(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気の吹き付けにより回転するタービンホイール、及び弁位置の変更に応じて前記タービンホイールに吹き付ける排気の流れ方を変えるタービン制御弁を備えるタービンが、燃焼室から排出された排気が流れる排気通路に設けられ、且つ同排気通路における前記タービンの下流側の部分に排気浄化用の触媒が設けられた過給エンジンに適用される過給エンジン制御装置において、
前記タービン制御弁は、前記弁位置として、第１弁位置と、前記タービンを通過する際の排気の圧力損失が前記第１弁位置よりも小さくなる第２弁位置と、を有しており、
前記触媒に流入するときの排気の温度を触媒流入排気温としたとき、現状のエンジントルクを維持したまま、前記タービン制御弁の弁位置を前記第１弁位置とした場合の前記触媒流入排気温である第１排気温と、現状のエンジントルクを維持したまま、前記タービン制御弁の弁位置を前記第２弁位置とした場合の前記触媒流入排気温である第２排気温と、を求める排気温取得部と、
前記第１排気温が前記第２排気温よりも高い場合には、弁位置を前記第１弁位置とし、前記第２排気温が前記第１排気温よりも高い場合には、弁位置を前記第２弁位置とするように前記タービン制御弁を制御するタービン制御部と、
を備えることを特徴とする過給エンジン制御装置。
【請求項２】
前記タービンは、前記タービンホイールを迂回して排気を流すバイパス通路を備え、前記タービン制御弁は、前記バイパス通路を通じた排気の流通を遮断する弁位置を前記第１弁位置として有し、且つ前記バイパス通路を通じた排気の流通を許容する弁位置を前記第２弁位置として有する
請求項１に記載の過給エンジン制御装置。
【請求項３】
前記タービン制御弁は、前記タービンホイールに対する排気の吹付口の開口面積を可変とする弁であり、前記第１弁位置は、前記第２弁位置よりも前記開口面積を小さくする弁位置である
請求項１に記載の過給エンジン制御装置。
【請求項４】
前記過給エンジンのポンプ損失の変化に対して現状のエンジントルクが維持されるように同過給エンジンを制御するトルク制御部を備える
請求項１〜３のいずれか１項に記載の過給エンジン制御装置。
【請求項５】
前記トルク制御部は、アクセルペダル操作量に応じて設定された要求トルク分のエンジントルクが確保されるように前記過給エンジンの制御を行う
請求項４に記載の過給エンジン制御装置。
【請求項６】
前記タービン制御部は、前記第１排気温及び前記第２排気温に基づく前記タービン制御弁の弁位置の制御を、規定の触媒昇温条件が成立しているときに行う
請求項１〜５のいずれか１項に記載の過給エンジン制御装置。
【請求項７】
前記触媒は、排気中の微粒子物質を捕集するフィルタ機能を有しており、
前記触媒昇温条件は、前記触媒が捕集した微粒子物質を燃焼させて前記フィルタ機能を再生するフィルタ再生の実施に際して成立するよう設定されている
請求項６に記載の過給エンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気の吹き付けにより回転するタービンホイールを有するタービンが排気通路に設けられ、且つ排気通路におけるタービンよりも下流側の部分に排気浄化用の触媒が設けられた過給エンジンに適用される過給エンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような過給エンジン制御装置として、特許文献１に記載の装置が知られている。同文献１の制御装置が適用される過給エンジンのタービンには、タービンホイールを迂回して排気を流すバイパス通路と、閉弁に応じて同バイパス通路の排気の流通を遮断するタービン制御弁と、が設けられている。そして、同文献１には、排気浄化触媒に流入する排気の温度が低いときには、タービン制御弁を開いて、タービンホイールを迂回して排気を流すことで、排気浄化触媒に流入する排気の温度（以下、触媒流入排気温と記載する）を高めることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４６８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
排気がタービンホイールを通過する際には、タービンホイールを回転させるための膨張仕事により、温度が低下する。そのため、タービン制御弁を開弁してタービンホイールを迂回して排気を流すようにすれば、触媒に流入する以前に、上記のような膨張仕事で排気の温度が低下しないようになる。しかしながら、タービンホイールを迂回して排気を流すようにすれば、背圧が下がって、過給エンジンの運転状態が変化する。このときの運転状態の変化が排気温の低下を伴うものである場合、タービン制御弁を開弁することで、触媒流入排気温が却って低下することがある。
【０００５】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、排気浄化用の触媒に流入する排気の温度をより高くすることのできる過給エンジン制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する過給エンジン制御装置は、排気の吹き付けにより回転するタービンホイール、及び弁位置の変更に応じて前記タービンホイールに吹き付ける排気の流れ方を変えるタービン制御弁を備えるタービンが、燃焼室から排出された排気が流れる排気通路に設けられ、且つ同排気通路における前記タービンの下流側の部分に排気浄化用の触媒が設けられた過給エンジンに適用される。そして、上記タービン制御弁は、上記弁位置として、第１弁位置と、タービンを通過する際の排気の圧力損失が同第１弁位置よりも小さくなる第２弁位置と、を有している。
【０００７】
以下、上記触媒に流入するときの排気の温度を「触媒流入排気温」と記載する。上記過給エンジンでは、タービン制御弁の弁位置が、タービン通過時の排気の圧力損失がより小さい第２弁位置とされると、タービン通過中の膨張仕事により排気が失う熱量が少なくなるため、タービンでの排気温の低下が抑えられる。よって、燃焼室から排出された直後の排気温が同じであれば、タービン制御弁の弁位置を第１弁位置とするよりも第２弁位置としたときの方が触媒流入排気温は高くなる。
【０００８】
