本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)系統(tǒng)以及用于發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的控制設(shè)備和控制方法，該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)具有：渦輪增壓器，該渦輪增壓器設(shè)置有可變噴嘴機(jī)構(gòu)；和燃料添加裝置，該燃料添加裝置對排氣執(zhí)行燃料添加。

背景技術(shù)：

日本專利申請公布No.2006-152948(JP2006-152948A)公開了一種設(shè)置有可變噴嘴機(jī)構(gòu)的渦輪增壓器?？勺儑娮鞕C(jī)構(gòu)設(shè)置有在流路(排氣流路)中環(huán)繞渦輪葉輪的多個噴嘴葉片，排氣渦輪中的排氣經(jīng)過所述流路(排氣流路)。多個噴嘴葉片環(huán)繞渦輪葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線以預(yù)定的間隔布置。噴嘴葉片通過與排氣流路相鄰的連桿室中的連桿機(jī)構(gòu)彼此連接并且在彼此同步的狀態(tài)下經(jīng)歷打開和關(guān)閉操作。在渦輪增壓器中噴嘴葉片被驅(qū)動從而經(jīng)可變噴嘴機(jī)構(gòu)的操作控制同時打開和關(guān)閉，使得相鄰的噴嘴葉片之間的間隙改變。以這種方式，通過噴嘴葉片之間的空間被噴到渦輪葉輪的排氣的流動速度被改變，并且進(jìn)入的空氣的壓力供給量被調(diào)節(jié)。

JP2006-152948A公開了一種燃料添加裝置，該燃料添加裝置對排氣有規(guī)律地執(zhí)行燃料添加以便布置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中的排氣控制設(shè)備(排氣凈化催化劑、過濾器等)的功能恢復(fù)。將燃料添加到與排氣通路中的渦輪相比的進(jìn)一步排氣上游側(cè)的燃料添加閥布置在上述燃料點火裝置中。燃料從燃料添加閥通過燃料噴射被添加到排氣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

設(shè)置有可變噴嘴機(jī)構(gòu)的渦輪增壓器具有如下結(jié)構(gòu)：在該結(jié)構(gòu)中，布置在排氣流路中的噴嘴葉片和布置在排氣流路外部(具體地，在連桿室中)的連桿機(jī)構(gòu)彼此連接。因此，間隙可以形成在排氣流路與連桿室之間的間隔壁中。在渦輪增壓器中，當(dāng)排氣流路中的壓力高時，排氣的經(jīng)過排氣流路的部分可以經(jīng)間隙流入到連桿室中。

如果在比渦輪增壓器中的排氣渦輪的進(jìn)一步排氣上游側(cè)上執(zhí)行對排氣的燃料添加，則包含燃料的排氣經(jīng)過排氣渦輪。因此，排氣的部分可以隨同燃料經(jīng)間隙滲透到連桿室中。在這種情況下，滲透到連桿室中的燃料可能改變而變成沉淀物，這是促使連桿機(jī)構(gòu)和可變噴嘴機(jī)構(gòu)出故障的因素。

本發(fā)明提供一種能夠抑制渦輪增壓器的連桿室中的沉淀物的積聚的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)以及用于發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的一種控制設(shè)備和一種控制方法。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了包括渦輪增壓器、排氣控制設(shè)備、燃料添加裝置、加熱單元和電子控制單元的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。渦輪增壓器包括可變噴嘴機(jī)構(gòu)?？勺儑娮鞕C(jī)構(gòu)包括多個噴嘴葉片、連桿室和連桿機(jī)構(gòu)。多個噴嘴葉片布置在排氣渦輪的排氣流路中。連桿室與排氣流路相鄰。連桿機(jī)構(gòu)布置在連桿室中并且被構(gòu)造成連接多個噴嘴葉片。排氣控制設(shè)備布置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中在排氣渦輪的排氣下游側(cè)上，并且排氣控制設(shè)備被構(gòu)造成凈化排氣。燃料添加裝置布置在排氣渦輪的排氣上游側(cè)，并且燃料添加裝置被構(gòu)造成將燃料添加至內(nèi)燃機(jī)的排氣以恢復(fù)排氣控制設(shè)備的功能。加熱單元被構(gòu)造成加熱連桿室。電子控制單元被構(gòu)造成執(zhí)行加熱控制。在加熱控制中，電子控制單元被構(gòu)造成開始和停止通過加熱單元加熱連桿室，并且電子控制單元被構(gòu)造成在與執(zhí)行通過燃料添加裝置添加燃料時的期間的至少一部分重疊的期間中執(zhí)行加熱控制。

如果液體燃料附著到渦輪增壓器的連桿室中的狀態(tài)持續(xù)，則附著性燃料可以逐漸改變以產(chǎn)生沉淀物。即使燃料滲透到連桿室中，如果連桿室中的溫度充分高，則滲透燃料的液化也受到抑制。因此，連桿室中的燃料的附著受到抑制，并且因此沉淀物的積聚受到抑制。但是，通過不停止加熱地加熱渦輪增壓器來維持渦輪增壓器的高溫狀態(tài)可能導(dǎo)致過熱，這樣使渦輪增壓器的可靠性惡化。

根據(jù)上述控制設(shè)備，當(dāng)通過燃料添加裝置執(zhí)行燃料添加以便排氣控制設(shè)備的功能恢復(fù)時，連桿室通過加熱單元的加熱能夠具有高溫。因此，甚至在燃料已經(jīng)滲透到連桿室中的情況下，滲透燃料也能夠被汽化并且連桿室中能夠具有干燥狀態(tài)。因為內(nèi)燃機(jī)的排氣在排氣流路中以高速流動，所述連桿室中的排氣通過排氣的流動經(jīng)間隙從連桿室被排出。因此，在連桿室中汽化的燃料連同排氣流也從連桿室排出到排氣流路中。因此，液體燃料附著到連桿室中的狀態(tài)能夠受到抑制，并且滲透燃料變更到沉淀物能夠受到抑制。在不通過燃料添加裝置執(zhí)行燃料添加的情況下，當(dāng)燃料滲透到連桿室中的可能性很低時，能夠停止加熱連桿室。在這種情況下，能夠使渦輪增壓器的溫度下降。與不停止加熱的情況下加熱渦輪增壓器相比，渦輪增壓器的溫度的升高能夠根據(jù)上述控制設(shè)備受到抑制。以這種方式，可歸因于過熱的渦輪增壓器的可靠性的下降能夠受到抑制。

在上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，電子控制單元可以被構(gòu)造成將開始連桿室的加熱的正時設(shè)定成早于開始通過燃料添加裝置添加燃料的正時。

根據(jù)上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)開始通過燃料添加裝置對排氣添加燃料時，連桿室中的溫度能夠事先升高。因此，可以抑制滲透到連桿室中的燃料的液化，并且沉淀物到連桿機(jī)構(gòu)的附著能夠受到抑制。

在上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，電子控制單元被構(gòu)造成將停止通過燃料添加裝置添加燃料的正時設(shè)定成早于停止加熱連桿室的正時。

根據(jù)上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，連桿室中的溫度能夠被維持在高溫下，直至終止通過燃料添加裝置添加燃料為止。因此，能夠適當(dāng)?shù)匾种茲B透到連桿室中的燃料的液化，并且沉淀物到連桿機(jī)構(gòu)的附著能夠適當(dāng)?shù)厥艿揭种啤?/p>

