(57)【要約】【課題】機関が低負荷運転時にあっても排ガス浄化性能低下を招くことがない上に、過給効率の低下による機関出力低下を抑制できる過給機付き内燃機関の排気制御装置を提供することにある。【解決手段】エンジン１に設けられ三元触媒装置１１を備えた排気通路６と、排気通路６に設けられた排気タービン２１の他に補助電動機２４によっても過給駆動する過給機１５と、予め設定された設定運転域で排気通路６の排気抵抗を増大させるように補助電動機２４を制御する補助電動機制御手段３２と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2007002813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に設けられ触媒装置を備えた排気通路と、
上記排気通路に設けられた排気タービンの他に補助電動機によっても過給駆動する過給機と、
予め設定された設定運転域で上記排気通路の排気抵抗を増大させるように上記補助電動機を制御する補助電動機制御手段と、
を備えたことを特徴とする過給機付き内燃機関の排気制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置において、
上記設定運転域は低負荷運転域であることを特徴とする過給機付き内燃機関の排気制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置において、
上記設定運転域は機関冷態運転域であることを特徴とする過給機付き内燃機関の排気制御装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置において、
上記補助電動機制御手段は過給機を制動することで上記排気通路の排気抵抗を増大させることを特徴とする過給機付き内燃機関の排気制御装置。
【請求項５】
請求項１、２又は３記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置において、
上記補助電動機制御手段は上記排気通路の排気抵抗を増大させるよう上記過給機を逆転させることを特徴とする過給機付き内燃機関の排気制御装置。
【請求項６】
請求項１、２又は３記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置において、
上記補助電動機は発電機回路を併設し、上記排気通路の排気抵抗を増大させるよう上記補助電動機を発電駆動させることを特徴とする過給機付き内燃機関の排気制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一つに記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置において、上記内燃機関本体と上記過給機の間の排気通路上に上記触媒装置が配備されることを特徴とする過給機付き内燃機関の排気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される内燃機関が排気通路上に排ガス浄化装置と過給機を備えた過給機付き内燃機関の排気制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンは排ガスを無害化するための排気浄化装置を排気通路上に配備している。例えば、ストイキオ近傍で駆動されるエンジンの場合、そのエンジン本体より延出する排気通路に三元触媒を坦持する触媒装置を配備し、排ガス中のＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘ成分を無害化することが行われている。  
これら触媒装置は触媒の早期活性化を図る上で、エンジン本体に近い位置に配備されることが望ましいが、実際はレイアウト上の制約でエンジン本体より適宜離れた下流側の位置に配備されることが多い。
【０００３】
ところで、内燃機関は更なる出力アップを図る場合に排気過給機を装着するが、この排気過給機は、排気通路に配備される排気タービンが排気エネルギーを受けて、同排気タービンと同軸上のコンプレッサを回転させて吸気を加圧し、内燃機関の体積効率を高めて出力アップを図っている。このような排気過給機は過給効率を十分に確保するため、通常はその排気タービンをエンジン本体に近い位置に配備し、できるだけ高レベルの排気エネルギーを受けることが望ましい。  
