DE69703124T2

DE69703124T2 - Lufteinlassvorrichtung mit variabler Geometrie

Info

Publication number: DE69703124T2
Application number: DE69703124T
Authority: DE
Inventors: Kenjiro Morota
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-02-16
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 2001-05-17
Anticipated expiration: 2017-02-15
Also published as: JP3261964B2; EP0790394B1; JPH09222018A; DE69703124D1; US5740770A; EP0790394A3; EP0790394A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Einlassvorrichtung bzw. Ansaugvorrichtung, die eine Mehrzahl von Verzweigungsrohren zur Lufteinführung in die Verbrennungskammern einer Brennkraftmaschine aufweist. Im besonderen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Einlassvorrichtung, welche die Kanallänge eines jeden Verzweigungsrohres, basierend auf dem Betriebszustand einer Brennkraftmaschine, steuert.
Normalerweise saugen Brennkraftmaschinen Luft von einer Luftreinigungseinrichtung in einen Einlasskanal. Die Luft erreicht dann über einen Drosselkörper, einen Ausgleichsbehälter und einen Ansaugkrümmer Lufteinlasskanäle. Jeder Einlasskanal wird anschließend durch das entsprechende Einlassventil derart geöffnet, dass Ansaugluft in jede Verbrennungskammer gesaugt wird. Der Luftstrom in dem Ansaugkrümmer weist Druckwellen (pulsierende Strömung) bestehend aus Teilen geringer und hoher Dichte auf.
Der Luftstrom erreicht seine maximale Geschwindigkeit kurz bevor jeder Einlasskanal durch das zugehörige Einlassventil geschlossen wird. Erreicht in diesem Moment ein Teil hoher Dichte des Luftstromes jede Einlassöffnung, ist der Trägheitseffekt der Luft an jeder Verbrennungskammer maximiert. Dies verbessert den volumetrischen Wirkungsgrad der Luft, die jede Verbrennungskammer füllt. Folglich wird der Verbrennungsgrad des Luft-Kraftstoff-Gemisches in jeder Verbrennungskammer verbessert. Dies erhöht die Leistung der Brennkraftmaschine.
Die Wellenlänge der Pulsation bzw. Schwankung des Luftstromes am Ansaugkrümmer nimmt mit einer Zunahme der Kanallänge des Ansaugkrümmers zu und mit einem Kürzerwerden der Kanallänge des Ansaugkrümmers ab. Der Zyklus des pulsierenden bzw. schwankenden Luftstromes am Ansaugkrümmer nimmt mit zunehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine ab und mit abnehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine zu. Deshalb ist es wünschenswert, dass der Kanal des Ansaugkrümmers bei niedriger Drehzahl der Brennkraftmaschine lang und bei hoher Drehzahl der Brennkraftmaschine kurz ist.
Normalerweise haben Brennkraftmaschinen jedoch einen Ansaugkrümmer mit einer festen Kanallänge. Der maximale Trägheitseffekt wird nur bei einer bestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine und nicht bei den anderen Drehzahlen der Brennkraftmaschine erreicht. Im allgemeinen werden niedrige und mittlere Drehzahlen der Brennkraftmaschine verwendet. Deshalb wird die Kanallänge des Ansaugkrümmers gewöhnlich so festgesetzt, dass ein vorteilhafter Trägheitseffekt bei niedrigen und mittleren Drehzahlen der Brennkraftmaschine erreicht wird.
Bei Brennkraftmaschinen mit hoher Leistung ist es wünschenswert, dass ein vorteilhafter Trägheitseffekt von Ansaugluft ebenfalls bei höheren Drehzahlen der Brennkraftmaschine erreicht wird. Es wurden verstellbare Einlassvorrichtungen vorgeschlagen, um diese Anforderung zu erreichen. Diese Art von Vorrichtung hat eine veränderbare Kanallänge des Ansaugkrümmers, um einen maximalen Trägheitseffekt ohne Rücksicht auf eine Drehzahlsänderung der Brennkraftmaschine zu erreichen.
Eine in Fig. 7 gezeigte verstellbare Einlassvorrichtung bzw. Ansaugvorrichtung 700, weist einen Ansaugkrümmer 701 auf Der Ansaugkrümmer 701 weist einen Ausgleichsbehälter 2, eine Mehrzahl von Verzweigungsrohren 703 und ein Umschaltventil 704 auf Ein Endabschnitt eines jeden Rohres 703 ist mit dem Ausgleichsbehälter 702 verbunden, während der andere Endabschnitt mit den zugehörigen Zylindern #1, #2, #3, #4 verbunden ist. Das Umschaltventil 704 ist im Ausgleichsbehälter 702 angeordnet. Die Längen der Verzweigungsrohre 703 sind identisch. Das Umschaltventil 704 wird wahlweise geöffnet und geschlossen, um die effektive Kanallänge des Ansaugkrümmers 701 zu verändern. In dieser Brennkraftmaschine ist das Umschaltventil 704 geöffnet, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine hoch ist, um die Kanallänge des Ansaugkrümmers 701 zu verkürzen. Dies nutzt den Trägheitseffekt von Ansaugluft bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine aus. Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine niedrig ist, wird das Umschaltventil 704 geschlossen, um die effektive Kanallänge des Ansaugkrümmers 701 zu vergrößern. Dies nutzt den Trägheitseffekt der Ansaugluft bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine aus.
Bei einigen anderen verstellbaren Einlassvorrichtungen wird die Länge des Ansaugkrümmers kontinuierlich verändert. Dies verändert die effektive Kanallänge des Ansaugkrümmers. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung No. 2-199221 offenbart eine solche verstellbare Einlassvorrichtung. Wie in Fig. 8 dargestellt, weist dieser Typ einer verstellbaren Einlassvorrichtung einen Ansaugkrümmer 801 auf. Der Ansaugkrümmer 801 hat einen Ausgleichsbehälter 802, eine Mehrzahl von Verzweigungsrohren 803 und eine Mehrzahl von beweglichen Rohren 804. Die Verzweigungsrohre 803 erstrecken sich durch eine Wand des Ausgleichsbehälters 802 und sind jeweils mit den Zylindern #1 bis #4 einer Brennkraftmaschine 805 verbunden. Die Rohre 803 haben die gleiche Länge. Die beweglichen Rohre 804 sind im Ausgleichsbehälter 802 untergebracht. Jedes bewegliche Rohr 804 wird im zugehörigen Verzweigungsrohr 803 entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine teleskopartig ineinander und auseinander geschoben werden. Dies verändert die effektive Kanallänge eines jeden Rohres 803 kontinuierlich. Dadurch wird der Trägheitseffekt der Ansaugluft, welche in jeden Zylinder #1 bis #4 gesaugt wird, gesteuert.
Jedoch wird angenommen, dass in den obigen Vorrichtungen 700 und 800 die Länge der Verzweigungsrohre 703, 803 gleich sind. Die Vorrichtungen 700 und 800 sind daher nicht bei Ansaugkrümmern verwendbar, die Verzweigungsrohre mit unterschiedlichen Längen aufweisen. Die Vorrichtungen 700, 800 werden bei Brenakraftmaschinen mit hoher Leistung verwendet. Bei einer in Fig. 2 gezeigten Brennkraftmaschine 705 mit hoher Leistung ist in Bezug auf die Längsachse der Brennkraftmaschine ein Ausgleichsbehälter 702 mittig angeordnet. Die Anordnung des Ausgleichsbehälters 702 erlaubt, dass die Längen der Rohre 703 gleich sind. Dies gestattet es, dass die Brennkraftmaschine ein gewünschtes Leistungsniveau erzielt.
Die Längen der Verzweigungsrohre 703 gleichzumachen gleicht den volumetrischen Wirkungsgrad der Ansaugluft, die in die Zylinder #1 bis #4 gesaugt wird, aus. Dies erhöht die Leistung der Brennkraftmaschine. Der Ausgleichsbehälter 702 muß in Bezug auf die Längsachse der Brennkraftmaschine mittig angeordnet sein, um die Längen der Rohre 703 auszugleichen. Dies begrenzt die Position des Ausgleichsbehälters 702 in einem Motorraum. Deshalb muss in dem Raum für den Ausgleichsbehälter 702 sowie für die anderen zusätzlichen Einrichtungen ausreichend Platz sein.
Der neueste Trend ist es, den Fahrgastraum ohne Änderung der Fahrzeuggröße zu vergrößern. Der Motorraum muß dementsprechend verkleinert werden. Der Trend des verkleinerten Motorraumes beeinflusst besonders kompakte Fahrzeuge mit kleinem Motorraum. Ferner sind im Gegensatz zu früher an immer mehr Fahrzeugen elektronische Motorsteuereinrichtungen und Antiblockiersysteme angebracht. Solche zusätzlichen Einrichtungen im Motorraum anzuordnen verringert weiterhin einen zur Verfügung stehenden Platz im Motorraum.
Der Ausgleichsbehälter muß deshalb von der Mitte der Längsrichtung der Brennkraftmaschine versetzt sein, um genügend Platz für die anderen zusätzliche Einrichtungen zu schaffen. Den Ausgleichsbehälter versetzt von der Mitte der Längsrichtung der Brennkraftmaschine anzuordnen ändert die Längen der Verzweigungsrohre in Bezug zueinander. Dies verursacht unterschiedliche Trägheitseffekte der Ansaugluft von einem Zylinder zum anderen. Der Verbrennungsgrad des Luft-Kraftstoff-Gemisches in den Zylindern wird folglich von einem zum anderen Zylinder unterschiedlich.
Deshalb besteht der Bedarf nach einem verstellbaren Ansaugkrümmer, dessen Position flexibler ist. Das heißt, eine Vorrichtung wird benötigt, bei der der Ausgleichsbehälter versetzt von der Mitte der Längsrichtung der Brennkraftmaschine angeordnet werden kann. Die effektiven Längen der Verzweigungsrohre müssen gleich sein, selbst wenn die sichtbaren Längen der Rohre unterschiedlich sind.
Folglich ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verstellbare Einlassvorrichtung vorzusehen, welche die Leistung einer Brennkraftmaschine über dem gesamten Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine erhöht. Die Vorrichtung weist eine Mehrzahl von Verzweigungsrohren auf, deren sichtbare Längen unterschiedlich sind. Der Verbrennungsgrad des Luft-Kraftstoff- Gemisches in den Zylindern wird gleich gemacht.
Um die vorhergehenden und andere Aufgaben zu erreichen und entsprechend dem Zweck der vorliegenden Erfindung, wird eine verstellbare Einlassvorrichtung in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung vorgesehen. Die Verbindung weist wenigstens eine in der Brennkraftmaschine angeordnete erste und eine zweite Verbrennungskammer, eine Sensoreinrichtung zum Erfassen des Betriebszustands der Brennkraftmaschine und wenigstens einen ersten und einen zweiten Einlasskanal, um den Verbrennungskammern jeweils Luft zuzuführen, auf. Der volumetrische Wirkungsgrad jeder Verbrennungskammer für einen bestimmten Betriebszustand ist mit der Länge des zugehörigen Einlasskanales in Beziehung gebracht. Jeder Einlasskanal weist einen nicht verstellbaren und einen verstellbaren Abschnitt auf. Die Verbindung weist auch eine Längenänderungseinrichtung auf, die mit jedem verstellbaren Abschnitt verbunden ist, um die effektiven Längen der Einlasskanäle gemäß einer Änderung des Betriebszustands zu verändern, um den volumetrischen Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine zu verbessern. Die Längenänderungseinrichtung addiert zu der effektiven Länge oder subtrahiert von der effektiven Länge eines jeden Einlasskanales gemäß dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine durch Ändern des verstellbaren Abschnittes des Einlasskanales einen vorbestimmten Abstand. Der vorbestimmte Abstand, der zu der effektiven Länge des ersten Einlasskanales addiert oder von dieser subtrahiert worden ist, ist gleich dem vorbestimmten Abstand, der zu der effektiven Länge des zweiten Einlasskanales addiert oder von dieser subtrahiert worden ist, so dass die effektive Länge des ersten Einlasskanales immer mit der effektiven Länge des zweiten Einlasskanales im wesentlichen zusammenpasst bzw. übereinstimmt. Die Längen der nicht verstellbaren Abschnitte der zwei Einlasskanäle unterscheiden sich voneinander deutlich.
