(57)【要約】【課題】  広い範囲で電動コンプレッサ利用することができ、なおかつ排気エミッションの悪化を抑制可能な内燃機関用過給システムを提供する。【解決手段】  本発明の内燃機関用過給システムは、吸気管２と排気管３とを備えるとともに排気管３内に排気浄化触媒４が設けられたエンジン１に適用される。そして、コンプレッサ５ａ及びタービン５ｂを備え、エンジン１対して過給を行うターボ過給機５と、ターボ過給機５のコンプレッサ５ａの上流の吸気管２に設けられ、過給をアシストする電動コンプレッサ６と、電動コンプレッサ６の下流の吸気管２と排気浄化触媒４の上流の排気管３とを連結する空気通路１０と、空気通路１０に設けられ、これに流入する空気量を調整する流量調整弁１１と、電動コンプレッサ６の作動状態に応じて電動コンプレッサ６の下流の空気を排気浄化触媒４の上流に供給するように流量調整弁１１を制御する空気供給制御手段１５とを具備する。【選択図】      図１
2005220889.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路と排気通路とを備えるとともに該排気通路内に排気浄化触媒が設けられた内燃機関に適用される内燃機関用過給システムであって、
コンプレッサ及びタービンを備え、前記内燃機関に対して過給を行うターボ過給機と、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられ、前記過給をアシストする電動コンプレッサと、前記電動コンプレッサの下流の前記吸気通路と前記排気浄化触媒の上流の前記排気通路とを連結する空気通路と、前記空気通路に設けられ、該空気通路に流入する空気量を調整する流量調整弁と、前記電動コンプレッサの作動状態に応じて該電動コンプレッサの下流の空気を前記排気浄化触媒の上流に供給するように前記流量調整弁を制御する空気供給制御手段と、を具備することを特徴とする内燃機関用過給システム。
【請求項２】
前記電動コンプレッサを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、該バイパス通路への空気の流入及びその禁止を切り替える切替弁と、前記電動コンプレッサと前記ターボ過給機の前記コンプレッサとの間の前記吸気通路に設けられ、前記ターボ過給機に流入する空気量を調整するスロットル弁と、を更に具備し、
前記空気供給制御手段は、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記排気浄化触媒の上流に供給する際に、前記切替弁を閉じるように制御するとともに、前記スロットル弁の開度を絞るように制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項３】
前記空気供給制御手段は、前記排気浄化触媒の温度がその活性開始温度以上であり、排気空燃比がリッチであって、かつ前記電動コンプレッサによる前記過給のアシストの要求が無い場合に、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記排気浄化触媒の上流に供給するように前記流量調整弁を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項４】
前記空気供給制御手段は、前記電動コンプレッサの下流の圧力が前記排気浄化触媒の上流の圧力よりも高い場合に、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記排気浄化触媒の上流に供給するように前記流量調整弁を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項５】
前記電動コンプレッサの下流の空気を前記排気浄化触媒の上流に供給する場合と過給アシストを行う場合とで、目標圧力を異ならせたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項６】
前記電動コンプレッサの下流の圧力が前記排気浄化触媒の上流の圧力よりも高くなるように、目標圧力を設定したことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項７】
前記空気供給制御手段は、過給アシストの終了直後に前記排気浄化触媒の温度がその活性開始温度以上ならば前記排気空燃比がリッチでない場合であっても、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記排気浄化触媒の上流に供給するように前記流量調整弁を制御することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項８】
前記空気供給制御手段は、前記電動コンプレッサによる前記過給のアシストの要求がある場合であって、前記電動コンプレッサに該電動コンプレッサの下流の空気を前記排気浄化触媒の上流に供給する余力があるときには、該電動コンプレッサの下流の空気を該排気浄化触媒の上流に供給するように前記流量調整弁を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項９】
前記空気供給制御手段は、前記電動コンプレッサの下流の圧力が所定値以下にならないように前記流量調整弁の開度を制御することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項１０】
吸気通路と排気通路とを備えるとともに該排気通路内に吸蔵還元型のＮＯｘ触媒及び該ＮＯｘ触媒の下流に酸化触媒が設けられた内燃機関に適用される内燃機関用過給システムであって、
コンプレッサ及びタービンを備え、前記内燃機関に対して過給を行うターボ過給機と、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられ、前記過給をアシストする電動コンプレッサと、前記電動コンプレッサの下流の前記吸気通路と前記ＮＯｘ触媒と前記酸化触媒の間の前記排気通路とを連結する空気通路と、前記空気通路に設けられ、該空気通路に流入する空気量を調整する流量調整弁と、前記ＮＯｘ触媒の硫黄被毒再生時期である場合に該ＮＯｘ触媒を所定温度以上に昇温するとともに排気空燃比がリッチになるように前記内燃機関を制御して該ＮＯｘ触媒の硫黄被毒再生を行う硫黄被毒再生制御手段と、
前記硫黄被毒再生制御手段による前記排気空燃比のリッチ制御に同期するように前記電動コンプレッサを作動させる電動コンプレッサ制御手段と、前記電動コンプレッサの作動状態に応じて該電動コンプレッサの下流の空気を、前記ＮＯｘ触媒と前記酸化触媒の間の前記排気通路に供給するように前記流量調整弁を制御する空気供給制御手段と、を具備することを特徴とする内燃機関用過給システム。
【請求項１１】
前記電動コンプレッサを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、該バイパス通路への空気の流入及びその禁止を切り替える切替弁と、前記電動コンプレッサと前記ターボ過給機の前記コンプレッサとの間の前記吸気通路に設けられ、前記ターボ過給機に流入する空気量を調整するスロットル弁と、を更に具備し、
前記空気供給制御手段は、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記ＮＯｘ触媒と前記酸化触媒との間の前記排気通路に供給する際に、前記切替弁を閉じるように制御するとともに、前記スロットル弁の開度を絞るように制御することを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項１２】
前記電動コンプレッサから前記ＮＯｘ触媒と前記酸化触媒の間の前記排気通路への空気供給の遅れを見込んで前記電動コンプレッサ及び前記流量調整弁を制御することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項１３】
前記ＮＯｘ触媒と前記酸化触媒との間の前記排気通路への空気供給は、前記電動コンプレッサによる前記過給のアシストよりも優先して開始することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項１４】
前記硫黄被毒再生制御手段は、前記電動コンプレッサによる前記過給のアシスト中に前記硫黄被毒再生時期になった場合には、そのアシストが完了するまでは前記硫黄被毒再生を開始せず、該アシストが完了した後に前記硫黄被毒再生を開始することを特徴とする請求項１３に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項１５】
前記空気供給制御手段は、前記硫黄被毒再生中であっても前記電動コンプレッサによる前記過給のアシストの要求があり、かつ該アシストを行う余力があるときには、該電動コンプレッサの下流の空気を、前記酸化触媒の上流に供給するように前記流量調整弁を制御するとともに、該アシストを行うように前記スロットル弁を開弁状態に制御することを特徴とする請求項１３に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項１６】
吸気通路と排気通路とを備えるとともに該排気通路内に排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタが設けられた内燃機関に適用される内燃機関用過給システムであって、
コンプレッサ及びタービンを備え、前記内燃機関に対して過給を行うターボ過給機と、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられ、前記過給をアシストする電動コンプレッサと、前記電動コンプレッサの下流の前記吸気通路と前記フィルタの上流の前記排気通路とを連結する空気通路と、前記空気通路に設けられ、該空気通路に流入する空気量を調整する流量調整弁と、前記フィルタの再生時期である場合に該フィルタに捕集された粒子状物質を酸化させるように前記内燃機関を制御して該フィルタを再生するフィルタ再生制御手段と、前記フィルタの再生中における該フィルタの温度が所定温度以上に上昇する場合に、前記電動コンプレッサを作動させる電動コンプレッサ制御手段と、前記電動コンプレッサの作動状態に応じて該電動コンプレッサの下流の空気を前記フィルタの上流に供給するように前記流量調整弁を制御する空気供給制御手段と、を具備することを特徴とする内燃機関用過給システム。
