JP2017031841A

JP2017031841A - エンジン制御装置

Info

Publication number: JP2017031841A
Application number: JP2015150536A
Authority: JP
Inventors: 泰一田部; Taichi Tanabe
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2015-07-30
Filing date: 2015-07-30
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2035-07-30
Also published as: JP6535246B2

Abstract

【課題】触媒の劣化状態に応じてウエストゲートバルブ開度を最適化したエンジン制御装置を提供する。【解決手段】タービン４１及びコンプレッサ４２を有するターボチャージャ４０と、タービンの上流側から下流側へ排気ガスの一部をバイパスさせるウエストゲート流路４５と、電動アクチュエータによって駆動されウエストゲート流路を開閉するウエストゲートバルブ４６と、タービンの下流側に設けられ排気ガスの浄化処理を行う触媒コンバータ６３と、触媒コンバータの劣化を診断する触媒劣化診断手段とを備えるエンジン１を制御するエンジン制御装置１００を、ウエストゲートバルブの開度を所定のイニシャル開度を基準として制御するウエストゲートバルブ制御手段と、触媒コンバータの劣化の進行に応じてイニシャル開度を大きく設定するイニシャル開度設定手段とを備える構成とする。【選択図】図１

Description

本発明は、ターボチャージャのタービンの下流側に触媒コンバータを配置したエンジンを制御するエンジン制御装置に関し、特に触媒の劣化状態に応じてウエストゲートバルブ開度を最適化したものに関する。

ターボチャージャは、エンジンの排気ガスによってタービンを駆動するとともに、タービンに接続されたコンプレッサによってエンジンの燃焼用空気（新気）を圧縮する過給器である。
ターボチャージャには、過給圧制御等を目的として、タービンの上流側から排気ガスの一部を抽出してタービンの下流側へバイパスさせる流路を開閉するウエストゲートバルブが設けられる。
ウエストゲートバルブは、エンジンが過給領域で運転される場合には、実際の過給圧がドライバ要求トルク等に応じて設定される目標過給圧に近付くようにフィードバック制御される。

ターボチャージャを備えるエンジンにおいては、通常排気ガスの浄化処理を行う三元触媒等の触媒コンバータがタービンの下流側（出口側）に設けられる。
このため、触媒コンバータの層内温度は、タービンの下流側における排気ガス温度に依存する。
触媒コンバータの温度を考慮したウエストゲートバルブの開度制御に関する従来技術として、例えば、特許文献１には、触媒の熱劣化を防止する目的で、触媒内を通過する排気ガス温度が所定設定時間以上にわたって所定設定温度以上となった場合に、ウエストゲートバルブを開状態として過給圧を低下させることが記載されている。

特開平１１−２８７１２６号公報

ターボチャージャを備えるエンジンは、エンジンと触媒との間に比較的大きな熱容量を有するタービンが存在することから、自然吸気エンジンと比較して触媒昇温性能が厳しい傾向にある。
そこで、いかにしてタービンの熱容量の影響を低減して触媒昇温性能を向上し、始動直後から暖機完了後までを通じた排気ガス浄化性能を向上するかが問題となる。
これに対し、近年、電動アクチュエータを用いて開度を任意に設定可能とした電動ウエストゲートバルブが普及しつつある。
このような電動ウエストゲートバルブを有するエンジンにおいては、過給圧フィードバック制御等が介入しない比較的低負荷状態での運転時に、ウエストゲートバルブを開状態（ノーマルオープン）とし、タービンの上流側から下流側へ排気ガスの一部をバイパスすることによって、触媒入口における排気ガス温度を高め、触媒の昇温性能を改善することが可能となる。

しかし、ウエストゲートバルブを利用した排気バイパスを行うと、例えば加速時にドライバ要求トルクの増加に応じて過給圧を向上させる場合には、ウエストゲートバルブを開状態から閉状態まで推移（駆動）させるために要する時間に起因して、過給圧の時間応答遅れの原因となり、ドライバビリティ（運転しやすさ）が損なわれてしまう。
触媒昇温性能とドライバビリティとを両立するためには、触媒が活性温度を維持可能な限り、ウエストゲートバルブのイニシャル開度（過給圧フィードバック制御等が介入しない状態における初期開度）を小さく（閉じ気味に）設定することが好ましい。
しかし、触媒は経年劣化等により排気ガス浄化性能が低下するため、新品時の触媒に対してウエストゲートバルブ開度を最適化した場合、触媒が劣化した際に昇温性能が不十分となることが懸念される。
一方、触媒が劣化した場合であっても昇温性能を維持可能なよう、ウエストゲートバルブのイニシャル開度を大きく（開き気味に）設定した場合、触媒が新品時におけるドライバビリティが犠牲となってしまう。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、触媒の劣化状態に応じてウエストゲートバルブ開度を最適化したエンジン制御装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、エンジンの排気ガスによって駆動されるタービン及び前記タービンに駆動され燃焼用空気を圧縮するコンプレッサを有するターボチャージャと、前記タービンの上流側から下流側へ前記排気ガスの一部をバイパスさせるウエストゲート流路と、電動アクチュエータによって駆動され前記ウエストゲート流路を開閉するウエストゲートバルブと、前記タービンの下流側に設けられ前記排気ガスの浄化処理を行う触媒コンバータと、前記触媒コンバータの劣化状態を診断する触媒劣化診断手段とを備えるエンジンを制御するエンジン制御装置であって、前記ウエストゲートバルブの開度を所定のイニシャル開度を基準として制御するウエストゲートバルブ制御手段と、前記触媒劣化診断手段により診断される前記触媒コンバータの劣化の進行に応じて前記イニシャル開度を大きく設定するイニシャル開度設定手段とを備えることを特徴とするエンジン制御装置である。
これによれば、触媒の状態が良好である場合には、ウエストゲートバルブのイニシャル開度を小さく設定することによって、十分な排気ガス浄化性能を得るために必要な触媒昇温性能を確保しつつ、過給圧応答特性を改善することができる。
一方、触媒の劣化が進行した場合には、ウエストゲートバルブのイニシャル開度を大きく設定することによって、触媒をより高温まで昇温して排気ガス浄化性能を確保することができる。

請求項２に係る発明は、前記触媒コンバータの暖機終了を判定する暖機終了判定手段を備え、前記ウエストゲートバルブ制御手段は、エンジンの始動から前記暖機終了が判定されるまでの間は、前記イニシャル開度に関わらず前記ウエストゲートバルブを実質的に全開状態とすることを特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置である。
これによれば、エンジンの始動から触媒の暖機が終了するまでの間はウエストゲートバルブを実質的に全開にすることによって、触媒を早期に昇温して活性化させ、始動直後における排気ガス浄化性能を向上することができる。

以上説明したように、本発明によれば、触媒の劣化状態に応じてウエストゲートバルブ開度を最適化したエンジン制御装置を提供することができる。

本発明を適用したエンジン制御装置の実施例を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。実施例のエンジン制御装置における触媒劣化診断手法を模式的に示す図である。実施例における触媒劣化診断値とＨＣ浄化率との相関の一例を示すグラフである。実施例のエンジン制御装置におけるウエストゲートバルブ開度制御を示すフローチャートである。実施例における触媒劣化診断値とイニシャル開度との相関、及び、イニシャル開度と触媒温度との相関の一例を示すグラフである。ウエストゲートバルブを全開、全閉とした場合の触媒入口における排気ガス温度の推移の一例を示すグラフである。

本発明は、触媒の劣化状態に応じてウエストゲートバルブ開度を最適化したエンジン制御装置を提供する課題を、ウエストゲートバルブにおいて過給圧制御が介入しない状態での開度であるイニシャル開度を、触媒劣化診断値に応じて変更することによって解決した。

