(57)【要約】【課題】ツインターボシステムにおいて、触媒温度の低下を適切に抑制することが可能な過給機付き内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】過給機付き内燃機関の制御装置は、第１の過給機及び第２の過給機と、過給機を作動させるモードを切り替えるために動作される排気切替弁と、を備える。制御手段は、触媒温度が所定温度以下で、且つ内燃機関の回転数が所定回転数以下で、尚且つ内燃機関の負荷が所定以下である場合に、排気ガスが、第１の過給機のタービンをバイパスして、第２の過給機のタービンを通過するように、排気切替弁に対する制御を行う。これは、第２の過給機の効率が比較的悪い領域で当該過給機を作動させることに相当する。これにより、触媒温度の低下を適切に抑制することが可能となる。【選択図】図７
2010203426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の過給機と、前記第１の過給機よりも容量が大きい第２の過給機と、排気通路上に設けられ、前記第１の過給機と前記第２の過給機とを作動させるモードを切り替えるために動作される排気切替弁と、を有する過給機付き内燃機関の制御装置であって、
触媒温度が所定温度以下で、且つ内燃機関の回転数が所定回転数以下で、尚且つ前記内燃機関の負荷が所定以下である場合に、
排気ガスが、前記第１の過給機のタービンをバイパスして、前記第２の過給機のタービンを通過するように、前記排気切替弁に対する制御を行う制御手段を備えることを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記排気切替弁に対する制御を行う際に、吸気通路上に設けられた吸気バイパス弁に対する制御を行う請求項１に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の過給機を有する過給機付き内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、排気通路上に設けられた触媒を適切に暖機するための制御が提案されている。例えば、特許文献１には、始動から触媒暖機完了まで、吸入空気がインタークーラをバイパスするようにバイパス弁を開制御することが提案されている。
【０００３】
その他にも、本発明に関連する技術が特許文献２及び３に記載されている。特許文献２には、ターボ過給機のコンプレッサ上流に電動コンプレッサを設け、電動コンプレッサの上流側で吸気を循環させることにより、吸気温度を上昇させることが提案されている。また、特許文献３には、ツインターボシステムにおいて、触媒の還元／再生時に過給機バイパス量を制御することで、過給圧と触媒回復とを適切に行うことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３５１１８４号公報
【特許文献２】特開２００６−１８３６４３号公報
【特許文献３】特開２００８−２３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、２つのターボ過給機が吸気通路及び排気通路に直列に配置されたツインターボシステム（シリーズツインターボシステム）では、触媒の上流側に２つのターボ過給機のタービンが配置されているため、触媒温度が低下しやすい傾向にある。上記した特許文献１乃至３には、このようなツインインターボシステムにおける触媒温度の低下を適切に抑制する方法については記載されていない。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ツインターボシステムにおいて、触媒温度の低下を適切に抑制することが可能な過給機付き内燃機関の制御装置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】
本発明の１つの観点では、第１の過給機と、前記第１の過給機よりも容量が大きい第２の過給機と、排気通路上に設けられ、前記第１の過給機と前記第２の過給機とを作動させるモードを切り替えるために動作される排気切替弁と、を有する過給機付き内燃機関の制御装置は、触媒温度が所定温度以下で、且つ内燃機関の回転数が所定回転数以下で、尚且つ前記内燃機関の負荷が所定以下である場合に、排気ガスが、前記第１の過給機のタービンをバイパスして、前記第２の過給機のタービンを通過するように、前記排気切替弁に対する制御を行う制御手段を備える。
【０００８】
