JP2014088867A - 過給機付き内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過給機付き内燃機関において、触媒でのデポジットの固着を抑えることのできる制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン１には、排気通路２６に設けられたタービン１１Ｂを回転させることにより吸気を過給するターボチャージャ１１と、タービン１１Ｂの排気下流側に設けられた排気浄化用の触媒３１と、タービン１１Ｂを迂回して排気を流すバイパス通路４０と、バイパス通路４０を開閉するウェストゲートバルブ４１とが設けられている。制御装置８０は、燃料カットの実行条件が成立したときには、燃料カットの実行に先立って、ウェストゲートバルブ４１を全閉にする閉弁処理を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、過給機を備える内燃機関の制御装置に関するものである。

排気通路に設けられたタービンを回転させることにより吸気を過給する過給機を備える内燃機関には、そのタービンの排気下流側に排気浄化用の触媒が設けられている。また、過給機の過給圧が過剰に上昇することを抑えるために、過給機付きの内燃機関には、タービンを迂回して排気を流すバイパス通路と、このバイパス通路を開閉するバイパス弁とが設けられている。

こうした内燃機関では、排気中の成分がオイルを結合剤とするデポジットとして触媒に付着して堆積し、その堆積したデポジットが高温に曝されて固着することにより、触媒に目詰まりを生じさせるおそれがある。

そこで、特許文献１に記載の装置では、燃料カットの実行中にバイパス弁を開いて触媒へのオイル付着を抑えることによりデポジットの付着量を低減し、これにより触媒の目詰まりを抑えるようにしている。

国際公開第２０１２／０４２６０９号

ところで、上記従来の装置によれば、触媒におけるデポジットの付着量を抑えることができるものの、触媒へのデポジット付着そのものを完全に無くすことは難しい。そのため、燃料カットが実行されて触媒の温度が上昇した場合には、触媒に付着したデポジットが高温化して固着してしまうおそれがある。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、過給機付き内燃機関において、触媒でのデポジットの固着を抑えることのできる制御装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、排気通路に設けられたタービンを回転させることにより吸気を過給する過給機と、前記タービンの排気下流側に設けられた排気浄化用の触媒と、前記タービンを迂回して排気を流すバイパス通路と、前記バイパス通路を開閉するバイパス弁とを備える内燃機関の制御装置であって、燃料カットの実行条件が成立したときには、燃料カットの実行に先立って、前記バイパス弁を全閉にする閉弁処理を行うことをその要旨とする。

同構成によれば、上述の閉弁処理が行われることにより、燃料カットの実行条件が成立したときには、燃料カットの実行に先立って、バイパス弁は全閉状態にされる。このようにしてバイパス弁が全閉にされると、内燃機関から排出される排気の全てがタービン側を流れるようになる。

ここで、排気がタービンを回転させるときには、排気のエネルギーが消費される。そのためタービン通過後の排気の温度、つまり触媒に流入する排気の温度は、タービン通過前の排気の温度よりも低くなる。従って、バイパス弁を全閉状態にすることにより排気の全てがタービン側を流れるようになると、バイパス弁を全閉状態にしない場合と比較して、触媒に流入する排気の温度は低くなる。

このように燃料カットの実行に先立ってバイパス弁を全閉にする閉弁処理を行い、排気温度を予め低下させておくことにより、その後、燃料カットの実行により触媒の温度が上昇したとしても、触媒が過剰に高温化することを抑えることができ、これにより触媒でのデポジットの固着を抑えることができるようになる。

さらに同構成では、バイパス弁を全閉状態にすることにより、排気の全てがタービン側を流れるようになるため、排気がタービンを通過することによって得られる排気温度の低下効果を最大限に得ることもできる。

請求項２に記載の発明は、排気通路に設けられたタービンを回転させることにより吸気を過給する過給機と、前記タービンの排気下流側に設けられた排気浄化用の触媒と、前記タービンを迂回して排気を流すバイパス通路と、前記バイパス通路を開閉するバイパス弁とを備える内燃機関の制御装置であって、燃料カットの実行条件が成立したときには、燃料カットの実行に先立って、前記バイパス弁の開度を燃料カットの実行中に設定される開度よりも小さくする閉弁処理を行うことをその要旨とする。

