JP2001050038A - 過給機付エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの冷始動時等においても早期に十分
な排気ガス浄化性能を得ることのできる過給機付エンジ
ンを提供する。 【解決手段】 上流側から順にターボチャージャ８のタ
ービン８ｂと第１の触媒１２とを介装した排気通路１１
にタービン８ｂのバイパス通路１３を設け、バイパス通
路１３に第１の触媒１２よりも熱容量の小さい第２の触
媒１４を介装する。排気通路１１とバイパス通路１３と
の合流部分に設けた排気通路切換バルブ１５によって、
第１の触媒１２の低温時にバイパス通路１３を介して、
熱容量の大きなタービン８ｂを通過させることなく排ガ
スを第１の触媒１２に導き、第１の触媒１２が活性化す
るまでの時間短縮を図る。また、この間、熱容量が小さ
く早期に活性化された第２の触媒１４によって排ガスの
浄化を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷始動時の排気ガ
ス特性を向上することのできる過給機付エンジンに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、排気ガス規制の強化に伴い、排気
ガス浄化能力の向上が求められており、特に、エンジン
冷始動時の排気ガス特性の向上が求められている。これ
に対処し、例えば、実用新案登録第２５１４５６０号公
報には、吸気系にスーパーチャージャとターボチャージ
ャとを直列配置したディーゼルエンジンにおいて、スー
パーチャージャおよびターボチャージャの下流にそれぞ
れ位置するインタークーラにバイパスを設け、これらバ
イパスの吸気側にそれぞれ位置する切換弁とスーパーチ
ャージャに駆動力伝達を行うクラッチとを運転状態に応
じて切り替えることにより、低温始動性及び排気ガス特
性の改善を行う技術が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ターボチャ
ージャは、レスポンス向上及び触媒破損時等の信頼性向
上のため、触媒の上流側に設けられるのが一般的であ
る。

【０００４】しかしながら、ターボチャージャは大きな
熱容量を有するため、エンジンの冷始動時には、ターボ
チャージャの下流に位置する触媒を早期に活性化温度ま
で上昇させることが困難であり、その間は十分な排気ガ
ス浄化性能を得ることが困難である。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、エンジンの冷始動時等においても早期に十分な排気
ガス浄化性能を得ることのできる過給機付エンジンを提
供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明による第１の過給機付エンジンは、中途にタ
ーボチャージャのコンプレッサを介装した第１の吸気通
路と、上記第１の吸気通路と並列に配置され、中途にス
ーパーチャージャを介装した第２の吸気通路と、上記第
１の吸気通路あるいは上記第２の吸気通路の何れか一方
を選択的に開放して吸気ポートに連通する吸気通路切換
手段と、中途に上流側から順に上記ターボチャージャの
タービンと第１の触媒とを介装した排気通路と、中途に
上記第１の触媒よりも熱容量の小さい第２の触媒を介装
し、上記タービンの上流側と下流側とを連通するバイパ
ス通路と、上記タービン側の排気通路と上記第２の触媒
側のバイパス通路の何れか一方を選択的に開放して上記
第１の触媒に連通する排気通路切換手段と、上記吸気通
路切換手段と上記排気通路切換手段の切換制御を行う制
御手段と、を備えた過給機付エンジンであって、上記制
御手段は、上記第１の触媒が不活性時には上記第２の吸
気通路を開放して上記スーパーチャージャと上記吸気ポ
ートとを連通する吸気流路を形成するとともに上記第２
の触媒側の通路を開放して排気ポートと上記第２の触媒
と上記第１の触媒とを連通する排気流路を形成する一
方、上記第１の触媒が活性時には上記第１の吸気通路を
開放して上記コンプレッサと上記吸気ポートとを連通す
る吸気流路を形成するとともに上記タービン側の通路を
開放して上記排気ポートと上記タービンと上記第１の触
媒とを連通する排気流路を形成することを特徴とする。

