けられてもよい。バルブの「開閉」についての言及が、所望により全開未満または全閉未満までのバルブの開閉を含むことは理解できるだろう。ここに記すバルブはオン・オフタイプのバルブ、または全開と全閉の間の何らかの数の位置への調整が可能なバルブでよい。ここではエンジン排気ガスの温度の調節に関連して説明しているが、バルブ３７の開閉は、低温の天候でエンジンの暖気を促進すること、あるいは起こり得る有害な凝結を防止するためエンジンの吸気および排気システムまたは排気ガス再循環（ＥＧＲ）クーラ５３において露点以上にガスを維持することなどのため、エンジン２１の吸気口２３でのガスの温度を調節することに関連してもよいことが理解できるだろう。エンジン吸気口へ流入するガスの温度が調節されると、エンジン排気口から出るガスの温度もまた調節されることになる。排気ガス温度の調節を容易にすることに加えて、本発明による機構は、エンジン始動中の燃焼および排気ガス温度の上昇を促進して低温始動中の炭化水素排気ガス排出物を減少させるのに適するようにしてもよいし、機構のオンとオフを周期的に循環させて少なくとも所望の最低エンジン温度を維持することなどによりエンジンを高温状態に維持する、および／または吸気口または排気口の付近に適当な熱交換器５６を設けて高い温度を利用することなどにより運転席加熱を行う、および／または最適エンジン温度での動作などにより燃焼を最適化するのに使用してもよい。エンジンおよび／またはエンジンに関連する車両運転席などの空間に温度モニタ（不図示）を設けることができる。温度モニタは、バルブ３７を開閉する信号を制御装置４９に送ってエンジン温度または空間の温度を調節することができる。
【００２１】
後処理装置４７の前での排気ガスの加熱を促進するため、制御装置４９とともに作動可能な一つ以上の補助排気ガス加熱アセンブリ５５を設けて、後処理装置の再生が行われる温度などの高い排気ガス温度までタービン４１の下流の排気ガスを加熱してもよい。補助排気ガス加熱アセンブリ５５は、排気ガス流中の抵抗加熱要素；排気ガス流に燃料を噴射して専用バーナアセンブリで燃焼させるためのバーナ機構；触媒装置と、炭化水素源と、炭化水素噴射器とであって、触媒装置は噴射された炭化水素を触媒酸化することにより排気ガス流の温度を上昇させるもの；高い温度を持つ排気ガス流が生成されるようにエンジン遅延負荷を加えて高い負荷条件でエンジンを回転させるための排気ガス制限装置；マイクロ波機構の一つ以上を含むことができる。言うまでもなく、補助排気ガス加熱アセンブリを使用せずに、バルブ３７の開閉を制御して再生温度などの高い温度まで排気ガス温度を上昇させるように制御装置４９が作動されてもよい。
【００２２】
バルブ３７と再循環導管３５とを含む再循環システムの別の利点は、システムがブースト圧力を低下させることによりエンジン２１を通る気流を減少させることである。エンジン２１を通る気流の減少は、排気温度を直接上昇させる。こうして、吸気を循環させて空気を加熱することにより排気温度を上昇させることに加えて、吸気を再循環させることもブースト圧力を低下させ、このようにして排気温度を上昇させることも可能である。吸気のブースト圧力は、再循環導管３５の吐出口３７ａを介してなど、コンプレッサ２７の下流の吸気の一部を吐出することによっても低下させられる。
【００２３】
排気圧力整圧器またはバルブといった他の市販の装置などの補助装置５８のように、ターボチャージャのタービンは排気ガス制限装置として機能することができる。加えて、スーパーチャージャが調節および開閉自在な羽根を持つタイプの可変形状ターボチャージャ（ＶＧＴ）である場合には、動作範囲の大部分では、ＶＧＴ羽根が閉じられると、タービンは排気ラインを制限するが、エンジンを通る気流は増大させ、したがって排気温度を低下させる。しかし、非常に小さな開口部では、ＶＧＴが流れを抑制して排気温度を効果的に上昇させるという状況での作動が可能であるが、これは制御が困難である。再循環導管３５とバルブ３７（と吐出口３７ａ）とを含む再循環システムを含めることにより、ＶＧＴが閉じられ、付加的ブーストが発生されない。こうして、排気口での負荷／圧力を増大させることにより、そしてブースト圧力を低下させることで吸気口での気流を減少させることにより、安定した制御可能な方法でＶＧＴを制限装置として作動させることができる。