上記の過給機付き内燃機関の制御装置は、第１の過給機及び第２の過給機と、過給機を作動させるモードを切り替えるために動作される排気切替弁と、を備える。制御手段は、例えばＥＣＵ（Engine Control Unit）に相当し、触媒温度が所定温度以下で、且つ内燃機関の回転数が所定回転数以下で、尚且つ内燃機関の負荷が所定以下である場合に、排気ガスが、第１の過給機のタービンをバイパスして、第２の過給機のタービンを通過するように、排気切替弁に対する制御を行う。つまり、制御手段は、低過給圧領域にある場合に、容量の小さい過給機がほとんど作動されずに、容量の大きい過給機のみが作動されるように制御を行う。これは、第２の過給機の効率が比較的悪い領域で当該過給機を作動させることに相当する。これにより、排気ガスの高温・高圧エネルギーから取り出すエネルギー量が減ることで、第２の過給機を通過した排気ガスエネルギーが相対的に高く、高温になる。したがって、触媒温度の低下を適切に抑制することが可能となる。
【０００９】
上記の過給機付き内燃機関の制御装置において好適には、前記制御手段は、前記排気切替弁に対する制御を行う際に、吸気通路上に設けられた吸気バイパス弁に対する制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態における過給機付き内燃機関の制御装置の概略構成図を示す。
【図２】第１及び第２のターボ過給機を作動させるモードを切り替える際に用いられる運転領域を説明するための図である。
【図３】第１実施形態における制御処理を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態における過給機付き内燃機関の制御装置の概略構成図を示す。
【図５】エンジン回転数及びエンジントルクと、コンプレッサ出口温度との関係の一例を示した図である。
【図６】第２実施形態における制御処理を示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態における制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
【００１２】
（装置構成）
図１は、第１実施形態における過給機付き内燃機関の制御装置１００の概略構成図を示す。図１では、実線矢印はガスの流れの一例を示し、破線矢印は信号の入出力を示す。
【００１３】
過給機付き内燃機関の制御装置１００は、主に、エアクリーナ２と、吸気通路３と、吸気バイパス通路３ａと、第１のターボ過給機４と、第２のターボ過給機５と、吸気バイパス弁６と、インタークーラ（Ｉ／Ｃ）７と、エンジン（内燃機関）８と、排気通路１０、１０ａと、排気バイパス通路１０ｂと、排気切替弁１１と、排気バイパス弁１２と、ＥＧＲ装置１５と、温度センサ２１と、水温センサ２２と、過給圧センサ２３と、ＥＣＵ５０と、を備える。
【００１４】
エアクリーナ２は、外部から取得された空気（吸気）を浄化して、吸気通路３に供給する。吸気通路３には、上流側から順に、第２のターボ過給機５のコンプレッサ５ａと、第１のターボ過給機４のコンプレッサ４ａと、吸気を冷却するインタークーラ７と、が設けられている。コンプレッサ４ａ、５ａは、吸気通路３を通過する吸気を圧縮する。
【００１５】
また、吸気通路３には、吸気バイパス通路３ａが接続されている。吸気バイパス通路３ａは、一端がコンプレッサ５ａとコンプレッサ４ａとの間における吸気通路３に接続されていると共に、他端がコンプレッサ４ａの下流側における吸気通路３に接続されている。吸気バイパス通路３ａは、コンプレッサ４ａをバイパスして吸気を流すことが可能に構成されている。吸気バイパス通路３ａの途中には吸気バイパス弁６が設けられている。吸気バイパス弁６は、図示しないアクチュエータを介して、ＥＣＵ５０から供給される制御信号Ｓ６によって開度の制御などが行われ、吸気バイパス通路３ａを通過する吸気の流量を調整する。また、吸気バイパス弁６は、徐々に開く（徐開）ことが可能に構成されている。
【００１６】
加えて、吸気通路３には、インタークーラ７をバイパスして吸気を流すことが可能に構成されたインタークーラバイパス通路７ａが接続されている。このインタークーラバイパス通路７ａ上には、インタークーラバイパス弁７ｂが設けられている。インタークーラバイパス弁７ｂは、ＥＣＵ５０から供給される制御信号Ｓ７ｂによって開閉が制御される。
【００１７】
インタークーラ７の下流側の吸気通路３上には、吸気の温度を検出可能に構成された温度センサ２１が設けられている。具体的には、温度センサ２１は、インテークマニホールドにおける入口の温度（以下、「インマニ入口温度」と呼ぶ。）を検出する。温度センサ２１は、検出したインマニ入口温度に対応する検出信号Ｓ２１をＥＣＵ５０に供給する。更に、インテークマニホールドには、過給圧を検出可能に構成された過給圧センサ２３が設けられている。過給圧センサ２３は、検出した過給圧に対応する検出信号Ｓ２３をＥＣＵ５０に供給する。