在上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，渦輪增壓器可以包括壓縮機(jī)、排氣渦輪和中央殼體。壓縮機(jī)可以布置在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通路中。中央殼體可以被構(gòu)造成將壓縮機(jī)和排氣渦輪彼此連接。連桿室可以布置在排氣渦輪與中央殼體之間。中央殼體可以包括殼體冷卻劑通路，冷卻劑通過該殼體冷卻劑通路循環(huán)。加熱單元可以被構(gòu)造成通過將高溫冷卻劑引入到殼體冷卻劑通路中來加熱連桿室。

根據(jù)上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，布置在中央殼體與排氣渦輪之間的連桿室能夠通過將高溫水引入到殼體冷卻劑通路中并且加熱中央殼體來加熱。在發(fā)動機(jī)系統(tǒng)設(shè)有渦輪增壓器(渦輪增壓器預(yù)先設(shè)有殼體冷卻劑通路)的情況下，能夠通過使用殼體冷卻劑通路來布置加熱單元，而不改變渦輪增壓器的結(jié)構(gòu)。

發(fā)動機(jī)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括連通通路和流路切換閥。連通通路可以被構(gòu)造成連接渦輪冷卻劑通路的出口和殼體冷卻劑通路的入口。排氣渦輪可以包括渦輪冷卻劑通路，冷卻劑通過該渦輪冷卻劑通路循環(huán)。流路切換閥可以布置在連通通路中。電子控制單元可以被構(gòu)造成在通過加熱單元加熱連桿室的期間，執(zhí)行流路切換閥的操作控制，以允許冷卻劑從渦輪冷卻劑通路的出口經(jīng)連通通路流入到殼體冷卻劑通路的入口中。電子控制單元可以被構(gòu)造成在停止通過加熱單元加熱連桿室期間，禁止冷卻劑從渦輪冷卻劑通路的出口經(jīng)連通通路流入到殼體冷卻劑通路的入口中。

根據(jù)上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，通過對流路切換閥的操作控制，通過排氣渦輪中的渦輪冷卻劑通路的、溫度升高的水能夠經(jīng)連通通路被引入到中心殼體中的殼體冷卻劑通路中。因此，連桿室能夠被加熱。通過對流路切換閥的操作控制，能夠防止高溫水流入到殼體冷卻劑通路，并且可以僅允許在引入路徑中具有相對低溫度的水流入到殼體冷卻劑通路中。因此，能夠停止加熱連桿室。

發(fā)動機(jī)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括引入路徑和排出路徑。引入路徑可以被構(gòu)造成將渦輪冷卻劑通路的入口和殼體冷卻劑通路的入口彼此并聯(lián)連接。排出路徑可以被構(gòu)造成將渦輪冷卻劑通路的出口和殼體冷卻劑通路的出口彼此并聯(lián)連接。電子控制單元可以被構(gòu)造成在執(zhí)行通過加熱單元加熱連桿室的期間將殼體冷卻劑通路和渦輪冷卻劑通路彼此串聯(lián)連接。電子控制單元可以被構(gòu)造成在停止通過加熱單元加熱連桿室期間將殼體冷卻劑通路和渦輪冷卻劑通路彼此并聯(lián)連接。

根據(jù)上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，在通過加熱單元執(zhí)行加熱期間，僅通過渦輪冷卻劑通路的、溫度升高的水經(jīng)連通通路流入到殼體冷卻劑通路中。因此，連桿室能夠通過使用高溫水有效地被加熱。當(dāng)停止通過加熱單元加熱時，通過渦輪冷卻劑通路的、溫度升高的水不流入到殼體冷卻劑通路中，并且可以僅允許不經(jīng)過渦輪冷卻劑通路而在引入路徑中具有相對低溫的水流入到殼體冷卻劑通路中。因此，中央殼體的溫度會下降。

在上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，電子控制單元可以被構(gòu)造成當(dāng)在執(zhí)行通過燃料添加裝置添加燃料期間內(nèi)燃機(jī)的排氣的溫度是至少預(yù)定溫度時禁止加熱連桿室。

當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的排氣的溫度高時，渦輪增壓器的溫度以及連桿室內(nèi)的溫度都有可能升高。如果連桿室中的溫度通過從內(nèi)燃機(jī)的排氣接收的熱量而充分升高，則即使不執(zhí)行通過加熱單元加熱，已經(jīng)滲透到連桿室中的燃料也被汽化并且連桿室中也能夠具有干燥狀態(tài)。因此，燃料到沉淀物的改變受到抑制。

根據(jù)上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)連桿室中的沉淀物的積聚因為連桿室中的溫度充分升高而受到抑制時，能抑制不必要地通過加熱單元執(zhí)行加熱。因此，可歸因于過熱的渦輪增壓器的可靠性的下降能夠受到抑制。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的控制設(shè)備，該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)包括渦輪增壓器、排氣控制設(shè)備、燃料添加裝置和加熱單元。渦輪增壓器包括可變噴嘴機(jī)構(gòu)?？勺儑娮鞕C(jī)構(gòu)包括多個噴嘴葉片、連桿室和連桿機(jī)構(gòu)。多個噴嘴葉片布置在排氣渦輪的排氣流路中。連桿室與排氣流路相鄰。連桿機(jī)構(gòu)布置在連桿室中并且被構(gòu)造成連接多個噴嘴葉片。排氣控制設(shè)備布置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中在排氣渦輪的排氣下游側(cè)上，并且排氣控制設(shè)備被構(gòu)造成凈化排氣。燃料添加裝置布置在排氣渦輪的排氣上游側(cè)，并且燃料添加裝置被構(gòu)造成將燃料添加至內(nèi)燃機(jī)的排氣以恢復(fù)排氣控制設(shè)備的功能。加熱單元被構(gòu)造成加熱連桿室?？刂圃O(shè)備包括被構(gòu)造成執(zhí)行加熱控制的電子控制單元。在加熱控制中，電子單元被構(gòu)造成開始和停止通過加熱單元加熱連桿室，并且電子控制單元被構(gòu)造成在與執(zhí)行通過燃料添加裝置添加燃料的期間的至少一部分重疊的期間中執(zhí)行加熱控制。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的控制方法。該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)包括渦輪增壓器、排氣控制設(shè)備、燃料添加裝置和加熱單元。渦輪增壓器包括可變噴嘴機(jī)構(gòu)?？勺儑娮鞕C(jī)構(gòu)包括多個噴嘴葉片、連桿室和連桿機(jī)構(gòu)。多個噴嘴葉片布置在排氣渦輪的排氣流路中。連桿室與排氣流路相鄰。連桿機(jī)構(gòu)布置在連桿室中并且被構(gòu)造成連接多個噴嘴葉片。排氣控制設(shè)備布置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通路中在排氣渦輪的排氣下游側(cè)上，并且排氣控制設(shè)備被構(gòu)造成凈化排氣。燃料添加裝置布置在排氣渦輪的排氣上游側(cè)上，并且燃料添加裝置被構(gòu)造成將燃料添加至內(nèi)燃機(jī)的排氣以恢復(fù)排氣控制設(shè)備的功能。加熱單元被構(gòu)造成加熱連桿室?？刂品椒òǎ簣?zhí)行加熱控制，所述加熱控制用于控制開始和停止通過加熱單元加熱連桿室；以及在與執(zhí)行通過燃料添加裝置添加燃料添加的期間的至少一部分重疊的期間中執(zhí)行所述加熱控制。