同構成によれば、上述の閉弁処理が行われることにより、燃料カットの実行条件が成立したときには、燃料カットの実行に先立って、バイパス弁の開度が燃料カットの実行中に設定される開度よりも小さくされる。このようにしてバイパス弁の開度が小さくされると、タービン側を流れる排気の量が多くなる。

ここで、上述したように、排気がタービンを回転させるときには、排気のエネルギーが消費される。そのためタービン通過後の排気の温度、つまり触媒に流入する排気の温度は、タービン通過前の排気の温度よりも低くなる。従って、バイパス弁の開度を小さくすることによりタービン側を流れる排気の量が多くなると、バイパス弁の開度を小さくしない場合と比較して、触媒に流入する排気の温度は低くなる。

このように燃料カットの実行に先立ってバイパス弁の開度を小さくする閉弁処理を行い、排気温度を予め低下させておくことにより、その後、燃料カットの実行により触媒の温度が上昇したとしても、触媒が過剰に高温化することを抑えることができ、これにより触媒でのデポジットの固着を抑えることができるようになる。

上述した触媒でのデポジットの固着は、触媒におけるデポジットの堆積量が多いときに問題となりやすい。そこで、請求項３に記載の発明によるように、触媒におけるデポジットの堆積量が所定値以上のときに上記閉弁処理を行うようにすることが望ましい。

なお、デポジットは、機関の燃料成分等に由来して発生する。そこで、請求項４に記載の発明によるように、燃料消費量に基づいてデポジットの堆積量を推定する、という構成を採用することができる。

また、上述した触媒でのデポジットの固着は、触媒の床温が高いときや、空燃比が理論空燃比よりもリッチのときに起きやすい。そこで、請求項５に記載の発明によるように、触媒の床温が所定値以上に高いときに上記閉弁処理を行うようにしたり、請求項６に記載の発明によるように、内燃機関の空燃比が理論空燃比よりもリッチのときに上記閉弁処理を行うようにすることにより、触媒でのデポジットの固着が起きやすいときに閉弁処理が実行されるようになる。従って、触媒でのデポジットの固着をより効果的に抑えることができる。

本発明にかかる過給機付き内燃機関の制御装置の一実施形態について、これが適用される内燃機関及びその周辺構成を示す概略図。 デポジットの固着を抑える際の処理手順を示すフローチャート。 その他の実施形態においてデポジットの固着を抑える際の処理手順を示すフローチャート。

以下、この発明にかかる過給機付き内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
図１に示すように、エンジン１には複数の気筒が設けられており、シリンダヘッド２には各気筒に対応させて燃料噴射弁４がそれぞれ設けられている。燃料噴射弁４は、気筒内の燃焼室に燃料を噴射供給する。また、シリンダヘッド２には新気を気筒内に導入するための吸気ポートと、燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポートとが各気筒に対応してそれぞれ設けられている。各気筒の燃焼室では、燃料及び新気からなる混合気が点火プラグの火花点火によって着火されて燃焼する。

吸気ポートにはインテークマニホールド７が接続されている。このインテークマニホールド７は吸気通路３に接続されている。この吸気通路３内には吸入空気量を調整するためにスロットルバルブ１６が設けられている。スロットルバルブ１６には、その開度を調整するアクチュエータ１７が設けられている。

排気ポートにはエキゾーストマニホールド８が接続されている。このエキゾーストマニホールド８は排気通路２６に接続されている。
排気通路２６の途中には、排気を利用して気筒に導入される吸入空気を過給するターボチャージャ１１が設けられている。このターボチャージャ１１の吸気通路側には、吸入空気を過給するコンプレッサ１１Ａが設けられており、排気通路側には排気によって回転するタービン１１Ｂが設けられている。

ターボチャージャ１１の排気上流側と排気下流側とは、バイパス通路４０にて連通されており、このバイパス通路４０の途中には、同バイパス通路４０を開閉するウェストゲートバルブ（以下、「ＷＧＶ」という）４１が設けられている。このＷＧＶ４１の開度が大きくなるほど、バイパス通路４０を流れる排気の量、つまりタービン１１Ｂを迂回して流れる排気の量は多くなり、過給圧は低下する。このＷＧＶ４１の開度調整を通じて過給圧の制御が行われる。なお、ＷＧＶ４１は、上記バイパス弁に相当する。

