特開 2024-158870 排気システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024158870

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】排気システム

(51)【国際特許分類】

   F02B 37/24 20060101AFI20241031BHJP

   F02B 37/12 20060101ALI20241031BHJP

   F02D 13/04 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

F02B37/24

F02B37/12 302C

F02D13/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023074465

(22)【出願日】2023-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高井 祐

【テーマコード（参考）】

3G005

3G092

【Ｆターム（参考）】

3G005DA02

3G005EA04

3G005EA16

3G005GA04

3G005HA18

3G005JA39

3G005JB04

3G005JB05

3G005JB09

3G005JB21

3G092AA02

3G092AA17

3G092AA18

3G092AB03

3G092DB03

3G092GA13

3G092GB08

3G092HA15

3G092HF25

(57)【要約】

【課題】過給機を適切に保護しつつ適切な大きさの排気ブレーキ力を達成する。
【解決手段】車両１の排気システムは、過給機３０と、排気ガス処理装置５５と、制御装置２００とを備える。過給機３０は、可変ノズル機構４０を有するタービン３６を含む。制御装置２００は、可変ノズル機構４０の開度の基準である基準開度に対する補正量を算出する算出処理と、車両１の排気ブレーキを作動させるために基準開度および補正量に従って開度を制御するノズル制御とを実行する。排気マニホールド５０内の排気ガスの温度またはタービン３６の温度を温度Ｔ４とし、排気ガス処理装置５５の温度ＴＥとする。算出処理は、排気マニホールド５０内の圧力Ｐ４の、排気管５４内の圧力Ｐ６に対する比率が制約値以下になるように予め定められた、温度Ｔ４および温度ＴＥと補正量との関係を用いて、温度Ｔ４および温度ＴＥに従って実行される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンが搭載される車両の排気ブレーキのための排気システムであって、
可変ノズル機構を有するタービンを含む過給機と、
前記エンジンの排気ガスが流れる方向において前記タービンの下流側に設けられ、前記排気ガスを処理する排気ガス処理装置と、
前記エンジンと前記タービンとの間に接続された第１排気管と、
前記タービンと前記排気ガス処理装置との間に接続された第２排気管と、
前記可変ノズル機構の開度の基準である基準開度に対する補正量を算出する算出処理と、前記排気ブレーキを作動させるために前記基準開度および前記補正量に従って前記開度を制御するノズル制御とを実行する制御装置とを備え、
前記第１排気管内の前記排気ガスの温度または前記タービンの温度を第１温度とし、前記排気ガス処理装置の温度を第２温度とすると、
前記算出処理は、前記第１排気管内の圧力である第１圧力の、前記第２排気管内の圧力である第２圧力に対する比率が制約値以下になるように予め定められた、前記第１温度および前記第２温度と前記補正量との関係を用いて、前記第１温度および前記第２温度に従って実行される、排気システム。

【請求項2】

前記車両の減速度がその目標値となるときの前記第１圧力を目標減速度圧力とし、前記第１圧力が前記目標減速度圧力であるときの前記比率を目標減速度比率値とすると、前記目標減速度比率値は、前記制約値よりも低く、
前記関係は、前記比率が前記制約値以下、かつ前記目標減速度比率値以上になるように予め定められる、請求項１に記載の排気システム。

【請求項3】

前記補正量は、前記第２温度が高い場合に、前記第２温度が低い場合よりも小さい、請求項１に記載の排気システム。

【請求項4】

前記排気ガス処理装置は、前記排気ガスを改質する触媒部材を含み、
前記第２温度は、前記触媒部材の温度である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の排気システム。

【請求項5】

前記排気ガス処理装置は、各々が前記排気ガスを改質する複数の触媒部材を含み、
前記第２温度は、前記排気ガスが流れる経路において前記複数の触媒部材のうち最も上流側の触媒部材の温度である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の排気システム。