【０００７】また、本発明による第２の過給機付エンジ
ンは、上記第１の過給機付エンジンにおいて、上記制御
手段は、上記第１の触媒の活性化の判定を、少なくと
も、上記第１の触媒通過後の排気温度に基づいて行うこ
とを特徴とする。

【０００８】また、本発明による第３の過給機付エンジ
ンは、上記第１の過給機付エンジンにおいて、上記制御
手段は、上記第１の触媒の活性化の判定を、少なくと
も、冷却水温とエンジンの出力に基づいて行うことを特
徴とする。

【０００９】また、本発明による第４の過給機付エンジ
ンは、上記第２の過給機付エンジンにおいて、上記制御
手段は、上記スーパーチャージャ側の吸気流路から上記
コンプレッサ側の吸気流路への切換を、該コンプレッサ
による過給圧が所定の高圧以上となるまで行わないこと
を特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図５は本発明の第１の実施
の形態に係わり、図１はエンジンの給排気系の概略を示
すシステム構成図、図２はエンジンの給排気流路の切換
制御ルーチンを示すフローチャート、図３〜図５はエン
ジンの給排気流路を示す説明図、である。

【００１１】図１において、符号１は水平対向型の４気
筒ガソリンエンジン本体を示す。このエンジン本体１の
各吸気ポート１ａには、インテークマニホールド２が連
通され、このインテークマニホールド２の集合部にエア
チャンバ３を介してスロットルチャンバ４が連通されて
いる。

【００１２】さらに、このスロットルチャンバ４の上流
側には吸気通路切換手段としての吸気通路切換バルブ
（三方切換バルブ）５を介して、第１の吸気通路６と第
２の吸気通路７とが並列に接続されている。

【００１３】上記第１の吸気通路６の中途には、ターボ
チャージャ８のコンプレッサ８ａが介装され、また、上
記第２の吸気通路７の中途には、駆動軸が図示しない電
磁クラッチ等を介してエンジン本体１の出力軸１ｃに連
結されたスーパーチャージャ９が介装されている。

【００１４】すなわち、このエンジン本体１の吸気系に
はターボチャージャ８のコンプレッサ８ａとスーパーチ
ャージャ９とが並列に配置され、吸気通路切換バルブ５
によって、エンジン本体１の各吸気ポート１ａが上記コ
ンプレッサ８ａあるいはスーパーチャージャ９の何れか
一方と選択的に連通可能となっている。

【００１５】一方、エンジン本体１の各排気ポート１ｂ
には、エキゾーストマニホールド１０が連通され、これ
らの集合部に排気通路１１が連通されている。この排気
通路１１の中途には、上流側から順に、ターボチャージ
ャ８のタービン８ｂと、第１の触媒１２と、が介装され
ている。

【００１６】さらに、上記排気通路１１には上記タービ
ン８ｂの上流側と下流側とを連通するバイパス通路１３
が設けられ、このバイパス通路１３の中途に第２の触媒
１４が介装されているとともに、上記バイパス通路１３
と上記排気通路１１との合流部に排気通路切換手段とし
ての排気通路切換バルブ（三方切換バルブ）１５が介装
されている。

【００１７】すなわち、このエンジン本体１の排気系に
はターボチャージャ８のタービン８ｂと第２の触媒１４
とが並列に配置され、排気通路切換バルブ１５によっ
て、エンジン本体１の各排気ポート１ｂと第１の触媒１
２とが、上記タービン８ｂあるいは第２の触媒１４の何
れか一方を選択的に介して連通可能となっている。

【００１８】ここで、上記バイパス通路１３に介装され
た第２の触媒１４は、上記第１の触媒１２よりも小型な
熱容量の小さい触媒で構成されている。

【００１９】上記吸気通路切換バルブ５及び上記排気通
路切換バルブ１５は、制御手段としての制御装置（ＥＣ
Ｕ）２０によって制御される。この制御装置２０の入力
側にはクランク角センサ２１、冷却水温センサ２２、ス
ロットル開度センサ２３が接続されており、出力側には
上記吸気通路切換バルブ５、上記排気通路切換バルブ１
５が接続されている。

