KR20080013769A

KR20080013769A - 차량용 내연 기관의 제어 방법 및 차량용 내연 기관

Info

Publication number: KR20080013769A
Application number: KR1020070078808A
Authority: KR
Inventors: 고오이찌 모리; 다까오 이노우에; 선기 이
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2006-08-08
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2008-02-13
Also published as: US20080034735A1; EP1890017A1; CN101122250A; JP2008038788A

Abstract

본 발명의 과제는 촉매 컨버터의 피독으로부터의 재생을 용이하게 행하는 것이다.

유로 절환 밸브(5)에 의해 메인 통로(3)가 폐쇄되어 있지 않을 때에, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독량에 상관된 피독량 소정 조건이 성립하면, 배기가 바이패스 통로(7)로 흐르도록 유로 절환 밸브(5)를 일시적으로 폐쇄한다. 이에 의해, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독에 따라서 배기가 바이패스 통로(7)측으로 흐르게 되므로, 피독된 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 행할 수 있다.

유로 절환 밸브, 바이패스 통로, 촉매 컨버터, 냉각 수온 센서, 엔진 회전 속도 센서

Description

차량용 내연 기관의 제어 방법 및 차량용 내연 기관{Internal Combustion Engine and Method of Controlling the Same}

본 발명은 차량용 내연 기관의 제어 방법 및 차량용 내연 기관에 관한 것이다.

종래부터 알려져 있는 바와 같이, 차량의 바닥 하부 등 배기계의 비교적 하류측에 메인 촉매 컨버터를 배치한 구성에서는, 내연 기관의 냉간 시동 후 촉매 컨버터의 온도가 상승하여 활성화할 때까지의 동안에는 충분한 배기 정화 작용을 기대할 수 없다. 또한 한편, 촉매 컨버터를 배기계의 상류측 즉 내연 기관측에 근접시킬수록 촉매의 열 열화에 의한 내구성 저하가 문제가 된다.

그로 인해, 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 메인 촉매 컨버터를 구비한 메인 유로의 상류측 부분과 병렬로 바이패스 유로를 마련하는 동시에, 이 바이패스 유로에 다른 바이패스 촉매 컨버터를 개재 장착하고, 양자를 절환하는 절환 밸브에 의해 냉간 시동 직후에는 바이패스 유로측으로 배기를 안내하도록 한 배기 장치가 종래부터 제안되어 있다. 이 구성에서는, 바이패스 촉매 컨버터는 배기계 중에서 메인 촉매 컨버터보다도 상대적으로 상류측에 위치하고 있고, 상대적으로 조기에 활성화되므로, 보다 빠른 단계부터 배기 정화를 개시할 수 있다.

특허문헌 2에는, SOx 흡수재의 하류측에 메인 NOx 촉매를 설치하는 동시에, 이 메인 NOx 촉매보다도 상류측의 배기 통로로부터 분기되고, 메인 NOx 촉매보다도 하류측의 배기 통로에 합류하는 바이패스 통로에 서브 NOx 촉매를 설치하고, 메인 NOx 촉매 및 서브 NOx 촉매 중 적어도 한쪽의 SOx 흡수량이 기준치에 도달하였을 때에, 그 때의 메인 NOx 촉매의 SOx 흡수량과 서브 NOx 촉매의 SOx 흡수량에 따라서 메인 NOx 촉매를 흐르는 배기 가스와 서브 NOx 촉매를 흐르는 배기 가스의 유량비를 제어하고, 메인 NOx 촉매 및 서브 NOx 촉매의 SOx 피독을 재생시키는 내연 기관의 배기 정화 장치가 개시되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2005-351088호 공보

[특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2001-82131호 공보

그런데, 통상, 내연 기관의 직하류에 설치되는 촉매는, 통상 내연 기관으로부터의 고온의 배기 가스가 흐르게 되고, 차량 바닥 하부 등에 설치되는 촉매에 비교하여 고온으로 유지되므로, 피독(被毒)하기 어려웠다. 한편, 메인 통로를 바이패스하는 바이패스 촉매 컨버터를 포함하는 배기 정화 장치의 경우, 내연 기관 직하류에 설치되는 바이패스 촉매 컨버터에는, 시동시에 있어서 배기가 흐르게 된 후에, 통상 운전시에는 메인 유로측으로 배기가 흐르도록 절환된다. 그러나 통상 운전시라도 배기의 일부가 바이패스측으로 흐르는 구조로 되어 있다. 이로 인해, 바이패스측으로 흐르는 배기가 촉매 컨버터에 부여하는 열량은 적어지는데도 불구하고, 배기가 흐르고 있는 상태였다. 즉, 바이패스측에 설치된 촉매에 있어서는, 피독하기 어려운 온도까지 온도가 상승하지 않는 동시에, 항상 배기의 일부가 흐름으로써 유황 피독량이 적산(積算)되어 가는 것이 실험에 의해 명백해졌다.

그래서, 본 발명은 배기 정화 성능이 우수하고, 또한 부품 개수의 증가에 따른 비용 상승이나 생산성의 악화를 초래하는 일이 없는, 간단한 구성의 배기 장치를 전제로 하여, 촉매 컨버터의 피독으로부터의 재생을 용이하게 행할 수 있는 차량용 내연 기관의 제어 방법과, 배기 정화 성능이 우수하고, 또한 부품 개수의 증가에 따른 비용 상승이나 생산성의 악화를 초래하는 일이 없는, 간단한 구성으로 촉매 컨버터의 피독으로부터의 재생을 용이하게 행할 수 있는 차량용 내연 기관의 제어 방법을 제공하는 것이다.

