(57)【要約】      （修正有）【課題】燃費向上を図り、且つ触媒の暖機時間の短縮を図る。【解決手段】排気タービン５は、第２排気スクロール２２の開閉を行う流量調整バルブ１７とバイパス路の開閉を行うウエストゲートバルブ１８を備え、第１排気通路２１は常に開かれる構成を採用する。触媒１５の早期暖機を行う際は、流量調整バルブ１７を閉じ、ウエストゲートバルブ１８を全開にする。これにより、排気タービン５の上流側の排気圧上昇を抑えることができるため、ポンピングロスを低減でき、燃費向上を図ることができる。また、触媒１５の早期暖機を行う際に、第１排気スクロール２１に排気ガスが流れるため、排気タービン５内に排気ガスの吹き溜まりが生じるのを防ぐことができ、吹き溜まりによって生じる排気ガスの流れの乱れによって排気ガスの熱が排気タービン５に奪われるのを防ぐ。これにより、燃費向上を図り、且つ触媒の暖機時間を短縮できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスの浄化を行う触媒（１５）の排気上流側にターボチャージャ（２）の排気タービン５が配置される内燃機関用吸排気装置において、
前記排気タービン（５）は、排気ガスにより回転駆動されるタービン羽根車（５ａ）と、排出された排気ガスを旋回させて前記タービン羽根車（５ａ）へ吹き付ける独立した第１、第２排気スクロール（２１、２２）を有するタービンハウジング（５ｂ）と、前記第２排気スクロール（２２）の開閉を行う流量調整バルブ（１７）と、前記タービン羽根車（５ａ）の排気上流側の排気ガスを、前記タービン羽根車（５ａ）を迂回させて、前記触媒（１５）の排気上流側へ導くバイパス路（２４）の開閉を行うウエストゲートバルブ（１８）とを備え、前記第１排気スクロール（２１）が常に開かれたものであり、
前記流量調整バルブ（１７）および前記ウエストゲートバルブ（１８）の開閉制御を行う制御装置（３０）は、前記触媒（１５）の早期暖機を行う際に、前記流量調整バルブ（１７）によって前記第２排気スクロール（２２）を閉じるとともに、前記ウエストゲートバルブ（１８）によって前記バイパス路（２４）を開くことを特徴とする内燃機関用吸排気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関用吸排気装置において、
前記ターボチャージャ（２）は、前記制御装置（３０）により作動制御される１つのアクチュエータ（３１）によって前記流量調整バルブ（１７）と前記ウエストゲートバルブ（１８）を開閉駆動することを特徴とする内燃機関用吸排気装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関用吸排気装置において、
前記ターボチャージャ（２）は、前記アクチュエータ（３１）の出力を変換して前記流量調整バルブ（１７）と前記ウエストゲートバルブ（１８）の両方を駆動するリンク装置（３２）を備え、
このリンク装置（３２）には、前記流量調整バルブ（１７）を閉弁させつつ、前記ウエストゲートバルブ（１８）を全開にする早期暖機ポジション（θｚ）が設けられることを特徴とする内燃機関用吸排気装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関用吸排気装置において、
前記制御装置（３０）は、前記触媒（１５）の早期暖機を行う際に、前記流量調整バルブ（１７）を全閉にするとともに、前記ウエストゲートバルブ（１８）を全開にすることを特徴とする内燃機関用吸排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスの浄化を行う触媒の排気上流側にターボチャージャの排気タービンが配置される内燃機関用吸排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
（従来技術）
触媒の排気上流側に排気タービンが配置される内燃機関用吸排気装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
触媒によって排気の浄化を行うには、触媒を活性化温度に昇温させる必要がある。