【請求項１７】
前記電動コンプレッサを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、該バイパス通路への空気の流入及びその禁止を切り替える切替弁と、前記電動コンプレッサと前記ターボ過給機の前記コンプレッサとの間の前記吸気通路に設けられ、前記ターボ過給機に流入する空気量を調整するスロットル弁と、を更に具備し、
前記空気供給制御手段は、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記フィルタの上流に供給する際に、前記切替弁を閉じるように制御するとともに、前記スロットル弁の開度を絞るように制御することを特徴とする請求項１６に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項１８】
前記フィルタの上流への空気供給は、前記電動コンプレッサによる前記過給のアシストに優先して開始することを特徴とする請求項１６又は１７に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項１９】
前記空気供給制御手段は、前記電動コンプレッサによる前記過給のアシスト中に前記フィルタ再生開始時期になった場合には、そのアシストを中断し、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記フィルタの上流に供給するように前記流量調整弁を制御することを特徴とする請求項１８に記載の内燃機関用過給システム。
【請求項２０】
前記空気供給制御手段は、前記フィルタの再生中であっても前記電動コンプレッサによる前記過給のアシストの要求があり、かつ該アシストを行う余力があるときには、該電動コンプレッサの下流の空気を、前記フィルタの上流に供給するように前記流量調整弁を制御するとともに、該アシストを行うように前記スロットル弁を開弁状態に制御することを特徴とする請求項１８に記載の内燃機関用過給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関用過給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関用過給システムとして、ターボチャージャーと直列又は並列に電動コンプレッサを接続し、この電動コンプレッサによって過給アシストするものが知られている（例えば特許文献１参照）。また、内燃機関の排気エミッションを改善するため、排気管内に排気浄化触媒を設け、電動エアポンプで２次空気をこの触媒上流に供給するものが知られている（例えば特許文献２参照）。その他、本発明と関連する先行技術文献として、特許文献３及び特許文献４が存在する。
【特許文献１】特表２０００−５００５４４号公報
【特許文献２】特開平６−１０１４６０号公報
【特許文献３】特開２００１−２１４７３３号公報
【特許文献４】特開平９−１３７７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電動コンプレッサによる過給アシストは、内燃機関の全ての運転領域で行われるものではなく、限られた運転領域で行われる。このため、過給アシストを行わないときには電動コンプレッサを他の用途に利用することが、過給システム全体の無駄を省くうえで望ましい。しかしながら、上記特許文献１には、過給アシストに用いる電動コンプレッサを他の用途へ利用することについては開示されていない。このため、例えば過給アシストを行っていないとき等は電動コンプレッサの能力を生かすことができず、広い範囲で電動コンプレッサを利用することができないおそれがある。
【０００４】
一方、排気エミッションの改善のために排気通路内に設けられた触媒に２次空気を供給することも、過給アシストの場合と同様に、全ての運転領域で必要なものではない。このため、特許文献２に記載されているように、２次空気の供給のために専用の電動エアポンプを設けることはコストが増大するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、広い範囲で電動コンプレッサ利用することができ、なおかつ排気エミッションの悪化を抑制可能な内燃機関用過給システム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】
本発明の第１の内燃機関用過給システムは、吸気通路と排気通路とを備えるとともに該排気通路内に排気浄化触媒が設けられた内燃機関に適用される内燃機関用過給システムであって、コンプレッサ及びタービンを備え、前記内燃機関に対して過給を行うターボ過給機と、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられ、前記過給をアシストする電動コンプレッサと、前記電動コンプレッサの下流の前記吸気通路と前記排気浄化触媒の上流の前記排気通路とを連結する空気通路と、前記空気通路に設けられ、該空気通路に流入する空気量を調整する流量調整弁と、前記電動コンプレッサの作動状態に応じて該電動コンプレッサの下流の空気を前記排気浄化触媒の上流に供給するように前記流量調整弁を制御する空気供給制御手段と、を具備することにより上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００７】
この発明によれば、電動コンプレッサにより圧縮された空気を排気浄化触媒の上流に供給して、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の酸化促進を図ることができるので、排気エミッションの悪化を抑制することができる。しかも、当該空気の供給は、電動コンプレッサの作動状況に応じて過給アシストと切り替えて行われるので、広い範囲で電動コンプレッサを利用することができ、過給システム全体の無駄を省くことができる。
【０００８】
本発明の第１の内燃機関用過給システムにおいて、前記電動コンプレッサを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、該バイパス通路への空気の流入及びその禁止を切り替える切替弁と、前記電動コンプレッサと前記ターボ過給機の前記コンプレッサとの間の前記吸気通路に設けられ、前記ターボ過給機に流入する空気量を調整するスロットル弁と、を更に具備し、前記空気供給制御手段は、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記排気浄化触媒の上流に供給する際に、前記切替弁を閉じるように制御するとともに、前記スロットル弁の開度を絞るように制御してもよい（請求項２）。この態様によれば、排気浄化触媒の上流へ空気を供給するに際し、吸気通路内の空気は実質的に全て電動コンプレッサに導かれて圧縮される。しかも、電動コンプレッサにより圧縮された空気の多くは空気通路を介して排気浄化触媒の上流に導かれることになる。従って、圧縮された空気を的確に排気浄化触媒の上流に供給することができる。
【０００９】
本発明の第１の内燃機関用過給システムにおいて、前記空気供給制御手段は、前記排気浄化触媒の温度がその活性開始温度以上であり、排気空燃比がリッチであって、かつ前記電動コンプレッサによる前記過給のアシストの要求が無い場合に、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記排気浄化触媒の上流に供給するように前記流量調整弁を制御してもよい（請求項３）。この場合は、適切な時期に排気浄化触媒の上流へ空気を供給することができるので、過給システムの信頼性が向上する。
【００１０】
本発明の第１の内燃機関用過給システムにおいて、前記空気供給制御手段は、前記電動コンプレッサの下流の圧力が前記排気浄化触媒の上流の圧力よりも高い場合に、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記排気浄化触媒の上流に供給するように前記流量調整弁を制御してもよい（請求項４）。このような条件を考慮することにより、排気ガスが空気通路を逆流して吸気通路に流入することを回避できる。この場合は、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記排気浄化触媒の上流に供給する場合と過給アシストを行う場合とで、目標圧力を異ならせてもよい（請求項５）。更に、前記電動コンプレッサの下流の圧力が前記排気浄化触媒の上流の圧力よりも高くなるように、目標圧力を設定してもよい（請求項６）。このように制御すれば、電動コンプレッサの運転が効率的なものとなり燃費悪化を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明の第１の内燃機関用過給システムにおいて、前記空気供給制御手段は、過給アシストの終了直後に前記排気浄化触媒の温度がその活性開始温度以上ならば前記排気空燃比がリッチでない場合であっても、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記排気浄化触媒の上流に供給するように前記流量調整弁を制御してもよい（請求項７）。過給アシスト中は排気空燃比がリッチになり炭化水素（ＨＣ）等が排気浄化触媒に溜まりやすい状態となる。そこで、この態様のように、過給アシスト直後に排気浄化触媒の上流に空気を供給するすれば、過給アシスト中に溜まった炭化水素（ＨＣ）等を酸化させることができる。
【００１２】
本発明の第１の内燃機関用過給システムにおいて、前記空気供給制御手段は、前記電動コンプレッサによる前記過給のアシストの要求がある場合であって、前記電動コンプレッサに該電動コンプレッサの下流の空気を前記排気浄化触媒の上流に供給する余力があるときには、該電動コンプレッサの下流の空気を該排気浄化触媒の上流に供給するように前記流量調整弁を制御してもよい（請求項８）。この態様によれば、過給アシストと排気浄化触媒への空気供給の両者を同時に行うことができ、電動コンプレッサの能力を十分に利用することができる。この場合には、前記空気供給制御手段によって、前記電動コンプレッサの下流の圧力が所定値以下にならないように前記流量調整弁の開度を制御して（請求項９）、過給アシストと空気供給の両者を適切にバランスさせてもよい。