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, die neu sein sollen, sind insbesondere in den beigefügten Ansprüchen dargestellt. Die Erfindung, sowie ihre Aufgaben und Vorteile, können am besten in Bezug auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen zusammen mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
Fig. 1 eine Schnittansicht ist, welche den Aufbau einer verstellbaren Einlassvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
Fig. 2 eine Teilschnittansicht, welche die verstellbare Einlassvorrichtung von Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 eine Schnittansicht ist, um die Betriebsweise der verstellbaren Einlassvorrichtung von Fig. 1 zu erklären;
Fig. 4 eine Schnittansicht ist, welche den Aufbau einer verstellbaren Einlassvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt;
Fig. 5 eine Teilschnittansicht ist, welche die verstellbare Einlassvorrichtung von Fig. 4 zeigt;
Fig. 6 eine Schittansicht ist, um die Betriebsweise der verstellbaren Einlassvorrichtung von Fig. 4 zu erklären;
Fig. 7 eine Schnittansicht ist, welche eine verstellbare Einlassvorrichtung aus dem Stand der Technik darstellt; und
Fig. 8 eine Schnittansicht ist, welche eine andere verstellbare Einlassvorrichtung aus dem Stand der Technik darstellt.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine verstellbare Einlassvorrichtung bzw. Ansaugvorrichtung 10 einer Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Brennkraftmaschine 11 weist einen Zylinderblock 12 und einen Zylinderkopf 13 auf. Eine Mehrzahl von Zylindern (in dieser Ausführungsform sind es vier Zylinder #1, #2, #3, #4) sind im Zylinderblock 12 vorhanden. Der Zylinderkopf 13 ist am oberen Endabschnitt des Zylinderblockes 12 angeordnet.
In jedem Zylinder #1 bis #4 ist ein Kolben 15 untergebracht. Jeder Kolben 15 ist über einer Pleuelstange mit einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) verbunden. Jeder Kolben 15 bewegt sich im zugehörigen Zylinder #1 bis #4 in einer vorgegebenen Zeit auf und ab. Die Innenwandung eines jeden Zylinders, der zugehörige Zylinderkopf 13 und der zugehörige Kolben 15 definieren eine Verbrennungskammer 20.
Der Zylinderkopf 13 hat eine Mehrzahl von Einlassöffnungen bzw. Einlasskanälen 16 und Auslassöffnungen bzw. Auslasskanälen 17. Jede Einlassöffnung 16 und jede Auslassöffnung 17 entsprechen jedem der Zylinder #1 bis #4.. Jede Einlassöffnung 16 ist mit einem Einlassventil 18 und einer Einspritzeinrichtung 21 versehen. Jede Auslassöffnung 17 ist mit einem Auslassventil 19 versehen. Jede Einspritzeinrichtung 21 spritzt Kraftstoff in die zugehörige Einlassöffnung 16. Jeder der Zylinder #1 bis #4 ist mit einer Zündkerze 22 versehen. Ein Teil einer jeden Zündkerze 22 ist in der zugehörigen Verbrennungskammer 20 angeordnet. Eine elektronische Steuereinrichtung (ECU) 100 steuert die Einspritzeinrichtungen 21 und die Zündkerzen 22.
Die verstellbare Einlassvorrichtung 10 hat einen Ansaugkrümmer 9. Der Ansaugkrümmer 9 weist einen Ausgleichsbehälter 23 und eine Mehrzahl (in dieser Ausführungsform sind es vier) von Verzweigungsrohren 31, 32, 33, 34 auf. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Ausgleichsbehälter 23 von der Längsachse der Brennkraftmaschine 12 außermittig angeordnet. Die Verzweigungsrohre 31 bis 34 sind mit dem Ausgleichsbehälter 23 verbunden. Da der Ausgleichsbehälter 23 von der Längsachse der Brennkraftmaschine außermittig angeordnet ist, hat jedes der Verzweigungsrohre 31 bis 34 eine unterschiedliche Form und Kanallänge. Wie in Fig. 1 gezeigt, krümmen sich die Verzweigungsrohre 31 bis 34 im Ausgleichsbehälter 23 entlang eines vorgegebenen gedachten Kreises.
Im folgenden bezieht sich die "Kanallänge" auf die Länge eines Rohres entlang seiner Achse.
Der Ausgleichsbehälter 23 hat einen verstellbarer Einlassmechanismus 40, um die effektive Kanallänge des Einlasskanales kontinuierlich zu verändern. Der verstellbare Einlassmechanismus 40 weist eine Mehrzahl (in dieser Ausführungsform sind es vier) von beweglichen Rohren 41, 42, 43, 44 und einen Motor 45, um die beweglichen Rohre 41 bis 44 zu betätigen, auf. Jedes der beweglichen Rohre 41 bis 44 bewegt sich in dem zugehörigen der Verzweigungsrohre 31 bis 34 teleskopartig ineinander und auseinander. Dies verlängert oder verkürzt die Einlasskanäle, wodurch die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle kontinuierlich geändert werden. Somit hat jeder Einlasskanal einen nicht verstellbaren und einen verstellbaren Abschnitt 41 bis 44. Die ECU 100 steuert durch Betätigen des Motors 45 auf der Grundlage der Drehzahl der Brennkraftmaschine, welche durch die Sensoreinrichtung Sensor 116 erfasst wird, den verstellbaren Einlassmechanismus 40.
