(57)【要約】      （修正有）【課題】バンク毎に排気系が設けられた内燃機関で、触媒の早期暖機を可能とする。【解決手段】内燃機関の制御装置は、第１、第２の気筒群に対し、第１及び第２の排気通路が設けられ、第１及び第２の排気通路には第１及び第２触媒が設けられ、第１及び第２触媒の上流には第１及び第２の還元剤添加弁が設けられ、第１及び第２の排気通路にはバイパス通路が接続されており、排出された排気ガスは第１及び第２の排気通路に流すほか、バイパス通路に流すことができる。排気流路制御部は、触媒暖機時は第２の気筒群からの排気ガスをバイパス通路を通じて第１の触媒のみに供給すべく流路制御し、全排気ガスが第１の触媒に集中して供給され、第１の触媒を早期に暖機することができる。触媒暖機時には第２の触媒は使用されないため、第２の触媒に対応する還元剤添加弁の詰まり防止のための噴射を停止することができ、還元剤の節約が可能となる。【選択図】図１
2006336537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の気筒群を有する内燃機関の制御装置であって、
前記第１の気筒群に対応する第１の排気通路及び前記第２の気筒群に対応する第２の排気通路と、
前記第１の排気通路に設けられた第１の触媒及び前記第２の排気通路に設けられた第２の触媒と、
前記第１の触媒の上流に設けられた第１の還元剤添加弁及び前記第２の触媒の上流に設けられた第２の還元剤添加弁と、
前記第１の排気通路及び前記第２の排気通路に接続されたバイパス通路と、
触媒暖機時に、前記バイパス通路を使用して、前記第２の気筒群からの排気ガスを前記第１の触媒のみに供給する排気流路制御部と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記バイパス通路の断面積は、前記第１及び第２の排気通路の断面積より小さいことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記第１の触媒の貴金属担持量は、前記第２の触媒の貴金属担持量より大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記第１の触媒は、所定温度以下の低温時における浄化性能が、所定温度以上の高温時における浄化性能より高く、
前記第２の触媒は、所定温度以上の高温時における浄化性能が、所定温度以下の低温時における浄化性能より高いことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記第１の還元剤添加弁は前記バイパス通路上に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記第１の排気通路上であって前記第１の触媒の上流に設けられた第１の過給機を備え、
前記バイパス通路は、前記第１の過給機をバイパスするように前記第１の排気通路に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記排気流路制御部は、前記第１及び第２の気筒群からの排気ガスの温度が所定温度以上である場合に、前記排気ガスの一部を前記バイパス通路に流すことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の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、内燃機関の触媒暖機制御を行う制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、エンジンの始動直後は触媒の温度が低く、触媒の浄化作用が十分に発揮できない。また、エンジンの始動直後以外の通常走行時においても、車両が市街地を長時間走行している場合など、低負荷走行状態が続くと、エンジンからの排気の温度は常時低い状態が続くため、同様に触媒が十分に働かない。