触媒は、排気ガスの熱により加熱される。このため、内燃機関（以下、エンジン）の冷間始動直後に排気ガスの浄化能力を高めるには、始動直後の排気ガスにより触媒を素早く加熱する必要がある。
しかし、ターボチャージャを搭載する車両では、触媒の排気上流側に存在する排気タービンが大きな熱容量を有するため、触媒を活性化温度に昇温させるのに時間を要してしまう。
【０００３】
その不具合を回避する目的で、特許文献１には、触媒の早期暖機を行う際（冷間始動時等）に、排気タービンへ排気ガスを導く排気通路（排気スクロール）を閉じるとともに、ウエストゲートバルブを開いて、排気ガスをバイパス路（ウエストゲートバルブによって開かれる通路）のみに流す技術が開示されている。
即ち、特許文献１の技術は、排気ガスをバイパス路のみに流すことで、排気ガスの熱が排気タービンに奪われるのを極力防ぎ、温度低下を抑えた高温の排気ガスによって触媒を早期に加熱させるものである。
【０００４】
（従来技術の問題点１）
特許文献１の技術は、触媒の早期暖機を行う際に、排気通路を閉じて、ウエストゲートバルブを開き、排気ガスをバイパス路のみに流すものであった。
このため、排気ガスの唯一の通り道となるバイパス路が排気ガスのボトルネックとして作用し、排気タービンの上流側の排気圧力が上昇する。すると、エンジンのポンピングロスの増加を招いてしまい、燃費の悪化を招いてしまう。
【０００５】
（従来技術の問題点２）
特許文献１の技術は、触媒の早期暖機を行う際に排気通路を閉じる手段が、排気スクロールの出口に設けられた可動フラップであった。
このため、可動フラップによって排気通路を全閉にすると、可動フラップの上流側に存在する排気通路内に排気ガスの吹き溜まりができてしまい、排気タービン内において排気ガスの流れに乱れが生じてしまう。その結果、排気ガスから排気タービンへの熱伝達が大きくなる不具合が生じてしまい、排気タービンが排気ガスの熱を大きく奪うことで、触媒の早期暖機が遅れてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−３７０３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、触媒の早期暖機を行う際に、（ｉ）ポンピングロスを抑えて燃費向上を図るとともに、（ｉｉ）排気ガスの熱が排気タービンに奪われるのを抑えて触媒の早期暖機の短縮を図ることのできる内燃機関用吸排気装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の内燃機関用吸排気装置は、第１排気スクロールが常に開かれる構成であり、触媒の早期暖機を行う際には、流量調整バルブによって第２排気スクロールを閉じるとともに、ウエストゲートバルブによってバイパス路を開くものである。
（ｉ）触媒の早期暖機を行う際は、排気ガスを第１排気スクロールとバイパス路の両方へ流すため、従来技術に比較して排気タービンの上流側の排気圧力を下げることができる。このため、エンジンのポンピングロスを抑えることができ、燃費向上を図ることができる。
【０００９】
（ｉｉ）また、触媒の早期暖機を行う際は、流量調整バルブを閉じることにより、排気ガスの熱が第２排気スクロールからタービンハウジングに伝わりにくくすることができる。さらに、第１排気スクロールに排気ガスが流れるため、排気タービン内に排気ガスの吹き溜まりが生じる不具合を回避できる。このため、吹き溜まりによる乱れを防ぐことができ、排気ガスの乱れによって排気ガスの熱が排気タービンに奪われるのを防ぐことができる。これにより、高温の排気ガスを触媒に導くことができ、触媒の暖機時間を短縮できる。
このように、本発明を採用することにより、燃費向上を図りつつ、触媒の早期活性を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】エンジンの吸排気システムの概略図である。
【図２】流量調整バルブとウエストゲートバルブの駆動機構の説明図である。