【請求項6】

前記基準開度は、前記エンジンの回転数と、前記車両の周囲の気温と、前記車両の周囲の大気圧とに従って設定される、請求項１に記載の排気システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、排気システムに関し、特に、車両の排気ブレーキのための排気システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０２２－０６２８７８号公報（特許文献１）は、車両に搭載されるエンジンシステムを開示する。このエンジンシステムは、エンジンと、排気マニホールドおよび排気管と、過給機と、制御装置とを備える。排気管は、排気マニホールドを介してエンジンに接続されている。過給機は、タービンおよび可変ノズル機構を含む。タービンは、排気管を介して排気マニホールドに接続される。可変ノズル機構は、過給効果を上げるために設けられ、車両のエンジンブレーキ（排気ブレーキ）の手段としても利用され得る。制御装置は、エンジンブレーキを作動させるために、ノズル機構の基準開度と、その補正量とに従ってノズル機構を制御する。制御装置は、排気マニホールド内のエンジンの排気ガス温度に従ってこの補正量を算出する。補正量は、排気マニホールド内の圧力が信頼性限界を超えないように排気マニホールド内の排気ガス温度に対して予め定められる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－０６２８７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

タービンには、排気ガスが流れる方向における上流側の第１排気管（排気マニホールドに接続される）と、下流側の第２排気管とが接続される。第１排気管内の圧力（第１圧力）と第２排気管内の圧力（第２圧力）との比率（たとえば、第１圧力／第２圧力）は、タービンを保護するための指標値として用いられる。

【0005】

この比率は、タービンの保護の観点から制約値以下であることが好ましい。特許文献１の技術によれば、第２圧力によっては上記比率が制約値を超過する可能性がある。その結果、過給機を保護することができない可能性がある。比率をモニタリングするために第１圧力および第２圧力を検出するセンサを別途設けることは、コスト増大を招く。

【0006】

上記の比率は、第２圧力が低いほど高くなり、過給機の保護が問題となる。過給機を確実に保護するために、第２圧力が常に低いという仮定条件の下でタービンの可変ノズル機構の開度を制御することも考えられる。しかしながら、そのような制御によれば、過給機は保護されるが、可変ノズル機構の開度が過剰に大きく制御されて（可変ノズル機構が過剰に開かれて）第１圧力が低くなり、十分な排気ブレーキ力が達成されない可能性がある。言い換えれば、実際には可変ノズル機構をより閉じることができるにも拘わらず可変ノズル機構が過度に開かれて排気ブレーキ力が不十分となる可能性がある。

【0007】

本開示は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンを搭載する車両の排気ブレーキのための排気システムにおいて、過給機を適切に保護しつつ適切な大きさの排気ブレーキ力を達成することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の排気システムは、エンジンが搭載される車両の排気ブレーキのための排気システムである。排気システムは、過給機と、排気ガス処理装置と、第１排気管と、第２排気管と、制御装置とを備える。過給機は、可変ノズル機構を有するタービンを含む。排気ガス処理装置は、エンジンの排気ガスが流れる方向においてタービンの下流側に設けられ、排気ガスを処理する。第１排気管は、エンジンとタービンとの間に接続されている。第２排気管は、タービンと排気ガス処理装置との間に接続されている。制御装置は、可変ノズル機構の開度の基準である基準開度に対する補正量を算出する算出処理と、排気ブレーキを作動させるために基準開度および補正量に従って開度を制御するノズル制御とを実行する。第１排気管内の排気ガスの温度またはタービンの温度を第１温度とし、排気ガス処理装置の温度を第２温度とする。算出処理は、第１排気管内の圧力である第１圧力の、第２排気管内の圧力である第２圧力に対する比率が制約値以下になるように予め定められた、第１温度および第２温度と補正量との関係を用いて、第１温度および第２温度に従って実行される。

【0009】

過給機のタービンに設けられた可変ノズル機構の開度が小さいほど、第１排気管からタービンを通じて第２排気管に流入する排気ガスの量が少なくなり、第１圧力が上昇する。その結果、エンジンのポンピングロスが増大して排気ブレーキ力が増大する一方で、上記比率は上昇する。この比率は、過給機の耐圧保護の観点から制約比率値以下であることが好ましい。第１圧力および第２圧力は、それぞれ、第１排気管および第２排気管の温度に依存する。上記比率は、第２圧力に関係しているため、第２排気管の温度に依存して変化する。第２排気管が排気ガス処理装置に接続されているため、第２排気管の温度は、排気ガス処理装置の温度（第２温度）に関係している。よって、比率は、第２温度に関係している。第２圧力が低いほど、第２排気管の温度が低いため第２温度が低い。比率は、第２圧力が低いほど高いため、第２温度が低いほど高いと考えられる。上記の構成とすることにより、比率が制約値以下になるように第１温度および第２温度に従って開度が制御される。これにより、過給機を適切に保護することができる。さらに、上記の構成によれば、第２温度が補正量に反映される。第２温度は、第２圧力が低いほど低く、第２圧力を反映するため、上記の算出処理によれば、第２圧力が補正量に反映される。これにより、排気ブレーキ力が不十分となる事態を回避することができる。