그래서, 본 발명의 차량용 내연 기관의 제어 방법은, 기통으로부터 배출된 배기를 흐르게 하는 메인 통로와,

메인 통로에 설치된 메인 촉매 컨버터와,

상기 메인 촉매 컨버터의 상류측에서 상기 메인 통로로부터 분기되어 메인 통로를 바이패스하는, 상기 메인 통로보다도 통로 단면적이 작은 바이패스 통로와,

상기 바이패스 통로에 설치된 바이패스 촉매 컨버터와,

기통으로부터 배출된 배기가 상기 바이패스 통로로 흐르도록 상기 메인 통로를 폐쇄하는 메인 통로 폐색 수단을 구비한 차량용 내연 기관의 제어 방법이며,

상기 메인 통로 폐색 수단에 의해 상기 메인 통로측이 폐색되어 있지 않은 경우이며, 상기 바이패스 촉매 컨버터의 피독량에 상관된 피독량 소정 조건이 성립하면, 배기가 상기 바이패스 통로로 흐르도록 상기 메인 통로 폐색 수단을 폐쇄하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 따르면, 바이패스 촉매 컨버터의 피독에 따라서 배기가 바이패스 통로측으로 흐르게 되므로, 피독된 바이패스 촉매 컨버터의 재생을 행할 수 있다.

이하, 본 발명을 직렬 4기통 내연 기관에 적용한 일 실시 형태를 도면을 기초로 하여 상세하게 설명한다.

도1은, 이 내연 기관의 배기 장치의 배관 레이아웃 및 제어 시스템을 모식적 으로 나타낸 설명도이고, 처음에 이 도1을 기초로 하여 배기 장치의 구성을 설명한다.

내연 기관(1)의 실린더 헤드(1a)에는, 직렬로 배치된 #1기통 내지 #4기통의 각 기통의 배기 포트(2)가 각각 측면을 향해 개방되도록 형성되어 있고, 이 배기 포트(2)의 각각에 메인 통로(3)가 접속되어 있다. #1기통 내지 #4기통의 4개의 메인 통로(3)는 1개의 유로에 합류하고 있고, 그 하류측에 메인 촉매 컨버터(4)가 배치되어 있다. 이 메인 촉매 컨버터(4)는 차량의 바닥 하부에 배치되는 용량이 큰 것이며, 촉매로서는, 예를 들어 삼원 촉매와 HC 트랩 촉매를 포함하고 있다. 상기한 메인 통로(3) 및 메인 촉매 컨버터(4)에 의해 통상의 운전시에 배기가 통류하는 메인 유로가 구성된다. 또한, 각 기통으로부터의 4개의 메인 통로(3)의 합류점에는, 메인 통로 폐색 수단으로서 각 메인 통로(3)를 일제히 개폐하는 유로 절환 밸브(5)가 설치되어 있다. 이 유로 절환 밸브(5)는 적절한 액츄에이터(5a)에 의해 개폐 구동된다.

한편, 바이패스 유로로서, 각 기통의 메인 통로(3)의 각각으로부터, 상기 메인 통로(3)보다도 통로 단면적이 작은 바이패스 통로(7)가 각각 분기되어 있다. 각 바이패스 통로(7)의 상류 단부가 되는 분기점(6)은 메인 통로(3)의 가능한 한 상류측 위치에 설정되어 있다. 4개의 바이패스 통로(7)는 하류측에서 1개의 유로에 합류하고 있고, 그 합류점의 직후에 삼원 촉매를 이용한 바이패스 촉매 컨버터(8)가 개재 장착되어 있다. 이 바이패스 촉매 컨버터(8)는 메인 촉매 컨버터(4)에 비해 용량이 작은 소형의 것이며, 바람직하게는 저온 활성이 우수한 촉매가 이 용된다. 바이패스 촉매 컨버터(8)의 출구측으로부터 연장되는 바이패스 통로(7)의 하류 단부는 메인 통로(3)에 있어서의 메인 촉매 컨버터(4) 상류측이면서 또한 유로 절환 밸브(5)보다도 하류측의 합류점(12)에 있어서 상기 메인 통로(3)에 접속되어 있다.

또한, 메인 촉매 컨버터(4)의 입구부 및 출구부, 및 바이패스 촉매 컨버터(8)의 입구부에는 각각 공연비 센서(air-fuel ratio sensor)(10, 1l, 13)가 배치되어 있다.

내연 기관(1)은 점화 플러그(21)를 구비하고, 그 흡기 통로(22)에는 연료 분사 밸브(23)가 배치되어 있다. 또한, 흡기 통로(22)의 상류측에 모터 등의 액츄에이터에 의해 개폐 구동되는 소위 전자 제어형 스로틀 밸브(24)가 배치되어 있는 동시에, 흡입 공기량을 검출하는 에어 플로어미터(25)가 에어 클리너(26) 하류에 설치되어 있다.

내연 기관(1)의 다양한 제어 매개 변수, 예를 들어 연료 분사 밸브(23)에 의한 연료 분사량, 점화 플러그(21)에 의한 점화 시기, 스로틀 밸브(24)의 개방도, 유로 절환 밸브(5)의 개폐 상태 등은 엔진 제어 유닛(27)에 의해 제어된다. 이 엔진 제어 유닛(27)에는, 상술한 센서류 외에, 냉각 수온 센서(28), 엔진 회전 속도를 검출하는 엔진 회전 속도 센서(30), 운전자에 의해 조작되는 액셀 페달의 개방도(답입량)를 검출하는 액셀 개방도 센서(29) 등 다양한 센서류의 검출 신호가 입력되어 있다.

이와 같은 구성에 있어서는, 냉간 시동 후의 기관 온도 내지는 배기 온도가 낮은 단계에서는, 액츄에이터(5a)를 통해 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄되고, 메인 통로(3)가 차단된다. 그로 인해, 각 기통으로부터 토출된 배기는, 그 전체량이 분기점(6)으로부터 바이패스 통로(7)를 통해 바이패스 촉매 컨버터(8)로 흐른다. 바이패스 촉매 컨버터(8)는 배기계의 상류측 즉 배기 포트(2)에 가까운 위치에 있고, 또한 소형인 것이므로, 빠르게 활성화되어 조기에 배기 정화가 개시된다.