【００１８】
エンジン８は、吸気通路３より供給される吸気と燃料との混合気を燃焼することによって、動力を発生する装置である。エンジン８は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどによって構成される。エンジン８内における燃焼により発生した排気ガスは、排気通路１０に排出される。また、エンジン８には、冷却水の温度（以下、単に「水温」と呼ぶ。）を検出可能に構成された水温センサ２２が設けられている。水温センサ２２は、検出した水温に対応する検出信号Ｓ２２をＥＣＵ５０に供給する。
【００１９】
排気通路１０には、上流側から順に、第１のターボ過給機４のタービン４ｂと、第２のターボ過給機５のタービン５ｂと、排気ガスを浄化可能に構成された触媒１３と、が設けられている。タービン４ｂ、５ｂは、排気通路１０を通過する排気ガスによって回転される。このようなタービン４ｂ、５ｂの回転トルクが、第１のターボ過給機４のコンプレッサ４ａ及び第２のターボ過給機５のコンプレッサ５ａに伝達されて回転することによって、吸気が圧縮される（即ち過給される）こととなる。
【００２０】
第１のターボ過給機４は、比較的小容量の過給機（高圧ターボ過給機）として構成され、第２のターボ過給機５は、比較的大容量の過給機（低圧ターボ過給機）として構成されている。なお、第１のターボ過給機４は本発明における第１の過給機に相当し、第２のターボ過給機５は本発明における第２の過給機に相当する。このように、過給機付き内燃機関の制御装置１００は、第１のターボ過給機４及び第２のターボ過給機５がそれぞれ吸気通路３及び排気通路１０に直列に配置されたシリーズツインターボシステムとして構成されている。
【００２１】
また、排気通路１０には、排気通路１０ａ及び排気バイパス通路１０ｂが接続されている。排気通路１０ａは、一端がタービン４ｂの上流側における排気通路１０に接続されていると共に、他端がタービン４ｂの下流側における排気通路１０に接続されている。排気通路１０ａは、タービン４ｂをバイパスして排気ガスを流すことが可能に構成されている。排気通路１０ａの途中には排気切替弁１１が設けられている。排気切替弁１１は、図示しないアクチュエータを介して、ＥＣＵ５０から供給される制御信号Ｓ１１によって開度の制御などが行われ、排気通路１０ａを通過する排気ガスの流量を調整する。
【００２２】
排気バイパス通路１０ｂは、一端がタービン４ｂとタービン５ｂとの間における排気通路１０に接続されていると共に、他端がタービン５ｂの下流側における排気通路１０に接続されている。排気バイパス通路１０ｂは、タービン５ｂをバイパスして排気ガスを流すことが可能に構成されている。排気バイパス通路１０ｂの途中には排気バイパス弁１２が設けられている。排気バイパス弁１２は、図示しないアクチュエータを介して、ＥＣＵ５０から供給される制御信号Ｓ１２によって開度の制御などが行われ、排気バイパス通路１０ｂを通過する排気ガスの流量を調整する。
【００２３】
更に、過給機付き内燃機関の制御装置１００にはＥＧＲ装置１５が設けられている。ＥＧＲ装置１５は、主に、吸気側に還流させる排気ガス（ＥＧＲガス）が通過するＥＧＲ通路１６、及び吸気側に還流させるＥＧＲガス量を調整可能に構成されたＥＧＲ弁１７を有する。ＥＧＲ通路１６は、一端が排気通路１０（詳しくはタービン４ｂの上流側）に接続されており、他端が吸気通路３に接続されている。
【００２４】
ＥＣＵ５０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えて構成される。ＥＣＵ５０は、前述した各種センサからの検出信号などに基づいて、過給機付き内燃機関の制御装置１００内の各構成要素に対して制御を行う。例えば、ＥＣＵ５０は、吸気バイパス弁６、排気切替弁１１、及び排気バイパス弁１２を開閉する制御を行うことで、第１のターボ過給機４と第２のターボ過給機５とを作動させるモードを切り替えるための制御を行う。
【００２５】
ここで、図２を参照して、第１のターボ過給機４と第２のターボ過給機５とを作動させるモードを切り替える際に用いられる運転領域の一例について、簡単に説明する。
【００２６】