以下、本発明を適用したエンジン制御装置の実施例について説明する。
実施例のエンジン制御装置は、例えば、乗用車等の自動車に走行用動力源として搭載される水平対向４気筒のガソリン直噴ターボ過給エンジンに設けられ、エンジン本体及び補機類を統括的に制御するものである。

図１は、実施例１のエンジン制御装置を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
エンジン１は、クランクシャフト１０、シリンダブロック２０、シリンダヘッド３０、ターボチャージャ４０、インテークシステム５０、エキゾーストシステム６０、キャニスタ７０、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００等を有して構成されている。

クランクシャフト１０は、エンジン１の出力軸となる回転軸である。
クランクシャフト１０の一方の端部には、図示しない変速機等の動力伝達機構が接続されている。
クランクシャフト１０には、図示しないコンロッドを介してピストンが連結されている。
クランクシャフト１０の端部には、クランクシャフトの角度位置を検出するクランク角センサ１１が設けられている。
クランク角センサ１１の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。

シリンダブロック２０は、クランクシャフト１０を、車体に縦置き搭載する場合における左右方向から挟みこむように二分割として構成されている。
シリンダブロック２０の中央部には、クランクシャフト１０を収容するとともに、クランクシャフト１０を回転可能に支持するメインベアリングを有するクランクケース部が設けられている。
クランクケース部を挟んで左右に配置されるシリンダブロック２０の左右バンクの内部には、ピストンが挿入され内部で往復するシリンダが例えば一対ずつ（４気筒の場合）形成されている。

シリンダヘッド３０は、シリンダブロック２０のクランクシャフト１０とは反対側の端部（左右端部）にそれぞれ設けられている。
シリンダヘッド３０は、燃焼室３１、点火プラグ３２、吸気ポート３３、排気ポート３４、吸気バルブ３５、排気バルブ３６、吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８等を備えて構成されている。
燃焼室３１は、シリンダヘッド３０のピストン冠面と対向する箇所を、例えばペントルーフ状に凹ませて形成されている。
点火プラグ３２は、燃焼室３１の中央に設けられ、ＥＣＵ１００からの点火信号に応じてスパークを発生し、混合気に点火するものである。

吸気ポート３３は、燃焼用空気（新気）を燃焼室３１に導入する流路である。
排気ポート３４は、燃焼室３１から既燃ガス（排気ガス）を排出する流路である。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、吸気ポート３３、排気バルブ３４を所定のバルブタイミングで開閉するものである。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、各気筒に例えば２本ずつ設けられる。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、クランクシャフト１０の１／２の回転数で同期して回転する吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８によって開閉される。
吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８のカムスプロケット部には、各カムシャフトの位相を進角・遅角させて各バルブの開弁時期、閉弁時期を変化させる図示しないバルブタイミング可変機構が設けられている。

ターボチャージャ４０は、エンジン１の排気が有するエネルギを利用して、燃焼用空気（新気）を圧縮し、過給する過給機である。
ターボチャージャ４０は、タービン４１、コンプレッサ４２、エアバイパス流路４３、エアバイパスバルブ４４、ウエストゲート流路４５、ウエストゲートバルブ４６等を備えている。
タービン４１は、エンジン１の排気ガスによって回転駆動される。
コンプレッサ４２は、タービン４１に同軸に取り付けられ、タービン４１によって回転駆動され空気を圧縮する。

エアバイパス流路４３は、コンプレッサ４２の下流側から空気の一部を抽出し、コンプレッサ４２の上流側に還流させるものである。
エアバイパスバルブ４４は、エアバイパス流路４３に設けられ、ＥＣＵ１００からの指令に応じてエアバイパス流路４３を実質的に閉塞する閉状態と、エアバイパス流路４３を空気が通過可能な開状態とを、二段階に切換えるものである。
エアバイパスバルブ４４は、電動アクチュエータによって開閉駆動される弁体を有する電動バルブとなっている。
エアバイパスバルブ４４は、例えば、スロットルバルブ５６を急激に閉じた場合等に、ターボチャージャ４０のサージング防止やブレードの保護等を図るため開状態とされ、コンプレッサ４２よりも下流側の吸気管内の空気をコンプレッサ４２の上流側に還流させ、余剰圧力を低減させる。