【０００３】
また、ターボ過給機付きエンジンを搭載した車両においては、ターボ過給機の熱容量が大きいため排気の温度をターボ過給機が吸収してしまい、排気により触媒を早期に暖めることが難しい。このような観点から、過給機付きエンジンにおいて、エンジン始動直後などの触媒暖機時にはターボ過給機をバイパスして排気を触媒に導き、触媒を早期に暖機する手法が提案されている（例えば特許文献１及び２を参照）。
【０００４】
一方、いわゆるＶ型エンジンなど、複数の気筒群（バンク）を互いに異なる排気通路に接続した構成の内燃機関が知られている。この種の内燃機関の例として、特許文献３においては、第１及び第２のバンクの各々に触媒を備え、触媒暖機時には第２のバンクからの排気ガスを、第２の触媒をバイパスして第１の触媒に流すことにより、第１の触媒の早期暖機を図る技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−５００３８号公報
【特許文献２】特開平５−４４４４８号公報
【特許文献３】特開２００３−３４３２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、排気系が２つに分かれているエンジンの場合、各排気系の要素部品、配管などが２セットとなるため、その表面積が大きくなる。このため、排気の放熱量が大きくなり、排気温度が下がりやすい。また、燃料噴射量を増加させれば排気温度を上昇させることができるのであるが、燃料室への燃料噴射量はエンジン自体の抵抗とドライバの要求出力との合計で決まり、排気温度を上げて触媒暖機を促進するという目的のためにむやみに燃料噴射量を増加することはできない。
【０００７】
また、上記の特許文献３の構成では、第１及び第２のバンクからの合流排気ガスは第１の触媒を通過した後、さらに第２の触媒にも供給される。よって、各触媒の上流に還元剤添加弁を備える場合、添加弁の詰まり防止のために定期的に還元剤を少量噴射する必要がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、バンク毎に排気系が設けられた内燃機関において、触媒の早期暖機を可能とする内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの観点では、第１及び第２の気筒群を有する内燃機関の制御装置は、前記第１の気筒群に対応する第１の排気通路及び前記第２の気筒群に対応する第２の排気通路と、前記第１の排気通路に設けられた第１の触媒及び前記第２の排気通路に設けられた第２の触媒と、前記第１の触媒の上流に設けられた第１の還元剤添加弁及び前記第２の触媒の上流に設けられた第２の還元剤添加弁と、前記第１の排気通路及び前記第２の排気通路に接続されたバイパス通路と、触媒暖機時に、前記バイパス通路を使用して、前記第２の気筒群からの排気ガスを前記第１の触媒のみに供給する排気流路制御部と、を備える。
【００１０】
上記の内燃機関の制御装置は、例えばＶ型エンジンなど２つの気筒群（バンク）を備える内燃機関に適用される。第１の気筒群に対応して第１の排気通路が設けられ、第１の排気通路には第１の触媒が設けられている。同様に、第２の気筒群に対応して第２の排気通路が設けられ、第２の排気通路には第２の触媒が設けられている。第１及び第２の触媒としては例えばＮＯｘ触媒が用いられる。また、第１の触媒の上流には第１の還元剤添加弁が設けられ、第２の触媒の上流には第２の還元剤添加弁が設けられる。なお、第１及び第２の触媒として吸蔵還元型のＮＯｘ触媒が用いられる場合、第１及び第２の還元剤添加弁は還元剤として燃料を噴射する燃料添加弁とすることができる。一方、第１及び第２の触媒として選択還元型のＮＯｘ触媒が用いられる場合、第１及び第２の還元剤添加弁は還元剤として尿素、アンモニアなどを噴射する。
