發(fā)動機(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種不用交換排氣歧管本身，就能容易地將能夠在變壓增壓方式和定壓增壓方式之間切換的排氣歧管變更為僅變壓增壓方式、或者僅定壓增壓方式的排氣歧管的發(fā)動機(jī)。在增壓器(3)分別連接有多個獨(dú)立的排氣歧管(8、9)的發(fā)動機(jī)(1)中，各排氣歧管(8、9)通過連結(jié)管(10)使其端部之間連結(jié)，在連結(jié)管(10)設(shè)有使各排氣歧管(8、9)成為獨(dú)立狀態(tài)的開關(guān)閥(10b)，連結(jié)管(10)構(gòu)成為能夠按包含開關(guān)閥(10b)的部分或者開關(guān)閥(10b)相對于各排氣歧管(8、9)進(jìn)行拆裝。
【專利說明】
發(fā)動機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)。詳細(xì)而言，涉及帶增壓器的發(fā)動機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，帶增壓器的發(fā)動機(jī)中，在由各汽缸中同相位的汽缸構(gòu)成的多個汽缸組分別設(shè)置獨(dú)立的排氣歧管并進(jìn)行變壓增壓的發(fā)動機(jī)廣為人知。
[0003]在這種發(fā)動機(jī)中，為了改善發(fā)動機(jī)在高速區(qū)域的情況下的燃料消耗量，各排氣歧管介由開關(guān)閥連通的發(fā)動機(jī)是公知的。該發(fā)動機(jī)構(gòu)成為:通過將開關(guān)閥設(shè)為打開狀態(tài)，能夠?qū)⒆儔涸鰤悍绞降呐艢馄绻茏兏鼮槎▔悍绞降呐艢馄绻堋Ｓ纱?，發(fā)動機(jī)通過排氣歧管之間連通來使實(shí)質(zhì)的配管直徑變大，能抑制由熱損失所產(chǎn)生的燃料效率惡化。例如，如專利文獻(xiàn)I所記載的那樣。
[0004]專利文獻(xiàn)I所述的發(fā)動機(jī)為了將變壓增壓方式的排氣歧管切換為定壓增壓方式的排氣歧管，需要連通各排氣歧管的連通管和開關(guān)閥。但是，在發(fā)動機(jī)的大部分使用時間內(nèi)以變壓增壓方式運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)中，能夠?qū)ψ儔涸鰤悍绞胶投▔涸鰤悍绞竭M(jìn)行切換的連通管和開關(guān)閥是多余的設(shè)備，成為使成本增加的主要因素，是不利的。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)I:日本特開2008-038657號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明所要解決的問題
[0009]本發(fā)明是鑒于如上所述的狀況而完成的，其目的在于提供一種不用交換排氣歧管本身，就能容易地將能夠在變壓增壓方式和定壓增壓方式之間切換的排氣歧管變更為僅變壓增壓方式、或者僅定壓增壓方式的排氣歧管的發(fā)動機(jī)。
[0010]用于解決問題的方案
[0011 ]在本發(fā)明中，發(fā)動機(jī)在增壓器分別連接有多個獨(dú)立的排氣歧管，其中，各排氣歧管通過連結(jié)管使其端部之間連結(jié)，在連結(jié)管設(shè)有使各排氣歧管成為獨(dú)立狀態(tài)的開關(guān)閥，連結(jié)管構(gòu)成為能夠按包含開關(guān)閥的部分或者開關(guān)閥相對于各排氣歧管進(jìn)行拆裝。
[0012]在本發(fā)明中，連結(jié)排氣歧管間的連結(jié)管之間介由分支管來連結(jié)。
[0013]在本發(fā)明中，具備三個以上所述多個獨(dú)立的排氣歧管，按所述發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定有發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率的第一基準(zhǔn)值和第二基準(zhǔn)值，在負(fù)荷率小于第一基準(zhǔn)值的情況下，將全部的所述開關(guān)閥設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)，在負(fù)荷率大于等于第一基準(zhǔn)值且小于第二所基準(zhǔn)的情況下，將一部分開關(guān)閥設(shè)為打開狀態(tài)，在負(fù)荷率大于等于第二基準(zhǔn)值的情況下，將全部的開關(guān)閥設(shè)為打開狀態(tài)。
[0014]在本發(fā)明中，在所述負(fù)荷率的每單位時間的增減量大于等于規(guī)定值的情況下，將全部的所述開關(guān)閥設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)，在負(fù)荷率的每單位時間的增減量小于規(guī)定值，并且此狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間的情況下，根據(jù)負(fù)荷率對開關(guān)閥進(jìn)行開閉。
[0015]發(fā)明效果
[0016]作為本發(fā)明的效果，發(fā)揮如下所示的效果。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，包含開關(guān)閥的連結(jié)管或者僅開關(guān)閥相對于排氣歧管容易地進(jìn)行拆裝。由此，不用交換排氣歧管本身，就能容易地將能夠在變壓增壓方式和定壓增壓方式之間切換的排氣歧管變更為僅變壓增壓方式、或者僅定壓增壓方式的排氣歧管。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，連結(jié)管集中配置于各排氣歧管的一側(cè)端部。由此，發(fā)動機(jī)能通過容易進(jìn)行連結(jié)管的拆裝和開關(guān)閥的維護(hù)的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成能夠在變壓增壓方式和定壓增壓方式之間切換的排氣歧管。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，基于發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率來變更供給至增壓器的排氣的壓力狀態(tài)。由此，能提高增壓器低速旋轉(zhuǎn)時的增壓器的響應(yīng)性和增壓器高速旋轉(zhuǎn)時的發(fā)動機(jī)的燃料效率。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)發(fā)動機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)變動時，使增壓器的響應(yīng)性提高。由此，能抑制瞬態(tài)響應(yīng)時黑煙的產(chǎn)生并提高燃料效率。
【附圖說明】
[0021]圖1是表示搭載有本發(fā)明的第一實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的船舶的構(gòu)成的概略圖。
[0022]圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)和增壓器的構(gòu)成的概略圖。
[0023]圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的立體圖。
[0024]圖4是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的側(cè)視圖。