附圖說明

下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢、以及技術(shù)和工業(yè)意義，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且其中：

圖1是示出根據(jù)實施例的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的控制設(shè)備的示意構(gòu)造的示意圖；

圖2是根據(jù)實施例的渦輪增壓器的截面圖；

圖3A是根據(jù)實施例的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的截面圖；

圖3B是根據(jù)實施例的可變噴嘴機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖；

圖4是根據(jù)實施例的渦輪增壓器的可變噴嘴機(jī)構(gòu)以及其附近的部分的放大截面圖；

圖5是示出根據(jù)實施例的渦輪冷卻系統(tǒng)的冷卻劑回路和發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的示意圖；

圖6是示出根據(jù)實施例的渦輪冷卻系統(tǒng)中的第一流動形態(tài)的冷卻劑的流動通路的示意圖；

圖7是示出根據(jù)實施例的渦輪冷卻系統(tǒng)中的第二流動形態(tài)的冷卻劑的流動通路的示意圖；

圖8是示出根據(jù)實施例的加熱控制處理的執(zhí)行程序的流程圖；

圖9是示出加熱控制處理的執(zhí)行方面的第一示例的時間圖；

圖10是示出加熱控制處理的執(zhí)行方面的第二示例的時間圖；

圖11是示出加熱控制處理的執(zhí)行方面的第三示例的時間圖；

圖12是示出加熱控制處理的執(zhí)行方面的第四示例的時間圖；

圖13是示出加熱控制處理的執(zhí)行方面的第五示例的時間圖；并且

圖14是示出根據(jù)修改示例的渦輪冷卻系統(tǒng)的冷卻劑回路的示意圖。

具體實施方式

在下文中，將描述用于發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的控制設(shè)備的實施例。如圖1中所示，內(nèi)燃機(jī)11設(shè)置有進(jìn)氣通路12、燃燒室13和排氣通路14?？諝鈨艋?5布置在進(jìn)氣通路12的最上游部分中?？諝鈨艋?5凈化被吸入到進(jìn)氣通路12中的空氣。在進(jìn)氣通路12中，渦輪增壓器16的壓縮機(jī)17、中間冷卻器18和進(jìn)氣節(jié)氣門19從空氣凈化器15朝進(jìn)氣下游側(cè)依次布置。進(jìn)氣通路12在進(jìn)氣歧管21處分支，進(jìn)氣歧管21布置在進(jìn)氣節(jié)氣門19的進(jìn)氣下游側(cè)上。進(jìn)氣通路12通過進(jìn)氣歧管21中的分支部分被連接到內(nèi)燃機(jī)11的相應(yīng)的汽缸的燃燒室13。

在內(nèi)燃機(jī)11中，為相應(yīng)的汽缸布置燃料噴射閥22。燃料噴射閥22噴射用于在相應(yīng)的燃燒室13中燃燒的燃料。積聚高壓燃料的共軌23連接到相應(yīng)的燃料噴射閥22。從燃料泵24排出的高壓燃料被供應(yīng)至共軌23。

排氣通路14的連接到相應(yīng)的燃燒室13的部分是排氣口25。排氣歧管26和渦輪增壓器16的排氣渦輪27布置在排氣通路14中。通過排氣口25從相應(yīng)的燃燒室13排出的排氣被收集在排氣歧管26中。

在內(nèi)燃機(jī)11中，被吸入到進(jìn)氣通路12中的空氣通過空氣凈化器15凈化，然后被引入到渦輪增壓器16的壓縮機(jī)17中。壓縮機(jī)17具有在壓縮機(jī)17中旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)葉輪17A。被引入到壓縮機(jī)17中的空氣通過壓縮機(jī)葉輪17A的旋轉(zhuǎn)被壓縮并且被排出至中間冷卻器18。其溫度通過壓縮而升高的空氣通過中間冷卻器18冷卻然后被分配并且經(jīng)進(jìn)氣節(jié)氣門19和進(jìn)氣歧管21被供應(yīng)至相應(yīng)的汽缸的燃燒室13。在進(jìn)氣通路12中空氣的流量通過進(jìn)氣節(jié)氣門19的開度控制被調(diào)節(jié)。

在空氣被引入其中的燃燒室13中，在相應(yīng)的汽缸的壓縮沖程期間，燃料從燃料噴射閥22被噴射。通過進(jìn)氣通路12引入的空氣和從燃料噴射閥22噴射的燃料的空氣燃料混合物在燃燒室13中燃燒?；钊?未示出)通過使用在這種情況下產(chǎn)生的高溫高壓燃燒氣體往復(fù)運動。作為輸出軸的曲軸20旋轉(zhuǎn)，并且作為活塞的往復(fù)運動結(jié)果，獲得內(nèi)燃機(jī)11的驅(qū)動力(輸出扭矩)。

通過在相應(yīng)的燃燒室13中的燃燒產(chǎn)生的排氣通過排氣歧管26被引入到渦輪增壓器16的排氣渦輪27中。排氣渦輪27中的渦輪葉輪27A通過引入的排氣的流動力被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)17的壓縮機(jī)葉輪17A布置在進(jìn)氣通路12中。壓縮機(jī)葉輪17A被驅(qū)動以連同渦輪葉輪27A的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，并且執(zhí)行上述空氣的壓縮。

渦輪增壓器16設(shè)置有可變噴嘴機(jī)構(gòu)34，用于調(diào)節(jié)被噴到渦輪葉輪27A的排氣的流動速度。在下文中，將描述渦輪增壓器16的具體構(gòu)造。

如圖2所示，轉(zhuǎn)子軸36被支撐在渦輪增壓器16的中央殼體35中，可繞轉(zhuǎn)子軸36的軸線37旋轉(zhuǎn)。壓縮機(jī)葉輪17A附接到轉(zhuǎn)子軸36的端部。渦輪葉輪27A附接到轉(zhuǎn)子軸36的端部，該端部在與壓縮機(jī)葉輪17A所附接到的端部相反的一側(cè)上。壓縮機(jī)17的壓縮機(jī)殼體38在沿著轉(zhuǎn)子軸36的軸線37的方向(軸向方向)上附接到中央殼體35的一個端部，并且排氣渦輪27的渦輪機(jī)殼體39附接到另一個端部。以這種方式，壓縮機(jī)17和排氣渦輪27通過渦輪增壓器16中的中央殼體35連接。

進(jìn)氣入口41在壓縮機(jī)殼體38中的軸線37上敞開。壓縮機(jī)渦旋室42環(huán)繞壓縮機(jī)殼體38中的壓縮機(jī)葉輪17A布置。壓縮機(jī)渦旋室42成螺旋狀地延伸并且與進(jìn)氣通路12連通(參照圖1)。相應(yīng)地，在壓縮機(jī)殼體38中，當(dāng)壓縮機(jī)葉輪17A基于轉(zhuǎn)子軸36的旋轉(zhuǎn)繞軸線37旋轉(zhuǎn)時，空氣通過進(jìn)氣入口41然后通過壓縮機(jī)渦旋室42被強(qiáng)制送出至進(jìn)氣通路12。