コンプレッサ１１Ａとスロットルバルブ１６との間の吸気通路３にはインタークーラ１８が設けられている。このインタークーラ１８によって、ターボチャージャ１１の過給により温度上昇した吸入空気が冷却される。

また、排気通路２６の途中にあって、ターボチャージャ１１のタービン１１Ｂよりも排気下流側には、排気成分を浄化するコンバータ３０が設けられている。このコンバータ３０の内部には、排気浄化用の触媒３１（三元触媒）が配設されている。

エンジン１には、機関運転状態を検出するための各種センサが取り付けられている。例えば、エアフロメータ１９は吸気通路３内の吸入空気量ＧＡを検出する。スロットル開度センサ２０はスロットルバルブ１６の開度を検出する。クランク角センサ２３は、クランクシャフトの回転角を検出し、その検出結果に基づいて機関回転速度ＮＥが検出される。アクセルセンサ２４はアクセルペダル７０の踏み込み量、すなわちアクセル操作量ＡＣＣＰを検出する。ＭＭＴセンサ２５は、機関燃料中のＭＭＴ（メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル）を検出する。ターボチャージャ１１のタービン１１Ｂとコンバータ３０との間の排気通路２６に設けられた空燃比センサ１００は、排気中の酸素濃度を検出し、その検出結果に基づいて混合気の空燃比Ｒが検出される。ターボチャージャ１１のタービン１１Ｂとコンバータ３０との間の排気通路２６に設けられた排気温度センサ１１０は、触媒３１に流入する前の排気の温度（排気温度ＥＸ）を検出する。

これら各種センサの出力は制御装置８０に入力される。この制御装置８０は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成されている。

そして、この制御装置８０により、燃料噴射弁４の噴射制御、スロットルバルブ１６を開閉するアクチュエータ１７の駆動制御、触媒３１による排気の浄化作用を最適化するための空燃比制御、ＷＧＶ４１の開度調整を通じた過給圧制御等、エンジン１の各種制御が行われる。

ところで、機関燃料に含まれる添加剤の種類（例えばＭＭＴ：メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニルなど）によっては、エンジン１から排出される排気中にマンガン酸化物が含まれる場合がある。このマンガン酸化物は、排気に含まれるオイル成分を結合剤とするデポジット（以下、Ｍｎデポジットという）として触媒３１の前端面に付着して堆積し、その堆積したＭｎデポジットが高温に曝されて固着することにより、触媒３１に目詰まりを生じさせるおそれがある。

より詳細には、アクセルペダル７０のオフ操作によって減速時の燃料カットが実行されると、高温状態になっている触媒３１は酸化雰囲気に曝される。ここで、燃料カット実行前の空燃比Ｒが理論空燃比よりもリッチであった場合には、触媒３１の前端面等に未燃燃料が付着しており、この付着している未燃燃料が、高温及び酸化雰囲気という条件下のもと、触媒３１の前端面で燃焼する。そのため、燃料カットの実行直後には、触媒３１の前端面温度が一時的ではあるものの上昇し、触媒３１の前端面に付着・堆積していたＭｎデポジットの固着しやすくなる。

そこで、本実施形態では、燃料カットの実行条件が成立したときには、ＷＧＶ４１を全閉状態にした後に燃料カットを実行することにより、Ｍｎデポジットの固着を抑制して触媒３１の目詰まりを抑えるようにしている。

以下、こうしたＭｎデポジットの固着を抑制する際の一連の処理手順について説明する。
図２に示すように、この一連の処理ではまず、燃料カットの実行条件が成立しているか否かが判定される（Ｓ１００）。燃料カットの実行条件としては、例えばアクセルペダル７０がオフ操作されていること等が挙げられる。そして、燃料カットの実行条件が成立していないときには（Ｓ１００：ＮＯ）、この一連の処理は一旦終了される。

一方、燃料カットの実行条件が成立しているときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、触媒３１に堆積しているＭｎデポジットの推定堆積量ＴＳが判定値ＴＳ１以上であるか否かが判定される（Ｓ１１０）。