【００１３】
本発明の第２の内燃機関用過給システムは、吸気通路と排気通路とを備えるとともに該排気通路内に吸蔵還元型のＮＯｘ触媒及び該ＮＯｘ触媒の下流に酸化触媒が設けられた内燃機関に適用される内燃機関用過給システムであって、コンプレッサ及びタービンを備え、前記内燃機関に対して過給を行うターボ過給機と、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられ、前記過給をアシストする電動コンプレッサと、前記電動コンプレッサの下流の前記吸気通路と前記ＮＯｘ触媒と前記酸化触媒の間の前記排気通路とを連結する空気通路と、前記空気通路に設けられ、該空気通路に流入する空気量を調整する流量調整弁と、前記ＮＯｘ触媒の硫黄被毒再生時期である場合に該ＮＯｘ触媒を所定温度以上に昇温するとともに排気空燃比がリッチになるように前記内燃機関を制御して該ＮＯｘ触媒の硫黄被毒再生を行う硫黄被毒再生制御手段と、前記硫黄被毒再生制御手段による前記排気空燃比のリッチ制御に同期するように前記電動コンプレッサを作動させる電動コンプレッサ制御手段と、前記電動コンプレッサの作動状態に応じて該電動コンプレッサの下流の空気を、前記ＮＯｘ触媒と前記酸化触媒の間の前記排気通路に供給するように前記流量調整弁を制御する空気供給制御手段と、を具備することにより、上述した課題を解決する（請求項１０）。
【００１４】
ＮＯｘ触媒の硫黄被毒再生は、ＮＯｘ触媒を昇温するとともに、排気空燃比を所定時間リッチに制御することにより、ＮＯｘ触媒の吸蔵材の硫酸塩を分解して硫黄成分を放出させてＮＯｘ触媒の性能を回復させるものである。ただ、この硫黄被毒再生は空燃比をリッチに制御する関係から、ＮＯｘ触媒から放出した硫黄成分が硫化水素（Ｈ２Ｓ）に変化して、悪臭及び白煙が大気に放出されるおそれがある。本発明によれば、排気空燃比のリッチ制御に同期させてＮＯｘ触媒と酸化触媒の間の排気通路に電動コンプレッサの下流の空気を供給しＮＯｘ触媒の下流の排気空燃比をリーンにすることができるので、硫黄被毒再生により生じたＨ２ＳをＳＯｘに変換して悪臭及び白煙の放出を抑制することができる。
【００１５】
本発明の第２の内燃機関用過給システムにおいて、前記電動コンプレッサを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、該バイパス通路への空気の流入及びその禁止を切り替える切替弁と、前記電動コンプレッサと前記ターボ過給機の前記コンプレッサとの間の前記吸気通路に設けられ、前記ターボ過給機に流入する空気量を調整するスロットル弁と、を更に具備し、前記空気供給制御手段は、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記ＮＯｘ触媒と前記酸化触媒との間の前記排気通路に供給する際に、前記切替弁を閉じるように制御するとともに、前記スロットル弁の開度を絞るように制御してもよい（請求項１１）。この態様によれば、ＮＯｘ触媒と酸化触媒の間の排気通路へ電動コンプレッサの下流の空気を供給するに際し、吸気通路内の空気は実質的に全て電動コンプレッサに導かれて圧縮される。しかも、電動コンプレッサにより圧縮された空気の多くは空気通路を介してＮＯｘ触媒と酸化触媒の間の排気通路へ導かれることになる。従って、圧縮された空気を的確にＮＯｘ触媒と酸化触媒の間の排気通路へ供給することができる。
【００１６】
本発明の第２の内燃機関用過給システムにおいて、前記電動コンプレッサから前記ＮＯｘ触媒と前記酸化触媒の間の前記排気通路への空気供給の遅れを見込んで前記電動コンプレッサ及び前記流量調整弁を制御してもよい（請求項１２）。この場合は、リッチ制御と空気供給との同期をより的確にできる。
【００１７】
また、本発明の第２の内燃機関用過給システムにおいて、前記ＮＯｘ触媒と前記酸化触媒との間の前記排気通路への空気供給は、前記電動コンプレッサによる前記過給のアシストよりも優先して開始してもよい（請求項１３）。排気エミッションの悪化の抑制は過給アシストよりも重要なためである。但し、前記電動コンプレッサによる前記過給のアシスト中に前記硫黄被毒再生時期になった場合には、そのアシストが完了するまでは前記硫黄被毒再生を開始せず、該アシストが完了した後に前記硫黄被毒再生を開始するとよい（請求項１４）。過給アシストは比較的短時間に終了するので、当該過給アシストの終了後に硫黄被毒再生を行っても不都合が少ないためである。
【００１８】
本発明の第２の内燃機関用過給システムにおいて、前記空気供給制御手段は、前記硫黄被毒再生中であっても前記電動コンプレッサによる前記過給のアシストの要求があり、かつ該アシストを行う余力があるときには、該電動コンプレッサの下流の空気を、前記酸化触媒の上流に供給するように前記流量調整弁を制御するとともに、該アシストを行うように前記スロットル弁を開弁状態に制御してもよい（請求項１５）。この態様によれば、過給アシストと、ＮＯｘ触媒と酸化触媒の間の排気通路への空気供給とを同時に行うことができ、電動コンプレッサの能力を十分に利用することができる。
【００１９】
本発明の第３の内燃機関用過給システムは、吸気通路と排気通路とを備えるとともに該排気通路内に排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタが設けられた内燃機関に適用される内燃機関用過給システムであって、コンプレッサ及びタービンを備え、前記内燃機関に対して過給を行うターボ過給機と、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられ、前記過給をアシストする電動コンプレッサと、前記電動コンプレッサの下流の前記吸気通路と前記フィルタの上流の前記排気通路とを連結する空気通路と、前記空気通路に設けられ、該空気通路に流入する空気量を調整する流量調整弁と、前記フィルタの再生時期である場合に該フィルタに捕集された粒子状物質を酸化させるように前記内燃機関を制御して該フィルタを再生するフィルタ再生制御手段と、前記フィルタの再生中における該フィルタの温度が所定温度以上に上昇する場合に、前記電動コンプレッサを作動させる電動コンプレッサ制御手段と、前記電動コンプレッサの作動状態に応じて該電動コンプレッサの下流の空気を前記フィルタの上流に供給するように前記流量調整弁を制御する空気供給制御手段と、を具備することにより、上述した課題を解決する（請求項１６）。
【００２０】
フィルタに堆積した粒子状物質が所定量以上になった場合には、これを酸化させてフィルタの性能を回復させるフィルタ再生制御が行われる。ただ、このフィルタ再生制御は排気ガスの温度を高温に制御してフィルタの温度を上昇させるものであるため、必要以上に温度が上昇してしまうおそれがある。この発明によれば、フィルタ再生制御中に電動コンプレッサの下流の空気をフィルタの上流に供給することができるので、フィルタの過剰な温度上昇を抑制することができる。
【００２１】
本発明の第３の内燃機関用過給システムにおいて、前記電動コンプレッサを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、該バイパス通路への空気の流入及びその禁止を切り替える切替弁と、前記電動コンプレッサと前記ターボ過給機の前記コンプレッサとの間の前記吸気通路に設けられ、前記ターボ過給機に流入する空気量を調整するスロットル弁と、を更に具備し、前記空気供給制御手段は、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記フィルタの上流に供給する際に、前記切替弁を閉じるように制御するとともに、前記スロットル弁の開度を絞るように制御してもよい（請求項１７）。この場合は、フィルタの上流へ空気を供給するに際し、吸気通路内の空気は実質的に全て電動コンプレッサに導かれて圧縮される。しかも、電動コンプレッサにより圧縮された空気の多くは空気通路を介してフィルタの上流に導かれることになる。従って、圧縮された空気を的確にフィルタの上流に供給することができる。
【００２２】
また、本発明の第３の内燃機関用過給システムにおいて、前記フィルタの上流への空気供給は、前記電動コンプレッサによる前記過給のアシストに優先して開始してもよい（請求項１８）。フィルタの過剰な温度上昇はフィルタの故障につながるためである。従って、前記電動コンプレッサによる前記過給のアシスト中に前記フィルタ再生開始時期になった場合には、そのアシストを中断し、前記電動コンプレッサの下流の空気を前記フィルタの上流に供給するように前記流量調整弁を制御することが好ましい（請求項１９）。
【００２３】
また、本発明の第３の内燃機関用過給システムにおいて、前記空気供給制御手段は、前記フィルタの再生中であっても前記電動コンプレッサによる前記過給のアシストの要求があり、かつ該アシストを行う余力があるときには、該電動コンプレッサの下流の空気を、前記フィルタの上流に供給するように前記流量調整弁を制御するとともに、該アシストを行うように前記スロットル弁を開弁状態に制御してもよい（請求項２０）。この態様によれば、過給アシスト及びフィルタ上流への空気供給の両者を同時に行うことができ、電動コンプレッサの能力を十分に利用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明によれば、広い範囲で電動コンプレッサ利用することができ、なおかつ排気エミッションの悪化を抑制可能な内燃機関用過給システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る内燃機関用過給システムを図１〜図４を参照しながら説明する。図１は本実施形態の全体構成を示す概略図である。本過給システムは内燃機関としてのディーゼルエンジン１（以下エンジンと称することがある）に適用される。エンジン１は、吸気通路としての吸気管２と排気通路としての排気管３とを備えている。排気管３内には、排気エミッションを低減するために排気浄化触媒４が設けられている。排気浄化触媒４として、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）を浄化する酸化触媒や、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する吸蔵還元型のＮＯｘ触媒或いは選択還元型のＮＯｘ触媒等の種々の触媒を用いることができる。
