(57)【要約】【課題】本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒の劣化を可及的に抑制することを目的とする。【解決手段】スロットルバルブと、過給機と、タービンより下流に設けられ排気中の酸素を吸蔵し得る排気浄化触媒と、出口径が排気浄化触媒の上流側端面の径よりも小さくなるように構成され、且つバイパス排気の流れ方向を該上流側端面へ指向させるように構成されたバイパス通路と、ＴＢＶと、燃料カット処理手段と、を備える内燃機関の排気浄化システムにおいて、燃料カット処理の実行中であって、排気浄化触媒の温度が所定温度以上のときには、燃料カット処理の実行中であって排気浄化触媒の温度が所定温度よりも低いときよりも、ＴＢＶの開度が小さくなるように、且つスロットルバルブの開度が大きくなるように、該ＴＢＶの開度及び該スロットルバルブの開度を制御する劣化抑制制御を実行するバルブ制御手段を備える。【選択図】図７
2018193952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブと、
前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンを具備する過給機と、
前記タービンより下流の前記排気通路に設けられ、排気中の酸素を吸蔵する能力を有する排気浄化触媒と、
前記タービンより上流の前記排気通路から分岐し、該タービンを迂回して前記排気浄化触媒より上流の該排気通路に合流するバイパス通路であって、該バイパス通路の出口径が該排気浄化触媒の上流側端面の径よりも小さくなるように構成され、且つ該バイパス通路から該排気通路に流出する排気であるバイパス排気の流れ方向を該排気浄化触媒の上流側端面へ指向させるように構成されたバイパス通路と、
前記排気通路における、前記バイパス通路との分岐部と前記バイパス通路との合流部との間に設置され、前記タービンを通過する排気の流量を調整可能なターボバイパスバルブと、
前記内燃機関の運転中に該内燃機関の気筒内への燃料の供給を停止する燃料カット処理を実行する燃料カット処理手段と、を備える内燃機関の排気浄化システムにおいて、
前記燃料カット処理手段による前記燃料カット処理の実行中であって、前記排気浄化触媒の温度が所定温度以上のときには、該燃料カット処理の実行中であって該排気浄化触媒の温度が該所定温度よりも低いときよりも、前記ターボバイパスバルブの開度が小さくなるように、且つ前記スロットルバルブの開度が大きくなるように、該ターボバイパスバルブの開度及び該スロットルバルブの開度を制御する劣化抑制制御を実行するバルブ制御手段を備える、内燃機関の排気浄化システム。
【請求項２】
前記バイパス通路においてその出口を含む所定の下流側部分よりも上流に設置され、該バイパス通路における排気の流路断面積を変更可能なウェイストゲートバルブを、更に備え、
前記バルブ制御手段は、前記燃料カット処理手段による前記燃料カット処理の実行中であって、前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以上のときに、前記ウェイストゲートバルブの開度がその全開状態の開度になるように、該ウェイストゲートバルブの開度を制御する、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項３】
前記バイパス通路においてその出口を含む所定の下流側部分に設置され、該バイパス通路における排気の流路断面積を変更可能なウェイストゲートバルブであって、その弁体部の片側が支持された状態で該弁体部がスイングすることで開度が変化し、開度が変化すると前記バイパス排気の流れ方向が変化する構造を有し、所定の開度範囲において該バイパス排気の流れ方向を前記排気浄化触媒の上流側端面へ指向させるように構成されたウェイストゲートバルブと、
前記排気浄化触媒を暖機するときに、前記ウェイストゲートバルブの開度を第一所定開度に制御する暖機制御手段と、を更に備え、
前記バルブ制御手段は、前記燃料カット処理手段による前記燃料カット処理の実行中であって、前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以上のときに、前記ウェイストゲートバルブの開度が前記第一所定開度とは異なる第二所定開度になるように、該ウェイストゲートバルブの開度を制御する、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項４】
前記暖機制御手段によって前記ウェイストゲートバルブの開度が前記第一所定開度に制御された場合、前記バイパス排気が、前記排気浄化触媒の上流側端面上における第一所定領域であって、該排気浄化触媒の上流側端面上の中央部を含んだ領域である第一所定領域に流入するように、該第一所定開度が設定されており、
前記バルブ制御手段によって前記ウェイストゲートバルブの開度が前記第二所定開度に制御された場合、前記バイパス排気が、前記排気浄化触媒の上流側端面上における第二所
定領域であって、前記第一所定領域よりも外側の領域である第二所定領域に流入するように、該第二所定開度が設定されていることを特徴とする、請求項３に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【請求項５】
前記バルブ制御手段は、前記燃料カット処理手段による前記燃料カット処理の実行中において、前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以上から前記所定温度未満に変化したときには、前記劣化抑制制御を終了し、前記ターボバイパスバルブの開度が前記燃料カット処理の実行中における通常の前記ターボバイパスバルブの開度である所定の基準ＴＢＶ開度になるように、且つ前記スロットルバルブの開度が前記燃料カット処理の実行中における通常の前記スロットルバルブの開度である所定の基準スロットル開度になるように、該ターボバイパスバルブの開度及び該スロットルバルブの開度を制御する、請求項１から４の何れか１項に記載の内燃機関の排気浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機を備えた内燃機関の排気浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路に過給機のタービンが設けられた構成においては、該タービンを迂回するバイパス通路が設けられる場合がある。この場合、排気浄化触媒は、例えば、排気通路におけるバイパス通路との合流部よりも下流側に設けられる。
【０００３】
そして、特許文献１には、バイパス通路にウェイストゲートバルブ（以下、「ＷＧＶ」と称する場合もある。）が設けられる技術が開示されている。当該技術では、内燃機関における燃料カット処理の実行中に、ＷＧＶの開度が制御される。詳しくは、燃料カット処理の実行中であって、排気浄化触媒の温度が所定温度よりも高い場合に、ＷＧＶの開度が該燃料カット処理の開始時点の開度よりも大きくされる。
【０００４】
また、特許文献２には、ＷＧＶと、排気通路におけるタービンよりも下流側でバイパス通路との合流部よりも上流側に設けられた排気シャットバルブと、を備えた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０４２６０９号
【特許文献２】特開２０１１−０２７０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
排気浄化触媒は、その温度が比較的高いときに該排気浄化触媒に酸素が供給されると、劣化し易くなる。したがって、内燃機関における燃料カット処理の実行中であって排気浄化触媒の温度が比較的高い場合には、該排気浄化触媒が劣化し易くなる。また、排気浄化触媒よりも上流側の排気通路にタービンが設けられた構成においては、排気が該タービンを通過すると、排気が該排気浄化触媒に流入する前に拡散し易くなる。そして、このように拡散した排気が排気浄化触媒に流入する場合、該排気は、該排気浄化触媒における排気の流路の比較的広い範囲を流通することになる。以上に鑑みると、排気浄化触媒よりも上流側の排気通路にタービンが設けられた構成で、排気浄化触媒の温度が比較的高い場合に燃料カット処理が実行されると、タービンによって拡散した排気（この場合、該排気とは、内燃機関から排出された空気である。）が流通する排気浄化触媒の比較的広い範囲において、その触媒が劣化してしまう虞がある。
【０００７】
ここで、従来から、燃料カット処理の実行中であって排気浄化触媒の温度が所定温度よりも高い場合に、ＷＧＶの開度を大きくし、タービンによって拡散した排気（空気）の排気浄化触媒への流入を抑制することが考えられている。しかしながら、従来技術によれば、このときのスロットルバルブの開度は、燃料カット処理の実行中における通常の開度のままである。そのため、バイパス通路を流れる排気（空気）の流速が遅くなり易く、該バイパス通路から排気通路に流出する排気（空気）が拡散し易くなる。その結果、拡散した排気（空気）が流通する排気浄化触媒の比較的広い範囲において、その触媒が劣化してしまう虞がある。そして、排気浄化触媒の比較的広い範囲において触媒が劣化してしまうことを好適に抑制する技術については、未だ改良の余地を残すものである。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒の劣化を可及的に抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、内燃機関における燃料カット処理の実行中であって、排気浄化触媒の温度が所定温度以上のときには、ターボバイパスバルブの開度およびスロットルバルブの開度が、燃料カット処理の実行中であって排気浄化触媒の温度が所定温度よりも低いときとは異なる開度になるように制御される。
【００１０】