【００１１】
さらに、第１の排気通路及び第２の排気通路にはバイパス通路が接続されており、内燃機関から排出された排気ガスは、第１及び第２の排気通路に流すほか、バイパス通路に流すこともできるように構成されている。排気流路制御部は、内燃機関から排出される排気ガスの流路を制御することができ、触媒暖機時などには第２の気筒群からの排気ガスをバイパス通路を通じて第１の触媒のみに供給するように流路を制御する。
【００１２】
触媒暖機時には、内燃機関から排出される排気ガスを触媒に供給し、排気ガスが有する熱により触媒を暖める必要がある。よって、触媒暖機時には、第２の気筒群からの排気ガスを、バイパス通路を通じて第１の触媒のみに供給することにより、全排気ガスが第１の触媒に集中して供給されることとなり、第１の触媒を早期に暖機することができる。触媒暖機時には第２の触媒側に排気ガスが流れないこととなるので、第２の触媒に対応する還元剤添加弁の詰まり防止のための噴射を停止することができ、還元剤の節約が可能となる。
【００１３】
上記の内燃機関の制御装置の一態様では、前記バイパス通路の断面積を、前記第１及び第２の排気通路の断面積より小さくする。触媒暖機時に全排気ガスが通過するバイパス通路の断面積を小さくすることにより、エキゾーストマニホールドの排気圧が増加し、内燃機関の負荷が増加する。これにより、排気ガスの温度が上昇するので、触媒の早期暖機をより促進することができる。
【００１４】
上記の内燃機関の制御装置の他の一態様では、前記第１の触媒の貴金属担持量を、前記第２の触媒の貴金属担持量より大きくする。これにより、触媒暖機時に使用されない第２の触媒の貴金属担持量を減らすことができ、排気浄化能力を低下させずに触媒のコストを下げることができる。
【００１５】
上記の内燃機関の制御装置の他の一態様では、前記第１の触媒は、所定温度以下の低温時における浄化性能が、所定温度以上の高温時における浄化性能より高く、前記第２の触媒は所定温度以上の高温時における浄化性能が、所定温度以下の低温時における浄化性能より高い。触媒暖機時などの触媒低温時には第１の触媒のみが使用されるので、第１の触媒は低温時の浄化性能が高いことが好ましい。一方、触媒低温時には第２の触媒は使用されないので、第２の触媒は低温時の浄化性能が高いことは要求されない。よって、第２の触媒は高温時の浄化性能が高いものとすることにより、浄化システム全体として広い温度範囲にわたる浄化性能を向上させることができる。
【００１６】
上記の内燃機関の制御装置の他の一態様では、前記第１の還元剤添加弁は前記バイパス通路上に設けられる。触媒暖機時には、バイパス通路内の排気ガスの流量及び流速が大きいので、第１の還元剤添加弁をバイパス通路上に設けることにより、還元剤の混合を促進させることができる。また、バイパス通路上に設けることにより、第１の還元剤添加弁から噴射された還元剤が第１の触媒に到達するまでの距離を長くすることができるので、これによっても還元剤の混合を促進する効果が得られる。
【００１７】
上記の内燃機関の制御装置の他の一態様は、前記第１の排気通路上であって前記第１の触媒の上流に設けられた第１の過給機を備え、前記バイパス通路は、前記第１の過給機をバイパスするように前記第１の排気通路に接続されている。ターボチャージャなどの過給機は一般的に熱容量が大きいため、触媒暖機時に排気ガスを過給機を通じて触媒に供給すると、過給機による熱吸収が大きく、触媒を早期に暖機することが難しい。そこで、触媒暖機時に排気ガスが通過するバイパス通路を、過給機をバイパスするように設けることにより、過給機によって排気ガスの熱が奪われることを防止し、触媒を効果的に暖機することが可能となる。
【００１８】