このように、排気過給機の排気タービンと排ガス浄化装置とは共に排気通路の上流側であるエンジン本体近傍に装着されることが望ましく、たとえば、図６に示すようなレイアウト構成を採る。
【０００４】
図６に示す過給機付き内燃機関では、多気筒エンジン１００の本体の吸気路１６０がその上流側よりエアクリーナ１１０、過給機１５０のコンプレッサ１５１、インタクーラ１２０、スロットルバルブ１３０、吸気多岐管１４０をこの順に備え、排気通路１７０が排気多岐管１８０、過給機１５０のタービン１９０、三元触媒２００、マフラー２１０をこの順に備えるという構成を採る。この場合、排気タービン１９０はエンジン１００の本体に近い位置で高温高圧の排気エネルギーを受け、比較的効率よく過給駆動できる。これに対し、特開平０９−２０９７４２号公報（特許文献１）に開示されるように、エンジン本体に近い位置に三元触媒を配備し、その下流に排気タービンを配したレイアウト構成の内燃機関が知られており、この場合、冷態始動時の三元触媒の早期活性化を図ることが容易化され、浄化性能低下を抑制できる。
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−２０９７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、エンジン冷態時において、三元触媒２００の早期活性化を図る上で、排気ガスの流動を抑制することが有効であることが知られているが、図６に開示の過給機付き内燃機関の場合は排気タービン１９０の過給効率を確保できるものの、三元触媒２００を効果的に早期活性化させるような排ガス流動規制は成されず、しかも、過給機１５０の熱容量が比較的大きいことに起因して下流側の三元触媒２００の早期活性化を図ることができない。更に、特許文献１の場合は、高温排ガスが流動する運転域では三元触媒の冷態始動時の早期活性化を図れるものの、低負荷運転域では排ガス流動規制は成されず、三元触媒の早期活性化を図ることができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の問題に着目してなされたもので、機関が低負荷運転時にあっても排ガス浄化性能低下を招くことがない上に、過給効率の低下による機関出力低下を抑制できる過給機付き内燃機関の排気制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、請求項１記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置は、内燃機関に設けられ触媒装置を備えた排気通路と、上記排気通路に設けられた排気タービンの他に補助電動機によっても過給駆動する過給機と、予め設定された設定運転域で上記排気通路の排気抵抗を増大させるように上記補助電動機を制御する補助電動機制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置は、請求項１記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置において、上記設定運転域は低負荷運転域であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置は、請求項１記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置において、上記設定運転域は機関冷態運転域であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置は、請求項１、２又は３記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置において、上記補助電動機制御手段は過給機を制動することで上記排気通路の排気抵抗を増大させることを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置は、請求項１、２又は３記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置において、上記補助電動機制御手段は上記排気通路の排気抵抗を増大させるよう上記過給機を逆転させることを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置は、請求項１、２又は３記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置において、上記補助電動機は発電機回路を併設し、上記排気通路の排気抵抗を増大させるよう上記補助電動機を発電駆動させることを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置は、請求項１、２又は３記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置において、上記内燃機関本体と上記過給機の間の排気通路上に上記触媒装置が配備されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置によれば、予め設定された設定運転域で、排気通路の排気抵抗を増大させるように補助電動機を制御するので、過給機が排気流動を抑制して触媒装置の早期活性化を促進させることができ排ガスの浄化性能向上を図れ、排ガス低温時の浄化性能低下を防止できる。しかも、補助電動機を過給駆動制御させれば過給量を増大させることができ、即ち、高出力を確保して内燃機関を駆動できる。
【００１６】
請求項２記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置によれば、特に、低負荷運転域で、過給機が排気通路の排気抵抗を増大させ排気流動を抑制して触媒の活性化を促進し、浄化性能向上を図れる。
【００１７】
請求項３記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置によれば、特に、機関冷態運転域で、過給機が排気通路の排気抵抗を増大させ排気流動を抑制して内燃機関の暖機促進を図ると共に、触媒装置の早期活性化による浄化性能向上を図れる。
【００１８】
請求項４記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置によれば、排気通路の排気抵抗を増大させるために過給機を制動状態である非過給状態で空回りさせることで、比較的少ない消費電力で排気抵抗を増大させることができ、燃費の悪化を最小限としながら排気浄化性能の向上を図れる。
【００１９】
請求項５記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置によれば、排気通路の排気抵抗を増大させるために過給機を逆転させるので、排気抵抗を効率よく向上させることができ、排気浄化性能の効果的な向上が図れる。
【００２０】
請求項６記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置によれば、排気通路の排気抵抗を増大させるために補助電動機を発電駆動させるので、排気浄化性能の向上を図れると同時に、排気エネルギーを回収できる。
【００２１】
請求項７記載の過給機付き内燃機関の排気制御装置によれば、過給機の上流側で内燃機関本体の直後の位置に触媒装置を配備することで、比較的熱容量の大きな過給機を触媒装置の下流側に配備することとなるので、コールドスタート時や低負荷運転時に過給機の熱容量が大きいことによる触媒装置側の早期の昇温が阻害されることによる浄化性能低下を防止でき、触媒装置の早期活性化による浄化性能向上を図れ、しかも、予め設定されたアシスト過給域で補助電動機を駆動制御して過給量増大状態で、即ち、高出力を確保して内燃機関を駆動できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１、２には、この発明の一実施形態としての過給機付き内燃機関の排気制御装置を装備するエンジン１を示す。  
このエンジン１は多気筒エンジンであり、各気筒はほぼ同様の構成を採るため、ここではそのうちの一気筒のみを図２に断面図として示し、代表的に説明する。エンジン１は、噴射弁駆動回路２０１に駆動される燃料噴射弁２によってシリンダ３内のピストン４の上面に燃料を噴射する。さらに、点火時期制御回路３０１に駆動される点火プラグ３０により混合気の点火処理を行う。ここでのエンジン１は、吸気通路５より直状吸気ポートを経て燃焼室Ｃ内に吸気を導入して燃料との混合気を点火処理し、成層燃焼あるいは混合燃焼するリーンバーンエンジンである。しかも後述する過給機１５により多くの吸入空気を過給してリーンバーンを行うことによって、高出力化だけでなく低燃費化をも実現し得るものである。