【００２６】
本過給システムは、ターボ過給機５と、電動コンプレッサ６とを備えている。ターボ過給機５は周知のように吸入した空気を圧縮するコンプレッサ５ａとコンプレッサ５ａを駆動させるためのタービン５ｂとを有している。コンプレッサ５ａは吸気管２に設けられている。また、タービン５ｂは上記排気管３に設けられている。ターボ過給機５は、排気管３を流れる排気ガスによってタービン５ｂを回転してコンプレッサ５ａを駆動する。これにより、所望の過給圧を得ることができる。
【００２７】
一方、電動コンプレッサ６はターボ過給機５の上流側の吸気管２に設けられている。電動コンプレッサ６はその駆動装置として電気モータ６ａを備えている。電気モータ６ａは図示しない電源に接続されている。電気モータ６ａを駆動することにより、電動コンプレッサ６は作動し、吸気管２内の空気を圧縮することができる。
【００２８】
ターボ過給機５と電動コンプレッサ６とを作動することにより、所望の過給圧を得ることができる。ターボ過給機５は上述したように排気ガスのエネルギーを利用しているため、所望の過給圧が得られるまでにタイムラグを生じる（いわゆるターボラグ）。特に、低速走行時に急加速が要求された場合に顕著である。そこで、このターボラグを補償し、所望の過給圧が得られるまでターボ過給機をアシストすべく電動コンプレッサ６により過給アシストが行われる。
【００２９】
また、本過給システムにおいては、電動コンプレッサ６を迂回するバイパス通路７が設けられている。バイパス通路７の途中には、バイパス通路７への空気の流入及びその禁止を切り替える切替弁としてのバイパス弁８が設けられている。バイパス弁８は電動コンプレッサ６が作動中の場合には基本的に閉弁され、バイパス通路７への空気の流入が禁止される。従って、電動コンプレッサ６の上流側の空気は実質的に全て電動コンプレッサ３に導かれる。一方、電動コンプレッサ６が非作動の場合には基本的に開弁され、バイパス通路７へ空気が導かれる。バイパス弁８はソレノイド等でリニアに駆動してもよいが、開弁及び閉弁を切り替えることができればよい。例えば、このバイパス弁８として、電動コンプレッサ６の下流の圧力と、バイパス通路７の入口の圧力との圧力のバランスで駆動するシャッターバルブを設けてもよい。この場合はバイパス弁８の制御が不要となるので、構造をシンプルにできる。また、このバイパス弁８の下流側の吸気管２にはスロットル弁９が設けられている。スロットル弁９はソレノイド等で全閉状態から全開状態までリニアに駆動され、エンジン１（又はコンプレッサ５ａ）に導かれる空気流量を調整することができる。
【００３０】
また、電動コンプレッサ６の下流の吸気管２と排気浄化触媒４の上流の排気管３とは空気通路１０にて連結されている。空気通路１０は電動コンプレッサ６にて圧縮された空気を排気浄化触媒４の上流へ導くために設けられている。この空気通路１０には流量調整弁１１が設けられている。流量調整弁１１はスロットル弁９と同様にソレノイド等で全閉状態から全開状態までリニアに駆動され、空気通路１０に流入する空気量を調整することができる。流量調整弁１１は排気浄化触媒４の上流に空気を供給しないときには基本的に閉弁状態とされている。
【００３１】
ターボ過給機５のコンプレッサ５ａの下流側の吸気管２には、コンプレッサ５ａにより圧縮された空気を冷却するためにインタークーラ１２が設けられている。これにより過給効率を高めることができる。さらに、上記と同様の理由から電動コンプレッサ６とターボ過給機５のコンプレッサ５ａの間の吸気管２にインタークーラ１３が設けられている。このインタークーラ１３を設けることにより、更なる過給効率の向上を図ることができるが、常に設ける必要はない。また、電動コンプレッサ６の上流側の吸気管２には吸入空気の異物を除去するエアクリーナ１４が設けられている。
【００３２】
また、電気モータ６ａは発熱するため冷却することが好ましい。この場合、空冷では冷え難くく電動コンプレッサ３の作動時間が限定されるおそれがある。そこで、例えば電気モータ６ａの周囲を、図示しないラジエータにより冷却水を循環させる冷却システムを採用してもよい。このラジエターはエンジン１に用いられるものと兼用してもよいが、エンジン１の冷却水は温度が高いので電動コンプレッサ６のために別途用意したほうがなお好ましい。この場合の冷却水の温度は３０℃程度がよい。さらに、このラジエータをターボ過給機５の冷却に用いることもできる。このように構成すれば、重大な問題となるコーキング対策として非常に有効である。
【００３３】
以上の構成により、電動コンプレッサ６を作動させて過給アシストを行うときには、エアクリーナ１４を通過した吸入空気は、電動コンプレッサ６にて圧縮された後、ターボ過給機５のコンプレッサ５ａに導かれて更に圧縮されて所望の過給圧によりエンジン１に導かれる。一方、排気浄化触媒４へ空気を供給するときには、原則としてスロットル弁９の開度を絞るとともに流量調整弁１１を開くことにより、電動コンプレッサ６により加圧された空気が空気通路１０を通り、排気浄化触媒４の上流に供給される。これにより、排気浄化触媒４に導かれる排気ガスの空燃比がリッチになりすぎることを抑えることができるので、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の酸化が促進され排気エミッションの悪化が抑制される。
【００３４】
図１に示したように、本実施形態の過給システムは主にエンジン１の燃料噴射量等を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）１５により制御される。ＥＣＵ１５はマイクロプロセッサ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の周辺機器を備えたコンピュータユニットとして構成されている。ＥＣＵ１５は後述する各種センサの入力情報に基づいて、電動コンプレッサ６、バイパス弁８、スロットル弁９、及び流量調整弁１１をそれぞれ制御する。
【００３５】
図１に示したように、本実施形態に係る過給システムは、アクセルの開度及びその変化量を検出するアクセル開度センサ２０、機関回転数を検知する回転数センサ２１、エンジン１の図示しない吸気マニホールド内に設けられ、吸気管２内の圧力（過給圧）を検出する過給圧センサ２２、ターボ過給機５の回転数を検出するターボ回転数センサ２３、電動コンプレッサ６の入口近傍に設けられ、電動コンプレッサ６へ吸入する空気の圧力を検出する圧力センサ２４、電動コンプレッサ６の下流の吸気管２の圧力を検出する圧力センサ２５、吸気管２内に流入する空気の質量流量を検出するエアフロメータ２６、排気浄化触媒４に設けられ、排気浄化触媒４の触媒床温を検出する温度センサ２７、ターボ過給機５のタービン５ｂと排気浄化触媒４の間の排気管３に設けられ、排気浄化触媒４の上流の排気ガスの圧力を検出する圧力センサ２８、排気管３に設けられ、排気空燃比を検出するＡ／Ｆセンサ２９、をそれぞれ備えている。これらの各種センサは、以下に説明する制御態様に応じて適宜に利用される。なお、これらの各種センサは検出対象となる物理量そのものを検出するセンサでも良いし、この物理量を推定するものでも良い。
【００３６】
図２は、本実施形態に係る過給システムの制御ルーチンの概要を示したフローチャートである。本制御ルーチンはＥＣＵ１５のＲＯＭ等に格納されたプログラムに従って所定間隔で繰り返し実行される。本制御ルーチンをＥＣＵ１５に実行させることにより、ＥＣＵ１５は、空気供給制御手段として機能する。
【００３７】
図２に示したように、ＥＣＵ１５は、まずステップＳ１において電動コンプレッサ６が非作動（ＯＦＦ）状態にあるか否かを判定する。ステップＳ１において電動コンプレッサ６が非作動状態であると肯定判定されたときは、ＥＣＵ１５はステップＳ２に処理を進める。一方、ステップＳ１において否定判定されたときは、処理をステップＳ６に進める。ステップＳ６以降の処理は追って説明する。
【００３８】
ステップＳ２においては、ＥＣＵ１５は過給アシスト開始条件が成立しているか否かを判定する。この過給アシスト開始条件の成否は、加速要求の程度を考慮して判断される。例えば、アクセル開度センサ２０（図１参照）の出力値を参照してアクセル開度が所定の閾値を超えた場合には、過給アシスト開始条件の成立を肯定するようにしてもよい。また、アクセル開度及び機関回転数を考慮して推定された要求燃料噴射量に基づいてこの作動開始条件の成否を判定してもよい。機関回転数は回転数センサ２１（図１参照）の出力値を参照して取得することができる。このステップＳ２において、過給アシスト開始条件が成立していない場合には、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ３に進め、排気浄化触媒４へ空気を供給すべき条件（空気供給条件）が成立しているか否かを判定する。一方、ステップＳ２において肯定判定されたときは処理をステップＳ１１に進める。ステップＳ１１以降の処理は追って説明する。
【００３９】
ステップＳ３に示した判定処理は、排気浄化触媒４へ空気を供給する必要があるか否かを主要な判断基準とする。例えば図３又は図４に示した処理を実行することにより行うことができる。図３に示したように、まずＥＣＵ１５はステップＳ３０１にて温度センサ２７（図１参照）の出力値を参照して排気浄化触媒４の触媒床温の値を取得する。次に、ステップＳ３０２にてＡ／Ｆセンサ２９（図１参照）の出力値を参照して排気空燃比を取得する。続いて、ＥＣＵ１５はステップＳ３０３において、ステップＳ３０１で取得した触媒床温が触媒活性開始温度以上であるかを判定する。触媒活性開始温度は排気浄化触媒４に固有のものであり、排気ガスの浄化作用を発揮し始める温度である。このステップＳ３０３において触媒活性開始温度以上でない場合は、排気浄化触媒４に空気を供給しても有効でないため空気供給条件の成立が否定される（ステップＳ３０７）。
【００４０】
