JP2021134669A - 過給機付きエンジン - Google Patents

Abstract

【課題】排気の浄化性能の向上と、過給レスポンスの向上とを両立させる過給機付きエンジンを提供する。【解決手段】過給機付きエンジン２は、燃料噴射弁（インジェクタ２１）と、エンジンの排気通路に設けられた排気浄化装置６と、排気通路において、排気浄化装置よりも下流に設けられた、排気ターボ過給機４のタービン４２と、制御対象に制御信号を出力する制御ユニット（ＥＣＵ）と、を備える。制御ユニットは、アクセル開度の増加に伴う車両加速時に、エンジンへの主噴射の後に、排気行程中の燃料噴射を燃料噴射弁に実行させる。【選択図】図１

Description

ここに開示する技術は、過給機付きエンジンに関する。

特許文献１には、過給機付きエンジンが記載されている。このエンジンの排気通路には、排気ターボ過給機のタービンが設けられている。また、排気通路における、タービンよりも上流には、酸化触媒とＤＰＦとが配設されている。エンジンの吸気通路には、排気ターボ過給機のコンプレッサが設けられている。

特開２０１３−１８９９００号公報

特許文献１に記載された過給機付きエンジンは、酸化触媒が、タービンよりもエンジンに近い位置に設けられている。このため、酸化触媒の温度は高くなる。この構成は、排気の浄化性能の向上に有利である。

一方、タービンは、酸化触媒及びＤＰＦよりも下流に設けられているため、タービン上流の容積が大きい。タービン上流の容積が大きいと、アクセル開度の増加を伴う運転者の加速要求に対し、排気ターボ過給機の過給レスポンスが低下する。

ここに開示する技術は、過給機付きエンジンにおいて、排気の浄化性能の向上と、過給レスポンスの向上とを両立させる。

ここに開示する技術は、過給機付きエンジンに関する。この過給機付きエンジンは、
エンジンへ燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記エンジンの排気通路に設けられかつ、前記エンジンから排出された排気を浄化する排気浄化装置と、
前記排気通路において、前記排気浄化装置よりも下流に設けられた、排気ターボ過給機のタービンと、
制御対象に制御信号を出力する制御ユニットと、を備え、
前記制御ユニットは、アクセル開度の増加に伴う車両加速時に、前記エンジンへの主噴射の後に、排気行程中の燃料噴射を前記燃料噴射弁に実行させる。

この構成によると、排気浄化装置は、排気通路において排気ターボ過給機のタービンよりも上流に設けられている。排気浄化装置はエンジンに近いため、排気浄化装置の温度が高く保たれる。

特に、燃費性能の向上を目的としてエンジンの熱効率を高めると、排気の温度は低下する。排気の温度が低いと排気浄化装置の温度は低くなりがちになる。前記の構成は、エンジンと排気浄化装置との間に、熱容量の大きいタービンが介在しないため、排気の温度が低い場合でも、排気浄化装置の温度を高くできる。排気浄化装置が活性温度に維持されることにより、排気浄化装置は、排気を浄化できる。エンジンの燃費性能の向上と共に、エンジンの排出ガス性能が良好になる。

排気ターボ過給機のタービンは、排気浄化装置よりも下流に設けられているため、運転者が車両の加速を要求した際の、排気ターボ過給機の過給レスポンスは低い。これに対し、前記のエンジンの制御ユニットは、アクセル開度の増加に伴う車両加速時に、エンジンへの主噴射の後に、排気行程中の燃料噴射を燃料噴射弁に実行させる。排気行程中に噴射された燃料は、未燃焼、又は、ほぼ未燃焼のままでエンジンから排出されて排気浄化装置に供給される。排気浄化装置において燃料が反応し、反応熱が生じる。その反応熱によって、タービンへ供給される排気エネルギが増加する。その結果、この構成のエンジンは、タービン上流の容積が大きいものの、車両加速時に、排気ターボ過給機の過給レスポンスが向上する。

よって、このエンジンは、排気の浄化性能の向上と、過給レスポンスの向上とが両立する。

前記過給機付きエンジンは、
前記エンジンの吸気通路に設けられかつ、前記エンジンに供給する吸気を過給する前記排気ターボ過給機のコンプレッサと、
前記吸気通路における前記コンプレッサよりも下流に設けられた電動過給機と、を備え、
前記制御ユニットは、前記車両加速時に、前記電動過給機を駆動させる、としてもよい。

この構成によると、吸気通路には、排気ターボ過給機のコンプレッサに加えて、電動過給機が設けられている。制御ユニットは、車両加速時に、電動過給機を駆動させる。これにより、エンジンの過給レスポンスは向上する。

ここで、電動過給機は、吸気通路における排気ターボ過給機のコンプレッサよりも下流に設けられている。コンプレッサと電動過給機とは、直列配置である。電動過給機のコンプレッサの容量は、排気ターボ過給機のコンプレッサの容量よりも小にしてもよい。こうすることで、電動過給機は、エンジンの運転状態が所定の低回転領域内にある場合に、吸気を効率的に過給できる。電動過給機よりも上流の、排気ターボ過給機のコンプレッサは、エンジンの運転状態が所定の低回転領域内にある場合に、実質的に、非駆動となる。排気ターボ過給機のコンプレッサは、エンジンの運転状態が低回転領域以外の高回転領域にある場合に、吸気を効率的に過給できる。二つの過給機の組み合わせは、エンジンの広い運転領域に亘って、吸気の過給を可能にする。

前記制御ユニットは、前記車両加速時に、前記電動過給機を駆動させると共に、前記電動過給機の駆動のみでは前記アクセル開度に応じた要求加速度が不足する場合に、前記燃料噴射弁に、前記排気行程中の燃料噴射を実行させる、としてもよい。

こうすることで、電動過給機の駆動によって過給レスポンスの向上を図ることができると共に、電動過給機の駆動と排気行程中の燃料噴射との組み合わせにより、エンジンの要求トルクを達成できる。

前記制御ユニットは、前記排気浄化装置の温度が制約温度を超える場合には、前記排気行程中の燃料噴射を禁止する、としてもよい。

排気浄化装置において発生する反応熱によって、排気浄化装置の温度が制約温度を超えてしまうと、排気浄化装置の信頼性が低下する。排気浄化装置の温度が制約温度を超える場合に、制御ユニットが排気行程中の燃料噴射を禁止することにより、排気浄化装置の信頼性が確保される。