一方、タービン制御弁の弁位置が、タービン通過時の排気の圧力損失がより大きい第１弁位置とされると、過給エンジンの背圧が上昇する。このときの背圧の上昇より、過給エンジンのポンプ損失が増大する場合には、より多くの燃料を燃焼しなければ、過給エンジンの出力を維持できなくなる。そうした場合、正味のエンジントルクが維持されるように過給エンジンが運転された場合、タービン制御弁の弁位置を第２弁位置としたときよりも第１弁位置としたときの方が、燃焼室から排出された直後の排気温が高くなる。そのため、タービン制御弁の弁位置を第２弁位置とするよりも第１弁位置とした方が、タービン通過時の排気温の低下が大きくても、触媒流入排気温が高くなることがある。
【０００９】
これに対して、上記過給エンジン制御装置では、現状のエンジントルクを維持したまま、タービン制御弁の弁位置を第１弁位置とした場合の触媒流入排気温である第１排気温と、現状のエンジントルクを維持したまま、タービン制御弁の弁位置を第２弁位置とした場合の触媒流入排気温である第２排気温と、を求める排気温取得部と、第１排気温が第２排気温よりも高い場合には、弁位置を第１弁位置とし、第２排気温が第１排気温よりも高い場合には、弁位置を第２弁位置とするようにタービン制御弁を制御するタービン制御部と、を備えるようにしている。すなわち、タービン制御弁の弁位置を、第１弁位置、第２弁位置のうち、触媒流入排気温がより高くなる方の弁位置としている。したがって、上記過給エンジン制御装置によれば、触媒に流入する排気の温度をより高くすることができる。
【００１０】
上記のようなタービン制御弁を備えるタービンとしては、タービンホイールを迂回して排気を流すバイパス通路を備えるとともに、バイパス通路を通じた排気の流通を遮断／許容する弁をタービン制御弁として備えたものがある。こうしたタービンでは、バイパス通路に排気が流れると、タービンホイールを通過する排気の流量がその分減るため、タービンを通過する際の排気の圧力損失が小さくなる。よって、この場合には、バイパス通路を通じた排気の流通を遮断する弁位置が上記第１弁位置となり、バイパス通路を通じた排気の流通を許容する弁位置が上記第２弁位置となる。
【００１１】
また、上記のようなタービン制御弁を備えるタービンとしては、タービンホイールに対する排気の吹付口の開口面積を可変とする弁を、タービン制御弁として備えたものもある。こうしたタービンでは、吹付口の開口面積を大きくすると、タービンでの排気の圧力損失が小さくなる。よって、この場合の第１弁位置は、第２弁位置よりも上記開口面積を小さくする弁位置となる。
【００１２】
なお、上述のように、第２弁位置から第１弁位置へとタービン制御弁の弁位置が変更されると、過給エンジンのポンプ損失が増大して、エンジントルクが低下する。こうして意図しないエンジントルクの低下が生じた場合、運転者は、その低下分を取り戻すべく、エンジントルクを増加させる操作を行うと推定される。ただし、推定に反して、エンジントルクが低下したままとされると、触媒流入排気温は、低下前の出力を前提に求められた第１排気温よりも低くなる。そのため、触媒流入排気温がより高温となるとの推定のもとにタービン制御部がタービン制御弁の弁位置を第１弁位置とした場合にも、その後の成り行きによっては、実際には第２弁位置とした方が触媒流入排気温を高温にできた、という結果となることも起こり得る。
【００１３】
これに対しては、上記過給エンジン制御装置が、過給エンジンのポンプ損失の変化に対して現状のエンジントルクが維持されるように同過給エンジンを制御するトルク制御部を備えるようにするとよい。こうした場合、タービン制御部によるタービン制御弁の制御の結果として過給エンジンのポンプ損失が変化した場合に、運転者の操作に依らずとも、トルク制御部により現状のエンジントルクが維持されるため、触媒に流入する排気の温度がより確実に高められる。
【００１４】
上記のようなトルク制御部としては、例えば、アクセルペダル操作量に応じて設定された要求トルク分のエンジントルクが確保されるように過給エンジンを制御するものがある。他にも、エンジン回転数を目標とする回転数に維持するように過給エンジンを制御するものも、上記トルク制御部として用いることができる。
【００１５】
なお、上記のようなタービン制御部によるタービン制御弁の制御は、触媒の昇温が必要な場合に限定して行うことが望ましい。すなわち、タービン制御部による、上記第１排気温及び第２排気温に基づくタービン制御弁の弁位置の制御は、規定の触媒昇温条件が成立しているときに行うことが望ましい。こうした場合、触媒昇温条件が成立していないときには、過給エンジンの出力性能や燃費性能など、他の要求に応じてタービン制御弁を制御できるようになる。なお、上記のような排気浄化用の触媒として、排気中の微粒子物質を捕集するフィルタ機能を有したものがある。こうしたフィルタ機能付きの触媒を備える過給エンジンでは、捕集した微粒子物質を燃焼させてフィルタ機能を再生するフィルタ再生に際して、触媒の昇温を図ることがある。そうした場合、フィルタ再生の実施に際して成立するように触媒昇温条件を設定すれば、タービン制御を通じての触媒昇温の促進が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】過給エンジン制御装置の一実施形態が適用される過給エンジンの吸排気系の構成を模式的に示す図。
【図２】同実施形態の過給エンジン制御装置の構成を模式的に示す図。
【図３】同実施形態の過給エンジン制御装置での通常のタービン制御における制御領域の区分けとフィルタ再生実施領域の設定態様を示す図。
【図４】上記過給エンジンでのタービン制御弁の全開時、全閉時のそれぞれにおけるマニホールド内排気圧と吸気流量との関係を示すグラフ。
【図５】上記過給エンジンにおけるマニホールド内吸排気圧の差とポンプ損失との関係を示すグラフ。
【図６】上記過給エンジンにおける吸気流量、膨張比とタービン効率との関係を示すグラフ。
【図７】上記過給エンジンにおける吸気流量、空燃比と第２排気温との関係を示すグラフ。
【図８】上記過給エンジン制御装置において実行されるタービン制御の処理手順を示すフローチャート。
【図９】並列配置された２つのタービンを備える過給エンジンの吸排気系の構成を模式的に示す図。
【図１０】３つのタービンを備える過給エンジンの吸排気系の構成を模式的に示す図。
【図１１】吹付口の開口面積を縮小した状態における、可変ノズル式のタービンの断面構造を模式的に示す図。
【図１２】吹付口の開口面積を拡大した状態における、可変ノズル式のタービンの断面構造を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、過給エンジン制御装置の一実施形態を、図１〜図８を参照して詳細に説明する。
図１に、本実施形態の制御装置が適用される過給エンジン１０の吸排気系の構成を示す。この過給エンジン１０には、高圧段タービン２０、及び低圧段タービン２１の２つのタービンを有した２ステージのシーケンシャルターボシステムが採用されている。