【００２０】以下、制御装置２０で実行されるエンジン
の給排気流路切換制御ルーチンについて、図２に示すフ
ローチャートに従って説明する。先ずステップＳ１０１
で、クランク角センサ２１の出力信号に基づいて算出し
たエンジン回転数Ｎe1、冷却水温センサ２２で検出した
エンジンの冷却水温Ｔe1、スロットル開度センサ２３で
検出したスロットル開度Ｔh1等をエンジンの運転状態を
示すパラメータとして読み込む。

【００２１】次いで、ステップＳ１０２で、冷却水温Ｔ
e1が設定水温Ｔe2よりも低いか否かを調べ、冷却水温Ｔ
e1が設定水温Ｔe2以上である場合には暖機が完了したも
のと判断してステップＳ１０７に進む一方、冷却水温Ｔ
e1が設定水温Ｔe2よりも低い場合にはエンジンが冷始動
時であると判断してステップＳ１０３に進む。

【００２２】上記ステップＳ１０３では、エンジン始動
後の経過時間Ｔi1が設定時間Ｔi2よりも短いか否かを調
べ、経過時間Ｔi1が設定時間Ｔi2以上である場合にはス
テップＳ１０７に進む一方、経過時間Ｔi1が設定時間Ｔ
i2よりも短い場合にはステップＳ１０４に進む。ここ
で、上記設定時間Ｔi2は、エンジンが冷始動されてから
暖機されるまでの時間に設定されている。

【００２３】すなわち、制御装置２０では、上記ステッ
プＳ１０２において冷却水温Ｔe1が設定水温Ｔe2よりも
低いか否かを調べ、上記ステップＳ１０３においてエン
ジン始動後の経過時間Ｔi1が設定時間Ｔi2よりも短いか
否かを調べることにより、エンジンの暖機状態を調べ
る。

【００２４】そして、エンジンが未だ暖機されておらず
第１の触媒１２が活性化温度まで上昇していないと判断
してステップＳ１０４に進むと、図３に示すように、排
気通路切換バルブ１５を切り換えて、排気ポート１ｂと
第２の触媒１４と第１の触媒１２とを連通した排気流路
を形成し、さらにステップＳ１０５に進み、吸気通路切
換バルブ５を切り換えて、スーパーチャージャ９と吸気
ポート１ａとを連通した吸気流路を形成し、ステップＳ
１０６に進み、エンジン始動後の経過時間をＴi1←Ｔi1
＋１とした後、ルーチンを抜ける。

【００２５】一方、上記ステップＳ１０２あるいはステ
ップＳ１０３において、エンジンが暖機され第１の触媒
１２が活性化温度まで上昇していると判断してステップ
Ｓ１０７に進むと、エンジン始動後の経過時間Ｔi1をク
リア（Ｔi1←０）した後、ステップＳ１０８に進む。

【００２６】上記ステップＳ１０８では、エンジン回転
数Ｎe1が設定回転数Ｎe2よりも小さいか否かを調べ、エ
ンジン回転数Ｎe1が設定回転数Ｎe2よりも小さい場合に
はステップＳ１１１に進む一方、エンジン回転数Ｎe1が
設定回転数Ｎe2以上である場合にはステップＳ１０９に
進む。

【００２７】上記ステップＳ１０９では、スロットル開
度Ｔh1が設定スロットル開度Ｔh2よりも小さいか否かを
調べ、スロットル開度Ｔh1が設定スロットル開度Ｔh2以
上である場合にはステップＳ１１０に進み、後述する経
過時間Ｔi5をクリア（Ｔi5←０）した後、ステップＳ１
１３に進む。