[0025]圖5是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的俯視圖。
[0026]圖6是表示介由開關(guān)閥來連結(jié)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的排氣歧管的情況下的構(gòu)成的概略圖。
[0027]圖7是表示連結(jié)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的排氣歧管的情況下的構(gòu)成的概略圖。
[0028]圖8是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)和增壓器的構(gòu)成的概略圖。
[0029]圖9是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的立體圖。
[0030]圖10是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的側(cè)視圖。
[0031]圖11是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的俯視圖。
[0032]圖12是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)和增壓器的構(gòu)成的概略圖。
[0033]圖13是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的排氣歧管的連結(jié)的構(gòu)成的概略圖。
[0034]圖14是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的控制構(gòu)成的概略圖。
[0035]圖15是表示按本發(fā)明的一實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的某轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷率的、開關(guān)閥的狀態(tài)與燃料消耗量的關(guān)系的曲線圖。
[0036]圖16是表示使按本發(fā)明的一實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速的燃料消耗量最小的開關(guān)閥的狀態(tài)與負(fù)荷率的關(guān)系的曲線圖(map:映射圖)。
[0037]圖17是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的開關(guān)閥的控制方式的流程圖。
[0038]圖18是表示本發(fā)明的其他實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)的開關(guān)閥的控制方式中開關(guān)閥控制的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]首先，使用圖1對搭載有本發(fā)明的具備增壓器3的發(fā)動機(jī)I的船舶的第一實(shí)施方式即船舶100加以說明。
[0040]如圖1所示，船舶100具備:船體101、橋樓102、機(jī)艙103、螺旋槳104以及舵108。船舶100在船體101的上部設(shè)有具有駕駛室等的橋樓102。此外，船舶100在船體101的后方設(shè)有機(jī)艙103。在機(jī)艙103設(shè)有作為驅(qū)動螺旋槳104的內(nèi)燃機(jī)的主機(jī)105和作為驅(qū)動發(fā)電機(jī)107的內(nèi)燃機(jī)的輔機(jī)106。在船體101的船尾設(shè)有螺旋槳104和舵108。船舶100構(gòu)成為主機(jī)105的動力能夠介由螺旋槳軸104a傳遞至螺旋槳104。
[0041]在此，主機(jī)105與輔機(jī)106由作為以輕油或重油為燃料的柴油發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)I構(gòu)成。發(fā)動機(jī)I通過使外部空氣和燃料混合并燃燒，從而使輸出軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。需要說明的是，發(fā)動機(jī)I并不限定于柴油發(fā)動機(jī)。
[0042]以下，使用圖2至圖5，對本發(fā)明的第一實(shí)施方式的具備增壓器3的發(fā)動機(jī)I加以說明。
[0043]如圖2至圖5所示，發(fā)動機(jī)I是柴油發(fā)動機(jī)，在本實(shí)施方式中是具有六個汽缸的直列六缸發(fā)動機(jī)。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，采用具備單級增壓器的直列六缸發(fā)動機(jī)，但并不限定于此，只要是具備一個以上增壓器的多汽缸發(fā)動機(jī)即可。
[0044]發(fā)動機(jī)I通過使外部的空氣與燃料在各汽缸的內(nèi)部混合并燃燒，從而使輸出軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。發(fā)動機(jī)I具備吸入外部空氣的吸氣裝置2和將排氣排出至外部的排氣裝置7。
[0045]吸氣裝置2具備:增壓器3的壓縮機(jī)(compressor)部3a、供氣管4、中間冷卻器5、供氣歧管6。
[0046]增壓器3將排氣的排氣壓作為驅(qū)動源來對吸氣進(jìn)行加壓壓縮。增壓器3具備壓縮機(jī)部3a和禍輪(turbine)部3b。
[0047]增壓器3的壓縮機(jī)部3a對吸氣進(jìn)行加壓壓縮。壓縮機(jī)部3a通過連結(jié)軸3c與渦輪部3b連結(jié)。壓縮機(jī)部3a構(gòu)成為來自渦輪部3b的旋轉(zhuǎn)動力能夠介由連結(jié)軸3c傳遞。壓縮機(jī)部3a介由供氣管4連接有中間冷卻器5。
[0048]中間冷卻器5對被加壓的吸氣進(jìn)行冷卻。中間冷卻器5通過在由未圖示的冷卻水栗供給的冷卻水與被加壓的吸氣(以下，將由壓縮機(jī)部3a進(jìn)行加壓壓縮的加壓后的吸氣記作供氣)之間進(jìn)行熱交換，從而對供氣進(jìn)行冷卻。中間冷卻器5連接有供氣歧管6。
[0049]供氣歧管6將供氣分配至發(fā)動機(jī)I的各汽缸。供氣歧管6連接于發(fā)動機(jī)I的各汽缸。供氣歧管6構(gòu)成為能夠?qū)⒂芍虚g冷卻器5冷卻的供氣供給至發(fā)動機(jī)I的各汽缸。
[0050]排氣裝置7具備排氣歧管8、9、增壓器3的渦輪部3b。
[0051 ]對于排氣歧管8、9，在由發(fā)動機(jī)I的同相位的汽缸構(gòu)成的兩個汽缸組(在本實(shí)施方式中，第一、第四汽缸以及第五汽缸與第二、第三以及第六汽缸)分別獨(dú)立地連接有排氣歧管8、9。就是說，排氣歧管8對來自第一、第四汽缸以及第五汽缸的排氣一并進(jìn)行排氣，排氣歧管9對來自第二、第三以及第六汽缸的排氣一并進(jìn)行排氣。
[0052]排氣歧管8、9在端部(一側(cè)端部)拆裝自如地連結(jié)有連結(jié)管10(參照圖6的陰影部分)O此外，排氣歧管8、9在另一側(cè)端部連接有增壓器3。
[0053]連結(jié)管10由彎曲管10a、開關(guān)閥1b以及延長管1c構(gòu)成。連結(jié)管10構(gòu)成為能夠相對于排氣歧管8、9進(jìn)行拆裝。通過如此構(gòu)成，連結(jié)管10構(gòu)成為能夠使獨(dú)立的排氣歧管8、9彼此連結(jié)。