図２は、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジントルク（負荷に相当する）を示している。領域Ｒ１は、過給がほとんど不要である領域に相当する。以下では、領域Ｒ１を「低過給領域」と呼ぶ。領域Ｒ２は、第１のターボ過給機４及び第２のターボ過給機５の両方が作動される領域に相当する。以下では、領域Ｒ２を「２個ターボ領域」と呼ぶ。領域Ｒ３は、排気切替弁１１が徐開されて過給圧が調整される領域に相当する。以下では、領域Ｒ３を「過給圧調整領域」と呼ぶ。領域Ｒ４は、第２のターボ過給機５のみが作動される領域に相当する。以下では、領域Ｒ４を「１個ターボ領域」と呼ぶ。
【００２７】
ＥＣＵ５０は、基本的には、このような運転領域（領域Ｒ１〜Ｒ４）に基づいて、第１のターボ過給機４と第２のターボ過給機５とを作動させるモードを切り替える。
【００２８】
（制御方法）
次に、第１実施形態においてＥＣＵ５０が行う制御方法について説明する。第１実施形態では、ＥＣＵ５０は、触媒１３の入口温度の低下を抑制するための制御を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、エンジン８の吸入空気温度を上昇させて、排気ガス温度を高くするための制御を行うことによって、触媒１３の入口温度の低下を抑制する。
【００２９】
このような制御を行う理由は、以下の通りである。シリーズツインターボシステムでは、エンジン低負荷領域において、触媒入口温度が上がらずに、触媒性能が適切に発揮されないような状況が生じる場合がある。これは、エンジン低負荷域では、エンジン８からの排気ガス温度が低いにもかかわらず、第１のターボ過給機４及び第２のターボ過給機５のタービン４ｂ、５ｂでの膨張及び放熱によって、排気ガス温度が更に低下する傾向にあるからである。特に、第２のターボ過給機５は熱容量が大きいため、第２のターボ過給機５において排気ガス温度の低下が生じやすいと言える。
【００３０】
したがって、第１実施形態では、このような触媒１３の入口温度の低下を抑制するための制御を行う。具体的には、ＥＣＵ５０は、触媒温度が低いような状況において、インタークーラ７をバイパスさせて吸気を流す。詳しくは、ＥＣＵ５０は、排気熱がエンジン８本体を暖めてしまうような低水温である場合に（具体的には、水温が第１所定温度以下である場合）、インタークーラバイパス弁７ｂを開にする制御を行う。こうすることにより、エンジン８の吸入空気温度を上昇させることができ（言い換えると吸入空気温度の低下を抑制することができ）、排気ガス温度を上昇させることができる。よって、触媒入口温度の低下を適切に抑制することが可能となる。
【００３１】
また、第１実施形態では、ＥＣＵ５０は、上記したようなインタークーラ７をバイパスさせる制御を、インマニ入口温度が高い場合（具体的には、インマニ入口温度が第２所定温度より高い場合）には実施しない。つまり、ＥＣＵ５０は、水温が第１所定温度以下であっても、インマニ入口温度が第２所定温度より高い場合には、インタークーラバイパス弁７ｂを閉にする制御を行う。こうするのは、インマニ入口温度が高くなり過ぎないようにするためである。
【００３２】
次に、図３を参照して、第１実施形態における制御処理について具体的に説明する。図３は、第１実施形態における制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５０によって繰り返し実行される。
【００３３】
まず、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ５０は、水温センサ２２から水温を取得し、当該水温が第１所定温度以下であるか否かを判定する。水温が第１所定温度以下である場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０２に進み、水温が第１所定温度より高い場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、処理は終了する。なお、水温が第１所定温度以下であるか否かを判定する代わりに、触媒温度が所定温度以下であるか否かを判定しても良い。
【００３４】
ステップＳ１０２では、ＥＣＵ５０は、触媒１３を急速に暖機させるためのモード（触媒急暖機モード）に設定する。そして、処理はステップＳ１０３に進む。
【００３５】
ステップＳ１０３では、ＥＣＵ５０は、温度センサ２１からインマニ入口温度を取得し、当該インマニ入口温度が第２所定温度以下であるか否かを判定する。インマニ入口温度が第２所定温度以下である場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０４に進む。この場合には、ＥＣＵ５０は、触媒入口温度の低下の抑制を図り、吸入空気温度を上昇させて排気ガス温度を上昇させるべく、インタークーラバイパス弁７ｂを開にする制御を行う（ステップＳ１０４）。つまり、インタークーラ７をバイパスさせて吸気を流す。そして、処理は終了する。