【0010】

ある局面において、車両の減速度がその目標値となるときの第１圧力を目標減速度圧力とし、第１圧力が目標減速度圧力であるときの比率を目標減速度比率値とすると、目標減速度比率値は、制約値よりも低い。関係は、比率が制約値以下、かつ目標減速度比率値以上になるように予め定められる。

【0011】

上記の構成とすることにより、比率が制約値以下かつ目標減速度比率値以上になるように開度が制御される。これにより、比率が制約値を超過する事態を回避しつつ目標減速度を達成できる程度に第１圧力を高くすることができる。その結果、過給機を高圧から適切に保護しつつ、適切な大きさの排気ブレーキ力を達成することができる。

【0012】

ある局面において、補正量は、第２温度が高い場合に、第２温度が低い場合よりも小さい。

【0013】

仮に、第１温度および第２温度のうち第１温度のみに従って補正量が定められるならば、過給機を確実に高圧から保護するために、第２温度が低い（第２排気管の圧力が低い）という仮定条件に基づいて補正量が定められる。この場合、実際には第２温度が高く（第２排気管の圧力が高く）て比率が低いために開度が小さいことが適切であるにも拘らず、補正量が不必要に大きく定められて、可変ノズル機構が過剰に開かれる可能性がある。その結果、適切な大きさの排気ブレーキ力を達成することができない。上記の構成によれば、第２温度が実際に高い場合には補正量が相対的に小さくなるように定められる。これにより、可変ノズル機構が適切に閉じられるため、可変ノズル機構が過剰に開かれる事態が回避される。その結果、適切な大きさの排気ブレーキ力を達成することができる。

【0014】

ある局面において、排気ガス処理装置は、排気ガスを改質する触媒部材を含む。第２温度は、触媒部材の温度である。

【0015】

触媒部材は、排気ガスを改質するために排気システムにおいて一般的に設けられる。上記の構成とすることにより、触媒部材の温度が第２温度として用いられる。これにより、排気システムにおける追加の温度センサ無しで、触媒部材の温度を検出するセンサの検出値、または、この温度の推定値を可変ノズル機構の開度の制御に活用することができる。

【0016】

ある局面において、排気ガス処理装置は、各々が排気ガスを改質する複数の触媒部材を含む。第２温度は、排気ガスが流れる経路において複数の触媒部材のうち最も上流側の触媒部材の温度である。

【0017】

このような構成とすることにより、第２温度の応答性を高めることができる。

【0018】

ある局面において、基準開度は、エンジンの回転数と、車両の周囲の気温と、車両の周囲の大気圧とに従って設定される。

【発明の効果】

【0019】

本開示によれば、過給機を高圧から適切に保護しつつ適切な大きさの排気ブレーキ力を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施の形態におけるエンジンシステムの概略構成を示す図である。

【図2】可変ノズル機構の構成の一例を示す図である。

【図3】基準開度を設定する手法を具体的に説明するための図である。

【図4】温度ＴＣと圧力Ｐ６との関係を説明するための図である。

【図5】温度ＴＣと、圧力Ｐ４の、圧力Ｐ６に対する比率との関係を説明するための図である。

【図6】ノズル制御の実行中の圧力Ｐ４の上限および下限を説明するための図である。

【図7】実施の形態における、温度Ｔ４，ＴＣと、ＶＮ開度の補正量との関係を説明するための図である。

【図8】実施の形態における、温度Ｔ４，ＴＣと、ＶＮ開度の補正量との関係を説明するための図である。

【図9】実施の形態の、比較例に対する利点を説明するための図である。

【図10】アクセル開度、および温度Ｔ４，ＴＣに依存してＶＮ開度、膨張比、および排気ブレーキ力が時間とともにどのように推移するかを比較例および実施の形態の各々について説明するための図である。