Der Krümmungsradius der beweglichen Rohre 41 bis 44 ist im wesentlichen identisch mit dem der Verzweigungsrohre 31 bis 34. Jedes der beweglichen Rohre 41 bis 44 hat ein Paar Arme 46, die sich davon erstrecken. Das ferne Ende der Arme 46 ist im Mittelpunkt des von den Rohren 31 bis 34 und 41 bis 44 geformten Kreises angeordnet. Die fernen Enden der Arme 46 sind mit einer Stange 47 verbunden, welche im Mittelpunkt des Kreises angeordnet ist. Die Stange 47 wird durch den Motor 45 direkt oder indirekt gedreht.
Die Kanallängen der beweglichen Rohre 41 bis 44 sind voneinander unterschiedlich, so dass die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle gleich sind. Insbesondere erfüllen die Kanallängen L1, L2, L3, L4 der Verzweigungsrohre 31 bis 34 und die Kanallängen L11, L12, L13, L14 der beweglichen Rohre 41 bis 44 die folgende Gleichung (1).
(L1 + L11) = (L2 + L12) = (L3 + L13) = (L4 + L14) (1)
Die Kanallängen der beweglichen Rohre 41 bis 44 sind so bestimmt, dass die Kanallängen von den Einlassöffnungen 16 zu den Eintrittsenden der beweglichen Rohre gleich sind.
Ein Drosselkörper 24, der am Einlass des Ausgleichsbehälters 23 vorgesehen ist, hat ein Drosselventil 25. Eine Luftreinigungseinrichtung 27 ist über einen Luftreinigungseinrichtungsschlauch 26 mit dem Drosselkörper 24 verbunden. Das Drosselventil 25 steuert die Menge des Luftstromes durch den Drosselkörper 24.
Nun wird die Betriebsweise der obigen verstellbaren Einlassvorrichtung 10 beschrieben. Kurz bevor die Brennkraftmaschine 11 gestartet wird, werden die beweglichen Rohre 41 bis 44 derart angeordnet, dass die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle maximal sind. Mit anderen Worten, die beweglichen Rohre 41 bis 44 erstrecken sich von den Verzweigungsrohren 31 bis 34 in stärkstem Maße.
Wenn die Brennkraftmaschine 11 gestartet wird, strömt die Luft, die in die Luftreinigungseinrichtung 27 gesaugt wird, durch den Schlauch 26, den Drosselkörper 24, den Ausgleichsbehälter 23, die beweglichen Rohre 41 bis 44 und die Verzweigungsrohren 31 bis 44 zu jeder Einlassöffnung 16. Die Luft wird dann in jede Verbrennungskammer 20 gesaugt. Der Luftstrom durch den Ansaugkrümmer 9 zu jeder Einlassöffnung 16 weist Druckwellen (Pulsationsstrom) bestehend aus Teilen niedriger und Teilen hoher Dichte auf. Die ECU 100 steuert die Einspritzeinrichtung 21 mit einer vorgegebenen Zeit derart, dass Kraftstoff von jeder Einspritzeinrichtung 21 in die zugehörige Einlassöffnung 16 gespritzt wird. Der eingespritzte Kraftstoff ergibt zusammen mit der Ansaugluft ein Luft-Kraftstoff-Gemisch, welches in jede Verbrennungskammer 20 gesaugt wird.
Bei einem Saughub der Brennkraftmaschine 11 erreicht ein Teil hoher Dichte oder ein Teil hohen Druckes der Ansaugluft jede Einlassöffnung 16 kurz bevor jedes Einlassventil 18 geschlossen wird. Dies bewirkt, dass die Luft am effektivsten in jede Verbrennungskammer 20 gesaugt wird. Jede Zündkerze 22 wird in der zweiten Hälfte des anschließenden Kompressionshubes aktiviert. Dadurch wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch in einem Kompressionshub verbrannt, wodurch in der Brennkraftmaschine 11 ein Drehmoment erzeugt wird.
Kurz nachdem die Brennkraftmaschine 11 gestartet wird, ist die Drehzahl der Brennkraftmaschine niedrig und das Intervall zwischen den Öffnungs- und Schließvorgängen eines jeden Einlassventiles 18 ist relativ lang. Folglich ist der Pulsationszyklus des Luftstromes durch jedes der Verzweigungsrohre 31 bis 34 relativ lang. Daher ist die natürliche Wellenlänge der Pulsation des Luftstroms durch jedes der Verzweigungsrohre 31 bis 34 relativ lang.
Die effektive Kanallänge der Einlasskanäle wird durch Herausbewegen bzw. Ausfahren der beweglichen Rohre 41 bis 44 verlängert, um die Wellenlänge des pulsierenden Luftstromes in den Verzweigungsrohren 31 bis 34 anzupassen. Dies nutzt den Trägheitseffekt der Ansaugluft, welche in jede Verbrennungskammer 20 gesaugt wird, aus, ohne den Zyklus des pulsierenden Stromes der Ansaugluft zu stören. So wird der volumetrische Wirkungsgrad der Ansaugluft erhöht.
Die obige verstellbare Einlassvorrichtung 10 hat Verzweigungsrohre 31 bis 34 mit verschiedenen Längen. Die Kanallängen der beweglichen Rohre 41 bis 44 werden derart bestimmt, dass die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle gleich werden. Deshalb wird der volumetrische Wirkungsgrad in den Verbrennungskammern 20 gleichgemacht und verbessert. Dies verbessert den Verbrennungsgrad des Luft-Kraftstoff-Gemisches in den Verbrennungskammern 20 und macht ihn gleich.