在渦輪機(jī)殼體39中，螺旋狀延伸的渦輪渦旋室44環(huán)繞渦輪葉輪27A布置。渦輪渦旋室44與內(nèi)燃機(jī)11的排氣通路14(參照圖1)連通，并且內(nèi)燃機(jī)11的排氣通過排氣通路14被供應(yīng)到渦輪渦旋室44中。該排氣從內(nèi)周部44A被噴射到渦輪葉輪27A，內(nèi)周部44A是渦輪渦旋室44的出口。該噴射使得渦輪葉輪27A繞軸線37旋轉(zhuǎn)。排氣出口46在渦輪機(jī)殼體39中的軸線37上敞開。被噴射到渦輪葉輪27A的排氣經(jīng)排氣出口46被送出到排氣通路14的排氣下游側(cè)。

接著，將詳細(xì)地描述可變噴嘴機(jī)構(gòu)34。如圖3A、圖3B和圖4中的任一個圖中所示，可變噴嘴機(jī)構(gòu)34設(shè)置有噴嘴環(huán)47，噴嘴環(huán)47被固定在中央殼體35與渦輪機(jī)殼體39之間，處于面向渦輪渦旋室44的內(nèi)周部44A的狀態(tài)下。在噴嘴環(huán)47中，多個軸48繞噴嘴環(huán)47的圓圈的中心等角度地布置。每一個軸48可樞轉(zhuǎn)地被支撐同時在噴嘴環(huán)47的厚度方向上貫穿噴嘴環(huán)47。噴嘴葉片49作為可變噴嘴被固定在相應(yīng)的軸48的在渦輪渦旋室44側(cè)上的端部中。

可變噴嘴機(jī)構(gòu)34設(shè)置有連桿機(jī)構(gòu)51，用于多個噴嘴葉片49的同步樞轉(zhuǎn)。連桿室52形成在與渦輪渦旋室44的內(nèi)周部44A相對的跨噴嘴環(huán)47的一側(cè)(圖4中的左側(cè))上。連桿機(jī)構(gòu)51被合并到連桿室52中。

將詳細(xì)地描述連桿機(jī)構(gòu)51。噴嘴臂53與軸48正交并且朝噴嘴環(huán)47的外邊緣部分延伸。噴嘴臂53在與渦輪渦旋室44相反的一側(cè)上固定至每一個軸48的端部(圖4中的左端部)。分叉的一對夾持部53A形成在噴嘴臂53的末端處。

同步環(huán)54與噴嘴環(huán)47可樞轉(zhuǎn)地同軸地布置在噴嘴臂53與噴嘴環(huán)47之間。在同步環(huán)54中，多個銷55繞同步環(huán)54的圓圈的中心等角度地布置。銷55被每一個噴嘴臂53的兩個夾持部53A夾持。以這種方式，多個噴嘴葉片49和同步環(huán)54通過相應(yīng)的噴嘴葉片49的軸48、噴嘴臂53等彼此連接。

當(dāng)同步環(huán)54繞同步環(huán)54的圓圈的中心樞轉(zhuǎn)時，銷55在同步環(huán)54的樞轉(zhuǎn)方向上推壓相應(yīng)的噴嘴臂53的夾持部53A。結(jié)果，噴嘴臂53使軸48樞轉(zhuǎn)。作為軸48樞轉(zhuǎn)的結(jié)果，噴嘴葉片49在關(guān)于相應(yīng)的軸48同步的狀態(tài)下經(jīng)歷打開和關(guān)閉操作。

在渦輪增壓器16中，用于使同步環(huán)54樞轉(zhuǎn)的驅(qū)動機(jī)構(gòu)被布置成操作連桿機(jī)構(gòu)51。具體地，銷56布置在同步環(huán)54的外邊緣部分(圖4中的同步環(huán)54的下端部)中，并且支撐軸57可樞轉(zhuǎn)地插入到中央殼體35中。連接構(gòu)件58固定到支撐軸57的在連桿室52側(cè)(圖4中的右側(cè))上的端部，并且操作桿59固定到相反側(cè)上的端部。連接構(gòu)件58可樞轉(zhuǎn)地連接到銷56。諸如電動馬達(dá)的致動器61連接到操作桿59。

當(dāng)致動器61被驅(qū)動時，操作桿59被操作，并且支撐軸57樞轉(zhuǎn)，作為支撐軸57樞軒的結(jié)果，連接構(gòu)件58繞支撐軸57樞轉(zhuǎn)。結(jié)果，連接構(gòu)件58經(jīng)銷56在周向方向上推壓同步環(huán)54并且同步環(huán)54繞軸線37樞轉(zhuǎn)。隨著同步環(huán)54樞轉(zhuǎn)，相鄰的噴嘴葉片49之間的間隙具有對應(yīng)于每一個噴嘴葉片49的樞轉(zhuǎn)角(噴嘴開度)的大小。以此方式，通過間隙調(diào)節(jié)被噴射到渦輪葉輪27A的排氣的流動速度。

因為排氣的流動速度如上文所描述的那樣被調(diào)節(jié)，所以渦輪葉輪27A的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子軸36的轉(zhuǎn)速和壓縮機(jī)葉輪17A的轉(zhuǎn)速適當(dāng)?shù)乇徽{(diào)節(jié)并且增壓壓力被調(diào)節(jié)。當(dāng)執(zhí)行對增壓壓力的調(diào)節(jié)時，能夠改進(jìn)內(nèi)燃機(jī)11的輸出，并且同時能夠阻止燃燒室13中的超壓。

如圖2所示，渦輪增壓器16設(shè)置有渦輪冷卻劑通路39A和殼體冷卻劑通路35A。渦輪冷卻劑通路39A作為冷卻劑通路形成在渦輪機(jī)殼體39中，內(nèi)燃機(jī)11的冷卻劑通過渦輪冷卻劑通路39A循環(huán)。殼體冷卻劑通路35A形成在中心殼體35中。渦輪增壓器16具有如下結(jié)構(gòu)：其中，隨著內(nèi)燃機(jī)11的冷卻劑被供應(yīng)至渦輪冷卻劑通路39A和殼體冷卻劑通路35A，渦輪機(jī)殼體39和中央殼體35被冷卻。

如圖5中所示，用于冷卻內(nèi)燃機(jī)11的發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)設(shè)置有水套63和散熱器64，水套63形成在內(nèi)燃機(jī)11中，散熱器64是熱交換器。發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)設(shè)置有發(fā)動機(jī)冷卻劑導(dǎo)管65和發(fā)動機(jī)冷卻劑導(dǎo)管66，發(fā)動機(jī)冷卻劑導(dǎo)管65將從水套63流出的冷卻劑引導(dǎo)至散熱器64，發(fā)動機(jī)冷卻劑導(dǎo)管66使從散熱器64流出的冷卻劑返回至水套63。此外，在發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)中泵送冷卻劑的水泵67布置在發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)中。