【図３】（ａ）アクチュエータ作動角の変化に対する流量調整バルブとウエストゲートバルブを通過する流量の変化を示すグラフ、（ｂ）アクチュエータ作動角の変化に対する流量調整バルブとウエストゲートバルブの開度変化を示すグラフ、（ｃ）アクチュエータ作動角に対する目標過給圧を示すグラフである。
【図４】触媒の早期暖機を行う制御例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下において発明を実施するための形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
本発明を適用した内燃機関用吸排気装置の具体例を説明する。なお、以下で開示する実施例は、一例を開示するものであって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。
【００１３】
［実施例１］
図１〜図４を参照して実施例１を説明する。
車両走行用のエンジン１（燃料の燃焼により回転動力を発生する内燃機関：燃料の種類は問わない、またレシプロエンジン、ロータリーエンジン等のエンジン形式を問わない）は、ターボチャージャ２を搭載する。
【００１４】
エンジン１は、吸気をエンジン気筒内へ導く吸気通路３を備えるとともに、気筒内で発生した排気ガスを浄化して大気中に排出する排気通路４を備える。
ターボチャージャ２は、エンジン１から排出される排気ガスのエネルギーによって、エンジン１に吸い込まれる吸気を加圧する過給器であり、エンジン１の排気ガスによって駆動される排気タービン５と、この排気タービン５により駆動されてエンジン１に吸い込まれる吸気を加圧する吸気コンプレッサ６とを備える。
【００１５】
排気タービン５は、エンジン１から排出された排気ガスによって回転駆動されるタービン羽根車５ａと、このタービン羽根車５ａを収容する渦巻形状のタービンハウジング５ｂとを備えて構成される。なお、排気タービン５の詳細は後述する。
【００１６】
吸気コンプレッサ６は、タービン羽根車５ａの回転力により駆動されて吸気通路３内の吸気を加圧するコンプレッサ羽根車６ａと、このコンプレッサ羽根車６ａを収容する渦巻形状のコンプレッサハウジングとを備えて構成される。
そして、タービン羽根車５ａとコンプレッサ羽根車６ａはシャフト７を介して結合されるものであり、このシャフト７はセンターハウジングによって高速回転自在に支持される。
【００１７】
吸気通路３は、吸気管、インテークマニホールド、吸気ポートの各内部通路によって構成される。
具体的に、吸気通路３には、エンジン１に吸い込まれる吸気中に含まれる塵や埃を除去するエアクリーナ１１、ターボチャージャ２の吸気コンプレッサ６、この吸気コンプレッサ６により圧縮されて昇温した吸気を強制冷却するインタークーラ１２、エンジン１へ吸引される吸気量の調整を行うスロットルバルブ１３、サージタンク等に設置されて過給圧を検出する過給圧センサ１４などが設けられている。
【００１８】
排気通路４は、排気ポート、エキゾーストマニホールド、排気管の各内部通路によって構成される。
具体的に、排気通路４には、ターボチャージャ２の排気タービン５、排気タービン５の排気下流側に配置されて排気ガスの浄化を行う触媒１５、排気音を消音させて排気ガスを大気中に排出するマフラー１６などが設けられている。
なお、触媒１５は周知なものであり、具体的な一例を開示すると、モノリス構造を採用する周知の三元触媒であり、活性化温度に昇温されることで排気ガス中に含まれる有害物質を酸化作用と還元作用により浄化する。
【００１９】
ターボチャージャ２は、容量可変タイプであり、排気タービン５には、タービン羽根車５ａを駆動する排気ガスの流量を調整する流量調整バルブ１７と、タービン羽根車５ａを迂回する排気ガスの流量を調整するウエストゲートバルブ１８とが設けられる。
【００２０】
具体的に、タービンハウジング５ｂの内部にはエンジン１から排出された排気ガスを旋回させてタービン羽根車５ａへ吹き付ける独立した第１、第２排気スクロール２１、２２が設けられている。
【００２１】
第１排気スクロール２１には、開閉手段が設けられておらず、常に開かれており、排気ガスが常に第１排気スクロール２１を通過するように設けられている。
