(57)【要約】【課題】触媒の暖機装置において、触媒の暖機が必要な場合に、確実に触媒を早期に暖機することにある。【解決手段】暖機装置（２０）は、吸気圧又は排気圧に応じてパイパス通路（１６）への排気の流入量を調整する排気量調整手段（２１）と、排気量調整手段（２１）に用いられる吸気圧と排気圧とを切り替える切替バルブ（２２）と、触媒（９）の暖機が必要である場合に排気圧が用いられるように切替バルブ（２２）を作動制御する制御手段（２３）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気圧を用いて吸気圧を上昇させる過給機と、前記内燃機関の排気管に設けられて前記過給機の排気側のタービンを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路の出口よりも下流側の前記排気管に配置された触媒とを備えた触媒の暖機装置において、吸気圧又は排気圧に応じて前記バイパス通路への排気の流入量を調整する排気量調整手段と、前記排気量調整手段に用いられる吸気圧と排気圧とを切り替える切替バルブと、前記触媒の暖機が必要である場合に前記排気量調整手段に排気圧が用いられるように前記切替バルブを作動制御する制御手段とを備えることを特徴とする触媒の暖機装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、触媒の暖機装置に係り、特に排気を浄化するための触媒を早期に暖める触媒の暖機装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された内燃機関において、排気を浄化するために排気管の途中に触媒を設けた排気装置が知られている。この触媒は、低温であるときその浄化能力が低下する性質がある。このため、内燃機関の始動時には、早期に触媒を暖機させる必要がある。
そこで、このような触媒の暖機装置としては、例えば、以下のような先行技術文献がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２５４０５１号公報
【０００４】
特許文献１に係る排気タービン過給機付きエンジンは、過給機の排気通路の下流に排気を浄化するための触媒を備えるとともに、バイパス通路にウエストゲートバルブを備えたエンジンであって、過給機のタービンの出口に開閉可能なバルブを設け、エンジンのコールドスタート時（内燃機関の始動時）に、バルブを閉じるとともにウエストゲートバルブを開いてバイパス通路からの排気で触媒を加熱するように制御するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の特許文献１に係る触媒の暖機方法では、バルブの開閉を行うアクチュエータが、いわゆる負圧式を採用しており、吸気負圧を利用してバルブを開閉するようにしている。
しかし、このように負圧式の開閉手段としてのバルブを用いた場合に、内燃機関の始動時には、十分な吸気負圧が生じていないため、ウエストゲートバルブを開動作させることが困難となり、触媒の暖機効果を十分に得られないおそれがあった。
【０００６】
そこで、この発明は、触媒の暖機が必要な場合に確実に触媒を早期に暖機することができる触媒の暖機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】
この発明は、内燃機関の排気圧を用いて吸気圧を上昇させる過給機と、前記内燃機関の排気管に設けられて前記過給機の排気側のタービンを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路の出口よりも下流側の前記排気管に配置された触媒とを備えた触媒の暖機装置において、吸気圧又は排気圧に応じて前記バイパス通路への排気の流入量を調整する排気量調整手段と、前記排気量調整手段に用いられる吸気圧と排気圧とを切り替える切替バルブと、前記触媒の暖機が必要である場合に前記排気量調整手段に排気圧が用いられるように前記切替バルブを作動制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、触媒の暖機が必要な場合に確実に触媒を早期に暖機することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は内燃機関の暖機装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２は内燃機関の暖機制御のフローチャートである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、触媒の暖機が必要な場合に確実に触媒を早期に暖機する目的を、排気圧を利用して排気量調整手段を作動して実現するものである。
【実施例】
【００１１】
図１、図２は、この発明の実施例を示すものである。
図１に示すように、車両に搭載された過給機付きの内燃機関１は、吸気マニホルド２とこの吸気マニホルド２に接続した吸気管３とによって形成された吸気通路４を備える。また、内燃機関１は、排気マニホルド５とこの排気マニホルド５に接続した排気管６とによって形成された排気通路７を備える。
吸気管３は、上流端にエアクリーナ８を取り付け、下流端が吸気マニホルド２に接続している。
排気管６の途中には、排気を浄化するための触媒９が設けられている。
【００１２】
内燃機関１には、吸気通路４及び排気通路７の途中で過給機１０が備えられている。この過給機１０は、内燃機関１の排気圧を用いて吸気圧を上昇させるものである。
また、吸気通路４の途中には、過給機１０よりも下流側でインタクーラ１１が設けられている。
過給機１０は、過給機ケース１２内で、インタクーラ１１よりも上流側の吸気通路４に設けられたコンプレッサ１３と、触媒９よりも上流側の排気通路７に設けられたタービン１４と、このコンプレッサ１３とタービン１４とを連結する回動軸１５とを備えている。
過給機１０は、所定の過給圧制御条件が成立すると過給圧領域となる一方、過給圧制御条件が不成立の場合には非過給圧領域となる。
