JP2006052654A - エンジンの排気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ターボ過給機付きエンジンの排気浄化用触媒を、大気圧が低い場合であっても確実に早期活性化させる。
【解決手段】ターボ過給機と、前記過給機の排気タービンを迂回して排気タービンの上流と下流とを連通するバイパス通路と、前記バイパス通路との合流部より下流に設けた排気浄化用触媒と、前記バイパス通路を開閉するバイパス通路開閉手段と、を備える排気装置において、吸気マニホールドからの負圧が作用する第１の室と、正圧が作用する第２の室とを区画する圧力応動部材とを備え、圧力応動部材が両室の差圧に応じて作動することにより、バイパス通路開閉手段を駆動する第１の駆動手段と、前記触媒が非活性状態でのアイドル時に、第１の駆動手段によりバイパス通路開閉手段を開方向に制御する制御手段と、前記アイドル時に差圧が所定値に満たず前記バイパス通路開閉手段が所望の開度まで開かない場合に差圧を増大させる差圧増大手段と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、排気タービン過給機付きエンジンにおいて、冷間始動時に排気浄化触媒を早期活性化させる手段に関する。

排出ガス浄化のために排気通路に三元触媒を設ける方法が知られている。

しかし、三元触媒は低温では非活性状態であるため、排気ガスは浄化されずに大気中に放出されることになる。つまり、冷間始動時には三元触媒が温度上昇して活性化するまでは排出ガスの浄化が行われていなかった。

特許文献１には、排気タービン過給機のタービン下流に設けた排気ガス浄化用触媒と、排気タービンを迂回するバイパス通路と、バイパス流路に設けたウエストゲートバルブと、排気タービン過給機のタービン出口に設けた開閉可能なバルブと、を備えたエンジンの排気装置であって、エンジンのコールドスタート時にタービン出口の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流路からの排気ガスで排気浄化用触媒を加熱するよう制御することにより、バイパス流路から直接排気ガスを排気浄化用触媒に導き、高温の排気ガスで加熱することによって排気浄化用触媒の活性化を短時間に行う技術手段が開示されている。
特開２００３−２５４０５１号

しかしながら、特許文献１では、タービン出口のバルブおよびウエストゲートバルブを吸気マニホールドの負圧により駆動する構成となっているので、高地のように大気圧が低い場所では十分な負圧が確保できないために両バルブの開度が全開にならず、排気ガスの流量が制限されてしまい、触媒の活性化が遅れるという問題があった。

そこで、本発明では大気圧が低い場合にも、バルブが確実に全開となり、十分な排気ガス流量を確保して触媒の早期活性化が可能な装置とすることを目的とする。

本発明のエンジンの排気装置は、エンジンの排気エネルギーにより駆動する排気タービン過給機と、前記排気タービン過給機の排気タービンを迂回して排気タービンの上流と下流とを連通するバイパス通路と、前記排気通路の前記バイパス通路との合流部より下流に設けた排気浄化用触媒と、前記バイパス通路を開閉するバイパス通路開閉手段と、を備えるエンジンの排気装置において、前記エンジンの吸気マニホールドからの負圧が作用する第１の室と、第１の室よりも高い圧力が作用する第２の室とを区画する圧力応動部材とを備え、前記圧力応動部材が前記両室の差圧に応じて作動することにより、前記バイパス通路開閉手段を駆動する第１の駆動手段と、前記排気浄化用触媒が非活性状態でのアイドル運転時に、前記第１の駆動手段により前記バイパス通路開閉手段を開方向に制御する制御手段と、前記アイドル運転時に差圧が所定値に満たず、前記バイパス通路開閉手段が所望の開度まで開かない場合に差圧を増大させる差圧増大手段と、を備える。

本発明によれば、排気浄化用触媒が非活性状態でのアイドル運転時にはバイパス通路開閉手段を全開にして高温の排気を直接排気浄化用触媒に供給し、前記バイパス通路開閉手段を駆動する手段として、隔壁により分割された２室の差圧により作動する第１の駆動手段の他に、前記差圧がバイパス通路開閉手段を全開にすることが可能な程度まで発達しない場合に差圧を増大させる差圧増大手段を設けたので、例えば高地のように大気圧が低く第１の駆動手段内部の差圧が小さいときでも、差圧増大手段によって差圧を増大させて確実にバイパス通路開閉手段を全開にすることが可能となり、これにより高温の排気を直接排気浄化用触媒に供給して排気浄化用触媒を早期活性化させることが可能となる。