【００２３】
燃焼室Ｃと吸気通路５との間は、吸気バルブ８によって開閉され、燃焼後の排気ガスは排気通路６に排気される。この排気通路６とシリンダ３の内部との間は、排気バルブ９によって開閉される。  
排気通路６の上流側は各気筒の排気ポート６ｐに排気多岐管６０１の各分岐管が接続され、各分岐管の下流側がそれぞれ接続され、排気が集合して流れる集合部６ｃとを有している。集合部６ｃの近傍の下流側には三元触媒を坦持する三元触媒装置１１が接続され、その下流にマフラー２０が配備される。同三元触媒装置１１はエンジン１が理論空燃比近傍で運転を行う際に、排ガス温度を受けて所定の活性温度を上回る時点で活性化（ライトオフ）し、排気中に含まれるＨＣ、ＣＯ、及びＮＯｘの三成分を同時に浄化することができる。なお、三元触媒装置１１はエンジン本体１０１側の比較的近い位置に配備されており、これにより、冷態始動時にあっても比較的早期に活性化でき、活性化運転域をより拡大し、全運転域での浄化効率を高レベルに保持できるようにしている。なお、三元触媒装置１１上流の排気通路６には、排気中の酸素濃度を検出する図示しない酸素センサが配設されている。
【００２４】
吸気通路５には、上流側からエアクリーナ１３、エアフローセンサ１４、過給機１５のコンプレッサ１６、インタークーラ１７、スロットルバルブ１８などが配置され、これらを経てくる吸気は吸気多岐管１９を経て各シリンダ３内の燃焼室Ｃに流入する。  
エアクリーナ１３に付設されるエアフローセンサ１４は吸入空気量Ｑａを検出し、後述の電子制御ユニット（ＥＣＵ）３２に入力するものである。過給機１５は吸気通路５と排気通路６との間に配され、排気タービン２１とコンプレッサ１６の各インペラーがケーシング２２に枢支された回転軸２３の両端にそれぞれ一体的に連結されている。この回転軸２３の中央近傍は電動機の回転軸２３として形成され、ここに補助電動機２４が装着される。
【００２５】
補助電動機２４は回転軸２３に固定されたロータ２５と、その周囲に配置されたステータ２６と、電動機駆動回路２４１を主たる構成部分として有している。補助電動機２４はインバータ（ＩＮＶ）２７を介して蓄電器（ＢＡＴ）２８と接続され、しかも、エンジン本体１０１に駆動される発電機３１が蓄電器２８と接続されている。インバータ２７は電子制御ユニット（ＥＣＵ）３２によりその作動が制御される。エンジン１の過給を補助電動機２４によって補助する時、インバータ２７は蓄電器２８からの直流電流を交流電流に変換して補助電動機２４へ供給するよう作動する。
【００２６】
なお、上述のところにおいて、図１の実施形態では、補助電動機２４は発電機３１または蓄電器２８からの電流により作動されるようになっているが、これに代えて補助電動機２４に対し別途に補助蓄電器（不図示）が設けられてもよい。  
このような構成の過給機１５のコンプレッサ１６下流側には、過給機１５による過給での圧力上昇に伴って温度が上昇した吸入空気の温度を下げる空冷式のインタークーラ１７が配されており、これによって吸入空気の温度を下げ、エンジンの充填効率を向上させている。
【００２７】
インタークーラ１７の下流側には、吸入空気量Ｑａを調節するスロットルバルブ１８が配されている。本実施形態のスロットルバルブ１８は、いわゆる電子制御式であり、不図示のアクセルペダルの操作量θａをアクセル開度センサ３３で検出し、この検出結果と他の情報量とに基づいて電子制御ユニット（ＥＣＵ）３２がスロットルバルブ１８の開度を決定するものである。スロットルバルブ１８は、これに付随して配設されたスロットルモータ３４によって開閉される。また、スロットルバルブ１８に付随して、その開度θｓを検出するスロットルポジションセンサ３５も配設されている。  
スロットルバルブ１８の下流側には、吸気通路５内の圧力（過給圧・吸気管負圧Ｐｉ）をエンジン負荷情報として検出する圧力センサ３６が配設されている。