한편, 기관의 난기(暖機)가 진행되어, 기관 온도 내지는 배기 온도가 충분히 높아지면, 트리거 조건의 하나로서, 메인 촉매 컨버터(4)의 촉매가 활성되었다고 간주하고 유로 절환 밸브(5)가 개방된다. 이에 의해, 각 기통으로부터 토출된 배기는 주로 메인 통로(3)로부터 메인 촉매 컨버터(4)를 통과한다. 이 때 바이패스 통로(7)측은 특별히 차단되어 있지 않지만, 바이패스 통로(7)측 쪽이 메인 통로(3)측보다도 통로 단면적이 작고, 또한 바이패스 촉매 컨버터(8)가 개재되어 있으므로, 양자의 통로 저항의 차에 의해 배기류의 대부분은 메인 통로(3)측을 지나고, 바이패스 통로(7)측으로는 거의 흐르지 않는다.

이에 의해, 배기의 흐름을 절환하는 메인 통로 폐색 수단은 복잡한 절환 밸브를 필요로 하지 않고, 메인 통로(3)를 폐쇄하거나 개방하기만 하는 유로 절환 밸브(5)로 구성할 수 있다. 또한, 바이패스 촉매 컨버터(8)로 항상 고온의 가스가 흐르는 것을 피할 수 있으므로, 촉매 컨버터(8)의 열 열화는 충분히 억제할 수 있다.

또한, 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄되어 있어 배기류가 바이패스 통로(7)측을 흐르는 상태에서는, 배기 유량이 커지는 고속 영역 내지는 고부하 영역에 대응할 수 없으므로, 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄 상태로 제어되는 것은, 기본적으로는 기관 운전 조건(부하 및 기관 회전수)이 저속 저부하측의 소정 영역 내에 있는 경우로 한정되고, 이 이외의 영역에서는 원칙적으로 유로 절환 밸브(5)는 개방 상태가 된다.

유로 절환 밸브(5)를 개방한 상태에서는, 바이패스 통로(7)측에는 거의 배기는 흐르지 않지만, 일부의 배기가 바이패스 통로측으로 흐르게 된다. 즉, 항상 통과하는 일부의 배기에 의해 바이패스 촉매 컨버터(8)의 온도는 소정의 온도(예를 들어 500 ℃ 정도)로 유지할 수 있다. 따라서, 예를 들어 일단 개방된 유로 절환 밸브(5)를 다시 폐쇄한 경우에도, 절환된 직후부터 바이패스 촉매 컨버터(8)의 배기 정화 작용을 기대할 수 있는 효과가 있다.

그러나, 바이패스 촉매 컨버터(8)는 상술한 바와 같이 항상 일부의 배기가 흐르고 있기 때문에 소정 온도(예를 들어 500 ℃ 정도)로 유지할 수 있지만, 고온의 배기에 노출되는 상태는 아니기 때문에 피독 해제될 정도의 고온(예를 들어 800 ℃ 정도)으로 유지할 수는 없다. 따라서, 그와 같은 온도 상태에서 항상 일부의 배기가 흘러 오기 때문에, 서서히이기는 하지만 그 피독량이 증가하고 있다. 즉, 바이패스 촉매 컨버터(8)는 어느 정도의 온도로 유지되므로 피독이 비교적 억제되고 있다고는 해도, 항상 피독이 진행되는 상태에 있다. 따라서, 바이패스 촉매 컨버터(8)에 있어서 소기의 촉매 반응을 유지하기 위해서는, 피독된 바이패스 촉매 컨버터(8)를 적절하게 재생할 필요가 있다. 그래서, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독량에 상관된 소정 조건의 성립시에, 유로 절환 밸브(5)를 폐쇄하여 바이패스 통로(7)에 배기를 도입하여, 피독된 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 실시하는 것으로 하였다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 피독으로서는, 바이패스 촉매 컨버터(8)에 유황산화물(SOx)이 축적됨으로써 촉매 본래의 촉매 반응이 저해되는 이른바 유황 피독을 상정하고 있다. 연료가 연소되면, 연료 중의 유황분이 산화되어 SO2나 SO3 등의 유황산화물(SOx)이 발생한다. 이 유황산화물(SOx)은 촉매에 흡수되고 시간이 경과하면 안정된 황산염을 형성하여 촉매 내에 축적되기 쉬운 경향이 있다. 그리고, 촉매 내에 축적되는 유황산화물(SOx)의 축적량의 증대에 수반하여, 촉매 본래의 촉매 반응이 저해되는 유황 피독이 진행된다.

도2는 피독된 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 행할 때의 제어의 흐름을 나타내는 흐름도이다.

스텝(이하, 단순히 S라 표기함) 1에서는, 운전자에 의한 키(예를 들어, 엔진 키) 조작에 의해 스타터 스위치가 온(ON)으로 되었는지 여부를 판정하여, 온으로 된 경우에는 S2로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 후술하는 S5로 진행한다.

S2에서는, 공장 출하 후의 초회 전원 투입시인지 여부를 판정하여, 공장 출하 후의 초회 전원 투입시이면 S3으로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 S5로 진행한다.

S3에서는, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독에 상관되는 매개 변수인 STIMER1 및 STIMER2를 각각 클리어하여「0」으로 하는 동시에, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독에 상관되는 플래그인 FRELEASE1 및 FRELEASE2를 각각「0」으로 하여 S5로 진 행한다.

여기서, FRELEASE1은 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생 요구의 유무를 나타내는 플래그로, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생 조건이 갖추어지면 FRELEASE1 = 1이 되고, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생이 일단 완료되면 FRELEASE1 = 0이 된다. FRELEASE2는 바이패스 촉매 컨버터(8)를 재생하기 위해 유로 절환 밸브(5)를 폐쇄 상태로 하고 있을 때에 성립하는 플래그로, FRELEASE2 = 1일 때 바이패스 촉매 컨버터(8) 재생을 위해 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄 상태로 되어 있고, FRELEASE2 = 0일 때 유로 절환 밸브(5)가 개방 상태로 되어 있다. STIMER1은, 유로 절환 밸브(5)가 개방 상태로 된 후의 내연 기관(1) 운전 중의 경과 시간을 보는 타이머이다. 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독량은 유로 절환 밸브(5)가 개방 상태로 된 후의 경과 시간에 따라서 증대하므로, STIMER1은 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독량에 상관되는 매개 변수이다. STIMER2는 FRELEASE2가「1」이 되고 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄 상태로 된 후의 경과 시간을 보는 타이머이다. 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독량은 재생 시간이 길수록 감소하므로, STIMER2도 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독량에 상관되는 매개 변수이다.