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本実施形態のシステム構成を表す図である。

１はエンジン、２は吸気管３から導入した吸入空気をエンジン１に圧送するコンプレッサ１３と、コンプレッサ１３とシャフトにより接続され排気ガスにより駆動されるタービン１４とで構成される排気タービン過給機（以下、ターボ過給機という）、４はコンプレッサ１３によって圧縮され高温となった吸入空気を冷却するインタークーラ、６は運転者の要求に応じて吸入空気量を調節するスロットルバルブ５を備えるスロットルチャンバー、７はスロットルチャンバー６を通過した吸入空気をエンジン１の各気筒に分配する吸気マニホールド、８はエンジン１の排気ガスを合流させる排気マニホールド、２６は排気マニホールド８とタービン１４とを接続する排気通路、１１はタービン１４の下流の排気通路２６に設けられた排気浄化用触媒、１２は排気浄化用触媒１１の下流に設けられ排気音を低減し排気ガスを大気に放出するマフラーである。

排気通路２６は、タービン１４の上流でタービン１４に接続される主排気通路９と、タービン１４を迂回してタービン１４下流の排気通路２６に接続されるバイパス通路１０とに分岐する。

バイパス通路１０にはバイパス通路１０を開閉するバイパス通路開閉手段としての排気バイパスバルブ１７が設けられ、排気バイパスバルブ１７は通常は全閉の状態であり、後述する第１の駆動手段としてのアクチュエータ１８により全開まで駆動される。

タービン１４より下流かつタービン１４下流の排気通路２６とバイパス通路１０の合流部より上流の排気通路（以下、排気通路２７という）には、排気通路２７を開閉する排気通路開閉手段としての排気カットバルブ１５が設けられる。この排気カットバルブ１５は通常は全開の状態であり、後述する第２の駆動手段としてのアクチュエータ１６によって全閉まで駆動される。

ここでアクチュエータ１６、１８について図２を参照して説明する。

図２の（ａ）は排気バイパスバルブ１７およびアクチュエータ１８の概略図である。

アクチュエータ１８は、内部が移動可能な圧力応動部材としての隔壁４７によって前記別室としての正圧室４３と吸気マニホールド７と連通する負圧室４４とに仕切られており、隔壁４７には負圧室４４に配置されたバネ４６によって正圧室４３側に向けて荷重がかけられている。

排気バイパスバルブ１７は、回転軸４１を軸として回転するアーム４５の一方の端部付近に接続され、アーム４５の他方の端部付近は、シャフト４０の一方の端部付近と回転可能に接続されている。シャフト４０の他方の端部は隔壁４７に接続されている。

上記のように構成されるアクチュエータ１８および排気バイパスバルブ１７は、通常はバネ４６により隔壁４７に正圧室４３方向の荷重がかけられ、シャフト４０は図中左側方向に引かれて排気バイパスバルブ１７は閉弁状態となっているが、正圧室４３と負圧室４４の差圧が大きくなると、隔壁４７が差圧によってバネ４６の弾性力に打ち勝って負圧室４４側に押され、シャフト４０が図中右側に移動する。これによりアーム４５は回転軸４１を軸として回転し、排気バイパスバルブ１７は図中矢印で示したように時計回りに回転し、開弁状態となる。

図２の（ｂ）は排気カットバルブ１５とアクチュエータ１６の概略図である。

基本的な構成および作動原理はアクチュエータ１８と同様であるが、排気カットバルブ１５に対するアクチュエータ１６の正圧室５３と負圧室５４の位置が図２（ａ）と逆である。つまり、通常は排気カットバルブ１５は開弁状態となっており、正圧室５３と負圧室５４の差圧が大きくなった場合には、隔壁４７に相当する隔壁５７は図中左側に押されて、シャフト４０に相当するシャフト５０は図中左側に移動し、排気カットバルブ１５は図中時計回りに回転して閉弁状態となる。