ウエストゲート流路４５は、過給圧制御や触媒の昇温等を目的として、タービン４１の上流側から排気ガスの一部を抽出し、タービン４１の下流側にバイパスさせるものである。
ウエストゲート流路４５は、タービン４１のハウジングに一体に形成されている。
ウエストゲートバルブ４６は、ウエストゲート流路４５に設けられ流路を開閉する弁体を有し、ウエストゲート流路４５を通過する排気ガスの流量を制御するものである。
ウエストゲートバルブ４６は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて弁体を開閉駆動する電動アクチュエータを有する電動ウエストゲートバルブである。
ウエストゲートバルブ４６は、全開状態と全閉状態とを切換可能であるとともに、これらの中間位置においても任意の開度設定が可能となっている。

インテークシステム５０は、空気を導入して吸気ポート３３に導入するものである。
インテークシステム５０は、インテークダクト５１、チャンバ５２、エアクリーナ５３、エアフローメータ５４、インタークーラ５５、スロットルバルブ５６、インテークマニホールド５７、吸気圧センサ５８、インジェクタ５９等を備えて構成されている。

インテークダクト５１は、外気を導入して吸気ポート３３に導入する流路である。
チャンバ５２は、インテークダクト５１の入口部近傍に連通して設けられた空間部である。
エアクリーナ５３は、インテークダクト５１におけるチャンバ５２との連通箇所の下流側に設けられ、空気を濾過してダスト等を取り除くものである。
エアフローメータ５４は、エアクリーナ５３の出口近傍に設けられ、インテークダクト５１内を通過する空気流量を計測するものである。
エアフローメータ５４の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
ターボチャージャ４０のコンプレッサ４２は、エアフローメータ５４の下流側に設けられている。

インタークーラ５５は、インテークダクト５１におけるコンプレッサ４２の下流側に設けられ、例えば走行風等との熱交換によって、圧縮され高温となった空気を冷却する熱交換器である。
スロットルバルブ５６は、インテークダクト５１におけるインタークーラ５５の下流側に設けられ、空気の流量を調節してエンジン１の出力を制御するバタフライバルブである。
スロットルバルブ５６は、ドライバによる図示しないアクセルペダル操作等に応じて、図示しないスロットルアクチュエータによって開閉駆動される。
また、スロットルバルブ５６には、その開度を検出するスロットルセンサが設けられ、その出力はＥＣＵ１００に伝達される。
インテークマニホールド５７は、スロットルバルブ５６の下流側に設けられ、空気を各気筒の吸気ポート３３に分配する分岐管である。
吸気圧センサ５８は、インテークマニホールド５７内の空気の圧力（吸気圧力）を検出するものである。
吸気圧センサ５８の出力は、ＥＣＵ１００に伝達される。
インジェクタ５９は、インテークマニホールド５７のシリンダヘッド３０側の端部に設けられ、ＥＣＵ１００が発する開弁信号に応じて、燃焼室３１内に燃料を噴射して混合気を形成するものである。