S5에서는, FRELEASE2 = 1인지 여부를 판정하여, FRELEASE2 = 1이면 후술하는 S14로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 S7로 진행한다.

S7에서는, FRELEASE1 = 1인지 여부를 판정하여, FRELEASE1 = 1이면 후술하는 S11로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 S8로 진행한다.

S8에서는, 유로 절환 밸브(5)가 개방 조건인지 여부를 판정하여, 개방 조건 이면 S9로 진행한다. S8에서, 유로 절환 밸브(5)가 개방 조건이 아니면 현재 냉기(冷機) 상태로, 메인 촉매 컨버터(4)가 활성화되어 있지 않기 때문에 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄 상태로 되어 있으므로 금회의 루틴을 종료한다.

S9에서는, STIMER1이 SMAX1보다도 큰지 여부를 판정하여, STIMER1이 SMAX1보다도 큰 경우에는 S10으로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 후술하는 S17로 진행한다. 여기서 SMAX1은, 내연 기관(1) 운전 중에 유로 절환 밸브(5)를 연속해서 개방 상태로 한 경우에, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독량이 바이패스 촉매 컨버터(8)를 재생시킬 필요가 있는 양까지 증가할 때까지의 시간, 바꾸어 말하면 바이패스 촉매 컨버터(8)가 소기의 촉매 반응을 행할 수 없게 될 때까지 피독량이 증가할 때까지의 시간에 상당하는 것으로, 실험 적합 등에 의해 구하여 미리 설정된 것이다. 즉, 이 SMAX1은 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독량에 상관된 피독량 소정 조건의 임계치에 상당하는 것이다.

S10에서는, FRELEASE1 = 1로서 S11로 진행한다.

S11에서는, 현재 차량이 감속 중이고, 또한 연료 컷트를 실시하고 있는지 여부를 판정하여, 차량 감속 중에 연료 컷트를 실시하고 있는 경우에는 S12로 진행하여 유로 절환 밸브(5)를 폐쇄하고, 그렇지 않은 경우에는 금회의 루틴을 종료한다.

한편, S17에서는, STIMER1에 소정의 증분인 INCREMENT를 가산하여, STIMER1의 값을 갱신하여 금회의 루틴을 종료한다. 또, 이 제1 실시 형태에 있어서는, 상술한 바와 같이 STIMER1은 유로 절환 밸브(5)가 개방 상태로 된 후의 내연 기관(1) 운전 중의 경과 시간을 보는 타이머이며, 상기 INCREMENT는 실질적으로는 전회의 루틴으로부터의 경과 시간이다.

S12에서 유로 절환 밸브(5)를 폐쇄로 하면, S13으로 진행하여 FRELEASE2 = 1로 한다. 여기서는, 피독된 바이패스 촉매 컨버터(8)를 재생시키기 위해 고온의 린 배기가 발생하도록 공지의 수단을 이용하여 내연 기관(1)이 제어된다.

S14에서는, STIMER2가 SMAX2보다도 큰지 여부를 판정하여, STIMER2가 SMAX2보다도 큰 경우에는 S15로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 S18로 진행한다.

여기서 SMAX2는, 내연 기관(1) 운전 중에 유로 절환 밸브(5)를 연속해서 폐쇄 상태로 한 경우에, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독량이 재생에 의해 제거될 때까지의 시간에 상당하는 값이고, 실험 적합 등에 의해 구하여 미리 설정되어 있다.

S18에서는, STIMER2에 소정의 증분인 INCREMENT를 가산하여, STIMER2의 값을 갱신하여 금회의 루틴을 종료한다. 또한, 이 제1 실시 형태에 있어서는, 상술한 바와 같이 STIMER2는 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄 상태로 된 후의 내연 기관(1) 운전 중의 경과 시간을 보는 타이머이고, 상기 INCREMENT는 실질적으로는 전회의 루틴으로부터의 경과 시간이다.

S15에서는, 유로 절환 밸브(5)를 개방하여 S16으로 진행한다. S16에서는, STIMER1 및 STIMER2를 각각 클리어하여「0」으로 하는 동시에, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독에 상관되는 플래그인 FRELEASE1 및 FRELEASE2를 각각「0」으로 하여 금회의 루틴을 종료한다.

상술한 바와 같은 제1 실시 형태에 있어서는, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독량에 따라서, 배기가 강제적으로 바이패스 통로측으로 흐르게 되고, 바이패스 촉 매 컨버터(8)의 온도가 상승하여 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독을 해제할 수 있다.

특히, 유로 절환 밸브(5)를 폐쇄함으로써 행하는 피독된 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 감속시에 실시함으로써, 배기가 바이패스 통로로 흐름으로써 통기 저항이 증대하여 차량의 감속이 어시스트된다. 또한, 유로 절환 밸브(5)를 폐쇄함으로써 행하는 피독된 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 연료 컷트시에 실시함으로써, 이하의 효과가 있다. 통상, 내연 기관에서 연소하고 있을 때에, 바이패스 촉매의 재생을 위해 유로 절환 밸브에 의해 메인 통로측을 폐쇄하면, 연소 효율을 악화시키게 된다. 그러나, 유로 절환 밸브(5)를 폐쇄함으로써 행하는 피독된 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 연료 컷트시에 실시함으로써, 연소 효율 악화를 초래하는 운전을 행할 필요없다.