図１の説明に戻る。

２２は差圧増大手段（正圧増大手段）としての正圧ポンプであり、大気中に開口する吸気口を備え、吐出側配管２８は途中で分岐して一方は２次空気供給用配管２４として排気通路２６に接続され、他方の配管２９は三方ソレノイド２５へ接続される。なお、配管２９との分岐点より下流の２次空気供給用配管２４には、正圧ポンプ２２からの空気の供給を制御する２次空気コントロールバルブ２３が設けられる。

三方ソレノイド２５には、配管２９の他、インタークーラ４より下流の吸気通路と接続される配管３０と、アクチュエータ１８の正圧室４３に接続される配管３１が接続される。

アクチュエータ１６の負圧室５４は配管３２によってアクチュエータ１８の負圧室４４と接続されており、また、アクチュエータ１８の負圧室４４は配管３３により三方ソレノイド１９にも接続されている。

三方ソレノイド１９には、配管３３の他に、スロットルバルブ５の下流に接続される配管３４と、大気中に開口する配管３５とが接続されている。

三方ソレノイド１９、２５、２次空気コントロールバルブ２３、正圧ポンプ２２は後述するように、車両のおかれた環境やエンジンの状態に応じて、エンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵという）２０により関連付けて制御される。

なお、アクチュエータ１６の正圧室５３は常に大気圧となっている。

次に本実施形態の制御について図５を参照して説明する。

図５はエンジンスタート後にＥＣＵ２０が実行する三方ソレノイド１９、２５、２次空気コントロールバルブ２３、正圧ポンプ２２の制御のフローチャートであり、車両が置かれた環境にかかわらず排気浄化用触媒１１を早期活性化するように制御する。

以下、ステップにしたがって説明する。

ステップＳ１では排気浄化用触媒１１が活性状態であるか否かを判定する。この判定はエンジンスタートからの経過時間が予め設定した所定時間を経過したか否かで行う。

活性状態の場合にはステップＳ２に進み、三方ソレノイドバルブ１９は配管３３と配管３５とが連通する状態、三方ソレノイドバルブ２５は配管３０と配管３１とが連通する状態、正圧ポンプ２２は停止、２次空気コントロールバルブ２３は閉じた状態（以下、通常アイドルモードという）にする。

これによりアクチュエータ１６、１８の負圧室４４、５４は大気圧、正圧室５３、４３はインタークーラ４下流の吸気通路内圧力と等しくなる。この後は通常運転モードに切換えられる。

活性状態でない場合には、ステップＳ３に進み、現在車両がおかれている環境が高地（気圧が低い）であるか否かの判定を行う。この判定は、車両のいずれかの位置に取り付けた大気圧センサ（図示せず）の検出値に基づいて行う。

なお、吸気マニホールド７に圧力センサを設け、予め求めておいたスロットルバルブ５の開度と吸気マニホールド７内の圧力との関係に基づいて、十分な負圧があるか否かを判定してもよい。

高地であると判定した場合にはステップＳ４に進み、三方ソレノイドバルブ１９は配管３３と配管３４が連通する状態、三方ソレノイド２５は配管２９と配管３１が連通する状態、正圧ポンプ２２は作動、２次空気コントロールバルブ２３は開いた状態（以下、触媒非活性時高地アイドルモードという）にする。

これにより、アクチュエータ１６、１８の負圧室５４、４４はスロットルバルブ５より下流に連通された状態となり、また、正圧室５３、４３は正圧ポンプ２２により加圧された状態となる。

ステップＳ５では、ステップＳ４で触媒非活性高地アイドルモードに設定した結果、排気バイパスバルブ１７は全開、排気カットバルブ１５は全閉となり、排気通路２６には排気２次空気が供給される状態となる。この状態になったらステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、スロットルバルブ５が開いたか否かを判定する。

開いていない場合にはステップＳ１に戻り、開いた場合にはステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、三方ソレノイドバルブ１９は配管３３と配管３５が連通する状態、三方ソレノイド２５は配管３０と配管３１が連通する状態、正圧ポンプ２２は停止、２次空気コントロールバルブ２３は閉じた状態（以下、高地通常運転モードという）にする。