より詳しくは、内燃機関の吸気通路に設けられたスロットルバルブと、前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンを具備する過給機と、前記タービンより下流の前記排気通路に設けられ、排気中の酸素を吸蔵する能力を有する排気浄化触媒と、前記タービンより上流の前記排気通路から分岐し、該タービンを迂回して前記排気浄化触媒より上流の該排気通路に合流するバイパス通路であって、該バイパス通路の出口径が該排気浄化触媒の上流側端面の径よりも小さくなるように構成され、且つ該バイパス通路から該排気通路に流出する排気であるバイパス排気の流れ方向を該排気浄化触媒の上流側端面へ指向させるように構成されたバイパス通路と、前記排気通路における、前記バイパス通路との分岐部と前記バイパス通路との合流部との間に設置され、前記タービンを通過する排気の流量を調整可能なターボバイパスバルブと、前記内燃機関の運転中に該内燃機関の気筒内への燃料の供給を停止する燃料カット処理を実行する燃料カット処理手段と、を備える内燃機関の排気浄化システムにおいて、前記燃料カット処理手段による前記燃料カット処理の実行中であって、前記排気浄化触媒の温度が所定温度以上のときには、該燃料カット処理の実行中であって該排気浄化触媒の温度が該所定温度よりも低いときよりも、前記ターボバイパスバルブの開度が小さくなるように、且つ前記スロットルバルブの開度が大きくなるように、該ターボバイパスバルブの開度及び該スロットルバルブの開度を制御する劣化抑制制御を実行するバルブ制御手段を備える。
【００１１】
ここで、上記の所定温度は、排気浄化触媒に酸素が供給されると、該排気浄化触媒が劣化し易くなる温度の下限値として定義される。したがって、燃料カット処理手段による燃料カット処理の実行中であって、排気浄化触媒の温度が所定温度以上のとき（以下、「触媒高温状態における燃料カットの実行中」と称する場合もある。）には、排気浄化触媒は劣化し易くなる。一方、燃料カット処理手段による燃料カット処理の実行中であって、排気浄化触媒の温度が所定温度よりも低いとき（以下、「触媒通常状態における燃料カットの実行中」と称する場合もある。）には、触媒高温状態における燃料カットの実行中と比較して、排気浄化触媒は劣化し難くなる。
【００１２】
また、触媒通常状態における燃料カットの実行中には、ターボバイパスバルブの開度（以下、「ＴＢＶ開度」と称する場合もある。）およびスロットルバルブの開度（以下、「スロットル開度」と称する場合もある。）は、燃料カット処理の実行に伴う通常の制御に基づくＴＢＶ開度およびスロットル開度に制御される。
【００１３】
これに対して、触媒高温状態における燃料カットの実行中、すなわち排気浄化触媒が劣化し易い状態においては、排気（この場合、該排気とは、内燃機関から排出された空気である。）が排気浄化触媒に流入する前に拡散し、拡散した該排気（空気）が排気浄化触媒における排気の流路の比較的広い範囲を流通すると、該排気浄化触媒の比較的広い範囲において、その触媒が劣化してしまう虞がある。そこで、上記のバルブ制御手段は、触媒高温状態における燃料カットの実行中には、触媒通常状態における燃料カットの実行中よりも、ＴＢＶ開度が小さくなるように、且つスロットル開度が大きくなるように、ＴＢＶ開度およびスロットル開度を制御する。以下、このような制御を劣化抑制制御と称する。
【００１４】
ここで、スロットル開度が同一の場合、ＴＢＶ開度が小さいときは大きいときよりも、タービンを通過する排気の流量が減少する。その結果、タービンによって拡散した排気の排気浄化触媒への流入流量が減少することになる。これにより、排気浄化触媒に流入する前の排気の拡散が抑制される。なお、このとき、ＴＢＶが全閉状態に制御されると、排気浄化触媒に流入する前の排気の拡散が可及的に抑制される。
【００１５】
また、スロットル開度が大きいときは小さいときよりも、内燃機関から排出される排気の流量が増加する。そして、このように排気の流量が増加すると、ＴＢＶ開度が同一の場合、バイパス通路を流れる排気の流速が速くなる。ここで、バイパス通路から流出するバイパス排気は、バイパス通路を流れる排気の流速が速いときは遅いときよりも、拡散し難くなる。
【００１６】
ここで、バイパス通路は、その出口径が排気浄化触媒の上流側端面（以下、単に「上流側端面」と称する場合もある。）の径よりも小さく、且つバイパス排気を該上流側端面へ指向させるように構成されている。そのため、バイパス排気は、排気通路の壁面に衝突することなく排気浄化触媒に流入し易くなる。そして、バルブ制御手段が劣化抑制制御を実行すると、排気浄化触媒に流入する排気（空気）のうち、比較的流速が速いバイパス排気（空気）の割合が高くなる。以上に鑑みると、バルブ制御手段による劣化抑制制御が行われる触媒高温状態における燃料カットの実行中には、触媒通常状態における燃料カットの実行中と比べて、排気浄化触媒に流入する前の排気（空気）の拡散が抑制され、以て、排気（空気）は上流側端面における狭い範囲に流入し易くなる。
【００１７】
その結果、触媒高温状態における燃料カットの実行中の排気（空気）は、排気浄化触媒における排気の流路の狭い範囲を流通することになる。これにより、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、排気浄化触媒の比較的広い範囲において、その触媒が劣化してしまうことが抑制される。つまり、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、排気浄化触媒の劣化を可及的に抑制することを可能にする。
【００１８】
また、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、前記バイパス通路においてその出口を含む所定の下流側部分よりも上流に設置され、該バイパス通路における排気の流路断面積を変更可能なウェイストゲートバルブを更に備えてもよい。そして、前記バルブ制御手段は、前記燃料カット処理手段による前記燃料カット処理の実行中であって、前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以上のときに、前記ウェイストゲートバルブの開度がその全開状態の開度になるように、該ウェイストゲートバルブの開度を制御してもよい。
【００１９】
このような構成においては、ウェイストゲートバルブ（以下、「ＷＧＶ」と称する場合もある。）の開度がその全開状態の開度よりも小さくされると、排気（空気）がＷＧＶを通過する際の該排気（空気）の流路断面積は、ＷＧＶが全開状態に制御されるときよりも小さくなる。そのため、ＷＧＶを通過する排気（空気）がＷＧＶによって絞られることになる。この場合、ＷＧＶによって絞られた排気（空気）は、その後、拡散を伴ってバイパス通路または排気通路における排気（空気）の流路断面積まで広がる傾向にある。そして、このような排気（空気）がバイパス通路によって整流されることなく排気浄化触媒に流入する場合、該排気（空気）は上流側端面における広い範囲に流入し易くなる。
【００２０】
これに対して、ＷＧＶの開度がその全開状態の開度に制御されると、ＷＧＶによって排気（空気）が拡散してしまう事態が可及的に抑制される。その結果、排気（空気）は上流側端面における狭い範囲に流入し易くなる。したがって、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、バルブ制御手段がＷＧＶを全開状態に制御することによって、排気浄化触媒の比較的広い範囲において、その触媒が劣化してしまうことを抑制することができる。
【００２１】
なお、仮に、ＷＧＶがその弁体部の片側が支持された状態で該弁体部がスイングすることで開度が変化するような構造である場合、該ＷＧＶがバイパス通路の出口に設置されると、バイパス排気（空気）の流れが該弁体部によってガイドされる。そして、該ＷＧＶの開度がその全開状態の開度よりも小さくされても、該ＷＧＶによって絞られた排気（空気）は、拡散を伴って排気通路における排気（空気）の流路断面積まで広がる前に排気浄化触媒に流入する。そして、これは、上記の構造を有するＷＧＶがバイパス通路の出口に設置される場合に限定されず、該ＷＧＶがバイパス通路においてその出口を含む所定の下流側部分に設置される場合についても同様である。しかしながら、このような構造のＷＧＶであっても、該ＷＧＶがバイパス通路においてその出口を含む所定の下流側部分よりも上流側に設置される場合には、やはり、ＷＧＶの開度がその全開状態の開度よりも小さくされると、ＷＧＶによって絞られた排気（空気）は、拡散を伴ってバイパス通路または排気通路における排気（空気）の流路断面積まで広がる傾向にある。そして、このような排気（空気）がバイパス通路によって整流されることなく排気浄化触媒に流入する場合、該排気（空気）は上流側端面における広い範囲に流入し易くなる。したがって、このような場合にはＷＧＶを全開状態に制御することによって、ＷＧＶによって排気（空気）が拡散してしまう事態を可及的に抑制することができ、以て、排気浄化触媒の比較的広い範囲において、その触媒が劣化してしまうことを抑制することができる。
【００２２】
また、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、前記バイパス通路においてその出口を含む所定の下流側部分に設置され、該バイパス通路における排気の流路断面積を変更可能なウェイストゲートバルブであって、その弁体部の片側が支持された状態で該弁体部がスイングすることで開度が変化し、開度が変化すると前記バイパス排気の流れ方向が変化する構造を有し、所定の開度範囲において該バイパス排気の流れ方向を前記排気浄化触媒の上流側端面へ指向させるように構成されたウェイストゲートバルブと、前記排気浄化触媒を暖機するときに、前記ウェイストゲートバルブの開度を第一所定開度に制御する暖機制御手段と、を更に備えてもよい。そして、前記バルブ制御手段は、前記燃料カット処理手段による前記燃料カット処理の実行中であって、前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以上のときに、前記ウェイストゲートバルブの開度が前記第一所定開度とは異なる第二所定開度になるように、該ウェイストゲートバルブの開度を制御してもよい。
【００２３】