用于冷卻渦輪增壓器16的渦輪冷卻系統(tǒng)設(shè)置有渦輪供應(yīng)冷卻劑通路68。渦輪供應(yīng)冷卻劑通路68是將冷卻劑引導(dǎo)至渦輪增壓器16的冷卻劑通路。渦輪供應(yīng)冷卻劑通路68被分支并且從水套63延伸。此外，第一供應(yīng)冷卻劑通路69和第二供應(yīng)冷卻劑通路71布置在渦輪冷卻系統(tǒng)中。第一供應(yīng)冷卻劑通路69將渦輪供應(yīng)冷卻劑通路68中的冷卻劑引導(dǎo)至渦輪冷卻劑通路39A。第二供應(yīng)冷卻劑通路71將渦輪供應(yīng)冷卻劑通路68中的冷卻劑引導(dǎo)至殼體冷卻劑通路35A。在該實施例中，渦輪供應(yīng)冷卻劑通路68、第一供應(yīng)冷卻劑通路69和第二供應(yīng)冷卻劑通路71對應(yīng)于將渦輪冷卻劑通路39A的入口和殼體冷卻劑通路35A的入口彼此并聯(lián)連接的引入路徑。

渦輪冷卻系統(tǒng)設(shè)置有渦輪排出冷卻劑通路72。渦輪排出冷卻劑通路72是將從渦輪增壓器16排出的冷卻劑引導(dǎo)至散熱器64并且與發(fā)動機(jī)冷卻劑導(dǎo)管65匯合的冷卻劑通路。此外，渦輪冷卻系統(tǒng)設(shè)置有第一排出冷卻劑通路73和第二排出冷卻劑通路74。第一排出冷卻劑通路73將從渦輪冷卻劑通路39A排出的冷卻劑引導(dǎo)至渦輪排出冷卻劑通路72。第二排出冷卻劑通路74將從殼體冷卻劑通路35A排出的冷卻劑引導(dǎo)至渦輪排出冷卻劑通路72。在該實施例中，渦輪排出冷卻劑通路72、第一排出冷卻劑通路73和第二排出冷卻劑通路74對應(yīng)于將渦輪冷卻劑通路39A的出口和殼體冷卻劑通路35A的出口彼此并聯(lián)連接的排出路徑。

渦輪冷卻系統(tǒng)設(shè)置有連通通路75，連通通路75允許渦輪冷卻劑通路39A的出口(具體地，第一排出冷卻劑通路73)和殼體冷卻劑通路35A的入口(具體地，第二供應(yīng)冷卻劑通路71)彼此連通。第一流路切換閥76布置在連通通路75和第一排出冷卻劑通路73的分支部分處。第二流路切換閥77布置在第二供應(yīng)冷卻劑通路71的中間。在渦輪冷卻系統(tǒng)中，通過對第一流路切換閥76和第二流路切換閥77的操作控制，冷卻劑的流動形態(tài)能夠被切換至兩個流動形態(tài)(第一流動形態(tài)和第二流動形態(tài))中的任一個流動形態(tài)。

如圖6中所示，殼體冷卻劑通路35A和渦輪冷卻劑通路39A在第一流動形態(tài)下并聯(lián)地連接。圖6中所示的箭頭示出冷卻劑的流動。在第一流動形態(tài)的狀態(tài)下，第一流路切換閥76的操作受到控制，渦輪冷卻劑通路39A和渦輪排出冷卻劑通路72通過第一排出冷卻劑通路73彼此連通，并且渦輪冷卻劑通路39A和殼體冷卻劑通路35A之間經(jīng)連通通路75的連通被阻塞。此外，在第一流動形態(tài)的狀態(tài)下，第二流路切換閥77的操作受到控制，并且渦輪供應(yīng)冷卻劑通路68和殼體冷卻劑通路35A通過第二供應(yīng)冷卻劑通路71彼此連通。

如圖7中所示，殼體冷卻劑通路35A和渦輪冷卻劑通路39A在第二流動形態(tài)下串聯(lián)地連接。圖7中所示的箭頭示出冷卻劑的流動。在第二流動形態(tài)的狀態(tài)下，第一流路切換閥76的操作受到控制，渦輪冷卻劑通路39A和渦輪排出冷卻劑通路72之間通過第一排出冷卻劑通路73的連通被阻塞，并且渦輪冷卻劑通路39A和殼體冷卻劑通路35A通過連通通路75彼此連通。此外，在第二流動形態(tài)的狀態(tài)下，第二流路切換閥77的操作受到控制，并且渦輪供應(yīng)冷卻劑通路68和殼體冷卻劑通路35A之間通過第二供應(yīng)冷卻劑通路71的連通被阻塞。

如圖1中所示，用于凈化排氣的排氣控制設(shè)備81被布置內(nèi)燃機(jī)11的排氣通路14中。排氣控制設(shè)備81設(shè)置有燃料添加閥82，用于將燃料添加到排氣。排氣控制設(shè)備81設(shè)置有氧化催化劑83和過濾器84，氧化催化劑83使排氣中的烴(HC)氧化，過濾器84收集排氣中的顆粒物質(zhì)(PM)。

氧化催化劑83布置在排氣通路14中在排氣渦輪27的排氣下游側(cè)上。氧化催化劑83是通過使排氣中的HC和一氧化碳(CO)氧化來凈化排氣的催化劑。過濾器84布置在排氣通路14中比氧化催化劑83進(jìn)一步在排氣下游側(cè)上。多孔材料構(gòu)成過濾器84，其允許排氣中的氣體成分通過而阻止排氣中的PM通過。促進(jìn)PM的氧化的催化劑被支撐在過濾器84中。燃料添加閥82布置在排氣通路14中在排氣渦輪27的進(jìn)一步排氣上游側(cè)(具體地，排氣歧管26)上。燃料添加閥82通過燃料通路82A連接到燃料泵24。燃料添加閥82將從燃料泵24提供的燃料噴射(添加)到排氣中。

用于檢測內(nèi)燃機(jī)11的操作條件的各種傳感器布置在發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的主要部件是內(nèi)燃機(jī)11。各種傳感器的示例包括曲柄傳感器91、水溫傳感器92和壓差傳感器93。曲柄傳感器91檢測曲軸20的轉(zhuǎn)速(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速NE)。水溫傳感器92檢測內(nèi)燃機(jī)11的冷卻劑的溫度(冷卻劑溫度THW)。壓差傳感器93檢測排氣通路14中的過濾器84的排氣上游側(cè)與排氣下游側(cè)之間的排氣壓差(壓差ΔP)。

發(fā)動機(jī)系統(tǒng)設(shè)置有電子控制單元90，電子控制單元90的主要部件是例如微型計算機(jī)。來自各種傳感器的輸出信號被輸入到電子控制單元90中。電子控制單元90基于來自各種傳感器的輸出信號執(zhí)行各種類型的計算，并且基于計算的結(jié)果執(zhí)行與內(nèi)燃機(jī)11的操作相關(guān)的各種類型的控制。各種類型的控制的示例包括對燃料噴射閥22的操作控制、對進(jìn)氣節(jié)氣門19的操作控制、對燃料泵24的操作控制和對可變噴嘴機(jī)構(gòu)34(具體地，致動器61)的操作控制。

作為各種類型的控制中的一個控制，電子控制單元90執(zhí)行對燃料添加閥82的操作控制(PM再生控制)，用于恢復(fù)過濾器84的功能。在PM再生控制期間，電子控制單元90驅(qū)動將燃料添加閥82驅(qū)動成被間歇地打開。以這種方式，燃料被添加到內(nèi)燃機(jī)11的排氣。隨著PM再生控制被執(zhí)行，所添加的燃料在排氣和過濾器84中被氧化。因此，過濾器84的溫度升高。在PM再生控制期間，對燃料添加閥82的間歇閥打開驅(qū)動反復(fù)地執(zhí)行，使得過濾器84處于預(yù)定的溫度狀態(tài)(例如，至少600℃)。以這種方式，聚積在過濾器84中的PM被氧化，轉(zhuǎn)換成二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)，并且被排出。以這種方式，PM被氧化并且在過濾器84中再生。