これにより、アクチュエータ１６、１８の負圧室５４、４４は大気圧、正圧室５３、４３はインタークーラ４下流の吸気通路内圧と等しくなる。

ステップＳ８では、ステップＳ７の制御の結果、排気バイパスバルブ１７は全閉、排気カットバルブ１５は全開となり、排気通路２６への排気２次空気の供給は停止された状態となる。そして、上記ステップＳ６からＳ８を繰り返し実行する。

ステップＳ３での判定の結果、高地でないと判定された場合には、ステップＳ９に進み、三方ソレノイドバルブ１９は配管３３と配管３４が連通する状態、三方ソレノイド２５は配管３０と配管３１が連通する状態、正圧ポンプ２２は作動、２次空気コントロールバルブ２３は開いた状態（以下、触媒非活性時平地アイドルモードという）にする。

これにより、アクチュエータ１６、１８の負圧室５４、４４はスロットルバルブ５より下流に連通された状態となり、また、正圧室５３、４３は大気圧となる。

ステップＳ１０では、ステップＳ９の制御の結果、排気バイパスバルブ１７は全開、排気カットバルブ１５は全閉となり、排気通路２６には排気２次空気が供給される状態となる。このような状態になったら、ステップＳ１１でステップＳ６と同様にスロットルバルブ５が開いた状態か否かを判定する。

開いていない場合にはステップＳ１に戻り、開いた場合にはステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、三方ソレノイドバルブ１９は配管３３と配管３５が連通する状態、三方ソレノイド２５は配管３０と配管３１が連通する状態、正圧ポンプ２２は停止、２次空気コントロールバルブ２３は閉じた状態（以下、平地通常運転モードという）にする。

これにより、アクチュエータ１６、１８の負圧室５４、４４は大気圧、正圧室５３、４３はインタークーラ４下流の吸気通路内圧と等しくなる。

ステップＳ１３では、ステップＳ１２の制御の結果、排気バイパスバルブ１７は全閉、排気カットバルブ１５は全開となり、排気通路２６への排気２次空気の供給は停止された状態となる。そして、上記ステップＳ１１からＳ１３を繰り返し実行する。

上記の制御について図７を参照して説明する。図７の（ａ）〜（ｅ）は排気バイパスバルブ１７および排気カットバルブ１５周辺を表す図であり、（ａ）はエンジン停止時の状態である。

排気浄化用触媒１１が活性化している場合は通常のエンジンと同様にアクチュエータ１６、１８の負圧室５４、４４は大気圧となり、正圧室５３、４３はインタークーラ４下流の吸気通路内圧となる。したがって、（ｄ）に示すように排気バイパスバルブ１７は全閉、排気カットバルブ１５は全開の状態で運転され、コンプレッサ１３による過給圧が所定値になるとアクチュエータ１８の正圧室４３の圧力が高まり、（ｅ）に示すように排気バイパスバルブ１７が開く。これにより排気はバイパス通路１０を通って排出されるようになり、過給圧が所定値以上に上昇することを防止できる。

平地において排気浄化用触媒１１が非活性の状態では、触媒非活性時平地アイドルモードにすることで、（ｂ）に示すように、排気カットバルブ１５は全閉、排気バイパスバルブ１７は全開となり、すべての排気がタービン１４を経由せずにバイパス通路１０を通して排気浄化用触媒１１に供給されるようになる。これにより排気が高温のまま排気浄化用触媒１１に供給されることになり、排気浄化用触媒１１を早期活性化することができる。

高地において排気浄化用触媒１１が非活性の状態では、触媒非活性時高地アイドルモードにすることで、触媒非活性時平地アイドルモードと同様に（ｂ）に示す状態となり、排気浄化用触媒１１を早期活性化することができる。

高地、平地ともに、アイドルモード実行時にスロットルバルブ５が開かれた場合には、出力トルクを優先するために通常運転モードに切換え、排気カットバルブ１５を全開、排気バイパスバルブ１７を全閉にする。