上記の内燃機関の制御装置の他の一態様では、前記排気流路制御部は、前記第１及び第２の気筒群からの排気ガスの温度が所定温度以上である場合に、前記排気ガスの一部を前記バイパス通路に流す。内燃機関の全負荷時などの高負荷時には、排気ガスの温度が高くなり、触媒の熱劣化が生じ易くなる。そこで、排気ガスが高温となった場合には、排気ガスの一部をバイパス通路に逃がし、バイパス通路により放熱させる。即ち、通常の排気通路のみならず、バイパス通路による放熱も利用して触媒に供給される排気熱を下げる。これにより、触媒の熱劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２０】
［内燃機関の制御装置の構成］
図１は本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を示す。なお、図１において、実線で示す矢印は吸排気の流れを示しており、破線で示す矢印は信号の入出力を示している。
【００２１】
本実施形態では、内燃機関１は左右のバンク（気筒群）２Ｌ、２Ｒに４つずつ気筒（シリンダ）３が設けられたＶ型８気筒のディーゼルエンジンとして構成されている。右のバンク２Ｒの４つの気筒３によって第１の気筒群が構成され、左のバンク２Ｌの４つの気筒３によって第２の気筒群が構成される。
【００２２】
各気筒３に吸気を導くための吸気通路４は、エアクリーナ５の下流においてバンク毎の分岐路４Ｌ、４Ｒに分かれており、その分岐路４Ｌ、４Ｒにターボチャージャ（過給機）６Ｌ、６Ｒのコンプレッサ６Ｌａ、６Ｒａが配置されている。コンプレッサ６Ｌａ、６Ｒａの下流において分岐路４Ｌ、４Ｒはインタークーラ７を通過し、吸気通路４の一部を構成する共通のインテークマニホールド８に接続される。吸気通路４の分岐路４Ｌ、４Ｒよりも上流には、吸入空気量を検出するエアフロメータ９が設けられている。
【００２３】
一方、各バンクの気筒３からの排気は、バンク毎に設けられた排気通路１０Ｌ、１０Ｒのエキゾーストマニホールド１１Ｌ、１１Ｒからターボチャージャ６Ｌ、６Ｒのタービン６Ｌｂ、６Ｒｂに導かれ、さらにタービン６Ｌｂ、６Ｒｂの下流側に導かれる。排気通路１０Ｌ、１０Ｒ上には、タービン６Ｌａ、６Ｌｂより下流に触媒１９Ｌ、１９Ｒがそれぞれ設けられている。
【００２４】
エキゾーストマニホールド１１Ｌ、１１Ｒと、タービン６Ｌａ、６Ｒａの間には、それぞれ三方弁１８Ｌ、１８Ｒが設けられている。また、三方弁１８Ｌ、１８Ｒには、三方弁１８Ｌ、１８Ｒから出力される排気ガスを合流させて排気通路１０Ｒに供給するバイパス通路１７が設けられている。バイパス通路１７は、触媒１９Ｒより上流の位置で排気通路１０Ｒに合流している。即ち、バイパス通路１７は、後述する触媒暖機時などに、左右のバンク２Ｌ、２Ｒから排出される排気ガスを合流し、触媒１９Ｒのみに流す働きを有する。
【００２５】
三方弁１８Ｌ、１８Ｒの開閉及び開度は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、三方弁１８Ｌ、１８Ｒを制御し、エキゾーストマニホールド１１Ｌ、１１Ｒからの排気ガスの流路を制御する排気流路制御部として機能する。なお、ＥＣＵ１２は、各気筒３に設けられた燃料噴射弁２０からの燃料噴射量等を調整して内燃機関１の運転状態を制御する周知のコンピュータである。
【００２６】