ここで、上述したように、Ｍｎデポジットは燃料成分等に由来して発生するため、触媒３１に堆積しているＭｎデポジットは燃料消費量に基づいて推定可能である。そこで、本実施形態では、燃料消費量が多くなるほど推定堆積量ＴＳの値が大きくなるようにしている。なお、燃料消費量は、燃料タンクに設けられた残量計の変化量や、燃料噴射弁４への噴射量指令値等に基づいて算出可能である。また、ＭＭＴセンサ２５によって燃料中にＭＭＴが検出されたときに限り、推定堆積量ＴＳの更新を行うようにしており、これにより推定堆積量ＴＳの推定精度を高めるようにしている。また、判定値ＴＳ１としては、推定堆積量ＴＳがこの判定値ＴＳ１以上に多くなっていることに基づいて、現在の推定堆積量ＴＳが、Ｍｎデポジットの固着を抑制する処理を行う必要がある程度に多くなっていることを的確に判定することができるように、その値の大きさは設定されている。

そして、推定堆積量ＴＳが判定値ＴＳ１に満たないときには（Ｓ１１０：ＮＯ）、燃料カットが実行されて（Ｓ１８０）、この一連の処理は一旦終了される。
一方、推定堆積量ＴＳが判定値ＴＳ１以上のときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、触媒３１の床温ＴＨが高温判定値ＴＨ１以上であるか否かが判定される（Ｓ１２０）。床温ＴＨは、上記排気温度ＥＸに基づいて推定される。また、高温判定値ＴＨ１は、現在の床温ＴＨが、Ｍｎデポジットの固着を招く程度の高温状態になっているかどうかを判定するための値である。

そして、床温ＴＨが高温判定値ＴＨ１に満たないときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、燃料カットが実行されて（Ｓ１８０）、この一連の処理は一旦終了される。
一方、床温ＴＨが高温判定値ＴＨ１以上のときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、燃料カットの実行条件が成立する直前の空燃比Ｒがリッチ判定値Ｒ１以下であるか否かが判定される（Ｓ１３０）。このリッチ判定値Ｒ１は、空燃比Ｒが理論空燃比よりもリッチであるかどうかを判定するための値である。

そして、空燃比Ｒがリッチ判定値Ｒ１よりも大きいときには（Ｓ１３０：ＮＯ）、燃料カットの実行条件が成立する直前の空燃比Ｒが理論空燃比よりもリッチではなかった、つまり空燃比Ｒは理論空燃比であった、あるいは理論空燃比よりもリーンであったと判断される。そして、燃料カットが実行されて（Ｓ１８０）、この一連の処理は一旦終了される。

一方、空燃比Ｒがリッチ判定値Ｒ１以下のときには（Ｓ１３０：ＮＯ）、ステップＳ１４０の処理が行われる。
このステップＳ１４０では、燃料カットの実行条件成立による燃料カットの実行が一時的に禁止されるとともに、アクセルペダル７０がオフ操作されていることによりスロットルバルブ１６の開度はアイドル開度にまで閉じられる。ちなみに、アイドル開度とは、エンジン１をアイドル運転状態に維持するときの開度である。従って、ステップＳ１４０の処理が行われると、エンジン１の運転状態は、アイドル運転状態に移行する。また、このようにして燃料カットの実行が禁止されている期間内では、エンジン１はアイドル運転状態になるため、混合気は燃焼しているものの、排気温度は比較的低い温度になる。

次に、ＷＧＶ４１の閉弁処理が行われ、これによりＷＧＶ４１は全閉状態にされる（Ｓ１５０）。
次に、現在の床温ＴＨが低温判定値ＴＨ２以下であるか否かが判定される（Ｓ１６０）。この低温判定値ＴＨ２としては、触媒３１の最低活性化温度よりもある程度高い温度が設定されている。そして、床温ＴＨが低温判定値ＴＨ２を超えているときには（Ｓ１６０：ＮＯ）、床温ＴＨが低温判定値ＴＨ２以下になるまで、上記ステップＳ１４０、ステップＳ１５０及びステップＳ１６０の処理が繰り返し実行される。

一方、床温ＴＨが低温判定値ＴＨ２以下のときには（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、ステップＳ１７０の処理が行われる。このステップＳ１７０では、ＷＧＶ４１の閉弁処理を終了させてＷＧＶ４１を徐々に開弁させるとともに、ステップＳ１４０の処理により行われていた燃料カットの実行禁止が解除されることにより燃料カットが開始される。そして、この一連の処理は一旦終了される。