【００２８】一方、上記ステップＳ１０９において、ス
ロットル開度Ｔh1が設定スロットル開度Ｔh2よりも小さ
い場合にはステップＳ１１１に進む。

【００２９】上記ステップＳ１１１では、エンジン暖機
後において、エンジン回転数の低下（Ｎe1＜Ｎe2）／ス
ロットル開度の減少（Ｔh1＜Ｔh2）等のエンジン低出力
状態となってからの経過時間Ｔi5が設定時間Ｔi6よりも
短い否かを調べ、経過時間Ｔi5が設定時間Ｔi6以上であ
る場合にはステップＳ１１８に進む一方、経過時間Ｔi5
が設定時間Ｔi6よりも短い場合にはステップＳ１１２に
進み、経過時間をＴi5←Ｔi5＋１とした後、ステップＳ
１１３に進む。

【００３０】すなわち、エンジン暖機後においても、エ
ンジンの低出力状態が所定時間（設定時間Ｔi6）以上継
続すると、排気温度の低下により触媒温度が低下して第
１の触媒１２が不活性な状態となり、浄化能力が低下す
ることがある。従って、ステップＳ１１１では、エンジ
ン低出力状態の経過時間Ｔi5が設定時間Ｔi6以上継続し
た場合には、第１の触媒１２が不活性な状態となったと
判断してステップＳ１１８に進む一方、経過時間Ｔi5が
設定時間Ｔi6よりも短い場合には第１の触媒１２の活性
化が維持されていると判断してステップＳ１１３に進
む。

【００３１】上記ステップＳ１１３では、図４あるいは
図５に示すように、排気通路切換バルブ１５を切り換え
て、排気ポート１ｂとタービン８ｂと第１の触媒１２と
を連通した排気流路を形成した後、ステップＳ１１４に
進む。

【００３２】上記ステップＳ１１４では、排気通路切換
バルブ１５をターボチャージャ８側（タービン８ｂ側）
に切り換えてからの経過時間Ｔi3が設定時間Ｔi4よりも
長いか否かを調べる。ここで、上記設定時間Ｔi4は、タ
ーボチャージャ８が始動してから過給圧が十分に高めら
れるまでの時間に設定されている。

【００３３】そして、上記ステップＳ１１４において、
経過時間Ｔi3が上記設定時間Ｔi4以下である場合にはス
テップＳ１１５に進み、経過時間をＴi3←Ｔi3＋１と
し、ステップＳ１１６に進み、吸気通路切換バルブ５に
よって吸気ポート１ａとスーパーチャージャ９とを連通
した吸気流路を形成したまま、ルーチンを抜ける（図４
参照）。

【００３４】一方、上記ステップＳ１１４において、上
記経過時間Ｔi3が上記設定時間Ｔi4よりも長い場合には
ステップＳ１１７に進み、吸気通路切換バルブ５を切り
換えて、吸気ポート１ａとターボチャージャ８（コンプ
レッサ８ａ）とを連通した吸気流路を形成した後、ルー
チンを抜ける（図５参照）。

【００３５】すなわち、排気通路切換バルブ１５をター
ビン側に切り換えた直後はコンプレッサ８ａによる過給
圧が低く、この状態で吸気ポート１ａとターボチャージ
ャ８とを連通するとターボラグ（過給圧の応答遅れ）に
よる急加速等が発生することがある。従って、制御装置
２０では、排気通路切換バルブ１５をタービン８ｂ側に
切り換えてターボチャージャ８を駆動してからの経過時
間Ｔi3が過給圧が十分な値となる設定時間Ｔi4以上経過
するまでは吸気ポート１ａとコンプレッサ８ａとを連通
しないことにより、ターボラグによる急加速等を防止す
る。

【００３６】上記ステップ１１８では、上記ステップＳ
１０４と同様、排気通路切換バルブ１５を切り換えて、
排気ポート１ｂと第２の触媒１４と第１の触媒１２とを
連通した排気流路を形成し、さらにステップＳ１１９に
進み、上記ステップＳ１０５と同様、吸気通路切換バル
ブ５を切り換えて、スーパーチャージャ９と吸気ポート
１ａとを連通した吸気流路を形成する（図３参照）。