具体的に、第１排気スクロール２１の排気上流部は、タービンハウジング５ｂの排気入口（エキゾーストマニホールドとの接続口）と常に連通しており、排気ガスが常時第１排気スクロール２１を通ってタービン羽根車５ａへ吹き出される。
【００２２】
一方、第２排気スクロール２２は、流量調整バルブ１７によって開閉可能に設けられている。
具体的に、第２排気スクロール２２の排気上流部は、タービンハウジング５ｂに形成された流路切替孔２３を介して第１排気スクロール２１の排気ガス上流域に連通するものであり、この流路切替孔２３が流量調整バルブ１７によって開閉される。
【００２３】
この流量調整バルブ１７は、流路切替孔２３の開閉および開度調整を行なうものであり、流量調整バルブ１７の開度調整を行うことにより、第２排気スクロール２２に流入する排気ガス量（即ち、第２排気スクロール２２からタービン羽根車５ａに吹き出される排気ガス量）をコントロールして過給圧を制御する。
【００２４】
なお、流量調整バルブ１７は、図２に示すように、流路切替孔２３の下流端を開閉するものであっても良いが、図２とは異なり、流路切替孔２３の上流端を開閉するものであることが望ましい。
具体的には、図２とは異なり、第１排気スクロール２１と第２排気スクロール２２の排気ガスの分流箇所の空間に流量調整バルブ１７を配置して、流量調整バルブ１７が流路切替孔２３を閉じることで、第２排気スクロール２２の全範囲内に排気ガスが侵入しない構造（流量調整バルブ１７の全閉時に第２排気スクロール２２内に排気ガスの吹き溜まりができない構造）であることが望ましいものである。
【００２５】
一方、タービンハウジング５ｂには、タービンハウジング５ｂ内へ流入した排気ガスの一部を、タービン羽根車５ａを迂回（バイパス）させて排気下流側（触媒１５の排気上流側）へ導くバイパス路２４が形成されている。
このバイパス路２４は、ウエストゲートバルブ１８によって開閉される。このウエストゲートバルブ１８は、バイパス路２４の開度調整を行なうものであり、ウエストゲートバルブ１８の開度調整を行うことにより、タービン羽根車５ａを迂回する排気ガス量をコントロールして過給圧を制御する。
【００２６】
次に、流量調整バルブ１７とウエストゲートバルブ１８の駆動機構を説明する。
流量調整バルブ１７とウエストゲートバルブ１８は、ＥＣＵ３０により作動制御される１つのアクチュエータ３１によって開閉駆動される。
【００２７】
アクチュエータ３１は、リンク装置３２を介して流量調整バルブ１７とウエストゲートバルブ１８の両方を駆動する。
具体的に、リンク装置３２は、アクチュエータ３１の出力を変換して流量調整バルブ１７とウエストゲートバルブ１８を駆動するものであり、流量調整バルブ１７の開度変化途中でウエストゲートバルブ１８を開弁させる。また、リンク装置３２には、流量調整バルブ１７を閉弁させつつ、ウエストゲートバルブ１８を全開（最大開度）にする早期暖機ポジションθｚ（符合、図３参照）が設けられている。
【００２８】
アクチュエータ３１は、通電制御により回転出力またはストローク出力を発生するものであり、一例として回転出力を発生する電動アクチュエータを採用する。電動アクチュエータの具体例は、通電により回転出力を発生する電動モータ（例えばＤＣモータ）と、この電動モータの回転出力を減速して出力トルクを増大させる減速装置（例えば歯車減速装置）とを組み合わせたものであり、電動モータに印加される通電量に応じた回転トルクを発生するものである。
【００２９】
アクチュエータ３１は、出力軸の作動角を初期位置θ０（符合、図３参照）へ戻すリターンスプリングを内蔵するものであっても良いし、内蔵しないものであっても良い。
アクチュエータ３１にリターンスプリングを内蔵させなくても、流量調整バルブ１７およびウエストゲートバルブ１８のそれぞれにリターンスプリングを設けることにより、それぞれのリターンスプリングの復元力がリンク装置３２を介してアクチュエータ３１に伝達されるため、アクチュエータ３１の停止時にアクチュエータ３１の作動角を初期位置θ０に戻すことができる。