【００１８】
過給エンジン１０の吸気通路１１の最上流部には、吸気中の不純物（塵など）を濾過するエアクリーナ１２が設けられている。また、吸気通路１１には、大小２つのコンプレッサが、すなわち低圧段コンプレッサ１３と、その下流に位置する高圧段コンプレッサ１４とが設けられている。さらに、吸気通路１１における高圧段コンプレッサ１４の下流には、吸気を冷却するインタークーラ１５と、吸気通路１１の吸気流量を調整するスロットルバルブ３８と、過給エンジン１０の各気筒に吸気を分配する分岐管である吸気マニホールド１６とが設けられている。そして、吸気通路１１は、吸気マニホールド１６を介して各気筒の燃焼室１７に接続されている。
【００１９】
低圧段コンプレッサ１３は、回転に応じて吸気を圧縮する低圧段コンプレッサホイール２３を備えている。高圧段コンプレッサ１４は、回転に応じて吸気を圧縮するコンプレッサホイールとして、低圧段コンプレッサホイール２３よりも小型の高圧段コンプレッサホイール２４を備えている。また、高圧段コンプレッサ１４は、高圧段コンプレッサホイール２４を迂回して吸気を流すバイパス通路２５と、同バイパス通路２５の吸気流量を調整するコンプレッサ制御弁２６と、を備えている。なお、コンプレッサ制御弁２６の弁位置を全閉位置とすると、バイパス通路２５を通じた吸気の流通が遮断されて、高圧段コンプレッサ１４に流入する吸気のすべてが高圧段コンプレッサホイール２４を通過するようになる。また、コンプレッサ制御弁２６の弁位置を全開位置とすると、バイパス通路２５を通じた吸気の流通が許容されて、高圧段コンプレッサ１４に流入する吸気の大部分が高圧段コンプレッサホイール２４を迂回して流れるようになる。
【００２０】
一方、過給エンジン１０の排気通路１８には、各気筒の燃焼室１７からの排気を集合させる集合管である排気マニホールド１９が設けられている。排気通路１８における排気マニホールド１９の下流には、大小２つのタービンが、すなわち高圧段タービン２０と、その下流に位置する低圧段タービン２１とが設けられている。さらに、排気通路１８における低圧段タービン２１の下流には、排気浄化用の触媒２２が設けられている。なお、この触媒２２は、排気中の微粒子物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するフィルタ機能を有している。
【００２１】
高圧段タービン２０は、排気の吹付けにより回転する高圧段タービンホイール２７を備えている。高圧段タービンホイール２７は、高圧段コンプレッサ１４の高圧段コンプレッサホイール２４に一体回転するよう連結されている。また、高圧段タービン２０は、高圧段タービンホイール２７を迂回して排気を流すバイパス通路２８と、同バイパス通路２８の排気の流量を調整する高圧段タービン制御弁２９とを備えている。なお、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とすると、バイパス通路２８を通じた排気の流通が遮断されて、高圧段タービン２０に流入する排気のすべてが高圧段タービンホイール２７を通過するようになる。また、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とすると、バイパス通路２８を通じた排気の流通が許容されて、高圧段タービン２０に流入する排気の大部分が高圧段タービンホイール２７を迂回して流れるようになる。
【００２２】
低圧段タービン２１は、排気の吹付けにより回転するタービンホイールとして、高圧段タービンホイール２７よりも大型の低圧段タービンホイール３０を備えている。低圧段タービンホイール３０は、低圧段コンプレッサ１３の低圧段コンプレッサホイール２３に一体回転するよう連結されている。また、低圧段タービン２１は、低圧段タービンホイール３０を迂回して排気を流すバイパス通路３１と、同バイパス通路３１の排気流量を調整する低圧段タービン制御弁３２とを備えている。低圧段タービンホイール３０は、高圧段タービンホイール２７よりも大型とされている。なお、低圧段タービン制御弁３２においても、その弁位置を全閉位置とすると、バイパス通路３１を通じた排気の流通が遮断されて、低圧段タービン２１に流入する排気のすべてが低圧段タービンホイール３０を通過するようになる。また、低圧段タービン制御弁３２の弁位置を全開位置とすると、バイパス通路３１を通じた排気の流通が許容されて、低圧段タービン２１に流入する排気の大部分が低圧段タービンホイール３０を迂回して流れるようになる。
【００２３】
図２に、以上のように構成された吸排気系を備える過給エンジン１０に適用される本実施形態の過給エンジン制御装置の構成を示す。同図に示すように、過給エンジン制御装置は、電子制御ユニット３４を備えている。電子制御ユニット３４は、過給エンジン１０や車両の各部に設置されたセンサから、アクセルペダル操作量ＡＣＣＰ、エンジン回転速度Ｎｅ、吸気温Ｔｈａ、マニホールド内吸気圧Ｐａ、吸気流量Ｇａ、空燃比ＡＦなどを取得している。なお、ここでの吸気温Ｔｈａは、吸気通路１１における低圧段コンプレッサ１３よりも上流側の部分で計測された吸気の温度であり、マニホールド内吸気圧Ｐａは、吸気マニホールド１６において計測された吸気の圧力である。また、吸気流量Ｇａは、吸気通路１１における低圧段コンプレッサ１３よりも上流側の部分で計測された吸気の流量である。さらに、空燃比ＡＦは、燃焼室１７で燃焼された混合気の、空気に対する燃料の重量比率であり、その値は、排気マニホールド１９において測定された排気の酸素濃度から求められている。
【００２４】
電子制御ユニット３４は、トルク制御部３５、排気温取得部３６、及びタービン制御部３７を備えている。トルク制御部３５は、スロットルバルブ３８の開度やインジェクタ３９の燃料噴射量の制御を通じて、過給エンジン１０のトルク（エンジントルク）を制御する。排気温取得部３６は、後述する第１排気温Ｔｈｃ１、第２排気温Ｔｈｃ２の推定を行う。更にタービン制御部３７は、上述のコンプレッサ制御弁２６、高圧段タービン制御弁２９、及び低圧段タービン制御弁３２の制御（以下、タービン制御と記載する）を行う。
【００２５】
トルク制御部３５は、過給エンジン１０のトルク制御を以下の態様で行う。すなわち、トルク制御部３５は、アクセルペダル操作量ＡＣＣＰ等に基づき、過給エンジン１０のトルク（エンジントルク）の要求値である要求トルクを演算する。そして、トルク制御部３５は、現状の過給エンジンの運転状況（エンジン回転速度Ｎｅ、吸気流量Ｇａなど）に鑑み、要求トルク分のエンジントルクが確保されるように、スロットルバルブ３８の開度やインジェクタ３９の燃料噴射量などを制御する。