Nimmt die Drehzahl der Brennkraftmaschine zu, so steuert die ECU 100 den Motor 45, die beweglichen Rohre 41 bis 44 zurück zu bewegen bzw. einzufahren, um die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle zu verkürzen, wie in Fig. 3 durch durchgezogene Linien dargestellt ist. Der Luftstrom durch die verstellbare Einlassvorrichtung 10 weist Druckwellen (Pulsationsstrom) auf. Die Luft erreicht jede der Einlassöffnungen 16 und wird mit Kraftstoff, welcher von den Einspritzeinrichtungen 21 eingespritzt wird, effizient in jede der Verbrennungskammern 20 gesaugt.
Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine hoch ist, ist der Zyklus der Öffnungs- und Schließvorgänge eines jeden Einlassventiles 18 relativ kurz. Daher ist der Pulsationszyklus der Luft, die durch jedes der Verzweigungsrohre 31 bis 34 strömt, kurz. Dies verringert die natürliche Wellenlänge der Luft, welche durch jedes der Verzweigungsrohre 31 bis 34 strömt.
Entsprechend werden die beweglichen Rohre 41 bis 44 zurück bewegt, um die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle zu verkürzen, damit die Wellenlänge der pulsierenden Strömung des Luftstromes durch jedes der Verzweigungsrohre 31 bis 34 angepasst wird. Der vorteilhafte Trägheitseffekt der Ansaugluft wird erzielt, ohne dass der Pulsationszyklus der Ansaugluft gestört wird. Dies verbessert den volumetrischen Wirkungsgrad der Ansaugluft. Entsprechend wird der Verbrennungsgrad des Luft-Kraftstoff-Gemisches in den Verbrennungskammern 20 ausgeglichen und verbessert.
Fällt die Drehzahl der Brennkraftmaschine, nachdem sie angestiegen ist, so werden die beweglichen Rohre 41 bis 44 in eine Position bewegt, welche in Fig. 1 durch durchgezogene Linien dargestellt ist. Dies verlängert wiederum die effektive Kanallänge der Einlasskanäle. Die beweglichen Rohre 41 bis 44 werden entsprechend der Schwankung des volumetrischen Wirkungsgrades der Ansaugluft in jeder Verbrennungskammer 20 im Verhältnis zur Drehzahl der Brennkraftmaschine bewegt. Demgemäß wird der volumetrischen Wirkungsgrad in jeder Verbrennungskammer 20 konstant auf einem optimalen Zustand gehalten.
In Bezug auf die Fig. 4 bis 6 wird nun eine verstellbare Einlassvorrichtung bzw. Ansaugvorrichtung 50 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dem gleichen Aufbau und den gleichen Teilen, die in der Vorrichtung 10 der ersten Ausführungsform verwendet werden, werdend die gleichen Bezugszeichen gegeben, und ihre Beschreibung wird weggelassen. Anschließend werden hauptsächlich die Unterschiede zur der ersten Ausführungsform erläutert.
Die verstellbare Einlassvorrichtung 50 weist einen Ansaugkrümmer 49 auf. Der Ansaugkrümmer 49 weist einen Ausgleichsbehälter 23, eine Mehrzahl (vier in dieser Darstellung) von Verzweigungsrohren 51, 52, 53, 54 auf. Wie in Fig. 5 und 6 gezeigt, ist der Ausgleichsbehälter 23 von der Längsachse der Brennkraftmaschine 12 außermittig angeordnet. Die Verzweigungsrohre 51 bis 54 sind mit dem Ausgleichsbehälter 23 verbunden und erstrecken sich von diesem. Da der Ausgleichsbehälter 23 von der Längsachse der Brennkraftmaschine 12 außermittig angeordnet ist, hat jedes der Verzweigungsrohre 51 bis 54 zueinander eine unterschiedliche Kanallänge und Form. Die Verzweigungsrohre 51 bis 54 erstrecken sich in horizontaler Richtung in Fig. 4 in dem Ausgleichsbehälter 23 parallel.
Der Ausgleichsbehälter 23 hat einen verstellbaren Einlassmechanismus 60, um die effektive Länge der Einlasskanäle kontinuierlich zu verändern. Der verstellbare Einlassmechanismus 60 weist eine Mehrzahl (in dieser Ausführungsform sind es vier) von beweglichen Rohren 61, 62, 63, 64 und einen Motor 65 auf, um die beweglichen Rohre 61 bis 64 zu bewegen. Jedes der beweglichen Rohre 61 bis 64 gleitet innerhalb dem zugehörigen Verzweigungsrohr 51 bis 54. Dies verändert die effektive Kanallänge dem Einlasskanäle kontinuierlich. Auf der Grundlage der Drehzahl der Brennkraftmaschine treibt die ECU 100 den Motor 65 an, um den verstellbaren Einlassmechanismus 50 zu steuern.
Die Durchmesser der beweglichen Rohre 61 bis 64 sind so bestimmt, dass die Rohre 61 bis 64 in die Verzweigungsrohre 51 bis 54 gleiten können. Die fernen Endabschnitte der beweglichen Rohre sind verjüngt, um ein Ansaugen von Luft zu erleichtern. Die beweglichen Rohre 61 bis 64 bewegen sich entlang der Achsen der Verzweigungsrohre 51 bis 54 linear hin und her.
Die beweglichen Rohre 61 bis 64 sind durch eine Mehrzahl von Stäben 66 miteinander verbunden. Ein Stab 66, welcher am Rohr 61 außen angeordnet ist, steht mit einem Führungsschlitz 231, welcher in der Wand des Ausgleichsbehälters 23 ausgeformt ist, gleitbar in Eingriff. Ebenso steht ein Stab 66, welcher am Rohr 66 außen angebracht ist, mit einer Aussparung 232, welche in der Wand des Ausgleichsbehälters 23 ausgeformt ist, verschiebbar in Eingriff. Der Führungsschlitz 231 und die Aussparung 232 sind zu den Verzweigungsrohren 51 bis 54 parallel ausgeformt. An der Außenwand des Ausgleichsbehälters 23 ist ein Schlitten 67 angebracht. Der Stab 36 ist mit dem Schlitten 67 verbunden. Die Bewegung des Schlittens 61 entlang des Schlitzes 232 erlaubt den Rohren 61 bis 64 sich in den Verzweigungsrohren 51 bis 54 hin und her zu bewegen.