上記の暖機制御手段は、排気浄化触媒を暖機するときにＷＧＶの開度を第一所定開度に制御する。ここで、排気浄化触媒の温度が低いときには、該排気浄化触媒の浄化率が低くなり易い。そのため、排気浄化触媒を暖機するときには、このときに排気が主に流通する該排気浄化触媒における流路範囲（以下、「暖機流路範囲」と称する場合もある。）において、その触媒の劣化が小さくなっていることが望ましい。そこで、上記のバルブ制御手段は、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、ＷＧＶの開度が第一所定開度とは異なる第二所定開度になるように、該ＷＧＶの開度を制御する。
【００２４】
ここで、上記のような構造を有するＷＧＶでは、バイパス排気の流れがＷＧＶの弁体部によってガイドされる。そのため、ＷＧＶの開度が変化すると、バイパス排気の流れ方向が変化することになる。更に、上記のＷＧＶは、所定の開度範囲においてバイパス排気の流れ方向を上流側端面へ指向させるように構成されている。そして、このようなＷＧＶが、バイパス通路においてその出口を含む所定の下流側部分に設置されると、ＷＧＶの開度が所定の開度範囲に属する場合には、ＷＧＶの弁体部によってガイドされたバイパス排気は、拡散してしまう前に上流側端面に流入する傾向にある。ここで、上記の第一所定開度および第二所定開度は、上記の所定の開度範囲に属する。そして、ＷＧＶの開度が第一所定開度である場合と第二所定開度である場合とでは、上流側端面におけるバイパス排気の流入範囲（該バイパス排気は、拡散してしまう前に上流側端面に流入している。）は相違する。
【００２５】
また、劣化抑制制御によって、触媒高温状態における燃料カットの実行中の排気（空気）は、排気浄化触媒における排気の流路の狭い範囲を流通する。そして、バルブ制御手段が、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、ＷＧＶの開度が第一所定開度とは異なる第二所定開度になるように、該ＷＧＶの開度を制御すると、排気浄化触媒における排気の流路において、触媒高温状態における燃料カットの実行中に排気（空気）が流通する範囲は、排気浄化触媒を暖機するときに排気が主に流通する範囲とは異なる範囲になる。つまり、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、排気浄化触媒においてその触媒が劣化し易くなる範囲は、暖機流路範囲とは異なる範囲になる。このように、バルブ制御手段によるＷＧＶの開度の制御によって、暖機流路範囲における触媒の劣化が可及的に抑制される。その結果、排気浄化触媒を暖機するときにエミッションが悪化してしまう事態が抑制される。
【００２６】
また、前記暖機制御手段によって前記ウェイストゲートバルブの開度が前記第一所定開度に制御された場合、前記バイパス排気が、前記排気浄化触媒の上流側端面上における第一所定領域であって、該排気浄化触媒の上流側端面上の中央部を含んだ領域である第一所定領域に流入するように、該第一所定開度が設定されていてもよい。そして、前記バルブ制御手段によって前記ウェイストゲートバルブの開度が前記第二所定開度に制御された場合、前記バイパス排気が、前記排気浄化触媒の上流側端面上における第二所定領域であって、前記第一所定領域よりも外側の領域である第二所定領域に流入するように、該第二所定開度が設定されていてもよい。
【００２７】
このように第一所定開度および第二所定開度が設定されると、排気浄化触媒を暖機するときには排気が第一所定領域に流入し、触媒高温状態における燃料カットの実行中には排気（空気）が第二所定領域に流入することになる。そして、第一所定領域は上流側端面上の中央部を含んだ領域であるため、該第一所定領域に排気が流入するときには、排気と排気通路の壁面との熱伝達が抑制される。つまり、排気浄化触媒を暖機するときに、排気から排気通路の壁面に熱が移動してしまう事態が抑制される。これにより、排気浄化触媒を暖機するときに該排気浄化触媒に流入する排気の温度を可及的に高くすることができる。その結果、排気浄化触媒の早期暖機が可能となる。
【００２８】
更に、触媒高温状態における燃料カットの実行中には、排気（空気）は第一所定領域よりも外側の第二所定領域に流入するため、暖機流路範囲における触媒の劣化が可及的に抑制される。その結果、排気浄化触媒を暖機するときにエミッションが悪化してしまう事態が抑制される。
【００２９】
また、前記バルブ制御手段は、前記燃料カット処理手段による前記燃料カット処理の実行中において、前記排気浄化触媒の温度が前記所定温度以上から前記所定温度未満に変化したときには、前記劣化抑制制御を終了し、前記ターボバイパスバルブの開度が前記燃料カット処理の実行中における通常の前記ターボバイパスバルブの開度である所定の基準ＴＢＶ開度になるように、且つ前記スロットルバルブの開度が前記燃料カット処理の実行中における通常の前記スロットルバルブの開度である所定の基準スロットル開度になるように、該ターボバイパスバルブの開度及び該スロットルバルブの開度を制御してもよい。
【００３０】
つまり、上記のバルブ制御手段は、燃料カット処理の実行中において、排気浄化触媒の温度が所定温度以上から所定温度未満に変化したときには、燃料カット処理の実行に伴う通常の制御に基づくＴＢＶ開度およびスロットル開度に制御する。これにより、燃料カット処理の実行中における車両の減速感が向上する。また、燃料カット処理から復帰するときの車両の急加速を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、内燃機関の排気通路に設けられた排気浄化触媒の劣化を可及的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係るバイパス通路の概略構成を示す図である。
【図３】内燃機関から排出された排気が三元触媒に流入する態様を模式的に示す図である。
【図４】劣化抑制ＴＢＶ制御が実行されるときの三元触媒に流入する排気（空気）の態様を模式的に示す図である。
【図５Ａ】劣化抑制ＴＢＶ制御とともに劣化抑制スロットル制御が実行されるときの三元触媒に流入する排気（空気）の態様を模式的に示す第一の図である。
【図５Ｂ】劣化抑制スロットル制御のみが実行されるときの三元触媒に流入する排気（空気）の態様を模式的に示す図である。
【図６】本発明の第一の実施形態に係る制御が実行されるときの、アクセル開度、要求フラグ、実行フラグ、触媒温度、ＴＢＶ開度、およびスロットル開度の時間推移を示す図である。
【図７】図６に示す制御の制御フローを示すフローチャートである。
【図８】劣化抑制ＴＢＶ制御とともに劣化抑制スロットル制御が実行されるときの三元触媒に流入する排気（空気）の態様を模式的に示す第二の図である。
【図９】本発明の第二の実施形態に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図１０】本発明の第二の実施形態に係る制御が実行されるときの、アクセル開度、要求フラグ、実行フラグ、触媒温度、ＴＢＶ開度、スロットル開度、およびＷＧＶ開度の時間推移を示す図である。
【図１１】図１０に示す制御の制御フローを示すフローチャートである。
【図１２】劣化抑制ＴＢＶ制御および劣化抑制スロットル制御が実行され、且つＷＧＶ開度が開度Ｄ１に制御されるときの三元触媒に流入する排気（空気）の態様を模式的に示す図である。
【図１３】本発明の第三の実施形態に係るＷＧＶの概略構成を示す図である。
【図１４Ａ】三元触媒を暖機するときの三元触媒に流入する排気の態様を模式的に示す図である。
【図１４Ｂ】劣化抑制ＴＢＶ制御および劣化抑制スロットル制御が実行され、且つＷＧＶ開度が開度Ｄ２（第二所定開度）に制御されるときの三元触媒に流入する排気（空気）の態様を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３４】
（第一の実施形態）
＜内燃機関とその吸排気系の構成＞
図１は、本実施形態に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒２を含む気筒群を備えた火花点火式の内燃機関（ガソリンエンジン）である。内燃機関１には、各吸気ポートへ燃料を噴射する燃料噴射弁３が設けられている。なお、燃料噴射弁３は、各気筒２内へ直接燃料を噴射するように構成されてもよい。また、各気筒２には、筒内の混合気に着火するための点火プラグ（図示略）が取
り付けられている。
【００３５】
内燃機関１は、インテークマニホールド４０およびエキゾーストマニホールド５０と接続されている。インテークマニホールド４０には吸気通路４が接続されている。この吸気通路４の途中には、排気のエネルギを駆動源として作動する過給機６のコンプレッサ６０が設けられている。また、コンプレッサ６０よりも下流の吸気通路４には、スロットルバルブ４１が設けられている。スロットルバルブ４１は、吸気通路４における吸気の流路断面積を変更することで、内燃機関１の吸入空気量を調整する。そして、スロットルバルブ４１よりも下流の吸気通路４には、吸気と外気とで熱交換を行うインタークーラ４２が設けられている。また、コンプレッサ６０とスロットルバルブ４１との間の吸気通路４には圧力センサ４４が設けられている。圧力センサ４４は、スロットルバルブ４１より上流側の吸気の圧力（すなわち、過給圧）に応じた電気信号を出力する。また、コンプレッサ６０よりも上流の吸気通路４には、エアフローメータ４３が設けられている。エアフローメータ４３は、吸気通路４内を流れる吸気（空気）の量（質量）に応じた電気信号を出力する。
【００３６】
一方、排気通路５の途中には過給機６のタービン６１が設けられている。また、排気通路５には、タービン６１を迂回するバイパス通路５２が設けられている。バイパス通路５２は、タービン６１よりも上流の排気通路５の分岐部５ｂから分岐し、タービン６１よりも下流の合流部５ｃに合流する。ここで、分岐部５ｂからタービン６１を経由して合流部５ｃに至る排気通路５をタービン側排気通路５ａと称する。そして、このタービン側排気通路５ａにおける分岐部５ｂとタービン６１との間にはターボバイパスバルブ（ＴＢＶ）５３が設けられている。ＴＢＶ５３は、タービン側排気通路５ａを流れる排気の流路断面積を変更することでタービン６１を通過する排気の流量を調整する。なお、ＴＢＶ５３は、タービン側排気通路５ａにおけるタービン６１と合流部５ｃとの間に設けられてもよい。また、排気通路５の合流部５ｃの直下流には、排気浄化触媒として三元触媒５１が設けられている。三元触媒５１には、白金（Ｐｔ）等の貴金属やセリア（ＣｅＯ２）等の酸素吸蔵材が担持されている。また、三元触媒５１よりも下流側の排気通路５には、温度センサ５５が設けられている。温度センサ５５は、三元触媒５１を通過した排気の温度に応じた電気信号を出力する。