[0054]通過如此構(gòu)成，排氣歧管8、9的一側(cè)端部之間通過連結(jié)管10連結(jié)。就是說，通過將連結(jié)管10配置于各排氣歧管8、9的一側(cè)端部，排氣裝置7能通過容易進(jìn)行連結(jié)管10的拆裝和開關(guān)閥1b的維護(hù)的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成能夠在變壓增壓方式和定壓增壓方式之間切換的排氣歧管8、9。
[0055]增壓器3的渦輪部3b通過排氣的壓力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動力。渦輪部3b通過連結(jié)軸3c與壓縮機(jī)部3a連結(jié)，并構(gòu)成為能夠?qū)⑿D(zhuǎn)動力傳遞至壓縮機(jī)部3a。渦輪部3b連接有排氣歧管8、
9。此外，渦輪部3b介由未圖示的凈化裝置等與外部連通。
[0056]如上所述，吸氣裝置2自上游側(cè)(外部)依次連接有增壓器3的壓縮機(jī)部3a、供氣管4、中間冷卻器5、供氣歧管6。此外，排氣裝置7自上游側(cè)(發(fā)動機(jī)I)依次連接有排氣歧管8、9、增壓器3的渦輪部3b、未圖示的排氣管等。
[0057]接著，對增壓器3、供氣管4、中間冷卻器5、供氣歧管6、排氣歧管8、9相對于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)I的配置加以說明。
[0058]如圖3至圖5所示，中間冷卻器5固定于發(fā)動機(jī)I的輸出軸A的軸向的一側(cè)端部的側(cè)面。增壓器3固定于中間冷卻器5的上部。就是說，發(fā)動機(jī)I在輸出軸A的軸向的一側(cè)端部配置有增壓器3和中間冷卻器5。
[0059]供氣歧管6形成于發(fā)動機(jī)I的發(fā)動機(jī)體(engineblock)上與輸出軸A在水平面正交的方向的一側(cè)。供氣歧管6構(gòu)成為與固定于發(fā)動機(jī)I的一側(cè)端部的側(cè)面的中間冷卻器5連通。排氣歧管8、9在與發(fā)動機(jī)I的輸出軸A在水平面正交的方向的另一側(cè)進(jìn)行配管。此外，排氣歧管9在排氣歧管8的下方與排氣歧管8并排地進(jìn)行配管。
[0060]接著，使用圖2，對吸氣裝置2中的吸氣的流動和排氣裝置7中的排氣的流動加以說明。
[0061]如圖2所示，在吸氣裝置2中，外部的空氣(吸氣)通過增壓器3的壓縮機(jī)部3a被吸入并且被加壓壓縮。此時，吸氣通過被加壓壓縮而產(chǎn)生壓縮熱，溫度上升。通過壓縮機(jī)部3a而被加壓壓縮的吸氣從增壓器3排出。
[0062]從增壓器3排出的吸氣介由供氣管4被供給至中間冷卻器5。被供給至中間冷卻器5的吸氣被冷卻后介由供氣歧管6被供給至發(fā)動機(jī)I。
[0063]在排氣裝置7中，來自發(fā)動機(jī)I的排氣介由排氣歧管8和排氣歧管9被供給至增壓器3的渦輪部3b。渦輪部3b通過排氣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。渦輪部3b的旋轉(zhuǎn)動力介由連結(jié)軸3c傳遞至壓縮機(jī)部3a。供給至渦輪部3b的排氣介由未圖示的凈化裝置等排出至外部。
[0064]以下，使用圖6和圖7，對本發(fā)明的第一實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)I的排氣歧管8、9以及連結(jié)管10進(jìn)行具體說明。需要說明的是，圖6以及圖7示出發(fā)動機(jī)I的排氣歧管8、9的一側(cè)部分。
[0065]如圖6和圖7所示，在排氣歧管8、9的與增壓器3相反側(cè)的端部(一側(cè)端部)拆裝自如地連接有連結(jié)管10(陰影部分)。此外，排氣歧管8、9在另一側(cè)端部連接有增壓器3(參照圖2至圖5)。
[0066]連結(jié)管10連結(jié)排氣歧管8與排氣歧管9。連結(jié)管10由彎曲管10a、開關(guān)閥1b或者延長管1c構(gòu)成。連結(jié)管10構(gòu)成為能夠相對于排氣歧管8、9的一側(cè)端部進(jìn)行拆裝。連結(jié)管10構(gòu)成為能夠通過開關(guān)閥1b的狀態(tài)來切換是否使排氣歧管8與排氣歧管9連通。
[0067]如圖6所示，排氣歧管8和排氣歧管9在排氣歧管9的一側(cè)端部連結(jié)有彎曲管10a的一側(cè)端部，在彎曲管1a的另一側(cè)端部介由開關(guān)閥1b連結(jié)有排氣歧管8的一側(cè)端部。此外，如圖7所示，連結(jié)管10構(gòu)成為能夠代替開關(guān)閥1b而連接延長管10c。由此，連結(jié)管10構(gòu)成為能夠連結(jié)排氣歧管8和排氣歧管9而不介由開關(guān)閥10b。
[0068]在將連結(jié)管10的開關(guān)閥1b設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，排氣裝置7的排氣歧管8和排氣歧管9獨(dú)立地與增壓器3的第二渦輪部3b連接。即，排氣裝置7構(gòu)成有對應(yīng)于變壓增壓方式的排氣歧管。此外，在將開關(guān)閥1b設(shè)為打開狀態(tài)的情況下，排氣裝置7的排氣歧管8和排氣歧管9以連通的狀態(tài)與增壓器3的渦輪部3b連接。即，排氣裝置7構(gòu)成有對應(yīng)于定壓增壓方式的排氣歧管8、9。
[0069]如圖6所示，僅通過變壓增壓向增壓器3供給排氣的情況下，在排氣裝置7，從排氣歧管8、9卸下連接管10。此時，排氣歧管8、9的一側(cè)端部通過蓋8a、9a被密封。由此，排氣裝置7的排氣歧管8和排氣歧管9以彼此獨(dú)立的狀態(tài)與增壓器3連接。即，排氣裝置7中構(gòu)成有僅對應(yīng)于變壓增壓方式的排氣歧管8、9。
[0070]此外，如圖7所示，僅通過定壓增壓向增壓器3供給排氣的情況下，在排氣裝置7，從連結(jié)管10卸下開關(guān)閥10b，取而代之地裝配有延長管10c。由此，排氣裝置7的排氣歧管8和排氣歧管9以彼此連通的狀態(tài)與增壓器3連接。即，排氣裝置7中構(gòu)成有僅對應(yīng)于定壓增壓方式的排氣歧管8、9。
[0071]如上所述，本發(fā)明的第一實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)I中，排氣歧管8的一側(cè)端部和排氣歧管9的一側(cè)端部通過連結(jié)管10連結(jié)。此外，發(fā)動機(jī)I中，包含開關(guān)閥1b的連結(jié)管10或者僅開關(guān)閥1b相對于排氣歧管8、9容易地進(jìn)行拆裝。由此，不用交換排氣歧管8、9，就能使能夠在變壓增壓方式和定壓增壓方式之間切換的排氣歧管8、9容易地變更為僅變壓增壓方式或者僅定壓增壓方式的排氣歧管8、9。
[0072]以下，使用圖8至圖11，對本發(fā)明的第二實(shí)施方式的具備第一增壓器13以及第二增壓器17的發(fā)動機(jī)11加以說明。
[0073]如圖8至圖11所示，發(fā)動機(jī)11是柴油發(fā)動機(jī)，在本實(shí)施方式中是具有六個汽缸的直列六缸發(fā)動機(jī)。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，采用具備二級增壓器的直列六缸發(fā)動機(jī)，但并不限定于此，只要是具備一個以上的增壓器的多汽缸發(fā)動機(jī)即可。
[0074]發(fā)動機(jī)11通過使外部的空氣和燃料在各汽缸的內(nèi)部混合并燃燒，從而使輸出軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。發(fā)動機(jī)11具備吸入外部空氣的吸氣裝置12和將排氣排出至外部的排氣裝置21。