ちなみに、ステップＳ１７０では、ＷＧＶ４１を徐々に開弁させるようにしている。これは、ノイズや振動、あるいはドライバビリティに対するＷＧＶ４１の開度変更の影響を抑えるためであるが、簡易的には、燃料カット開始に合わせて速やかに所定の開度にまでＷＧＶ４１を開弁させるようにしてもよい。

次に、本実施形態の作用について説明する。
図２に示した一連の処理では、燃料カットの実行条件が成立しているときでも（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１４０の処理によって燃料カットの実行が禁止される。そして、床温ＴＨが低温判定値ＴＨ２以下になると、燃料カットの実行禁止が解除されて燃料カットが開始される。そしてこの燃料カットの実行が禁止されている期間内においては、ＷＧＶ４１は全閉状態にされる。このように燃料カットの実行条件が成立しているときには、燃料カットの実行に先立ってＷＧＶ４１を全閉にする閉弁処理が行われる。このようにしてＷＧＶ４１が全閉にされると、エンジン１から排出される排気の全てが、ターボチャージャ１１のタービン１１Ｂ側を流れるようになる。

ここで排気がタービン１１Ｂを回転させるときには、排気のエネルギーが消費されるため、タービン１１Ｂを通過した後の排気の温度、つまり触媒３１に流入する排気の温度は、タービン１１Ｂを通過する前の排気の温度よりも低くなる。従って、閉弁処理を実行することにより排気の全てがタービン１１Ｂ側を流れるようになると、閉弁処理を実行しない場合と比較して、触媒３１に流入する排気の温度は低くなる。

このように燃料カットの実行に先立ち、ステップＳ１５０では上記の閉弁処理を行うことにより排気温度を予め低下させるようにしている。従って、閉弁処理の実行後、ステップＳ１６０において燃料カットを実行することにより触媒３１の温度が上昇したとしても、触媒３１が過剰に高温化することを抑えることができ、これにより触媒３１でのＭｎデポジットの固着が抑えられるようになる。

さらに本実施形態では、閉弁処理を実行することでＷＧＶ４１は全閉状態にされる。従って、閉弁処理の実行時には、排気の全てがタービン１１Ｂ側を流れるようになり、排気がタービン１１Ｂを通過することによって得られる排気温度の低下効果を最大限に得られるようになる。

また、触媒３１でのＭｎデポジットの固着は、触媒３１におけるＭｎデポジットの堆積量が多いときに問題となりやすい。そこで、Ｍｎデポジットの推定堆積量ＴＳが判定値ＴＳ１以上のときに（図２のステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ＷＧＶ４１の閉弁処理を行うようにしており、これにより不要な閉弁処理の実行が抑えられる。

また、Ｍｎデポジットは、機関の燃料成分等に由来して発生する。そこで、燃料消費量に基づいてＭｎデポジットの堆積量を推定するようにしており、これによりＭｎデポジットの堆積量を検出するための専用のセンサを設けることなく、Ｍｎデポジットの堆積量を算出することができる。

また、上述したように、Ｍｎデポジットの固着は、触媒３１の床温ＴＨが高いときや、空燃比Ｒが理論空燃比よりもリッチのときに起きやすい。そこで、触媒３１の床温ＴＨが高温判定値ＴＨ１以上に高く（図２のステップＳ１２０：ＹＥＳ）、かつ空燃比Ｒがリッチ判定値Ｒ１以下であって理論空燃比よりもリッチのときに（図２のＳ１３０：ＹＥＳ）、上記の閉弁処理を行うようにしている。そのため、触媒３１でのＭｎデポジットの固着が起きやすいときにＷＧＶ４１の閉弁処理が実行されるようになり、触媒３１でのＭｎデポジットの固着が効果的に抑えられるようになる。

また、床温ＴＨが低温判定値ＴＨ２以下になると（図２のステップＳ１６０：ＹＥＳ）、ＷＧＶ４１の閉弁処理は終了するため（図２のステップＳ１７０）、その閉弁処理の実行に伴う排気温度の低下も終了する。従って、閉弁処理の実行により触媒３１の温度が活性化温度以下にまで低下してしまうことを抑えることができる。