もちろん、アクチュエータ３１に付勢力の小さい補助リターンスプリングを設けて、アクチュエータ３１の作動角を初期位置θ０に戻す力を発生させても良い。
【００３０】
また、アクチュエータ３１は、出力変位を検出するアクチュエータ位置センサ３３を備える。
アクチュエータ位置センサ３３の具体例は、アクチュエータ３１の作動角（出力軸の回転角度）を検出する回転角センサである。なお、回転角センサは、磁気センサ等を用いた非接触型であっても良いし、ポテンショメータなどを用いた接触型であっても良い。そして、アクチュエータ位置センサ３３のセンサ出力は、アクチュエータ３１を通電制御することによって流量調整バルブ１７およびウエストゲートバルブ１８の開度制御を行なうＥＣＵ３０に出力される。
【００３１】
リンク装置３２による流量調整バルブ１７の作動特性の一例を、図３（ｂ）の実線Ａ１に示す。具体的に、リンク装置３２は、（ｉ）アクチュエータ３１の作動角（具体的には、出力軸の変位角度）が初期位置θ０から第１作動角θ１に向かうに従い流量調整バルブ１７の開度を全閉状態から全開方向へ向けて徐々に大きくし、（ｉｉ）第１作動角θ１から第２作動角θ２の範囲で流量調整バルブ１７の開度を全開状態に保ち、（ｉｉｉ）第２作動角θ２から早期暖機ポジションθｚ（第２作動角θ２より大きい作動角：例えばアクチュエータ３１の最大出力角）に向かうに従い流量調整バルブ１７の全開状態から全閉方向へ向けて徐々に小さくするものであり、早期暖機ポジションθｚでは流量調整バルブ１７が全閉状態に設定される。
【００３２】
アクチュエータ３１の作動角に対して上記の如く流量調整バルブ１７の開度が変化することにより、流量調整バルブ１７を通過する排気ガスの流量（即ち、第２排気スクロール２２を通過する排気流量）は、図３（ａ）の実線Ａ２に示すように、（ｉ）アクチュエータ３１の作動角が初期位置θ０から第１作動角θ１に向かうに従い排気流量が０（ゼロ）から徐々に多くなり、（ｉｉ）第１作動角θ１から第２作動角θ２の範囲で排気流量が最大に保たれ、（ｉｉｉ）第２作動角θ２から早期暖機ポジションθｚに向かうに従い排気流量が最大から徐々に少なくなるものであり、早期暖機ポジションθｚでは排気流量が０（ゼロ）になる。
【００３３】
リンク装置３２によるウエストゲートバルブ１８の作動特性の一例を、図３（ｂ）の破線Ｂ１に示す。具体的に、リンク装置３２は、（ｉ）アクチュエータ３１の作動角が初期位置θ０から第１作動角θ１の範囲でウエストゲートバルブ１８を全閉状態に設定し、（ｉｉ）第１作動角θ１から第２作動角θ２に向かうに従いウエストゲートバルブ１８の開度を全閉状態から全開方向へ向けて徐々に大きくし、（ｉｉｉ）第２作動角θ２から早期暖機ポジションθｚの範囲でウエストゲートバルブ１８の開度を全開状態に保つものであり、早期暖機ポジションθｚではウエストゲートバルブ１８が全開状態に設定される。
【００３４】
アクチュエータ３１の作動角に対して上記の如くウエストゲートバルブ１８の開度が変化することにより、ウエストゲートバルブ１８を通過する排気ガスの流量（即ち、バイパス路２４を通過する排気流量）は、図３（ａ）の破線Ｂ２に示すように、（ｉ）アクチュエータ３１の作動角が初期位置θ０から第１作動角θ１の範囲で排気流量が０（ゼロ）に保たれ、（ｉｉ）第１作動角θ１から第２作動角θ２に向かうに従い排気流量が徐々に多くなり、（ｉｉｉ）第２作動角θ２から早期暖機ポジションθｚに向かうに従い排気流量が排気流量が徐々に多くなるものであり、早期暖機ポジションθｚでは排気流量が最大になる。
【００３５】
このようにリンク装置３２を設けることで、アクチュエータ３１の作動角を変化させることによってターボチャージャ２による過給圧を任意にコントロールすることができる。具体的には、図３（ｃ）の実線Ｃに示すように、（ｉ）アクチュエータ３１の作動角を初期位置θ０から第２作動角θ２に変化させるに従い過給圧を徐々に低下させることができ、（ｉｉ）第２作動角θ２から早期暖機ポジションθｚの範囲では過給圧が変化しない過給圧不感帯になる。
【００３６】