【００２８】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）３２は、ＣＰＵ３７、ＲＯＭ３８、ＲＡＭ３９、不揮発性ＲＡＭ４０、入出力インターフェース４１、４２等からなる電子制御ユニットである。この電子制御ユニット３２は圧力センサ３６からの吸気管圧Ｐｉのほか、エンジン回転数センサ４３より機関回転数Ｎｅに関する信号、過給機回転数センサ４５より過給機回転数Ｔｎに関する信号、アクセル開度センサ３３よりアクセルペダル３２の踏み込み深さに関する信号θａ、水温センサ３２からの水温信号ｗｔをそれぞれ入力され、更に、図には示されていない種々のセンサやアクチュエータ等よりその他の信号を入力される。これら各種の入力信号に基づいて制御演算を行い、エンジン１のインジェクタ２及び点火プラグ３０や、スロットルモータ３４等の作動を制御し、特に、その一環として本発明による過給機制御手段として補助電動機２４の制御を行うと共にインバータ２７の作動が制御される。
【００２９】
ここで、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３２の過給機制御手段は、過給機１５が予め設定された排気過給域Ｅ０以外の過給要求域Ｅ１ｐで過給量増大状態で運転されるよう補助電動機２４を駆動制御する機能を備える。更に、過給機制御手段は過給機１５が排気駆動される排気過給域Ｅ０の上限値ｐｎを上回る過給量増大状態のアシスト過給域Ｅ１ｐ（過給要求域のひとつの例）で運転されるよう駆動制御するとの機能を備える。
【００３０】
更に、過給機制御手段はエンジン１が所定の低負荷運転域Ｅｄ内にあると過給機１５を制動あるいは逆転させて排気通路６の排気抵抗を増大させるよう、ここでは補助電動機２４の作動を制御する。  
このようなエンジン１の運転域は予め設定され、図３（ａ）、（ｂ）に示すような、運転域特性図として示すことができ、運転域マップｍａｐ１として電子制御ユニット（ＥＣＵ）３２に格納される。
【００３１】
通常、エンジン１の運転域は、夫々変動する機関回転数Ｎｅと機関の負荷値（ここでは吸気管圧Ｐｉ）により特定される。ここで、エンジン１の各機関回転数Ｎｅ当たりの最大出力値（最大負荷値）ＰｍａｘのラインＡは補助電動機２４が駆動する、アシスト過給域Ｅ１ｐの上限値として設定される。  
なお、アシスト過給域Ｅ１ｐでの運転を判断するため、機関回転数Ｎｅあたりの負荷の上限値ｐｎ（所定値１）のラインはその負荷値が所定の許容幅±ａを設定されており、この所定の許容幅±ａ内、即ち（ｐｎ−ａ）の判定ラインを上回ると現在の運転域がアシスト過給域Ｅ１ｐとして判断し、アシスト過給域Ｅ１ｐでの運転を行う。
【００３２】
このアシスト過給域Ｅ１ｐでは、電動機回転数、即ち、過給機回転数Ｎｔｍが所定の高回転数を確保するように駆動され、これにより、排気過給状態での機関回転数Ｎｅあたりの負荷の上限値ｐｎ（所定値１）を上回る過給量増大状態の運転状態に出力アップし、これを維持するようにしている。  
なお、ここでは過給機回転数Ｎｔｍを一定としたが、これに代えて、機関回転数域を大小の複数区間に区分し、各区間回転数域毎に過給機１５回転数Ｎｔｍｎを予め設定し、各区間回転数域毎に最適な出力増αｎを図るように設定しても良い。
【００３３】
上述の所定値１である上限値ｐｎの下方域であって、破線ｂで下限を示す領域が排気エネルギーをタービンで受けてコンプレッサ１６が過給作動できる過給域Ｅｇであり、その過給域Ｅｇの下側が排気エネルギーが低く非過給作動域となる空回り域Ｅｅを示す。この空回り域Ｅｅの下側は排気通路の排気抵抗を増大させるよう過給機１５を制動あるいは逆転させる領域であり、より具体的には過給機をほぼ停止状態にしたり、あるいは逆回転させる領域で、所定値２のラインＢで区画されている。本実施形態ではこの領域は逆回転出力で駆動する設定となっており、以下の説明では逆回転域Ｅｄとする。
【００３４】
補助電動機２４の電動機駆動回路２４１は逆回転信号を受けることで、過給機１５を逆転駆動可能な回路に切換えられる。このため過給機制御手段が過給機１５の逆回転域Ｅｄを検出した時に逆回転信号を補助電動機２４の電動機駆動回路２４１に発すると、過給機１５が停止に近い逆回転を行う。この際、排ガスの流れは停止に近い必要最小限の流れに規制され、排気通路６の排気抵抗を増大させることができる。これにより、排圧上昇及び三元触媒の昇温を図り、触媒活性域の増加を図り、低負荷時の排ガス浄化の悪化を抑制できる。  
