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公開番号2025141561
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024041566
出願日2024-03-15
発明の名称内燃機関ユニット及び車両
出願人いすゞ自動車株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類F01N 3/18 20060101AFI20250919BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】排気浄化装置の活性化温度に早期に到達可能な内燃機関ユニット及び車両を提供すること。
【解決手段】内燃機関ユニット2は、内燃機関11と、内燃機関11へ圧縮空気を供給する過給機21と、過給機21及び内燃機関11の間に設けられた中間冷却器24と、過給機21及び内燃機関11の間に設けられ、中間冷却器24をバイパスするバイパス経路25と、圧縮空気の中間冷却器24及びバイパス経路25へ流れる流量を制御する流量制御弁26と、内燃機関11の運転状況に応じて、圧縮空気をバイパス経路25に通過させる第1の動作モードと、圧縮空気の一部を中間冷却器24に通過させるとともに、圧縮空気の他の一部をバイパス経路25に通過させる第2の動作モードと、圧縮空気を中間冷却器24に通過させる第3の動作モードと、のいずれかの動作モードとなるように、前記流量制御弁26を制御する制御部19と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関へ圧縮空気を供給する過給機と、
前記過給機及び前記内燃機関の間に設けられた中間冷却器と、
前記過給機及び前記内燃機関の間に設けられ、前記中間冷却器をバイパスするバイパス経路と、
前記圧縮空気の前記中間冷却器及び前記バイパス経路へ流れる流量を制御する流量制御弁と、
前記内燃機関の運転状況に応じて、前記圧縮空気を前記バイパス経路に通過させる第１の動作モードと、前記圧縮空気の一部を前記中間冷却器に通過させるとともに、前記圧縮空気の他の一部を前記バイパス経路に通過させる第２の動作モードと、前記圧縮空気を前記中間冷却器に通過させる第３の動作モードと、のいずれかの動作モードとなるように、前記流量制御弁を制御する制御部と、
を備える内燃機関ユニット。
続きを表示（約 390 文字）【請求項２】
前記内燃機関の吸気として前記内燃機関の排気の一部を還流させて前記圧縮空気と混合するＥＧＲシステムと、
前記内燃機関の排気を処理する排気浄化装置と、
前記吸気又は前記排気の温度を検出する温度センサと、を備え、
前記制御部は、前記第２の動作モードであるときに、前記温度センサで検出した温度に基づいて前記流量制御弁の開度を制御する請求項１に記載の内燃機関ユニット。
【請求項３】
アクセル開度センサと、
前記内燃機関の回転数センサと、を備え、
前記制御部は、前記アクセル開度センサ及び前記回転数センサから取得したアクセル開度及び回転数に基づいて前記運転状況を判定する、請求項１に記載の内燃機関ユニット。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関ユニットを有する車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機を有する内燃機関ユニット及び車両に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従前から、燃費や熱効率を向上させるため、所謂ターボチャージャーと呼ばれる過給機を有し、過給機を通過した吸気温度を低下させるための冷却器（インタークーラー）を有する内燃機関が知られている。また、このような内燃機関を用いたユニットとして、有害ガスの排出を抑えるための排気浄化装置や、排気管や吸気管に制御弁などを設け、吸気量を減少するシステムを有する技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開2005-351184号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した内燃機関ユニットにおいては、いずれの運転条件においても過給機で加圧されたガスの温度を低下させるために、冷却器によって吸気温度を低下させている。一方で、排気浄化装置の活性化温度に早期に到達させるために、燃料噴射時期や、噴射量を制御して内燃機関の排気温度を高めている。しかしながら、このような制御を行うと、排気浄化装置の活性化温度に到達するまでの時間を要することや、燃料を消費すること等の要因となる。また、排気管や吸気管に制御弁などを設け、吸気量を減らすことで排気温度を高めることを考えられるが、このような構成とすると、排気流量が低下し、排気浄化装置が十分に温まらない、という問題もある。
【０００５】
そこで本発明は、排気浄化装置の活性化温度に早期に到達可能な内燃機関ユニット及び車両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】
【０００６】
本発明の一態様によれば、内燃機関ユニットは、内燃機関と、前記内燃機関へ圧縮空気を供給する過給機と、前記過給機及び前記内燃機関の間に設けられた中間冷却器と、前記過給機及び前記内燃機関の間に設けられ、前記中間冷却器をバイパスするバイパス経路と、前記圧縮空気の前記中間冷却器及び前記バイパス経路へ流れる流量を制御する流量制御弁と、前記内燃機関の運転状況に応じて、前記圧縮空気を前記バイパス経路に通過させる第１の動作モードと、前記圧縮空気の一部を前記中間冷却器に通過させるとともに、前記圧縮空気の他の一部を前記バイパス経路に通過させる第２の動作モードと、前記圧縮空気を前記中間冷却器に通過させる第３の動作モードと、のいずれかの動作モードとなるように、前記流量制御弁を制御する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、排気浄化装置の活性化温度に早期に到達可能な内燃機関ユニット及び車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る車両の構成を概略的に示す説明図である。
図２は、実施形態に係る車両の内燃機関ユニットの構成を概略的に示す説明図である。
図３は、実施形態に係る内燃機関ユニットの使用の一例を示す説明図である。
図４は、実施形態に係る内燃機関ユニットの使用の一例を示す説明図である。
図５は、実施形態に係る内燃機関ユニットの使用の一例を示す説明図である。
図６は、実施形態に係る内燃機関ユニットの制御の一例を示す説明図である。
図７は、実施形態に係る内燃機関ユニット及び比較例に係る内燃機関ユニットの、内燃機関の低負荷時における吸気温度の一例を示す説明図である。
図８は、実施形態に係る内燃機関ユニット及び比較例に係る内燃機関ユニットの、内燃機関の低負荷時における排気温度の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係る車両１について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、車両１の構成を概略的に示す説明図である。図２は、車両１に用いられる内燃機関ユニット２の構成を概略的に示す説明図である。図３は、運転状況が低負荷時における内燃機関ユニット２の使用の一例を示す説明図、図４は、運転状況が中負荷時における内燃機関ユニット２の使用の一例を示す説明図、図５は、運転状況が高負荷時における内燃機関ユニット２の使用の一例を示す説明図である。図６は、内燃機関ユニット２の制御の一例を示す流れ図である。なお、各図において、適宜構成を拡大、縮小または省略して示す。
【００１０】
図１及び図２に示すように、車両１は、動力源として内燃機関１１と、過給システム１２と、内燃機関１１の排気の一部を再循環するＥＧＲシステム１３と、内燃機関１１の排気の一部を処理する後処理装置１４と、を有する。なお、車両１は、内燃機関１１に加えて、動力源として１以上のモータを搭載したハイブリット車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）であってもよい。車両１は、例えばトラックである。車両１は、例えば、平ボディ車、ウイング車、幌付き車、ユニック車、車載車、タンクローリー車等である。なお、車両１は、トラックに限定されず、バス、乗用車、特殊用途自動車等であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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