JP7408522B2 - エンジンシステム - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施の形態に係るエンジンシステム1の概略構成の一例を示す図である。エンジンシステム1は、エンジン2と、第1絞り弁12と、過給機50と、三元触媒(以下、TWC(Three-Way Catalyst)とも記載する。)60と、PM除去フィルタ62と、NOx浄化触媒64と、バイパス通路70と、第2絞り弁72と、EGR(Exhaust Gas Recirculation)通路80と、EGR弁82と、ECU(Electronic Control Unit)100とを備える。エンジンシステム1は、たとえば、車両等の移動体に動力源として搭載される。
上述の実施の形態においては、第2絞り弁72は、開弁状態と閉弁状態とのうちのいずれか一方の状態から他方の状態に切替えるものとして説明したが、第2絞り弁72は、開度が調整可能に構成されるようにしてもよい。このようにすると、たとえば、バイパス通路70を流通する気体の流量が目標流量になるように第2絞り弁72の開度を調整することができる。そのため、目標流量を適切に設定することによって、第3排気通路42よりも下流側の排気処理装置に供給される空気量を適切な量に調整することができる。そのため、下流側の排気処理装置の排気の浄化性能が低下することを抑制することができる。あるいは、過給機50の動作点がサージ領域に近いほど開度を大きくするなどすることによって、過給機50の動作点がサージ領域になることを抑制するとともに、不必要に過給圧が低下することを抑制することができる。
<第2の実施の形態>
第1の実施の形態では、ECU100が過給機50の動作点が所定範囲内であるという予め定められた条件が成立する場合に、過給機50により過給されている状態において開弁状態になるように第2絞り弁72を制御するようにした。これに対して、第2の実施の形態では、ECU100がTWC60における酸素吸蔵量と空燃比とについての予め定められた条件が成立する場合に、過給機50により過給されている状態において開弁状態になるように第2絞り弁72を制御するものとする。
上述の実施の形態においては、第2絞り弁72は、開弁状態と、閉弁状態とのうちのいずれか一方の状態から他方の状態に切替えるものとして説明したが、第2絞り弁72は、開度が調整可能に構成されるようにしてもよい。このようにすると、たとえば、バイパス通路70を流通する気体の流量が目標流量になるように第2絞り弁72の開度を調整することができる。そのため、第3排気通路42よりも下流側の排気処理装置に供給される空気量を適切な量に調整することができる。そのため、下流側の排気処理装置の排気の浄化性能が低下することを抑制することができる。
<第3の実施の形態>
第1の実施の形態では、ECU100が過給機50の動作点が所定範囲内であるという予め定められた条件が成立する場合に、過給機50により過給されている状態において開弁状態になるように第2絞り弁72を制御するようにした。これに対して、第3の実施の形態では、ECU100がPM除去フィルタ62において堆積したPM堆積量についての予め定められた条件が成立する場合に、過給機50により過給されている状態において開弁状態になるように第2絞り弁72を制御するものとする。
上述の実施の形態においては、第2絞り弁72は、開弁状態と、閉弁状態とのうちのいずれか一方の状態から他方の状態に切替えるものとして説明したが、第2絞り弁72は、開度が調整可能に構成されるようにしてもよい。このようにすると、たとえば、バイパス通路70を流通する気体の流量が目標流量になるように第2絞り弁72の開度を調整することができる。そのため、第3排気通路42よりも下流側の排気処理装置に供給される空気量を適切な量に調整することができる。そのため、下流側の排気処理装置の排気の浄化性能が低下することを抑制することができる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
Claims (10)
- エンジンと、
前記エンジンの吸気通路に設けられるコンプレッサを含み、前記コンプレッサを用いて前記エンジンに吸入される吸気を過給する過給機と、
前記エンジンの排気通路に設けられ、前記エンジンから排出される排気を浄化する複数の排気処理装置と、
前記コンプレッサと前記エンジンとの間に設けられ、前記吸気通路を流通する空気量を調整可能に構成される第1絞り弁と、
前記吸気通路における前記コンプレッサと前記第1絞り弁との間の位置に一方端が接続され、他方端が前記排気通路における前記複数の排気処理装置のうちの2つの排気処理装置の間の位置に接続されるバイパス通路と、
前記バイパス通路を流通する空気量を調整可能に構成される第2絞り弁と、