[0075]吸氣裝置12具備:第一增壓器13的第一壓縮機(jī)部13a、供氣管14、16、18、低壓側(cè)中間冷卻器15、第二增壓器17的第二壓縮機(jī)部17a、高壓側(cè)中間冷卻器19以及供氣歧管20。
[0076]作為低壓段增壓器的第一增壓器13將排氣的排氣壓作為驅(qū)動源來對吸氣進(jìn)行加壓壓縮。增壓器3具備:壓縮機(jī)部13a和渦輪部13b。
[0077]第一增壓器13的第一壓縮機(jī)部13a對吸氣進(jìn)行加壓壓縮。第一壓縮機(jī)部13a通過連結(jié)軸13c與第一渦輪部13b連結(jié)。第一壓縮機(jī)部13a構(gòu)成為來自第一渦輪部13b的旋轉(zhuǎn)動力能夠介由連結(jié)軸13c傳遞。第一壓縮機(jī)部13a介由供氣管14與低壓側(cè)中間冷卻器15連接。
[0078]低壓側(cè)中間冷卻器15和高壓側(cè)中間冷卻器19對吸氣進(jìn)行冷卻。低壓側(cè)中間冷卻器15和高壓側(cè)中間冷卻器19通過在由未圖示的冷卻水栗供給的冷卻水與吸氣之間進(jìn)行熱交換來冷卻吸氣。低壓側(cè)中間冷卻器15介由供氣管16與第二壓縮機(jī)部17a連接。高壓側(cè)中間冷卻器19介由供氣歧管20連接于發(fā)動機(jī)11。
[0079]作為高壓段增壓器的第二增壓器17將排氣的排氣壓作為驅(qū)動源來對吸氣進(jìn)行加壓壓縮。增壓器3具備第二壓縮機(jī)部17a和第二渦輪部17b。
[0080]第二增壓器17的第二壓縮機(jī)部17a對供氣進(jìn)行加壓壓縮。第二壓縮機(jī)部17a通過連結(jié)軸17c與第二渦輪部17b連結(jié)。第二壓縮機(jī)部17a構(gòu)成為來自第二渦輪部17b的旋轉(zhuǎn)動力能夠介由連結(jié)軸17c傳遞。第二壓縮機(jī)部17a介由供氣管18與高壓側(cè)中間冷卻器19連接。
[0081]供氣歧管20將供氣分配至發(fā)動機(jī)11的各汽缸。供氣歧管20與發(fā)動機(jī)11的各汽缸連接。供氣歧管20構(gòu)成為能夠?qū)⒂芍虚g冷卻器5冷卻的供氣供給至發(fā)動機(jī)I的各汽缸。
[0082]排氣裝置21具備:排氣歧管22、23、排氣管25、第一增壓器13的第一渦輪部13b以及第二增壓器17的第二渦輪部17b。
[0083]對于排氣歧管22、23，在由發(fā)動機(jī)11的同相位的汽缸構(gòu)成的兩個汽缸組(在本實(shí)施方式中，第一、第四以及第五汽缸與第二、第三以及第六汽缸)分別獨(dú)立地連接有排氣歧管
22、23。就是說，排氣歧管22對來自第一、第四以及第五汽缸的排氣一并進(jìn)行排氣，排氣歧管23對來自第二、第三以及第六汽缸的排氣一并進(jìn)行排氣。
[0084]排氣歧管22、23在端部(一側(cè)端部)拆裝自如地連結(jié)有連結(jié)管24(參照圖6的陰影部分)O此外，排氣歧管22、23在另一側(cè)端部連接有第二增壓器17。
[0085]連結(jié)管24由彎曲管24a、開關(guān)閥24b以及延長管24c構(gòu)成。連結(jié)管24構(gòu)成為能夠相對于排氣歧管22、23進(jìn)行拆裝。通過如此構(gòu)成，連結(jié)管24構(gòu)成為能夠?qū)ⅹ?dú)立的排氣歧管22、23彼此連結(jié)。
[0086]第一增壓器13的第一渦輪部13b通過排氣的壓力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動力。第一渦輪部13b通過連結(jié)軸13c與壓縮機(jī)部13a連結(jié)，并構(gòu)成為能夠?qū)⑿D(zhuǎn)動力傳遞至壓縮機(jī)部13a。第一渦輪部13b構(gòu)成為能夠通過從第二增壓器17的第二渦輪部17b介由排氣管25供給的排氣而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。此外，第一渦輪部13b介由未圖示的凈化裝置等排出至外部。
[0087]第二增壓器17的第二渦輪部17b通過排氣的壓力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動力。第二渦輪部17b通過連結(jié)軸17c與第二壓縮機(jī)部17a連結(jié)，并構(gòu)成為能夠?qū)⑿D(zhuǎn)動力傳遞至第二壓縮機(jī)部17a。在第二渦輪部17b連接有排氣歧管22、23。此外，第二渦輪部17b介由排氣管25與第一增壓器13的第一渦輪部13b連接。
[0088]如上所述，吸氣裝置12自上游側(cè)(外部)依次連接有第一壓縮機(jī)部13a、供氣管14、低壓側(cè)中間冷卻器15、供氣管16、第二壓縮機(jī)部17a、供氣管18、高壓側(cè)中間冷卻器19以及供氣歧管20。此外，排氣裝置21自上游側(cè)(發(fā)動機(jī)11)依次連接有排氣歧管22、23、第二渦輪部17b、排氣管25、第一渦輪部13b。
[0089]接著，使用圖8，對吸氣裝置12中的吸氣的流動和排氣裝置21中的排氣的流動加以說明。
[0090]如圖8所示，在吸氣裝置12中，外部的空氣(吸氣)通過第一增壓器13的第一壓縮機(jī)部13a被吸入并且被加壓壓縮。此時，吸氣通過被加壓壓縮而產(chǎn)生壓縮熱，溫度上升。通過第一壓縮機(jī)部13a而被加壓壓縮的吸氣從第一增壓器13排出。
[0091]從第一增壓器13排出的吸氣介由供氣管14被供給至低壓側(cè)中間冷卻器15。被供給至低壓側(cè)中間冷卻器15的吸氣被冷卻后介由供氣管16被供給至第二增壓器17的第二壓縮機(jī)部17a。
[0092]被供給至第二增壓器17的第二壓縮機(jī)部17a的吸氣通過第二壓縮機(jī)部17a被加壓壓縮。此時，吸氣通過被加壓壓縮而產(chǎn)生壓縮熱，溫度上升。通過第二壓縮機(jī)部17a被加壓壓縮的吸氣從第二增壓器17排出。
[0093]從第二增壓器17排出的吸氣介由供氣管18被供給至高壓側(cè)中間冷卻器19。被供給至高壓側(cè)中間冷卻器19的吸氣被冷卻后介由供氣歧管20被供給至發(fā)動機(jī)11。
[0094]在排氣裝置21中，來自發(fā)動機(jī)11的排氣介由排氣歧管22和排氣歧管23被供給至第二增壓器17的第二渦輪部17b。第二渦輪部17b通過排氣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。第二渦輪部17b的旋轉(zhuǎn)動力介由連結(jié)軸17c傳遞至第二壓縮機(jī)部17a。被供給至第二渦輪部17b的排氣從第二增壓器17排出。
[0095]從第二增壓器17排出的排氣介由排氣管25被供給至第一增壓器13的第一渦輪部13b。第一渦輪部13b通過排氣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。第一渦輪部13b的旋轉(zhuǎn)動力介由連結(jié)軸13c傳遞至第一壓縮機(jī)部13a。被供給至第一渦輪部13b的排氣介由排氣管25、未圖示的凈化裝置等排出至外部。
[0096]接著，對供氣管16、供氣歧管20、排氣管25、排氣歧管22、23、第一增壓器13、第二增壓器17、低壓側(cè)中間冷卻器15以及高壓側(cè)中間冷卻器19相對于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)11的配置加以說明。
[0097]如圖9至圖11所示，低壓側(cè)中間冷卻器15固定于發(fā)動機(jī)11的輸出軸A的軸向的一側(cè)端部。第一增壓器13固定于低壓側(cè)中間冷卻器15的上部。另一方面，高壓側(cè)中間冷卻器19固定于發(fā)動機(jī)11的輸出軸A的軸向的另一側(cè)端部。第二增壓器17固定于高壓側(cè)中間冷卻器19的上部。就是說，發(fā)動機(jī)11在輸出軸A的軸向的一側(cè)端部配置有第一增壓器13和低壓側(cè)中間冷卻器15，在輸出軸A的軸向的另一側(cè)端部配置有第二增壓器17和高壓側(cè)中間冷卻器19。