또한, 이하와 같은 효과도 있다. 피독 해제시에는, 바이패스 촉매 컨버터(8)를 고온에 노출시킬 필요가 있지만, 본 실시 형태의 경우, 유로 절환 밸브(5)를 개방하고 있는 경우에는 배기의 일부만 바이패스 촉매측으로 흐르게 하기 때문에, 바이패스 촉매는 화학양론적이거나 또는 풍부한 상태로 유지되어 있다. 그래서, 감속시의 연료 컷트시에 유로 절환 밸브(5)를 폐쇄하면, 촉매 컨버터 중의 미연소 연료와 공기가 반응함으로써 촉매 컨버터 온도를 상승시킬 수 있다. 즉, 감속시에 유로 절환 밸브(5)를 폐쇄하기 전에, 예를 들어 500도 정도였던 촉매 온도가 700도 내지 800도 정도까지 온도가 상승한다. 따라서, 피독된 바이패스 촉매 컨버터(8)의 온도를 연료 등을 더 분사하지 않고 높일 수 있으므로, 연비를 악화시 키지 않고 재생을 한층 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 차량의 감속시에 항상 유로 절환 밸브(5)를 폐쇄하는 것으로 하지 않고, 피독량이 소정의 조건을 넘은 경우이고, 또한 감속시를 검출하면, 유로 절환 밸브(5)를 폐쇄하는 구성으로 하였다. 그로 인해, 감속시마다 밸브를 절환하는 것에 비하여 밸브의 절환 횟수를 적게 할 수 있으므로, 밸브의 내구 기간을 길게 설정할 수 있고, 폐쇄 정화 장치로서의 내구 기간을 향상시킬 수 있어 비용면에서 유리하다.

다음에 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 도3은, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서 피독된 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 행할 때의 제어의 흐름을 나타내는 흐름도이다.

스텝 21에서는, 운전자에 의한 키(예를 들어 엔진키) 조작에 의해 스타터 스위치가 온으로 되었는지 여부를 판정하여, 온으로 된 경우에는 S22로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 후술하는 S25로 진행한다.

S22에서는, 공장 출하 후의 초회 전원 투입시인지 여부를 판정하여, 공장 출하 후의 초회 전원 투입시이면 S23으로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 S25로 진행한다.

S23에서는, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독에 상관되는 매개 변수인 STIMER2를 클리어하여「0」으로 하는 동시에, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독에 상관되는 플래그인 FRELEASE1 및 FRELEASE2를 각각「0」으로 하여 S25로 진행한다.

여기서, FRELEASE1, FRELEASE2 및 STIMER2는 상술한 제1 실시 형태와 마찬가 지로 정의되는 것이다.

S25에서는, FRELEASE2 = 1인지 여부를 판정하여, FRELEASE2 = 1이면 후술하는 S35로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 S27로 진행한다.

S27에서는, FRELEASE1 = 1인지 여부를 판정하여, FRELEASE1 = 1이면 후술하는 S32로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 S28로 진행한다.

S28에서는, 유로 절환 밸브(5)가 개방 조건인지 여부를 판정하여, 개방 조건이면 S29로 진행한다. S28에서, 유로 절환 밸브(5)가 개방 조건이 아니면 현재 냉기 상태로 메인 촉매 컨버터(4)가 활성화되어 있지 않기 때문에 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄 상태로 되어 있으므로 금회의 루틴을 종료한다.

S29에서는, 현재까지의 차량의 통산 주행 거리(DIST)를 판독하여, S30으로 진행한다.

S30에서는, S29에서 판독한 통산 주행 거리(DIST)가 주행 거리 지정치(DDIST)가 되었는지 여부를 판정하여, 통산 주행 거리(DIST)가 주행 거리 지정치(DDIST)가 된 경우에는 S31로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 금회의 루틴을 종료한다.

여기서, 주행 거리 지정치(DDIST)는 미리 설정된 복수의 소정치이며, 차량이 어느 정도 주행할 때마다 피독된 바이패스 촉매 컨버터의 재생이 실시되도록 설정되어 있다. 또한, 상술한 S30은, 엄밀하게 말하면, 통산 주행 거리(DIST)가 주행 거리 지정치(DDIST) ± 소정량 A의 범위 내에 들어갔을 때(DDIST - A ＜ DIST ＜ DDIST + A)에 DIST = DDIST로 판정하는 것이다.

S31에서는, FRELEASE1 = 1로서 S32로 진행한다.

S32에서는, 현재 차량이 감속 중이고, 또한 연료 컷트를 실시하고 있는지 여부를 판정하여, 차량 감속 중에 연료 컷트를 실시하고 있는 경우에는 S33으로 진행하여 유로 절환 밸브(5)를 폐쇄하고, 그렇지 않은 경우에는 금회의 루틴을 종료한다.

S33에서 유로 절환 밸브(5)를 폐쇄로 하면, S34로 진행하여 FRELEASE2 = 1로 한다. 여기서는, 피독된 바이패스 촉매 컨버터(8)를 재생시키기 위해, 고온의 린 배기가 발생하도록 공지의 수단을 이용하여 내연 기관(1)이 제어된다.

S35에서는, STIMER2가 SMAX2보다도 큰지 여부를 판정하여, STIMER2가 SMAX2보다도 큰 경우에는 S36으로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는 S38로 진행한다.

여기서 SMAX2는, 내연 기관(1) 운전 중에 유로 절환 밸브(5)를 연속해서 폐쇄 상태로 한 경우에, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독량이 재생에 의해 제거될 때까지의 시간에 상당하는 값으로, 실험 적합 등에 의해 구하여 미리 설정되어 있다.

S38에서는, STIMER2에 소정의 증분인 INCREMENT를 가산하고, STIMER2의 값을 갱신하여 금회의 루틴을 종료한다. 또한, 이 제2 실시 형태에 있어서도, 상술한 바와 같이 STIMER2는 유로 절환 밸브(5)가 폐쇄 상태로 된 후의 내연 기관(1) 운전 중의 경과 시간을 보는 타이머이며, 상기 INCREMENT는 실질적으로는 전회의 루틴으로부터의 경과 시간이다.

S36에서는, 유로 절환 밸브(5)를 개방하여 S37로 진행한다. S37에서는, STIMER2를 클리어하여「0」으로 하는 동시에, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 피독에 상관되는 플래그인 FRELEASE1 및 FRELEASE2를 각각「0」으로 하여, 금회의 루틴을 종료한다.

이 제2 실시 형태와 같이, 차량이 미리 설정된 소정 거리를 주행할 때마다 피독된 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 실시하도록 해도 좋다.