在該實施例中，根據(jù)下述執(zhí)行標(biāo)志來控制PM再生控制的執(zhí)行。在執(zhí)行標(biāo)志為接通(ON)的情況下，允許執(zhí)行PM再生處理。在執(zhí)行標(biāo)志為關(guān)斷(OFF)的情況下，禁止執(zhí)行PM再生控制。

當(dāng)在不執(zhí)行PM再生控制期間同時滿足下列[條件A]和[條件B]時，執(zhí)行標(biāo)志變?yōu)榻油?ON)。

[條件A]PM積聚量PMsm達(dá)到至少預(yù)定積聚量判定值A(chǔ)

[條件B]冷卻液溫度THW達(dá)到至少水溫判定值B

PM積聚量PMsm是通過過濾器84收集并且積聚的PM的量的估計值。基于內(nèi)燃機(jī)11的操作條件(諸如，壓差ΔP)，通過使用已知方法來連續(xù)地計算PM積聚量PMsm。

當(dāng)同時滿足[條件A]和[條件B]時，判定PM積聚量PMsm已經(jīng)達(dá)到需要執(zhí)行PM再生控制的量，并且內(nèi)燃機(jī)11的溫度高到足以通過執(zhí)行PM再生控制來充分升高排氣的溫度。在這種情況下，PM再生控制的執(zhí)行標(biāo)志變成接通(ON)，并且允許執(zhí)行PM再生處理。當(dāng)不滿足[條件A]時，PM積聚量PMsm小于需要再生處理的量。在這種情況下，執(zhí)行標(biāo)志不變成接通(ON)，并且不允許執(zhí)行PM再生控制。當(dāng)不滿足[條件B]時，內(nèi)燃機(jī)11的溫度是低的，并且即使執(zhí)行PM再生處理，排氣的溫度也不能充分升高。在這種情況下，執(zhí)行標(biāo)志不變成接通(ON)，并且不允許執(zhí)行PM再生處理。

在該實施例中，當(dāng)在執(zhí)行PM再生控制期間滿足[條件C]時，過濾器84收集并且積聚的PM的量被視為充分地減小。在這種情況下，執(zhí)行標(biāo)志變成關(guān)斷(OFF)。由于執(zhí)行標(biāo)志變成關(guān)斷(OFF)，所以停止執(zhí)行PM再生控制。

[條件C]PM積聚量PMsm變得等于或小于預(yù)定再生終止值PMe。

在渦輪增壓器16中，間隙62(圖4)存在于作為排氣流路的渦輪渦旋室44的內(nèi)周部44A與連桿室52之間(具體地，在渦輪機(jī)殼體39與噴嘴環(huán)47之間)的間隔壁中。因此，如果渦輪渦旋室44中的排氣的壓力是高的，則排氣的一部分在從渦輪渦旋室44朝渦輪葉輪27A移動時可以通過間隙62滲透到連桿室52中。如果排氣的溫度是低的，則從燃料添加閥82添加的燃料不充分地被汽化，或如果渦輪機(jī)殼體39的溫度是低的，則從燃料添加閥82添加的燃料導(dǎo)致在渦輪機(jī)殼體39的表面上的凝聚。如果不充分汽化的燃料和凝聚的燃料(在下文中，這些燃料將被稱為液體燃料)隨著排氣從渦輪渦旋室44通過間隙62移動到連桿室52中，則液體燃料可以附著到連桿室52的壁表面和連桿機(jī)構(gòu)51的每個部分。在連桿室52中的溫度低的情況下，附著到連桿機(jī)構(gòu)51的燃料可以保持處于液態(tài)，而不是立即被汽化。如果液體燃料附著到連桿機(jī)構(gòu)51的狀態(tài)繼續(xù)，則排氣中的煙塵可以附著到粘附性燃料，或燃料可能逐漸改變而產(chǎn)生沉淀物。

在該實施例中，當(dāng)執(zhí)行PM再生控制時，連桿室52被加熱。在下文中，將描述與加熱連桿室52的控制相關(guān)的處理(加熱控制處理)。

圖8示出加熱控制處理的執(zhí)行程序。在附圖的流程圖中所示的一系列處理由電子控制單元90作為每個預(yù)定循環(huán)的中斷處理來執(zhí)行。在該處理中，如圖8中所示，首先判定PM再生控制的執(zhí)行標(biāo)志是否處于接通(ON)狀態(tài)(步驟S11)。

在執(zhí)行標(biāo)志處于接通(ON)狀態(tài)(步驟S11：是)的情況下，第一流路切換閥76的操作和第二流路切換閥77的操作受到控制，并且冷卻劑的流動形態(tài)變成第二流動形態(tài)(步驟S12)。因為渦輪冷卻劑通路39A(參照圖7)和殼體冷卻劑通路35A在第二流動形態(tài)下串聯(lián)連接，所以通過排氣渦輪27中的渦輪冷卻劑通路39A的、溫度升高的冷卻劑流入到在中央殼體35的殼體冷卻劑通路35A。以這種方式，中央殼體35和布置在與中央殼體35相鄰的位置處的連桿室52通過被引入到殼體冷卻劑通路35A中的高溫冷卻劑加熱。

在執(zhí)行標(biāo)志處于關(guān)斷(OFF)狀態(tài)(步驟S11：否)的情況下，第一流路切換閥76的操作和第二流路切換閥77的操作受到控制，并且冷卻劑的流動形態(tài)變成第一流動形態(tài)(步驟S13)。因為渦輪冷卻劑通路39A(參照圖6)和殼體冷卻劑通路35A在第一流動形態(tài)下并聯(lián)地連接，所以在渦輪供應(yīng)冷卻劑通路68中具有相對低溫度的冷卻劑流入到渦輪冷卻劑通路39A和殼體冷卻劑通路35A中的每一個中。在這種情況下，穿過渦輪冷卻劑通路39A的高溫冷卻劑停止流入到殼體冷卻劑通路35A中，并且因此停止通過冷卻劑加熱中央殼體35和連桿室52。

在下文中，將描述執(zhí)行加熱控制處理的影響。在渦輪增壓器16中，液體燃料附著到連桿室52中，并且如果燃料附著的狀態(tài)持續(xù)，則附著的燃料可能逐漸改變而產(chǎn)生沉淀物。因此，滲透到連桿室52中的燃料的液化能夠通過充分升高連桿室52中的溫度而受到抑制。以這種方式，進(jìn)入連桿室52中的燃料的附著受到抑制，并且因此沉淀物的積聚也能夠受到抑制。作為發(fā)明人進(jìn)行的各種實驗的結(jié)果，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，液體燃料在連桿室52中的附著很少發(fā)生，并且甚至在燃料已經(jīng)滲透到連桿室52中的情況下，一旦連桿室52中的燃料通過充分升高連桿室52中的溫度而汽化，沉淀物的積聚適當(dāng)?shù)鼐褪艿揭种啤５?，通過不停止加熱地加熱渦輪增壓器16來維持渦輪增壓器16的高溫狀態(tài)可能導(dǎo)致過熱，這樣使渦輪增壓器16的可靠性惡化。

