特表 2024-531742 自動車両用の、特に自動車用の内燃機関

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-29

(54)【発明の名称】自動車両用の、特に自動車用の内燃機関

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/32 20060101AFI20240822BHJP

   F02B 29/06 20060101ALI20240822BHJP

   F02M 23/04 20060101ALI20240822BHJP

   F02M 35/024 20060101ALI20240822BHJP

   F02B 33/00 20060101ALI20240822BHJP

【ＦＩ】

F01N3/32 B

F02B29/06 C

F02M23/04 E

F02M35/024 521F

F02M23/04 301A

F02B33/00 Z

F01N3/32 301D

F01N3/32 301Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024516602

(86)(22)【出願日】2022-08-11

(85)【翻訳文提出日】2024-05-07

(86)【国際出願番号】 EP2022072591

(87)【国際公開番号】W WO2023046361

(87)【国際公開日】2023-03-30

(31)【優先権主張番号】102021004774.5

(32)【優先日】2021-09-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】598051819

【氏名又は名称】メルセデス・ベンツ グループ アクチェンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓ－Ｂｅｎｚ Ｇｒｏｕｐ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １２０，７０３７２ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100090583

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 清

(74)【代理人】

【識別番号】100098110

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 みどり

(72)【発明者】

【氏名】アドルフ・クレマー

(72)【発明者】

【氏名】シュテフェン・ロル

(72)【発明者】

【氏名】フレデリック・ブリュネル

(72)【発明者】

【氏名】マルクス・フェンツル

(72)【発明者】

【氏名】アンドレーアス・シャイブル

(72)【発明者】

【氏名】バスティアン・リュッツェル

【テーマコード（参考）】

3G005

3G091

【Ｆターム（参考）】

3G005EA16

3G005FA35

3G005GB15

3G005GB17

3G005GB27

3G005HA18

3G091AA02

3G091AA10

3G091BA01

3G091CA22

3G091HB06

3G091HB07

(57)【要約】

本発明は自動車両用の内燃機関（１０）に関し、この内燃機関（１０）は、空気が流通可能な吸気流路（１６）を備え、この吸気流路（１６）内に空気を圧縮するためのコンプレッサ（２０）が配置されており、排ガスが流通可能な排ガス流路（２４）を備え、また二次空気システム（５２）を備えており、この二次空気システム（５２）は、導入箇所（Ｅ）で排ガス流路（２４）に、またコンプレッサ（２０）の下流に配置されている分岐箇所（Ａ１）で吸気流路（１６）に流体的に接続されており、分岐箇所（Ａ１）では、二次空気システム（５２）により、コンプレッサ（２０）によって圧縮された空気の少なくとも一部が吸気流路（１６）から分岐可能であり、二次空気として導入箇所（Ｅ）で排ガス流路（２４）に導入可能である。二次空気システム（５２）は、コンプレッサ（２０）の上流に配置されている第２の分岐箇所（Ａ２）でも吸気流路（１６）に流体的に接続されており、また二次空気ポンプ（５４）を備えている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車両用の内燃機関（１０）であって、空気が流通可能な吸気流路（１６）を備え、前記吸気流路（１６）内に前記吸気流路（１６）を流通する前記空気を圧縮するためのコンプレッサ（２０）が配置されるものであり、前記内燃機関（１０）の排ガスが流通可能な排ガス流路（２４）を備え、および二次空気システム（５２）を備え、前記二次空気システム（５２）は、少なくとも１つの導入箇所（Ｅ）で前記排ガス流路（２４）に流体的に接続され、そして前記コンプレッサ（２０）の下流に配置されている分岐箇所（Ａ１）で前記吸気流路（１６）に流体的に接続されるものであり、前記コンプレッサ（２０）によって圧縮された前記空気の少なくとも一部が、前記分岐箇所（Ａ１）で前記吸気流路（１６）から分岐可能とされ、かつ二次空気として前記導入箇所（Ｅ）で前記排ガス流路（２４）に導入可能とされる、前記内燃機関（１０）において、
前記二次空気システム（５２）は、前記コンプレッサ（２０）の上流に配置される第２の分岐箇所（Ａ２）でも前記吸気流路（１６）に流体的に接続されるものであり、前記コンプレッサ（２０）の上流で前記吸気流路（１６）を流通する前記空気の少なくとも一部が、前記二次空気システム（５２）によって前記第２の分岐箇所（Ａ２）で前記吸気流路（１６）から分岐可能とされ、かつ二次空気として前記導入箇所（Ｅ）で前記排ガス流路（２４）に導入可能とされるものであり、および前記二次空気システム（５２）は、二次空気ポンプ（５４）を有しており、前記二次空気ポンプ（５４）によって、前記第２の分岐箇所（Ａ２）で分岐された前記空気が前記二次空気システム（５２）を通って供給されて、前記導入箇所（Ｅ）へ供給されることを特徴とする、前記内燃機関（１０）。