【００３６】
これに対して、インマニ入口温度が第２所定温度より高い場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０５に進む。この場合には、ＥＣＵ５０は、インマニ入口温度が高くなり過ぎないようにするために、インタークーラバイパス弁７ｂを閉にする制御を行う（ステップＳ１０５）。つまり、インタークーラ７へ吸気を流して、吸入空気温度を低下させる。そして、処理は終了する。
【００３７】
以上説明した第１実施形態によれば、触媒入口温度の低下を適切に抑制することが可能となる。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、触媒１３の入口温度の低下を抑制するために、運転領域が過給圧調整領域Ｒ３（図２参照）にある場合に吸気バイパス弁６を徐開させる制御を行う点で、第１実施形態と異なる。
【００３８】
（装置構成）
図４は、第２実施形態における過給機付き内燃機関の制御装置１０１の概略構成図を示す。図４では、実線矢印はガスの流れの一例を示し、破線矢印は信号の入出力を示す。なお、ここでは、第１実施形態における過給機付き内燃機関の制御装置１００と同一の構成要素に対しては同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３９】
過給機付き内燃機関の制御装置１０１は、インタークーラバイパス通路７ａ及びインタークーラバイパス弁７ｂを具備せずに、温度センサ２１の代わりに温度センサ２４を有すると共に、ＥＣＵ５０の代わりＥＣＵ５１を有する点で、過給機付き内燃機関の制御装置１００と異なる。
【００４０】
温度センサ２４は、コンプレッサ４ａの下流側の吸気通路３上に設けられており、吸気の温度（以下、「コンプレッサ出口温度」と呼ぶ。）を検出可能に構成されている。温度センサ２４は、検出したコンプレッサ出口温度に対応する検出信号Ｓ２４をＥＣＵ５１に供給する。
【００４１】
ＥＣＵ５１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどを備えて構成される。ＥＣＵ５１は、前述した各種センサからの検出信号などに基づいて、過給機付き内燃機関の制御装置１０１内の各構成要素に対して制御を行う。例えば、ＥＣＵ５１は、吸気バイパス弁６、排気切替弁１１、及び排気バイパス弁１２を開閉する制御を行うことで、第１のターボ過給機４と第２のターボ過給機５とを作動させるモードを切り替えるための制御を行う。この場合、ＥＣＵ５１は、図２に示したような運転領域（領域Ｒ１〜Ｒ４）に基づいて、第１のターボ過給機４と第２のターボ過給機５とを作動させるモードを切り替える。
【００４２】
（制御方法）
次に、第２実施形態においてＥＣＵ５１が行う制御方法について説明する。第２実施形態では、ＥＣＵ５１は、水温が第１所定温度以下であり、且つ運転領域が過給圧調整領域Ｒ３にある場合に、吸気バイパス弁６を徐開させる制御を行う（つまり循環空気量をコントロールする）。こうすることにより、高温高圧の空気を循環させることで、余剰の排気エネルギーを温度上昇に用いることができる。よって、エンジン８の吸入空気温度を上昇させることができ、排気ガス温度を上昇させることができる。したがって、触媒入口温度の低下を適切に抑制することが可能となる。
【００４３】
なお、ＥＣＵ５１は、上記のように吸気バイパス弁６を徐開させる制御を行った場合、排気切替弁１１を用いて過給圧の調整を行う。例えば、ＥＣＵ５１は、過給圧が降下した場合に排気切替弁１１を閉にすることで、過給圧を上昇させる。
【００４４】
更に、第２実施形態では、ＥＣＵ５１は、上記したような吸気バイパス弁６を徐開させる制御を、コンプレッサ出口温度が高い場合（具体的には、コンプレッサ出口温度が第３所定温度より高い場合）には実施しない。つまり、ＥＣＵ５１は、運転領域が過給圧調整領域Ｒ３にあっても、コンプレッサ出口温度が第３所定温度より高い場合には、吸気バイパス弁６を閉にする制御を行う。こうするのは、コンプレッサ出口温度をクライテリア内に抑えるためである。つまり、インマニ入口温度が高くなり過ぎないようにするためである。
【００４５】