【００３７】そして、ステップＳ１２０に進み、排気通
路切換バルブ１５をタービン８ｂ側に切り換えてからの
上記経過時間Ｔi3をクリア（Ｔi3←０）した後、ルーチ
ンを抜ける。

【００３８】このような実施の形態によれば、エンジン
冷始動時には、ターボチャージャ８をバイパスするバイ
パス通路１３を介して排気ポート１ｂと第１の触媒１２
とを連通するので、熱容量の大きなターボチャージャ８
に排気熱を奪われることがなく、第１の触媒１２を活性
化させるまでの時間を短縮することができる。

【００３９】このとき、熱容量の小さい第２の触媒１４
をバイパス通路１３に介装することにより、エンジン冷
始動時においても良好な排ガス浄化性能を得ることがで
きる。すなわち、第２の触媒１４は、第１の触媒１２よ
りも熱容量が小さく且つ排ガス温度の高いエンジン本体
１寄りに配置されているため、第１の触媒１２よりも早
期に活性化され、エンジン冷始動時においても良好な排
ガス浄化性能を得ることができる。

【００４０】また、このとき、スーパーチャージャ９と
吸気ポート１ａとを連通することにより、エンジン冷始
動時においても十分な過給圧を確保することができる。

【００４１】また、エンジンが暖機されて過給機をスー
パーチャージャ９側からターボチャージャ８側に切り換
える際に、コンプレッサ８ａによる十分な過給圧が得ら
れるまではスーパーチャージャ９による過給を継続して
ターボチャージャ８による過給を行わないので、過給機
をスーパーチャージャ９からターボチャージャ８に切り
換えた直後のターボラグ等を低減することができる。

【００４２】また、エンジン暖機後においても、エンジ
ンの低出力状態が継続して排気温度が低下した際には、
排気通路切換バルブ１５を切り換えて第２の触媒１４を
介して排気ポート１ｂと第１の触媒１２とを連通するこ
とにより、良好な排ガス浄化性能を維持することができ
る。

【００４３】また、ターボチャージャ８とスーパーチャ
ージャ９とを並列に配置して吸気流路を適宜切り換える
ことにより、いかなるエンジン状態においても常に十分
な過給圧を供給することができる。

【００４４】次に、図６，図７は本発明の第２の実施の
形態に係わり、図６はエンジンの給排気系の概略を示す
システム構成図、図７はエンジンの給排気流路切換制御
ルーチンを示すフローチャート、である。

【００４５】ここで、上述の第１の実施の形態では、制
御装置２０はクランク角センサ２１、冷却水温センサ２
２、スロットル開度センサ２３からのセンサ値に基づい
てエンジンの給排気流路切換制御を行っていたのに対
し、図６に示すように、本実施の形態における制御装置
（ＥＣＵ）３０は、冷却水温センサ２２、排気温センサ
３１からのセンサ値に基づいてエンジンの給排気流路の
切換制御を行う点が異なる。なお、その他の構成につい
ては上述の第１の実施の形態と略同様であるので同符号
を付して説明を省略する。

【００４６】以下、制御装置３０で実行されるエンジン
の給排気流路切換制御ルーチンについて、図７に示すフ
ローチャートに従って説明する。先ずステップＳ２０１
で、冷却水温センサ２２で検出したエンジンの冷却水温
Ｔe1、排気温センサ３１で検出した排気温度Ｔe3等をエ
ンジンの運転状態を示すパラメータとして読み込む。

【００４７】次いで、ステップＳ２０２で、冷却水温Ｔ
e1が設定水温Ｔe2よりも低いか否かを調べ、冷却水温Ｔ
e1が設定水温Ｔe2以上である場合には暖機を完了したも
のと判断してステップＳ２０８に進む一方、冷却水温Ｔ
e1が設定水温Ｔe2よりも低い場合にはエンジンが冷始動
時であると判断してステップＳ２０３に進む。