【００３７】
ここで、図２は、本実施形態に係るバイパス通路５２の概略構成を示す図である。なお、図２では、バイパス通路５２から排気通路５に流出する排気（以下、「バイパス排気」と称する場合もある。）の流れについて説明するため、図２におけるＴＢＶ５３は全閉状態にされている。また、図２において、矢印は排気の流れを表している。図２に示すように、排気通路５を流れる排気は、分岐部５ｂを経由してバイパス通路５２を流通する。そして、バイパス通路５２を通過して合流部５ｃから排気通路５に流出する排気（バイパス排気）が三元触媒５１に流入する。ここで、本実施形態に係るバイパス通路５２は、バイパス排気の流れ方向を三元触媒５１の上流側端面５１ａ（以下、単に「上流側端面５１ａ」と称する場合もある。）へ指向させるように構成されている。なお、図２におけるハッチング領域が上流側端面５１ａを表している。更に、バイパス通路５２は、その通路径（図２におけるＤｉａ１で表される。）が上流側端面５１ａの径（図２におけるＤｉａ２で表される。）よりも小さくなるように構成されている。つまり、本実施形態では、バイパス排気が排気通路５の壁面に衝突することなく上流側端面５１ａに直接流入し易くなるように、バイパス通路５２が構成されている。なお、図２に示すバイパス通路５２は、その通路径がバイパス通路５２全体に亘って略一定となるように構成されているが、これに限定する意図はなく、本実施形態に係るバイパス通路５２は、その出口５２ａの径が上流側端面５１ａの径よりも小さくなっていればよい。
【００３８】
そして、内燃機関１には電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０が併設されている。ＥＣＵ１
０は、内燃機関１の運転状態等を制御するユニットである。ＥＣＵ１０には、上記のエアフローメータ４３、圧力センサ４４、および温度センサ５５に加え、クランクポジションセンサ１４、アクセルポジションセンサ１５等の各種センサが電気的に接続されている。クランクポジションセンサ１４は、内燃機関１の機関出力軸（クランクシャフト）の回転位置に相関する電気信号を出力するセンサである。アクセルポジションセンサ１５は、内燃機関１が搭載された車両のアクセルペダル１６の操作量（以下、「アクセル開度」と称する場合もある。）に相関した電気信号を出力するセンサである。そして、これらのセンサの出力信号がＥＣＵ１０に入力される。ＥＣＵ１０は、クランクポジションセンサ１４の出力信号に基づいて内燃機関１の機関回転速度を導出し、アクセルポジションセンサ１５の出力信号に基づいて内燃機関１の機関負荷を導出する。また、ＥＣＵ１０は、エアフローメータ４３の出力値に基づいて、内燃機関１から排出される排気の流量（以下、「排気流量」と称する場合もある。）を推定し、温度センサ５５の出力値に基づいて三元触媒５１の温度（以下、「触媒温度」と称する場合もある。）を推定する。
【００３９】
また、ＥＣＵ１０には、上記の各燃料噴射弁３、スロットルバルブ４１、およびＴＢＶ５３等の各種機器が電気的に接続されている。ＥＣＵ１０によって、これら各種装置が制御される。つまり、スロットルバルブ４１およびＴＢＶ５３それぞれの開度はＥＣＵ１０によって制御される。
【００４０】
＜燃料カット処理＞
本実施形態に係る内燃機関１では、その運転状態が減速運転となると、燃料カット処理が実行される。詳しくは、ＥＣＵ１０が、燃料噴射弁３からの燃料噴射を停止することで、内燃機関１の運転中に気筒２内への燃料の供給を停止する燃料カット処理が実行される。ここで、燃料カット処理が実行されると、内燃機関１に流入した空気が燃焼に供されることなく該内燃機関１から排出される。その結果、三元触媒５１に空気が流入することで、該三元触媒５１に酸素が供給されることになる。なお、ＥＣＵ１０がこのように燃料カット処理を実行することで、本発明に係る燃料カット処理手段として機能する。
【００４１】
ここで、三元触媒５１に担持されたセリア（ＣｅＯ２）等の酸素吸蔵材は、酸素を吸蔵，放出し排気の雰囲気変動を抑制する働きをするため、このように三元触媒５１に酸素が供給されると、供給された該酸素が酸素吸蔵材に吸蔵される。また、触媒温度が比較的高いときにこのように三元触媒５１に酸素が供給されると、該三元触媒５１が劣化し易くなることが判っている。そして、触媒温度が比較的高くなっている三元触媒５１における酸素吸蔵材による酸素の吸蔵（酸素吸蔵材の酸化）が、このような三元触媒５１の劣化の要因の一つであると考えられている。
【００４２】
ここで、三元触媒５１に酸素が供給されると該三元触媒５１が劣化し易くなる温度の下限値を触媒劣化温度と定義すると、燃料カット処理の実行中であって触媒温度が触媒劣化温度以上の場合（以下、「触媒高温状態における燃料カットの実行中」と称する場合もある。）には、三元触媒５１は劣化し易くなる。一方、燃料カット処理の実行中であって触媒温度が触媒劣化温度よりも低い場合（以下、「触媒通常状態における燃料カットの実行中」と称する場合もある。）には、触媒高温状態における燃料カットの実行中と比較して、三元触媒５１は劣化し難くなる。なお、触媒高温状態における燃料カットの実行中に劣化し得る排気浄化触媒は三元触媒５１に限られず、酸素吸蔵能を有するその他の排気浄化触媒であっても、触媒高温状態における燃料カットの実行中にその触媒が劣化することがある。また、本実施形態における触媒劣化温度が、本発明に係る所定温度に相当する。
【００４３】
そして、三元触媒５１よりも上流側の排気通路５にタービン６１が設けられた構成においては、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、三元触媒５１の比較的広い範囲において、その触媒が劣化してしまう虞がある。これについて、図３に基づいて以下に説明
する。図３は、内燃機関１から排出された排気が三元触媒５１に流入する態様を模式的に示す図である。ここで、図３（ｂ）は、三元触媒５１の上流側端面５１ａを示す模式図であって、上流側端面５１ａにおける排気の流入範囲を説明するための図である。なお、図３において、ＴＢＶ５３は全開状態にされており、三元触媒５１には、タービン側排気通路５ａから排気通路５に流出する排気（以下、「タービン排気」と称する場合もある。）、およびバイパス通路５２から排気通路５に流出する排気（バイパス排気）が流入する。また、図３（ａ）において、矢印は排気の流れを表している。図３（ａ）に示すように、タービン側排気通路５ａを流れる排気がタービン６１を通過すると、該排気がタービン６１によって乱される。その結果、タービン側排気通路５ａを流れる排気は、拡散した状態で排気通路５に流出することになる。つまり、タービン排気が拡散することになる。そして、このように拡散したタービン排気がバイパス排気と合流して三元触媒５１に流入する。このとき、上流側端面５１ａにおける排気の流入範囲は、図３（ｂ）における破線Ｃ１で囲われたハッチング領域により表される。そして、図３（ｂ）に示すように、このときの排気は、上流側端面５１ａの比較的広い範囲に流入することになる。
【００４４】
そして、図３に示す状態で燃料カット処理が実行されると、内燃機関１から排出された空気が上流側端面５１ａの比較的広い範囲に流入する。そうすると、該空気が三元触媒５１の比較的広い範囲を流通することになる。つまり、三元触媒５１の比較的広い範囲に酸素が供給されることになる。上述したように、触媒温度が比較的高いときに三元触媒５１に酸素が供給されると、該三元触媒５１が劣化し易くなる。そのため、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、空気が上流側端面５１ａの比較的広い範囲に流入すると、三元触媒５１の比較的広い範囲において、その触媒が劣化してしまう虞がある。
【００４５】
＜ＴＢＶ，スロットルバルブの開度制御＞
本実施形態では、三元触媒５１の劣化を可及的に抑制すべく、ＥＣＵ１０は、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、ＴＢＶ５３の開度（以下、「ＴＢＶ開度」と称する場合もある。）およびスロットルバルブ４１の開度（以下、「スロットル開度」と称する場合もある。）がそれぞれに対する所定の基準開度とは異なる開度になるように、これらバルブの開度を制御する。なお、ＴＢＶ開度に対する所定の基準開度（以下、「所定の基準ＴＢＶ開度」と称する場合もある。）およびスロットル開度に対する所定の基準開度（以下、「所定の基準スロットル開度」と称する場合もある。）とは、触媒通常状態における燃料カットの実行中に、燃料カット処理に伴ってＥＣＵ１０が通常行う制御に基づくＴＢＶ開度およびスロットル開度である。これらについて、以下に詳しく説明する。
【００４６】
上述したように、触媒通常状態における燃料カットの実行中には、触媒高温状態における燃料カットの実行中と比較して、三元触媒５１は劣化し難くなる。このように、三元触媒５１が劣化し難い状態においては、ＥＣＵ１０は、ＴＢＶ開度を所定の基準ＴＢＶ開度に制御する。なお、所定の基準ＴＢＶ開度とは、触媒温度が比較的低い触媒通常状態における燃料カットの実行中において、触媒温度の低下を抑制することができるＴＢＶ開度である。ここで、ＴＢＶ開度が大きくなるほどタービン排気（空気）の流量が増加し、タービン６１から排気（空気）への熱の移動が促進されるため、三元触媒５１に流入する排気（空気）の温度が高くなり易い。そのため、所定の基準ＴＢＶ開度が、例えばＴＢＶ５３が全開状態となる開度に設定されると、触媒通常状態における燃料カットの実行中において、触媒温度の低下が可及的に抑制される。
【００４７】
また、触媒通常状態における燃料カットの実行中には、ＥＣＵ１０は、スロットル開度を所定の基準スロットル開度に制御する。ここで、所定の基準スロットル開度は、所定の範囲に属する開度に設定される。そして、この所定の範囲の下限側は、例えば、潤滑オイルが気筒２内に入り込む所謂オイル上がりを抑制し得る開度に基づいて設定される。また、この所定の範囲の上限側は、例えば、車両の減速感を確保し得る開度に基づいて設定さ