【請求項2】

前記二次空気システム（５２）は分岐（Ｚ１）を有し、前記分岐（Ｚ１）は、前記第２の分岐箇所（Ａ２）で前記吸気流路（１６）に流体的に接続され、そして前記導入箇所（Ｅ）で前記排ガス流路（２４）に流体的に接続されるものであり、前記分岐（Ｚ１）内には前記二次空気ポンプ（５２）が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関（１０）。

【請求項3】

前記分岐（Ｚ１）において、前記二次空気ポンプ（５２）の下流に戻止めバルブ（５６）が配置されており、前記戻止めバルブ（５６）は、前記二次空気ポンプ（５２）の方向に閉じ、前記導入箇所（Ｅ）の方向に開くことを特徴とする、請求項２に記載の内燃機関（１０）。

【請求項4】

前記二次空気システム（５２）は、前記第１の分岐箇所（Ａ１）で前記吸気流路（１６）に流体的に接続され、そして合流箇所（Ｍ）で前記分岐（Ｚ１）に流体的に接続される第２の分岐（Ｚ２）を有していることを特徴とする、請求項２または３に記載の内燃機関（１０）。

【請求項5】

前記第２の分岐（Ｚ２）には、戻止めバルブ（５８）が配置されており、前記戻止めバルブ（５８）は、前記第１の分岐箇所（Ａ１）の方向に開き、前記合流箇所（Ｍ）の方向に閉じることを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関（１０）。

【請求項6】

前記第２の分岐（Ｚ２）には、前記第２の分岐（Ｚ２）内に配置されている前記戻止めバルブ（５８）の上流に追加のシャットオフバルブ（６０）が配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の内燃機関（１０）。

【請求項7】

前記合流箇所（Ｍ）は、前記第１の分岐（Ｚ１）内に配置されている前記戻止めバルブ（５６）の下流に配置されていることを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項および請求項３に記載の内燃機関（１０）。

【請求項8】

前記導入箇所（Ｅ）は、前記内燃機関（１０）の燃焼室に割り当てられ、かつ前記内燃機関（１０）のシリンダヘッドによって形成される排出チャネル内に配置されていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の内燃機関（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の上位概念に記載の、自動車両用の、特に自動車用の内燃機関に関する。