前記過給機付きエンジンは、
前記排気通路における前記排気浄化装置と前記タービンとの間の部位と、前記エンジンの吸気通路とを互いに接続するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設けられかつ、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、を有しかつ、排気の一部をＥＧＲガスとして、前記吸気通路に還流するＥＧＲシステムを備え、
前記制御ユニットは、前記車両加速時に、前記排気行程中の燃料噴射を前記燃料噴射弁に実行させた場合であって、前記排気浄化装置の温度が制約温度を超える場合には、前記ＥＧＲシステムに、前記ＥＧＲガスの還流を実行させる、としてもよい。

ＥＧＲ通路を通じてＥＧＲガスを還流させると、エンジンの燃焼室内の酸素濃度が低下することにより、燃焼温度が下がる。また、ＥＧＲクーラがＥＧＲガスを冷却することにより、燃焼温度をさらに下げることができる。その結果、排気温度が下がる。

排気浄化装置の温度が制約温度を超える場合に、エンジンからの排気の温度を下げると、排気浄化装置の温度が過剰に高くなることが抑制される。

前記排気通路における前記排気浄化装置と前記タービンとの間の部位と、前記エンジンの吸気通路とを互いに接続するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設けられかつ、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却する液冷式のＥＧＲクーラと、を有しかつ、排気の一部をＥＧＲガスとして、前記吸気通路に還流するＥＧＲシステムを備え、
前記制御ユニットは、前記車両加速時に、前記ＥＧＲシステムに、前記ＥＧＲガスの還流を実行させ、
前記制御ユニットは、前記車両加速時に、前記排気行程中の燃料噴射を前記燃料噴射弁に実行させた場合であって、前記排気浄化装置の温度が制約温度を超える場合には、前記ＥＧＲシステムに、前記ＥＧＲクーラへの冷却液の供給量を増大させる
、としてもよい。

前述したように、ＥＧＲ通路を通じてＥＧＲガスを還流させると、エンジンの燃焼室内の酸素濃度が低下することにより、燃焼温度が下がる。また、ＥＧＲクーラがＥＧＲガスを冷却することにより、燃焼温度をさらに下げることができる。さらに、液冷式のＥＧＲクーラへの冷却液の供給量を増大させると、吸気通路へ還流するＥＧＲガスの温度がさらに下がる。その結果、エンジンからの排気の温度が下がる。

排気浄化装置の温度が制約温度を超える場合に、エンジンからの排気の温度を下げると、排気浄化装置の温度が過剰に高くなることが抑制される。

前記排気浄化装置は、排気中の有害物質を反応させる触媒装置と、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタ装置と、を含み、
前記制御ユニットは、前記フィルタ装置の粒子状物質の堆積量が多いと、排気行程中の噴射量を減らし、前記粒子状物質の堆積量が少ないと、排気行程中の噴射量を増やす、としてもよい。

フィルタ装置の粒子状物質の堆積量が多いと、排気浄化装置において燃料を反応させた場合に、排気浄化装置の温度が上昇しやすい。制御ユニットが、排気行程中の噴射量を減らすことにより、排気浄化装置の温度が過剰に上昇することを抑制できる。

フィルタ装置の粒子状物質の堆積量が少ない場合、制御ユニットが、排気行程中の噴射量を増やす。排気浄化装置の温度が過剰に高くなることを抑制しつつ、タービンへ供給される排気エネルギが増加する。車両加速時に、排気ターボ過給機の過給レスポンスが向上する。

以上説明したように、前記の過給機付きエンジンは、排気の浄化性能の向上と、過給レスポンスの向上とが両立する。

図１は、エンジンシステムの構成を例示する概略図である。 図２は、エンジンの制御構成を例示するブロック図である。 図３は、エンジンの運転領域を例示するマップである。 図４は、電動式過給機のコンプレッサの特性を例示する図である。 図５は、エンジンのｐ−ｖ線図の例である。 図６は、ＥＣＵによるエンジン制御を例示するフローチャートである。 図７は、アクセル開度増加率と、過給手段の選択モードとの関係を例示する図である。 図８は、ＥＣＵによるエンジン制御の変形例を例示するフローチャートである。 図９は、ＥＣＵによるエンジン制御の変形例を例示するフローチャートである。 図１０は、ＥＣＵによるエンジン制御の変形例を例示するフローチャートである。

以下、過給機付きエンジンの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、実施形態に係るエンジンシステム１を示す。このエンジンシステム１は、車両に搭載される。エンジンシステム１のエンジン２は、軽油を主成分とした燃料が供給されるディーゼルエンジンである。エンジン２は、図示は省略するが、複数の気筒を有している。各気筒は、エンジン２の燃焼室を形成する。燃焼室内に供給された燃料は、圧縮自着火により燃焼する。

（エンジンシステムの構成）
エンジン２には、燃料噴射弁、つまりインジェクタ２１が取り付けられている。インジェクタ２１は、エンジン２に燃料を供給する。より詳細に、インジェクタ２１は、気筒毎に設けられ、気筒内に燃料を直接噴射する。インジェクタ２１は、後述するＥＣＵ１００からの制御信号を受ける。インジェクタ２１は、エンジン２の運転状態に応じて設定された噴射タイミングでかつ、エンジン２の運転状態に応じた量の燃料を、燃焼室内に噴射する。

エンジン２には、吸気通路３１が接続されている。吸気通路３１は、各気筒に吸気を供給する。吸気は、空気、又は、空気及びＥＧＲガスを含む。エンジン２にはまた、排気通路３２が接続されている。排気通路３２は、各気筒からの排気を排出する。

吸気通路３１には、上流側から下流側へ向かって順に、排気ターボ過給機４のコンプレッサ４１と、電動過給機５と、インタークーラ４３とが配設されている。コンプレッサ４１は、吸気を昇圧する。電動過給機５も、吸気を昇圧する。インタークーラ４３は、昇圧された吸気を冷却する。インタークーラ４３は、例えば水冷式の熱交換器である。インタークーラ４３は、図示は省略するが、例えばエンジン２の冷却水の循環回路８に接続されている。

電動過給機５は、吸気通路３１内に設けられたコンプレッサホイール５１と、このコンプレッサホイール５１を駆動する電動モータ５２とを有している。電動モータ５２が運転すると、コンプレッサホイール５１が回転し、コンプレッサホイール５１は、吸気通路３１を流れる吸気を昇圧する。電動過給機５は、排気エネルギを利用しない過給機である。電動モータ５２は、車両に搭載されたバッテリ５５からの電力供給を受ける。バッテリ５５には、例えばオルタネータ（図示省略）によって発電された電力が蓄積される。