또한, 상술한 제1 실시 형태에 있어서는, 내연 기관(1) 운전 중에 유로 절환 밸브(5)가 개방 상태로 된 후 피독된 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 실시할 때까지의 시간을, 유로 절환 밸브(5)가 개방 상태로 된 후의 내연 기관(1)의 운전 중의 경과 시간이 아닌, 유로 절환 밸브(5)가 개방 상태로 된 후의 내연 기관(1)의 운전 조건에 따라서 결정하도록 해도 좋다.

상세하게 서술하면, 상술한 도2에 나타내는 흐름도의 S17에 있어서의 INCREMENT를 미리 엔진 제어 유닛 내에 기억시키고 있는 INCREMENT 산출맵으로부터 산출하는 것도 가능하다.

INCREMENT 산출맵의 일례를 도4 및 도5에 나타낸다. 도4는 엔진 회전수와 부하로부터 INCREMENT를 산출하는 것으로, 고회전, 고부하 운전일수록 산출되는 INCREMENT의 값이 커지고, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생 조건이 갖추어져 FRELEASE1 = 1이 될 때까지의 시간이 상대적으로 짧아진다. 도5는 엔진 회전수와 흡입 공기량(Qa)으로부터 INCREMENT를 산출하는 것으로, 고회전, 흡입 공기량(Qa)이 많아질수록 산출되는 INCREMENT의 값이 커지고, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생 조건이 갖추어져 FRELEASE1 = 1이 될 때까지의 시간이 상대적으로 짧아진다.

그리고, 상술한 제2 실시 형태에 있어서는, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생 을 실시할 때까지의 주행 거리가 미리 설정되어 있지만, 유로 절환 밸브(5)가 개방 상태로 된 후의 내연 기관(1)의 운전 상태에 따라서 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 실시할 때까지의 주행 거리를 결정하도록 해도 좋다. 이 경우에는, 고회전, 고부하 운전일수록 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 실시할 때까지의 주행 거리가 상대적으로 짧아진다.

또한, 유로 절환 밸브(5)는 그 밸브 개방도를 완전 폐쇄와 완전 개방의 사이가 되는 중간 개방도로 사용하는 경우가 있다. 상세하게 서술하면, 저부하시에 바이패스 촉매 컨버터(8)의 상류측에 위치하는 공연비 센서(13)를 검출치를 이용하여 내연 기관(1)의 공연비 제어의 정밀도 향상을 도모하는 경우에, 유로 절환 밸브(5)의 밸브 개방도를 적극적으로 폐쇄측으로 제어 가능하게 하여 유로 절환 밸브(5)가 상술한 중간 개방도로 사용되는 경우가 있다. 그리고, 내연 기관(1)이 운전 조건에 맞추어 배기의 일부를 흡기계로 환류로 하는 EGR 시스템을 구비하여, 요구 EGR이 많은 경우에, 유로 절환 밸브(5)의 밸브 개방도를 적극적으로 폐쇄측으로 제어 가능하게 하여 유로 절환 밸브(5)가 상기 중간 개방도로 사용되는 경우가 있다. 차량 감속시의 감속 효과를 높이기 위한 경우에, 유로 절환 밸브(5)의 밸브 개방도를 적극적으로 폐쇄측으로 제어 가능하게 하여 유로 절환 밸브(5)가 상기 중간 개방도로 사용되는 경우가 있다. 또한, 메인 촉매 컨버터(4)가 미난기(未暖機)일 때에, 유로 절환 밸브(5)의 밸브 개방도를 상기 중간 개방도로 하여, 출력의 희생을 최소한으로 하면서 바이패스 촉매 컨버터(8)에서의 배기 정화에서 에미션을 저하시키고, 메인 촉매 컨버터(4)의 난기를 촉진시키는 경우가 있다.

그래서, 유로 절환 밸브(5)의 밸브 개방도가 상기한 중간 개방도로 사용되는 경우를 고려하여, 내연 기관(1) 운전 중에 유로 절환 밸브(5)가 개방 상태로 된 후 피독된 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 실시할 때까지의 시간을 산출하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 유로 절환 밸브(5)의 밸브 개방도에 따라서 개방도 보정 계수(K)를 산출하고, 이 개방도 보정 계수(K)를 상술한 제1 실시 형태의 S17의 INCREMENT나, 상술한 도4 및 도5의 INCREMENT 산출맵으로부터 산출되는 INCREMENT에 곱함으로써 STIMER1을 보정하면, 한층 효율적으로 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 실시할 수 있다. 또한, 개방도 보정 계수(K)는 유로 절환 밸브(5)의 밸브 개방도에 역비례하는 특성의 계수이다. 즉, 유로 절환 밸브(5)가 완전 폐쇄일 때에 바이패스 통로측으로 흐르는 배기 가스의 양은 최대이고, 밸브 개방도가 커질수록 바이패스 통로측으로 흐르는 배기 가스의 양은 감소하므로, 피독량 자체도 적어지게 된다. 따라서, 밸브 개방도가 커질수록, 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 실시할 때까지의 시간이 상대적으로 길어진다.

또한, 상술한 제2 실시 형태에 있어서는, 내연 기관(1) 운전 중에 유로 절환 밸브(5)가 개방된 후의 유로 절환 밸브(5)의 밸브 개방도에 따라서 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 실시할 때까지의 주행 거리를 결정하도록 해도 좋고, 이 경우에는 유로 절환 밸브(5)의 밸브 개방도가 커질수록 바이패스 촉매 컨버터(8)의 재생을 실시할 때까지의 주행 거리가 상대적으로 길어진다.

상기 실시 형태로부터 파악할 수 있는 본 발명의 기술적 사상에 대해, 그 효과와 함께 열기한다.