このようなエンジン１の駆動時において、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３２は不図示のメインルーチンに沿ってエンジン駆動のため燃料噴射弁２を燃料噴射制御によって駆動し、点火プラグ３０を点火時期制御により駆動する。更に、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３２はメインルーチンの途中で、図４の過給機駆動ルーチンに達する。
【００３５】
この過給機駆動制御ルーチンのステップｓ１、ｓ２では、最新のエンジン駆動情報を各センサより取り込み、格納し、最新の水温情報ｗｔを読取り、これが暖機判定値ｗｔ１を上回るか否か判断し、暖機前はステップｓ３に進み、暖機促進のため、過給機逆回転域Ｅｄの状態に切換えるべく補助電動機駆動回路２４１に出力し、これにより、排気抵抗を増大させるように切換える。これにより、機関の暖機促進及び触媒の早期昇温を図り、低温始動時の排ガス浄化性能の悪化を早期に抑制し、メインルーチンにリターンする。
【００３６】
ステップｓ２で水温が暖機判定値を上回ると判断して、ステップｓ４に進むと、ここでは最新の機関回転数Ｎｅおよび負荷値である吸気管負圧Ｐｉに応じて、図３（ｂ）のマップｍａｐ１を用い、最新のエンジン運転域Ｅｎを求める。更に、ステップｓ５に達すると、ここでは最新のエンジン運転域Ｅｎが上限値ｐｎ（所定値１）を上回る、即ち、許容幅ｐｎ−ａを上回るか否か判断する。上回るとステップｓ６に、そうでないとステップｓ７に進む。
【００３７】
ステップｓ６では補助電動機２４が所定の高回転数である過給機回転数Ｎｔｍで駆動されるように制御し、上限値ｐｎを上回る各機関回転数Ｎｅあたりの最大出力値（最大負荷値）Ｐｍａｘ側にアップ処理し、過給量増大状態、即ち高出力の運転状態を維持する。この場合、前段に三元触媒装置１１があることに起因して排ガス温度が十分高くならず、十分な排気エネルギーを排気タービン２１が得られず、十分な高出力を得られないという状況から脱却でき、補助電動機２４によりアシスト運転された過給機１５が十分に高回転して、エンジン１の体積効率を十分に高め、十分な高出力運転を可能とすることができる。
【００３８】
一方、最新のエンジン運転域Ｅｎが上限値ｐｎ（所定値１）以下である、即ち、許容幅ｐｎ−ａを下回るとステップｓ７に達する。ステップｓ７では、最新の機関回転数Ｎｅおよび負荷値である吸気管負圧Ｐｉに応じて、図３（ｂ）のマップを用い、最新のエンジン運転域Ｅｎが過給機逆回転域Ｅｄと接する所定値２のラインを下回るか否か判断し、下回るとステップｓ８に、上回るとステップｓ９に進む。
【００３９】
ステップｓ８では暖機後にもかかわらず、低負荷運転やエンジンブレーキ、あるいはアイドル運転が続き、吸気管負圧Ｐｉが低く、過給機逆回転域Ｅｄにある場合であり、ここでは暖機促進のため、過給機逆回転域Ｅｄの状態に切換え保持し、排気抵抗を増大させるように切換え制御する。これにより、エンジン１の暖機促進及び三元触媒装置１１の昇温を図り、低温運転時の排ガス浄化性能の悪化を抑制し、メインルーチンにリターンする。
【００４０】
一方、最新のエンジン運転域Ｅｎが所定値２のラインを下回ることなく、即ち、過給機フリー状態域Ｅ０にあると、補助電動機２４を非作動に切換え保持し、メインルーチンにリターンする。この場合、エンジン運転域Ｅｎが破線ｂより上側の過給域Ｅｇ内に位置すると、過給機１５が排気ターボとして過給作動し、下側の空回り域Ｅｅではコンプレッサ１６が回転するものの排気エネルギーが低く非過給作動の状態となる。
【００４１】
このように、図１の過給機付き内燃機関の排気制御装置は、設定運転域である低負荷運転域Ｅｄ（ステップｓ８の処理）で排気通路６の排気抵抗を増大させるので、過給機１５が排気流動を抑制して三元触媒の活性化を促進し、浄化性能向上を図れる。更に、設定運転域である機関冷態運転域（ステップｓ３の処理で、ここではＥｄと同じ）で過給機１５が排気通路６の排気抵抗を増大させ排気流動を抑制（過給機逆転）してエンジン１の暖機促進を図ると共に、三元触媒装置１１の早期活性化による浄化性能向上を図れる。
【００４２】
更に、補助電動機制御手段がステップｓ６で過給機１５を逆転させるという比較的容易な処理により、過給機１５が排気通路６の排気抵抗を増大さるように切換え制御できる。