Die Länge des Schlittens 67 ist länger als der Hub der Stäbe 66 oder die Länge der Aussparung 231 und des Schlitzes 232, so dass sich die Rohre 61 bis 64 gleichmäßig hin und her bewegen können. Der Schlitten 67 hat eine Zahnstange 671, welche entlang des Schlitzes 232 verläuft. Ein Ritzel 652 ist mit dem fernen Endabschnitt einer Drehstange bzw. Drehwelle 651 des Motors 65 verbunden. Das Ritzel 652 steht mit der Zahnstange 671 in Eingriff.
Die Rotation der Drehstange 651 durch den Motor 65 wird durch das Zusammenspiel der Zahnstange 671 und des Ritzels 652 in eine Gleitbewegung des Schlittens 67 entlang des Schlitzes 232 umgewandelt. Somit gleiten die Rohre 61 bis 64 in den Verzweigungsrohren 51 bis 54 integral.
Die Kanallängen der beweglichen Rohre 61 bis 64 sind unterschiedlich, so dass die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle gleich sind. Das heißt, dass die Kanallängen L1, L2, L3, L4 der Verzweigungsrohre 51 bis 54 und die Kanallängen L11, L12, L13, L14 der beweglichen Rohre die Gleichung (1) der ersten Ausführungsform erfüllen.
Die Längen der beweglichen Rohre 61 bis 64 sind so bestimmt, dass die Längen vom Einlass der Einlassöffnungen 16 zu den Eintrittsenden der beweglichen Rohre 61 bis 64 gleich sind.
Nun wird die Betriebsweise der oben beschriebenen verstellbaren Einlassvorrichtung 50 beschrieben. Kurz bevor die Brennkraftmaschine 11 startet werden die beweglichen Rohre 61 bis 64 so positioniert, dass die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle maximiert sind. Mit anderen Worten, die beweglichen Rohre 61 bis 64 erstrecken sich von den Verzweigungsrohren 51 bis 54 in stärkstem Maße.
Wie in der ersten Ausführungsform, wird von der Luftreinigungseinrichtung 27 Luft in die Rohre 26 gesaugt, und sie bildet anschließend mit dem Kraftstoff, welcher von der Einspritzeinrichtung 21 eingespritzt wird, ein Luft-Kraftstoff- Gemisch. Das Gemisch wird in jede Verbrennungskammer 20 gesaugt.
Die Position der beweglichen Rohre 61 bis 64 wird so eingestellt, daß die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle mit der natürlichen Wellenlänge des Luftstromes durch die Verzweigungsrohre 51 bis 54 übereinstimmen. Dies nutzt den Vorteil des Trägheitseffektes der Ansaugluft, welche in jede Verbrennungskammer 20 gesaugt wird, ohne den Zyklus des pulsierenden Luftstromes durch die Verzweigungsrohre 51 bis 54 zu stören.
Die Längen der beweglichen Rohre 61 bis 64 werden derart bestimmt, dass die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle gleich sind. Dies verbessert und gleicht den volumetrische Wirkungsgrad der Ansaugluft und den Verbrennungsgrad des Luft-Kraftstoff-Gemisches in jeder Verbrennungskammer 20 aus.
Nimmt die Drehzahl der Brennkraftmaschine zu, so steuert die ECU 100 den Motor 45, die beweglichen Rohre 41 bis 44 zurück zu bewegen bzw. einzufahren. Dies verkürzt die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle, wie in Fig. 6 durch durchgezogene Linien dargestellt ist. Der Luftstrom durch die verstellbare Einlassvorrichtung 50 bildet mit dem Kraftstoff, welcher von der Einspritzeinrichtung 21 eingespritzt wird, ein Luft-Kraftstoff-Gemisch. Das Gemisch wird in jede Verbrennungskammer 20 gesaugt.
Die beweglichen Rohre 61 bis 64 werden so in die Verzweigungsrohren 51 bis 54 zurück bewegt bzw. zurück gefahren, dass die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle mit der natürlichen Wellenlänge des Luftstromes durch die Verzweigungsrohre 51 bis 54 übereinstimmen. Dies nutzt den Vorteil des Trägheitseffektes der Ansaugluft, welche in jede Verbrennungskammer 20 gesaugt wird, ohne den Zyklus des pulsierenden Luftstromes durch die Verzweigungsrohre 51 bis 54 zu stören. Dies verbessert den volumetrischen Wirkungsgrad der Ansaugluft und den Verbrennungsgrad des Luft-Kraftstoff- Gemisches in jeder Verbrennungskammer 20 und gleicht ihn aus.
Fällt die Drehzahl der Brennkraftmaschine, nachdem sie angestiegen ist, so werden die beweglichen Rohre 61 bis 64 in eine Position bewegt, welche in Fig. 5 durch durchgezogene Linien dargestellt ist. Dies verlängert wiederum die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle. Die beweglichen Rohre 61 bis 64 werden entsprechend der Schwankung des volumetrischen Wirkungsgrades der Ansaugluft in jeder Verbrennungskammer 20 im Verhältnis zur Drehzahl der Brennkraftmaschine bewegt. Somit wird der volumetrische Wirkungsgrad in jeder Verbrennungskammer 20 konstant in einem optimalen Zustand gehalten.
Wie oben beschrieben, werden in der verstellbaren Einlassvorrichtung 10, 50 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine eingestellt. Daher werden die effektiven Längen der Einlasskanäle ohne Störung des Pulsationszykluses der Luft, welche in die Verbrennungskammern 20 gesaugt werden, eingestellt. Demgemäß wird der volumetrische Wirkungsgrad der Luft, welche in die Verbrennungskammern 20 gesaugt wird, entsprechend der Schwankung der Drehzahl der Brennkraftmaschine optimiert. Dies verbessert den Verbrennungsgrad des Luft-Kraftstoff-Gemisches in jeder Verbrennungskammer 20, wodurch das Drehmoment der Brennkraftmaschine erhöht wird. Weil der Pulsationszyklus der Luft nicht gestört wird, wird darüber hinaus das Geräusch, das erzeugt wird, wenn Luft in jede Verbrennungskammer 20 gesaugt wird, verringert.