ここで電動過給機５の容量は、排気ターボ過給機４のコンプレッサ４１の容量よりも小に設定されている。電動過給機５は、後述するように、エンジン２が低回転領域の高負荷状態で運転している場合に駆動し、それ以外の場合には駆動しない。大容量の排気ターボ過給機４のコンプレッサ４１と、小容量の電動過給機５とを直列に設け、排気ターボ過給機４のコンプレッサ４１のみの駆動、電動過給機５のみの駆動、及び、排気ターボ過給機４のコンプレッサ４１と電動過給機５の両方の駆動を切り替えることにより、このエンジン２は、広い運転領域に亘って、吸気を過給できる。

吸気通路３１には、コンプレッサホイール５１をバイパスするバイパス通路５３が設けられている。バイパス通路５３の上流端は、吸気通路３１におけるコンプレッサ４１とコンプレッサホイール５１との間に接続されている。バイパス通路５３の下流端は、吸気通路３１におけるコンプレッサホイール５１とインタークーラ４３との間に接続されている。バイパス通路５３には、バイパス弁５４が設けられている。バイパス弁５４は、バイパス通路５３を流れる吸気量を調整する。電動過給機５が駆動している間、バイパス弁５４は閉弁する。電動過給機５が駆動していない間、バイパス弁５４は開弁する。

排気通路３２には、上流側から下流側へ向かって順に、排気浄化装置６と、排気ターボ過給機４のタービン４２とが配設されている。

排気浄化装置６は、触媒装置としての酸化触媒（Diesel Oxidation Catalyst: ＤＯＣ）と、フィルタ装置としてのＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）とを含んでいる。詳細な図示は省略するが、排気浄化装置６において、ＤＯＣは、ＤＰＦの上流に配置されている。

ＤＯＣは、排気中のＣＯ及びＨＣが酸化されてＣＯ_２及びＨ_２Ｏを生成する反応を促す。また、ＤＰＦ６２は、エンジン２の排気中に含まれるスート等の粒子状物質を捕集する。

このエンジンシステム１は、排気中のＮＯｘを浄化する触媒を備えていない。但し、ここに開示する技術は、ＮＯｘを浄化する触媒を備えたエンジンに適用することを排除しない。

排気ターボ過給機４のタービン４２は、排気のエネルギによって回転する。図示を省略する連結シャフトは、タービン４２とコンプレッサ４１とを互いに連結する。排気通路３２においてタービン４２が回転すると、吸気通路３１においてコンプレッサ４１が回転し、吸気を昇圧する。

排気ターボ過給機４は、詳細な図示は省略するが、可変容量式のターボ過給機である。タービンケース内には、可動ベーンが配設されている。可動ベーンの開度を調整することによって、排気ターボ過給機４における通路面積が変わる。

エンジンシステム１はまた、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム７を備えている。ＥＧＲシステム７は、排気の一部を、ＥＧＲガスとして吸気通路３１に還流する。ＥＧＲシステム７は、第１ＥＧＲ通路７１と、第２ＥＧＲ通路７２とを有している。

第１ＥＧＲ通路７１は、吸気通路３１におけるコンプレッサ４１と電動過給機５との間の部位と、排気通路３２における排気浄化装置６とタービン４２との間の部位とを互いに接続している。第１ＥＧＲ通路７１には、第１ＥＧＲ弁７３が設けられている。第１ＥＧＲ弁７３は、例えば電磁式の開度調整弁である。第１ＥＧＲ弁７３は、第１ＥＧＲ通路７１を通って吸気通路３１に還流されるＥＧＲガスの流量を調整する。

第１ＥＧＲ通路７１にはまた、ＥＧＲクーラ７５が設けられている。ＥＧＲクーラ７５は、図１の構成例においては、ＥＧＲガスの流れる方向を基準にして、第１ＥＧＲ弁７３の上流に設けられている。ＥＧＲクーラ７５は、第１ＥＧＲ通路７１を流れるＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲクーラ７５は、例えば水冷式の熱交換器である。ＥＧＲクーラ７５は、冷却水の循環回路８に接続されている。ＥＧＲクーラ７５は、ＥＧＲガスと冷却水との間で熱交換させる。尚、循環回路８の構成は後述する。

第２ＥＧＲ通路７２は、第１ＥＧＲ通路７１の途中から分岐している。より詳細に、第２ＥＧＲ通路７２は、第１ＥＧＲ通路７１におけるＥＧＲクーラ７５の上流部から、分岐している。第２ＥＧＲ通路７２はまた、吸気通路３１における電動過給機５の下流に接続されている。より詳細に、第２ＥＧＲ通路７２は、吸気通路３１におけるインタークーラ４３とエンジン２との間の部位に接続されている。

第２ＥＧＲ通路７２には、第２ＥＧＲ弁７４が設けられている。第２ＥＧＲ弁７４は、例えば電磁式の開度調整弁である。第２ＥＧＲ弁７４は、第２ＥＧＲ通路７２を通って吸気通路３１に還流されるＥＧＲガスの流量を調整する。

エンジンシステム１は、冷却水の循環回路８を有している。図１における破線は、循環回路８を構成する冷却水の流路を示している。循環回路８は、ラジエータ８１と、ウォーターポンプ８２と、エレキサーモスタット弁８５とを含んでいる。

循環回路８は、メイン流路８３を有している。メイン流路８３は、エンジン２からラジエータ８１、エレキサーモスタット弁８５、及び、ウォーターポンプ８２を通って、エンジン２に戻る通路である。ウォーターポンプ８２は、循環回路８において、冷却水を循環させる。ウォーターポンプ８２は、例えばエンジン２によって駆動される。ラジエータ８１は、エンジン２において受熱した冷却水を放熱させる。エレキサーモスタット弁８５は、メイン流路８３を開閉する。エレキサーモスタット弁８５は、後述するＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、開弁及び閉弁を電磁的に切り替える。

循環回路８はまた、サブ流路８４を有している。サブ流路８４は、ラジエータ８１及びエレキサーモスタット弁８５をバイパスするように設けられている。ＥＧＲクーラ７５は、サブ流路８４に設けられている。サブ流路８４を流れる冷却水は、エンジン２からＥＧＲクーラ７５及びウォーターポンプ８２を通って、エンジン２に戻る。サブ流路８４を流れる冷却水は、ラジエータ８１を通らない。

図２は、エンジンシステム１の制御構成を例示するブロック図である。エンジンシステム１は、エンジン・コントロール・ユニット（以下、ＥＣＵという）１００を備えている。ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、カウンタタイマ群１０３、インターフェース１０４及びこれらのユニットを接続するバス１０５を有するマイクロプロセッサで構成されている。ＥＣＵ１００は、エンジン２を制御する。ＥＣＵ１００は、制御ユニットの一例である。

ＥＣＵ１００は、水温センサＳＷ１、過給圧センサＳＷ２、排気温度センサＳＷ３、クランク角センサＳＷ４、アクセル開度センサＳＷ５、車速センサＳＷ６、ＤＰＦ差圧センサＳＷ７、及び、触媒温度センサＳＷ８からの信号を受ける。