【図11】制御装置により実行される制御および処理を例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明を繰り返さない。実施の形態およびその変形例の各々は、適宜互いに組み合わせられてもよい。

【0022】

図１は、本実施の形態におけるエンジンシステムの概略構成を示す図である。図１を参照して、エンジンシステム１は、車両５（ディーゼル車）に搭載されており、エンジン１０と、エアクリーナ２０と、吸気管２２，２４，２５と、インタークーラ２６と、ディーゼルスロットル２７とを備える。エンジンシステム１は、吸気マニホールド２８と、過給機３０と、排気マニホールド５０と、排気管５２，５４と、排気ガス処理装置５５と、排気再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）装置６０とをさらに備える。エンジンシステム１は、排気ブレーキスイッチ８０と、アクセルペダル８１と、ブレーキペダル８２と、エンジン回転数センサ１０２と、温度センサ１０３，１０４，１０５と、気温センサ１０８と、大気圧センサ１１０と、制御装置２００とをさらに備える。

【0023】

エンジン１０は、ディーゼルエンジンであって、気筒１２と、インジェクタ１６とを含む。インジェクタ１６は、気筒１２の頂部に設けられた燃料噴射装置である。インジェクタ１６は、所定のタイミングで気筒１２内に燃料噴射量を供給する。インジェクタ１６は、アクセルペダル８１（後述）の操作が解除されると停止する。

【0024】

エアクリーナ２０は、エンジン１０の外部から吸入される空気から異物を除去する。エアクリーナ２０は、吸気管２２の一方端に接続される。

【0025】

吸気管２２の他方端は、過給機３０のコンプレッサ３２の吸気流入口に接続される。コンプレッサ３２の吸気流出口は、吸気管２４の一方端に接続される。吸気管２４の他方端は、インタークーラ２６の一方端に接続される。インタークーラ２６は、吸気管２４を流通する空気を冷却する空冷式または水冷式の熱交換器である。インタークーラ２６の他方端は、吸気管２５の一方端に接続される。ディーゼルスロットル２７は、吸気管２５に設けられており、吸気の流量を調整する。

【0026】

吸気管２５の他方端は、吸気マニホールド２８に接続される。吸気マニホールド２８は、エンジン１０の気筒１２の吸気ポートに連結される。

【0027】

排気マニホールド５０は、エンジン１０の気筒１２の排気ポートに連結される。排気マニホールド５０には、排気管５２の一方端が接続される。排気管５２の他方端は、過給機３０のタービン３６の排気流入口に接続される。各気筒の排気ポートから排出される排気は、排気マニホールド５０に流入し、排気マニホールド５０および排気管５２を経由してタービン３６に供給される。排気マニホールド５０および排気管５２は、エンジン１０とタービン３６との間に接続されている。

【0028】

この例では、排気マニホールド５０内の排気ガスの圧力は、排気管５２内の排気ガスの圧力に等しいものとする。排気マニホールド５０内の空気の圧力および温度を、それぞれ、圧力Ｐ４および温度Ｔ４とも表す。圧力Ｐ４は、温度Ｔ４に依存する。排気マニホールド５０および排気管５２は、本開示の「第１排気管」の一例に相当する。温度Ｔ４は、本開示の「第１温度」の一例に相当する。

【0029】

タービン３６の排気流出口は、排気管５４の一方端に接続される。排気管５４は、タービン３６と排気ガス処理装置５５との間に接続されており、排気管５２およびタービン３６を通過した排気ガスを案内する。排気管５４の他方端は、排気ガス処理装置５５に接続される。排気管５４は、本開示の「第２排気管」の一例に相当する。