【００２６】
一方、タービン制御部３７は、触媒２２のＰＭ捕集機能の再生のための触媒昇温条件が成立しているか否かにより、タービン制御の内容を変更している。なお、電子制御ユニット３４は、吸気流量Ｇａや空燃比ＡＦに基づき、過給エンジン１０のＰＭ排出量を算出し、その算出結果から触媒２２に捕集されているＰＭの量（ＰＭ堆積量）を求めている。そして、電子制御ユニット３４は、ＰＭ堆積量が規定値を超え、且つ過給エンジン１０が規定のフィルタ再生実施領域で運転されている場合、捕集したＰＭを燃焼して触媒２２のフィルタ機能を再生するため、ＰＭの燃焼に必要な温度まで触媒２２の昇温を図るようにしている。すなわち、本実施形態では、ＰＭ堆積量が規定値を超え、且つ過給エンジン１０が規定のフィルタ再生実施領域で運転されていることが、触媒昇温条件となっている。
【００２７】
触媒昇温条件が成立していない場合、タービン制御部３７は、エンジントルク、エンジン回転速度Ｎｅに基づき、過給エンジン１０の運転状況に応じた過給圧を確保するための通常のタービン制御を行う。
【００２８】
図３に、このときのタービン制御における制御領域の区分けを示す。なお、同図には、上述のフィルタ再生実施領域がハッチングで併せ示されている。
領域１では、コンプレッサ制御弁２６、高圧段タービン制御弁２９、及び低圧段タービン制御弁３２のすべての弁位置が全閉位置とされる。これにより、高圧段タービンホイール２７及び低圧段タービンホイール３０に余すことなく排気を流すことで、少ない排気流量でも、ある程度高い過給圧を確保できるようにしている。
【００２９】
領域２では、コンプレッサ制御弁２６及び低圧段タービン制御弁３２の弁位置が全閉位置とされる。また、領域２では、過給エンジン１０の運転状況に応じた過給圧が得られるように、高圧段タービン制御弁２９の開度制御が行われる。
【００３０】
領域３では、コンプレッサ制御弁２６及び高圧段タービン制御弁２９の弁位置が全開位置とされるとともに、低圧段タービン制御弁３２の弁位置が全閉位置とされる。これにより、高圧段コンプレッサ１４の過給動作を停止して、低圧段コンプレッサ１３のみで過給を行うようにしている。
【００３１】
領域４では、コンプレッサ制御弁２６及び高圧段タービン制御弁２９の弁位置が全開位置とされて、高圧段コンプレッサ１４の過給動作が停止される。また、領域４では、過給圧が過上昇しないように、低圧段タービン制御弁３２の開度制御が行われる。
【００３２】
これに対して、触媒昇温条件が成立している場合、タービン制御部３７は、触媒２２に流入するときの排気の温度（以下、触媒流入排気温と記載する）をより高くするための触媒昇温用のタービン制御を行う。このときのタービン制御部３７は、コンプレッサ制御弁２６、及び低圧段タービン制御弁３２の弁位置を全開位置とする。また、このときの排気温取得部３６は、第１排気温Ｔｈｃ１、第２排気温Ｔｈｃ２の推定を行う。第１排気温Ｔｈｃ１は、現状のエンジントルクを維持したまま、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とした場合の触媒流入排気温の推定値である。また、第２排気温Ｔｈｃ２は、現状のエンジントルクを維持したまま、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とした場合の触媒流入排気温の推定値である。そして、タービン制御部３７は、第１排気温Ｔｈｃ１が第２排気温Ｔｈｃ２よりも高い場合には、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とし、第２排気温Ｔｈｃ２が第１排気温Ｔｈｃ１よりも高い場合には、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とする。
【００３３】
（第１排気温、第２排気温の推定）
ここで、排気温取得部３６による第１排気温Ｔｈｃ１、第２排気温Ｔｈｃ２の推定について説明する。
【００３４】
第１排気温Ｔｈｃ１及び第２排気温Ｔｈｃ２の推定に際して、排気温取得部３６はまず、吸気流量Ｇａに基づき、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とした場合のマニホールド内排気圧Ｐｅｍ１、同高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とした場合のマニホールド内排気圧Ｐｅｍ２をそれぞれ算出する。ここでのマニホールド内排気圧は、排気マニホールド１９内の排気の圧力を示している。
【００３５】
図４に、吸気流量Ｇａとマニホールド内排気圧Ｐｅｍ１，Ｐｅｍ２との関係を示す。高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とした場合、殆どの排気が、高圧段タービンホイール２７を迂回して、バイパス通路２８を通って流れる。これに対して、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とした場合、排気のすべてが、その流れの抵抗となる高圧段タービンホイール２７を通って流れるため、高圧段タービン２０を通過する際の排気の圧力損失は、全開位置とした場合よりも大きくなる。したがって、同図に示すように、吸気流量Ｇａが同じであれば、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とした場合のマニホールド内排気圧Ｐｅｍ１は、同高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とした場合のマニホールド内排気圧Ｐｅｍ２よりも高くなる。
【００３６】
次に排気温取得部３６は、マニホールド内吸気圧Ｐａとマニホールド内排気圧Ｐｅｍ１とから、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とした場合の過給エンジン１０のポンプ損失Ｌ１を求める。また、排気温取得部３６は、マニホールド内吸気圧Ｐａとマニホールド内排気圧Ｐｅｍ２とから、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とした場合の過給エンジン１０のポンプ損失Ｌ２を求める。
【００３７】
図５に、マニホールド内吸気圧Ｐａとマニホールド内排気圧Ｐｅｍとの差（＝Ｐｅ−Ｐａ）と、過給エンジン１０のポンプ損失との関係を示す。同図に示すように、マニホールド内吸気圧Ｐａとマニホールド内排気圧Ｐｅｍとの差が大きくなるほど、ポンプ損失も大きくなる。よって、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とした場合よりも同弁位置を全閉位置とした場合の方が過給エンジン１０のポンプ損失は大きくなる。