水温センサＳＷ１は、循環回路８に設けられかつ、エンジン２の冷却水の温度に対応する信号を出力する。過給圧センサＳＷ２は、吸気通路３１に設けられかつ、過給圧に対応する信号を出力する。排気温度センサＳＷ３は、排気通路３２に設けられかつ、排気温度に対応する信号を出力する。クランク角センサＳＷ４は、エンジン２に取り付けられかつ、エンジン２のクランクシャフトの回転角に対応する信号を出力する。アクセル開度センサＳＷ５は、アクセルペダル（図示省略）に連結されかつ、運転者によるアクセルペダルの操作量に対応する信号を出力する。車速センサＳＷ６は、例えば図示省略の車軸に設けられかつ、車両の車速に対応する信号を出力する。ＤＰＦ差圧センサＳＷ７は、排気浄化装置６に取り付けられかつ、ＤＰＦの入口圧と出口圧との圧力差に対応する信号を出力する。触媒温度センサＳＷ８は、排気浄化装置６に取り付けられかつ、ＤＯＣの温度に対応する信号を出力する。

ＥＣＵ１００は、クランク角センサＳＷ４の信号に基づいてエンジン回転数を算出し、アクセル開度センサＳＷ５の信号に基づいてエンジン負荷を算出する。また、ＥＣＵ１００は、水温センサＳＷ１の信号に基づいて、エンジン２の冷間状態及び温間状態を判断する。ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサＳＷ５の信号に基づいて、車両の運転者の加速要求の有無、及び、その加速要求の度合いを判定する。

ＥＣＵ１００はまた、ＤＰＦ差圧センサＳＷ７の信号に基づいて、ＤＰＦの再生の要否を判定する。ＤＰＦの再生は、ＤＰＦに堆積した粒子状物質を燃焼させることである。ＥＣＵ１００は、ＤＰＦの再生が必要と判断すれば、ＤＰＦの再生制御を行う。

ＥＣＵ１００は、入力された信号に基づいてエンジン２の運転状態を判断し、判断した運転状態に対応するよう、インジェクタ２１、電動モータ５２、バイパス弁５４、ベーンアクチュエータ４４、第１ＥＧＲ弁７３、第２ＥＧＲ弁７４、エレキサーモスタット弁８５へ制御信号を出力する。尚、ベーンアクチュエータ４４は、排気ターボ過給機４の可動ベーンを動かすアクチュエータである。

エンジン２の燃焼室内には、エンジン２の運転状態に応じた量の空気及びＥＧＲガスが導入されると共に、燃料が供給される。燃焼室内に供給された燃料は、適切なタイミングで圧縮自己着火により燃焼する。

ここで、このエンジン２は、熱効率が向上するよう、空気が過剰な状態で燃料を燃焼させる。また、ＥＧＲガスを燃焼室に導入することにより、燃焼室内の空気量の調整も行われる。このエンジンシステム１を搭載した車両は、燃費性能が高い。

その一方で、エンジン２の熱効率が高いため、燃焼室から排出される排気の温度は低い。排気の温度が低いと、ＤＯＣの活性化には不利になる。従来のエンジンは、排気ターボ過給機のタービンの下流に排気浄化装置を設けることが一般的である。この従来構成はタービンの熱容量が大きいため、排気の温度が低いと、排気浄化装置の温度が、より一層上がりにくいという問題がある。

これに対し、このエンジンシステム１は、排気浄化装置６を、排気ターボ過給機４のタービン４２の上流に設けている。エンジン２と排気浄化装置６との間にタービンが存在しないため、排気浄化装置６は、排気によって温度が上がりやすくかつ、エンジン２の運転中は、高温に保たれる。このエンジンシステム１は、排気の温度が低くても、エンジン２の運転中にＤＯＣの活性状態が維持できるから、排出ガス性能が向上する。

（ＥＣＵによる電動過給機の制御）
次に、ＥＣＵ１００によるエンジン２の制御について説明をする。図３は、エンジン２の運転領域を例示している。運転領域は、エンジン回転数と、トルク（つまり、エンジン負荷）とによって規定される。

図３は、電動過給機５の運転に関するマップ３０１である。ＥＣＵ１００は、エンジン２の全運転領域のうち、第２領域において、電動過給機５を駆動し、第２領域以外の第１領域において、電動過給機５を駆動しない。

第２領域は、低回転領域における高負荷領域に相当する。ここで、低回転領域は、エンジン２の全運転領域を、回転数方向に低回転領域と高回転領域とに二等分した場合の、低回転領域に相当する。または、低回転領域は、エンジン２の全運転領域を、回転数方向に低回転領域と中回転領域と高回転領域とに三等分した場合の、低回転領域に相当する。高負荷領域は、エンジン２の全運転領域を、負荷方向に低負荷領域と高負荷領域とに二等分した場合の、高負荷領域に相当する。または、高負荷領域は、エンジン２の全運転領域を、負荷方向に低負荷領域と中負荷領域と高負荷領域とに三等分した場合の、高負荷領域に相当する。

第２領域において電動過給機５が駆動している場合、ＥＣＵ１００は、バイパス弁５４を閉弁する。吸気は、電動過給機５のコンプレッサホイール５１を通過してエンジン２へ流れる。電動過給機５の運転中、コンプレッサホイール５１は、吸気を過給する。

第１領域において電動過給機５が停止している場合、ＥＣＵ１００は、バイパス弁５４を開弁する。吸気は、電動過給機５のコンプレッサホイール５１を通過せずに、エンジン２へ流れる。電動過給機５の停止中に、エンジン２のポンプ損失の増大が抑制される。

前述したように、電動過給機５のコンプレッサホイール５１は、排気ターボ過給機４のコンプレッサ４１よりも容量が小さい。電動過給機５は、エンジン２の低回転領域において、効率が高い。電動過給機５は、第２領域において、吸気を効率的に過給できる。

排気ターボ過給機４のコンプレッサ４１は、容量が大きいため、エンジン２の運転状態が第２領域にある場合は、実質的に吸気を過給しない。コンプレッサ４１は、エンジン２の回転数が高い場合に吸気を過給する。コンプレッサ４１は、エンジン２の運転状態が第１領域にある場合に駆動し、吸気を過給する。尚、第１領域と第２領域との境界付近においては、コンプレッサ４１が吸気を昇圧しかつ、電動過給機５が吸気をさらに昇圧する場合がある。