ところで、従来のアクチュエータ１６、１８は負圧室５４、４４がスロットルバルブ５下流に接続され、吸入負圧によって作動していた。このため、高地などのように気圧が低い場所では負圧が十分に発達せず、触媒非活性時のアイドル運転時において排気バイパスバルブ１７を全開にすることができなくなり排気浄化用触媒１１が活性化するまでの時間が長くなるという問題があったが、本実施形態では触媒非活性時高地アイドルモードを設け、正圧ポンプ２２でアクチュエータ１８の正圧室４３を加圧することによって排気バイパスバルブ１７を作動させるので、高地であっても排気バイパスバルブ１７を全開にすることが可能となり、排気浄化用触媒１１を早期活性化させることができる。

ここで、正圧ポンプ２２でよる加圧について図４を参照して説明する。

図４は排気バイパスバルブ１７の開度とアクチュエータ１８の負圧室４４と正圧室４３との差圧の関係を表す図であり、差圧と開度の間には略比例関係が成立する。

排気バイパスバルブ１７は平地では差圧がＰ０のときに開度がＢ０（全開）となるが、高地では差圧がＰｈまでしか発達しないため、全開にはならずに開度はＢｈとなる。

そこで、差圧がＰ０となるようにＰ０−Ｐｈだけ正圧室４３を加圧し、これにより排気バイパスバルブ１７が全開になるようにする。

以上により本実施形態では、排気浄化用触媒１１が非活性状態でのアイドル運転時には排気バイパスバルブ１７を全開にして高温の排気を直接排気浄化用触媒１１に供給し、排気バイパスバルブ１７を駆動する手段として、アクチュエータ１８の他に、アクチュエータ１８内の差圧が排気バイパスバルブ１７を全開にすることが可能な程度まで発達しない場合には正圧ポンプ２２により差圧を増大させるので、例えば高地のように大気圧が低いために負圧室４４の負圧が発達せず十分な差圧が得られないときでも、正圧ポンプ２２によって正圧室４３の正圧を高めて差圧を増大させて確実に排気バイパスバルブ１７を全開にすることが可能となり、これにより高温の排気を直接排気浄化用触媒１１に供給して早期活性化させることが可能となる。

排気タービン１４の下流かつバイパス通路１０との合流部より上流に排気カットバルブ１５を設け、排気バイパスバルブ１７を開くときには排気カットバルブ１５を閉じるように制御するので、排気浄化用触媒１１が非活性状態でのアイドル運転時に排気タービン１４を通過する排気を遮断してすべての排気をバイパス通路１０から排気浄化用触媒１１に供給して早期活性化させることが可能となる。

アクチュエータ１６の負圧室５４とアクチュエータ１８の負圧室４４を配管３２によって連通させたので、負圧室４４と三方ソレノイド１９とを配管３３で接続することで負圧室５４の負圧を負圧室４４の負圧と連動させることが可能となり、配管数を減少させることができる。

正圧ポンプ２２と排気マニホールド８付近の排気通路２６とを２次空気コントロールバルブ２３を介して接続するので、正圧ポンプ２２を２次空気供給用のポンプとしても利用することができる。

第２実施形態について説明する。

図３は本実施形態のシステムの構成を表す図である。

エンジン１、排気タービン過給機２、排気浄化用触媒１１等の基本的な構成は図１に示した第１実施形態と同様であるが、差圧増大手段として正圧ポンプ２２に代えて負圧増大手段としての負圧ポンプ２１を用い、また、２次空気供給用配管２４、２次空気コントロールバルブ２３は本実施形態には設けない。

負圧ポンプ２１を用いることによって変更された配管類について説明する。

三方ソレノイド１９に接続される配管のうち、大気中に開口していた配管３５は、負圧ポンプ２１の吸入側に接続される配管６１となり、アクチュエータ１８の正圧室４３に接続されていた配管３１はインタークーラ４下流の吸気通路に接続されるはいかん６０となる。また、負圧ポンプ２１の吐出側は配管６２によってコンプレッサ１３の上流に接続されている。