図５は、エンジン回転数及びエンジントルクと、コンプレッサ出口温度との関係の一例を示した図である。図５は、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸にエンジントルクを示しており、等高線にてコンプレッサ出口温度を示している。図示のように、エンジン回転数、エンジントルクが高くなるほど、コンプレッサ出口温度が高くなる傾向にある。また、太線Ａで示すコンプレッサ出口温度は、上限温度に相当し、上記した第３所定温度に対応する。ＥＣＵ５１は、図５に示すような関係をマップとして予め記憶しておき、当該マップに基づいて処理を行う。
【００４６】
次に、図６を参照して、第２実施形態における制御処理について具体的に説明する。図６は、第２実施形態における制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５１によって繰り返し実行される。
【００４７】
まず、ステップＳ２０１では、ＥＣＵ５１は、水温センサ２２から水温を取得し、当該水温が第１所定温度以下であるか否かを判定する。水温が第１所定温度以下である場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０２に進み、水温が第１所定温度より高い場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、処理は終了する。なお、水温が第１所定温度以下であるか否かを判定する代わりに、触媒温度が所定温度以下であるか否かを判定しても良い。
【００４８】
ステップＳ２０２では、ＥＣＵ５１は、エンジン回転数及びエンジントルクに基づいて、運転領域が過給圧調整領域Ｒ３（図２参照）にあるか否かを判定する。運転領域が過給圧調整領域Ｒ３にある場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０３に進み、運転領域が過給圧調整領域Ｒ３にない場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、処理は終了する。
【００４９】
ステップＳ２０３では、ＥＣＵ５１は、触媒１３を急速に暖機させるためのモード（触媒急暖機モード）に設定する。そして、処理はステップＳ２０４に進む。
【００５０】
ステップＳ２０４では、ＥＣＵ５１は、温度センサ２４からコンプレッサ出口温度を取得し、当該コンプレッサ出口温度が第３所定温度以下であるか否かを判定する。
【００５１】
コンプレッサ出口温度が第３所定温度以下である場合（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０５に進む。この場合には、ＥＣＵ５１は、吸入空気温度を上昇させて排気ガス温度を上昇させるべく、高温高圧の空気を循環させるために、吸気バイパス弁６を開にする制御を行う（ステップＳ２０５）。具体的には、ＥＣＵ５１は、吸気バイパス弁６を徐開させる制御を行う。そして、処理はステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６では、ＥＣＵ５１は、過給圧の調整を行うべく、排気切替弁１１を閉にする制御を行う。そして、処理は終了する。
【００５２】
これに対して、コンプレッサ出口温度が第３所定温度より高い場合（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０７に進む。この場合には、ＥＣＵ５１は、コンプレッサ出口温度をクライテリア内に抑えるべく、吸気バイパス弁６を閉にする制御を行う（ステップＳ２０７）。そして、処理はステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８では、ＥＣＵ５１は、排気切替弁１１を開にする制御を行う。そして、処理は終了する。
【００５３】
以上説明した第２実施形態によっても、触媒入口温度の低下を適切に抑制することが可能となる。
【００５４】
なお、インタークーラバイパス通路等を設けて過給機付き内燃機関の制御装置を構成した場合には、上記のように吸気バイパス弁６を徐開させる制御を行う際に、第１実施形態で示したようにインタークーラ７をバイパスさせて吸気を流す制御を行っても良い。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、触媒１３の入口温度の低下を抑制するために、運転領域が低過給領域Ｒ１にある場合に（言い換えると、エンジン回転数が所定回転数以下で、且つ負荷（エンジントルク）が所定以下である場合）、排気ガスが、第１のターボ過給機４のタービン４ｂをバイパスして、第２のターボ過給機５のタービン５ｂを通過するように、排気切替弁１１などに対する制御を行う点で、第１及び第２実施形態と異なる。