【００３８】
続いて排気温取得部３６は、ポンプ損失Ｌ１に基づき、現状のエンジントルクを維持したまま、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とした場合の燃料流量Ｇｆ１、吸気流量Ｇａ１、及び空燃比ＡＦ１を求める。また、排気温取得部３６は、ポンプ損失Ｌ２に基づき、現状のエンジントルクを維持したまま、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とした場合の吸気流量Ｇａ２、及び空燃比ＡＦ２を求める。燃料流量とは、単位時間あたりに、過給エンジン１０の各気筒の燃焼室１７に噴射供給される燃料の重量の合計を示している。なお、ポンプ損失が大きくなるほど、現状のエンジントルクの維持に、より多くの燃料流量、吸気流量が必要となる。そのため、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とした場合よりも同弁位置を全閉位置とした場合の方が、現状のエンジントルクを維持するために必要な燃料流量及び吸気流量は多くなる。
【００３９】
更に排気温取得部３６は、現状のエンジントルクを維持したまま、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とした場合の、高圧段タービンホイール２７に流入する排気の温度（以下、タービン流入排気温Ｔｉｎと記載する）を算出する。タービン流入排気温Ｔｉｎの算出は、燃料流量Ｇｆ１及び空燃比ＡＦ１に基づき、電子制御ユニット３４に予め記憶された演算マップを参照して行われる。この演算マップには、予め実験等で求められた吸気流量Ｇａ１及び空燃比ＡＦ１とタービン流入排気温Ｔｉｎとの関係が記憶されている。
【００４０】
次に排気温取得部３６は、下式に基づき、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とした場合に高圧段タービンホイール２７に流入する排気のエネルギＥを算出する。なお、同式における「Ｃｐ」は、排気の定圧比熱を示している。
【００４１】
【数１】
0006332309.tif 000002
また、排気温取得部３６は、算出した排気のエネルギＥに基づき、高圧段タービンホイール２７を通過する際の排気の膨張比を求め、その膨張比と吸気流量Ｇａ１とから、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とした場合の高圧段タービン２０のタービン効率ηを算出する。このときのタービン効率ηの算出は、電子制御ユニット３４に記憶された演算マップを参照して行われる。
【００４２】
図６に、タービン効率ηの演算マップにおける膨張比と吸気流量Ｇａとの関係を示す。この演算マップには、予め実験等で求められた、過給エンジン１０における膨張比及び吸気流量と、高圧段タービン２０のタービン効率ηとの関係が記憶されている。
【００４３】
そして、排気温取得部３６は、タービン流入排気温Ｔｉｎ、及びタービン効率ηに基づき、下式に基づいて、第１排気温Ｔｈｃ１を算出する。
【００４４】
【数２】
0006332309.tif 000003
一方、排気温取得部３６は、電子制御ユニット３４に予め記憶された演算マップを参照して、吸気流量Ｇａ２と空燃比ＡＦ２とに基づき第２排気温Ｔｈｃ２を求めている。この演算マップには、予め実験等で求められた吸気流量Ｇａ２及び空燃比ＡＦ２と第２排気温Ｔｈｃ２との関係が記憶されている。
【００４５】
図７は、そうした演算マップにおける吸気流量Ｇａ２及び空燃比ＡＦ２と第２排気温Ｔｈｃ２との関係を示している。同図に示すように、第２排気温Ｔｈｃ２は、吸気流量Ｇａ２が多いほど、或いは空燃比ＡＦ２が小さく、燃焼された混合気の燃料濃度が濃いほど、高くなる。
【００４６】
図８に、こうした本実施形態の過給エンジン制御装置におけるタービン制御に係る処理のフローチャートを示す。同フローチャートの処理は、過給エンジン１０の運転中、電子制御ユニット３４によって、規定の制御周期毎に繰り返し実行される。
【００４７】
本フローチャートの処理が開始されると、まずステップＳ１００において、触媒昇温条件が成立しているか否かが判定される。ここで、触媒昇温条件が成立していなければ（ＮＯ）、ステップＳ１０１に処理が進められる。そして、そのステップＳ１０１において、過給エンジン１０の運転状況に応じた過給圧を確保するための通常のタービン制御が実施される。
【００４８】
一方、触媒昇温条件が成立している場合には（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１０２において、コンプレッサ制御弁２６及び低圧段タービン制御弁３２の弁位置が全開位置とされる。また、続くステップＳ１０３において、第１排気温Ｔｈｃ１、及び第２排気温Ｔｈｃ２の推定が行われる。そして、続くステップＳ１０４において、第１排気温Ｔｈｃ１が第２排気温Ｔｈｃ２よりも高いか否かが判定される。
【００４９】
第１排気温Ｔｈｃ１が第２排気温Ｔｈｃ２よりも高い場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ステップＳ１０５に処理が進められ、そのステップＳ１０５において、高圧段タービン制御弁２９の弁位置が全閉位置とされる。一方、第２排気温Ｔｈｃ２が第１排気温Ｔｈｃ１よりも高い場合、若しくは第２排気温Ｔｈｃ２が第１排気温Ｔｈｃ１と等しい場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、ステップＳ１０６に処理が進められ、そのステップＳ１０６において、高圧段タービン制御弁２９の弁位置が全開位置とされる。
【００５０】
なお、本フローチャートのステップＳ１０３の処理は、排気温取得部３６が、本フローチャートのそれ以外のステップの処理は、タービン制御部３７が、それぞれ行う処理となっている。
【００５１】
（作用）
続いて、以上のように構成された本実施形態の過給エンジン制御装置の作用を説明する。
【００５２】
電子制御ユニット３４は、触媒２２のＰＭ堆積量が規定値を超えると、触媒２２に堆積したＰＭを燃焼して同触媒２２のフィルタ機能を再生するため、触媒２２の昇温を図っている。このときのタービン制御部３７は、触媒流入排気温をより高めるための触媒昇温用のタービン制御を実施する。