【0030】

排気ガス処理装置５５は、エンジン１０の排気ガスが流れる方向においてタービン３６の下流側に設けられており、排気ガスを処理する。詳細には、排気ガス処理装置５５は、酸化触媒５６と、ＰＭ（Particulate Matter）除去フィルタ５７と、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒５８とを含む。酸化触媒５６は、エンジン１０から排気マニホールド５０、排気管５２、タービン３６、および排気管５４を通じて供給される排気ガスを改質する触媒部材である。ＰＭ除去フィルタ５７は、排気ガスに含まれるＰＭを捕集して排気ガスから除去するために設けられる。ＳＣＲ触媒５８は、排気ガスに含まれるＮＯｘを還元して浄化することによって排気ガスを改質する触媒部材である。

【0031】

タービン３６の排気流出口から排出された排気は、排気管５４、排気ガス処理装置５５を経由して車外に排出される。排気管５４内の空気の圧力および温度を、それぞれ、圧力Ｐ６および温度Ｔ６とも表す。圧力Ｐ６は、温度Ｔ６に依存する。

【0032】

吸気管２５（または吸気マニホールド２８）と排気管５２（または排気マニホールド５０）とは、エンジン１０の気筒１２を経由せずにＥＧＲ装置６０を通じて接続される。

【0033】

ＥＧＲ装置６０は、ＥＧＲバルブ６２と、ＥＧＲクーラ６３と、配管６６とを含む。ＥＧＲクーラ６３は、配管６６を介して吸気側に流れるＥＧＲガスを冷却する空冷式または水冷式の熱交換器である。配管６６は、排気管５２（または排気マニホールド５０）を吸気管２５に接続する。

【0034】

ＥＧＲバルブ６２は、配管６６を流通するＥＧＲガスの流量を調整する調整弁である。排気マニホールド５０内の排気をＥＧＲ装置６０を経由してＥＧＲガスとして吸気管２５に戻すことで気筒１２内の燃焼温度を低下させる。これにより、ＮＯｘの生成量が低減される。

【0035】

過給機３０は、コンプレッサ３２と、タービン３６と、連結軸４２と、アクチュエータ４４とを含む。コンプレッサ３２は、エンジン１０の吸気を過給してインタークーラ２６に供給する。コンプレッサ３２のハウジング内にはコンプレッサホイール３４が収納されており、タービン３６のハウジング内にはタービンホイール３８が収納されている。コンプレッサホイール３４とタービンホイール３８とは、連結軸４２によって連結され、一体的に回転する。コンプレッサホイール３４は、タービンホイール３８に供給される排気のエネルギーによって回転駆動される。

【0036】

タービン３６は、可変ノズル機構４０を有する。可変ノズル機構４０は、タービンホイール３８の回転軸を中心とした周囲の排気流入部に配置されており、複数のベーンと、リンク機構とを含む。複数のベーンは、排気管５２から供給される排気をタービンホイール３８に案内する。リンク機構は、複数のベーンの各々を回転させることによって、隣接するベーン間の隙間を変化させる。以下において、この隙間の大きさを「ＶＮ（ベーンノズル）開度」とも表す。可変ノズル機構４０の構造については、後ほど詳しく説明する。アクチュエータ４４は、リンク機構を動作させることによって、可変ノズル機構４０のＶＮ開度を変化させる。

【0037】

可変ノズル機構４０のＶＮ開度を変化させることによって、タービンホイール３８への排気流入部における排気の流路が絞られたり、拡げられたりする。これにより、排気マニホールド５０および排気管５２内の圧力が調整され、排気ブレーキ力が調整される。例えば、ＶＮ開度が小さいほど、排気管５２からタービン３６を通じて排気管５４に流入する排気ガスの量が少なくなり、圧力Ｐ４が上昇する。その結果、エンジン１０のポンピングロスが増大して排気ブレーキ力を増大させることができる。他方、ＶＮ開度が大きいほど上記の排気ガスの量が多くなり、圧力Ｐ４が低下する。その結果、ポンピングロスが低減されて排気ブレーキ力が低減される。

【0038】

図２は、可変ノズル機構４０の構成の一例を示す図である。図２（Ａ）は、図１において左方向から可変ノズル機構４０を見た図である。図２（Ｂ）は、図１において右方向から可変ノズル機構４０を見た図である。