リンク装置３２の具体的な構造は限定するものでななく、例えばカム溝を用いたカムリンク機構、ワイヤに設けた遊び量でウエストゲートバルブ１８の開弁開始位置をコントロールするとともにプーリ径で駆動トルクを調整するワイヤ機構、バネ力を用いたロック機構と解除機構を組み合わせてウエストゲートバルブ１８の開弁開始位置をコントロールする伝達機構など、種々適用可能なものである。
【００３７】
アクチュエータ３１とリンク装置３２は、排気ガスの熱影響を受け難い吸気コンプレッサ６側に取り付けられており（一例であり、限定しない）、図２に示すように、リンク装置３２から流量調整バルブ１７へ第１ロッド３４を介して出力が伝達されるとともに、リンク装置３２からウエストゲートバルブ１８へ第２ロッド３５を介して出力が伝達されるものである。
【００３８】
流量調整バルブ１７およびウエストゲートバルブ１８の具体的な構造は限定するものではないが、一例として図２に示すように、弁体が回動操作されるヒンジバルブ構造を採用する。
【００３９】
具体的に、流量調整バルブ１７は、流路切替孔２３を直接開閉する弁体と、タービンハウジング５ｂに対して回転自在に支持される回動軸と、この回動軸と弁体を結合する内部アームと、タービンハウジング５ｂの外部に配置されて回動軸と第１ロッド３４の端部を連結する外部アームとを備えるものであり、第１ロッド３４のストローク変位により流量調整バルブ１７が開閉操作される。
【００４０】
ウエストゲートバルブ１８は、上述した流量調整バルブ１７と同様の構造を備えるものであり、バイパス路２４を直接開閉する弁体と、タービンハウジング５ｂに対して回転自在に支持される回動軸と、この回動軸と弁体を結合する内部アームと、タービンハウジング５ｂの外部に配置されて回動軸と第２ロッド３５の端部を連結する外部アームとを備えるものであり、第２ロッド３５のストローク変位によりウエストゲートバルブ１８が開閉操作される。
【００４１】
上述したように、この実施例の内燃機関用吸排気装置は、排気ガスの浄化を行う触媒１５の排気上流側にターボチャージャ２の排気タービン５を配置する構造を採用する。
また、この実施例の排気タービン５は、上述したように、
・排気ガスにより回転駆動されるタービン羽根車５ａと、
・排出された排気ガスを旋回させてタービン羽根車５ａへ吹き付ける独立した第１、第２排気スクロール２１、２２を有するタービンハウジング５ｂと、
・第２排気スクロール２２の開閉を行う流量調整バルブ１７と、
・タービン羽根車５ａの排気上流側の排気ガスを、タービン羽根車５ａを迂回させて、触媒１５の排気上流側へ導くバイパス路２４の開閉を行うウエストゲートバルブ１８と、
を備える。
そして、ターボチャージャ２は、第１排気スクロール２１が常に開かれた状態に設けられるものであり、アクチュエータ３１がＥＣＵ３０（制御装置に相当する）により通電制御される構成を採用する。
【００４２】
ＥＣＵ３０は、アクチュエータ３１を通電制御することでターボチャージャ２の過給圧をコントロールする過給圧コントロール手段（制御プログラム）が設けられている。
具体的にＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを搭載するエンジン・コントロール・ユニットであり、過給圧コントロール手段は、エンジン１の運転状態（エンジン１に設けられたエンジン回転数センサ３６によって検出されるエンジン回転数や、スロットルバルブ１３の開度など）からエンジン１の運転状態に適した目標過給圧を算出する。そして、過給圧センサ１４で検出した実過給圧（吸気圧）が目標過給圧に合致するように、アクチュエータ３１を圧力フィードバック制御する（一例であり、限定しない）。
【００４３】
一方、ＥＣＵ３０には、冷間始動直後など触媒１５の早期暖機が望まれる運転状態の時、即ち、触媒１５の実温度または予測温度が活性化温度に達していない時に、上述した過給圧コントロール手段の作動に優先して、触媒１５の早期暖機を実施する触媒暖機手段（制御プログラム）が設けられている。