次に本実施形態の制御について図６を参照して説明する。

図６はエンジンスタート後にＥＣＵ２０が実行する三方ソレノイド１９、負圧ポンプ２１の制御のフローチャートであり、第１実施形態と同様に、車両が置かれた環境が平地であっても、高地のように気圧が低くても、排気浄化用触媒１１を早期活性化するように制御する。

以下、ステップにしたがって説明する
ステップＳ２１では第１実施形態のステップＳ１と同様に排気浄化用触媒１１が活性状態であるか否かを判定する。

活性状態の場合にはステップＳ２２に進み、三方ソレノイドバルブ１９は配管３３と配管６１とが連通する状態、負圧ポンプ２１は停止した状態（以下、通常アイドルモードという）にする。

これによりアクチュエータ１６、１８の負圧室４４、５４は負圧ポンプ２１を介して大気に開放された状態となり、正圧室５３、４３はインタークーラ４下流の吸気通路内圧力と等しくなる。この後は通常運転モードに切換えられる。

活性状態でない場合には、ステップＳ２３に進み、第１実施形態のステップＳ３と同様に現在車両がおかれている環境が高地（気圧が低い）であるか否かの判定を行う。

高地であると判定した場合にはステップＳ２４に進み、三方ソレノイドバルブ１９は配管３３と配管６１が連通する状態にし、負圧ポンプ２１は作動させる（以下、触媒非活性時高地アイドルモードという）。

これにより、アクチュエータ１６、１８の負圧室５４、４４は負圧ポンプ２１により減圧された状態となり、また、正圧室５３、４３は大気圧となる。

ステップＳ２５では、ステップＳ２４で触媒非活性高地アイドルモードに設定した結果、排気バイパスバルブ１７は全開、排気カットバルブ１５は全閉となる。この状態になったらステップＳ２６に進む。

ステップＳ２６では、スロットルバルブ５が開かれたか否かを判定する。

開いていない場合にはステップＳ２１に戻り、開いた場合にはステップＳ２７に進む。

ステップＳ２７では、三方ソレノイドバルブ１９は配管３３と配管３４が連通する状態、負圧ポンプ２１は停止した状態（以下、高地通常運転モードという）にする。

これにより、アクチュエータ１６、１８の負圧室５４、４４の圧力はスロットルバルブ５下流と等しくなり、正圧室５３、４３はインタークーラ４下流の吸気通路内圧と等しくなる。

ステップＳ２８では、ステップＳ２７の制御の結果、排気バイパスバルブ１７は全閉、排気カットバルブ１５は全開となる。そして、上記ステップＳ２６からＳ２８を繰り返し実行する。

ステップＳ２３での判定の結果、高地でないと判定された場合には、ステップＳ２９に進み、三方ソレノイドバルブ１９は配管３３と配管３４が連通し、負圧ポンプ２１は作動した状態（以下、触媒非活性時平地アイドルモードという）にする。

これにより、アクチュエータ１６、１８の負圧室５４、４４はスロットルバルブ５より下流に連通された状態となり、また、正圧室５３、４３はインタークーラ４下流の吸気通路内圧となる。

ステップＳ３０では、ステップＳ２９の制御の結果、排気バイパスバルブ１７は全開、排気カットバルブ１５は全閉となる。

このような状態になったら、ステップＳ３１でステップＳ２６と同様にスロットルバルブ５が開かれた状態か否かを判定する。

開かれていない場合にはステップＳ２１に戻り、開かれた場合にはステップＳ３２に進む。

ステップＳ３２では、三方ソレノイドバルブ１９は配管３３と配管６１が連通し、負圧ポンプ２１は停止した状態（以下、平地通常運転モードという）にする。

これにより、アクチュエータ１６、１８の負圧室５４、４４は負圧ポンプ２１を介して大気に開放され、正圧室５３、４３はインタークーラ４下流の吸気通路内圧と等しくなる。

ステップＳ３３では、ステップＳ３２の制御の結果、排気バイパスバルブ１７は全閉、排気カットバルブ１５は全開となる。そして、上記ステップＳ３１からＳ３３を繰り返し実行する。