[0098]連接低壓側(cè)中間冷卻器15和第二增壓器17的供氣管16在與發(fā)動機(jī)11的輸出軸A在水平面正交的方向的一側(cè)進(jìn)行配管。連接第二增壓器17和第一增壓器13的排氣管25在與發(fā)動機(jī)11的輸出軸A在水平面正交的方向的另一側(cè)進(jìn)行配管。具體而言，供氣管16在發(fā)動機(jī)11的排氣歧管22、23的相反側(cè)進(jìn)行配管。排氣管25在發(fā)動機(jī)11的排氣歧管22、23側(cè)進(jìn)行配管。就是說，發(fā)動機(jī)11配置為供氣管16與排氣管25隔著發(fā)動機(jī)11對置。
[0099]供氣歧管20在發(fā)動機(jī)11的發(fā)動機(jī)體上與輸出軸A在水平面正交的方向的另一側(cè)進(jìn)行配管。同樣地，排氣歧管22、23在與發(fā)動機(jī)11的輸出軸A在水平面正交的方向的另一側(cè)進(jìn)行配管。具體而言，排氣歧管22、23在發(fā)動機(jī)11與排氣管25之間進(jìn)行配管。此外，排氣歧管23在排氣歧管22的下方與排氣歧管22并排地進(jìn)行配管。
[0100]以下，使用圖6和圖7，對本發(fā)明的第二實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)11的排氣歧管22、23以及連結(jié)管24進(jìn)行具體說明。需要說明的是，圖6和圖7示出發(fā)動機(jī)11的排氣歧管22、23的一側(cè)部分。
[0101]如圖6和圖7所示，在排氣歧管22、23的第一增壓器13側(cè)的端部(一側(cè)端部)拆裝自如地連結(jié)有連結(jié)管24(陰影部分)。此外，排氣歧管22、23在另一側(cè)端部連接有第二增壓器17(參照圖8至圖11)。
[0102]連結(jié)管24連結(jié)排氣歧管22與排氣歧管23。連結(jié)管24由彎曲管24a、開關(guān)閥24b以及延長管24c構(gòu)成。連結(jié)管24構(gòu)成為能夠相對于排氣歧管22、23的一側(cè)端部進(jìn)行拆裝。連結(jié)管24構(gòu)成為能夠通過開關(guān)閥24b的狀態(tài)來切換是否使排氣歧管22與排氣歧管23連通。
[0103]如圖6所示，排氣歧管22和排氣歧管23在排氣歧管23的一側(cè)端部連結(jié)有彎曲管24a的一側(cè)端部，在彎曲管24a的另一側(cè)端部介由開關(guān)閥24b連結(jié)有排氣歧管22的一側(cè)端部。此夕卜，如圖6所示，連結(jié)管24構(gòu)成為能夠代替開關(guān)閥24b而連接延長管24c。由此，連結(jié)管24構(gòu)成為能夠連結(jié)排氣歧管22和排氣歧管23而不介由開關(guān)閥24b。
[0104]在將連結(jié)管24的開關(guān)閥24b設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，排氣裝置21的排氣歧管22和排氣歧管23獨(dú)立地與第二增壓器17的第二渦輪部17b連接。即，排氣裝置21構(gòu)成有對應(yīng)于變壓增壓方式的排氣歧管。此外，在將開關(guān)閥24b設(shè)為打開狀態(tài)的情況下，排氣裝置21的排氣歧管22和排氣歧管23以連通的狀態(tài)與第二增壓器17的第二渦輪部17b連接。即，排氣裝置21構(gòu)成有對應(yīng)于定壓增壓方式的排氣歧管22、23。
[0105]如圖6所示，僅通過變壓增壓向第一增壓器13和第二增壓器17供給排氣的情況下，在排氣裝置21，從排氣歧管22、23卸下連結(jié)管24。此時，排氣歧管22、23的一側(cè)端部通過蓋8a、9a被密封。由此，排氣裝置21的排氣歧管22和排氣歧管23以彼此獨(dú)立的狀態(tài)與第二增壓器17連接。即，排氣裝置21中構(gòu)成有僅對應(yīng)于變壓增壓方式的排氣歧管22、23。
[0106]此外，如圖7所示，僅通過定壓增壓向第一增壓器13和第二增壓器17供給排氣的情況下，在排氣裝置21，從連結(jié)管24卸下開關(guān)閥24b，取而代之地裝配有延長管24c。由此，排氣裝置21的排氣歧管22和排氣歧管23以彼此連通的狀態(tài)與第二增壓器17連接。即，排氣裝置21中構(gòu)成有僅對應(yīng)于定壓增壓方式的排氣歧管22、23。
[0107]如上所述，本發(fā)明的第二實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)11中，排氣歧管22的一側(cè)端部和排氣歧管23的一側(cè)端部通過連結(jié)管24連結(jié)。此外，發(fā)動機(jī)11中，包含開關(guān)閥24b的連結(jié)管24或者僅開關(guān)閥24b相對于排氣歧管22、23容易地進(jìn)行拆裝。由此，不用交換排氣歧管22、23，就能使能夠在變壓增壓方式和定壓增壓方式之間切換的排氣歧管22、23容易地變更為僅變壓增壓方式或者僅定壓增壓方式的排氣歧管22、23。
[0108]接著，使用圖12和圖13，對本發(fā)明的第三實(shí)施方式的具備增壓器3的發(fā)動機(jī)26的排氣歧管的連結(jié)方式進(jìn)行具體說明。需要說明的是，在以下的實(shí)施方式中，涉及與已經(jīng)說明過的實(shí)施方式相同的地方，省略其具體的說明，重點(diǎn)說明不同的部分。需要說明的是，圖12示出發(fā)動機(jī)26的排氣歧管27、28、29、30的一側(cè)部分。
[0109]如圖12所示，發(fā)動機(jī)26是柴油發(fā)動機(jī)，在本實(shí)施方式中，是具有八個汽缸的直列八缸發(fā)動機(jī)。如圖12所示，在由發(fā)動機(jī)26的同相位的汽缸構(gòu)成的四個汽缸組(在本實(shí)施方式中，第一、第八汽缸，第二、第七汽缸，第三、第六汽缸，第四、第五汽缸)分別獨(dú)立地連接有排氣歧管27、28、29、30。就是說，排氣歧管27對來自第一、第八汽缸的排氣一并進(jìn)行排氣，排氣歧管28對來自第二、第七汽缸的排氣一并進(jìn)行排氣，排氣歧管29對來自第三、第六汽缸的排氣一并進(jìn)行排氣，排氣歧管30對來自第四、第五汽缸的排氣一并進(jìn)行排氣。
[0110]如圖13所示，在排氣歧管27、28、29、30的與增壓器3相反側(cè)的端部(一側(cè)端部)拆裝自如地連結(jié)有連結(jié)管31 (陰影部分)。
[0111]連結(jié)管31由彎曲管31a、第一開關(guān)閥31b、第一分支管31c、第二開關(guān)閥31d、第二分支管31e、第三開關(guān)閥31f以及延長管31g構(gòu)成。彎曲管31a、第一開關(guān)閥31b、第一分支管31c、第二開關(guān)閥31d、第二分支管31e、第三開關(guān)閥31f以及延長管31g構(gòu)成為能夠相對于排氣歧管27、28、29、30彼此進(jìn)行拆裝。通過如此構(gòu)成，連結(jié)管31構(gòu)成為能夠使三個以上的獨(dú)立的排氣歧管彼此連結(jié)。
[0112]相鄰的排氣歧管27和排氣歧管28在排氣歧管27的一側(cè)端部連結(jié)有彎曲管31a的一側(cè)端部，在彎曲管31a的另一側(cè)端部介由第一開關(guān)閥31b、第一分支管31c連結(jié)有排氣歧管28。相鄰的排氣歧管28和排氣歧管29在連結(jié)于排氣歧管28的第一分支管31c介由第二開關(guān)閥31d、第二分支管31e連結(jié)有排氣歧管29。相鄰的排氣歧管29和排氣歧管30在連結(jié)于排氣歧管29的第二分支管31e介由第三開關(guān)閥31f、延長管31g連結(jié)有排氣歧管30。就是說，排氣歧管27、28、29、30通過連結(jié)管31彼此連結(jié)。