【００５５】
つまり、第３実施形態では、過給がほとんど不要である低過給領域Ｒ１において、吸気バイパス弁６及び排気切替弁１１を開にして、第１のターボ過給機４をほとんど作動させずに、第２のターボ過給機５のみを作動させる制御を行う。これは、第２のターボ過給機５の効率が比較的悪い領域で当該ターボ過給機を作動させることに相当する。
【００５６】
こうすることにより、排気ガスの高温・高圧エネルギーから取り出すエネルギー量が減ることで、第２のターボ過給機５を通過した排気ガスエネルギーが相対的に高く、高温になる。したがって、触媒入口温度の低下を適切に抑制することが可能となる。
【００５７】
なお、このような第３実施形態における制御は、前述したような過給機付き内燃機関の制御装置１００、１０１（図１、図４参照）において実行される。つまり、ＥＣＵ５０又はＥＣＵ５１により実行される。ここでは、当該制御を、ＥＣＵ５１が実行する場合について説明する。
【００５８】
次に、図７を参照して、第３実施形態における制御処理について具体的に説明する。図７は、第３実施形態における制御処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ５１によって繰り返し実行される。
【００５９】
まず、ステップＳ３０１では、ＥＣＵ５１は、水温センサ２２から水温を取得し、当該水温が第１所定温度以下であるか否かを判定する。水温が第１所定温度以下である場合（ステップＳ３０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０２に進み、水温が第１所定温度より高い場合（ステップＳ３０１；Ｎｏ）、処理は終了する。なお、水温が第１所定温度以下であるか否かを判定する代わりに、触媒温度が所定温度以下であるか否かを判定しても良い。
【００６０】
ステップＳ３０２では、ＥＣＵ５１は、エンジン回転数及びエンジントルクに基づいて、運転領域が低過給領域Ｒ１（図２参照）にあるか否かを判定する。運転領域が低過給領域Ｒ１にある場合（ステップＳ３０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３０３に進み、運転領域が低過給領域Ｒ１にない場合（ステップＳ３０２；Ｎｏ）、処理は終了する。
【００６１】
ステップＳ３０３では、ＥＣＵ５１は、触媒１３を急速に暖機させるためのモード（触媒急暖機モード）に設定する。そして、処理はステップＳ３０４に進む。
【００６２】
ステップＳ３０４以降においては、ＥＣＵ５１は、吸気バイパス弁６を開にする制御を行うと共に（ステップＳ３０４）、排気切替弁１１を開にする制御を行う（ステップＳ３０５）。つまり、ＥＣＵ５１は、第１のターボ過給機４をほとんど作動させずに、第２のターボ過給機５のみを作動させるための制御を行う。以上の処理が終了すると、処理は終了する。
【００６３】
以上説明した第３実施形態によっても、触媒入口温度の低下を適切に抑制することが可能となる。
【００６４】
なお、運転領域が低過給領域Ｒ１にある場合に上記したような制御を行うと共に、運転領域が過給圧調整領域Ｒ３にある場合に、第２実施形態で示したように吸気バイパス弁６を徐開させる制御を行っても良い。
【００６５】
また、インタークーラバイパス通路等を設けて過給機付き内燃機関の制御装置を構成した場合には、上記のように、第１のターボ過給機４をほとんど作動させずに第２のターボ過給機５を作動させる制御を行う際に、第１実施形態で示したようにインタークーラ７をバイパスさせて吸気を流す制御を行っても良い。
［変形例］
本発明は、シリーズツインターボシステムへの適用に限定はされず、２つのターボ過給機が吸気通路及び排気通路に並列に配置されたシステム（パラレルツインターボシステム）にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
３  吸気通路
３ａ  吸気バイパス通路
４  第１のターボ過給機
５  第２のターボ過給機
４ａ、５ａ  コンプレッサ
４ｂ、５ｂ  タービン
６  吸気バイパス弁
７  インタークーラ
７ａ  インタークーラバイパス通路
７ｂ  インタークーラバイパス弁
８  エンジン
１０、１０ａ  排気通路
１０ｂ  排気バイパス通路
１１  排気切替弁
１２  排気バイパス弁
２１、２４  温度センサ
２３  過給圧センサ
５０、５１  ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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