各エキゾーストマニホールド１１Ｌ、１１Ｒは、バンク毎のＥＧＲ通路１３Ｌ、１３Ｒを介してインテークマニホールド８に接続されている。各ＥＧＲ通路１３Ｌ、１３Ｒには、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒ、及びＥＧＲ流量を調整するためのＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒが設けられている。ＥＧＲ弁１５Ｌ、１５Ｒの開度は、内燃機関１の運転状態に応じた適正な量のＥＧＲガスがインテークマニホールド８に供給されるように、ＥＣＵ１２によって制御される。なお、ＥＧＲ通路１３には、ＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒを迂回して排気ガスを流すためのバイパス通路（不図示）と、排気ガスをこのバイパス通路、又はＥＧＲクーラ１４Ｌ、１４Ｒに選択的に導く流路切替弁（不図示）とが更に設けられる。
【００２７】
本実施形態では、触媒１９Ｌ、１９Ｒとしては、ＮＯｘを吸蔵して浄化するＮＯｘ吸蔵還元触媒が使用される。バイパス通路１７の屈曲部１７ｘには、バイパス通路１７内に還元剤を噴射する燃料添加弁２１Ｒが設けられている。また、排気通路１０Ｌには、触媒１９Ｌより上流の位置に、燃料添加弁２１Ｌが設けられている。本実施形態では、燃料添加弁２１Ｌ、２１Ｒは還元剤として燃料を噴射する。なお、燃料添加弁２１Ｌ、２１Ｒは、ＥＣＵ１２によって添加する燃料の量が制御される。
【００２８】
バイパス通路１７は、好ましくは排気通路１０Ｌ、１０Ｒより細く構成される。即ち、バイパス通路１７の断面積は、排気通路１０Ｌ、１０Ｒの断面積より小さい。一般的に、エキゾーストマニホールドの排気圧を上昇させて触媒の暖機を促進させるために、排気絞り弁を設けることが知られているが、本実施形態では触媒暖機時には左右のバンクからの排気ガスが合流してバイパス通路１７を通過するので、バイパス通路１７を細くすることにより、エキゾーストマニホールドの排気圧を上昇させることができる。これにより、内燃機関１の負荷を意図的に増加させ、排気温度を上げて触媒の暖機を促進することができる。
【００２９】
次に、本実施形態における燃料添加弁について詳しく説明する。図示のように、燃料添加弁２１Ｌは排気通路１０Ｌの触媒１９Ｌの上流位置に設けられる。一方、燃料添加弁２１Ｒは、排気通路１０Ｒ上ではなく、バイパス通路１７上に設けられる。これにより、触媒暖機時などに排気ガスをバイパス通路１７のみに流す場合には、燃料添加弁２１Ｒのみを使用すればよく、排気通路１０Ｌ上の燃料添加弁２１Ｌを使用する必要がなくなる。一般的に、燃料添加弁は詰まり防止のために定期的に燃料を少量噴射し、ノズル内のスモークを除去する必要がある。しかし、その際に噴射された燃料は内燃機関の燃焼には使用されず、動力の生成には貢献しないため、その分燃費が悪化するという欠点がある。よって、触媒暖機時などに排気ガスをバイパス通路１７のみに流す場合には、排気ガスが流れない排気通路１０Ｌ側の燃料添加弁２１Ｌに対しては詰まり防止のための燃料噴射が不要となり、詰まり防止のために使用される燃料を低減することができる。これにより、燃費が改善される。
【００３０】
また、図１に示すように、バイパス通路１７上の燃料添加弁２１Ｒは、それが合流する排気通路１０Ｒとの合流点１７ｙの手前の湾曲部１７ｘに取り付けられる。一般的に、排気通路に燃料添加弁を設けた場合、燃料は燃料添加弁から内径の小さい排気通路内に噴射されるため、燃料の噴射及び排気との混合が不十分となったり、また、噴射された燃料が排気通路の壁面に付着してしまうなどの不具合が生じやすかった。これに対し、本実施形態では、触媒暖機時などに２つのバンクから排出された排気ガスがバイパス通路１７を通過することとなるので、排気ガスの流量、流速が早くなり、燃料添加弁２１Ｒから噴射された燃料の混合が促進されるという利点がある。
【００３１】
また、好ましくは、バイパス通路１７は、湾曲部１７ｘから、排気通路１０Ｒに対する合流点１７ｙに向かって断面積を減少させた先細り状とする。これにより、燃料添加弁２１Ｒの下流における排気ガスの流速がさらに早くなり、燃料の混合がさらに促進される。
【００３２】