この触媒暖機手段は、触媒１５の早期暖機を行う際に、流量調整バルブ１７によって第２排気スクロール２２を閉じるとともに、ウエストゲートバルブ１８によってバイパス路２４を開く。具体的には、触媒１５の早期暖機を行う際に、流量調整バルブ１７を全閉にするとともに、ウエストゲートバルブ１８を全開にするように設けられている。
【００４４】
このことを具体的に説明する。
上述したように、この実施例のターボチャージャ２は、ＥＣＵ３０により作動制御される１つのアクチュエータ３１によって流量調整バルブ１７とウエストゲートバルブ１８を開閉駆動するものである。
即ち、ＥＣＵ３０は、アクチュエータ３１を通電制御することによりリンク装置３２を介して流量調整バルブ１７およびウエストゲートバルブ１８の開閉制御を行うものであり、触媒１５の早期暖機を行う際には、流量調整バルブ１７によって第２排気スクロール２２を閉じるとともに、ウエストゲートバルブ１８によってバイパス路２４を開くように設けられている。
【００４５】
さらに具体的に説明すると、リンク装置３２は、上述したように、アクチュエータ３１の出力を変換して流量調整バルブ１７とウエストゲートバルブ１８の両方を駆動するものであり、リンク装置３２には、流量調整バルブ１７を閉弁させつつ、ウエストゲートバルブ１８を全開にする早期暖機ポジションθｚが設けられている。
そして、ＥＣＵ３０は、触媒１５の早期暖機を行う際に、アクチュエータ３１によってリンク装置３２を早期暖機ポジションθｚに設定し、流量調整バルブ１７を閉弁させつつ、ウエストゲートバルブ１８を全開にするように設けられている。
【００４６】
もちろん、ＥＣＵ３０は、触媒１５の早期暖機が完了すると、上述した過給圧コントロール手段によってターボチャージャ２による過給圧コントロールを開始するように設けられている。
【００４７】
触媒１５の早期暖機の制御例を図４のフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ１：この制御ルーチンに侵入すると（スタート）、先ず、触媒１５の早期暖機が望まれる運転状態であるか否かの判断を行う。具体的に、ＥＣＵ３０は、冷間始動直後などで、触媒１５の実温度または予測温度が活性化温度に達していない時に、触媒１５の早期暖機が望まれると判断する。なお、この判断結果がＮＯの場合（触媒１５の早期暖機が望まれていない時）は、この制御ルーチンを終了する（エンド）。
【００４８】
ステップＳ２：上記ステップＳ１の判断結果がＹＥＳの場合は、アクチュエータ３１を通電制御してリンク装置３２を早期暖機ポジションθｚに設定する。これにより、流量調整バルブ１７が流路切替孔２３を閉じて第２排気スクロール２２を全閉に設定するとともに、ウエストゲートバルブ１８がバイパス路２４を全開にし、排気ガスが第１排気スクロール２１とバイパス路２４の両方に流れる。
【００４９】
ステップＳ３：触媒１５の早期暖機が完了したか否かの判断を行う。具体的には、触媒１５の実温度または予測温度が活性化温度に達したか否かの判断を行う。このステップＳ３の判断結果がＮＯの場合は、触媒１５の早期暖機を継続する。また、ステップＳ３の判断結果がＹＥＳの場合は、触媒１５の早期暖機を終了して、この制御ルーチンを終了する（エンド）。
即ち、このステップＳ３の判断結果がＹＥＳの場合は、触媒１５の早期暖機を終了して、過給圧コントロールを開始する。
【００５０】
（実施例１の効果１）
この実施例１は、触媒１５の早期暖機を行う際に、流量調整バルブ１７を全閉にしつつ、ウエストゲートバルブ１８を全開にして、排気ガスを第１排気スクロール２１とバイパス路２４の両方へ流す。これにより、触媒１５の早期暖機中にバイパス路２４がボトルネックとして作用する不具合を回避することができ、排気タービン５の上流側の排気圧力が上昇するのを防ぐことができる。このため、エンジン１のポンピングロスを抑えることができ、車両の燃費向上を図ることができる。
【００５１】
（実施例１の効果２）
この実施例１は、触媒１５の早期暖機を行う際に、流量調整バルブ１７を全閉にすることにより、排気ガスの熱が第２排気スクロール２２からタービンハウジング５ｂに伝わるのを防ぐことができる。また、触媒１５の早期暖機を行う際は、第１排気スクロール２１に排気ガスを流すため、タービンハウジング５ｂ内に排気ガスの吹き溜まりが生じるのを防ぐことができる。その結果、吹き溜まりによって生じる排気ガスの流れの乱れを防ぐことができ、排気ガスの流れの乱れによって排気ガスの熱が排気タービン５に奪われるのを防ぐことができる。