【背景技術】

【0002】

自動車両用の、特に自動車用のそのような内燃機関は、たとえば、すでに公知のものとして特許文献１を参照することができる。この内燃機関は、空気が流通可能な吸気流路を有しており、この吸気流路内には、吸気流路を流通する空気を圧縮するためのコンプレッサが配置されている。さらに、この内燃機関は、内燃機関の排ガスが流通可能な排ガス流路ならびに二次空気システムを有し、この二次空気システムは、少なくとも１つの導入箇所で排ガス流路に流体的に接続されている。この二次空気システムは、コンプレッサの下流に配置されている分岐箇所で吸気流路に流体的に接続されている。この分岐箇所では、二次空気システムにより、コンプレッサによって圧縮された空気の少なくとも一部が吸気流路から分岐可能であり、二次空気システムに導入可能である。分岐箇所で吸気流路から分岐され、続いて二次空気システムに導入された空気は、この二次空気システムを流通することができ、二次空気システムによって導入箇所へガイドされ、導入箇所で排ガス流路に導入される。
さらに、特許文献２は、燃焼エンジンと、コンプレッサを有する外気系統と、排ガス後処理装置と、温度センサを有する排ガス系統とを備える内燃機関を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】ＤＥ１０２００７０５７６０３Ａ１

【特許文献2】ＤＥ１０２０１３２２６０６３Ａ１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の課題は、特に低排出作動を実現できるように、冒頭に述べた種類の内燃機関を改良することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この課題は、請求項１の特徴を有する内燃機関によって解決される。本発明の好適な発展形態を含む有利な構成は他の請求項に記載されている。

【0006】

請求項１の上位概念に記載された種類の内燃機関を改良して、特に低排出作動を実現できるようにするため、本発明によれば、二次空気システムが、コンプレッサの上流に配置されている第２の分岐箇所でも吸気流路に流体的に接続されている。この第２の分岐箇所では、二次空気システムによって、コンプレッサの上流で吸気流路を流通する空気の少なくとも一部を吸気流路から分岐させ、二次空気システムに導入することができる。第２の分岐箇所で排ガス流路から分岐され、二次空気システムに導入された空気は、この二次空気システムを流通して、二次空気システムによって導入箇所へ送られ、二次空気として排ガス流路に導入される。これにより、二次空気システムは、第１の分岐箇所でも、従ってコンプレッサの下流でも、また第２の分岐箇所でも、従ってコンプレッサの上流でも吸気流路から空気を分岐し、二次空気として導入箇所へガイドし、この導入箇所で排ガス流路に導入することができる。

【0007】

このとき、二次空気システムは、二次空気ポンプを有しており、この二次空気ポンプによって、第２の分岐箇所で分岐された空気を、二次空気システムを通って供給し、導入箇所の方へ供給し、特に排ガス流路に送り込むことができる。本発明により、特に有利かつ必要に応じた二次空気噴射を実現することができる。二次空気噴射とは、それぞれの分岐箇所で分岐させた空気を二次空気として、特に内燃機関の燃焼室を迂回して、または内燃機関のすべての燃焼室を迂回して、導入箇所で排ガス流路に導入できることを意味するものである。第１の分岐箇所において、従ってコンプレッサの下流で吸気流路から分岐される空気は、コンプレッサエアとも呼ばれる。本発明により、特に、例えば特定の時点以降、コンプレッサエアと、第２の分岐箇所で吸気流路から分岐した空気の両方を排ガス流路に導入すること、つまり排ガス流路に噴射することが可能になる。例えば、導入箇所は、排ガスチャネル内、特に排出チャネル内に配置されており、このことにより、特に有利に二次空気を排ガス流路に噴射することができる。例えば、導入箇所は、特に内燃機関のシリンダヘッドによって形成または画成されている排出チャネル内に配置されている。特に、内燃機関の複数の、特にすべての排ガスチャネル、特に排出チャネルは、それぞれの導入箇所を有することができ、その導入箇所において二次空気を排ガス流路に噴射することができる。本発明により、特に、燃焼エンジンとも呼ばれ、好ましくはピストン機関として構成されている内燃機関のすべての作動範囲において、有利に多量の二次空気を排ガス流路に導入することができ、従って内燃機関の特に低排出作動を実現することが可能になる。