[0113]如上所述，本發(fā)明的其他實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)26中，排氣歧管27、28、29、30的一側(cè)端部之間通過連結(jié)管31連結(jié)。就是說，連結(jié)管31集中配置于各排氣歧管27、28、29、30的一側(cè)端部。由此，發(fā)動機(jī)26即使在連結(jié)三個以上的排氣歧管27、28、29、30的情況下，也能通過容易進(jìn)行連結(jié)管31的拆裝和第一開關(guān)閥31b、第二開關(guān)閥31d以及第三開關(guān)閥31f的維護(hù)的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成能夠在變壓增壓方式和定壓增壓方式之間切換的排氣歧管27、28、29、30。
[0114]以下，使用圖12至圖14，對本發(fā)明的另一實(shí)施方式的具備增壓器3的發(fā)動機(jī)I加以說明。
[0115]如圖12所示，發(fā)動機(jī)I是柴油發(fā)動機(jī)，在本實(shí)施方式中，是具有八個汽缸的直列八缸發(fā)動機(jī)。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，采用具備一個級的增壓器3的直列八缸發(fā)動機(jī)，但并不限定于此，只要是具備多個增壓器3(例如，二級增壓器)的八汽缸以上的多汽缸發(fā)動機(jī)即可。
[0116]發(fā)動機(jī)I通過使外部的空氣和從燃料噴射閥44供給的燃料在各汽缸Ia的內(nèi)部混合并燃燒來使輸出軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。發(fā)動機(jī)I具備吸入外部空氣的吸氣裝置2和將排氣排出至外部的排氣裝置7。此外，發(fā)動機(jī)I具備轉(zhuǎn)速檢測傳感器42、燃料噴射閥44的噴射量檢測傳感器43以及作為控制裝置的ECU41。
[0117]排氣裝置7具備排氣歧管27、28、29、30、增壓器3的渦輪部3b。
[0118]對于排氣歧管27、28、29、30，在由發(fā)動機(jī)I的同相位的汽缸構(gòu)成的4個汽缸組(在本實(shí)施方式中，第一、第八汽缸，第二、第七汽缸，第三、第六汽缸，第四、第五汽缸)分別獨(dú)立地連接有排氣歧管27、28、29、30。就是說，排氣歧管27對來自第一、第八汽缸的排氣一并進(jìn)行排氣，排氣歧管28對來自第二、第七汽缸的排氣一并進(jìn)行排氣，排氣歧管29對來自第三、第六汽缸的排氣一并進(jìn)行排氣，排氣歧管30對來自第四、第五汽缸的排氣一并進(jìn)行排氣。
[0119]如圖13所示，在排氣歧管27、28、29、30的端部(一側(cè)端部)拆裝自如地連結(jié)有連結(jié)管12(陰影部分)。此外，排氣歧管27、28、29、30在另一側(cè)端部連接有增壓器3。
[0120]連結(jié)裝置12由彎曲管31a、開關(guān)閥31b、分支管31c、開關(guān)閥31d、分支管31e、開關(guān)閥31f以及延長管31g構(gòu)成。彎曲管31a、開關(guān)閥31b、分支管31c、開關(guān)閥31d、分支管31e、開關(guān)閥31f以及延長管31g構(gòu)成為除了排氣歧管27、28、29、30之外，還能夠彼此進(jìn)行拆裝。通過如此構(gòu)成，連結(jié)裝置12構(gòu)成為能夠使三個以上的獨(dú)立的排氣歧管彼此連結(jié)。
[0121]相鄰的排氣歧管27和排氣歧管28在排氣歧管27的一側(cè)端部連結(jié)有彎曲管31a的一側(cè)端部，在彎曲管31a的另一側(cè)端部介由開關(guān)閥31b、分支管31c連結(jié)有排氣歧管28。相鄰的排氣歧管28和排氣歧管29在連結(jié)于排氣歧管28的分支管31c介由開關(guān)閥31d、分支管31e連結(jié)有排氣歧管29。相鄰的排氣歧管29和排氣歧管30在連結(jié)于排氣歧管29的分支管31e介由開關(guān)閥、延長管31g連結(jié)有排氣歧管30。就是說，排氣歧管27、28、29、30通過連結(jié)裝置12彼此連結(jié)。
[0122]通過如此構(gòu)成，排氣歧管27、28、29、30的一側(cè)端部之間通過連結(jié)裝置12連結(jié)。就是說，連結(jié)裝置12集中配置于各排氣歧管27、28、29、30的一側(cè)端部。通過如此構(gòu)成，排氣裝置7能通過容易進(jìn)行連結(jié)裝置12的拆裝和開關(guān)閥31b、開關(guān)閥31d以及開關(guān)閥31f的維護(hù)的結(jié)構(gòu)來構(gòu)成能夠在變壓增壓方式和定壓增壓方式切換的排氣歧管27、28、29、30。
[0123]如圖12和圖13所示，增壓器3的渦輪部3b通過排氣的壓力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動力。渦輪部3b通過連結(jié)軸3c與壓縮機(jī)部3a連結(jié)，并能夠?qū)⑿D(zhuǎn)動力傳遞至壓縮機(jī)部3a。渦輪部3b連接有排氣歧管27、28、29、30。此外，渦輪部3b介由排氣管13與外部連通。
[0124]綜上所述，吸氣裝置2自上游側(cè)(外部)依次連接有增壓器3的壓縮機(jī)部3a、供氣管
4、中間冷卻器5、供氣歧管6。此外，排氣裝置7自上游側(cè)(發(fā)動機(jī)I)依次連接有排氣歧管27、
28、29、30、增壓器3的渦輪部3b、排氣管13。
[0125]在將全部的開關(guān)閥31b、31d、31f設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)的情況下，排氣裝置7的排氣歧管
27、28、29、30分別獨(dú)立地與增壓器3的渦輪部3b連接。由此，排氣裝置7構(gòu)成有對應(yīng)于變壓增壓方式的排氣歧管。
[0126]在將一部分的開關(guān)閥31b、31f設(shè)為打開狀態(tài)的情況下，排氣裝置7的排氣歧管27與排氣歧管28連通，排氣歧管29與排氣歧管30連通。就是說，連通的排氣歧管27、28與連通的排氣歧管29、30獨(dú)立地與增壓器3的渦輪部3b連接。由此，排氣裝置7構(gòu)成有兩組對應(yīng)于定壓增壓方式的排氣歧管27、28和排氣歧管29、30。
[0127]在將一部分的開關(guān)閥31b、31d設(shè)為打開狀態(tài)的情況下，排氣裝置7的排氣歧管27、排氣歧管28以及排氣歧管29連通。就是說，連通的排氣歧管27、28、29與排氣歧管30獨(dú)立地與增壓器3的渦輪部3b連接。由此，排氣裝置7構(gòu)成為對應(yīng)于定壓增壓方式的排氣歧管27、
28、29和對應(yīng)于變壓增壓方式的排氣歧管30混合存在。
[0128]在將全部的開關(guān)閥設(shè)為打開狀態(tài)的情況下，排氣裝置7的排氣歧管27、28、29、30以連通的狀態(tài)與增壓器3的渦輪部3b連接。即，排氣裝置7構(gòu)成有對應(yīng)于定壓增壓方式的排氣歧管 27、28、29、30。
[0129]接著，使用圖14，對本發(fā)明的一實(shí)施方式的發(fā)動機(jī)I的控制構(gòu)成加以說明。