また、好ましくは燃料添加弁２１Ｒの噴射ノズルの方向をバイパス通路１７の軸方向と一致させる。さらに、燃料添加弁２１Ｒの位置から合流部１７ｙまでの距離を所定距離以上とする。これにより、噴射された燃料が排気通路１０Ｒの壁面に衝突するまでの距離を稼ぐことができ、燃料の混合が促進されるとともに、排気通路１０Ｒの壁面に付着する燃料を低減することができる。
【００３３】
なお、上記の実施形態では、ＮＯｘ触媒として、吸蔵還元型の触媒１９Ｌ、１９Ｒを用い、燃料添加弁２１Ｌ、２１Ｒから還元剤として燃料を噴射する例を示した。これに対し、ＮＯｘ触媒として選択還元型の触媒を触媒１９Ｌ、１９Ｒとして用いる場合には、燃料添加弁２１Ｌ、２１Ｒの代わりに、尿素又はアンモニアなどの還元剤を噴射する還元剤添加弁を設ければよい。この場合には、詰まり防止のための噴射を停止することにより、尿素やアンモニアなどの還元剤の節約が可能となる。
【００３４】
（触媒の特性）
次に、各排気通路１０Ｌ、１０Ｒに設けられる触媒１９Ｌ、１９Ｒの特性について説明する。一般的に、触媒に担持する貴金属の量を増加させることにより、排気ガスによる触媒の暖機が早くなることが知られている。このため、エンジン冷間時の触媒の暖機を早めるために触媒に担持される貴金属の量を増やすことが行われている。
【００３５】
この点、本実施形態では触媒暖機時には、排気ガスは触媒１９Ｒのみに供給されるので、触媒暖機時に使用されない触媒１９Ｌは暖機を早める必要はない。よって、触媒暖機時に使用される触媒１９Ｒ側の貴金属担持量を多くし、触媒暖機時に使用されない触媒１９Ｌの貴金属担持量を減らすことができる。これにより、排気ガス浄化性能を損なうことなく、触媒のコストを低減することができる。
【００３６】
また、一般的に、低温と高温の両方において高い排気ガスの浄化性能を有する触媒を作ることは難しく、浄化性能は低温側又は高温側に偏らざるを得ない。本実施形態では、触媒暖機時などの低温時には触媒１９Ｒのみが使用されるので、触媒１９Ｒを低温時に浄化性能の高い諸元とし、触媒１９Ｌを高温時に浄化性能の高い諸元とすることが好ましい。即ち、触媒１９Ｒは所定温度より低温側の浄化性能が、所定温度より高温側の浄化性能より優れたものとする。一方、触媒１０Ｌは、所定温度より高温側の浄化性能が、所定温度より低温側の浄化性能より優れたものとする。これにより、排気浄化システム全体として、排気ガスの温度に応じて適切な浄化性能を得ることが可能となる。
【００３７】
［排気流路制御］
次に、上記のバイパス通路１７を利用して行われる排気流路制御について説明する。なお、上述のように、排気流路制御は、ＥＣＵ１２が三方弁１８Ｌ、１８Ｌを制御することにより実施される。
【００３８】
（定常走行時）
車両の定常走行時においては、ＥＣＵ１２は、排気通路１０Ｌ、１０Ｒへの出力が全開、バイパス通路１７への出力が全閉となるように三方弁１８Ｌ、１８Ｒを制御し、エキゾーストマニホールド１１Ｌ、１１Ｒから排出される排気ガスをそれぞれ排気通路１０Ｌ、１０Ｒに供給する。よって、定常走行時には基本的にバイパス通路１７は使用されない。
【００３９】
（内燃機関の始動直後、低負荷走行時）
内燃機関の始動直後、又は、低負荷走行が長時間継続した場合など、触媒１９Ｌ、１９Ｒの温度が低い状態（触媒暖機時）には、早期に触媒を暖めて排気浄化性能を上昇させる必要がある。この場合、ＥＣＵ１２は、排気通路１０Ｌ、１０Ｒへの出力が全閉、バイパス通路１７への出力が全開となるように三方弁１８Ｌ、１８Ｒを制御し、エキゾーストマニホールド１１Ｌ、１１Ｒから排出される排気ガスを全てバイパス通路１７へ供給する。これにより、エキゾーストマニホールド１１Ｌ、１１Ｒから排出される排気ガスは全て単一の触媒１９Ｒのみに供給されるので、左右の排気通路１０Ｌ、１０Ｒを使用して左右の触媒１９Ｌ、１９Ｒをそれぞれ独立に暖機する場合と比較して迅速に触媒を暖機することができる。言い換えれば、排気ガスを一方の触媒１９Ｒのみに集中して供給することにより、触媒の暖機に要する時間を短縮することができる。なお、触媒暖機時には、他方の触媒１９Ｌは排気浄化に使用されない。