차량용 내연 기관의 제어 방법은, 기통에 접속되어 기통으로부터 배출된 배기를 흐르게 하는 메인 통로와, 메인 통로에 개재 장착된 메인 촉매 컨버터와, 상기 메인 촉매 컨버터의 상류측에서 상기 메인 통로로부터 분기되는 동시에 상기 메인 통로보다도 통로 단면적이 작은 바이패스 통로와, 상기 바이패스 통로에 개재 장착된 바이패스 촉매 컨버터와, 기통으로부터 배출된 배기가 상기 바이패스 통로로 흐르도록 상기 메인 통로를 폐쇄하는 메인 통로 폐색 수단을 구비한 차량용 내연 기관에 있어서, 상기 메인 통로 폐색 수단에 의해 상기 메인 통로가 폐쇄되어 있지 않을 때에, 상기 바이패스 촉매 컨버터의 피독량에 상관된 피독량 소정 조건이 성립하면, 배기가 상기 바이패스 통로로 흐르도록 상기 메인 통로 폐색 수단을 일시적으로 폐쇄한다.

이에 의해, 통상의 운전에서는 바이패스 촉매 컨버터에 흐르지 않는 배기가 바이패스 촉매 컨버터의 피독에 따라서 배기가 바이패스 통로측으로 흐르게 되므로 피독된 바이패스 촉매 컨버터의 재생을 행할 수 있고, 또한 바이패스 촉매 컨버터의 재생이 연료 컷트시에 실시되면, 배기 공연비를 린으로 할 수 있어, 피독된 바이패스 촉매 컨버터의 재생을 효율적으로 행할 수 있다. 또한, 차량 감속시에 실시되면, 배기가 바이패스 통로로 흐름으로써 통기 저항이 증대하여 차량의 감속이 어시스트되는 효과도 있다. 또한, 실시 형태에서는, 액셀 페달(29)로부터의 액셀 페달 답입량에 의해 감속을 판정하였지만, 그 밖에, 내연 기관의 회전 속도의 감소 등에 의해 판정을 행해도 물론 문제없다.

(2) 상기 (1)에 기재된 차량용 내연 기관의 제어 방법은, 상기 차량 내연 기 관은 차량이 감속할 때에 연료 컷트를 실시하는 것이며, 상기 피독량 소정 조건이 성립하고, 또한 차량 감속시 혹은 차량 감속시의 연료 컷트 실시시에 상기 메인 통로 폐색 수단을 일시적으로 폐쇄한다. 이에 의해, 유로 절환 밸브를 폐쇄함으로써 행하는 피독된 바이패스 촉매 컨버터의 재생이 차량 감속시에 실시되면, 배기가 바이패스 통로로 흐름으로써 통기 저항이 증대하여 차량의 감속이 어시스트된다. 또한, 유로 절환 밸브를 폐쇄함으로써 행하는 피독된 바이패스 촉매 컨버터의 재생을 연료 컷트시에 실시하면, 배기 공연비를 용이하게 린으로 할 수 있어, 피독된 바이패스 촉매 컨버터의 재생을 한층 효과적으로 행할 수 있다.

피독량을 추정하는 것은, 예를 들어 메인 통로 폐색 수단이 개방되어 배기가 상기 메인 통로로 흐르기 시작한 후의 경과 시간으로 행해도 좋다. 이 경우, 피독량 소정 조건으로서는, 구체적으로는, 전회 상기 메인 통로 폐색 수단이 개방되어 배기가 상기 메인 통로로 흐르기 시작한 후 소정 시간 경과 후에 성립하도록 설정된다. 즉, 메인 통로 폐색 수단이 개방하여 배기가 상기 메인 통로로 흐르기 시작한 후 바이패스 촉매의 피독이 개시되기 때문이다.

또한, 피독량은 차량의 주행 거리를 취해도 좋다. 이 때, 피독량 소정 조건으로서는, 구체적으로는, 차량이 소정의 주행 거리를 주행할 때마다 성립하도록 설정된다.

또한, 피독량의 상기 소정 시간 또는 상기 소정의 주행 거리는 상기 메인 통로 폐색 수단이 개방되어 있는 동안의 상기 차량용 내연 기관의 운전 상태에 따라서 결정해도 좋다. 즉, 내연 기관의 운전 상태에 따르면, 내연 기관의 회전 속도 가 높을수록, 부하가 높을수록 피독량은 많아지기 때문에, 예를 들어 단위 시간 혹은 단위 거리마다의 내연 기관 운전 상태를 고려하여 단위 시간 혹은 단위 거리마다의 피독량을 산출하고, 그들 단위 시간 혹은 단위 거리마다의 피독량을 적산한 값이 소정의 피독량 임계치를 초과한 경우에 재생이 필요하다는 판정을 행해도 좋다.

또한, 피독량의 상기 소정 시간 또는 상기 소정의 주행 거리는, 상기 메인 통로 폐색 수단이 개방되어 있는 동안의 상기 유로 절환 밸브의 밸브 개방도에 따라서 결정해도 좋다. 즉, 유로 절환 밸브(5)가 완전 폐쇄일 때가 바이패스 통로측으로 흐르는 배기 가스의 양은 최대이고, 밸브 개방도가 커질수록 바이패스 통로측으로 흐르는 배기 가스의 양은 감소한다. 따라서, 피독량 자체는 밸브 개방도가 커질수록 적어지게 된다.

따라서, 상기 유로 절환 밸브의 밸브 개방도가 커질수록 상기 피독량 소정 조건에 있어서의 상기 소정 시간 또는 상기 소정의 주행 거리는 길게 설정된다.

또한, 피독량의 상기 소정 시간 또는 상기 소정의 주행 거리는 차량용 내연 기관의 운전 상태에 따라서 설정해도 좋다. 즉, 내연 기관의 운전 상태가 고회전, 고부하 운전일수록 바이패스 통로측으로 흐르는 배기 가스의 양은 많아지고, 따라서 피독량 자체도 많아진다. 따라서, 상기 피독량의 소정 조건에 있어서의 상기 소정 시간 또는 상기 소정의 주행 거리는 상기 차량용 내연 기관의 운전 상태가 고회전, 고부하 운전일수록 짧게 설정된다.

도1은 내연 기관의 배기 장치의 배관 레이아웃 및 제어 시스템을 모식적으로 나타낸 설명도.