一方、触媒床温が触媒活性開始温度以上であるときには、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ３０４に進め、過給アシスト直後であるか否かを判定する。図２からも明らかなように、本実施の形態では、過給アシストの開始条件が成立しているときには、過給アシストを優先し、過給アシスト中は原則として排気浄化触媒４へ空気供給を実行しない。但し、過給アシスト中は排気空燃比がリッチになり炭化水素（ＨＣ）等が排気浄化触媒４に溜まりやすい状態となる。そこで、過給アシスト中に溜まった炭化水素（ＨＣ）等を酸化させるため、ステップＳ３０４にて過給アシスト終了直後と判定された場合には、ステップＳ３０５をスキップして排気空燃比によらず、空気供給条件の成立を肯定し（ステップＳ３０６）、排気浄化触媒４の上流に空気を供給する（図２のステップＳ４及びＳ５、詳細は後述する）。一方、ステップＳ３０４にて過給アシスト直後でないと否定判定された場合には、ＥＣＵ１５はステップＳ３０５に進め、ステップＳ３０２にて取得した排気空燃比がリッチになっているか否かを判定する。ステップＳ３０５にて肯定判定され、排気空燃比がリッチときには排気エミッションの悪化を抑制する必要があるので、空気供給条件の成立を肯定する（ステップＳ３０６）。一方、ステップＳ３０５にて否定判定されたときは、排気浄化触媒４の上流に空気を供給する必要がないので、空気供給条件の成立を否定する。
【００４１】
以上説明した空気供給条件の判定処理の代わりに図４に示した判定処理を実施してもよい。この処理は、電動コンプレッサ６の下流の圧力と排気浄化触媒４の上流の圧力を考慮して空気供給条件の成否を判定するものである。なお、図３に示した処理と同一のステップについては同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４２】
図４に示したように、ＥＣＵ１５は、ステップＳ３０８において、圧力センサ２５（図１参照）の出力値を参照して電動コンプレッサ６の下流の圧力を取得する。続くステップＳ３０９にて圧力センサ２８（図１参照）の出力値を参照して排気浄化触媒４の上流の圧力を取得する。なお、ステップＳ３０８及びステップＳ３０９においては、圧力センサ２５、２８により各圧力を取得したが、これらの圧力を他の物理量から推定或いは算出してもよい。例えば、電動コンプレッサ６の回転数と吸入空気量に基づいて電動コンプレッサ６の下流の圧力を求めることができる。この場合、電動コンプレッサ６の回転数は電気モータ６ａより取得し、吸入空気量はエアフローメータ２６（図１参照）より取得すればよい。また、エンジン１の回転数と吸入空気量に基づいて排気浄化触媒４の上流の圧力を求めることができる。この場合、エンジン１の回転数は回転数センサ２１（図１参照）から取得し、吸入空気量は上記と同様にエアフローメータ２６から取得すればよい。
【００４３】
そして、ＥＣＵ１５はステップＳ３１０において電動コンプレッサ６の下流の圧力が排気浄化触媒４の上流の圧力よりも高いか否かを判定する。ステップＳ３１０において電動コンプレッサ６の下流の圧力が排気浄化触媒４の上流の圧力よりも高いと肯定判定されたときは、空気供給条件の成立が肯定される。一方、ステップＳ３１０において否定判定されたときは、空気供給条件の成立が否定される。図４に示した処理においては、電動コンプレッサ６の下流の圧力が排気浄化触媒４の上流の圧力よりも高いときに空気供給条件の成立が肯定されるので（ステップＳ３０６）、流量調整弁１１を開いたときに排気ガスが吸気管２に逆流することを防止することができる。
【００４４】
説明を図２に戻し、本過給システムの制御ルーチンの説明を続ける。図２に示したように、ステップＳ３において空気供給条件が成立していないと否定判定されたときは、今回のルーチンを一旦終了する。一方、ステップＳ３において肯定判定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ４に進め、電気モータ６ａに電圧を印可して電動コンプレッサ６を作動させるとともに、バイパス弁８を閉じてバイパス通路７への空気の流入を禁止する（電動コンプレッサ作動制御）。この場合、電動コンプレッサ６の出力の制御は過給アシストを行う場合の目標圧力と異なる目標圧力を設定してフィードバック制御することが好ましい。電動コンプレッサ６を用いる目的が過給アシストの場合と相違するためである。例えば、排気浄化触媒４の上流の圧力を監視して、この圧力よりも電動コンプレッサ６の下流の圧力が高くなるように目標圧力を設定して出力制御を行うとよい。このように制御すれば、電動コンプレッサ６の運転が効率的なものとなり燃費悪化を抑制することができる。
【００４５】
続くステップＳ５においては、スロットル弁９の開度を絞るとともに（スロットル弁絞り制御）、流量調整弁１１を全閉状態から開くように制御する（調整弁開制御）。スロットル弁９の開度はエンジン１の抵抗にならず、かつ排気浄化触媒４の上流に適度な空気供給が行われる程度にする。これにより、排気浄化触媒４の上流に電動コンプレッサ６の下流の空気が供給され、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の酸化が促進され排気エミッションの悪化を抑制することができる。
【００４６】
次に上記ステップＳ１において否定判定された場合の処理について説明する。ステップＳ１において否定判定されたときは電動コンプレッサ６が作動状態にあるので、ＥＣＵ１５は、続くステップＳ６においてこの作動が過給アシスト（加速要求）による作動であるか否かを判定する。ステップＳ６にて否定判定されたときは、排気浄化触媒４への空気供給が行われていることになるので、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ７に進め、空気供給を停止すべき条件（空気供給停止条件）が成立しているか否かを判定する。空気供給停止条件は、空気供給が不要となる条件を適宜に定めればよい。例えば、排気空燃比がリーンになったことを条件に空気供給停止条件の成立を肯定することができる。ステップＳ７において否定判定され空気供給を停止すべきでないときは、今回のルーチンを一旦終了し排気浄化触媒４の上流へ空気供給を続行する。一方、ステップＳ７において肯定判定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ８へ進め、電気モータ６ａへの電力の供給を停止して電動コンプレッサ６を非作動にするとともに、バイパス弁８を開き、バイパス通路７に空気が流入するように制御する（電動コンプレッサ非作動制御）。電動コンプレッサ６を非作動とするときには、これを迂回してバイパス通路７に吸入空気を導くことができるので、電動コンプレッサ６が吸気抵抗となることを防止することができる。
【００４７】
上記ステップＳ６において肯定判定されたときは、過給アシストの実行中であることが分かる。そこで、ＥＣＵ１５は続くステップＳ９において、電動コンプレッサ６の非作動条件が成立しているか否か、即ち過給アシストを停止すべきか否かを判定する。例えば、ターボ過給機５の過回転を招くような過剰アシストが行われているか、又は電動コンプレッサ６がチョークするおそれがあるか等の判定基準を設け、この基準を満たしているか否かにより非作動条件の成否を判定する。この場合、ターボ過給機５の過回転を防止する観点から、ターボ回転数センサ２３（図１参照）よりターボ過給機５の回転数を監視して、所定の閾値を超えることにより非作動条件の成立を肯定してもよい。また、電動コンプレッサ６のチョークの発生を防止する観点から、電動コンプレッサ６の上流と下流の圧力をそれぞれ取得し、これらの圧力差が所定の閾値以下になっていることにより非作動条件の成立を肯定してもよい。これら上流及び下流の圧力は、圧力センサ２４及び２５（図１参照）によりそれぞれ取得することができる。
【００４８】
このステップＳ９において非作動条件が成立し肯定判定されたときは、ＥＣＵ１５は続くステップＳ１０にて、上述したステップＳ８と同様に電気モータ６ａへの電力の供給を停止して電動コンプレッサ６を非作動にするとともに、バイパス弁８を開き、バイパス通路７に空気が流入するように制御する（電動コンプレッサ非作動制御）。一方、ステップＳ９にて否定判定されたときは、今回のルーチンを一旦終了し過給アシストを続行する。
【００４９】
次に上記ステップＳ２において肯定判定された場合の処理について説明する。ステップＳ２において肯定判定されたときは過給アシストが要求されているので、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ１１に進め、電気モータ６ａに電圧を印可して電動コンプレッサ６を作動させるとともに、バイパス弁８を閉じてバイパス通路７への空気の流入を禁止する（電動コンプレッサ作動制御）。この場合、電動コンプレッサ６の出力の制御は、機関回転数と燃料噴射量から目標となる過給圧力を予めたマップをＥＣＵ１５のＲＯＭに記憶しておき、現在の機関回転数と燃料噴射量から目標となる過給圧力を特定し、これを目標圧力としてフィードバック制御すればよい。機関回転数と過給圧力の値は、回転数センサ２１及び圧力センサ２２（図１参照）により取得することができる。燃料噴射量は、アクセル開度センサ２０（図１参照）の値と機関回転数から推定することができる。これにより過給アシストが実行される。
【００５０】
次に、ＥＣＵ１５は、ステップＳ１２において、排気浄化触媒４の上流に空気を供給できる余力が電動コンプレッサ６にあるか否かを判定する。本実施形態においては、過給アシスト中であっても、電動コンプレッサ６に空気を供給できる余力がある場合には、例外として排気浄化触媒４の上流に空気供給を行う。この判定は、例えば電動コンプレッサ６の上流と下流の圧力を監視してこれらの圧力差が所定値以上であるか否かにより判定することができる。これらの圧力は圧力センサ２４、２５（図１参照）により取得することができる。また、この所定値は、電動コンプレッサ６がチョークすることなく過給アシスト及び排気浄化触媒４への空気供給の両者を行うことができる圧力差の許容範囲の下限値として定めておけばよい。
【００５１】