【0008】

本発明のその他の利点、構成要件、および具体的事項は、好ましい実施例についての以下の説明から、ならびに図面を参照して、明らかとなる。上の記述で挙げた構成要件や構成要件組合せ、ならびに以下に図面の説明で挙げる、および／またはただ１つの図面に単独で示す構成要件や構成要件組合せは、それぞれ記載されている組合せとしてだけでなく、本発明の枠組みから外れることなくそれ以外の組合せでも、あるいは単独でも、適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】この図面は、二次空気システムを備える、自動車両用の、特に自動車用の内燃機関を唯一の図で模式的に示している。

【発明を実施するための形態】

【0010】

この唯一の図は、自動車両用の、特に自動車用の内燃機関１０を模式的に示したものである。内燃機関１０は、シリンダブロックとも呼ばれるエンジンブロック１２を有しており、このエンジンブロック１２によって内燃機関１０のシリンダ１４が形成されている。それぞれのシリンダ１４は、内燃機関１０の燃焼運転中に燃焼過程が行われる各燃焼室を画定する。それぞれの燃焼過程から、結果的に内燃機関１０の排ガスが生じる。内燃機関１０は、空気が流通可能な吸気流路１６を有しており、これによって、この吸気流路１６を流通する空気が内燃機関１０の燃焼室へ、そして燃焼室内にガイドされる。このとき、内燃機関は排ガスターボチャージャ１８を有し、この排ガスターボチャージャ１８は吸気流路１６内に配置されたコンプレッサ２０と、吸気流路１６内に配置されたコンプレッサホイール２２とを有している。このコンプレッサホイール２２により、従ってコンプレッサ２０により、吸気流路１６を流通する空気を圧縮することができる。吸気流路１６を流通する空気の圧縮は、過給とも呼ばれ、圧縮された空気はチャージエアとも呼ばれる。

【0011】

内燃機関１０は、燃焼室の排ガス、従って内燃機関１０の排ガスが流通可能である排ガス流路２４も有している。このとき、排ガスターボチャージャ１８は、排ガス流路２４内に配置されているタービン２６と、排ガス流路２４内に配置されているタービンホイール２８とを有しており、このタービンホイール２８は、排ガス流路２４を流通する排ガスによって駆動可能である。コンプレッサホイール２２は、排ガスターボチャージャ１８のシャフト３０を介してタービンホイール２８によって駆動可能であり、これにより、吸気流路１６を流通する空気を圧縮することができる。吸込流路１６内には、コンプレッサ２０の上流、すなわちコンプレッサホイール２２の上流にエアフィルタ３２が配置されており、このエアフィルタ３２によって吸気流路１６を流通する空気が濾過される。さらに、吸気流路１６内にはコンプレッサ２０の下流および燃焼室の上流にスロットルフラップ３４が配置されており、このスロットルフラップ３４によって、それぞれの燃焼室に流入するそれぞれの空気量を調節することができる。

【0012】

コンプレッサ２０には、分流空気循環ライン３８を備える分流空気循環システム３６が割り当てられており、分流空気循環ライン３８は、接続箇所Ｖ１およびＶ２で流体的に吸気流路１６に接続されている。分流空気循環ライン３８によって、接続個所Ｖ１は、吸気流路１６を流通する空気の少なくとも一部を吸気流路１６から分岐させ、分流空気循環ライン３８に導入することができる。分流空気循環ライン３８に導入された空気は、分流空気循環ライン３８を流通することができ、分流空気循環ライン３８によって導入箇所Ｖ２へガイドされ、接続箇所Ｖ２で再び吸気流路１６に流入することができる。接続箇所Ｖ２はエアフィルタ３２の下流、かつコンプレッサホイール２２の上流に配置されていることが分かり、このとき、接続箇所Ｖ１は、コンプレッサホイール２２の下流、かつスロットルフラップ３４の上流に配置されている。分流空気循環システム３６は、さらに、分流空気循環バルブ４０を備え、この分流空気循環バルブ４０は分流空気循環ライン３８内に配置されている。例えば、この分流空気循環バルブ４０によって、分流空気循環ライン３８を流通する空気の量を調節することができる。特に、分流空気循環バルブ４０は、電気式分流空気循環バルブとして構成されている。