【0039】

図２（Ａ）および図２（Ｂ）を参照して、可変ノズル機構４０は、複数のノズルベーン６７と、ノズルプレート６９と、ユニゾンリング７１とを含む。複数のノズルベーン６７は、タービンホイール３８の外周の排気流入部に配置されている。ノズルプレート６９は、複数の軸６８を回転中心として複数のノズルベーン６７をそれぞれ揺動可能に保持する。ユニゾンリング７１は、各軸６８の端部に固定されたアーム７０を用いて軸６８を回転させる。ユニゾンリング７１は、リンク機構７２を介してアクチュエータ４４の動作によって回転される。リンク機構７２の回転軸７２ａの端部に固定されたアーム７２ｂを、アクチュエータ４４を用いて揺動させることで、アーム７２ｂと係合するユニゾンリング７１を回転させることができる。

【0040】

たとえば、図２（Ａ）に示されるように、アーム７２ｂをリンク機構７２によって矢印に示す方向に揺動させると、ユニゾンリング７１は、矢印に示す方向、すなわち、図２（Ａ）では反時計回り、図２（Ｂ）では時計回りに回転する。さらに、このユニゾンリング７１の回転によって、各軸６８は、矢印に示す方向、すなわち、図２（Ａ）では反時計回り、図２（Ｂ）では時計回りに回転される。これにより、ノズルベーン６７の開度は小さくなる（隣接する２つのノズルベーンの間の隙間が狭くなる）ように制御される。アーム７２ｂを矢印とは逆の方向に搖動させると、ノズルベーン６７の開度は、大きくなる（隣接する２つのノズルベーンの間の隙間が拡がる）ように制御される。

【0041】

図１を再び参照して、排気ブレーキスイッチ８０は、車両５の排気ブレーキの機能を行うためにユーザにより操作（オン）される。アクセルペダル８１は、車両５を加速するために操作される。ブレーキペダル８２は、車両５のフットブレーキを作動させる（主ブレーキ力を生成する）ために操作される。ブレーキペダル８２が操作されると車両５の減速要求が生成され、ブレーキペダル８２の開度に従って車両５の減速度の目標値が設定される。この減速度は、主ブレーキ力と、排気ブレーキ力とに従って定められる。

【0042】

排気ブレーキは、主ブレーキ力を補助するために用いられる。排気ブレーキは、排気ブレーキスイッチ８０がオンされている間にブレーキペダル８２の操作に応答して作動し、アクセルペダル８１の操作に応答して解除される。排気ブレーキスイッチ８０への操作の結果、アクセルペダル８１の開度（アクセル開度）、およびブレーキペダル８２の開度は、制御装置２００に与えられる。

【0043】

エンジン回転数センサ１０２は、エンジン１０の出力軸であるクランクシャフトの回転数をエンジンの回転数ＮＥとして検出する。温度センサ１０３は、温度Ｔ４を検出する。温度センサ１０４は、タービン３６の温度ＴＴを検出する。温度センサ１０５は、排気ガス処理装置５５の温度ＴＥを検出する。温度ＴＥは、本開示の「第２温度」の一例に相当する。この例では、温度ＴＥとして酸化触媒５６の温度ＴＣが用いられる。気温センサ１０８は、車両５の周囲の気温ＡＴ（例えば、車両５の外気温）を検出する。大気圧センサ１１０は、車両５の周囲の大気圧ＡＰを検出する。これらのセンサの検出値は、制御装置２００に与えられる。

【0044】

制御装置２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０２と、メモリ２０４とを含む。ＣＰＵ２０２は、各種の演算処理を実行する。メモリ２０４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含む（いずれも図示せず）。ＲＯＭは、ＣＰＵにより実行されるプログラムおよび各種データ（例えば、種々のマップ）を記憶する。

【0045】

制御装置２００は、各センサの検出値、各機器からの信号、ならびにメモリ２０４に格納されたマップおよびプログラムに基づいて、エンジンシステム１の各機器に対する制御値を設定することによってこれらの機器を制御する。制御装置２００は、例えば、可変ノズル機構４０のＶＮ開度の基準である基準開度を設定する。基準開度は、回転数ＮＥと、気温ＡＴと、大気圧ＡＰとに従って設定される。