ステップＳ１２において、電動コンプレッサに上記余力があると肯定判定されたときには、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ１３に進め、空気供給条件の成否を判定する。この空気供給条件は上述したステップＳ３（図３及び図４）と同一としてもよいし、他の条件としてもよい。一方、ステップＳ１２において、上記余力がないと否定判定されたときは、今回のルーチンを一旦終了し、過給アシストを続行する。ステップＳ１３において空気供給条件の成立が肯定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ１４に進め、流量調整弁１１を全閉状態から開くように制御して、今回のルーチンを一旦終了する。この場合、流量調整弁１１の開度は、過給アシスト中であることを考慮して全開とはせず、電動コンプレッサ６の下流の圧力が所定圧力以下にならないように開度制御を行うことが好ましい。このように制御すれば、過給アシストと排気浄化触媒への空気供給とをバランスよく実施することができる。一方、ステップＳ１３において空気供給条件の成立が否定されたときは、排気浄化触媒４へ空気供給を行う必要がないので、今回のルーチンを一旦終了し、過給アシストを続行する。
【００５２】
以上説明したように本実施形態に係る過給システムによれば、電動コンプレッサ６により圧縮された空気を排気浄化触媒４の上流に供給して、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の酸化促進を図ることができるので、排気エミッションの悪化を抑制することができる。しかも、当該空気の供給は、電動コンプレッサ６の作動状況に応じて過給アシストと切り替えて行われるので、広い範囲で電動コンプレッサ６を利用することができる。
【００５３】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態に係る内燃機関用過給システムについて、図５〜図８を参照しながら説明する。図５は本実施形態の全体構成を示した概略図である。この図に示したように、本実施形態の主要な構成は図１に示した第１実施形態と同一である。第１実施形態との構成上の相違点は、（１）図１に示した排気浄化触媒４として酸化触媒１６を配置し、その上流側の排気管３に吸蔵還元型のＮＯｘ触媒１７（以下、ＮＯｘ触媒という。）を配置した点、（２）排気管３と空気通路１０の接続箇所をＮＯｘ触媒１７と酸化触媒１６の間に配置した点、（３）ＮＯｘ触媒１７の触媒床温を検出する温度センサ３０を設けた点である。その他の構成は第１実施形態と同一であるので第１実施形態と同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００５４】
上記酸化触媒１６は、周知のように排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の物質を酸化除去し排気エミッションを低減する機能を有する。酸化触媒１６の形式は特に問わないが、本実施形態では白金系の酸化触媒を用いている。また、上記ＮＯｘ触媒１７は、排気空燃比がリーンのときは窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸収し、排気ガスの酸素濃度が低下すると吸収したＮＯｘを放出し窒素（Ｎ２）に還元するいわゆる吸蔵還元型の触媒である。一般に、このようなＮＯｘ触媒を搭載した内燃機関の運転を継続すると、燃料中に含まれる硫黄化合物が燃焼過程で硫黄酸化物（ＳＯｘ）となり、ＮＯｘ触媒の吸蔵材に対して硫酸塩を形成してＮＯｘ触媒の性能低下を引き起こす。このような現象を硫黄被毒といい、この硫黄被毒が進行するとＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化性能が劣化し、排気エミッションが悪化する。このため、硫黄被毒を解消しＮＯｘ触媒の性能を回復させる硫黄被毒再生制御が行われる。
【００５５】
硫黄被毒再生制御は、ＮＯｘ触媒を昇温するとともに、排気空燃比を所定時間リッチに制御することにより、ＮＯｘ触媒の吸蔵材の硫酸塩を分解して硫黄成分を放出させるものである。しかし、この硫黄被毒再生制御を実行すると、空燃比をリッチに制御する関係からＮＯｘ触媒から放出した硫黄成分が硫化水素（Ｈ２Ｓ）に変化して、悪臭及び白煙が大気に放出されるおそれがある。そこで、本実施形態では、上記排気空燃比のリッチ制御に同期してＮＯｘ触媒１７と酸化触媒１６の間に電動コンプレッサ６の下流の空気を供給し、ＮＯｘ触媒１７の下流の排気空燃比をリーンにすることにより、Ｈ２ＳからＳＯｘに変換して悪臭及び白煙の放出を抑制している。以下、本実施形態に係る制御について詳述する。
【００５６】
図６は硫黄被毒再生制御の制御ルーチンの概要を示したフローチャートである。本実施形態に係るエンジン１は硫黄被毒再生制御を行うため、本制御ルーチンが所定間隔で繰り返し実行される。本ルーチンはＥＣＵ１５により行われる。本ルーチンをＥＣＵ１５が実行することによりＥＣＵ１５は硫黄被毒再生制御手段として機能する。即ち、ＥＣＵ１５は、図６に示したように、まずステップＳ２１において硫黄被毒再生時期であるか否かを判定する。この硫黄被毒再生時期は、エンジン１の運転時間や燃料噴射量の積算値等からＮＯｘ触媒１７の硫黄被毒状況を推定することにより特定することができる。このステップＳ２１で硫黄被毒再生時期であると肯定判定された場合は、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ２２に進め、再生実行フラグＦ１をセットする。この再生実行フラグＦ１は、ＥＣＵ１５のＲＡＭに予め割り当てられた領域を意味し、この領域の値を１にする。ＥＣＵ１５がこの再生実行フラグＦ１を参照することにより、硫黄被毒再生の実行中であるか否かを特定することができる。なお、以下の説明では、このようにＲＡＭへ予め割り当てた領域の値を１にすることをフラグをセットするといい、０にすることをフラグをクリアするということとする。一方、ステップＳ２１において否定判定されたときは、硫黄被毒再生を行う必要がないため今回のルーチンを一旦終了する。
【００５７】
続くステップＳ２３では、ＥＣＵ１５は電動コンプレッサ６による過給アシストが実行中であるか否かを判定する。本実施形態では、原則として過給アシストの開始よりも硫黄被毒再生時の空気供給の開始を優先するが、既に過給アシストが開始されているときにはその過給アシストが終了するまでは硫黄被毒再生制御及び空気供給を行わないように制御する。従って、ステップＳ２３で過給アシスト中であると肯定判定されたときは今回のルーチンを一旦終了する。一方、ステップＳ２３で過給アシスト中でないと否定判定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ２４に進め、ＮＯｘ触媒１７の触媒床温を所定温度以上に昇温する。触媒床温の監視はＮＯｘ触媒１７に設けられた温度センサ３０（図５参照）の出力値を参照して行う。ＮＯｘ触媒１７を昇温するためには、エンジン１の運転状態を変化させて排気ガスの温度を上昇させればよい。また、この所定温度はＮＯｘ触媒１７の吸蔵材の硫酸塩を分解するのに適した温度範囲の下限値として定めておく。
【００５８】
そして、ＥＣＵ１５は、続くステップＳ２５において、リッチ制御フラグＦ２をセットし（Ｆ２＝１）、次のステップＳ２６において、一時的に排気空燃比をリッチに制御する（リッチ制御）。リッチ制御フラグＦ２は、後述するように、排気空燃比のリッチ制御と空気供給とを同期させるために利用されるものである。排気空燃比のリッチ制御は、燃料噴射時期を遅角させて行うことができる。リッチ制御の一回の実行時間は、適宜に定めればよいが本実施形態では１０秒程度としている。リッチ制御が終了したときは、ＥＣＵ１５は続くステップＳ２７において、リッチ制御フラグＦ２をクリアする（Ｆ２＝０）。続くステップＳ２８においては、ＥＣＵ１５はエンジン１の運転状態を通常制御に戻し、リッチ制御を所定時間休止する。この所定時間は適宜に定めればよいが、本実施形態では３０秒程度としている。
【００５９】
次に、ＥＣＵ１５はステップＳ２９において、硫黄被毒再生制御の終了を判定する。終了判定はリッチ制御の実行回数が予め定めた所定回数に達すること等に基づいて行う。ステップＳ２９で否定判定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ２４に戻し、ステップＳ２４からステップＳ２８までの処理をステップＳ２９で肯定判定されるまで繰り返し実行する。ステップＳ２９で肯定判定されたときは、ＥＣＵ１５は次のステップＳ３０で再生実行フラグＦ１をクリアして（Ｆ１＝０）、今回のルーチンを終える。
【００６０】
本実施形態に係る硫黄被毒再生制御は以上の通りであるが、本実施形態においては、以下に説明する処理を実行することにより、上記リッチ制御と空気供給とを同期させている。図７及び図８は、本実施形態に係る過給システムの制御ルーチンの概要を示したフローチャートである。本制御ルーチンはＥＣＵ１５のＲＯＭ等に格納されたプログラムに従って所定間隔で繰り返し実行される。ＥＣＵ１５が本制御ルーチンを実行することにより、ＥＣＵ１５は電動コンプレッサ制御手段及び空気供給制御手段としてそれぞれ機能する。
【００６１】
図７及び図８に示したように、ＥＣＵ１５は、まずステップＳ３１において電動コンプレッサ６が非作動（ＯＦＦ）状態にあるか否かを判定する。ステップＳ３１において電動コンプレッサ６が非作動状態であると肯定判定されたときは、ＥＣＵ１５はステップＳ３２に処理を進め、再生実行フラグＦ１がセットされているか否かを判定する。一方、ステップＳ３１で否定判定されたときは、ステップＳ３９に処理を進める。ステップＳ３９以降の処理は後述する。
【００６２】
ステップＳ３２において肯定判定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ３３に進め、リッチ制御フラグＦ２がセット（Ｆ２＝１）されているか否かを判定する。ステップＳ３３でリッチ制御フラグＦ２がセットされていないときはＥＣＵ１５は処理をステップＳ３２に戻す。ステップＳ３２及びステップＳ３３を実行することにより、リッチ制御の開始時点を特定することができる。一方、ステップＳ３２において否定判定されたときは処理をステップＳ４４に進める。ステップＳ４４以降の処理は追って説明する。