【0013】

タービン２６は迂回装置４２を有し、この迂回装置４２は迂回ライン４４を有している。迂回ライン４４は、接続箇所Ｖ３および接続箇所Ｖ４で流体的に排ガス流路２４に接続されている。迂回ライン４４により、接続個所Ｖ３で、排ガス流路２４を流通する排ガスの少なくとも一部を排ガス流路２４から分岐させて、迂回ライン４４に導入することができる。迂回ライン４４に導入された排ガスは、迂回ライン４４を流通することができ、迂回ライン４４によって接続箇所Ｖ４へガイドされ、接続箇所Ｖ４で再び排ガス流路２４に流入することができる。迂回ライン４４を流通する排ガスは、タービン２６を迂回し、従ってタービンホイール２８を駆動しない。迂回ライン４４は、バイパスまたはウェイストゲートとも呼ばれる。迂回装置４２には、バイパスバルブまたはウエイストゲートバルブとも呼ばれ、迂回ライン４４内に配置されている迂回バルブ４６が含まれている。この迂回バルブ４６によって、迂回ライン４４を流通する排ガスの量を調節することができる。接続箇所Ｖ３はタービン２６の上流、すなわちタービンホイール２８の上流に配置されていることが分かり、このとき、接続箇所Ｖ４は、タービンホイール２８の下流、すなわちタービン２６の下流に配置されている。

【0014】

排ガス流路２４には、さらに、排ガス後処理装置４８が割り当てられており、この排ガス後処理装置４８はタービン２６の下流、特に接続箇所Ｖ４の下流に配置されている。この排ガス後処理装置４８を内燃機関の排ガスが流通可能であり、それによって排ガスを後処理することができる。そのために、排ガス後処理装置は、例えば排ガス後処理要素５０ａ～ｃを備えている。排ガス後処理要素５０ａは、例えば触媒コンバータとして、特に三元触媒コンバータとして構成されている。排ガス後処理要素５０ｂは、例えば微粒子フィルタとして、特にガソリン微粒子フィルタ（ＯＰＦ）として構成されている。排ガス後処理要素５０ｃは、例えば触媒コンバータとして構成されている。特に、燃焼エンジンまたはエンジンとも呼ばれる内燃機関は、ガソリンエンジンとして構成されていてよい。

【0015】

内燃機関１０は、二次空気システム５２も有している。この二次空気システム５２は、第１の分岐箇所Ａ１で流体的に吸気流路１６に接続されている。さらに、二次空気システム５２は、導入箇所Ｅで排ガス流路２４に流体的に接続されている。特に、燃焼室ごとに少なくとも１つ、またはちょうど１つの導入箇所Ｅが設けられていてもよく、この導入箇所Ｅで、二次空気システム５２は流体的に排ガス流路２４に接続されている。特に、導入箇所Ｅは、特に直接、排ガスチャネル内、特に排出チャネル内に配置されることが考えられる。例えば、排出チャネルは、内燃機関１０のシリンダヘッドによって形成されており、すなわち画定されている。このシリンダヘッドは、エンジンブロック１２とは別に構成され、エンジンブロック１２に接続されている。特に、このシリンダヘッドは、それぞれの燃焼室の燃焼室ルーフを形成している。