【0046】

図３は、基準開度を設定する手法を具体的に説明するための図である。この例では、図中上方向において基準開度が小さく（可変ノズル機構４０が閉じられて）、図中下方向において基準開度が大きい（可変ノズル機構４０が開かれる）。

【0047】

図３を参照して、線２５０は、大気圧ＡＰがＡＰ１であり、かつ、気温ＡＴがＡＴ１である場合（低気圧かつ高気温）における、回転数ＮＥと基準開度との関係を表す。線２６０は、大気圧ＡＰがＡＰ２（＞ＡＰ１）であり、かつ、気温ＡＴがＡＴ１である場合（高気圧かつ高気温）における、回転数ＮＥと基準開度との関係を表す。線２７０は、大気圧ＡＰがＡＰ２であり、かつ、気温ＡＴがＡＴ２（＜ＡＴ１）である場合（高気圧かつ低気温）における、回転数ＮＥと基準開度との関係を表す。線２５０，２６０，２７０の各々は、基準開度設定マップとしてメモリ２０４に記憶されている。

【0048】

制御装置２００は、基準開度設定マップを用いて、気温ＡＴおよび大気圧ＡＰに従って基準開度を設定する。制御装置２００は、気温ＡＴおよび大気圧ＡＰに従って、例えば、線２５０，２６０，２７０のうちいずれかのマップを選択する。制御装置２００は、選択されたマップを用いて、回転数ＮＥに従って、基準開度を設定する。

【0049】

回転数ＮＥが高いほど、排気マニホールド５０および排気管５２内の排気ガスの流量が多く、圧力Ｐ４が上昇しやすい。よって、タービン３６を高圧から保護するために基準開度が大きく設定される（可変ノズル機構４０が基本的には大きく開かれる）。同様に、大気圧ＡＰが高いほど基準開度が大きく設定される。気温ＡＴが低いほど基準開度が大きく設定される。

【0050】

制御装置２００は、算出処理およびノズル制御を実行するように構成されている。算出処理は、基準開度に対する補正量を各センサの検出値に従って算出する処理に相当する。補正量が大きいほどＶＮ開度が基本的には大きく、補正量が小さいほどＶＮ開度が基本的には小さい。ノズル制御は、車両５の排気ブレーキを作動させるために基準開度および補正量に従ってＶＮ開度を制御する制御に相当する。この制御は、基準開度と補正量との合計をＶＮ開度の指令値としてアクチュエータ４４に送信する処理に相当する。アクチュエータ４４は、この指令値に基づいてＶＮ開度を変化させる。制御装置２００は、上記のように可変ノズル機構４０のＶＮ開度を制御することによって圧力Ｐ４，Ｐ６を調整することができる。

【0051】

過給機３０、排気マニホールド５０、排気管５２、排気管５４、排気ガス処理装置５５、エンジン回転数センサ１０２、温度センサ１０３，１０４，１０５、気温センサ１０８、大気圧センサ１１０、および制御装置２００は、本開示の「排気システム」の一例に相当する。この排気システムは、車両５の排気ブレーキのために用いられる。

【0052】

図４は、酸化触媒５６の温度ＴＣと圧力Ｐ６との関係を説明するための図である。図４を参照して、温度ＴＣが高いほど基本的には温度Ｔ６が高い（高温の排気ガスが排気管５４内で流通している）ため、圧力Ｐ６も高くなる。

【0053】

図５は、温度ＴＣと、圧力Ｐ４の、圧力Ｐ６に対する比率（Ｐ４／Ｐ６）との関係を説明するための図である。この比率を膨張比とも表す。膨張比は、タービン３６を保護するための指標値として用いられる。膨張比は、タービン３６の耐圧保護の観点から、制約値ＵＣＶ以下であることが好ましい。制約値ＵＣＶは、タービン３６の耐圧性能に基づいて実験等により予め定められる。

【0054】

図５を参照して、温度ＴＣが高いほど圧力Ｐ６が高いため（図４参照）、膨張比が低下する。この例では、温度ＴＣがＴＣ１よりも低い場合、膨張比が制約値ＵＣＶよりも高い。そのような高い膨張比は、タービン３６の保護の観点から好ましくない。膨張比をモニタリングするために、圧力Ｐ４，Ｐ６を検出する圧力センサを別途設けることは、コスト増大を招く。