次に、電動過給機５を駆動させる車両の運転シーンについて説明する。図３の実線の矢印及び破線の矢印は、運転者がアクセルペダルを踏み込んで車両の加速を要求した場合の、エンジン２の運転状態の変化を例示している。ＥＣＵ１００は、アクセル開度センサＳＷ５の信号に基づいて、図３に白丸で示す運転状態から、エンジン２の負荷を高める。これにより、エンジン２の運転状態は第１領域から第２領域へと移行する。ＥＣＵ１０は、電動過給機５を運転する。その後、ＥＣＵ１００は、エンジン２の回転数を高める。エンジン２の運転状態が第２領域から第１領域へと移行すると、ＥＣＵ１００は、電動過給機５の運転を終了する。

前述したように、このエンジンシステム１は、排気浄化装置６を、排気ターボ過給機４のタービン４２よりも上流に設けている。運転者が車両の加速を要求した場合に、タービン４２よりも上流の容積が大きいため、排気ターボ過給機４は過給レスポンスが低い。

しかしながら、エンジンシステム１は、電動過給機５を備えており、車両の加速が要求された場合に、ＥＣＵ１００は、電動過給機５を駆動できる。その結果、エンジン２の過給レスポンスが向上する。

従って、このエンジンシステム１は、排気浄化装置６をタービン４２よりも上流に配置することによる排気の浄化性能の向上と、電動過給機５が加速要求時に駆動をすることによる過給レスポンスの向上と、の両方が実現する。

電動過給機５は、エンジン２の運転状態が低回転領域内にある場合でかつ、車両が加速過渡にある時、及び、エンジン２が低回転領域内において高負荷運転をしている時、の両方において駆動する。

これにより、電動過給機５は、前述したように、車両の加速過渡時における過給レスポンスを向上することができる。電動過給機５はまた、エンジン２が低回転高負荷運転をしているときに、吸気を十分に過給できるから、空気及びＥＧＲガスが燃焼室内に十分に導入される。これは、エンジン２のトルク向上、及び、排出ガス性能の向上に有利である。

尚、電動過給機５は、エンジン２の運転状態が低回転領域内にある場合でかつ、車両が加速過渡にある時、又は、エンジン２が低回転領域内において高負荷運転をしている時、のいずれか一方において駆動してもよい。

（ＥＣＵによるＥＧＲシステムの制御）
ＥＣＵ１００は、エンジン２の全運転領域において、ＥＧＲガスを吸気通路３１に還流させる。つまり、ＥＣＵ１００は、第１ＥＧＲ弁７３、及び／又は、第２ＥＧＲ弁７４を開弁する。エンジン２が全負荷（つまり、フルスロットル）で運転している場合に、ＥＧＲガスを吸気通路３１に還流することにより、燃焼室内の酸素濃度が低下して、燃焼温度が下がる。燃焼温度が下がると、ＮＯｘの生成を抑制できる。電動過給機５は、エンジン２が低回転かつ全負荷で運転している場合、つまり、エンジン２が第２領域で運転している場合に、大量の空気と大量のＥＧＲガスとを、燃焼室内に導入することを可能にする。電動過給機５は、エンジン２の排出ガス性能を向上させる。

電動過給機５が駆動している場合、吸気通路３１において、電動過給機５の上流は圧力が低く、電動過給機５の下流は圧力が高い。電動過給機５は、前述したようにエンジン２の低回転領域において駆動するため、電動過給機５が駆動している場合、エンジン２の排気側の圧力は比較的低い。そのため、第２ＥＧＲ通路７２を通じてＥＧＲガスを吸気通路３１に還流させようとしても、吸気通路３１側の圧力が排気通路３２側の圧力よりも高くなるから、ＥＧＲガスを吸気通路３１に還流させることができない。

これに対し、エンジンシステム１は、第１ＥＧＲ通路７１を有している。第１ＥＧＲ通路７１は、吸気通路３１において、コンプレッサ４１と電動過給機５との間の部位に接続されている。このため、電動過給機５が駆動している場合でも、ＥＧＲシステム７は、第１ＥＧＲ通路７１を介して、吸気通路３１にＥＧＲガスを還流させることができる。ＥＣＵ１００は、図３に示すように、エンジン２の運転状態が第２領域にある場合、換言すると、電動過給機５を運転している場合に、第１ＥＧＲ弁７３を開弁し、第２ＥＧＲ弁７４を閉弁する。エンジン２の運転状態に応じた量のＥＧＲガスが、吸気通路３１へ還流する。

ここで、図４は、電動過給機５のコンプレッサホイール５１の特性を示す性能曲線４０１を例示している。図４の横軸は、コンプレッサホイール５１を通過するガスの流量であり、縦軸は、コンプレッサホイール５１の上流圧力と下流圧力との圧力比である。性能曲線４０１は、コンプレッサホイール５１の効率の等高線を示している。

前述したように、第１ＥＧＲ通路７１を介してＥＧＲガスを吸気通路３１に還流させると、電動過給機５のコンプレッサホイール５１に流入するガスの量は、空気とＥＧＲガスとを足し合わせた量になる。ここで、図４の黒丸は、電動過給機５の上流にＥＧＲガスを還流しない場合のコンプレッサホイール５１の動作点を例示している。この場合、コンプレッサホイール５１には、空気のみが流入する。電動過給機５は、エンジン２の低回転領域で運転するため、コンプレッサホイール５１を通過する吸気の流量は少ない。この場合、コンプレッサホイール５１の効率は低い。これに対し、図４の白丸は、電動過給機５の上流にＥＧＲガスを還流した場合のコンプレッサホイール５１の動作点を例示している。コンプレッサホイール５１には、空気及びＥＧＲガスが流入する。つまり、コンプレッサホイール５１の通過流量には、ＥＧＲガスがプラスされる。コンプレッサホイール５１を通過する流量が多くなるため、コンプレッサホイール５１の効率は高まる。

従って、電動過給機５を駆動する第２領域において、第１ＥＧＲ通路７１を通じて電動過給機５の上流に、ＥＧＲガスを還流させることによって、電動過給機５の効率を高めることができる。

また、第１ＥＧＲ通路７１には、ＥＧＲクーラ７５が介設している。ＥＧＲクーラ７５は、ＥＧＲガスを冷却する。エンジン２の負荷が高い場合に、ＥＧＲシステム７は、冷却したＥＧＲガスを吸気通路３１に還流できる。ＥＧＲガスが導入される燃焼室内の温度が、過剰に高くなることが抑制される。エンジン２において異常燃焼の発生が抑制される。

電動過給機５が駆動していない場合、つまり、エンジン２の運転状態が第１領域内にある場合、ＥＣＵ１００は、第２ＥＧＲ弁７４を開弁する。エンジン２の回転数が高くなれば排気の流量が増大するため、エンジン２の排気側の圧力が吸気側の圧力よりも高くなる。第２ＥＧＲ通路７２を通じて、ＥＧＲガスが吸気通路３１に還流する。