도2는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 피독된 바이패스 촉매 컨버터의 재생을 행할 때의 제어의 흐름을 나타내는 흐름도.

도3은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 피독된 바이패스 촉매 컨버터의 재생을 행할 때의 제어의 흐름을 나타내는 흐름도.

도4는 엔진 회전수와 부하로부터 INCREMENT를 산출하는 INCREMENT 산출맵.

도5는 엔진 회전수와 흡입 공기량으로부터 INCREMENT를 산출하는 INCREMENT 산출맵.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

3 : 메인 통로

4 : 메인 촉매 컨버터

5 : 유로 절환 밸브

7 : 바이패스 통로

8 : 바이패스 촉매 컨버터

Claims

기통으로부터 배출된 배기를 흐르게 하는 메인 통로와,

메인 통로에 설치된 메인 촉매 컨버터와,

메인 촉매 컨버터 상류측에 있어서 상기 메인 통로로부터 분기되어, 메인 통로를 바이패스하여 다시 상기 메인 촉매 컨버터의 상류측에 있어서 합류하는, 상기 메인 통로보다도 통로 단면적이 작은 바이패스 통로와,

상기 바이패스 통로에 설치된 바이패스 촉매 컨버터와,

기통으로부터 배출된 배기가 상기 바이패스 통로로 흐르도록 상기 메인 통로를 폐쇄하는 메인 통로 폐색 수단을 구비한 차량용 내연 기관의 제어 방법이며,

상기 메인 통로 폐색 수단에 의해 상기 메인 통로측이 폐색되어 있지 않은 경우이며, 상기 바이패스 촉매 컨버터의 피독량에 상관된 피독량 소정 조건을 검출하고,

피독량 소정 조건이 성립하면, 배기가 상기 바이패스 통로로 흐르도록 상기 메인 통로 폐색 수단을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관의 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 차량 내연 기관은 상기 피독량 소정 조건이 성립하고, 또한 차량 감속시에 상기 메인 통로 폐색 수단을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관의 제어 방법.
제2항에 있어서, 드라이버가 조작하는 액셀 페달의 답입량을 검지하는 액셀 페달 답입량 검지 수단을 구비하고,

상기 피독량 소정 조건이 성립하고, 또한 액셀 페달 답입량이 감소하였을 때에, 상기 메인 통로 폐색 수단을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관의 제어 방법.
제2항에 있어서, 차량의 감속시이며, 내연 기관의 연료 컷트시가 행해지고 있을 때, 또한 상기 피독량 소정 조건이 성립하였을 때에, 상기 메인 통로 폐색 수단을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관의 제어 방법.
제3항에 있어서, 액셀 페달 답입량이 감소하여 내연 기관의 연료 컷트가 행해지고 있을 때, 또한 상기 피독량 소정 조건이 성립하였을 때에, 상기 메인 통로 폐색 수단을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관의 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 피독량 소정 조건은, 상기 메인 통로 폐색 수단이 개방되어 배기가 상기 메인 통로로 흐르기 시작한 후 소정 시간 경과 후에 성립하는 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관의 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 피독량 소정 조건은 차량이 소정의 주행 거리를 주행 하였을 때에 성립하는 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관의 제어 방법.
제6항에 있어서, 상기 피독량 소정 조건에 있어서의 상기 소정 시간 또는 상기 소정의 주행 거리는 상기 메인 통로 폐색 수단이 개방된 후의 상기 차량용 내연 기관의 운전 상태에 따라서 결정되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관의 제어 방법.
제6항에 있어서, 상기 메인 통로 폐색 수단은 상기 메인 통로를 개폐하는 유로 절환 밸브이며,

상기 피독량 소정 조건에 있어서의 상기 소정 시간 또는 상기 소정의 주행 거리는 상기 유로 절환 밸브의 밸브 개방도에 따라서 결정되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관의 제어 방법.
제9항에 있어서, 상기 유로 절환 밸브의 밸브 개방도가 커질수록 상기 피독량 소정 조건에 있어서의 상기 소정 시간 또는 상기 소정의 주행 거리는 길게 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관의 제어 방법.
제8항에 있어서, 상기 차량용 내연 기관의 운전 상태가 고회전, 고부하 운전일수록 상기 피독량 소정 조건에 있어서의 상기 소정 시간 또는 상기 소정의 주행 거리는 짧게 설정되는 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관의 제어 방법.
기통으로부터 배출된 배기를 흐르게 하는 메인 통로와,

메인 통로에 설치된 메인 촉매 컨버터와,

메인 촉매 컨버터 상류측에 있어서 상기 메인 통로로부터 분기되어, 메인 통로를 바이패스하여 다시 상기 메인 촉매 컨버터의 상류측에 있어서 합류하는, 상기 메인 통로보다도 통로 단면적이 작은 바이패스 통로와,

상기 바이패스 통로에 설치된 바이패스 촉매 컨버터와,

기통으로부터 배출된 배기가 상기 바이패스 통로로 흐르도록 상기 메인 통로를 폐쇄하는 메인 통로 폐색 수단과,

상기 바이패스 촉매 컨버터의 피독량에 상관된 소정 조건이 성립한 경우에, 배기가 상기 바이패스 통로로 흐르도록 상기 메인 통로 폐색 수단을 폐쇄하는 메인 통로 개폐 절환 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관.
제12항에 있어서, 상기 차량 내연 기관은 상기 피독량 소정 조건이 성립하고, 또한 차량 감속시에 상기 메인 통로 폐색 수단을 폐쇄하는 메인 통로 개폐 절환 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관.
제12항에 있어서, 드라이버가 조작하는 액셀 페달의 답입량을 검지하는 액셀 페달 답입량 검지 수단을 구비하고,

상기 피독량 소정 조건이 성립하고, 또한 액셀 페달 답입량이 감소하였을 때 에, 상기 메인 통로 폐색 수단을 폐쇄하는 메인 통로 개폐 절환 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관.
제12항에 있어서, 상기 바이패스 통로에 설치된 바이패스 촉매 컨버터가 삼원 촉매인 것을 특징으로 하는 차량용 내연 기관.