【００４８】上記ステップＳ２０３では、エンジン始動
後の経過時間Ｔi1が設定時間Ｔiよりも短いか否かを調
べ、経過時間Ｔi1が設定時間Ｔi2以上である場合にはス
テップＳ２０８に進む一方、経過時間Ｔi1が設定時間Ｔ
i2よりも短い場合にはステップＳ２０４に進む。

【００４９】上記ステップＳ２０４では、排気温度Ｔe3
が設定温度Ｔe4よりも低いか否かを調べ、排気温度Ｔe3
が設定温度Ｔe4以上である場合にはステップＳ２０８に
進む一方、排気温度Ｔe3が設定温度Ｔe4よりも低い場合
にはステップＳ２０５に進む。ここで、上記設定温度Ｔ
e4は、第１の触媒１２が十分に活性化される温度に設定
されている。

【００５０】すなわち、制御装置３０では、上記ステッ
プＳ２０２において冷却水温Ｔe1が設定温度Ｔe2よりも
低いか否かを調べ、上記ステップＳ２０３においてエン
ジン始動後の経過時間Ｔi1が設定時間Ｔi2よりも短いか
否かを調べ、さらに、ステップＳ２０４において排気温
度Ｔe3が設定温度Ｔe4よりも低いか否かを調べることに
より、エンジンの暖機状態と第１の触媒１２の活性状態
を調べる。

【００５１】そして、エンジンが未だ暖機されておらず
第１の触媒１２が活性化温度まで上昇していないと判断
してステップＳ２０５に進むと、排気通路切換バルブ１
５を切り換えて排気ポート１ｂと第２の触媒１４と第１
の触媒１２とを連通した排気流路を形成し、さらにステ
ップＳ２０６に進み、排気切換バルブ５を切り換えて、
スーパーチャージャ９と吸気ポート１ａとを連通した吸
気流路を形成した後、ステップＳ２０７に進み、エンジ
ン始動後の経過時間をＴi1←Ｔi1＋１とした後、ルーチ
ンを抜ける。

【００５２】一方、エンジンの暖機が完了、または、第
１の触媒１２が活性状態にあると判断して、上記ステッ
プＳ２０２、ステップＳ２０３、あるいはステップＳ２
０４からステップＳ２０８に進むと、エンジン始動後の
経過時間Ｔi1をクリア（Ｔi1←０）した後、ステップＳ
２０９に進む。

【００５３】上記ステップＳ２０９では、排気温度Ｔe3
が設定温度Ｔe5よりも低いか否かを調べ、排気温度Ｔe3
が設定温度Ｔe5よりも低い場合にはステップＳ２１２に
進む一方、排気温度Ｔe3が設定温度Ｔe5以上である場合
にはステップＳ２１０に進む。ここで、設定温度Ｔe5
は、該設定温度Ｔe5以下の状態が所定時間（後述する設
定時間Ｔi8）以上継続すると暖機後の第１の触媒１２を
活性化温度以下に下げ得る温度であって、設定温度Ｔe4
よりも低い温度に設定されている。

【００５４】上記ステップＳ２１０では、上記排気温度
Ｔe3が上記設定温度Ｔe4よりも低いか否かを調べ、排気
温度Ｔe3が設定温度Ｔe4以上である場合にはステップＳ
２１１に進み、後述する経過時間Ｔi7をクリア（Ｔi7←
０）した後、ステップＳ２１４に進む。

【００５５】一方、上記ステップＳ２１０において、排
気温度Ｔe3が設定温度Ｔe4よりも低い場合にはステップ
Ｓ２１２に進む。

【００５６】上記ステップＳ２０９あるいはステップＳ
２１０からステップＳ２１２に進むと、排気温度Ｔe3が
設定温度Ｔe5よりも低くなってからの経過時間Ｔi7が上
記設定時間Ｔi8よりも短いか否かを調べ、経過時間Ｔi7
が設定時間Ｔi8以上である場合には活性化された第１の
触媒１２が再び不活性な状態となったと判断してステッ
プＳ２１９に進む一方、経過時間Ｔi7が設定時間Ｔi8よ
りも短い場合には第１の触媒１２の活性化は維持されて
いると判断してステップＳ２１４に進む。