【0016】

第１の分岐箇所Ａ１は、コンプレッサ２０の下流、従ってコンプレッサホイール２２の下流に配置されていることが分かる。図に示されている実施例では、第１の分岐箇所Ａ１が接続箇所Ｖ１の下流、かつスロットルフラップ３４の上流に配置されている。二次空気システム５２は、コンプレッサ２０で圧縮された空気の少なくとも一部を分岐箇所Ａ１で吸気流路から分岐させ、二次空気システム５２の中に導入することができる。分岐箇所Ａ１は、コンプレッサホイール２２の下流に配置されているので、二次空気システム５２によって分岐箇所Ａ１で吸気流路１６から分岐される空気は、コンプレッサエアとも呼ばれる。このコンプレッサエアは、二次空気システム５２に流入することができ、二次空気システム５２によってそれぞれの導入箇所Ｅへとガイドされ、それぞれの導入箇所Ｅで二次空気システム５２から流出し、排ガス流路２４に流入することができる。従って、コンプレッサエアは、二次空気としてそれぞれの導入箇所Ｅで排ガス流路２４に導入され、すなわち噴射される。分岐箇所Ａで吸気流路１６から分岐し、コンプレッサエアまたは二次空気とも呼ばれる空気を、それぞれの導入箇所Ｅで排ガス流路２４に導入することは、二次空気噴射とも呼ばれる。

【0017】

内燃機関１０の特に低排出作動を実現できるようにするため、二次空気システム５２は、第２の分岐箇所Ａ２でも吸気流路１６に流体的に接続されている。第２の分岐箇所Ａ２は、コンプレッサ２０の上流、従ってコンプレッサホイール２２の上流、特に接続箇所Ｖ２の上流に配置されていることが分かる。二次空気システム５２によって、第２の分岐箇所Ａ２では、コンプレッサ２０の上流で吸気流路１６を流通する空気の少なくとも一部を吸気流路１６から分岐させ、二次空気システム５２の中に導入することができる。第２の分岐箇所Ａ２で吸気流路１６から分岐され、二次空気システム５２に導入される空気は、プリコンプレッサエアとも呼ばれ、二次空気システム５２によってそれぞれの導入箇所Ｅへとガイドされ、それぞれの導入箇所Ｅで、特にさらなる二次空気として排ガス流路２４に導入され、特に噴射させることができる。コンプレッサエアとプリコンプレッサエアの両方とも、二次空気として使用されることが分かり、この二次空気は、それぞれの分岐箇所Ａ１またはＡ２で吸気流路１６から分岐され、それぞれの導入箇所Ｅで排ガス流路２４に導入される。それぞれの導入箇所Ｅは、排ガス後処理装置４８の上流に配置されている。図に示されている実施例では、それぞれの導入箇所Ｅがタービン２６の上流、特に接続箇所Ｖ３の上流に配置されている。

【0018】

二次空気システム５２は第１の分岐Ｚ１を有し、この第１の分岐Ｚ１は、第２の分岐箇所Ａ２で流体的に吸気流路１６に接続されており、それぞれの導入箇所Ｅで流体的に排ガス流路２４に接続されている。二次空気システム５２は、特に電気駆動可能な二次空気ポンプ５４を有しており、この二次空気ポンプ５４によって、第２の分岐箇所Ａ２で分岐したプリコンプレッサエアが二次空気システム５２を通って、特に第１の分岐Ｚ１を通って送られ、それぞれの導入箇所Ｅの方へ供給可能であることが分かる。このとき、二次空気ポンプ５４は、第１の分岐Ｚ１内に配置されている。

【0019】

二次空気システム５２は、さらに、第１の戻止めバルブ５６を備え、この戻止めバルブ５６は、第１の分岐Ｚ１において二次空気ポンプ５４の下流に配置されている。この戻止めバルブ５６は、二次空気ポンプ５４の方向に閉じることで、空気が分岐Ｚ１を通って二次空気ポンプ５４の方向に流れるのを回避する。しかし、この戻止めバルブ５６はそれぞれの導入箇所Ｅの方向に開くので、戻止めバルブ５６は、二次空気、特にプリコンプレッサエアが二次空気ポンプ５４からそれぞれの導入箇所Ｅへと流れることを許容する。二次空気システム５２は第２の分岐Ｚ２を有しており、この第２の分岐Ｚ２は、第１の分岐箇所Ａ１で吸引流路１６に流体的に接続されている。この第２の分岐Ｚ２は、合流箇所Ｍで第１の分岐Ｚ１に流体的に接続されている。合流箇所Ｍは、二次空気ポンプ５４の下流、特に戻止めバルブ５６の下流に配置されていることが分かる。従って、第２の分岐Ｚ２は、コンプレッサエアが流通可能である。第２の分岐Ｚ２には、二次空気システム５２の第２の戻止めバルブ５８が配置されている。第２の戻止めバルブ５８は、合流箇所Ｍの方向に閉じ、分岐箇所Ａの方向に開く。