ちなみに、上記特許文献１に記載の装置では、燃料カットの実行中にウェストゲートバルブを開くことにより、触媒のセル壁へのオイル付着を抑制している。
すなわち、触媒を構成するセル壁に対して傾斜した方向に排気が流れ込むと、セル壁に対して平行に排気が流れ込む場合と比較して、セル壁には、マンガン酸化物の結合剤となるオイル成分が付着しやすくなる。ここで、過給機のタービンを通過した排気は旋回流となるため、タービンの排気下流側に設けられた触媒に排気が流れ込むときには、排気の流れ方向が、触媒のセル壁に対して傾斜した方向になりやすい。そこで、特許文献１に記載の装置では、燃料カットの実行中にウェストゲートバルブを開くことによりタービンを通過する排気の量を減らすようにしている。このようにしてタービンを通過する排気の量が減少すると、触媒のセル壁に対して傾斜した方向に流れ込む排気の量が少なくなるため、セル壁へのオイル付着が抑えられるようになる。こうしてセル壁へのオイル付着が抑えられるようになれば、触媒の前端面におけるＭｎデポジットの付着量は減少するようになる。

このようにして触媒に付着するＭｎデポジットの量を抑えることは可能だが、触媒へのＭｎデポジットの付着そのものを完全に無くすことは難しい。そのため、燃料カットが実行されて触媒の温度が上昇した場合には、触媒に付着したＭｎデポジットが高温化して固着し、触媒に目詰まりを生じさせるおそれがある。この点、本実施形態では、図２に示した一連の処理が行われることにより、Ｍｎデポジットの固着そのものを抑えることができるようになる。

なお、上述したようなウェストゲートバルブの開弁処理を機関運転中においても行うようにすれば、触媒へのＭｎデポジットの付着をさらに抑えることが可能である。しかし、機関運転中にウェストゲートバルブを開くような処理を行うと、過給圧が低下してしまうため、ターボチャージャの効率が低下してしまう。この点、本実施形態では、図２に示した一連の処理が行われることにより、Ｍｎデポジットの固着そのものを抑えることができるため、触媒３１でのＭｎデポジットの付着はある程度許容できるようになる。従って、触媒３１へのＭｎデポジットの付着を抑えることを目的として、機関運転中にＷＧＶ４１を開くにしても、そのときの開度は小さくすることができる。従って、ターボチャージャの効率低下を抑えることができる。また、触媒３１へのＭｎデポジットの付着を抑えることを目的として、機関運転中にＷＧＶ４１を開く回数を減らすことも可能になり、ターボチャージャの効率が低下する回数を減らすことも可能になる。

以上説明したように、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
（１）燃料カットの実行条件が成立したときには、燃料カットの実行に先立って、ＷＧＶ４１を全閉にする閉弁処理を行うようにしている。そのため、触媒３１でのＭｎデポジットの固着を抑えることができるようになる。

（２）また、ＷＧＶ４１が全閉にされることにより、排気がタービン１１Ｂを通過することによって得られる排気温度の低下効果を最大限に得ることができる。
（３）Ｍｎデポジットの推定堆積量ＴＳが判定値ＴＳ１以上に多いときに、ＷＧＶ４１の閉弁処理を行うようにしており、これにより不要な閉弁処理の実行が抑えられるようになる。

（４）触媒３１の床温ＴＨが高温判定値ＴＨ１以上に高く、かつ空燃比Ｒがリッチ判定値Ｒ１以下であって理論空燃比よりもリッチのときに、ＷＧＶ４１の閉弁処理を行うようにしている。そのため、触媒３１でのＭｎデポジットの固着が起きやすいときにＷＧＶ４１の閉弁処理が実行されるようになり、触媒３１でのＭｎデポジットの固着が効果的に抑えられるようになる。

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この実施形態はこれを以下のように変更した変形例として実施することもできる。
・触媒３１の床温ＴＨが低温判定値ＴＨ２以下になったことを条件に、禁止されていた燃料カットの実行を開始するようにした。この他、燃料カットを禁止している期間内での床温ＴＨの温度低下を見越して、燃料カットの実行開始を遅延させるようにしてもよい。