【００２４】
一つ以上の補助排気ガス加熱アセンブリ５５を設けることに加えて、またはこれに代わって、一つ以上の補助吸気ガス加熱アセンブリ５５’によって吸気ガスおよび排気ガスの温度を調節することが可能である。例を挙げると、補助吸気ガス加熱アセンブリ５５’は、補助排気ガス加熱アセンブリ５５に使用されるような機構を含んでもよい。
【００２５】
導管３３にＣＡＣ５１が設けられ、制御装置４９は、バルブ３７の開閉を制御してチャージエアクーラから出るガスの温度を制御するようにできる。チャージエアクーラバイパス機構５９を設けることにより、ＣＡＣ５１の下流のガス温度をさらに制御することができる。チャージエアクーラバイパス機構５９は、ＣＡＣ５１の上流と下流の箇所６３，６５それぞれで導管３３に接続されたライン６１を含む。
【００２６】
ＣＡＣ５１は再循環導管３５およびバルブ３７の下流に配置されているものとして描かれているが、ＣＡＣ５１’（点線で図示）は再循環導管３５およびバルブ３７の上流に配置されてもよい。ＣＡＣ５１’のためにＣＡＣバイパス（不図示）を設けることができる。バルブ３７がコンプレッサ２７排気口のすぐ後に取り付けられる場合には、コンプレッサ排気温度がバルブの安全動作範囲を超えることがあり得る。ＣＡＣの後の空気など、コンプレッサ排気よりも低温の空気がバルブ３７へ流入した場合には、バルブ３７で許容温度を超える可能性を低下または皆無とすることができる。加えて、低温空気が流れるバルブは小型であっても同じ質量流量を提供することができる。動作温度が低いので、システムは安価な材料で構成できる。また、空気が大気へ吐出される場合には、低温空気は出口付近の部品の加熱を回避するだろう。さらに、ＣＡＣ５１’の後に再循環導管３５およびバルブ３７を設けると、ＣＡＣの効率を低下させうる。
【００２７】
代替または追加チャージエアクーラバイパス機構５９’は、箇所６３’でエンジン排気口２５に接続されるとともにＣＡＣ５１の下流の箇所６５’で導管３３に接続されたＥＧＲライン６１’を含む。ＥＧＲライン６１’はＥＧＲクーラ５３を含むことができる。加えて、ＣＡＣバイパス機構５９が省略され、ＣＡＣの上流の導管３３から、ＥＧＲクーラ５３の上流と下流のいずれかのＥＧＲライン６１’への結線（不図示）によりＣＡＣは迂回されることができる。
【００２８】
再循環導管３５は、コンプレッサの一部として形成されるなど、コンプレッサ２７と一体的であってもよい。あるいは、コンプレッサ、またはコンプレッサに接続された導管に接続されたホース、パイプなどの導管で構成されることなどにより、再循環導管３５はコンプレッサの外部にあってもよい。加えて、再循環導管３５はコンプレッサ２７と部分的に一体的かつ、部分的にコンプレッサの外部にあってもよい。
【００２９】
エンジン排気ガス温度を制御するための本発明の方法の一態様を、図１を参照にして説明する。この方法によれば、チャージエア吸気口５７からのチャージエアは、コンプレッサ２７で圧縮される。コンプレッサ２７の出口からの圧縮ガスがチャージエアと再循環圧縮ガスとの混合気を含むように、コンプレッサの出口３１からコンプレッサの入口２９へ圧縮ガスが再循環する。このようにして、所望する温度の圧縮ガスを得ることが容易になる。
【００３０】
圧縮ガスはエンジン吸気口２３へ供給される。ＣＡＣ５１が設けられ、圧縮ガスの少なくとも一部はエンジン吸気口２３の上流でＣＡＣを通過することができる。加えて、コンプレッサ２７の出口３１とエンジン吸気口２３との間にＣＡＣバイパス５９を設け、圧縮ガスの一部をＣＡＣバイパスに通過させることができる。圧縮ガスの一部をしてＣＡＣ５１を、圧縮ガスの一部をしてＣＡＣバイパス５９を通過させることで、エンジン２１の吸気口２３で所望の温度のガスを得ることが容易になる。