【００６３】
ステップＳ３３で肯定判定されたときは、再生実行フラグＦ１及びリッチ制御フラグＦ２がともにセットされていることになる。そこで、ＥＣＵ１５はＮＯｘ触媒１７と酸化触媒１６の間の排気管３に電動コンプレッサ６の下流の空気をリッチ制御に同期させて供給するため、以下のステップＳ３４からステップＳ３８に示された処理を実行する。
【００６４】
まず、ＥＣＵ１５はステップＳ３４において、電動コンプレッサ作動制御を実施する。これは上述した第１実施形態に係るステップＳ４（図２）と同一の制御である。即ち、電気モータ６ａ（図１参照）に電圧を印可して電動コンプレッサ６を作動させるとともに、バイパス弁８（図１参照）を閉じてバイパス通路７への空気の流入を禁止する。次にＥＣＵ１５は、ステップＳ３５において過給アシスト開始条件の成否を判定する。この判定処理は、後述する過給アシストと空気供給とを同時に行う処理（ステップＳ３７及びＳ３８）のために設けられたものである。ステップＳ３５において、過給アシスト開始条件の成立が否定されたとき（ＮＯ）は、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ３６に進め、スロットル弁絞り制御及び調整弁開制御を実行し、今回のルーチンを一旦終了する。これらの制御は上記第１実施形態に係る制御（図２ステップＳ５）と同一の制御である。
【００６５】
一方、ステップＳ３５において過給アシスト開始条件の成立が肯定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ３７に進め、電動コンプレッサ６に過給アシストを行う余力があるか否かを判定する。この判定処理は、上述した第１実施形態の場合と同様の基準で行えばよい。即ち、この判定は、例えば電動コンプレッサ６の上流と下流の圧力を監視してこれらの圧力差が所定値以上であるか否かにより判定することができる。これらの圧力は圧力センサ２４、２５（図１参照）により取得することができる。また、この所定値は、電動コンプレッサ６がチョークすることなく過給アシスト及びＮＯｘ触媒１７と酸化触媒１６の間の排気管３への空気供給の両者を行うことができる圧力差の許容範囲の下限値として定めておけばよい。このステップＳ３７で当該余力があると肯定判定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ３８へ進め、調整弁開制御を実行する。この場合はスロットル弁９の開度を絞る制御（スロットル弁絞り制御）を行わず、スロットル弁９の制御は通常制御とする。一方、ステップＳ３７で当該余力がないと否定判定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ３６に進め、上記スロットル弁絞り制御及び調整弁開制御を実行する。
【００６６】
以上のステップＳ３４からステップＳ３８を実行することにより、ＮＯｘ触媒１７と酸化触媒１６の間の排気管３に電動コンプレッサ６の下流の空気をリッチ制御に同期させて供給することができる。もっとも、リッチ制御と空気供給との同期をより的確に実行するため、電動コンプレッサ６からＮＯｘ触媒１７と酸化触媒１６の間の排気管３への空気供給の遅れを見込んで上記電動コンプレッサ作動制御、上記調整弁開制御を行うことが望ましい。例えば、当該空気供給の遅れは、電動コンプレッサ６の作動及び流量調整弁１１の開弁の開始から排気管３へ空気が到達する時間と、上記リッチ制御の開始から排気空燃比がリッチになるまでの時間とを計算により或いは実験的に求めておき、これらの差分から推定することができる。そして、当該空気供給の遅れを見込んで上記電動コンプレッサ作動制御及び上記調整弁開制御の開始時期をシフトしてこれらの制御を行うことにより、空気供給とリッチ制御との同期をより的確なものとすることができる。
【００６７】
次に、上記ステップＳ３１において否定判定された場合の処理について説明する。ステップ３１で否定判定された場合には、ＥＣＵ１５はステップＳ３９〜ステップＳ４３の処理を実行する。これらの処理は原則として上記第１実施形態に係るステップＳ６〜ステップＳ１０（図２）にそれぞれ対応するので、重複した説明を省略する。但し、ステップＳ４０の空気供給停止条件の成否の判断については、第１実施形態に係るステップＳ７（図２）の判断基準に代えて又はこれに加え、空気供給の実行時間が所定時間経過後であることを条件として、空気供給停止条件の成立を肯定してもよい。これにより過剰な空気供給を抑制できる。この所定時間はＮＯｘ触媒１７と酸化触媒１６の間の排気管３への空気供給が過剰となる実行時間の閾値として定めておけばよい。
【００６８】
次に、上記ステップＳ３２において否定判定された場合の処理について説明する。ステップＳ３２において否定判定されたときは、硫黄被毒再生制御の実行中でないため、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ４４に進め、過給アシスト開始条件が成立しているか否かを判定する。これにより、本実施形態においては、過給アシストの開始よりも硫黄被毒再生制御の開始が優先されることになる。ステップＳ４４において過給アシスト条件の成立が肯定されるときは、ＥＣＵ１５はステップＳ４５に処理を進め、上記電動コンプレッサ作動制御を実行する。これは上記第１実施形態に係るステップＳ１１（図２）と同一の制御である。
【００６９】
以上説明したように第２実施形態に係る過給システムによれば、排気空燃比のリッチ制御に同期させてＮＯｘ触媒１７と酸化触媒１６の間の排気管３に電動コンプレッサ６の下流の空気を供給しＮＯｘ触媒１７の下流の排気空燃比をリーンにすることができるので、硫黄被毒再生により生じたＨ２ＳをＳＯｘに変換して悪臭及び白煙の放出を抑制することができる。
【００７０】
（第３実施形態）
次に本発明の第３実施形態に係る内燃機関用過給システムについて、図９〜図１２を参照しながら説明する。図９は本実施形態の全体構成を示した概略図である。この図に示したように、本実施形態の主要な構成は図１に示した第１実施形態と同一である。第１実施形態との構成上の相違点は、（１）図１に示した排気浄化触媒４として酸化触媒１６を配置し、その上流側の排気管３に排気ガス中の粒子状物質（パティキュレート）を捕集するフィルタ１８を配置した点、（２）排気管３と空気通路１０の接続箇所をフィルタ１８の上流側の排気管３に配置した点、（３）フィルタ１８の温度を検出する温度センサ３１を設けた点である。その他の構成は第１実施形態と同一であるので第１実施形態と同一の符号を付して重複する説明は省略する。また、第２実施形態と同一構成についても同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００７１】
上記フィルタ１８は、排気ガス中に含まれる粒子状物質を削減するために、内燃機関に搭載されるものであり、排気ガス中の粒子状物質を捕集する機能を有する。このフィルタ１８の形式は特に問わないが、例えば、多数のセルが形成されたハニカム状のフィルタであって、これらのセルを区画する隔壁の材質として、排気ガスの通過を許容するが粒子状物質の通過を禁止する材質を採用したものを用いることができる。また、フィルタ１８として、粒子状物質を捕集可能なフィルタにＮＯｘ吸着剤を付加し、粒子状物質とＮＯｘの同時削減を可能とするものを採用してもよい。
【００７２】
一般に、このようなフィルタを搭載した内燃機関の運転を継続すると、フィルタによって捕集された粒子状物質が次第に堆積し、ついには捕集能力を超えてフィルタの機能が低下する。このため、フィルタに堆積した粒子状物質をフィルタの温度を昇温させることにより酸化させ、フィルタの機能を回復させるフィルタ再生制御が行われる。しかし、このフィルタ再生制御は排気ガスの温度を高温に制御してフィルタの温度を上昇させるものであるため、必要以上に温度が上昇してしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、フィルタ温度の過剰な温度上昇を抑制するために、フィルタ再生中に電動コンプレッサ６の下流の空気をフィルタ１８の上流に供給することにより、フィルタ１８の過剰な温度上昇を抑制している。以下、本実施形態に係る制御について詳述する。
【００７３】
図１０はフィルタ再生制御の制御ルーチンの概要を示したフローチャートである。本実施形態に係るエンジン１はフィルタ再生制御を行うため、本制御ルーチンが所定間隔で繰り返し実行される。本ルーチンはＥＣＵ１５により行われる。本ルーチンをＥＣＵ１５が実行することによりＥＣＵ１５はフィルタ再生制御手段として機能する。即ち、図１０に示したように、まず、ＥＣＵ１５はステップＳ５１においてフィルタ再生時期であるか否かを判定する。この判定は、公知の種々の判定方法を用いてよい。例えば、燃料噴射量の積算値から粒子状物質の堆積量を推定し、その推定した堆積量が所定のレベルに達したか否かにより判定する。ステップＳ５１においてフィルタ再生時期であると肯定判定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ５２に進める。一方、ステップＳ５１でフィルタ再生時期でないと否定判定されたときは今回のルーチンを一旦終了する。
【００７４】
ステップＳ５２では、ＥＣＵ１５はフィルタ再生実行フラグＦ３をセット（Ｆ３＝１）する。ＥＣＵ１５がこのフィルタ再生実行フラグＦ３を参照することにより、フィルタ再生制御の実行中であるか否かを特定することができる。次にＥＣＵ１５はステップＳ５３において、エンジン１の運転状態を通常制御状態から変化させて排気ガスの温度を上昇させる。排気ガスの昇温は種々の方法を採用してよい。例えば、エンジン１の膨張行程の終期において図示しないインジェクターから燃料を噴射（ポスト噴射）するように、燃料噴射量の制御を実行する。これにより、排気ガスの温度が上昇しフィルタ１８を昇温することができる。続くステップＳ５４では、ＥＣＵ１５はフィルタ１８の温度が所定温度以上となっているか否かを判定する。この場合の所定温度はフィルタ１８に捕集された粒子状物質を酸化できる温度範囲の下限値として適宜に設定すればよい。フィルタ１８の温度は上述した温度センサ３１の出力値を参照することにより取得することができる。また、フィルタ１８の温度に相関する物理量から当該温度を推定してもよい。ステップＳ５４にてフィルタ１８が所定温度以上の場合には、次のステップＳ５５に進む。一方、所定温度未満であるときは、処理をステップＳ５３に戻す。これによりフィルタ１８が所定温度以上になるまで、排気ガスの昇温制御が継続される。