更に、過給機１５の上流側でエンジン本体１０１の直後の位置に三元触媒装置１１を配備することで、比較的熱容量の大きな過給機１５を三元触媒装置１１の下流側に配備することとなるので、コールドスタート時や低負荷運転継続時に過給機１５の熱容量が大きいことによる三元触媒装置１１側の昇温が阻害されることによる浄化性能低下を防止でき、三元触媒装置１１の活性促進による浄化性能向上を図れる。しかも、予め設定されたアシスト過給域Ｅ１ｐで補助電動機２４を駆動制御して過給量増大状態で、即ち、高出力でのエンジン駆動を確保できる。
【００４３】
上述のところにおいて、図１の過給機付き内燃機関の排気制御装置は、過給機１５が排気通路６の排気抵抗を増大さるにあたり、過給機１５を逆転させていたが、これに代えて、単に、過給機回転抵抗を付加出来るような回転制動出力を過給機駆動回路２４１に加えて、過給機１５を非過給状態で空回りさせても良い。この場合も、図１の排気制御装置と同様に、過給機１５が排気流動を抑制して三元触媒の活性化を促進し、浄化性能向上を図れる。
【００４４】
なお、上述のところにおいて、補助電動機２４は電動発電機であってもよい。この場合、排気抵抗を増大させるための制御域にあると制御手段は、補助電動機２４をインバータ２７、蓄電器２８に接続した不図示の発電回路を開くよう切換わる。これにより、過給機駆動回路２４１に併設される発電回路（負図示）が発電駆動状態に切換わり、排気エネルギーの回生が行われると共に、排ガス流動を抑制して排気通路６上の三元触媒の早期活性化を図れる。
【００４５】
上述のところにおいて、排気通路６にはエンジン本体１０１に近い側に三元触媒装置１１が配備され、その下流に比較的熱容量の大きな過給機１５の排気タービンが配設されていたが、これに代えて、図５に示すように、排気通路６のエンジン本体１０１に近い側に、過給機１５ａの排気タービン２１ａが配設され、その下流に三元触媒装置１１ａが配備されても良い。この場合、排気タービン２１ａの過給域を増大でき、また、低負荷運転域Ｅｄ，Ｅｅでは排気通路６の排気抵抗を増大させることにより、排気温増加を引き出し、排気通路６の上流側の未燃ガスＨＣの燃焼を促進し、これによる三元触媒側の昇温を図れ、三元触媒の昇温による活性化を促進し、浄化性能向上を図れる。
【００４６】
なお、上述のところにおいて、排気通路６には三元触媒装置１１が配備されていたが、これに代えてＮＯｘ触媒が配備されても良い。更に、排気通路にその上流より、三元触媒装置、過給機の排気タービン、ＮＯｘ触媒がこの順に配備されるというレイアウト構成を採っても良く、この場合も、図１の装置と同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態としての過給機付き内燃機関の排気制御装置の概略構成図である。
【図２】図１の過給機付き内燃機関の排気制御装置を装備するエンジンの概略断面図である。
【図３】図１の過給機付き内燃機関の排気制御装置が制御するエンジン運転域特性を示し、（ａ）はエンジン運転域特性説明図、（ｂ）はエンジン運転域マップである。
【図４】図１の過給機付き内燃機関の排気制御装置が用いる過給機制御ルーチンのフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態としての過給機付き内燃機関の排気制御装置の概略構成図である。
【図６】従来の過給機付き内燃機関の排気制御装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    エンジン
６    排気通路
１１    三元触媒装置
１５    過給機
２１    排気タービン
２４    補助電動機
３２    電子制御ユニット（補助電動機制御手段）
ｍａｐ１    運転域マップ
ｐｎ    上限値
Ｅ０    排気過給域
Ｅ１ｐ    アシスト過給域
Ｅｄ    低負荷運転域
Ｐｉ    吸気管圧
Ｐｍａｘ    最大出力値（最大負荷値）
【図１】
2007002813.tif 000003
【図２】
2007002813.tif 000004
【図３】
2007002813.tif 000005
【図４】
2007002813.tif 000006
【図５】
2007002813.tif 000007
【図６】
2007002813.tif 000008