Bei den verstellbaren Einlassvorrichtungen 40 und 60 sind die Längen der Einlasskanäle im wesentlichen gleich gemacht. Dies gleicht den volumetrischen Wirkungsgrad der Ansaugluft in jeder Verbrennungskammer 20 aus, wodurch der Verbrennungsgrad in jeder Verbrennungskammer 20 ausgeglichen wird. Der Verbrennungsgrad der Verbrennungskammern 20 wird durch Betreiben der verstellbaren Einlassvorrichtungen 40 und 60 gemäß der Drehzahl der Brennkraftmaschine gleichmäßig verbessert. Dadurch wird das Drehmoment der Brennkraftmaschine 11 positiv erhöht, wodurch die Leistung des Fahrzeuges verbessert wird.
Bei der verstellbaren Einlassvorrichtung 10 sind die Rohre 31 bis 34 und 41 bis 44 im Ausgleichsbehälter 23 gekrümmt. Im Gegensatz zur verstellbaren Einlassvorrichtung 50, in welcher sich die Rohre 51 bis 54 und 61 bis 64 horizontal erstrecken, kann daher die Vorrichtung 10 einen schmäleren Ausgleichsbehälter 23 verwenden. Dies erleichtert das Anbringen der Vorrichtung 10 im Motorraum eines Fahrzeuges.
Die verstellbare Einlassvorrichtung 60 hat die Rohre 51 bis 54 und 61 bis 64, welche sich im Ausgleichsbehälter 23 horizontal erstrecken. Dieser Aufbau reduziert den Widerstand der Luft, die über die beweglichen Rohre 61 bis 64 in die Verzweigungsrohre 51 bis 54 strömt. Damit wird die Luft in jede Einlassöffnung 16 gleichmäßig gezogen. Ferner verbessert dies den volumetrischen Wirkungsgrad der Ansaugluft in den Verbrennungskammern 20, wodurch die Leistung der Brennkraftmaschine 11 erhöht wird.
Obwohl hier nur zwei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, sollte es für einen Fachmann klar sein, dass die vorliegende Erfindung viele andere Ausführungsformen haben kann, ohne von der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Die Erfindung kann besonders in folgender Form ausgestaltet sein:
In der ersten und zweiten Ausführungsform werden die beweglichen Rohre 41 bis 44 und 61 bis 64 durch die Motore 45, 65 angetrieben. Jedoch kann jedes der Rohre 41 bis 44 und 61 bis 64 durch einen unabhängigen Motor (Antriebseinrichtung) angetrieben werden. In diesem Fall ist das für den Motor erforderliche Drehmoment relativ gering. Jeder Motor kann folglich klein sein.
In der ersten und zweiten Ausführungsform bestimmt die ECU 100 den Betrag der Bewegung der beweglichen Rohre 41 bis 44 und 61 bis 64 auf der Grundlage der Drehzahl der Brennkraftmaschine. Die ECU 100 kann den Betrag der Bewegung der beweglichen Rohre 41 bis 44 und 61 bis 64 im Bezug auf verschiedene Parameter des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine lernen. Die ECU 100 kann auf diese Weise den Betrag der Bewegung der beweglichen Rohre 41 bis 44 und 61 bis 64 auf der Grundlage der erlernten Daten einstellen. Dies gestattet es, dass die effektive Kanallänge der Einlasskanäle entsprechend der Schwankung der Drehzahl der Brennkraftmaschine genauer gesteuert werden kann.
Die verstellbaren Einlassvorrichtungen 40, 60 haben für einzelne Brennkraftmaschinen 11 eine Toleranz. Die Kanallängen der Verzweigungsrohre 31 bis 34 und 51 bis 54 können von einer Brennkraftmaschine 11 zur anderen abweichen. Die ECU 100 kann die Differenz der Kanallängen lernen und die resultierenden Daten der Differenz zur Steuerung der beweglichen Rohre 41 bis 44 und 61 bis 64 einsetzen bzw. wiedergeben. Dies gestattet es, dass der optimale volumetrische Wirkungsgrad der Ansaugluft in jeder Verbrennungskammer bei den einzelnen Brennkraftmaschinen 11 erreicht werden kann. Damit wird die Leistung der einzelnen Brennkraftmaschinen 11 in zunehmendem Maße erhöht.
Bei der ersten und zweiten Ausführungsform werden die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle kontinuierlich verändert, indem die beweglichen Rohre 41 bis 44 und 61 bis 64 kontinuierlich bewegt werden. Jedoch können die beweglichen Rohre 41 bis 44 und 61 bis 64 inkremental bewegt werden, um die effektiven Kanallängen der Einlasskanäle inkremental zu ändern.
In der ersten und zweiten Ausführungsform werden die beweglichen Rohre 41 bis 44 und 61 bis 64 durch die Motore 45, 65 angetrieben. Wenn die beweglichen Rohre inkremental angetrieben werden, können die beweglichen Rohre jedoch durch eine Unterdruck-Betätigungseinrichtung betätigt werden, welche auf der Grundlage der Differenz zwischen einem Unterdruck und dem Atmosphärendruck arbeitet.
Deshalb werden die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen veranschaulichend und nicht einschränkend angesehen. Die Erfindung soll nicht auf die hier aufgeführten Details eingeschränkt sein, sondern sie kann innerhalb dem Schutzumfang der beigefügten Ansprüche modifiziert werden.