この変形例は、先の図２に示した一連の処理の一部を変更することにより実施可能である。すなわち図３に示すように、図２のステップＳ１３０にて肯定判定されたときには、図２のステップＳ１４０の処理に代えて、ステップＳ２００の処理を行う。このステップＳ２００では、燃料カットの実行開始を所定時間だけ遅延させる処理を行うとともに、アクセルペダル７０がオフ操作されていることによりスロットルバルブ１６の開度はアイドル開度にまで閉じられる。燃料カットの実行開始を遅延させる上記所定時間としては、例えば燃料カットの実行条件が成立してから、床温ＴＨが低温判定値ＴＨ２にまで低下するのに要する時間を設定することができる。なお、こうした時間は、予めの実験等を通じて適宜設定可能である。また、燃料カットの実行条件が成立したときの床温ＴＨ等に基づいて上記の所定時間を可変設定してもよい。

そして、ステップＳ２００の処理を実行した後は、上述したステップＳ１５０及びＳ１６０の処理を実行し、ステップＳ１６０で否定判定されるときには、床温ＴＨが低温判定値ＴＨ２以下になるまで、上記ステップＳ２００、ステップＳ１５０及びステップＳ１６０の処理を繰り返し実行する。

そして、床温ＴＨが低温判定値ＴＨ２以下になると（Ｓ１６０：ＹＥＳ）、図２のステップＳ１７０の処理に代えて、ステップＳ２１０の処理が行い、一連の処理を一旦終了する。そのステップＳ２１０の処理では、ＷＧＶ４１の閉弁処理を終了させてＷＧＶ４１を徐々に開弁させる。ここで、この変形例では、燃料カットの実行開始を所定時間だけ遅延させるようにしており、その所定時間が経過した時点で燃料カットは自動的に開始される。従って、ステップＳ２１０の処理では、ステップＳ１７０の処理と異なり、燃料カットの実行禁止を解除する処理が省略されている。こうした変形例でも、上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。

・ＭＭＴセンサ２５によって燃料中にＭＭＴが検出されたときに限り、推定堆積量ＴＳの更新を行うようにした。この他、燃料中にＭＭＴが含まれているかどうかは、燃料の販売地域によって異なる。そこで、ＭＭＴを含有する燃料が販売されている地域でエンジン１が使用される場合には、燃料中のＭＭＴを検出することなく、燃料消費量に基づいて推定堆積量ＴＳの更新を行うようにしてもよい。この場合には、ＭＭＴセンサ２５を省略することができる。

・Ｍｎデポジットの堆積量（推定堆積量ＴＳ）を燃料消費量に基づいて推定するようにしたが、この他の態様で推定堆積量ＴＳを求めるようにしてもよい。例えばＭｎデポジットの堆積量が多くなるほど、触媒３１での圧力損失が増大するため、触媒３１の排気上流側の圧力は高くなる。そこで、触媒３１の排気上流側の圧力を検出するセンサを設け、そのセンサで検出される圧力に基づいて推定堆積量ＴＳを算出するようにしてもよい。

・図２に示した一連の処理では、ステップＳ１１０にて、推定堆積量ＴＳが判定値ＴＳ１以上であるか否かを判定するようにした。また、ステップＳ１２０では、触媒３１の床温ＴＨが高温判定値ＴＨ１以上であるか否かを判定するようにした。そして、ステップＳ１３０では、燃料カットの実行条件が成立する直前の空燃比Ｒがリッチ判定値Ｒ１以下であるか否かを判定するようにした。しかし、これらステップＳ１１０、ステップＳ１２０、及びステップＳ１３０という３つの処理うちのいずれか１つを省略してもよい。また、それら３つの処理うちのいずれか２つを省略してもよい。さらには、それら３つの処理すべてを省略してもよい。この場合でも、少なくとも燃料カットの実行条件が成立したときには、燃料カットの実行に先立って、ＷＧＶ４１を全閉にする閉弁処理が行われるため、上述したように触媒３１でのＭｎデポジットの固着を抑えることができる。

・アクセルペダル７０がオフ操作されているときに、燃料カットの実行条件が成立していると判定するようにした。この他、所定の自動停止条件が成立したときに燃料カット等が実行されることにより自動停止するエンジンの場合には、その自動停止条件が成立したときに燃料カットの実行条件が成立したと判定するようにしてもよい。