れる。更に、燃料カット処理から復帰するときの失火やそれに伴うストールの抑制を考慮して、所定の範囲の下限側を設定することもできる。また、燃料カット処理から復帰するときの車両の急加速の抑制を考慮して、所定の範囲の上限側を設定することもできる。
【００４８】
これに対して、触媒高温状態における燃料カットの実行中には、上述したように、三元触媒５１が劣化し易くなる。更に、排気（この場合の排気は、内燃機関１から排出された空気である。）が三元触媒５１に流入する前に拡散し、拡散した該排気（空気）が三元触媒５１における排気の流路の比較的広い範囲を流通すると、該三元触媒５１の比較的広い範囲において、その触媒が劣化してしまう虞がある。そこで、ＥＣＵ１０は、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、ＴＢＶ開度が所定の基準ＴＢＶ開度よりも小さくなるように、ＴＢＶ開度を制御する（以下、この制御を「劣化抑制ＴＢＶ制御」と称する場合もある。）。更に、ＥＣＵ１０は、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、スロットル開度が所定の基準スロットル開度よりも大きくなるように、スロットル開度を制御する（以下、この制御を「劣化抑制スロットル制御」と称する場合もある。）。これについて、図４および図５Ａ、図５Ｂに基づいて以下に説明する。なお、本実施形態における劣化抑制ＴＢＶ制御および劣化抑制スロットル制御が、本発明に係る劣化抑制制御に相当する。
【００４９】
先ず、劣化抑制ＴＢＶ制御について説明する。図４は、劣化抑制ＴＢＶ制御が実行されるときの三元触媒５１に流入する排気（空気）の態様を模式的に示す図である。ここで、図４（ｂ）は、三元触媒５１の上流側端面５１ａを示す模式図であって、上流側端面５１ａにおける排気（空気）の流入範囲を説明するための図である。なお、ここでは劣化抑制ＴＢＶ制御による作用を説明するため、図４に示す制御において劣化抑制スロットル制御は実行されていない（つまり、スロットル開度が所定の基準スロットル開度に制御されている状態を示している。）。また、図４（ａ）において、矢印は排気（空気）の流れを表している。そして、図４に示す劣化抑制ＴＢＶ制御では、ＴＢＶ開度がその全閉状態の開度に制御されている。
【００５０】
図４に示すように、ＴＢＶ開度がその全閉状態の開度に制御されると、タービン排気（空気）の流量が略０となり、三元触媒５１にはバイパス排気（空気）のみが流入することになる。つまり、タービン６１によって乱されたタービン排気（空気）の三元触媒５１への流入が停止される。これにより、排気（空気）が三元触媒５１に流入する前に拡散してしまう事態が可及的に抑制される。このとき、上流側端面５１ａにおける排気（空気）の流入範囲は、図４（ｂ）における破線Ｃ２で囲われたハッチング領域により表される。また、図４（ｂ）には、上記の図３（ｂ）に示した破線Ｃ１を併せて示している。そして、図４（ｂ）に示すように、このときの排気（空気）は、燃料カット処理に伴って通常の制御が行われる場合（この場合、ＴＢＶ開度は所定の基準ＴＢＶ開度に制御される。）と比較して（破線Ｃ１で囲われた領域と比較して）上流側端面５１ａの狭い範囲に流入することになる。
【００５１】
また、タービン排気（空気）の三元触媒５１への流入が停止される場合は、停止されない場合と比較して、三元触媒５１に流入する排気（空気）の温度が低下し易くなる。これは、内燃機関１から排出された排気（空気）のタービン６１からの受熱が抑制されるからである。そして、三元触媒５１に流入する排気（空気）の温度を可及的に低くすることによって、触媒温度が比較的高い触媒高温状態における燃料カットの実行中において、触媒温度を可及的速やかに低下させることができる。
【００５２】
なお、上記の説明においては、劣化抑制ＴＢＶ制御によってＴＢＶ開度がその全閉状態の開度に制御される例について説明したが、劣化抑制ＴＢＶ制御におけるＴＢＶ開度は、全閉状態の開度に限定されないことはいうまでもない。劣化抑制ＴＢＶ制御では、ＴＢＶ
開度を所定の基準ＴＢＶ開度よりも小さくすることによって、排気（空気）が三元触媒５１に流入する前に拡散してしまう事態を抑制することができる。また、劣化抑制ＴＢＶ制御が行われると、三元触媒５１に流入する排気（空気）の温度が比較的低くされるため、触媒高温状態における燃料カットの実行中において、触媒温度を比較的速やかに低下させることができる。
【００５３】
次に、劣化抑制スロットル制御について説明する。図５Ａは、劣化抑制ＴＢＶ制御とともに劣化抑制スロットル制御が実行されるときの三元触媒５１に流入する排気（空気）の態様を模式的に示す図である。ここで、図５Ａ（ｂ）は、三元触媒５１の上流側端面５１ａを示す模式図であって、上流側端面５１ａにおける排気（空気）の流入範囲を説明するための図である。また、図５Ｂは、劣化抑制スロットル制御のみが実行されるときの三元触媒５１に流入する排気（空気）の態様を模式的に示す図である。ここで、図５Ｂ（ｂ）は、三元触媒５１の上流側端面５１ａを示す模式図であって、上流側端面５１ａにおける排気（空気）の流入範囲を説明するための図である。なお、図５Ａでは、上記の図４と同様にＴＢＶ開度がその全閉状態の開度に制御されており、図５Ｂでは、上記の図３と同様にＴＢＶ開度がその全開状態の開度に制御されている。また、図５Ａ（ａ）、図５Ｂ（ａ）において、矢印は排気（空気）の流れを表している。
【００５４】
図５Ａに示す制御では、上記の図４と同様に、三元触媒５１にはバイパス排気（空気）のみが流入する。ここで、図５Ａに示す制御では、スロットル開度が所定の基準スロットル開度よりも大きくされているため、スロットル開度が所定の基準スロットル開度に制御される上記の図４と比較して排気流量が多くなる。その結果、上記の図４と比較してバイパス通路５２を流れる排気（空気）の流速が速くなる。ここで、バイパス通路５２を流れる排気（空気）の流速が速くなるほど、バイパス通路５２から流出するバイパス排気（空気）は、バイパス通路５２内を流れる排気（空気）に対して、拡散し難くなる。したがって、図５Ａにおけるバイパス排気（空気）は、上記の図４におけるバイパス排気（空気）と比較して拡散し難くなる。このとき、上流側端面５１ａにおける排気（空気）の流入範囲は、図５Ａ（ｂ）における破線Ｃ３で囲われたハッチング領域により表される。また、図５Ａ（ｂ）には、上記の図４（ｂ）に示した破線Ｃ２を併せて示している。そうすると、図５Ａ（ｂ）に示すように、このときの排気（空気）は、劣化抑制ＴＢＶ制御のみが行われる場合と比較して（破線Ｃ２と比較して）、上流側端面５１ａの狭い範囲に集中し易くなる。
【００５５】
一方、劣化抑制スロットル制御のみが実行される場合の上流側端面５１ａにおける排気（空気）の流入範囲は、図５Ｂ（ｂ）における破線Ｃ４で囲われたハッチング領域により表される。この場合、図５Ｂ（ｂ）に示すように、排気（空気）は、上流側端面５１ａの広い範囲に流入してしまう。これは、排気流量が多くされることによってタービン排気（空気）が増加し、その結果、三元触媒５１に流入する前の排気（空気）の拡散の度合いが大きくなってしまうからである。したがって、劣化抑制スロットル制御は、劣化抑制ＴＢＶ制御と併せて実行される必要がある。
【００５６】
以上に述べたように、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、ＴＢＶ開度が所定の基準ＴＢＶ開度よりも小さくされ、スロットル開度が所定の基準スロットル開度よりも大きくされると、このときの排気（空気）は、三元触媒５１における排気の流路の比較的狭い範囲を流通することになる。これにより、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、三元触媒５１の比較的広い範囲において、その触媒が劣化してしまうことが抑制される。つまり、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、三元触媒５１の劣化を可及的に抑制することを可能にする。
【００５７】
＜制御フロー＞
次に、ＥＣＵ１０が実行する制御フローについて、図６および図７に基づいて以下に説明する。
【００５８】
図６は、ＥＣＵ１０によって劣化抑制ＴＢＶ制御および劣化抑制スロットル制御が実行されるときの、アクセル開度、燃料カット処理の要求フラグ（以下、単に「要求フラグ」と称する場合もある。）、燃料カット処理の実行フラグ（以下、単に「実行フラグ」と称する場合もある。）、触媒温度、ＴＢＶ開度、およびスロットル開度の時間推移を示す図である。ここで、要求フラグは、燃料カット処理の要求が成立したときに１に設定されるフラグであって、実行フラグは、燃料カット処理の実行条件が成立したときに１に設定されるフラグである。
【００５９】
なお、図６に示す制御では、劣化抑制ＴＢＶ制御および劣化抑制スロットル制御によって、ＴＢＶ開度はその全閉状態の開度に制御され、スロットル開度は後述する制御スロットル開度ＴＨｃｔｒに制御される。更に、図６に示す制御では、ＴＢＶ開度をその全閉状態の開度に制御する途中において、拡散したタービン排気（空気）に起因する酸素が三元触媒５１に流入してしまう事態を可及的に抑制するために、ＴＢＶ開度がＴＢＶ開度閾値ＴＶｔｈ以上のときには、燃料カット処理は開始されない。このように、ＴＢＶ開度閾値ＴＶｔｈは、触媒温度が触媒劣化温度以上のときに実行される本実施形態に係る燃料カット処理の実行条件に関するパラメータの一つであるということができる。なお、図６に示す制御は、あくまで劣化抑制ＴＢＶ制御および劣化抑制スロットル制御の一例であって、本実施形態に係る劣化抑制ＴＢＶ制御および劣化抑制スロットル制御は、図６に示す制御に限定されない。
【００６０】
また、図６における触媒温度の時間推移において、温度Ｔｃｄｅは、触媒劣化温度（本発明に係る所定温度に相当する。）を表している。また、図６におけるスロットル開度の時間推移において、開度ＴＨｐｒは所定の基準スロットル開度を表していて、開度ＴＨｃｔｒは制御スロットル開度を表している。なお、図６に示す制御では、所定の基準ＴＢＶ開度は、全開状態の開度に設定されている。