[0130]如圖14所示，轉(zhuǎn)速檢測傳感器42檢測發(fā)動機(jī)I的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速即轉(zhuǎn)速N。轉(zhuǎn)速檢測傳感器42由傳感器和脈沖發(fā)生器構(gòu)成，設(shè)于發(fā)動機(jī)I的輸出軸。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，由傳感器和脈沖發(fā)生器來構(gòu)成轉(zhuǎn)速檢測傳感器42，但只要是能檢測轉(zhuǎn)速N的構(gòu)成即可。
[0131]噴射量檢測傳感器43對從燃料噴射閥44噴射的燃料的噴射量F進(jìn)行檢測。噴射量檢測傳感器43設(shè)于未圖示的燃料供給管的中途部。噴射量檢測傳感器43由流量傳感器構(gòu)成。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，由流量傳感器來構(gòu)成噴射量檢測傳感器43，但并不限定于此，只要是能檢測燃料的噴射量F的構(gòu)成即可。
[0132]ECU41控制發(fā)動機(jī)l。具體而言，控制發(fā)動機(jī)l主體、開關(guān)閥31b、31d、31f。在ECU41儲存有用于進(jìn)行對發(fā)動機(jī)I的控制的各種程序、數(shù)據(jù)。ECU41可以是通過總線連接CPU、R0M、RAM、HDD等的構(gòu)成，或者也可以是由單片的LSI等形成的構(gòu)成。
[0133]E⑶41與轉(zhuǎn)速檢測傳感器42連接，能夠取得轉(zhuǎn)速檢測傳感器42所檢測的轉(zhuǎn)速N。
[0134]E⑶41與燃料噴射閥44連接，能夠控制燃料噴射閥44。
[0135]ECU41與噴射量檢測傳感器43連接，能夠取得噴射量檢測傳感器43所檢測的噴射量F ο
[0136]ECU41與排氣歧管27、28、29、30的開關(guān)閥3115、31(1、31€連接，能夠控制開關(guān)閥3113、31d、31f的開閉狀態(tài)。
[0137]在ECU41儲存有用于基于所取得的轉(zhuǎn)速N和所取得的噴射量F計算出發(fā)動機(jī)I的輸出扭矩T的輸出扭矩映射圖(map)Ml。并且，在ECU41儲存有用于基于所取得的轉(zhuǎn)速N和計算出的輸出扭矩T來計算出發(fā)動機(jī)I的負(fù)荷率L(n)的負(fù)荷率計算映射圖M2。在此，負(fù)荷率L(n)是指第η次計算出的負(fù)荷率L。此外，在ECU41儲存有用于基于所取得的轉(zhuǎn)速N和計算出的負(fù)荷率L (η)來決定使發(fā)動機(jī)I的燃料消耗量FC最小的開關(guān)閥31 b、31 d、31 f的開閉狀態(tài)的開關(guān)閥映射圖M3。
[0138]使用圖15和圖16，對儲存于ECU41的開關(guān)閥映射圖M3加以說明。開關(guān)閥映射圖M3示出了作為用于基于所取得的轉(zhuǎn)速N和計算出的發(fā)動機(jī)I的負(fù)荷率L(n)來決定開關(guān)閥31b、31d、31f的開閉狀態(tài)的基準(zhǔn)的負(fù)荷率即第一基準(zhǔn)值La與第二基準(zhǔn)值Lb。
[0139]如圖15所示，第一基準(zhǔn)值La是指:在發(fā)動機(jī)I的任意轉(zhuǎn)速N下，開關(guān)閥31b、31d、31f中的全部的開關(guān)閥為關(guān)閉狀態(tài)時發(fā)動機(jī)I的燃料消耗量FC變?yōu)樽钚〉呢?fù)荷率L(n)的范圍與一部分的開關(guān)閥(例如開關(guān)閥31b、31f)為打開狀態(tài)時燃料消耗量FC變?yōu)樽钚〉呢?fù)荷率L(n)的范圍的邊界的負(fù)荷率。此外，第二基準(zhǔn)值Lb是指:在任意的轉(zhuǎn)速N下，開關(guān)閥31 b、31 d、31 f中的一部分的開關(guān)閥為打開狀態(tài)時發(fā)動機(jī)I的燃料消耗量FC變?yōu)樽钚〉呢?fù)荷率L(n)的范圍與全部的開關(guān)閥為打開狀態(tài)時燃料消耗量FC變?yōu)樽钚〉呢?fù)荷率L(n)的范圍的邊界的負(fù)荷率。就是說，發(fā)動機(jī)I按任意的轉(zhuǎn)速N，根據(jù)負(fù)荷率L(n)與第一基準(zhǔn)值La的關(guān)系以及負(fù)荷率L(η)與第二基準(zhǔn)值Lb的關(guān)系來確定用于使燃料消耗量FC最小的開關(guān)閥的狀態(tài)。
[0140]如圖16所示，由發(fā)動機(jī)I的按轉(zhuǎn)速N的第一基準(zhǔn)值La和第二基準(zhǔn)值Lb構(gòu)成開關(guān)閥映射圖M3 ο就是說，開關(guān)閥映射圖M3示出按轉(zhuǎn)速N發(fā)動機(jī)I的燃料消耗量FC變?yōu)樽钚〉呢?fù)荷率L(η)的范圍與各開關(guān)閥31b、31d、31f的狀態(tài)的關(guān)系。
[0141]接著，對本發(fā)明的發(fā)動機(jī)I的開關(guān)閥3Ib、31 d、31 f的控制方式加以說明。
[0142]ECU41基于所取得的轉(zhuǎn)速N和所取得的噴射量F，根據(jù)輸出扭矩映射圖Ml和負(fù)荷率計算映射圖M2計算出發(fā)動機(jī)I的負(fù)荷率L(n)。在負(fù)荷率L(n)的每單位時間的增減量小于規(guī)定值Lc的情況下，E⑶41判斷為發(fā)動機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是固定的。即，ECU41判斷為船舶100以重視燃料消耗量的固定航行模式進(jìn)行航運(yùn)。而且，ECU41基于所取得的轉(zhuǎn)速N以及計算出的負(fù)荷率L(n)，根據(jù)開關(guān)閥映射圖M3來決定發(fā)動機(jī)I的開關(guān)閥31b、31d、31f的開閉狀態(tài)。
[0143]在負(fù)荷率L(n)的每單位時間的增減量大于等于規(guī)定值Lc的情況下，ECU41判斷為發(fā)動機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)產(chǎn)生變動。即，E⑶41判斷為船舶100以重視加減速的響應(yīng)(response)的瞬態(tài)模式進(jìn)行航運(yùn)。而且，ECU41與所取得的轉(zhuǎn)速N以及計算出的負(fù)荷率L(n)無關(guān)地將全部的開關(guān)閥31b、31d、31f設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)。
[0144]接著，使用圖16至圖18，對發(fā)動機(jī)I的開關(guān)閥31b、31 d、31 f的控制方式進(jìn)行具體說明。
[0145]如圖16至圖18所示，在步驟SllO中，E⑶41取得轉(zhuǎn)速檢測傳感器42所檢測的轉(zhuǎn)速N、噴射量檢測傳感器43所檢測的噴射量F，使步驟移至步驟SI 20。
[0146]在步驟S120中，ECU41基于所取得的轉(zhuǎn)速N和所取得的噴射量F，根據(jù)輸出扭矩映射圖Ml計算出發(fā)動機(jī)I的輸出扭矩T，使步驟移至步驟S130。
[0147]在步驟S130中，ECU41基于所取得的轉(zhuǎn)速N和計算出的輸出扭矩T，根據(jù)負(fù)荷率計算映射圖M2計算出發(fā)動機(jī)I的負(fù)荷率L(n)，使步驟移至步驟S140。
[0148]在步驟S140中，ECU41判定計算出的L(n)與L(n-l)的差的絕對值是否小于規(guī)定值Lc0
[0149]其結(jié)果，在判定為所計算出的L(η)與L(n-l)的差的絕對值小于規(guī)定值Lc的情況下，ECU41使步驟移至步驟S150。