【００５３】
触媒昇温用のタービン制御に際して、タービン制御部３７は、コンプレッサ制御弁２６の弁位置を全開位置として高圧段コンプレッサホイール２４を迂回して吸気を流すとともに、低圧段タービン制御弁３２の弁位置を全開位置として低圧段タービンホイール３０を迂回して排気を流すようにする。一方、タービン制御部３７は、このときの高圧段タービン制御弁２９の弁位置については、排気温取得部３６により求められた第１排気温Ｔｈｃ１、第２排気温Ｔｈｃ２の高低関係に応じて、全閉位置とするか、全開位置とするかを定める。
【００５４】
高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とすると、高圧段タービンホイール２７を通って排気が流れるようになり、同高圧段タービンホイール２７を通過する際の膨張仕事により排気の熱が失われる。これに対して、このときの高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とすると、高圧段タービンホイール２７を迂回して排気が流れるようになり、高圧段タービンホイール２７を通過する際の膨張仕事により排気の熱が失われないようになる。したがって、燃焼室１７より排出されてから触媒２２に到達するまでに排気が失う熱量は、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とした場合よりも、全開位置とした場合の方が少なくなる。
【００５５】
一方、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とした場合には、排気の流れの抵抗となる高圧段タービンホイール２７を通って排気が流れるようになるため、高圧段タービン２０を通過する際の排気の圧力損失は、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とした場合よりも大きくなる。よって、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とした場合には、全開位置とした場合よりも、過給エンジン１０の背圧（マニホールド内排気圧Ｐｅｍ）が高くなり、同過給エンジン１０のポンプ損失が大きくなる。
【００５６】
このときのポンプ損失の増大に対して何もしなければ、エンジントルクは低下する。本実施形態の過給エンジン制御装置では、ポンプ損失が増大すると、トルク制御部３５が吸気や燃料を増量して、現状のエンジントルクの維持を図る。よって、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とする場合よりも、全閉位置とした場合の方が、各気筒の燃焼室１７から排気通路１８に流入した時点の排気が保有する熱エネルギは大きくなる。
【００５７】
燃焼室１７から排出された直後の排気の熱エネルギが同じであれば、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とした場合よりも全開位置とした場合の方が、高圧段タービン２０の通過時に排気が失う熱量が少ない分、触媒流入排気温は高くなる。ただし、上記のように、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とした場合よりも全閉位置とした場合の方が、燃焼室１７から排出された直後の排気の熱エネルギは大きくなる。そのため、過給エンジン１０の運転状況によっては、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置とした場合よりも全閉位置とした場合の方が、触媒流入排気温が高くなることがある。
【００５８】
その点、本実施形態では、全閉位置とした場合、全開位置とした場合の双方における触媒流入排気温の推定値をそれぞれ第１排気温Ｔｈｃ１、第２排気温Ｔｈｃ２として排気温取得部３６が求めている。そして、タービン制御部３７は、触媒２２の昇温が要求されているときに、第１排気温Ｔｈｃ１が第２排気温Ｔｈｃ２よりも高い場合には弁位置を全閉位置とし、第２排気温Ｔｈｃ２が第１排気温Ｔｈｃ１よりも高い場合には弁位置を全開位置とするように高圧段タービン制御弁２９を制御している。そのため、昇温要求時に排気浄化用の触媒２２に流入する排気の温度をより高くすることができる。そしてその結果、触媒２２をより速やかに昇温できるようになり、フィルタ機能の再生に要する時間の短縮やより確実なＰＭの除去が可能となる。
【００５９】
ちなみに、本実施形態では、第１排気温Ｔｈｃ１と第２排気温Ｔｈｃ２とが等しくなる場合、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全開位置としている。尤も、この場合には、高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置、全開位置のいずれとしても触媒流入排気温は同じとなる。そのため、この場合の高圧段タービン制御弁２９の弁位置を全閉位置とするようにしてもよい。
【００６０】
なお、本実施形態では、触媒昇温条件の成立時には、コンプレッサ制御弁２６及び低圧段タービン制御弁３２の弁位置を全開位置として、高圧段コンプレッサホイール２４や低圧段タービンホイール３０を迂回して吸気、排気を流すことで、ポンプ損失の不要な増加を抑えている。また、これにより、低圧段タービンホイール３０の通過に際しての膨張仕事により触媒流入排気温が低下することを回避してもいる。
【００６１】
なお、排気温取得部３６は、現状のエンジントルクが維持されることを前提に第１排気温Ｔｈｃ１、第２排気温Ｔｈｃ２を求めている。そのため、高圧段タービン制御弁２９の弁位置の変更によるポンプ損失の変化に応じてエンジントルクが変化してしまえば、その後の成り行きによっては、タービン制御部３７により制御された高圧段タービン制御弁２９の弁位置が、触媒流入排気温がより高くなる方の弁位置とならないことが生じ得る。これに対して、上記実施形態の過給エンジン制御装置は、アクセルペダル操作量ＡＣＣＰに応じて設定された要求トルク分のエンジントルクが確保されるように過給エンジン１０の制御を行うトルク制御部３５を備えている。そして、そのトルク制御部３５が、高圧段タービン制御弁２９の弁位置が変更されても、現状のエンジントルクの維持を図るため、触媒流入排気温がより確実に高められるようになる。
【００６２】