エキゾーストシステム６０は、排気ポート３４から排出された排気ガスを外部に排出するものである。
エキゾーストシステム６０は、エキゾーストマニホールド６１、エキゾーストパイプ６２、フロント触媒６３、リア触媒６４、サイレンサ６５、空燃比センサ６６、リアＯ_２センサ６７等を有して構成されている。
エキゾーストマニホールド６１は、各気筒の排気ポート３４から出た排気ガスを集合させる集合管である。
ターボチャージャ４０のタービン４１は、エキゾーストマニホールド６１の下流側に配置されている。
エキゾーストパイプ６２は、タービン４１から出た排気ガスを外部に排出する管路である。
フロント触媒６３、リア触媒６４は、エキゾーストパイプ６２の中間部分に設けられ、排気ガス中のＨＣ、ＮＯｘ、ＣＯ等を浄化する三元触媒をそれぞれ備えている。
三元触媒は、例えば、アルミナ等のセラミックによって形成された担体に、プラチナ、パラジウム、ロジウム等の貴金属を担持させて構成されている。
フロント触媒６３は、タービン４１の出口に隣接して設けられ、リア触媒６４はフロント触媒の出口側に設けられている。
サイレンサ６５は、エキゾーストパイプ６２の出口近傍に設けられ、排気ガスの音響エネルギを低減するものである。

空燃比センサ６６は、タービン４１の出口とフロント触媒６３の入口との間に設けられている。
リアＯ_２センサ６７は、フロント触媒６３の出口とリア触媒６４の入口との間に設けられている。
空燃比センサ６６、リアＯ_２センサ６７は、ともに排気ガス中の酸素濃度に応じた出力電圧を発生することによって、排気ガス中の酸素量を検出するものである。
空燃比センサ６６は、リアＯ_２センサ６７に対してより広範囲の空燃比における酸素濃度を検出可能なリニア出力センサとなっている。
空燃比センサ６６、リアＯ_２センサ６７の出力は、ともにＥＣＵ１００に伝達され、燃料噴射量の空燃比フィードバック制御や、後述する触媒劣化診断に用いられる。

キャニスタ（チャコールキャニスタ）７０は、エンジン１の燃料として用いられるガソリンが貯留される図示しない燃料タンクで発生した燃料蒸発ガス（エバポ）が導入され、一時的に吸蔵されるものである。
キャニスタ７０は、燃料蒸発ガスを一時的に吸着可能な活性炭を、樹脂製の筐体であるキャニスタケース内に収容して構成されている。

キャニスタ７０は、主に非過給時用のパージライン７１、パージコントロールバルブ７２、及び、主に過給時用のパージライン７３、パージコントロールバルブ７４等を備えて構成されている。

パージライン７１は、両端部がキャニスタ７０、及び、インテークマニホールド５７にそれぞれ接続され、これらの内部間を連通させる流路である。
パージライン７１は、インテークマニホールド５７内が負圧となる非過給時に、キャニスタ７０から放出された燃料蒸発ガスからなるパージガスを、インテークマニホールド５７内に導入するものである。
パージコントロールバルブ（ＰＣＶ）７２は、パージライン７１の途中に設けられたデューティ制御ソレノイドバルブである。
ＰＣＶ７２は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて、開状態と閉状態との切換、及び、開状態における開度の設定が可能となっている。

パージライン７３は、両端部がキャニスタ７０、及び、インテークダクト５１におけるコンプレッサ４２の入口部に隣接する領域に接続され、これらの内部間を連通させる流路である。
パージライン７３は、インテークマニホールド５７内が正圧となり、パージライン７１によるパージガスの導入が困難となる過給時に、パージガスをコンプレッサ４２よりも上流側のインテークダクト５１内に導入するものである。
パージコントロールバルブ（ＰＣＶ）７４は、パージライン７３の途中に設けられた電磁弁である。
ＰＣＶ７４は、ＥＣＵ１００からの指令に応じて、開状態と閉状態との切換が可能となっている。

エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００は、エンジン１及びその補機類を統括的に制御するものである。
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ等の情報処理手段、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を備えて構成されている。
また、ＥＣＵ１００には、ドライバによる図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ１０１が設けられている。
ＥＣＵ１００は、アクセルペダルセンサ１０１の出力等に基づいて、ドライバ要求トルクを設定する機能を備えている。
ＥＣＵ１００は、エンジン１が実際に発生するトルクが、設定されたドライバ要求トルクに近づくよう、スロットルバルブ開度、過給圧、燃料噴射量、点火時期、バルブタイミング等を制御する。
過給圧の制御は、実際の過給圧がＥＣＵ１００によって設定される目標過給圧に近づくようウエストゲートバルブ４６を制御する過給圧フィードバック制御によって行う。