在該實施例中，在執(zhí)行PM再生控制期間，連桿室52能夠被經(jīng)過渦輪冷卻劑通路39A的高溫冷卻劑加熱維持高溫。因此，甚至在燃料已經(jīng)滲透到連桿室52中的情況下，燃料也能夠被汽化，并且連桿室52中能夠具有干燥狀態(tài)。因為內(nèi)燃機(jī)11的排氣以高速度在渦輪渦旋室44中流動，所以連桿室52中的排氣經(jīng)渦輪渦旋室44的內(nèi)周部44A和連桿室52之間的間隔壁中的間隙62(圖4)從連桿室52被排出。因此，在連桿室52中汽化的燃料也隨同排氣的流動從連桿室52被排出到渦輪渦旋室44中。以這種方式，已經(jīng)滲透到連桿室52中的燃料被排出到渦輪渦旋室44并且被處理，液體燃料附著到連桿室52中的狀態(tài)受到抑制，并且因此燃料到沉淀物的變化能夠受到抑制。因此，可歸因于沉淀物的積聚的可變噴嘴機(jī)構(gòu)34的故障能夠被抑制。

此外，當(dāng)燃料滲透到連桿室52中的可能性很低且PM再生控制不執(zhí)行時，能夠停止對連桿室52的加熱。在這種情況下，能夠使渦輪增壓器16的溫度下降。與不停止加熱地加熱渦輪增壓器16相比，渦輪增壓器16的溫度的升高能夠受到抑制。以這種方式，可歸因于過熱的渦輪增壓器16的可靠性的下降能夠受到抑制。

在該實施例中，通過使用被布置成冷卻中央殼體35的殼體冷卻劑通路35A來加熱中央殼體35和連桿室52。因此，用于加熱中央殼體35和連桿室52的結(jié)構(gòu)能夠在不增加渦輪增壓器16的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性的情況下被實現(xiàn)。

在該實施例中，在對連桿室52執(zhí)行加熱期間，當(dāng)通過對第一流路切換閥76和第二流路切換閥77的操作控制使冷卻劑的流動形態(tài)成為第二流動形態(tài)時，殼體冷卻劑通路35A和渦輪冷卻劑通路39A是串聯(lián)連接的(參照圖7)。而且，可以允許僅通過渦輪冷卻劑通路39A的溫度升高的冷卻劑流到殼體冷卻劑通路35A，并且因此能夠通過使用冷卻劑有效地加熱連桿室52。當(dāng)停止加熱連桿室52時，通過對第一流路切換閥76和第二流路切換閥77的操作控制使冷卻劑的流動形態(tài)成為第一流動形態(tài)，并且殼體冷卻劑通路35A和渦輪冷卻劑通路39A并聯(lián)地連接(參照圖6)。因此，可以允許僅未經(jīng)過渦輪冷卻劑通路39A的具有相對低溫的冷卻劑流入到殼體冷卻劑通路35A中而不是允許經(jīng)過渦輪冷卻劑通路39A的溫度升高的冷卻劑流入到殼體冷卻劑通路35A中。而且，通過使用冷卻劑能夠適當(dāng)?shù)乩鋮s中央殼體35。

根據(jù)上述實施例，能夠?qū)崿F(xiàn)下列效果。甚至在燃料已經(jīng)滲透到連桿室52中且執(zhí)行PM再生控制的情況下，也能夠抑制燃料變化成沉淀物。渦輪增壓器16臨時被加熱，使得在連桿室52中沉淀物的積聚受到抑制。與不停止加熱地加熱渦輪增壓器16相比，渦輪增壓器16的溫度的升高能夠受到抑制，并且可歸因于過熱的渦輪增壓器16的可靠性的下降能夠受到抑制。

根據(jù)該實施例，通過使用被布置成冷卻中央殼體35的殼體冷卻劑通路35A能夠加熱中央殼體35和連桿室52。因此，用于加熱中央殼體35和連桿室52的結(jié)構(gòu)能夠在不增加渦輪增壓器16的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性的情況下被實現(xiàn)。

該實施例設(shè)置有連通通路75和布置在連通通路75中的第一流路切換閥76，連通通路75允許渦輪冷卻劑通路39A的出口和殼體冷卻劑通路35A的入口彼此連通。此外，根據(jù)該實施例，通過對第一流路切換閥76的操作控制，通過允許水從渦輪冷卻劑通路39A的出口經(jīng)連通通路75流入到殼體冷卻劑通路35A的入口執(zhí)行對連桿室52的加熱。因此，可以允許通過渦輪冷卻劑通路39A的溫度升高的冷卻劑經(jīng)連通通路75被引入到中心殼體35中的殼體冷卻劑通路35A中。以這種方式，布置在與中央殼體35相鄰的位置處的連桿室52能夠被加熱。

根據(jù)該實施例，通過對第一流路切換閥76的操作控制，通過禁止冷凍劑從渦輪冷卻劑通路39A的出口經(jīng)連通通路75流入到殼體冷卻劑通路35A的入口來停止對連桿室52的加熱。因此，可以禁止通過渦輪冷卻劑通路39A的溫度升高的冷卻劑流入到殼體冷卻劑通路35A中而允許第二供應(yīng)冷卻劑通路71中的僅具有相對低溫度的冷卻劑流入到殼體冷卻劑通路35A中。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)停止加熱連桿室52的狀態(tài)。

根據(jù)該實施例，殼體冷卻劑通路35A和渦輪冷卻劑通路39A在執(zhí)行對連桿室52的加熱期間是串聯(lián)連接。因此，通過使用通過渦輪冷卻劑通路39A的溫度升高的冷卻劑能夠有效地加熱連桿室52。此外，當(dāng)停止對連桿室52加熱時，殼體冷卻劑通路35A和渦輪冷卻劑通路39A并聯(lián)地連接，并且因此能夠通過使用不經(jīng)過渦輪冷卻劑通路39A的具有相對低溫度的冷卻劑適當(dāng)?shù)乩鋮s中央殼體35。

上述實施例可以修改為如下。冷卻劑的流動形態(tài)被切換到第二流動形態(tài)(參照圖7)以便加熱連桿室52的期間可以與執(zhí)行PM再生控制的期間的至少一部分重疊。開始執(zhí)行PM再生控制的正時和切換到第二流動形態(tài)的正時可以與執(zhí)行標(biāo)志的接通(ON)操作的正時相同。開始執(zhí)行PM再生控制的正時和切換到第二流動形態(tài)的正時可以在執(zhí)行標(biāo)志的接通(ON)操作之后的一段短時間。開始執(zhí)行PM再生控制的正時和切換到第一流動形態(tài)的正時可以與執(zhí)行標(biāo)志的關(guān)斷(OFF)操作的正時相同。停止執(zhí)行PM再生控制的正時和切換到第一流動形態(tài)的正時可以在執(zhí)行標(biāo)志的關(guān)斷(OFF)操作之后的一段短時間。在下文中，將描述設(shè)定相應(yīng)的期間的示例(示例1至5)。

(示例1)如圖9中所示，在時刻t11，開始執(zhí)行PM再生控制，并且同時執(zhí)行切換到第二流動形態(tài)。而且，在時刻t12，停止執(zhí)行PM再生控制，并且同時執(zhí)行切換到第一流動形態(tài)。