なお、こうした本実施形態では、高圧段タービン制御弁２９が、タービン制御部３７による、第１排気温Ｔｈｃ１、第２排気温Ｔｈｃ２の高低関係に応じた弁位置の制御の対象となるタービン制御弁となっている。また、高圧段タービン制御弁２９の全閉位置が、バイパス通路２８を通じた排気の流通を遮断し、タービン（高圧段タービン２０）を通過する際の排気の圧力損失が第２弁位置よりも大きくなる第１弁位置に対応している。さらに、高圧段タービン制御弁２９の全開位置が、バイパス通路２８を通じた排気の流通を許容し、タービン（高圧段タービン２０）を通過する際の排気の圧力損失が第１弁位置よりも小さくなる第２弁位置に対応している。
【００６３】
上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・コンプレッサ制御弁２６及び低圧段タービン制御弁３２のいずれか一方、又は双方の弁位置を、高圧段タービン制御弁２９と同様に、第１排気温Ｔｈｃ１、第２排気温Ｔｈｃ２に応じて制御するようにしてもよい。
【００６４】
・高圧段タービン２０に高圧段タービン制御弁２９が設けられていない場合などには、低圧段タービン制御弁３２の弁位置を第１排気温Ｔｈｃ１、第２排気温Ｔｈｃ２に応じて制御するようにしてもよい。こうした場合の排気温取得部３６は、現状のエンジントルクを維持したまま、低圧段タービン制御弁３２の弁位置を全閉位置とした場合の触媒流入排気温を第１排気温Ｔｈｃ１として求め、現状のエンジントルクを維持したまま、低圧段タービン制御弁３２の弁位置を全開位置とした場合の触媒流入排気温を第２排気温Ｔｈｃ２として求めることになる。
【００６５】
・上記実施形態では、タービン制御部３７は、触媒２２のフィルタ機能の再生の実施に際して触媒昇温条件が成立するように、同触媒昇温条件が設定されていたが、触媒２２の早期活性化などのそれ以外の理由で触媒２２の昇温が要求されたときに成立するように、触媒昇温条件を設定してもよい。例えば、過給エンジン１０が低負荷・低回転数で運転されているときには、排気温が低く、排気流量の少ないため、触媒２２の床温が低くなりがちになる。よって、過給エンジン１０が低負荷・低回転数で一定の時間を超えて運転されているときに成立するように触媒昇温条件を設定し、上記のような触媒昇温用のタービン制御を行うことで、触媒２２の温度低下を抑えることが可能となる。
【００６６】
（他の実施形態１）
上記実施形態の過給エンジン制御装置は、高圧段タービン２０、低圧段タービン２１の２つのタービンが排気通路１８に直列に配置された過給エンジン１０に適用されていた。上記実施形態の過給エンジン制御装置が行うタービン制御は、それ以外の態様でタービンが配置された過給エンジンにも同様に適用することができる。
【００６７】
例えば、図９に示す過給エンジン５０は、第１バンク、第２バンクの２つのバンクに分かれて気筒が配列されたＶ型の気筒配列とされており、その２つのバンクにそれぞれタービンを備える構成となっている。この過給エンジン５０は、バンク別の吸気通路５１Ａ，５１Ｂを備え、各吸気通路５１Ａ，５１Ｂには、エアクリーナ５２Ａ，５２Ｂ、コンプレッサホイール５３Ａ，５３Ｂを各備えるコンプレッサ５４Ａ，５４Ｂ、インタークーラ５５Ａ，５５Ｂがそれぞれ設けられている。また、過給エンジン５０は、それぞれタービン５６Ａ，５６Ｂが設置されたバンク別の排気通路５７Ａ，５７Ｂを備えている。２つの排気通路５７Ａ，５７Ｂは、タービン５６Ａ，５６Ｂの下流側にて合流し、合流後の排気通路５７には、触媒５８が設けられている。更に、各タービン５６Ａ，５６Ｂは、コンプレッサホイール５３Ａ，５３Ｂに連結されたタービンホイール５９Ａ，５９Ｂ、タービンホイール５９Ａ，５９Ｂを迂回して排気を流すバイパス通路６０Ａ，６０Ｂをそれぞれ備えている。また、各タービン５６Ａ，５６Ｂは、弁位置を全閉位置とすることで、バイパス通路６０Ａ，６０Ｂを通じた排気の流通を遮断し、弁位置を全開位置とすることで、バイパス通路６０Ａ，６０Ｂを通じた排気の流通を許容するタービン制御弁６１Ａ，６１Ｂをそれぞれ備えている。
【００６８】
こうした過給エンジン５０においても、上記実施形態と同様の排気温取得部３６、タービン制御部３７を備えることで、触媒昇温要求時の触媒流入排気温をより高くすることが可能となる。この場合の排気温取得部３６は、現状のエンジントルクを維持したまま、タービン制御弁６１Ａ，６１Ｂの弁位置を全閉位置とした場合の触媒流入排気温の推定値を第１排気温Ｔｈｃ１として求める。また、排気温取得部３６は、現状のエンジントルクを維持したまま、タービン制御弁６１Ａ，６１Ｂの弁位置を全開位置とした場合の触媒流入排気温の推定値を第２排気温Ｔｈｃ２として求める。そして、この場合のタービン制御部３７は、第１排気温Ｔｈｃ１が第２排気温Ｔｈｃ２よりも高い場合には弁位置を全閉位置とし、第２排気温Ｔｈｃ２が第１排気温Ｔｈｃ１よりも高い場合には弁位置を全開位置とするように、２つのタービン制御弁６１Ａ，６１Ｂをそれぞれ制御する。
【００６９】
（他の実施形態２）
更に、図１０に示すような３つのタービン（７９Ａ，７９Ｂ，７２）を備える過給エンジン７０にも、上記実施形態のタービン制御を適用することができる。同図に示す過給エンジン７０も、第１バンク、第２バンクの２つのバンクに分かれて気筒が配列されたＶ型気筒配列とされている。この過給エンジン７０の吸気通路７３には、エアクリーナ７４、低圧段コンプレッサ７５が設置されている。また、吸気通路７３は、低圧段コンプレッサ７５の下流側において、バンク別に分岐され、分岐後の各吸気通路７３Ａ，７３Ｂには、高圧段コンプレッサ７６Ａ，７６Ｂ、及びインタークーラ７７Ａ，７７Ｂがそれぞれ設けられている。一方、過給エンジン７０は、バンク別の排気通路７８Ａ，７８Ｂを備え、各排気通路７８Ａ，７８Ｂには、高圧段タービン７９Ａ，７９Ｂがそれぞれ設けられている。両排気通路７８Ａ，７８Ｂは、高圧段タービン７９Ａ，７９Ｂの下流側で合流し、合流後の排気通路８０には、低圧段タービン８１と触媒８２とが設けられている。
【００７０】
各高圧段タービン７９Ａ，７９Ｂのタービンホイール８３Ａ，８３Ｂは、各高圧段コンプレッサ７６Ａ，７６Ｂのコンプレッサホイール８４Ａ，８４Ｂにそれぞれ連結され、低圧段タービン８１のタービンホイール８５は、低圧段コンプレッサ７５のコンプレッサホイール８６に連結されている。また、各高圧段タービン７９Ａ，７９Ｂ及び低圧段タービン８１は、タービンホイール８３Ａ，８３Ｂ，８５を迂回して排気を流すバイパス通路８７Ａ，８７Ｂ，８８をそれぞれ備えている。さらに、各高圧段タービン７９Ａ，７９Ｂ及び低圧段タービン８１は、弁位置を全閉位置とすることで、バイパス通路８７Ａ，８７Ｂ，８８を通じた排気の流通を遮断し、弁位置を全開位置とすることで、バイパス通路８７Ａ，８７Ｂ，８８を通じた排気の流通を許容するタービン制御弁８９Ａ，８９Ｂ，９０をそれぞれ備えている。