【0020】

二次空気システム５２は、さらに、戻止めバルブ５６および５８に追加して設けられているシャットオフバルブ６０を備え、このシャットオフバルブ６０は、第２の分岐Ｚ２において、戻り止めバルブ５８の上流、かつ分岐箇所Ａ１の下流に配置されている。二次空気システム５２は圧力センサ６２を有しており、この圧力センサ６２により、二次空気システム５２において、特に合流箇所Ｍの下流にかかる圧力を検知可能である。さらに、二次空気システム５２は、特に分岐Ｚ１内に配置されているバルブ要素６４を備えている。この場合、このバルブ要素６４は、合流箇所Ｍの下流、特に圧力センサ６２の下流に配置されている。このバルブ要素６４は、例えば二次空気バルブ、とくに排ガスコンビネーションバルブである。例えば、バルブ要素６４により、それぞれの導入箇所Ｅで排ガス流路２４に導入される二次空気の量を調節することができる。合流箇所Ｍではコンプレッサエアとプリコンプレッサエアとを混合することができ、従って総二次空気を形成できることが分かり、バルブ要素６４により、特に総二次空気量が調節可能であり、この総二次空気はそれぞれの導入箇所Ｅで排ガス流路２４に導入可能であり、または導入される。１つの実施形態では、戻止めバルブ５８が合流箇所Ｍの方向に開き、分岐箇所Ａ１の方向に閉じ、従って、この戻り止めバルブ５８は、例えば分岐箇所Ａ１から合流箇所Ｍへの二次空気としてのコンプレッサエアの流れを許容するものであり、すなわち合流箇所Ｍから分岐箇所Ａ１方向への空気の流れを遮断する。

【符号の説明】

【0021】

１０ 内燃機関
１２ エンジンブロック
１４ シリンダ
１６ 吸気流路
１８ 排ガスターボチャージャ
２０ コンプレッサ
２２ コンプレッサホイール
２４ 排ガス流路
２６ タービン
２８ タービンホイール
３０ シャフト
３２ エアフィルタ
３４ スロットルフラップ
３６ 分流空気循環システム
３８ 分流空気循環ライン
４０ 分流空気循環バルブ
４２ 迂回装置
４４ 迂回ライン
４６ 迂回バルブ
４８ 排ガス後処理装置
５０ａ～ｃ 排ガス後処理要素
５２ 二次空気システム
５４ 二次空気ポンプ
５６ 戻止めバルブ
５８ 戻止めバルブ
６０ シャットオフバルブ
６２ 圧力センサ
６４ バルブ要素
Ａ１ 第１の分岐箇所
Ａ２ 第２の分岐箇所
Ｅ 導入箇所
Ｍ 合流箇所
Ｖ１ 接続箇所
Ｖ２ 接続箇所
Ｖ３ 接続箇所
Ｖ４ 接続箇所
Ｚ１ 第１の分岐
Ｚ２ 第２の分岐