ここで、第２ＥＧＲ通路７２は、ＥＧＲクーラ７５をバイパスしている。また、第２ＥＧＲ通路７２は、吸気通路３１において、インタークーラ４３とエンジン２との間の部位に接続されているため、ＥＧＲガスはインタークーラ４３によって冷却されない。さらに、第２ＥＧＲ通路７２を通じてＥＧＲガスを還流する場合は、第１ＥＧＲ通路７１を通じてＥＧＲガスを還流する場合と比べて、短い通路長でＥＧＲガスを還流できる。加えて、ＥＧＲシステム７は、ＥＧＲガスを、タービン４２よりも上流から抽出している。これらの要因により、ＥＧＲシステム７は、第２ＥＧＲ通路７２を通じて、比較的温度の高いＥＧＲガスを、エンジン２に導入できる。

エンジン２の負荷が低い場合は、燃焼室内の温度が低くなりがちで、燃料の着火性が低下しやすい。エンジン２が第１領域において低負荷又は軽負荷で運転している場合に、ＥＧＲシステム７が、第２ＥＧＲ通路７２を介して、温度の高いＥＧＲガスを吸気通路３１に還流することにより、燃焼室内の温度を高めて、燃料の着火性を向上できる。このことは、エンジン２の燃焼安定性を高める。

また、図３にハッチングを付して示すように、第１領域においてエンジン２が高回転かつ全負荷で運転している場合に、ＥＧＲシステム７が、第２ＥＧＲ通路７２を介してＥＧＲガスを吸気通路３１に還流すると、エンジン２のポンプ損失が低減する。図５は、エンジン２のｐ−ｖ線図５０１を例示している。ＥＧＲシステム７は、排気通路３２を流れる排気の一部をＥＧＲガスとして抽出するため、エンジン２の排気圧が低下する。また、ＥＧＲシステム７は、ＥＧＲガスを吸気通路３１に導入するため、エンジン２の吸気圧が上昇する。エンジン２の排気圧が低下しかつ吸気圧が上昇することで、排気圧と吸気圧との差圧が小さくなるため、エンジン２のポンプ損失が低減する。

また、エンジン２が高回転全負荷領域内において運転している場合、コンプレッサ４１を通過する空気の流量は多い。コンプレッサ４１を通過する空気の流量が多い状態で、仮にＥＧＲガスを吸気通路３１におけるコンプレッサ４１の上流に導入しようとしても、コンプレッサ４１の通過が増えすぎてコンプレッサ４１の効率低下を招く。これに対し、前記のエンジンシステム１は、第２ＥＧＲ通路７２を通じて、吸気通路３１におけるコンプレッサ４１の下流にＥＧＲガスを導入する。これにより、エンジンシステム１は、コンプレッサ４１の効率が低下しないという利点も得られる。

従来のエンジンシステムは、高圧ＥＧＲ通路と低圧ＥＧＲ通路との二つの経路を有していた。これに対し、このエンジンシステム１のＥＧＲ通路は、第１ＥＧＲ通路７１と、第１ＥＧＲ通路７１から分岐した第２ＥＧＲ通路７２とによって構成されている。ＥＧＲシステム７は、一つの経路によって構成されている。この構成は、エンジンシステム１の構成が簡略化するという利点がある。

また、第１ＥＧＲ通路７１は、排気通路３２における排気浄化装置６の下流に接続されている。ＥＧＲシステム７は、排気浄化装置６が浄化したクリーンな排気を、ＥＧＲガスとして吸気通路３１に還流できる。吸気系の構成部材が、例えば粒子状物質に汚染されることが抑制される。

（ＥＣＵによる加速要求時の制御）
次に、運転者が加速要求を行った場合の、ＥＣＵ１００によるエンジン２の制御を説明する。図６は、ＥＣＵ１００が実行するエンジン２の制御手順を示すフローチャートである。

前述したように、運転者が加速要求を行った場合、ＥＣＵ１００は、電動過給機５を駆動する。これにより、エンジン２の過給レスポンスが向上する。運転者の加速要求が高い場合、電動過給機５のみでは、要求過給圧を達成できない場合がある。このエンジンシステム１は、電動過給機５のみでは要求過給圧を達成できない場合、排気ターボ過給機４を駆動させる。

排気ターボ過給機４を駆動させる場合に、エンジンシステム１は、排気浄化装置６を利用して排気ターボ過給機４の駆動を促進させる。具体的には、インジェクタ２１に、エンジン２への主噴射の後に、排気行程中の燃料噴射を実行させる。尚、インジェクタ２１は、圧縮上死点付近において主噴射を行う。排気行程中の燃料噴射は、主噴射の後に行う噴射であるため、以下においては、ポスト噴射と呼ぶ場合がある。

排気行程中に噴射された燃料は、未燃焼、又は、ほぼ未燃焼のままで排気浄化装置６に供給される。排気浄化装置６のＤＯＣにおいて燃料が反応し、反応熱が発生する。その反応熱によって、排気浄化装置６の下流のタービン４２へ供給される排気エネルギが増加する。その結果、排気ターボ過給機４の駆動が促進され、過給圧が速やかに高まる。

図６のフローチャートにおいて、ＥＣＵ１００は、先ず、ステップＳ６１において、各種センサの信号を読み込み、続くステップＳ６２において、ＥＣＵ１００は、アクセル開度増加率が、予め定めた第１閾値を超えるか否かを判定する。アクセル開度増加率は、アクセル開度センサＳＷ５の信号に基づき検出される。アクセル開度増加率は、運転者のアクセルペダル操作の踏み込み速度に相当する。踏み込み速度が速いとアクセル開度増加率は高く、踏み込み速度が遅いとアクセル開度増加率は低い。

図７は、アクセル開度増加率と、過給手段の選択モードとの関係７０１を例示する図である。当該関係７０１において、アクセル開度増加率が第１閾値以下の場合、ＥＣＵ１００は、電動過給機５をＯＦＦにする。つまり、電動過給機５を駆動しない。運転者の要求する加速が緩加速であるため、電動過給機５を用いた過給は行わない。尚、エンジン２の運転状態によっては、排気ターボ過給機４が吸気の過給を行う。

関係７０１において、アクセル開度増加率が第１閾値を超える場合、ＥＣＵ１００は、電動過給機５を駆動する。

関係７０１において、アクセル開度増加率が第２閾値を超える場合、ＥＣＵ１００は、電動過給機５を駆動すると共に、前述した、排気行程中の燃料噴射、つまり、ポスト噴射を実行する。尚、第２閾値は、第１閾値よりも大きい。