また、ＥＣＵ１００は、フロント触媒６３の劣化状態を診断する触媒劣化診断手段、ウエストゲートバルブ４６の開度を制御するウエストゲートバルブ制御手段、及び、触媒劣化診断値の増加に応じてウエストゲートバルブ４６のイニシャル開度を大きく設定するイニシャル開度設定手段として機能する。
図２は、実施例のエンジン制御装置における触媒劣化診断手法を模式的に示す図である。
触媒劣化診断は、フロント触媒６３の上流側の空燃比センサ６６の出力値変動量積算値（波形軌跡長）に対する、下流側のリアＯ_２センサ６７の出力値変動量積算値（波形軌跡長）の比率を触媒劣化診断値として算出することによって行う。
触媒劣化診断値として、例えば、リアＯ_２センサ６７の出力値変動量積算値を、空燃比センサ６６の出力値変動量積算値で除した値を用いることができる。

一般に、三元触媒は、空燃比リーン時や燃料カット時等に排気ガスに含まれるＯ_２を一時的に貯蔵するとともに、貯蔵されたＯ_２を空燃比リッチ時等に放出する酸素吸蔵放出能力を有する。
触媒が実質的に劣化していない新品状態においては、このような酸素吸蔵放出能力が高く、Ｏ_２導入量の変動をある程度吸収することから、触媒の上流側の空燃比センサ６６の出力値変動に対して、下流側のリアＯ_２センサ６７の出力値変動は小さくなる。
これに対し、触媒が劣化して酸素吸蔵放出能力が低下すると、リアＯ_２センサ６７の出力値変動は、空燃比センサ６６の出力値変動に対して相対的に大きくなる。
上述した触媒劣化診断値は、このような特性を利用して、触媒の劣化状態を定量的に診断するものである。

図３は、実施例における触媒劣化診断値とＨＣ浄化率との相関の一例を示すグラフである。
図３に示すように、触媒劣化診断値の増加に応じて、ＨＣ浄化率は低下する。
触媒劣化診断値が増加した（劣化が進行した）触媒によって、ＨＣ浄化率を未劣化の触媒と同等に維持するためには、触媒の温度をより高める必要がある。
そこで、実施例のエンジン制御装置においては、過給圧フィードバック制御等の他の制御が介入しない状態におけるウエストゲートバルブ４６のイニシャル開度（制御指令待ちの状態における開度）を、触媒劣化診断値の増加に応じて増加補正している。
以下、より詳細に説明する。

図４は、実施例のエンジン制御装置におけるウエストゲートバルブ開度制御を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。

＜ステップＳ０１：始動後触媒暖機終了判断＞
ＥＣＵ１００は、エンジン１の冷間始動後における触媒の初期暖機が終了したか否かを判断する。
触媒の暖機終了は、例えば、予め設定された触媒暖機終了条件を充足したか否かにより判定される。
触媒暖機終了条件として、例えば、エンジン始動後におけるエンジン１の積算吸入空気量が予め設定された閾値を超過した際に、触媒暖機が終了したものとすることができる。
また、エンジン始動後における経過時間が予め設定された閾値を超過した際に、触媒暖機が終了したものとすることができる。
この場合、これらの閾値を、外気温や始動時のエンジン冷却水温の増加に応じて低下するよう補正することができる。
触媒暖機が終了したと判断された場合はステップＳ０３に進み、その他の場合にはステップＳ０２に進む。

＜ステップＳ０２：ウエストゲートバルブ全開＞
ＥＣＵ１００は、過給圧応答特性やエンジン出力よりも触媒の初期暖機を優先するため、ウエストゲートバルブ４６を全開状態に維持し、タービン４１をバイパスする排気ガスの流量を最大とする。
その後、ステップＳ０１を繰り返す。