【００４０】
また、排気をバイパス通路のみに通すことにより、排気ガスは、ターボチャージャ６Ｌ、６Ｒをバイパスして触媒１９Ｒに供給されることになる。よって、熱容量の大きいターボチャージャにより排気ガスの熱が奪われることが回避され、より排気温を高く維持したまま排気ガスを触媒に供給することができるので、この点でも触媒の暖機が促進する。
【００４１】
（高負荷走行時）
前述のように、定常走行時にはＥＣＵ１２は排気ガスが排気通路１０Ｌ、１０Ｒのみに流れ、バイパス通路１７には流れないように制御しているが、内燃機関の高負荷走行時には、ＥＣＵ１２は三方弁１８Ｌ、１８Ｒを制御して排気ガスの一部をバイパス通路１７に供給する。これにより、バイパス通路１７をウエストゲートの代わりに使用することができる。
【００４２】
ターボチャージャでは、高速の高負荷走行時に排気ガス量が多くなり、ターボの回転が上がりすぎるという問題がある。このため、従来から、タービンのハウジングにウエストゲートを設け、排気ガスの一部をタービンを通さずに逃がして排気するという手法がとられている。これに対し、本実施形態では、バイパス通路１７によりウエストゲートの機能を実現する。即ち、排気ガス量が多くなり、排気圧が所定圧力より大きくなったときに、排気ガスの一部をバイパス通路１７に流入させて排気圧を下げる。なお、実際には、過給圧と排気圧との関係は既知であるので、ＥＣＵ１２は過給圧を監視し、過給圧が所定圧を超えたときに三方弁１８Ｌ、１８Ｒを制御して排気ガスの一部をバイパス通路１７に供給すればよい。
【００４３】
このように、内燃機関の高負荷走行時にバイパス通路を使用してウエストゲートの機能を実現することにより、バイパス通路１７とは別個にウエストゲートを設ける必要が無くなる。よって、各ターボチャージャ６Ｌ、６Ｒにウエストゲート及びそのアクチュエータを設ける必要がなくなり、ターボチャージャのコストを低減できる。また、タービンハウジング内にウエストゲートが不要となるので、タービンハウジングの設計の自由度が増加し、ターボの効率を向上させることができる。
【００４４】
また、このように高負荷走行時に排気ガスの一部をバイパス通路１７に流すことにより、触媒の劣化を抑制するという効果も得られる。一般的に、高負荷走行時には排気ガスの温度が高くなるため、触媒が高温になって劣化するという問題がある。この点、上記のように高負荷走行時に排気ガスの一部をバイパス通路１７に供給すると、バイパス通路１７によっても排気ガスの熱を放熱することができる。同時に、排気通路１０Ｌ、１０Ｒへ流入する排気ガスの流量が減少するので、触媒１９Ｌ、１９Ｒに供給される排気ガスの温度を低減することができる。これにより、触媒の熱劣化を抑制することができる。特に、本実施形態においては、前述のようにバイパス通路１７が接続された排気通路１０Ｒ側の触媒１９Ｒを低温で浄化性能の高い諸元とするので、触媒１９Ｒは高温による影響をより受けやすくなる。よって、バイパス通路１７を使用して排気ガスの一部の熱を放熱することにより、触媒の熱劣化を効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  内燃機関
２Ｌ、２Ｒ  バンク
３  気筒
４  吸気通路
６  可変ノズル式ターボチャージャ
１０Ｌ、１０Ｒ  排気通路
１２  ＥＣＵ
１３Ｌ、１３Ｒ  ＥＧＲ通路
１８Ｌ、１８Ｒ  三方弁
１７  バイパス通路
１９Ｌ、１９Ｒ  触媒
【図１】
2006336537.tif 000003