【００３１】
コンプレッサ２７は、タービン４１を含むターボチャージャ３９のコンプレッサでよい。エンジン排気ガスはタービン４１へ流入してタービンを駆動し、タービンはコンプレッサ２７を駆動することができる。
【００３２】
制御装置４９は、チャージエア吸気口５７と再循環導管３５のぞれぞれのバルブ６７，３７の開閉を制御することなどにより、コンプレッサ２７におけるチャージエアと再循環圧縮ガスとの比を制御することができる。様々なラインを通る流れを他に調節する必要がある限り、こうしたすべてのラインは制御装置４９により制御されるバルブを備えることができる。例えば、排気口２５とタービン入口４３との間のライン７３は制御可能バルブ７５を含み、ＥＧＲライン６１’は制御可能バルブ７７を含み、ＣＡＣバイパスライン６１は制御可能バルブ７９を含み、他のラインは他の制御可能バルブ（不図示）を含むことができる。
【００３３】
エンジン吸気ガス温度を制御するための本発明の方法の別の態様を、図１に関連して説明する。この方法によれば、圧縮ガスの少なくとも第１部分が再循環導管３５を通ってコンプレッサの入口２９へ再循環されるとともに、圧縮ガスの少なくとも第２部分がエンジン吸気口２３へ流入するように、コンプレッサ２７の出口３１からの圧縮ガスが分割される。再循環した圧縮ガスとチャージエア吸気口５７からのチャージエアとがコンプレッサ２７で圧縮される。再循環導管３５のバルブ３７の開閉を制御装置４９によって制御することなどにより、圧縮ガスの第１部分と第２部分との比が制御される。
【００３４】
圧縮ガスの第１部分と第２部分との比を、バルブ３７とともに、または単独で制御するため、導管３３にバルブ（不図示）を設けてもよい。再循環導管３５のバルブ３７とチャージエア吸気口５７のバルブ６７との開閉を制御することなどによっても、再循環圧縮ガスとチャージエアとの比を制御装置４９により制御することができる。バルブ３７，６７，７５，７７，７９のいずれの開閉もこの比に影響することがわかるだろう。コンプレッサ２７の入口２９での再循環圧縮ガスとチャージエアとの比を制御するため、一つ以上のバルブを制御装置４９によって制御してもよい。所与の質量流量の吸気を送るためエンジンによって必要とされる仕事量が増大するように、バルブ、特に導管３３のバルブが制限を加えるのに使用されてもよい。
【００３５】
エンジン２１の排気口２５からの排気ガスの少なくとも一部は、ＥＧＲライン６１’などを通ってエンジン吸気口２３へ再循環できる。再循環された排気ガスは排気ガス再循環クーラ５３で冷却できる。加えて、圧縮ガスの第２部分の少なくとも一部がＣＡＣ５１で冷却できる。圧縮ガスの第２部分の少なくとも一部はＣＡＣを迂回できる。
【００３６】
本出願では、“ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ”などの語の使用は非限定的であって、“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”などの語と同じ意味を持つものとし、他の構造、材料、作用の存在を除外するものではない。同様に、“ｃａｎ”または“ｍａｙ”などの語の使用は非限定的であって構造、材料、作用が必要ないことを表しているが、このような語を使用していなくても、構造、材料、作用が不可欠であることを表すものではない。現時点で構造、材料、作用が不可欠であると考えられる限り、そのように明記される。
【００３７】
好適な実施例により本発明を図示および説明したが、請求項に記載された発明から逸脱することのない変形および変更が可能であることを認める。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例によるエンジンの概略図である。
【図１】
2009523941.tif 000003
【国際調査報告】
2009523941.tif 000004
2009523941.tif 000005