＜ステップＳ０３：過給圧フィードバック制御介入判断＞
ＥＣＵ１００は、ウエストゲートバルブ４６の開度制御に、過給圧フィードバック制御が介入しているか否かを判断する。
過給圧フィードバック制御は、ターボチャージャ４０の過給圧が、ドライバ要求トルク等に応じて設定される目標過給圧に近付くよう制御するものである。
過給圧フィードバック制御は、主にエンジン１の負荷が所定以上の高負荷状態である場合に実行される。
過給圧フィードバック制御は、例えば、ウエストゲートバルブ４６がイニシャル開度に維持された状態では、スロットルバルブ５６を全開としても実際のトルクがドライバ要求トルクを下回る場合等に開始される。
過給圧フィードバック制御が介入している場合はステップＳ０５に進み、その他の場合はステップＳ０４に進む。

＜ステップＳ０４：触媒劣化診断値に応じたイニシャル開度＞
ＥＣＵ１００は、ウエストゲートバルブ４６の開度を、触媒劣化診断値に応じて設定されるイニシャル開度に維持する。
イニシャル開度は、触媒劣化診断値が小さい場合（触媒が新品状態に近い場合）には実質的に全閉状態に設定され、触媒劣化診断値の増加（触媒劣化の進行）に応じて大きくなるよう設定され、触媒劣化診断値が所定値以上では全開状態に設定される。
表１は、触媒劣化診断値に対するイニシャル開度設定の一例を示す表である。
なお、表１に記載された値の中間値は、適宜補間演算により求められる。

ＥＣＵ１００がウエストゲートバルブ４６の開度をイニシャル開度に設定した後、一連の処理を終了（リターン）する。

＜ステップＳ０５：目標過給圧に応じたウエストゲートバルブ開度制御＞
ＥＣＵ１００は、ドライバ要求トルクから設定された目標過給圧に実際の過給圧が近づくよう、ウエストゲートバルブ４６の開度をフィードバック制御する公知の過給圧フィードバック制御を実行する。
その後、一連の処理を終了（リターン）する。

以下、実施例のエンジン制御装置による効果について説明する。
図５は、実施例における触媒劣化診断値とイニシャル開度との相関、及び、イニシャル開度と触媒温度との相関の一例を示すグラフである。
図５（ａ）は、触媒劣化診断値とイニシャル開度との相関を示し、図５（ｂ）は、イニシャル開度と触媒温度との相関を示している。
実施例においては、図５（ａ）に示すように、触媒劣化診断値の増加（劣化の進行）に応じて、イニシャル開度を大きく設定したことによって、図５（ｂ）に示すように、触媒温度を向上し、劣化が進行した触媒であっても排気ガスの浄化処理能力を確保可能としている。

図６は、ウエストゲートバルブを全開、全閉とした場合の触媒入口における排気ガス温度の推移の一例を示すグラフである。
図６において、横軸はエンジン始動からの時間を示し、縦軸は排気ガス温度及び車両の走行速度（車速）を示している。
ウエストゲートバルブ４６が全開に維持された状態と、全閉に維持された状態とでは、触媒入口における排気温度は、実質的に全運転期間中を通じて例えば３０乃至５０℃程度の差がある。
実施例においては、ウエストゲートバルブ４６のイニシャル開度を、触媒の劣化進行度合いに応じて最適に設定することにより、フロント触媒６３の排気ガス浄化性能を確保可能な触媒温度を維持しつつ、過度にウエストゲートバルブ４６が開かれることを防止して、加速時等における過給応答遅れを抑制し、ドライバビリティを確保することができる。