【図】

【手続補正書】

【提出日】2024-05-07

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車両用の内燃機関（１０）であって、空気が流通可能な吸気流路（１６）を備え、前記吸気流路（１６）内に前記吸気流路（１６）を流通する前記空気を圧縮するためのコンプレッサ（２０）が配置されるものであり、前記内燃機関（１０）の排ガスが流通可能な排ガス流路（２４）を備え、および二次空気システム（５２）を備え、前記二次空気システム（５２）は、少なくとも１つの導入箇所（Ｅ）で前記排ガス流路（２４）に流体的に接続され、そして前記コンプレッサ（２０）の下流に配置されている第１の分岐箇所（Ａ１）で前記吸気流路（１６）に流体的に接続されるものであり、前記コンプレッサ（２０）によって圧縮された前記空気の少なくとも一部が、前記第１の分岐箇所（Ａ１）で前記吸気流路（１６）から分岐可能とされ、かつ二次空気として前記導入箇所（Ｅ）で前記排ガス流路（２４）に導入可能とされる、前記内燃機関（１０）において、
前記二次空気システム（５２）は、前記コンプレッサ（２０）の上流に配置される第２の分岐箇所（Ａ２）でも前記吸気流路（１６）に流体的に接続されるものであり、前記コンプレッサ（２０）の上流で前記吸気流路（１６）を流通する前記空気の少なくとも一部が、前記二次空気システム（５２）によって前記第２の分岐箇所（Ａ２）で前記吸気流路（１６）から分岐可能とされ、かつ二次空気として前記導入箇所（Ｅ）で前記排ガス流路（２４）に導入可能とされるものであり、および前記二次空気システム（５２）は、二次空気ポンプ（５４）を有しており、前記二次空気ポンプ（５４）によって、前記第２の分岐箇所（Ａ２）で分岐された前記空気が前記二次空気システム（５２）を通って供給されて、前記導入箇所（Ｅ）へ供給されることを特徴とする、前記内燃機関（１０）。

【請求項2】

前記二次空気システム（５２）は分岐（Ｚ１）を有し、前記分岐（Ｚ１）は、前記第２の分岐箇所（Ａ２）で前記吸気流路（１６）に流体的に接続され、そして前記導入箇所（Ｅ）で前記排ガス流路（２４）に流体的に接続されるものであり、前記分岐（Ｚ１）内には前記二次空気ポンプ（５４）が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関（１０）。

【請求項3】

前記分岐（Ｚ１）において、前記二次空気ポンプ（５４）の下流に戻止めバルブ（５６）が配置されており、前記戻止めバルブ（５６）は、前記二次空気ポンプ（５４）の方向に閉じ、前記導入箇所（Ｅ）の方向に開くことを特徴とする、請求項２に記載の内燃機関（１０）。

【請求項4】

前記二次空気システム（５２）は、前記第１の分岐箇所（Ａ１）で前記吸気流路（１６）に流体的に接続され、そして合流箇所（Ｍ）で前記分岐（Ｚ１）に流体的に接続される第２の分岐（Ｚ２）を有していることを特徴とする、請求項２または３に記載の内燃機関（１０）。

【請求項5】

前記第２の分岐（Ｚ２）には、戻止めバルブ（５８）が配置されており、前記戻止めバルブ（５８）は、前記第１の分岐箇所（Ａ１）の方向に閉じ、前記合流箇所（Ｍ）の方向に開くことを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関（１０）。

【請求項6】

前記第２の分岐（Ｚ２）には、前記第２の分岐（Ｚ２）内に配置されている前記戻止めバルブ（５８）の上流に追加のシャットオフバルブ（６０）が配置されていることを特徴とする、請求項５に記載の内燃機関（１０）。

【請求項7】

前記合流箇所（Ｍ）は、前記第１の分岐（Ｚ１）内に配置されている請求項３に記載の戻止めバルブ（５６）の下流に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関（１０）。

【請求項8】

前記導入箇所（Ｅ）は、前記内燃機関（１０）の燃焼室に割り当てられ、かつ前記内燃機関（１０）のシリンダヘッドによって形成される排出チャネル内に配置されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関（１０）。

【国際調査報告】