図６のフローチャートに戻り、ステップＳ６２の判定がＹＥＳの場合、プロセスはステップＳ６３に進む。ステップＳ６２の判定がＮＯの場合、プロセスはリターンする。この場合、ＥＣＵ１００は、ステップＳ６３〜Ｓ６６における加速制御を行わずに、通常のエンジン制御を実行する。

ステップＳ６３においてＥＣＵ１００は、電動過給機５を駆動する。電動過給機５は、吸気を速やかに過給し、エンジン２の過給レスポンスが向上する。

続くステップＳ６４においてＥＣＵ１００は、アクセル開度増加率が、予め定めた第２閾値を超えるか否かを判定する。ステップＳ６２の判定がＹＥＳの場合、プロセスはステップＳ６５に進む。ステップＳ６２の判定がＮＯの場合、プロセスはリターンする。この場合、ＥＣＵ１００は、運転者のアクセルペダル操作に応じて、電動過給機５の駆動を継続する、又は、通常のエンジン制御へ移行する。

ステップＳ６５においてＥＣＵ１００は、排気行程中の燃料噴射が可能か否かを判断する。具体的にＥＣＵ１００は、（１）ＤＯＣの温度が制約温度を超えるか否か、（２）タービン４２の温度が制約温度を超えるか否か、を判断する。

ＥＣＵ１００は、例えば触媒温度センサＳＷ８の信号に基づいて、ＤＯＣの温度を判断できる。制約温度は、ＤＯＣの信頼性を考慮して予め定めておけばよい。

ＥＣＵ１００はまた、例えば排気温度センサＳＷ３の信号と、予め定めた排気通路３２の温度予測モデルとに基づきタービン４２の温度を推定してもよい。制約温度は、タービン４２の信頼性を考慮して予め定めておけばよい。

例えばＥＣＵ１００のメモリ１０２は、これらの制約温度の情報及び温度予測モデルを記憶している。

ステップＳ６５の判定がＹＥＳの場合、プロセスはステップＳ６６に進む。ステップＳ６５の判定がＮＯの場合、プロセスはステップＳ６３に戻る。ポスト噴射を行わないことによって、ＤＯＣ及び／又はタービン４２の信頼性が確保される。

ステップＳ６６においてＥＣＵ１００は、インジェクタ２１に、排気行程中のポスト噴射を実行させる。前述したように、排気浄化装置６のＤＯＣにおいて燃料が反応し、反応熱が発生する。その反応熱によって、タービン４２へ供給される排気エネルギが増加する。その結果、排気ターボ過給機４の駆動が促進される。エンジンシステム１は、排気ターボ過給機４のコンプレッサ４１と、電動過給機５との両方により、吸気を過給するから、要求される過給圧に速やかに到達できる。

このように、エンジンシステム１は、直列に配置された排気ターボ過給機４のコンプレッサ４１と、電動過給機５を用いて、過給レスポンスの向上と、エンジン２の要求トルクの達成とを実現できる。

（加速制御の第１変形例）
図８は、ＥＣＵ１００が実行するエンジン２の制御手順の変形例を示すフローチャートである。このフローチャートのステップＳ８１〜Ｓ８４は、図６のフローチャートのステップＳ６１〜Ｓ６４に対応する。

ステップＳ８４においてＥＣＵ１００が、アクセル開度増加率が、予め定めた第２閾値を超えると判定した後、プロセスは、ステップＳ８５に進む。ステップＳ８５において、ＥＣＵ１００は、インジェクタ２１に、排気行程中のポスト噴射を実行させる。前述したように、排気浄化装置６のＤＯＣにおいて発生した反応熱によって、タービン４２へ供給される排気エネルギが増加する。

続くステップＳ８６においてＥＣＵ１００は、ＤＯＣの温度が制約温度を超えるか否かを判断する。この判断は、ステップＳ６５における判断と同じである。ＤＯＣの温度が制約温度を超える場合、プロセスは、ステップＳ８７に進み、ＤＯＣの温度が制約温度を超えない場合、プロセスは、ステップＳ８８に進む。尚、ステップＳ８６においてＥＣＵ１００は、タービン４２の温度が制約温度を超えるか否か、を判断してもよいし、触媒温度とタービン温度との両方を判断してもよい。

ステップＳ８７においてＥＣＵ１００は、第１ＥＧＲ弁７３を開弁する。これにより、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ７５によって冷却され、低温のＥＧＲガスが吸気通路３１に還流する。ＥＧＲガスが導入される燃焼室内の温度が低下する。また、ＥＧＲガスの還流によって燃焼室内の酸素濃度が低下し、燃焼温度が下がる。

その結果、エンジン２から排出される排気の温度が低下する。ＤＯＣの温度が制約温度を超えることが抑制される。エンジンシステム１は、ＤＯＣの信頼性を確保しつつ、排気エネルギを増加させて、過給レスポンスを向上できる。

ステップＳ８８においてＥＣＵ１００は、第１ＥＧＲ弁７３を閉弁する。これにより、第２ＥＧＲ通路７２を通じて、ＥＧＲガスが吸気通路３１に還流する。ＥＧＲガスの温度が高いため、燃焼温度も高まる。

その結果、排気ターボ過給機４のタービン４２に供給される排気エネルギが増加し、過給レスポンスが向上する。

（加速制御の第２変形例）
図９は、ＥＣＵ１００が実行するエンジン２の制御手順の別の変形例を示すフローチャートである。このフローチャートのステップＳ９１〜Ｓ９６は、図８のフローチャートのステップＳ８１〜Ｓ８６に対応する。

第２変形例においては、エンジンシステム１のウォーターポンプ８２は、エンジン２によって駆動されるのではなく、電気モータによって駆動される。ＥＣＵ１００が、電気モータを制御することにより、ウォーターポンプ８２は、冷却水の循環流量を変更できる。

また、ＥＧＲシステム７は、加速要求があった際に、第１ＥＧＲ弁７３を開弁し、ＥＧＲクーラ７５が冷却したＥＧＲガスを、吸気通路３１へ還流させる。

図９のフローチャートのステップＳ９６においてＥＣＵ１００が、ＤＯＣの温度が制約温度を超えると判断した後、プロセスは、ステップＳ９７に進む。ステップＳ９７においてＥＣＵ１００は、ウォーターポンプ８２を制御することにより、ＥＧＲクーラ７５へ供給する冷却水の流量を増加する。これにより、ＥＧＲクーラ７５における熱交換が促進するから、吸気通路３１へ還流されるＥＧＲガスの温度がさらに低下する。その結果、エンジン２から排出される排気の温度が低下する。ＤＯＣの温度が制約温度を超えることが抑制される。エンジンシステム１は、ＤＯＣの信頼性を確保しつつ、排気エネルギを増加させて、過給レスポンスを向上できる。