Claims

1. Verstellbare Einlassvorrichtung in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, worin die Verbindung wenigstens eine erste und eine zweite Verbrennungskammer (20), die in der Brennkraftmaschine (12) angeordnet sind, eine Sensoreinrichtung (110) zum Erfassen eines Betriebszustands der Brennkraftmaschine (12), wenigstens einen ersten und einen zweiten Einlasskanal (31, 41, 32, 42; 51, 61, 52, 62), die an einem Endabschnitt mit der ersten und zweiten Verbrennungskammer (20) verbunden ist, um diesen jeweils Luft zuzuführen, aufweist, worin der volumetrische Wirkungsgrad von jeder der Verbrennungskammern (20) für einen vorbestimmten Betriebszustand mit der Länge des damit verbundenen Einlasskanals (31, 41, 32, 42; 51, 61, 52, 62) in Beziehung gebracht ist, wobei jeder Einlasskanal (31, 41, 32, 42; 51, 61, 52, 62) einen nicht verstellbaren Abschnitt (31, 32; 51, 52) und einen verstellbaren Abschnitt (41, 42; 61, 62) und eine Längenänderungseinrichtung (100, 45 bis 47; 65, 67, 651, 652, 671), die mit jedem verstellbaren Abschnitt (41, 42; 61, 62) verbunden ist, um die effektiven Längen der Einlasskanäle (31, 41, 32, 42, 51, 61, 52, 62) gemäß einer Änderung des Betriebszustands zu ändern, um den volumetrischen Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine (12) zu verbessern, aufweist, worin die Längenänderungseinrichtung (100, 45 bis 47; 65, 67, 651, 652, 671) gemäß dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (12) durch Ändern des verstellbaren Abschnittes (41, 42; 61, 62) des Einlasskanals (31, 41, 32, 42; 51, 61, 52, 62) zu der effektiven Länge von jedem Einlasskanal (31, 41, 32, 42; 51, 61, 52, 62) einen vorbestimmten Abstand addiert oder von dieser subtrahiert, und worin der vorbestimmte Abstand, der zu der effektiven Länge des ersten Einlasskanals (31, 41; 51, 61) addiert oder von dieser subtrahiert worden ist, gleich dem vorbestimmten Abstand ist, der zu der effektiven Länge des zweiten Einlasskanals (32, 42; 52, 62) addiert oder von dieser subtrahiert worden ist, so dass die effektive Länge des ersten Einlasskanals (31, 41; 51, 61) immer mit der effektiven Länge des zweiten Einlasskanals (32, 42; 52, 62) im wesentlichen zusammenpasst, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Längen der nicht verstellbaren Abschnitte (31, 32; 51, 52) der zwei Einlasskanäle (31, 41, 32, 42; 51, 61, 52, 62) voneinander deutlich unterscheiden.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Sensoreinrichtung (110) erfasste Betriebszustand die Motordrehzahl ist.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenänderungseinrichtung (100, 45 bis 47; 65, 67, 651, 652, 671) die effektiven Längen der Einlasskanäle (31, 41, 32, 42; 51, 61, 52, 62) kontinuierlich ändert, um den volumetrischen Wirkungsgrad bei allen Drehzahlen innerhalb eines vorbestimmtes Bereichs von Motorbetriebsdrehzahlen im wesentlichen zu optimieren.

4. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenänderungseinrichtung (100, 45 bis 47; 65, 67, 651, 652, 671) die effektiven Längen der Einlasskanäle (31, 41, 32, 42; 51, 61, 52, 62) inkremental ändert, um den volumetrischen Wirkungsgrad bei allen Drehzahlen innerhalb eines vorbestimmten Bereichs von Motorbetriebsdrehzahlen im wesentlichen zu optimieren.

5. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbaren Abschnitte (41, 42; 61, 62) der ersten und zweiten Einlasskanäle (31, 41, 32, 42; 51, 61, 52, 62) erste bzw. zweite teleskopartige Rohre (41, 41; 61, 62) aufweisen, die sich von den nicht verstellbaren Abschnitten (31, 32; 51, 52) der Einlasskanäle (31, 41, 32, 42; 51, 61, 52, 62) erstrecken und in Bezug auf diese teleskopartig auseinander und ineinander geschoben werden, um die effektiven Längen der Einlasskanäle (31, 41, 32, 42; 51, 61, 52, 62) zu ändern.

6. Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Abstand, um den sich das erste teleskopartige Rohr (41; 61) von dem nicht verstellbaren Abschnitt (31; 51) des ersten Einlasskanals (31, 41; 51, 61) erstreckt, von dem Abstand unterscheidet, um den sich das zweite teleskopartige Rohr (42; 62) von dem nicht verstellbaren Abschnitt (32; 52) des zweiten Einlasskanals (32, 42; 52, 62) erstreckt.

7. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längenänderungseinrichtung folgendes aufweist:

einen Motor (45; 65);

eine Stange, die den Motor (45; 65) mit dem Einlasskanal (31, 41, 32, 42; 51, 61, 52, 62) verbindet und

eine Steuereinrichtung (100), um den Motor (45; 65) auf der Grundlage der durch den Sensor (110) erfassten Drehzahl der Brennkraftmaschine (12) zu betätigen.

8. Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die verstellbaren Abschnitte (41, 42; 61, 62) die Gestalt von teleskopartigen Rohren aufweisen, die miteinander verbunden sind, um sich im Einklang miteinander zu bewegen.

9. Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des nicht verstellbaren Abschnittes (31; 51) des ersten Einlasskanals (31, 41; 51, 61) um einen ersten bestimmten Abstand länger ist als die Länge des nicht verstellbaren Abschnittes (32; 42) des zweiten Einlasskanals (32, 42; 52, 62), und dass sich der verstellbare Abschnitt (42; 62) des zweiten Kanals (32, 42; 52, 62) von dem nicht verstellbaren, stromaufwärtigen Endabschnitt des nicht verstellbaren Abschnittes (32; 52) des zweiten Einlasskanals (32, 42; 52, 62) um einen zweiten bestimmten Abschnitt erstreckt, und worin der erste bestimmte Abstand im wesentlichen gleich dem zweiten bestimmten Abstand ist.