【００７５】
ステップＳ５５において、ＥＣＵ１５はエンジン１の制御を通常制御に切り替える。そして、続くステップＳ５６においてＥＣＵはフィルタ１８の再生の完了を判定する。この判定は排気ガスの昇温制御の継続時間、回数等を管理して適宜に定めればよい。ステップＳ５６においてフィルタ１８の再生が完了していないと否定判定されたときは、処理をステップＳ５３に戻し、ステップＳ５３〜Ｓ５５までの処理をフィルタ１８の再生が完了するまで繰り返し実行する。一方、ステップＳ５６においてフィルタ１８の再生が完了したと肯定判定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ５７に進め、再生実行フラグＦ３をクリア（Ｆ３＝０）して、今回のルーチンを終了する。
【００７６】
本実施形態に係るフィルタ再生制御は以上の通りであるが、本実施形態においては、以下に説明する処理を実行することにより、上記フィルタ再生制御中に、フィルタ１８の上流に空気供給してフィルタ１８の過剰な温度上昇を防止している。図１１及び図１２は、本実施形態に係る過給システムの制御ルーチンの概要を示したフローチャートである。本制御ルーチンは上記第１及び第２実施形態の場合と同様に、ＥＣＵ１５のＲＯＭ等に格納されたプログラムに従って所定間隔で繰り返し実行される。ＥＣＵ１５が本制御ルーチンを実行することにより、ＥＣＵ１５は、空気供給制御手段及び電動コンプレッサ制御手段としてそれぞれ機能する。
【００７７】
図１１及び図１２に示したように、ＥＣＵ１５は、まずステップＳ６１において電動コンプレッサ６が非作動（ＯＦＦ）状態にあるか否かを判定する。この処理は上述した第１実施形態に係るステップＳ１と同一の処理である。ステップＳ６１において非作動状態にあると肯定判定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ６２に進める。一方、ステップＳ６１において否定判定されたときは処理をステップＳ６９に進める。ステップＳ６９以降の処理は追って説明する。
【００７８】
ステップＳ６２において、ＥＣＵ１５はフィルタ再生実行フラグＦ３がセットされている（Ｆ３＝１）か否かを判定する。ステップＳ６２で肯定判定されるたときは、フィルタ再生制御中であるので、処理を次のステップＳ６３に進める。一方、ステップＳ６２で否定判定されたときは処理をステップＳ７６に進める。ステップＳ７６以降の処理は追って説明する。
【００７９】
ステップＳ６３においては、ＥＣＵ１５はフィルタ１８が所定温度以上であるか否かを判定する。この場合の所定温度は、安全性の観点から定められるフィルタ１８の温度の許容範囲の上限値を意味し、例えば、フィルタ１８の耐熱温度に安全率を加味して定めた値を所定温度に設定することができる。ステップＳ６３でフィルタ１８の温度が所定温度以上となっている場合には、ＥＣＵ１５はフィルタ１８の過剰な温度上昇を抑制するために以下のステップＳ６４〜ステップＳ６８の処理を実行する。これらの処理（ステップＳ６４〜ステップＳ６８）は、上述した第２実施形態に係るステップＳ３４〜ステップＳ３８にそれぞれ対応するので重複する説明は省略する。
【００８０】
次に、上記ステップＳ６１で否定判定された場合の処理について説明する。ステップＳ６１で電動コンプレッサ６が作動中であると否定判定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ６９に進め、その電動コンプレッサの作動が過給アシストによるものであるか否かを判定する。ステップ６９において否定判定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ７０に進め、空気供給停止条件が成立しているか否かを判定する。この判定は、上記第１実施形態に係るステップＳ７（図２）の判断基準に代えて、或いはこれに加え、フィルタ１８の温度が所定温度（ステップＳ６３）未満に低下していること、又はフィルタ再生実行フラグＦ３がクリアされていることにより空気供給停止条件の成立を肯定してもよい。ステップＳ７０において空気供給停止条件が成立していると肯定判定されたときは、続くステップＳ７１において電動コンプレッサ非作動制御を実行する。この制御は上記第１実施形態に係るステップＳ８（図２）と同一の制御であるので、詳細は省略する。一方、ステップＳ７０において否定判定されたときは、今回のルーチンを終了し、フィルタ１８への空気供給を継続する。
【００８１】
上記ステップＳ６９において、電動コンプレッサ６の作動が過給アシストによるものであると肯定判定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ７２に進め、フィルタ再生実行フラグＦ３がセットされている（Ｆ３＝１）か否かを判定する。本実施形態においては、原則として過給アシストの開始よりもフィルタ再生時の空気供給の開始を優先するが、特に過給アシストが開始された後にフィルタ再生時期となったときにはその過給アシストを中断し、フィルタ再生時の空気供給が行われるように制御する。従って、ステップＳ７２で肯定判定されたときは、過給アシストが開始された後にフィルタ再生時期となった状況であるので、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ７３に進める。一方、ステップＳ７２で否定判定されたときは以後のステップＳ７４及びステップＳ７５を実行する。これらの処理（ステップＳ７４及びステップＳ７５）は上述した第１実施形態に係るステップＳ９及びステップＳ１０（図２）にそれぞれ対応するので、詳細は省略する。
【００８２】
ステップＳ７３においては、ＥＣＵ１５はフィルタ１８が所定温度以上であるか否かを判定する。このステップＳ７３は上記ステップ６３と同一の処理である。このステップＳ７３にて所定温度以上であると肯定判定されたときは、ＥＣＵ１５は処理をステップＳ６６に進め、スロットル弁絞り制御及び調整弁開制御を実行して実行中の過給アシストを中断するとともに、フィルタ１８の上流へ空気を供給し今回のルーチンを一旦終了する。一方、ステップＳ７３で否定判定されたときは、上記ステップＳ７４及びＳ７５の処理を実行して今回のルーチンを一旦終了する。
【００８３】
次に上記ステップＳ６２で否定判定された場合の処理について説明する。ステップＳ６２にて否定判定された場合は、フィルタ再生制御が開始される状況にないので、過給アシストの開始条件の成否を判定し（ステップＳ７６）、判定結果に応じて電動コンプレッサの作動制御を実行する（ステップＳ７７）。これらの処理（ステップＳ７６及びステップＳ７７）は、上述した第２実施形態に係るステップＳ４４及び４５（図８）にそれぞれ対応するので詳細は省略する。このように、本実施形態では、原則として過給アシストの開始よりもフィルタ再生時の空気供給の開始を優先させている。
【００８４】
以上説明したように、第３実施形態に係る過給システムによれば、フィルタ再生制御中に電動コンプレッサ６の下流の空気をフィルタの上流に供給することができるので、フィルタ１８の過剰な温度上昇を抑制することができる。
【００８５】
以上本発明の内燃機関用過給システムについて、第１〜第３実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されない。例えば、第１〜第３の実施形態においては、本発明の過給システムの適用対象としてディーゼルエンジン１としたが、内燃機関の形式は問わない。従って、本発明を火花点火式のガソリンエンジンに適用してもよいし、他のガソリンエンジンに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の過給システムに係る第１実施形態の全体構成を示す概略図。
【図２】第１実施形態に係る過給システムの制御ルーチンを示したフローチャート。
【図３】第１実施形態に係る空気供給条件の判定ルーチンを示したフローチャート。
【図４】図３に示したルーチンの他の例を示したフローチャート。
【図５】本発明の過給システムに係る第２実施形態の全体構成を示す概略図。
【図６】第２実施形態に係る硫黄被毒再生制御の制御ルーチンを示したフローチャート。
【図７】第２実施形態に係る過給システムの制御ルーチンを示したフローチャート。
【図８】図７の続きの制御ルーチンを示したフローチャート。
【図９】本発明の過給システムに係る第３実施形態の全体構成を示す概略図。
【図１０】第３実施形態に係るフィルタ再生処理のルーチンを示したフローチャート。
【図１１】第３実施形態に係る過給システムの制御ルーチンを示したフローチャート。
【図１２】図１１の続きの制御ルーチンを示したフローチャート。
【符号の説明】
【００８７】
１  ディーゼルエンジン（内燃機関）
２  吸気管（吸気通路）
３  排気管（排気通路）
４  排気浄化触媒
５  ターボ過給機
５ａ  コンプレッサ
５ｂ  タービン
６  電動コンプレッサ
７  バイパス通路
８  バイパス弁（切替弁）
９  スロットル弁
１０  空気通路
１１  流量調整弁
１５  ＥＣＵ（空気供給制御手段、電動コンプレッサ制御手段）
１６  酸化触媒
１７  ＮＯｘ触媒
１８  フィルタ
【図１】
2005220889.tif 000003
【図２】
2005220889.tif 000004
【図３】
2005220889.tif 000005
【図４】
2005220889.tif 000006
【図５】
2005220889.tif 000007
【図６】
2005220889.tif 000008
【図７】
2005220889.tif 000009
【図８】
2005220889.tif 000010
【図９】
2005220889.tif 000011
【図１０】
2005220889.tif 000012
【図１１】
2005220889.tif 000013
【図１２】
2005220889.tif 000014