一方、ステップＳ９６の判定がＮＯの場合、プロセスはステップＳ９８へ移行する。ＥＣＵ１００は、ＥＧＲクーラ７５へ供給する冷却水の流量増加を停止する。これにより、吸気通路３１へ還流されるＥＧＲガスの温度が下がりすぎない。その結果、エンジン２から排出される排気の温度が相対的に高くなるから、ＤＯＣから排出される排気の温度も高まる。排気ターボ過給機４のタービン４２に供給される排気エネルギが増加し、過給レスポンスが向上する。

（加速制御の第３変形例）
図１０は、ＥＣＵ１００が実行するエンジン２の制御手順のさらに別の変形例を示すフローチャートである。このフローチャートのステップＳ１０１〜Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０７は、図９のフローチャートのステップＳ９１〜Ｓ９４、Ｓ９５、Ｓ９６に対応する。

ＥＣＵ１００は、排気行程中の燃料噴射、つまりポスト噴射の実行を決定した後、ステップＳ１０５において、ＤＰＦの堆積量に応じた、ポスト噴射の燃料噴射量を設定する。ＤＰＦの堆積量は、前述したように、ＤＰＦ差圧センサＳＷ８の信号に基づいて推定される。ＥＣＵ１００は、ＤＰＦの堆積量が多い場合は、ポスト噴射の燃料噴射量を少なくする。排気浄化装置６において反応熱を発生させ過ぎると、排気浄化装置６の温度が高くなりすぎる恐れがあるためである。ＤＰＦの堆積量が少ない場合、ＥＣＵ１００は、排気浄化装置６の温度が高くなりすぎないため、ポスト噴射の燃料噴射量を多くする。

続くステップＳ１０６において、ＥＣＵ１００は、設定した噴射量に従ってポスト噴射を実行する。そして、ステップＳ１０７において、ＤＯＣの温度が制約温度を超えるか否かを判断する。ＤＯＣの温度が制約温度を超える場合、プロセスは、ステップＳ１０８に進む。ＥＣＵ１００は、ポスト噴射を中止する。ＤＯＣの温度が制約温度を超えない場合、プロセスは、リターンする。これにより、ＤＯＣの信頼性を確保しつつ、可能な範囲で排気エネルギを増加させて、過給レスポンスを向上できる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

例えば、加速要求時に、ＥＣＵ１００は、電動過給機５を駆動しないで、排気行程中のポスト噴射を行い、排気ターボ過給機４の駆動を促進してもよい。

例えばここに開示する技術は、ディーゼルエンジンに適用することに限定されず、ガソリンや、ナフサを含む燃料を用いるエンジンに、適用することも可能である。

上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

１ エンジンシステム
１００ ＥＣＵ（制御ユニット）
２ エンジン
２１ インジェクタ（燃料噴射弁）
３１ 吸気通路
４ 排気ターボ過給機
４１ コンプレッサ
４２ タービン
５ 電動過給機
５３ バイパス通路
６ 排気浄化装置
７ ＥＧＲシステム
７１ 第１ＥＧＲ通路
７２ 第２ＥＧＲ通路
７５ ＥＧＲクーラ

Claims (7)

1. エンジンへ燃料を供給する燃料噴射弁と、
   前記エンジンの排気通路に設けられかつ、前記エンジンから排出された排気を浄化する排気浄化装置と、
   前記排気通路において、前記排気浄化装置よりも下流に設けられた、排気ターボ過給機のタービンと、
   制御対象に制御信号を出力する制御ユニットと、を備え、
   前記制御ユニットは、アクセル開度の増加に伴う車両加速時に、前記エンジンへの主噴射の後に、排気行程中の燃料噴射を前記燃料噴射弁に実行させる
   過給機付きエンジン。
2. 請求項１に記載の過給機付きエンジンにおいて、
   前記エンジンの吸気通路に設けられかつ、前記エンジンに供給する吸気を過給する前記排気ターボ過給機のコンプレッサと、
   前記吸気通路における前記コンプレッサよりも下流に設けられた電動過給機と、を備え、
   前記制御ユニットは、前記車両加速時に、前記電動過給機を駆動させる
   過給機付きエンジン。
3. 請求項２に記載の過給機付きエンジンにおいて、
   前記制御ユニットは、前記車両加速時に、前記電動過給機を駆動させると共に、前記電動過給機の駆動のみでは前記アクセル開度に応じた要求加速度が不足する場合に、前記燃料噴射弁に、前記排気行程中の燃料噴射を実行させる
   過給機付きエンジン。
4. 請求項３に記載の過給機付きエンジンにおいて、
   前記制御ユニットは、前記排気浄化装置の温度が制約温度を超える場合には、前記排気行程中の燃料噴射を禁止する
   過給機付きエンジン。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の過給機付きエンジンにおいて、
   前記排気通路における前記排気浄化装置と前記タービンとの間の部位と、前記エンジンの吸気通路とを互いに接続するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設けられかつ、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、を有しかつ、排気の一部をＥＧＲガスとして、前記吸気通路に還流するＥＧＲシステムを備え、
   前記制御ユニットは、前記車両加速時に、前記排気行程中の燃料噴射を前記燃料噴射弁に実行させた場合であって、前記排気浄化装置の温度が制約温度を超える場合には、前記ＥＧＲシステムに、前記ＥＧＲガスの還流を実行させる
   過給機付きエンジン。
6. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の過給機付きエンジンにおいて、
   前記排気通路における前記排気浄化装置と前記タービンとの間の部位と、前記エンジンの吸気通路とを互いに接続するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設けられかつ、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却する液冷式のＥＧＲクーラと、を有しかつ、排気の一部をＥＧＲガスとして、前記吸気通路に還流するＥＧＲシステムを備え、
   前記制御ユニットは、前記車両加速時に、前記ＥＧＲシステムに、前記ＥＧＲガスの還流を実行させ、
   前記制御ユニットは、前記車両加速時に、前記排気行程中の燃料噴射を前記燃料噴射弁に実行させた場合であって、前記排気浄化装置の温度が制約温度を超える場合には、前記ＥＧＲシステムに、前記ＥＧＲクーラへの冷却液の供給量を増大させる
   過給機付きエンジン。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の過給機付きエンジンにおいて、
   前記排気浄化装置は、排気中の有害物質を反応させる触媒装置と、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタ装置と、を含み、
   前記制御ユニットは、前記フィルタ装置の粒子状物質の堆積量が多いと、排気行程中の噴射量を減らし、前記粒子状物質の堆積量が少ないと、排気行程中の噴射量を増やす
   過給機付きエンジン。
   

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