・ＷＧＶ４１の閉弁処理として、ＷＧＶ４１を全閉状態にするようにした。ここで、ＷＧＶ４１の開度を小さくするほど、タービン１１Ｂ側を流れる排気の量は多くなる。そして、タービン１１Ｂ側を流れる排気の量が多くなるほど、触媒３１に流入する排気の温度は低くなる。従って、ＷＧＶ４１の閉弁処理として、必ずしもＷＧＶ４１を全閉状態にまでする必要はなく、ＷＧＶ４１の開度が小さくなるようにすればよい。なお、燃料カット中には、触媒３１の床温が低下していく。そのため、燃料カット中は、ＷＧＶ４１の開度を大きくしてタービン１１Ｂ側を流れる排気の量を少なくし、できる限り排気温度の低下を抑えることが望ましい。

そこで、燃料カットの実行条件が成立したときには、燃料カットの実行に先立って、ＷＧＶ４１の開度を燃料カットの実行中に設定される開度よりも小さくするように、ＷＧＶ４１の閉弁処理を行うようにしてもよい。この変形例によれば、燃料カットの実行条件が成立すると、燃料カットの実行に先立って、ＷＧＶ４１の開度は、燃料カットの実行中に設定される開度よりも小さくされる。このようにしてＷＧＶ４１の開度が小さくされると、タービン１１Ｂ側を流れる排気の量が多くなる。従って、この変形例における閉弁処理を実行しない場合よりも、触媒３１に流入する排気の温度は低くなる。

このように同変形例でも、燃料カットの実行に先立ってＷＧＶ４１の開度を小さくする閉弁処理を行い、排気温度を予め低下させておくことにより、その後、燃料カットの実行により触媒３１の温度が上昇したとしても、触媒３１が過剰に高温化することを抑えることができる。そのため、触媒３１でのＭｎデポジットの固着を抑えることができる。

・触媒３１でのＭｎデポジットの固着を抑えるようにしたが、この他のデポジットの固着を抑えるために上記実施形態と同様な処理を行うようにしてもよい。要は、高温化によって固着するデポジットが触媒３１に付着する、過給機付き内燃機関の制御装置として、本発明にかかる制御装置を適用することにより、上記実施形態やその変形例に準じた作用効果を得ることができる。

・排気温度ＥＸに基づいて床温ＴＨを推定するようにした。この他、触媒３１の前端等に温度センサを設け、その温度センサの出力に基づいて床温ＴＨを取得するようにしてもよい。

１…エンジン、２…シリンダヘッド、３…吸気通路、４…燃料噴射弁、７…インテークマニホールド、８…エキゾーストマニホール、１１…ターボチャージャ、１１Ａ…コンプレッサ、１１Ｂ…タービン、１６…スロットルバルブ、１７…アクチュエータ、１８…インタークーラ、１９…エアフロメータ、２０…スロットル開度センサ、２３…クランク角、２４…アクセルセンサ、２５…ＭＭＴセンサ、２６…排気通路、３０…コンバータ、３１…触媒、４０…バイパス通路、４１…ウェストゲートバルブ（ＷＧＶ）、７０…アクセルペダル、８０…制御装置、１００…空燃比センサ、１１０…排気温度センサ。

Claims (6)

1. 排気通路に設けられたタービンを回転させることにより吸気を過給する過給機と、前記タービンの排気下流側に設けられた排気浄化用の触媒と、前記タービンを迂回して排気を流すバイパス通路と、前記バイパス通路を開閉するバイパス弁とを備える内燃機関の制御装置であって、
   燃料カットの実行条件が成立したときには、燃料カットの実行に先立って、前記バイパス弁を全閉にする閉弁処理を行う
   ことを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。
2. 排気通路に設けられたタービンを回転させることにより吸気を過給する過給機と、前記タービンの排気下流側に設けられた排気浄化用の触媒と、前記タービンを迂回して排気を流すバイパス通路と、前記バイパス通路を開閉するバイパス弁とを備える内燃機関の制御装置であって、
   燃料カットの実行条件が成立したときには、燃料カットの実行に先立って、前記バイパス弁の開度を燃料カットの実行中に設定される開度よりも小さくする閉弁処理を行う
   ことを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。
3. 前記触媒におけるデポジットの堆積量が所定値以上のときに前記閉弁処理を行う
   請求項１または２に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
4. 燃料消費量に基づいて前記堆積量を推定する
   請求項３に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
5. 前記触媒の床温が所定値以上のときに前記閉弁処理を行う
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。
6. 前記内燃機関の空燃比が理論空燃比よりもリッチのときに前記閉弁処理を行う
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の過給機付き内燃機関の制御装置。