[0150]另一方面，在判定為所計算出的L(n)與L(n-l)的差的絕對值不小于規(guī)定值Lc的情況下，即，判定為所計算出的L(n)與L(n-l)的差的絕對值大于等于規(guī)定值Lc的情況下，E⑶41使步驟移至步驟S560。
[0151]在步驟S150中，ECU41判定所計算出的L(n)與L(n-l)的差的絕對值小于規(guī)定值Lc的狀態(tài)是否持續(xù)規(guī)定時間T以上。
[0152]其結(jié)果，在判斷為所計算出的L(n)與L(n-l)的差的絕對值小于規(guī)定值Lc的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間T以上的情況下，E⑶41使步驟移至步驟S200。
[0153]另一方面，在判定為所計算出的L(n)與L(n-l)的差的絕對值小于規(guī)定值Lc的狀態(tài)未持續(xù)規(guī)定時間T以上的情況下，E⑶41使步驟移至步驟S560。
[0154]在步驟S200中，E⑶41開始開關(guān)閥控制A，使步驟移至步驟210 (參照圖18)。
[0155]在步驟S170中，ECU41設(shè)為n = n+l，使步驟移至步驟S110。
[0156]如圖18所示，在步驟S210中，E⑶41判定所計算出的L(n)是否大于等于第一基準(zhǔn)值
Lb ο
[0157]其結(jié)果，在判定為所計算出的L(n)大于等于第一基準(zhǔn)值La的情況下，E⑶41使步驟移至步驟S220。
[0158]另一方面，在判定為所計算出的L(n)不大于等于第一基準(zhǔn)值La的情況下，S卩，判定為所計算出的L(n)小于第一基準(zhǔn)值La的情況下，E⑶41使步驟移至步驟S430。
[0159]在步驟S220中，ECT41判定所計算出的L(n)是否大于等于第二基準(zhǔn)值Lb。
[0160]其結(jié)果，在判定為所計算出的L(n)大于等于第二基準(zhǔn)值Lb的情況下，E⑶41使步驟移至步驟S230。
[0161]另一方面，在判定為所計算出的L(n)不大于等于第二基準(zhǔn)值Lb的情況下，S卩，在判定為所計算出的L(n)大于等于第一基準(zhǔn)值La且小于第二基準(zhǔn)值Lb的情況下，E⑶41使步驟移至步驟S330。
[0162]在步驟S230中，E⑶41將排氣歧管的全部的開關(guān)閥31b、31d、31f設(shè)為打開狀態(tài)，結(jié)束開關(guān)閥控制A，使步驟移至步驟SI 1 (參照圖17)。
[0163]在步驟S330中，ECU41將排氣歧管的一部分的開關(guān)閥31b、31f或者開關(guān)閥31b、31d設(shè)為打開狀態(tài)，結(jié)束開關(guān)閥控制A，使步驟移至步驟S110(參照圖17)。
[0164]在步驟S430中，E⑶41將排氣歧管的全部的開關(guān)閥31b、31d、31f設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)，結(jié)束開關(guān)閥控制A，使步驟移至步驟SI 1 (參照圖17)。
[0165]如圖17所示，在步驟S560中，ECU41將排氣歧管的全部的開關(guān)閥31b、31d、31f設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)，使步驟移至步驟S170。
[0166]如上所述，本發(fā)明的發(fā)動機(jī)I通過基于轉(zhuǎn)速N和負(fù)荷率L(n)來切換排氣歧管27、28、
29、30的開關(guān)閥31b、31d、31f的開關(guān)狀態(tài)，從而對供給至增壓器3的排氣的壓力狀態(tài)進(jìn)行變更。由此，能提高增壓器3的低速旋轉(zhuǎn)時的增壓器3的響應(yīng)性和增壓器3的高速旋轉(zhuǎn)時的發(fā)動機(jī)I的燃料效率。此外，當(dāng)發(fā)動機(jī)I的負(fù)荷狀態(tài)變動時，通過將全部的開關(guān)閥31b、31 d、31f切換為關(guān)閉狀態(tài)，從而使增壓器3的響應(yīng)性提高。由此，能抑制瞬態(tài)響應(yīng)時的黑煙的產(chǎn)生，并且提高燃料效率。
[0167]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0168]本發(fā)明能利用于帶增壓器的發(fā)動機(jī)的技術(shù)。
[0169]附圖標(biāo)記說明
[0170]I 發(fā)動機(jī)
[0171]3 增壓器
[0172]8 排氣歧管
[0173]9 排氣歧管
[0174]10 連結(jié)管
[0175]1b開關(guān)閥
[0176]27 排氣歧管
[0177]28 排氣歧管
[0178]29 排氣歧管
[0179]30 排氣歧管
[0180]12 連結(jié)管(連結(jié)裝置)
[0181]31b開關(guān)閥
[0182]31d開關(guān)閥
[0183]31f開關(guān)閥
[0184]L(n)負(fù)荷率
[0185]La 第一基準(zhǔn)值
[0186]Lb 第二基準(zhǔn)值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)動機(jī)，在增壓器分別連接有多個獨(dú)立的排氣歧管，其中， 各排氣歧管通過連結(jié)管使其端部之間連結(jié)，在連結(jié)管設(shè)有使各排氣歧管成為獨(dú)立狀態(tài)的開關(guān)閥，連結(jié)管構(gòu)成為能夠按包含開關(guān)閥的部分或者開關(guān)閥相對于各排氣歧管拆裝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)，其中， 連結(jié)排氣歧管間的連結(jié)管之間介由分支管來連結(jié)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)，其中， 具備三個以上所述多個獨(dú)立的排氣歧管， 按所述發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定有發(fā)動機(jī)的負(fù)荷率的第一基準(zhǔn)值和第二基準(zhǔn)值， 在負(fù)荷率小于第一基準(zhǔn)值的情況下，將全部的所述開關(guān)閥設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)， 在負(fù)荷率大于等于第一基準(zhǔn)值且小于第二所基準(zhǔn)的情況下，將一部分開關(guān)閥設(shè)為打開狀態(tài)， 在負(fù)荷率大于等于第二基準(zhǔn)值的情況下，將全部的開關(guān)閥設(shè)為打開狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)，其中， 在所述負(fù)荷率的每單位時間的增減量大于等于規(guī)定值的情況下，將全部的所述開關(guān)閥設(shè)為關(guān)閉狀態(tài)， 在負(fù)荷率的每單位時間的增減量小于規(guī)定值，并且此狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間的情況下，根據(jù)負(fù)荷率對開關(guān)閥進(jìn)行開閉。
【文檔編號】F01N13/10GK105849385SQ201480058737
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年10月22日
【發(fā)明人】西岡孝晃, 湯川洋史, 田中裕樹, 大西健矢
【申請人】洋馬株式會社