以上説明したように、本実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）フロント触媒６３の状態が比較的良好（劣化進行度合い小）である場合には、ウエストゲートバルブ４６のイニシャル開度を小さく設定することによって、必要な触媒昇温性能を確保しつつ過給圧応答特性を改善することができる。
一方、フロント触媒６３の劣化が進行した場合には、ウエストゲートバルブ４６のイニシャル開度を大きく設定することによって、触媒をより高温まで昇温して排気ガス浄化性能を確保することができる。
（２）エンジン１の始動から触媒の暖機が終了するまではウエストゲートバルブ４６を実質的に全開にすることによって、フロント触媒６３を早期に昇温して活性化させ、始動直後における排気ガス浄化性能を向上することができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）エンジン制御装置、エンジン、及び、エンジン補機類の構成は、上述した実施例の構成に限らず、適宜変更することが可能である。例えば、エンジンのシリンダレイアウト、気筒数、ターボチャージャの個数等は、上述した実施例に限定されず適宜変更することが可能である。
（２）実施例のエンジンは、例えば直噴ガソリンターボエンジンであるが、本発明はポート噴射を単独あるいは直噴と組み合わせて用いるエンジンにも適用することができる。
また、ガソリンエンジンに限らず、ターボチャージャの下流側に配置され昇温により排気ガス浄化性能が向上する触媒を有し、触媒の劣化診断が可能なものであればディーゼルエンジンやガソリン以外の燃料を用いる火花点火式エンジンにも適用することが可能である。
（３）実施例では、触媒の上流側の空燃比センサの出力変動と下流側のリアＯ_２センサの出力変動とを比較して触媒の劣化を診断しているが、触媒の劣化を診断する手法はこれに限らず他の手法であってもよい。
また、エンジン始動後の触媒暖機終了を判定する手法も特に限定されない。

１エンジン１０クランクシャフト
１１クランク角センサ２０シリンダブロック
３０シリンダヘッド３１燃焼室
３２点火プラグ３３吸気ポート
３４排気ポート３５吸気バルブ
３６排気バルブ３７吸気カムシャフト
３８排気カムシャフト４０ターボチャージャ
４１タービン４２コンプレッサ
４３エアバイパス流路４４エアバイパスバルブ
４５ウエストゲート流路４６ウエストゲートバルブ
５０インテークシステム５１インテークダクト
５２チャンバ５３エアクリーナ
５４エアフローメータ５５インタークーラ
５６スロットルバルブ５７インテークマニホールド
５８吸気圧センサ５９インジェクタ
６０エキゾーストシステム６１エキゾーストマニホールド
６２エキゾーストパイプ６３フロント触媒
６４リア触媒６５サイレンサ
６６空燃比センサ６７リアＯ_２センサ
７０キャニスタ７１パージライン
７２パージコントロールバルブ７３パージライン
７４パージコントロールバルブ
１００エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
１０１アクセルペダルセンサ

Claims

エンジンの排気ガスによって駆動されるタービン及び前記タービンに駆動され燃焼用空気を圧縮するコンプレッサを有するターボチャージャと、
前記タービンの上流側から下流側へ前記排気ガスの一部をバイパスさせるウエストゲート流路と、
電動アクチュエータによって駆動され前記ウエストゲート流路を開閉するウエストゲートバルブと、
前記タービンの下流側に設けられ前記排気ガスの浄化処理を行う触媒コンバータと、
前記触媒コンバータの劣化状態を診断する触媒劣化診断手段と
を備えるエンジンを制御するエンジン制御装置であって、
前記ウエストゲートバルブの開度を所定のイニシャル開度を基準として制御するウエストゲートバルブ制御手段と、
前記触媒劣化診断手段により診断される前記触媒コンバータの劣化の進行に応じて前記イニシャル開度を大きく設定するイニシャル開度設定手段と
を備えることを特徴とするエンジン制御装置。
前記触媒コンバータの暖機終了を判定する暖機終了判定手段を備え、
前記ウエストゲートバルブ制御手段は、エンジンの始動から前記暖機終了が判定されるまでの間は、前記イニシャル開度に関わらず前記ウエストゲートバルブを実質的に全開状態とすること
を特徴とする請求項１に記載のエンジン制御装置。