(示例2)在開始執(zhí)行PM再生控制之前執(zhí)行切換到第二流動形態(tài)。例如，如圖10中所示，在時刻t21執(zhí)行切換到第二流動形態(tài)，并且在時刻t22執(zhí)行PM再生控制，時刻t22在時刻t21之后的一段短時間。

如果像在該實例中那樣，開始加熱連桿室52的正時早于通過PM再生控制開始燃料添加的正時，則當(dāng)通過PM再生控制開始對排氣進(jìn)行燃料添加時，連桿室52中的溫度能夠事先升高。因此，可以抑制滲透到連桿室52中的燃料的液化，并且能夠抑制沉淀物附著到連桿機(jī)構(gòu)51。

(示例3)在停止執(zhí)行PM再生控制一段短時間之后執(zhí)行切換到第一流動形態(tài)。例如，如圖11中所示，在時刻t31停止執(zhí)行再生控制，并且在時刻t32執(zhí)行切換到第一流動形態(tài)，時刻t32在時刻t31之后的一段短時間。

如果像在該實例中那樣，停止通過PM再生控制進(jìn)行燃料添加的正時早于停止加熱連桿室52的正時，則連桿室52中的溫度能夠被維持在高溫，直至終止通過PM再生控制進(jìn)行燃料添加為止。因此，可以抑制滲透到連桿室52中的燃料的液化，并且能夠抑制沉淀物附著到連桿機(jī)構(gòu)51。

(示例4)如圖12中所示，在時刻t41開始執(zhí)行再生控制，并且在時刻t42執(zhí)行切換到第二流動形態(tài)，時刻t42在時刻t41之后的一段短時間。(示例5)如圖13中所示，在時刻t51執(zhí)行切換到第一流動形態(tài)，并且在時刻t52執(zhí)行PM再生控制，時刻t52在時刻t51之后的一段短時間。

流路切換閥在渦輪冷卻系統(tǒng)中的布置能夠被改變?yōu)槿魏尾贾?，只要冷卻劑的流動形態(tài)能夠切換到兩個流動形態(tài)(第一流動形態(tài)和第二流動形態(tài))中的任何一個流動形態(tài)。

例如，如圖14中所示，第三流路切換閥106能夠布置在第二供應(yīng)冷卻劑通路71和連通通路75的分支部分處，并且第三流路切換閥106能夠布置在第一排出冷卻劑通路73的中間。在該示例的第一流動形態(tài)的狀態(tài)下，第三流路切換閥106可以允許渦輪供應(yīng)冷卻劑通路68和殼體冷卻劑通路35A經(jīng)第二供應(yīng)冷卻劑通路71彼此連通，并且渦輪冷卻劑通路39A和殼體冷卻劑通路35A之間經(jīng)連通通路75的連通可以被阻塞。此外，在第一流動形態(tài)的狀態(tài)下，第四流路切換閥107可以允許渦輪冷卻劑通路39A和渦輪排出冷卻劑通路72通過第一排出冷卻劑通路73彼此連通。在第二流動形態(tài)的狀態(tài)下，第三流路切換閥106可以阻塞殼體冷卻劑通路35A和渦輪供應(yīng)冷卻劑通路68之間經(jīng)第二供應(yīng)冷卻劑通路71的連通并且允許渦輪冷卻劑通路39A和殼體冷卻劑通路35通過連通通路75彼此連通。此外，在第二流動形態(tài)的狀態(tài)下，第四流路切換閥107可以阻塞渦輪冷卻劑通路39A和渦輪排出冷卻劑通路72之間通過第一排出冷卻劑通路73的連通。

在執(zhí)行PM再生控制期間，如果在渦輪冷卻劑通路39A中被加熱的冷卻劑能夠被引入到殼體冷卻劑通路35A中，則殼體冷卻劑通路35A和渦輪冷卻劑通路39A可能不是串聯(lián)的。例如，能夠布置將殼體冷卻劑通路35A的中部連接到渦輪冷卻劑通路39A的入口的連通通路，并且代替連通通路75，能夠布置將殼體冷卻劑通路35A的出口連接到渦輪冷卻劑通路39A的中部的連通通路。此外，可以省略第二流路切換閥77。

代替通過將在渦輪冷卻劑通路39A中被加熱的冷卻劑引入到殼體冷卻劑通路35A中來冷卻連桿室52，可以通過將在發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)的高溫部分(例如，延伸環(huán)繞燃燒室13的部分)處的冷卻劑引入到殼體冷卻劑通路35A中來加熱連桿室52。另外，能夠通過例如對附接到中央殼體35的電加熱器通電來加熱連桿室52。

當(dāng)內(nèi)燃機(jī)11的排氣的溫度高時，渦輪增壓器16的溫度以及連桿室52內(nèi)的溫度都有可能升高。如果連桿室52中的溫度通過從內(nèi)燃機(jī)11的排氣接收的熱量而充分升高，則即使不使用高溫冷卻劑、加熱器等加熱連桿室52，已經(jīng)滲透到連桿室52中的燃料也被汽化，并且連桿室52中也能夠具有干燥狀態(tài)。因此，能夠抑制燃料變成沉淀物。

在發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，如果連桿室52的溫度高到足以適當(dāng)?shù)匾种瞥恋砦锏姆e聚，則即使當(dāng)執(zhí)行PM再生控制時，也可以禁止通過高溫冷卻劑、加熱器等加熱連桿室52。根據(jù)該設(shè)備，當(dāng)連桿室52中的沉淀物的積聚受到抑制使得連桿室52中的溫度充分升高時，能夠抑制不必要地通過高溫冷卻劑、加熱器等執(zhí)行加熱。因此，可歸因于過熱的渦輪增壓器16的可靠性的下降能夠受到抑制。能夠基于例如“內(nèi)燃機(jī)11的排氣的溫度為至少預(yù)定的溫度”、“內(nèi)燃機(jī)11的運行狀況處于預(yù)定的高負(fù)載運行區(qū)域”或“從內(nèi)燃機(jī)11的運行狀況估計出的連桿室52中的溫度為至少預(yù)定的溫度”來判定連桿室52的溫度是否高到足以適當(dāng)?shù)匾种瞥恋砦锏姆e聚。

在上述實施例中，執(zhí)行將燃料添加到排氣，以便氧化由過濾器84收集的PM。然而，本發(fā)明并不限于此。發(fā)動機(jī)系統(tǒng)可以對排氣執(zhí)行燃料添加以便排氣控制設(shè)備(例如，排氣凈化催化劑)的功能恢復(fù)。發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的示例包括如下系統(tǒng)：在系統(tǒng)中，在NO_x存儲-還原催化劑中了SO_x毒并且NO_x的存儲能力降低的情況下，執(zhí)行將燃料添加到排氣，以便從氮的氧化物(NO_x)存儲-還原催化劑放出硫的氧化物(SO_x)。

上述實施例并不限于如下發(fā)動機(jī)系統(tǒng)：在該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，通過來自燃料添加閥82的燃料噴射執(zhí)行燃料添加。上述實施例也能夠應(yīng)用于如下發(fā)動機(jī)系統(tǒng)：在該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，在用于燃燒室13中的燃燒的燃料噴射之后(所謂的在噴射之后或噴射后)，通過在膨脹沖程和排氣沖程期間執(zhí)行的來自燃料噴射閥22的燃料噴射來執(zhí)行將燃料添加到排氣。