【００７１】
こうした過給エンジン７０の場合、排気温取得部３６及びタービン制御部３７を例えば下記のように構成することで、触媒流入排気温をより高くすることが可能となる。すなわち、排気温取得部３６は、現状のエンジントルクを維持したまま、タービン制御弁８９Ａ，８９Ｂの弁位置を全閉位置とした場合の触媒流入排気温の推定値を第１排気温Ｔｈｃ１として求める。また、排気温取得部３６は、現状のエンジントルクを維持したまま、タービン制御弁８９Ａ，８９Ｂの弁位置を全開位置とした場合の触媒流入排気温の推定値を第２排気温Ｔｈｃ２として求める。そして、タービン制御部３７は、第１排気温Ｔｈｃ１が第２排気温Ｔｈｃ２よりも高い場合には、タービン制御弁８９Ａ，８９Ｂの弁位置を、バイパス通路８７Ａ，８７Ｂを通じた排気の流通を遮断する全閉位置とする。更にタービン制御部３７は、第２排気温Ｔｈｃ２が第１排気温Ｔｈｃ１よりも高い場合には、タービン制御弁８９Ａ，８９Ｂの弁位置を、バイパス通路８７Ａ，８７Ｂを通じた排気の流通を許容する全開位置とする。
【００７２】
さらに、１つ、或いは４つ以上のタービンを備える過給エンジンにも、上記実施形態のタービン制御を適用することが可能であり、その場合にも、触媒流入排気温をより高くすることが可能である。
【００７３】
（他の実施形態３）
図１１及び図１２に示すような可変ノズル式のタービン１００を備える過給エンジンにも、上記実施形態のタービン制御を適用することで、触媒流入排気温をより高くすることが可能である。可変ノズル式のタービン１００は、タービンホイール１０１の周りを囲むように設けられた複数の可動式のノズル弁１０２を備える。こうした可変ノズル式のタービン１００では、隣接するノズル弁１０２の間にタービンホイール１０１に対する排気の吹付口１０３が形成されており、各ノズル弁１０２の角度を変えることで、吹付口１０３の開口面積を可変とすることができるようになっている。なお、図１１は、吹付口１０３の開口面積を縮小するように各ノズル弁１０２を駆動したときの状態を、図１２は、吹付口１０３の開口面積を拡大するように各ノズル弁１０２を駆動したときの状態を、それぞれ示している。
【００７４】
こうした可変ノズル式のタービン１００において、吹付口１０３の開口面積を拡大するようにノズル弁１０２を駆動すると、タービン１００を通過する際の排気の圧力損失が小さくなる。そして、その結果、タービン１００を通過する際の膨張仕事により排気が失う熱量が少なくなる。一方、吹付口１０３の開口面積を縮小するようにノズル弁１０２を駆動すると、タービン１００を通過する際の排気の圧力損失が大きくなる。その結果、タービン１００を通過する際の膨張仕事により排気が失う熱量が多くなる。ただし、吹付口１０３の開口面積を縮小すると、過給エンジンの背圧が高くなり、ポンプ損失が増大するため、エンジントルクが低下する。そのため、エンジントルクを維持するように過給エンジンが運転された場合、吹付口１０３の開口面積を拡大したときよりも縮小したときの方が、燃焼室から排出された直後の排気温が高くなり、タービン１００を通過する際の排気温の低下量が大きくても、触媒流入排気温が高くなることがある。
【００７５】
したがって、こうした可変ノズル式のタービン１００のノズル弁１０２をタービン制御弁として、上記実施形態におけるタービン制御を行えば、ノズル弁１０２を、触媒流入排気温がより高くなるように制御することができる。この場合のノズル弁１０２における第１弁位置は、吹付口１０３の開口面積を第２弁位置よりも小さくする弁位置となる。
【００７６】
以上説明した各実施形態は、更に次のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、第１排気温Ｔｈｃ１、第２排気温Ｔｈｃ２の双方を推定により求めていたが、触媒流入排気温を計測するセンサが設置されている場合には、それらのいずれかを実測により求めるようにしてもよい。すなわち、高圧段タービン制御弁２９の弁位置が全閉位置となっている状態では第１排気温Ｔｈｃ１を、高圧段タービン制御弁２９の弁位置が全閉位置となっている状態では第２排気温Ｔｈｃ２を、それぞれ実測により求めることができる。
【００７７】
・例えばＩＳＣ（アイドル・スピード・コントロール）システムのようにエンジン回転数を目標とする回転数に維持するように過給エンジン１０の制御を行う場合にも、タービン制御弁の弁位置の変更に応じたポンプ損失の変化に対して、エンジントルクを維持することができる。そのため、ＩＳＣシステムによる過給エンジン１０の回転数制御時に触媒昇温用のタービン制御を行うようにすれば、より確実に触媒流入排気温を高めることができる。こうしたＩＳＣシステムなど、ポンプ損失の変化に対して現状のエンジントルクを維持すべく過給エンジン１０の制御を行う制御システムは、上記実施形態のトルク制御部３５の代替となり得る。ちなみに、そうしたトルク制御部がなくても、ポンプ損失の増大により、意図しないエンジントルクの低下が生じた場合、運転者は、その低下分を取り戻すべく、エンジントルクを増加させるべくアクセルペダルの踏み増し操作を行うことが多い。そのため、ポンプ損失の変化に対して現状のエンジントルクを維持するように過給エンジン１０を制御するトルク制御部が設けられていなくても、上記実施形態のタービン制御は、触媒流入排気温を高める上で有用である。
【符号の説明】
【００７８】
１０…過給エンジン、１７…燃焼室、１８…排気通路、２０…高圧段タービン（タービン）、２７…高圧段タービンホイール（タービンホイール）、２８…バイパス通路、２９…高圧段タービン制御弁（タービン制御弁）、３４…電子制御ユニット、３５…トルク制御部、３６…排気温取得部、３７…タービン制御部、１００…（可変ノズル式の）タービン、１０１…タービンホイール、１０２…ノズル弁（タービン制御弁）、１０３…吹付口。
【図１】
0006332309.tif 000004
【図２】
0006332309.tif 000005
【図３】
0006332309.tif 000006
【図４】
0006332309.tif 000007
【図５】
0006332309.tif 000008
【図６】
0006332309.tif 000009
【図７】
0006332309.tif 000010
【図８】
0006332309.tif 000011
【図９】
0006332309.tif 000012
【図１０】
0006332309.tif 000013
【図１１】
0006332309.tif 000014
【図１２】
0006332309.tif 000015