【００５７】上記ステップＳ２１４では、排気通路切換
バルブ１５を切り換えて、排気ポート１ｂとタービン８
ｂと第１の触媒１２とを連通した排気流路を形成した
後、ステップＳ２１５に進む。

【００５８】上記ステップＳ２１５では、排気通路切換
バルブ１５をターボチャージャ８側（タービン８ｂ側）
に切り換えてからの経過時間Ｔi3が設定時間Ｔi4よりも
長いか否かを調べる。

【００５９】そして、上記ステップＳ２１５において、
経過時間Ｔi3が上記設定時間Ｔi4以下である場合にはス
テップＳ２１６に進み、経過時間をＴi3←Ｔi3＋１と
し、ステップＳ２１７に進み、吸気通路切換バルブ５に
よって吸気ポート１ａとスーパーチャージャ９とを連通
した吸気系路を形成したまま、ルーチンを抜ける。

【００６０】一方、上記ステップＳ２１５において、上
記経過時間Ｔi3が上記設定時間Ｔi4よりも長い場合には
ステップＳ２１８に進み、吸気通路切換バルブ５を切り
換えて、吸気ポート１ａとターボチャージャ８（コンプ
レッサ８ａ）とを連通した吸気流路を形成した後、ルー
チンを抜ける。

【００６１】一方、上記ステップＳ２１２で第１の触媒
１２が再び不活性な状態となったと判断してステップＳ
２１９に進むと、上記ステップＳ２０５と同様、排気通
路切換バルブ１５を切り換えて、排気ポート１ｂと第２
の触媒１４と第１の触媒１２とを連通した排気流路を形
成し、さらにステップＳ２２０に進み、上記ステップＳ
２０６と同様、吸気通路切換バルブ５を切り換えて、ス
ーパーチャージャ９と吸気ポート１ａとを連通した吸気
流路を形成する。

【００６２】そして、ステップＳ２２１に進み、排気通
路切換バルブ１５をタービン８ｂ側に切り換えてからの
経過時間Ｔi3をクリア（Ｔi3←０）した後、ルーチンを
抜ける。

【００６３】このような実施の形態によれば、上述の第
１の実施の形態と略同様な作用効果を得ることができ
る。その際、本実施の形態では、第１の触媒１２通過後
の排気温度Ｔe3を検出して第１の触媒１２の活性化状態
を判断するので、第１の触媒１２の状態に応じたエンジ
ンの給排気流路の切換制御をより確実に行うことができ
る。

【００６４】なお、上述の第１，第２の実施の形態にお
いて、第１の吸気通路６と第２の吸気通路７を切換える
吸気通路切換バルブ５と、排気通路１１とバイパス通路
１３とを切換える排気通路切換バルブ１５とを三方切換
バルブで構成したが、本発明はこれに限らず、第１の吸
気通路６と第２の吸気通路７とに、また、排気通路１１
とバイパス通路１３とに各々開閉バルブを設け、一方を
開弁すると同時に他方を閉弁して給排気流路を切換える
よう構成してもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
１の触媒が低温時には熱容量の大きなタービンに排ガス
を通過させないので上記第１の触媒が活性化するまでの
時間を短縮することができる。また、この間、早期に活
性化された熱容量の小さい第２の触媒によって排ガスの
浄化を行うことができるとともに、タービン停止による
性能低下をスーパーチャージャにて防ぐことができる。
従って、エンジンの冷始動時等においても早期に十分な
排気ガス浄化性能、及びエンジン性能を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１〜図５は本発明の第１の実施の形態に係わ
り、図１はエンジンの給排気系の概略を示すシステム構
成図、