上記制御により、第１実施形態と同様に、高地でも平地でも触媒非活性時のアイドル運転時に排気バイパスバルブ１７を確実に全開にすることができる。

以上により本実施形態では、差圧増大手段として負圧ポンプ２１を用いてアクチュエータ１６、１８を作動させるので、第１実施形態と同様に高地でも平地でも触媒非活性時のアイドル運転時に排気バイパスバルブ１７を確実に全開にすることができる。の効果を得ることができる。

また、使用する三方ソレノイドバルブの数が少なく、これに伴って配関の数も少なくすることができるので、システムの大型化を防ぐことができる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

本発明は、排気タービン過給機を備えるエンジンの排気浄化用触媒の暖機システムに適用可能である。

第１実施形態のシステムの構成を表す図である。 アクチュエータの構造および作動を説明するための図である。 第２実施形態のシステムの構成を表す図である。 排気バイパスバルブの開度と負圧の関係を表す図である。 第１実施形態の制御フローチャートである。 第１実施形態の制御フローチャートである。 運転状態ごとの排気バイパスバルブと排気カットバルブの状態を表す図である。

符号の説明

１ エンジン
２ 排気タービン過給機
４ インタークーラ
５ スロットルバルブ
６ スロットルチャンバ
７ 吸気マニホールド
８ 排気マニホールド
１０ バイパス通路
１１ 排気浄化用触媒
１２ マフラー
１３ コンプレッサ
１４ タービン
１５ 排気カットバルブ
１６ アクチュエータ
１７ 排気バイパスバルブ
１８ アクチュエータ
１９ 三方ソレノイドバルブ
２０ エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）
２１ 負圧ポンプ
２２ 正圧ポンプ
２３ 排気２次空気コントロールバルブ
４３ 正圧室
４４ 負圧室
４７ 隔壁
５３ 正圧室
５４ 負圧室
５７ 隔壁

Claims (7)

1. エンジンの排気エネルギーにより駆動する排気タービン過給機と、
   前記排気タービン過給機の排気タービンを迂回して排気タービンの上流と下流とを連通するバイパス通路と、
   前記排気通路の前記バイパス通路との合流部より下流に設けた排気浄化用触媒と、
   前記バイパス通路を開閉するバイパス通路開閉手段と、を備えるエンジンの排気装置において、
   前記エンジンの吸気マニホールドからの負圧が作用する第１の室と、第１の室よりも高い圧力が作用する第２の室とを区画する圧力応動部材とを備え、前記圧力応動部材が前記両室の差圧に応じて作動することにより、前記バイパス通路開閉手段を駆動する第１の駆動手段と、
   前記排気浄化用触媒が非活性状態でのアイドル運転時に、前記第１の駆動手段により前記バイパス通路開閉手段を開方向に制御する制御手段と、
   前記アイドル運転時に差圧が所定値に満たず、前記バイパス通路開閉手段が所望の開度まで開かない場合に差圧を増大させる差圧増大手段と、を備えることを特徴とするエンジンの排気装置。
2. 前記所定値は前記バイパスバルブを全開にするために必要な差圧に相当する値である請求項１に記載のエンジンの排気装置。
3. 前記差圧増大手段は、前記第１の室を更に減圧する負圧増大手段である請求項１または２に記載のエンジンの排気装置。
4. 前記差圧増大手段は、前記第２の室を加圧する正圧増大手段である請求項１または２に記載のエンジンの排気装置。
5. 前記正圧増大手段は大気中から吸入した空気を前記第２の室に圧送する正圧ポンプであり、吸入した空気を排気マニホールドに２次空気として供給する手段としても機能する請求項４に記載のエンジンの排気装置。
6. 前記排気タービンの下流かつ前記バイパス通路との合流部より上流の排気通路に設けた排気通路を開閉する排気通路開閉手段と、
   前記第１の駆動手段と同様の構造により駆動し前記排気通路開閉手段を駆動する第２の駆動手段と、を備え、
   前記制御手段は前記排気浄化用触媒が非活性時のアイドル運転時に前記排気通路開閉手段を全閉にする請求項１〜５のいずれかに記載のエンジンの排気装置。
7. 前記第１の駆動手段の第１の室と第２の駆動手段の第１の室が配管により接続されて連通している請求項１〜６のいずれか一つに記載のエンジンの排気装置。

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