【００６１】
そして、図６に示すように、時刻ｔ０から時刻ｔ１にかけてアクセル開度が小さくされていく。そして、それに応じてスロットル開度が小さくなるように制御される。なお、このようなスロットル開度の制御は、ＥＣＵ１０が通常行う制御である。そして、アクセル開度が０になる時刻ｔ１では、スロットル開度が所定の基準スロットル開度ＴＨｐｒとなる。更に、時刻ｔ１において、燃料カット処理の要求が成立して要求フラグが１にされる。ここで、時刻ｔ１における触媒温度は、触媒劣化温度Ｔｃｄｅ以上となっているため、仮にこの状態で燃料カット処理の実行に伴う通常の制御が実行されると、つまり、燃料カット処理の実行中に、ＴＢＶ開度が所定の基準ＴＢＶ開度に制御され、スロットル開度が所定の基準スロットル開度に制御されると、三元触媒５１の比較的広い範囲において、その触媒が劣化してしまう虞がある。
【００６２】
そこで、図６に示す制御では、ＥＣＵ１０によって劣化抑制ＴＢＶ制御および劣化抑制スロットル制御が実行される。図６に示す制御では、先ず、要求フラグが１にされ且つ触媒温度が触媒劣化温度Ｔｃｄｅ以上となっている時刻ｔ１において、燃料カット処理の実行の開始よりも先にＴＢＶ５３を全閉にする制御が開始される。これは、時刻ｔ１において、内燃機関１の運転状態に応じて設定されるＴＢＶ開度がＴＢＶ開度閾値ＴＶｔｈ以上になっているからである。仮に、このような状態で燃料カット処理の実行が開始されると、上述したように、劣化抑制ＴＢＶ制御に伴うＴＢＶ開度の制御の途中において、拡散した排気（空気）に起因する酸素が三元触媒５１に流入してしまう虞がある。
【００６３】
次に、ＴＢＶ開度がＴＢＶ開度閾値ＴＶｔｈよりも小さくなる時刻ｔ２において、実行
フラグが１にされ燃料噴射弁３からの燃料噴射が停止される。つまり、燃料カット処理の実行が開始される。このように燃料カット処理の実行の開始が時刻ｔ２まで遅らされることによって、拡散したタービン排気（空気）に起因する酸素の三元触媒５１への流入が抑制され、以て、三元触媒５１の劣化をより好適に抑制することができる。そして、図６に示すように、燃料カット処理の実行が開始される時刻ｔ２において、スロットル開度を所定の基準スロットル開度ＴＨｐｒよりも大きい制御スロットル開度ＴＨｃｔｒにする制御が開始される。その後、ＴＢＶ開度がその全閉状態の開度となり、スロットル開度が制御スロットル開度ＴＨｃｔｒとなる。つまり、図６に示す制御によって、燃料カット処理の実行中であって触媒温度が触媒劣化温度Ｔｃｄｅ以上の場合に、ＴＢＶ開度（全閉状態の開度）が所定の基準ＴＢＶ開度（全開状態の開度）よりも小さくなっていて、スロットル開度（制御スロットル開度ＴＨｃｔｒ）が所定の基準スロットル開度ＴＨｐｒよりも大きくなっている。
【００６４】
ここで、触媒温度の時間推移に着目すると、燃料カット処理の実行が開始される時刻ｔ２直後においては、触媒温度が上昇している。これは、酸素吸蔵材による酸素の吸蔵（酸素吸蔵材の酸化）に起因する該酸素吸蔵材の発熱によるものである。その後、比較的温度が低いバイパス排気（空気）が三元触媒５１に流入することによって触媒温度が比較的速やかに低下し、触媒温度は触媒劣化温度Ｔｃｄｅよりも低くなる。そして、触媒温度が触媒劣化温度Ｔｃｄｅよりも低くなる時刻ｔ３において、ＥＣＵ１０は、劣化抑制ＴＢＶ制御および劣化抑制スロットル制御を終了し、ＴＢＶ開度がその全開状態の開度（所定の基準ＴＢＶ開度）になるように、且つスロットル開度が所定の基準スロットル開度ＴＨｐｒになるように、ＴＢＶ開度およびスロットル開度を制御する。これにより、燃料カット処理の実行中における車両の減速感が向上する。また、燃料カット処理から復帰するときの車両の急加速を抑制することができる。
【００６５】
また、図７は、上記の図６に示した制御の制御フローを示すフローチャートである。本実施形態では、ＥＣＵ１０によって、本フローが内燃機関１の運転中に所定の演算周期で繰り返し実行される。
【００６６】
本フローでは、先ず、Ｓ１０１において、要求フラグＮｆｒｑｔが読込まれる。この要求フラグＮｆｒｑｔは、燃料カット処理の要求が成立している場合に１に設定されるフラグである。ここで、燃料カット処理の要求が成立したか否かの判断（要求フラグＮｆｒｑｔの値の設定）が、本フローとは異なる周知のフローにしたがって、ＥＣＵ１０によって内燃機関１の運転中に所定の演算周期で繰り返し行われている。つまり、本フローとは異なる周知のフローにしたがって、燃料カット処理の要求が成立していない場合には要求フラグＮｆｒｑｔの値が０に設定され、燃料カット処理の要求が成立した場合には要求フラグＮｆｒｑｔの値が１に設定される。Ｓ１０１では、このように設定された要求フラグＮｆｒｑｔの値が読込まれる。
【００６７】
次に、Ｓ１０２において、Ｓ１０１で読込んだ要求フラグＮｆｒｑｔが１になっているか否かが判別される。そして、Ｓ１０２において肯定判定された場合（これは、上記の図６の時刻ｔ１以降の期間に相当する。）、ＥＣＵ１０はＳ１０３の処理へ進む。なお、上記の図６の説明で述べたように、上記の図６の時刻ｔ１においては、ＥＣＵ１０が通常行う制御によってスロットル開度が所定の基準スロットル開度ＴＨｐｒとなっている。一方、Ｓ１０２において否定判定された場合、本フローの実行が終了される。この場合、燃料カット処理は実行されず、燃料噴射弁３からの燃料噴射が継続される。
【００６８】
Ｓ１０２において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０３において、触媒温度Ｔｃが算出される。Ｓ１０３では、温度センサ５５の出力値に基づいて触媒温度Ｔｃが算出される。
【００６９】
次に、Ｓ１０４において、Ｓ１０３で算出した触媒温度Ｔｃが触媒劣化温度Ｔｃｄｅ以上となっているか否かが判別される。ここで、触媒劣化温度Ｔｃｄｅは、三元触媒５１に酸素が供給されると該三元触媒５１が劣化し易くなる温度であって、ＥＣＵ１０のＲＯＭに予め記憶されている。そして、Ｓ１０４において肯定判定された場合（これは、上記の図６の時刻ｔ１以降で時刻ｔ３前の期間に相当する。）、ＥＣＵ１０はＳ１０５の処理へ進む。一方、Ｓ１０４において否定判定された場合（これは、上記の図６の時刻ｔ３以降の期間に相当する。）、ＥＣＵ１０はＳ１０８の処理へ進む。
【００７０】
Ｓ１０４において肯定判定された場合、次に、Ｓ１０５において、ＴＢＶ開度（ＴＶ）が全閉状態の開度になるように制御される。なお、Ｓ１０５の処理において、ＥＣＵ１０は、ＴＢＶ開度（ＴＶ）が全閉状態の開度になるように、ＴＢＶ５３に制御信号を入力した後、実際にＴＢＶ５３が全閉状態に制御されるまで待つことなく、次のＳ１０６の処理に移行する。
【００７１】
そして、Ｓ１０６において、このときのＴＢＶ開度（ＴＶ）がＴＢＶ開度閾値ＴＶｔｈよりも小さくなっているか否かが判別される。ここで、ＴＢＶ開度閾値ＴＶｔｈは、上述したように触媒温度が触媒劣化温度Ｔｃｄｅ以上のときに実行される本実施形態に係る燃料カット処理の実行条件に関するパラメータの一つであって、ＥＣＵ１０のＲＯＭに予め記憶されている。そして、Ｓ１０６において肯定判定された場合（これは、上記の図６の時刻ｔ２以降で時刻ｔ３前の期間に相当する。）、ＥＣＵ１０はＳ１０７の処理へ進む。一方、Ｓ１０６において否定判定された場合（これは、上記の図６の時刻ｔ１以降で時刻ｔ２前の期間に相当する。）、本フローの実行が終了される。この場合、要求フラグＮｆｒｑｔが１になっているものの、未だ燃料カット処理は開始されない。これは、仮に、ＴＢＶ開度（ＴＶ）がＴＢＶ開度閾値ＴＶｔｈ以上となっている状態で燃料カット処理が開始されると、ＴＢＶ開度が制御される途中において、拡散した排気（空気）に起因する酸素が三元触媒５１に流入してしまう虞があるからである。
【００７２】
Ｓ１０６において肯定判定された場合、この場合は燃料カット処理の実行条件が成立している場合であって、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０７の処理を実行する。ＥＣＵ１０は、Ｓ１０７の処理において、燃料噴射弁３からの燃料噴射を停止し（つまり、燃料カット処理を実行し）、スロットル開度（ＴＨ）が制御スロットル開度ＴＨｃｔｒになるように制御する。そして、Ｓ１０７の処理の後、本フローの実行が終了される。
【００７３】
また、Ｓ１０４において否定判定された場合、この場合も燃料カット処理の実行条件が成立している場合であって、ＥＣＵ１０は、Ｓ１０８の処理を実行する。ＥＣＵ１０は、Ｓ１０８の処理において、燃料噴射弁３からの燃料噴射を停止し（つまり、燃料カット処理を実行し）、ＴＢＶ開度（ＴＶ）がその全開状態の開度（これは、所定の基準ＴＢＶ開度に相当する。）になるように制御し、スロットル開度（ＴＨ）が所定の基準スロットル開度ＴＨｐｒになるように制御する。つまり、ＥＣＵ１０は、燃料カット処理の実行に伴う通常の制御を実行する。そして、Ｓ１０８の処理の後、本フローの実行が終了される。
【００７４】
ＥＣＵ１０が、以上に述べたような制御フローを実行することによって、燃料カット処理の実行中であって触媒温度が触媒劣化温度Ｔｃｄｅ以上の場合に、ＴＢＶ開度（全閉状態の開度）が所定の基準ＴＢＶ開度（全開状態の開度）よりも小さくなり、且つスロットル開度（制御スロットル開度ＴＨｃｔｒ）が所定の基準スロットル開度ＴＨｐｒよりも大きくなる。これにより、三元触媒５１の劣化を可及的に抑制することが可能となる。
【００７５】
そして、本実施形態においては、上記の図７に示したフローのＳ１０５およびＳ１０７の処理をＥＣＵ１０が実行することで、本発明に係るバルブ制御手段が実現される。なお、劣化抑制ＴＢＶ制御におけるＴＢＶ開度は、所定の基準ＴＢＶ開度よりも小さければよ
く、全閉状態の開度に限定されないことはいうまでもない。また、燃料カット処理の実行に伴う通常の制御におけるＴＢＶ開度（所定の基準ＴＢＶ開度）は、全開状態の開度に限定されないことはいうまでもない。また、上記の図７に示したフローは、あくまで一例（ＴＢＶ開度がＴＢＶ開度閾値ＴＶｔｈよりも小さくなるまで、燃料カット処理の実行の開始を遅らせる例）であって、本実施形態では、Ｓ１０６の処理を省略することもできる。
【００７６】
（第一の実施形態の変形例）