【図２】エンジンの給排気流路の切換制御ルーチンを示
すフローチャート

【図３】エンジンの給排気流路を示す説明図

【図４】エンジンの給排気流路を示す説明図

【図５】エンジンの給排気流路を示す説明図

【図６】図６，図７は本発明の第２の実施の形態に係わ
り、図６はエンジンの給排気系の概略を示すシステム構
成図

【図７】エンジンの給排気流路切換制御ルーチンを示す
フローチャート

【符号の説明】

１ａ … 吸気ポート １ｂ … 排気ポート ４ … 吸気通路 ５ … 吸気通路切換バルブ（吸気通路切換手
段） ６ … 第１の吸気通路 ７ … 第２の吸気通路 ８ … ターボチャージャ ８ａ … コンプレッサ ８ｂ … タービン ９ … スーパーチャージャ １１ … 排気通路 １２ … 第１の触媒 １３ … バイパス通路 １４ … 第２の触媒 １５ … 排気通路切換バルブ（排気通路切換手
段） ２０ … 制御装置（制御手段） ３０ … 制御装置（制御手段）

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G005 DA08 EA04 EA05 EA14 EA16 EA19 EA24 FA35 FA54 GB14 GB15 GB16 GB17 GB18 GB26 GB27 GB28 GD01 GD07 GD09 GD11 GD16 GD21 HA18 JA02 JA03 JA06 JA12 JA16 JA23 JA39 JA45 JA51 JB20 3G091 AA02 AA10 AA17 AA28 AA29 AB01 BA03 BA32 CA12 CA13 CB08 DB10 EA01 EA03 EA06 EA07 EA16 EA17 EA30 EA31 FA02 FA04 FA12 FA13 FB02 FC04 FC05 FC07 GA16 HA08 HA37 HB02 HB03 HB06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中途にターボチャージャのコンプレッサ
   を介装した第１の吸気通路と、上記第１の吸気通路と並
   列に配置され、中途にスーパーチャージャを介装した第
   ２の吸気通路と、上記第１の吸気通路あるいは上記第２
   の吸気通路の何れか一方を選択的に開放して吸気ポート
   に連通する吸気通路切換手段と、中途に上流側から順に
   上記ターボチャージャのタービンと第１の触媒とを介装
   した排気通路と、中途に上記第１の触媒よりも熱容量の
   小さい第２の触媒を介装し、上記タービンの上流側と下
   流側とを連通するバイパス通路と、上記タービン側の排
   気通路と上記第２の触媒側のバイパス通路の何れか一方
   を選択的に開放して上記第１の触媒に連通する排気通路
   切換手段と、上記吸気通路切換手段と上記排気通路切換
   手段の切換制御を行う制御手段と、を備えた過給機付エ
   ンジンであって、 上記制御手段は、上記第１の触媒が不活性時には上記第
   ２の吸気通路を開放して上記スーパーチャージャと上記
   吸気ポートとを連通する吸気流路を形成するとともに上
   記第２の触媒側の通路を開放して排気ポートと上記第２
   の触媒と上記第１の触媒とを連通する排気流路を形成す
   る一方、上記第１の触媒が活性時には上記第１の吸気通
   路を開放して上記コンプレッサと上記吸気ポートとを連
   通する吸気流路を形成するとともに上記タービン側の通
   路を開放して上記排気ポートと上記タービンと上記第１
   の触媒とを連通する排気流路を形成することを特徴とす
   る過給機付エンジン。
2. 【請求項２】 上記制御手段は、上記第１の触媒の活性
   化の判定を、少なくとも、冷却水温とエンジンの出力に
   基づいて行うことを特徴とする請求項１に記載の過給機
   付エンジン。
3. 【請求項３】 上記制御手段は、上記第１の触媒の活性
   化の判定を、少なくとも、上記第１の触媒通過後の排気
   温度に基づいて行うことを特徴とする請求項１に記載の
   過給機付エンジン。
4. 【請求項４】 上記制御手段は、上記スーパーチャージ
   ャ側の吸気流路から上記コンプレッサ側の吸気流路への
   切換を、該コンプレッサによる過給圧が所定の高圧以上
   となるまで行わないことを特徴とする請求項１乃至３の
   何れか一に記載の過給機付エンジン。