前記吸気通路における前記コンプレッサと前記第1絞り弁との間を流通する気体の第1圧力を検出する第1圧力検出装置と、
前記バイパス通路内の前記第2絞り弁よりも前記排気通路側の気体の第2圧力を検出する第2圧力検出装置と、
前記第2絞り弁の動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、予め定められた条件が成立する場合に、前記過給機によって過給されている状態において開弁状態になるように前記第2絞り弁を制御し、
前記第1圧力と前記第2圧力との差と前記第2絞り弁の開度とを用いて、前記バイパス通路を流通する気体の流量をバイパス流量として算出し、前記吸気通路を流通する気体の総流量から前記バイパス流量を減算して前記エンジンに流入する流入流量を算出し、算出された流入流量を用いて前記エンジンの空燃比が目標空燃比になるように燃料噴射量を制御し、
前記予め定められた条件は、前記コンプレッサにおける圧力比と吸入空気量とによって示される前記過給機の動作領域が前記過給機のサージ領域と、前記サージ領域の吸入空気量側の境界に隣接する第1領域とを含む範囲内であるという条件を含む、エンジンシステム。 - 前記制御装置は、前記コンプレッサから流出する空気の第1圧力と大気圧とを用いて算出される前記圧力比と、前記コンプレッサに流入する前記吸入空気量とによって示される前記動作領域が前記第1領域を含む予め定められた第2領域内になるように前記第2絞り弁との動作を制御する、請求項1に記載のエンジンシステム。
- 前記2つの排気処理装置のうちの流通する排気の上流側の上流側排気処理装置は、三元触媒と、酸化触媒と、PM除去フィルタと、NOx浄化触媒とのうちの少なくともいずれかを含む、請求項1または2に記載のエンジンシステム。
- 前記2つの排気処理装置のうちの流通する排気の上流側の上流側排気処理装置は、三元触媒を含み、
前記2つの排気処理装置のうちの流通する排気の下流側の下流側排気処理装置は、PM除去フィルタとNOx浄化触媒とを含む、請求項1に記載のエンジンシステム。 - エンジンと、
前記エンジンの吸気通路に設けられるコンプレッサを含み、前記コンプレッサを用いて前記エンジンに吸入される吸気を過給する過給機と、
前記エンジンの排気通路に設けられ、前記エンジンから排出される排気を浄化する複数の排気処理装置と、
前記コンプレッサと前記エンジンとの間に設けられ、前記吸気通路を流通する空気量を調整可能に構成される第1絞り弁と、
前記吸気通路における前記コンプレッサと前記第1絞り弁との間の位置に一方端が接続され、他方端が前記排気通路における前記複数の排気処理装置のうちの2つの排気処理装置の間の位置に接続されるバイパス通路と、
前記バイパス通路を流通する空気量を調整可能に構成される第2絞り弁と、
前記第2絞り弁の動作を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、予め定められた条件が成立する場合に、前記過給機によって過給されている状態において開弁状態になるように前記第2絞り弁を制御し、
前記2つの排気処理装置のうちの流通する排気の上流側の上流側排気処理装置は、三元触媒を含み、
前記2つの排気処理装置のうちの流通する排気の下流側の下流側排気処理装置は、三元触媒と、酸化触媒と、NOx浄化触媒とのうちの少なくともいずれかを含み、
前記予め定められた条件は、前記上流側排気処理装置における酸素吸蔵量がしきい値よりも低いという条件と、前記エンジンの排気の空燃比がストイキ状態およびリッチ状態のうちの少なくともいずれかの状態を示す値であるという条件とを含む、エンジンシステム。 - 前記NOx浄化触媒は、選択還元型NOx浄化触媒と、吸蔵還元型NOx浄化触媒とのうちの少なくともいずれかを含む、請求項4または5に記載のエンジンシステム。
- 前記過給機は、過給圧を調整可能な調整装置を含み、
前記制御装置は、前記予め定められた条件が成立する場合には、前記過給圧がしきい値よりも高くなるように前記調整装置を制御するとともに、前記第2絞り弁を前記開弁状態にする、請求項4~6のいずれかに記載のエンジンシステム。 - 前記制御装置は、前記バイパス通路を流通する気体の流量を算出し、算出された前記流量を用いて算出される前記エンジンに流通する気体の流量を算出する、請求項1~7のいずれかに記載のエンジンシステム。
- 前記制御装置は、前記バイパス通路を流通する気体の流量を算出し、算出された前記流量が目標流量になるように前記第2絞り弁の開度を調整する、請求項1~8のいずれかに記載のエンジンシステム。
- 前記エンジンシステムは、前記バイパス通路に設けられ、前記バイパス通路において前記他方端から前記一方端への気体の逆流を抑制する弁をさらに備える、請求項1~9のいずれかに記載のエンジンシステム。
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