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公開番号2025127643
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-02
出願番号2024024453
出願日2024-02-21
発明の名称エンジンシステム
出願人マツダ株式会社
代理人弁理士法人三協国際特許事務所
主分類F02D 45/00 20060101AFI20250826BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】排気性能を高めることのできるエンジンシステムを提供する。
【解決手段】エンジン出力またはエンジントルクを調整する調整装置(9)と、排気浄化装置(42,43)の下流側の排気通路(40)と吸気通路(30)とを接続して排気ガスの一部であるEGRガスを吸気通路に還流するEGR通路(51)を設け、浄化装置温度が所定の基準温度未満の場合、エンジン出力またはエンジントルクの上限値を最大値よりも低く設定し、且つ、エンジン出力またはエンジントルクが前記上限値以下になるように前記調整装置を制御する制限制御を実施するとともに、外気温が低いときは高いときよりも前記上限値を小さい値に設定する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
エンジン本体と、
前記エンジン本体に導入される吸気が流通する吸気通路と、
前記エンジン本体から導出される排気が流通する排気通路と、
エンジン出力またはエンジントルクを調整する調整装置と、
前記排気通路に配設されて排気ガスを浄化する排気浄化装置と、
前記排気浄化装置の下流側の前記排気通路と前記吸気通路とを接続して排気ガスの一部であるＥＧＲガスを前記吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲ弁と、
外気温を取得する外気温取得装置と、
前記排気浄化装置の温度である浄化装置温度を取得する浄化装置温度取得装置と、
前記調整装置および前記ＥＧＲ弁を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記浄化装置温度取得装置により取得された前記浄化装置温度が所定の基準温度未満の場合、エンジン出力またはエンジントルクの上限値を最大値よりも低く設定し、且つ、エンジン出力またはエンジントルクが前記上限値以下になるように前記調整装置を制御する制限制御を実施するとともに、
前記外気温取得装置により取得された外気温が低いときは高いときよりも前記上限値を小さい値に設定する、ことを特徴とするエンジンシステム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載のエンジンシステムにおいて、
前記制御装置は、前記外気温が所定の判定温度未満のときは、前記ＥＧＲ弁の開弁を禁止する、ことを特徴とするエンジンシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のエンジンシステムにおいて、
前記排気浄化装置の上流側の前記排気通路と前記吸気通路とを接続する高圧ＥＧＲ通路と、前記高圧ＥＧＲ通路を開閉する高圧ＥＧＲ弁とをさらに備え、
前記制限制御の実施時において、前記制御装置は、
前記外気温が所定の判定温度未満のときは前記判定温度以上のときよりも前記上限値を小さい値に設定するとともに、
前記外気温が前記判定温度以上のときは、前記ＥＧＲ弁と前記高圧ＥＧＲ弁の開弁を許可し、
前記外気温が前記判定温度未満のときは、前記高圧ＥＧＲ弁の開弁を許可する一方、前記ＥＧＲ弁の開弁を禁止する、ことを特徴とするエンジンシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジンシステムにおいて、
前記制御装置は、
前記吸気通路に還流される排気ガス量の目標値である目標ＥＧＲ量を設定し、
前記高圧ＥＧＲ通路を介して前記吸気通路に還流する高圧ＥＧＲガス量の上限値である高圧ＥＧＲガス上限量を設定するとともに、前記高圧ＥＧＲガス量が前記上限値以下になるように前記高圧ＥＧＲ弁を制御し、
前記制限制御の実施時において、前記外気温が前記判定温度未満であっても前記目標ＥＧＲ量が前記高圧ＥＧＲガス上限量以下のときは、前記上限値を前記外気温が前記判定温度以上のときと同じ値に設定し、前記外気温が前記判定温度未満で且つ前記目標ＥＧＲ量が前記高圧ＥＧＲガス上限量よりも大きいときに、前記上限値を前記外気温が前記判定温度以上のときよりも小さい値に設定する、ことを特徴とするエンジンシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のエンジンシステムにおいて、
排気ガスの温度を検出する排気温検出装置を備え、
前記制御装置は、前記排気温検出装置により検出された排気ガスの温度が高いほど前記高圧ＥＧＲガス上限量を小さい値に設定する、ことを特徴とするエンジンシステム。
【請求項６】
請求項４に記載のエンジンシステムにおいて、
前記制御装置は、