【００１３】
排気管６には、過給機１０の排気側のタービン１４を迂回するバイパス通路１６が備えられる。このバイパス通路１６は、バイパス管１７によって形成され、排気マニホルド５側の入口１８と、触媒９側の出口１９とを備える。触媒９は、バイパス通路１６の出口１９よりも下流側の排気管６に配置されている。
【００１４】
内燃機関１には、触媒９を暖機する暖機装置２０が設けられる。
この暖機装置２０は、吸気圧又は排気圧に応じてバイパス通路１６への排気の流入量を調整する排気量調整手段２１と、この排気量調整手段２１に用いられる吸気圧と排気圧とを切り替える切替バルブ２２と、触媒１９の暖機が必要である場合排気圧が用いられるように切替バルブ２２を制御する制御手段２３とを備える。
排気量調整手段２１は、バイパス通路１６を開閉するウエストゲートバルブ（図面上では「ＷＧＶ」と記す）２４と、このウエストゲートバルブ２４を開閉動作するアクチュエータ２５とを備える。
アクチュエータ２５は、ハウジング２６内で、ダイヤフラム２７を備えるとともに、圧力室２８を形成している。ダイヤフラム２７には、先端にウエストゲートバルブ２４を取り付けた操作ロッド２９が連結している。
切替バルブ２２は、電磁的に駆動されるものであって、制御用圧力ライン３０を介してアクチュエータ２５の圧力室２８に連通している。
また、切替バルブ２２には、コンプレッサ１３の下流側の吸気通路４に連通するコンプレッサ後圧印加ライン３１が接続しているとともに、触媒９の下流側の排気通路７に連通する排圧印加ライン３２が接続している。コンプレッサ後圧印加ライン３１には、コンプレッサ１３で過給された正圧が作用する。排圧印加ライン３２には、タービン１４から圧送された正圧が作用する。
【００１５】
制御手段２３は、コンプレッサ後圧印加ライン３１と排圧印加ライン３２とを切り替えて制御用圧力ライン３０に連通するように、切替バルブ２２を作動制御する。具体的には、制御手段２３は、所定のコンプレッサ後圧印加ライン供給条件が成立すると、切替バルブ２２を「コンプレッサ後圧印加」側へ切り替えてコンプレッサ後圧印加ライン３１と制御用圧力ライン３０とを連通する一方、所定の排気印加ライン供給条件が成立すると、切替バルブ２２を「排圧印加」側へ切り替えて排圧印加ライン３２と制御用圧力ライン３０とを連通する。
これにより、アクチュエータ２５は、ウエストゲートバルブ２４がバイパス通路１６を開閉するように動作される。この場合、ウエストゲートバルブ２４がバイパス通路１６を開くように動作された場合に、排気は、タービン１４を迂回するようにバイパス通路１６から流れる。一方、ウエストゲートバルブ２４がバイパス通路１６を閉じるように動作された場合に、排気は、排気通路７からタービン１４を通過して流れる。
【００１６】
次いで、この実施例に係る暖機制御について、図２のフローチャートに沿って説明する。
図２に示すように、制御手段２３においてプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、排気印加ライン供給条件が成立したか否かを判断する（ステップＡ０２）。このステップＡ０２において、排気印加ライン供給条件とは、第１の条件として、内燃機関１の始動後所定時間（ｘ秒）以内であり且つ車速が零（０）である条件と、第２の条件として、過給機１０が非過給領域である条件とのいずれかが成立した場合であって、第１の条件を優先順位とするものである。
このステップＡ０２がＹＥＳの場合には、切替バルブ２２を「排圧印加」側へ切り替え、アクチュエータ２５によってウエストゲートバルブ２４を駆動して開動作させる（ステップＡ０３）。
そして、排気印加ライン供給条件が不成立となったら（ステップＡ０４）、アクチュエータ２５の圧力室２８内の正圧を除き、ウエストゲートバルブ２４を閉動作させる（ステップＡ０５）。
このステップＡ０５の処理後、又は前記ステップＡ０２がＮＯの場合には、従来通りの過給圧制御条件が成立したか否かを判断する（ステップＡ０６）。
このステップＡ０６がＹＥＳの場合には、切替バルブ２２を「コンプレッサ後圧印加」側へ切り替える（ステップＡ０７）。
そして、通常の過給圧制御を実施し（ステップＡ０８）、過給圧制御条件が不成立になったら（ステップＡ０９）、アクチュエータ２５の圧力室２８内の正圧を除き、ウエストゲートバルブ２４を閉動作させる（ステップＡ１０）。
このステップＡ１０の処理後、又は前記ステップＡ０６がＮＯの場合には、このプログラムをエンドとする（ステップＡ１１）。
【００１７】
この結果、この実施例に係る暖機装置２０は、吸気圧又は排気圧に応じてパイパス通路１６への排気の流入量を調整する排気量調整手段２１と、排気量調整手段２１に用いられる吸気圧と排気圧とを切り替える切替バルブ２２と、触媒９の暖機が必要である場合に排気圧が用いられるように切替バルブ２２を制御する制御手段２３とを備える。
このような構成によれば、十分な吸気圧が生じない内燃機関１の始動時においても、排気圧を利用することで、排気量調整手段２１を作動させることができるため、触媒９の早期暖機を確実なものとすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
この発明に係る触媒の暖機装置は、各種内燃機関に適用可能である。
【符号の説明】
【００１９】
１  内燃機関
３  吸気管
４  吸気通路
６  排気管
７  排気通路
９  触媒
１０  過給機
１３  コンプレッサ
１４  タービン
１６  バイパス通路
１８  バイパス通路の入口
１９  バイパス通路の出口
２０  暖機装置
２１  排気量調整手段
２２  切替バルブ
２３  制御手段
２４  ウエストゲートバルブ（ＷＧＶ）
２５  アクチュエータ
２８  アクチュエータの圧力室
２９  操作ロッド
３０  制御用圧力ライン
３１  コンプレッサ後圧印加ライン
３２  排圧印加ライン
【図１】
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【図２】
2015151905.tif 000004