これにより、排気ガスの熱が排気タービン５に奪われるのを極力抑えることが可能になり、高温の排気ガスを触媒１５へ導く効果が得られるため、触媒１５の暖機時間を短縮できる。
【００５２】
このように、本発明を採用するこの実施例の内燃機関用吸排気装置は、燃費の向上を図りつつ、触媒１５の早期活性を実施できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
上記の実施例では、冷間始動直後など触媒１５の早期暖機が望まれる際（触媒１５の実温度または予測温度が活性化温度に達していない時）に「過給圧コントロール手段」の作動に優先して「触媒暖機手段」を作動させる例を示したが、車両の運転状態がエンジン出力の上昇を優先する場合（アクセル開度の増加など）に、「触媒暖機手段」より「過給圧コントロール手段」を優先するように設けても良い。
【００５４】
上記の実施例では、アクチュエータ３１の一例として電動モータを駆動源とした電動アクチュエータを用いる例を示したが、ＥＣＵ３０により通電制御可能なアクチュエータ３１であれば他の形式（負圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ等）であっても良い。
【００５５】
上記の実施例では、１つのアクチュエータ３１によって流量調整バルブ１７とウエストゲートバルブ１８の両方を開閉駆動する例を示したが、リンク装置３２を廃止して、流量調整バルブ１７とウエストゲートバルブ１８のそれぞに専用アクチュエータを用いても良い。
【００５６】
上記の実施例では、触媒１５の早期暖機を行う際う際に、ウエストゲートバルブ１８を全開にする例を示したが、限定するものではない。具体的に、触媒１５の早期暖機を行う際う際は、ウエストゲートバルブ１８の開度を全開もしくは全開に近く設定することが好ましいものであり、全開に限定するものではない。より具体的に説明すると、触媒１５の早期暖機を行う際う際は、ウエストゲートバルブ１８が全開であることが最も好ましく、続いてウエストゲートバルブ１８の開度が全開（最大開度）を１００％とした場合に９０％以上であることが望ましく、８０％以上であっても良い。
【００５７】
上記の実施例では、圧力フィードバックによりアクチュエータ３１を制御する例を示したが、アクチュエータ３１の機械的出力値のフィードバックによりアクチュエータ３１を制御しても良い。具体的な一例として、目標過給圧からアクチュエータ３１の目標作動角を算出し、アクチュエータ位置センサ３３によって検出される実作動角が目標作動角に合致するように、ＥＣＵ３０がアクチュエータ３１をフィードバック制御しても良い。
【００５８】
上記の実施例では、アクチュエータ３１をフィードバック制御する例を示したが、アクチュエータ３１をフィードフォワード制御（オープン制御）しても良い。具体的な一例として、目標過給圧からアクチュエータ３１の目標作動角を算出し、目標作動角に応じた目標通電量を算出し、その目標通電量に応じた電力を電動モータに付与しても良い。
【符号の説明】
【００５９】
２・・・ターボチャージャ              ５・・・排気タービン
５ａ・・タービン羽根車                ５ｂ・・タービンハウジング
１５・・・触媒                          
１７・・・流量調整バルブ              １８・・・ウエストゲートバルブ
２１・・・第１排気スクロール          ２２・・・第２排気スクロール
２４・・・バイパス路                  ３０・・・ＥＣＵ（制御装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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