前記外気温が前記判定温度未満で且つ前記目標ＥＧＲ量が前記高圧ＥＧＲガス上限量よりも大きいときに、前記浄化装置温度が低いほど前記上限値が小さくなり、且つ、前記目標ＥＧＲ量に対する前記高圧ＥＧＲガス上限量の不足量が大きいほど前記上限値が小さくなるように、当該上限値を設定する、ことを特徴とするエンジンシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンシステムに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に搭載されるエンジン等において、有害物質の排出量の低減つまり排気性能の向上のための検討が行われている。例えば、特許文献１には、触媒装置を備えたエンジンであって、触媒装置の温度が低く触媒装置による排気ガスの浄化能力が低いときに、有害物質の排出量を低減するべく吸入空気量を低減するエンジンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第３０００８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、吸入空気量を少なくすれば、エンジン本体で生成される燃焼ガスひいては排気ガスの量を少なく抑えることができるので、有害物質の排出量を少なくできる。
【０００５】
しかしながら、ＥＧＲ通路を有して排気ガスの一部が吸気通路に還流されるエンジンにおいて、単に、触媒装置の温度が低いときに吸入空気量を少なくするという制御を実施しただけでは、外気温が低い場合に十分な排気性能を得ることが難しい。具体的に、外気温が低いときは、ＥＧＲ通路内で排気ガス中の水分が氷結するおそれがある。ＥＧＲ通路内で氷結が生じると、ＥＧＲ通路を通じて吸気通路に還流される排気ガスの還流量が不足する結果、排気性能が悪化しやすい。このように、上記特許文献１のエンジンでは、触媒装置の温度が同様に低い条件下であっても、外気温が低いときは高いときよりも排気性能が悪化しやすくなるという問題があり、この点で改良の余地がある。
【０００６】
本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、排気性能を良好にできるエンジンシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するためのものとして、本発明は、エンジン本体と、前記エンジン本体に導入される吸気が流通する吸気通路と、前記エンジン本体から導出される排気が流通する排気通路と、エンジン出力またはエンジントルクを調整する調整装置と、前記排気通路に配設されて排気ガスを浄化する排気浄化装置と、前記排気浄化装置の下流側の前記排気通路と前記吸気通路とを接続して排気ガスの一部であるＥＧＲガスを前記吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲ弁と、外気温を取得する外気温取得装置と、前記排気浄化装置の温度である浄化装置温度を取得する浄化装置温度取得装置と、前記調整装置および前記ＥＧＲ弁を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記浄化装置温度取得装置により取得された前記浄化装置温度が所定の基準温度未満の場合、エンジン出力またはエンジントルクの上限値を最大値よりも低く設定し、且つ、エンジン出力またはエンジントルクが前記上限値以下になるように前記調整装置を制御する制限制御を実施するとともに、前記外気温取得装置により取得された外気温が低いときは高いときよりも前記上限値を小さい値に設定する、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、排気浄化装置の温度が所定の基準温度未満の場合に、エンジン出力またはエンジントルクが最大値よりも低い上限値以下に抑えられる。そのため、排気浄化装置の浄化能力が低い状態で多量の排気ガスが生成されるのを防止でき、排気性能を良好にできる。
【０００９】
ここで、ＥＧＲ通路が排気浄化装置の下流側に接続されている構成では、ＥＧＲ通路に流入する排気ガスの温度が比較的低いことから、外気温が低いときに、ＥＧＲ通路内で排気ガス中の水分が氷結するおそれがある。ＥＧＲ通路内で氷結が生じると、ＥＧＲ通路を介して十分な排気ガスつまり不活性ガスを吸気通路に還流できず、エンジン本体からのＮＯｘの排出量が多くなるなど排気性能が悪化しやすい。このように、排気浄化装置の温度が基準温度未満であるという同じ条件下でも、外気温が低い方がより排気性能が悪化しやすい。これに対して、本発明では、エンジン出力またはエンジントルクを上限値以下にする制限制御の実施時において、外気温が低いときは高いときよりも上記上限値が小さい値に設定される。そのため、外気温が高いときには上記上限値を大きい値としてエンジン出力またはエンジントルクが過度に低下するのを回避しつつ、外気温が低いときには生成される排気ガスおよびこれに含まれるＮＯｘ等の有害物質の排出量を少なく抑えることができ、排気性能を良好にできる。
【００１０】
前記構成において、好ましくは、前記制御装置は、前記外気温が所定の判定温度未満のときは、前記ＥＧＲ弁の開弁を禁止する（請求項２）。
（【００１１】以降は省略されています）

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