次に、上述した第一の実施形態の変形例について、図８に基づいて説明する。なお、本変形例において、上述した第一の実施形態と実質的に同一の構成、実質的に同一の制御処理については、その詳細な説明を省略する。
【００７７】
図８は、上記の図５Ａと同様にして、劣化抑制ＴＢＶ制御とともに劣化抑制スロットル制御が実行されるときの三元触媒５１に流入する排気（空気）の態様を模式的に示す図である。ここで、図８（ｂ）は三元触媒５１の上流側端面５１ａを示す模式図であって、上流側端面５１ａにおける排気（空気）の流入範囲を説明するための図である。そして、図８に示す構成では、バイパス通路５２において、テーパ部５２ｂが設けられている。テーパ部５２ｂは、出口５２ａに向かってバイパス通路５２の流路断面積が徐々に小さくなるように形成されている。
【００７８】
このような構成において、上流側端面５１ａにおける排気（空気）の流入範囲は、図８（ｂ）における破線Ｃ５で囲われたハッチング領域により表される。また、図８（ｂ）には、上記の図５Ａ（ｂ）に示した破線Ｃ３を併せて示している。そして、図８（ｂ）に示すように、このときの排気（空気）は、上記の図５Ａに示したようにテーパ部５２ｂが設けられない場合と比較して（破線Ｃ３と比較して）、上流側端面５１ａのより狭い範囲に集中し易くなる。
【００７９】
本変形例によれば、排気（空気）は、三元触媒５１における排気の流路のより狭い範囲を流通することになる。したがって、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、三元触媒５１の比較的広い範囲において、その触媒が劣化してしまうことが好適に抑制される。つまり、三元触媒５１の劣化が可及的に抑制される。
【００８０】
（第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態について、図９から図１１に基づいて説明する。なお、本実施形態において、上述した第一の実施形態と実質的に同一の構成、実質的に同一の制御処理については、その詳細な説明を省略する。
【００８１】
図９は、本実施形態に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図９に示す構成は、上記の図１に示した構成に加えて、バイパス通路５２において入口５２ｃと出口５２ａとの間における略中間部よりも下流側にウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）５４を備えている。ＷＧＶ５４は、バイパス通路５２における排気の流路断面積を変更することでバイパス通路５２を流れる排気の流量を調整する。そして、ＷＧＶ５４の開度（以下、「ＷＧＶ開度」と称する場合もある。）は、ＥＣＵ１０によって制御される。ここで、ＷＧＶ５４を通過する排気がＷＧＶ５４によって絞られると、該排気は、その後、拡散を伴ってバイパス通路５２または排気通路５における排気の流路断面積まで広がる傾向にある。そして、このような排気がバイパス通路５２によって整流されることなく三元触媒５１に流入する場合、該排気は上流側端面５１ａにおける広い範囲に流入し易くなる。
【００８２】
なお、仮に、ＷＧＶ５４がその弁体部の片側が支持された状態で該弁体部がスイングすることで開度が変化するような構造である場合、該ＷＧＶ５４がバイパス通路５２において出口５２ａを含む所定の下流側部分５２ｄ（図９のハッチング領域により表される）に
設置されると、排気の流れが該弁体部によってガイドされ、ＷＧＶ開度がその全開状態の開度よりも小さくされても、該排気が拡散を伴って排気通路５における排気の流路断面積まで広がる前に三元触媒５１に流入する。しかしながら、図９に示す構成では、ＷＧＶ５４は、下流側部分５２ｄよりも上流側に設けられる。そのため、ＷＧＶ開度がその全開状態の開度よりも小さくされると、ＷＧＶ５４によって絞られた排気は、拡散を伴ってバイパス通路５２または排気通路５における排気の流路断面積まで広がる傾向にある。そして、このような排気がバイパス通路５２によって整流されることなく三元触媒５１に流入する場合、該排気は上流側端面５１ａにおける広い範囲に流入し易くなる。
【００８３】
ここで、本実施形態において、ＥＣＵ１０が実行する制御フローについて、図１０および図１１に基づいて以下に説明する。
【００８４】
図１０は、本実施形態において、ＥＣＵ１０による劣化抑制ＴＢＶ制御および劣化抑制スロットル制御が実行されるときの、アクセル開度、要求フラグ、実行フラグ、触媒温度、ＴＢＶ開度、スロットル開度、およびＷＧＶ開度の時間推移を示す図である。なお、図１０の説明においては、上記の図６の説明と異なる点について主に説明する。また、図１０に示す制御では、後述するように、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、ＷＧＶ開度がその全開状態の開度になるように、ＷＧＶ開度が制御される。
【００８５】
図１０の時刻ｔ０においては、内燃機関１は過給運転を行っている。そして、このときの運転状態に応じて、ＴＢＶ開度がその全開状態の開度に制御されており、ＷＧＶ開度が比較的小さな開度に制御されている。そして、アクセル開度が０になる時刻ｔ１においても、ＴＢＶ開度がその全開状態の開度に制御され、ＷＧＶ開度が比較的小さな開度に制御されることがある。このようにＷＧＶ開度が比較的小さな開度に制御された状態でＴＢＶ５３を全閉にする制御が開始されると、内燃機関１の背圧が大きく上昇してしまう事態（以下、このような事態を「閉塞状態」と称する場合もある。）が生じ得る。ここで、閉塞状態が生じ得るか否かを判断する閾値をＷＧＶ開度閾値ＷＶｔｈとすると、時刻ｔ１において、ＷＧＶ開度がＷＧＶ開度閾値ＷＶｔｈよりも小さくなっている。この場合、ＴＢＶ５３を全閉にする制御が開始されると、閉塞状態が生じ得ると判断される。
【００８６】
そこで、図１０に示す制御では、先ず、要求フラグが１にされ且つ触媒温度が触媒劣化温度Ｔｃｄｅ以上となっている時刻ｔ１において、ＴＢＶ５３を全閉にする制御の開始よりも先にＷＧＶを全開にする制御が開始される。そして、ＷＧＶ開度がＷＧＶ開度閾値ＷＶｔｈ以上となる時刻ｔ１２において、ＴＢＶ５３を全閉にする制御が開始される。
【００８７】
ここで、図１０に示す制御では、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、ＷＧＶ開度がその全開状態の開度になるように制御が行われている。仮に、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、ＷＧＶ開度がその全開状態の開度よりも小さくなるように制御されると、上述したように、排気（空気）が上流側端面５１ａの比較的広い範囲に流入してしまう虞がある。
【００８８】
これに対して、図１０に示すように、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、ＷＧＶ開度がその全開状態の開度になるように制御が行われると、ＷＧＶ５４によって排気（空気）が拡散してしまう事態が可及的に抑制される。これにより、排気（空気）が上流側端面５１ａの比較的広い範囲に流入することを抑制することができる。なお、図１０に示す制御では、触媒温度が触媒劣化温度Ｔｃｄｅよりも低くなり劣化抑制ＴＢＶ制御および劣化抑制スロットル制御が終了される時刻ｔ３以降においては、ＷＧＶ開度が開度ＷＶｐｒに制御される。この開度ＷＶｐｒは、燃料カット処理に伴う通常の制御によって実現される所定の基準ＷＧＶ開度である。図１０に示す制御では、所定の基準ＷＧＶ開度ＷＶｐｒは、全開状態のＷＧＶ開度よりも小さな開度に設定されている。これは、燃料カット
処理の実行中においても、タービン６１を助走させておくためである。ただし、本実施形態では、これに限定する意図はない。
【００８９】
また、図１１は、上記の図１０に示した制御の制御フローを示すフローチャートである。本実施形態では、ＥＣＵ１０によって、本フローが内燃機関１の運転中に所定の演算周期で繰り返し実行される。
【００９０】
図１１に示すフローでは、Ｓ１０４において肯定判定された場合、次に、Ｓ２０５において、ＷＧＶ開度（ＷＶ）が全開状態の開度になるように制御される。なお、Ｓ２０５の処理において、ＥＣＵ１０は、ＷＧＶ開度（ＷＶ）が全開状態の開度になるように、ＷＧＶ５４に制御信号を入力した後、実際にＷＧＶ５４が全開状態に制御されるまで待つことなく、次のＳ２０６の処理に移行する。
【００９１】
そして、Ｓ２０６において、このときのＷＧＶ開度（ＷＶ）がＷＧＶ開度閾値ＷＶｔｈ以上となっているか否かが判別される。ここで、ＷＧＶ開度閾値ＷＶｔｈは、上述したように閉塞状態が生じ得るか否かを判断する閾値であって、ＥＣＵ１０のＲＯＭに予め記憶されている。そして、Ｓ２０６において肯定判定された場合（これは、上記の図１０の時刻ｔ１２以降で時刻ｔ３前の期間に相当する。）、ＥＣＵ１０はＳ１０５の処理へ進む。一方、Ｓ２０６において否定判定された場合（これは、上記の図１０の時刻ｔ１以降で時刻ｔ１２前の期間に相当する。）、本フローの実行が終了される。この場合、要求フラグＮｆｒｑｔが１になっているものの、未だ燃料カット処理は開始されない。これは、仮に、ＷＧＶ開度（ＷＶ）がＷＧＶ開度閾値ＷＶｔｈよりも小さくなっている状態で、ＴＢＶ開度が全閉状態の開度になるように制御されると、閉塞状態が生じ得るからである。
【００９２】
また、図１１に示すフローでは、Ｓ１０４において否定判定された場合、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０８の処理を実行する。ＥＣＵ１０は、Ｓ２０８の処理において、上記の図７のＳ１０８の処理に加えて、ＷＧＶ開度（ＷＶ）が所定の基準ＷＧＶ開度ＷＶｐｒになるように制御する。そして、Ｓ２０８の処理の後、本フローの実行が終了される。
【００９３】
ＥＣＵ１０が、以上に述べたような制御フローを実行することによっても、三元触媒５１の劣化を可及的に抑制することを可能とする。
【００９４】
そして、本実施形態においては、上記の図１１に示したフローのＳ１０５、Ｓ１０７、およびＳ２０５の処理をＥＣＵ１０が実行することで、本発明に係るバルブ制御手段が実現される。
【００９５】
（第二の実施形態の変形例）
次に、上述した第二の実施形態の変形例について、図１２に基づいて説明する。なお、本変形例において、上述した第一の実施形態および第二の実施形態と実質的に同一の構成、実質的に同一の制御処理については、その詳細な説明を省略する。
【００９６】
上述した第二の実施形態では、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、ＷＧＶ開度がその全開状態の開度になるように、ＷＧＶ開度が制御される。これに対して、本変形例では、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、ＷＧＶ開度が、以下に説明する図１２に示される開度Ｄ１になるように制御される。図１２は、劣化抑制ＴＢＶ制御および劣化抑制スロットル制御が実行され、且つＷＧＶ開度が開度Ｄ１に制御されるときの三元触媒５１に流入する排気（空気）の態様を模式的に示す図である。ここで、図１２（ｂ）は、三元触媒５１の上流側端面５１ａを示す模式図であって、上流側端面５１ａにおける排気（空気）の流入範囲を説明するための図である。そして、図１２に示す構成では、ＷＧＶ５４と三元触媒５１との間のバイパス通路５２および排気通路５に仕切り板５ｄが設
けられている。仕切り板５ｄは、ＷＧＶ開度が開度Ｄ１となるときに、ＷＧＶ５４の弁体と該仕切り板５ｄとが当接し、該当接状態で排気（空気）の流れを画定することができるように構成されている。また、仕切り板５ｄは、三元触媒５１の上流側端面５１ａの直上まで延在している。
【００９７】
このような構成において、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、ＷＧＶ開度が開度Ｄ１に制御されると、排気（空気）の拡散が抑制される。このとき、上流側端面５１ａにおける排気（空気）の流入範囲は、図１２（ｂ）における破線Ｃ６で囲われたハッチング領域により表される。また、図１２（ｂ）には、上記の図５Ａ（ｂ）に示した破線Ｃ３を併せて示している。そうすると、図１２（ｂ）に示すように、このときの排気（空気）は、上流側端面５１ａのより狭い範囲に集中し易くなる。
【００９８】
ここで、本変形例において上記の図１１に示した制御フローが実行される場合、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０５の処理において、ＷＧＶ開度（ＷＶ）が開度Ｄ１になるように制御する。
【００９９】
本変形例によれば、排気（空気）は、三元触媒５１における排気の流路のより狭い範囲を流通することになる。したがって、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、三元触媒５１の比較的広い範囲において、その触媒が劣化してしまうことが好適に抑制される。つまり、三元触媒５１の劣化が可及的に抑制される。
【０１００】
（第三の実施形態）
次に、本発明の第三の実施形態について、図１３および図１４Ａ、図１４Ｂに基づいて説明する。なお、本実施形態において、上述した第一の実施形態および第二の実施形態と実質的に同一の構成、実質的に同一の制御処理については、その詳細な説明を省略する。
【０１０１】
本実施形態では、ＷＧＶ５４がバイパス通路５２の出口５２ａに設けられている。そして、図１３は、本実施形態に係るＷＧＶ５４の概略構成を示す図である。図１３において、実線は、閉弁状態のＷＧＶ５４を表しており、一点鎖線は、開弁状態のＷＧＶ５４を表している。ＷＧＶ５４は、その弁体部５４ａの片側が駆動軸５４ｂによって支持された構造を有している。これにより、アクチュエータ（図示略）によって駆動軸５４ｂが回転させられると弁体部５４ａが該駆動軸５４ｂを中心にスイングし、それによってＷＧＶ開度が変化するようになっている。そして、ＷＧＶ開度が変化すると、バイパス排気の流れ方向が変化するように構成されている。つまり、ＷＧＶ５４が開弁状態にあるときは、該ＷＧＶ５４の弁体部５４ａにおける閉塞面（ＷＧＶ５４の閉弁時にバイパス通路５２の出口５２ａを閉塞する面）５４ｃによってバイパス排気の流れがガイドされるような構成となっている。そして、このようなＷＧＶ５４が、バイパス通路５２の出口５２ａに設けられると、弁体部５４ａの閉塞面５４ｃによってガイドされたバイパス排気は、拡散する前に三元触媒５１の上流側端面５１ａに流入する。これにより、ＷＧＶ開度が変化することでバイパス排気の流れ方向が変化すると、それに応じて、上流側端面５１ａ上におけるバイパス排気の流入範囲が変化することになる。
【０１０２】
そして、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、三元触媒５１が暖機されていない場合に、ＴＢＶ開度およびＷＧＶ開度をそれぞれに対する所定の開度に制御する。詳しくは、ＥＣＵ１０は、三元触媒５１を暖機するときに、ＴＢＶ開度をその全閉状態の開度に制御する。これにより、冷間状態のタービン６１への放熱に起因して排気の熱エネルギーが減少することが抑制され、以て、三元触媒５１の暖機を比較的早期に完了することができる。また、ＥＣＵ１０は、三元触媒５１を暖機するときに、ＷＧＶ開度を第一所定開度に制御する。なお、ＥＣＵ１０が三元触媒５１を暖機するときにＷＧＶ開度を第一所定開度に制御することで、本発明に係る暖機制御手段として機能する。
【０１０３】
更に、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、触媒高温状態における燃料カットの実行中に、ＷＧＶ開度が第一所定開度とは異なる第二所定開度になるように、ＷＧＶ開度を制御する。そうすると、触媒高温状態における燃料カットの実行中に三元触媒５１が劣化し易くなる範囲は、三元触媒５１を暖機するときに排気が主に流通する該三元触媒５１における流路範囲（以下、「暖機流路範囲」と称する場合もある。）とは異なる範囲になる。つまり、暖機流路範囲における触媒の劣化が可及的に抑制される。なお、ＥＣＵ１０が触媒高温状態における燃料カットの実行中に、ＷＧＶ開度が第一所定開度とは異なる第二所定開度になるように、ＷＧＶ開度を制御することで、本発明に係るバルブ制御手段が実現される。
【０１０４】
また、ＥＣＵ１０は、以下に説明する図１４Ａ、図１４Ｂに示すように第一所定開度および第二所定開度を設定して、ＷＧＶ開度の制御を実行してもよい。図１４Ａは、三元触媒５１を暖機するときの三元触媒５１に流入する排気の態様を模式的に示す図である。ここで、図１４Ａ（ｂ）は、三元触媒５１の上流側端面５１ａを示す模式図であって、上流側端面５１ａにおける排気の流入範囲を説明するための図である。なお、図１４Ａでは、ＴＢＶ開度がその全閉状態の開度に制御されており、ＷＧＶ開度がその全開状態の開度に制御されている。つまり、図１４Ａに示す制御では、全開状態のＷＧＶ開度が第一所定開度に相当する。また、図１４Ｂは、劣化抑制ＴＢＶ制御および劣化抑制スロットル制御が実行され、且つＷＧＶ開度が開度Ｄ２（第二所定開度）に制御されるときの三元触媒５１に流入する排気（空気）の態様を模式的に示す図である。ここで、図１４Ｂ（ｂ）は、三元触媒５１の上流側端面５１ａを示す模式図であって、上流側端面５１ａにおける排気（空気）の流入範囲を説明するための図である。
【０１０５】
そして、ＷＧＶ開度がその全開状態の開度（第一所定開度）に制御されると、図１４Ａ（ｂ）における破線Ｃ７で囲われたハッチング領域により表されるように、バイパス排気が、上流側端面５１ａ上における領域であって該上流側端面５１ａの中央部を含んだ領域（以下、「第一所定領域」と称する場合もある。）に流入する。一方、ＷＧＶ開度が開度Ｄ２（第二所定開度）に制御されると、図１４Ｂ（ｂ）における破線Ｃ８で囲われたハッチング領域により表されるように、バイパス排気が、上流側端面５１ａ上における領域であって第一所定領域よりも外側の領域（以下、「第二所定領域」と称する場合もある。）に流入する。したがって、三元触媒５１を暖機するときには排気が第一所定領域に流入し、触媒高温状態における燃料カットの実行中には排気（空気）が第二所定領域に流入することになる。
【０１０６】
そして、排気が第一所定領域に流入するときには、図１４Ａに示すように、排気は排気通路５の壁面に衝突し難くなる。そうすると、排気と排気通路５の壁面との熱伝達が抑制される。つまり、三元触媒５１を暖機するときに、排気から排気通路５の壁面に熱が移動してしまう事態が抑制される。これにより、三元触媒５１を暖機するときに該三元触媒５１に流入する排気の温度を可及的に高くすることができる。その結果、三元触媒５１の早期暖機が可能となる。
【０１０７】
また、触媒高温状態における燃料カットの実行中には、図１４Ｂに示すように、排気（空気）は第一所定領域（破線Ｃ７で囲われたハッチング領域）よりも外側の第二所定領域（破線Ｃ８で囲われたハッチング領域）に流入するため、暖機流路範囲における触媒の劣化が可及的に抑制される。その結果、三元触媒５１を暖機するときにエミッションが悪化してしまう事態が抑制される。
【０１０８】
なお、本実施形態において上記の図１１に示した制御フローが実行される場合、ＥＣＵ１０は、Ｓ２０５の処理において、ＷＧＶ開度（ＷＶ）が開度Ｄ２（第二所定開度）にな
るように制御する。
【符号の説明】
【０１０９】
１・・・内燃機関
２・・・気筒
３・・・燃料噴射弁
４・・・吸気通路
５・・・排気通路
５ａ・・タービン側排気通路
６・・・過給機
１０・・ＥＣＵ
４１・・スロットルバルブ
４３・・エアフローメータ
５１・・三元触媒
５１ａ・上流側端面
５２・・バイパス通路
５２ａ・出口
５２ｄ・所定の下流側部分
５３・・ターボバイパスバルブ（ＴＢＶ）
５４・・ウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）
５５・・温度センサ
６０・・コンプレッサ
６１・・タービン
【図１】
2018193952.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2018193952.tif 000015
【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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