【0055】

膨張比は、圧力Ｐ６が低いほど高くなる。圧力Ｐ６が低いほど温度Ｔ６が低いため、膨張比は、温度Ｔ６が低いほど高くなる。その結果、過給機３０（タービン３６）の保護が問題となる。タービン３６を確実に保護するために（膨張比を確実に制約値ＵＣＶ以下にするために）、圧力Ｐ６（温度Ｔ６）が常に非常に低いという仮定条件の下でＶＮ開度を制御することが好ましいようにも思われる。しかしながら、そのような制御によれば、タービン３６は確実に保護されるが、ＶＮ開度が過剰に大きく制御されて（可変ノズル機構４０が過剰に開かれて）圧力Ｐ４が低くなり、十分な排気ブレーキ力が達成されない可能性がある。言い換えれば、実際には可変ノズル機構４０をより閉じることができるにも拘わらず可変ノズル機構４０が過度に開かれて排気ブレーキ力が不十分となる可能性がある。

【0056】

実施の形態では、制御装置２００は、上記の問題に対処するように前述の算出処理を実行する。この算出処理は、膨張比が制約値ＵＣＶ以下になるように予め定められた、温度Ｔ４（第１温度）および排気ガス処理装置５５の温度ＴＥ（第２温度）と補正量との関係を表すマップを用いて、温度Ｔ４および温度ＴＥに従って実行される。このマップを「補正量算出マップ」とも表す。上記の算出処理によれば、膨張比が制約値ＵＣＶ以下になるように、ＶＮ開度の基準（基準開度）に対する補正量が温度Ｔ４および温度ＴＥの双方に従って算出される。補正量は、温度Ｔ４および温度ＴＥに関連付けて補正量算出マップにより定められる。補正量算出マップは、メモリ２０４に記憶されている。

【0057】

前述のように、ＶＮ開度が小さいほど排気ブレーキ力が増大する一方で、膨張比は上昇する。膨張比は、圧力Ｐ６に関係しているため、温度Ｔ６に依存して変化する。排気管５４が排気ガス処理装置５５に接続されているため排気ガス処理装置５５に熱的に接触しており、温度Ｔ６は、温度ＴＥに関係している。よって、膨張比は、温度ＴＥに関係している。圧力Ｐ６が低いほど、温度Ｔ６が低いため温度ＴＥが低い。膨張比は、圧力Ｐ６が低いほど高いため、温度ＴＥが低いほど高いと考えられる。上記のように算出処理を実行することで、膨張比が、制約値ＵＣＶ以下になるようにＶＮ開度が制御される。これにより、過給機３０（タービン３６）を適切に保護することができる。

【0058】

さらに、上記の算出処理によれば、温度Ｔ６に加えて温度ＴＥが補正量に反映される。温度ＴＥは、圧力Ｐ６が低いほど低く、圧力Ｐ６を反映するため、上記の算出処理によれば、圧力Ｐ６が補正量に反映される。これにより、ＶＮ開度が圧力Ｐ６に従って適切に制御される。その結果、排気ブレーキ力が不十分となる事態を回避することができる。

【0059】

実施の形態では、温度ＴＥとして、酸化触媒５６の温度ＴＣが用いられる。酸化触媒５６（および温度センサ１０５）は、車両５の排気システムにおいて一般的に設けられる。上記のように温度ＴＥとして温度ＴＣの値を用いることで、エンジンシステム１（排気システム）における追加の温度センサ無しで、温度センサ１０５の検出値、または、温度ＴＣの推定値をＶＮ開度の制御に活用することができる。

【0060】

温度ＴＣの推定値は、例えば、車両５の走行システム起動時（イグニッションスイッチの押下時）の気温ＡＴと、走行システム起動時から現在時刻までに排気管５４内で排気ガスから酸化触媒５６に伝達されてきた熱エネルギーと、酸化触媒５６の比熱と、酸化触媒５６の温度変化に関するなまし係数と、酸化触媒５６の表面からの放熱量とに従って算出される。上記の熱エネルギーおよび放熱量は、温度Ｔ６，ＴＣに関連付けて実験により予め定められる。

【0061】

なお、温度ＴＣに代えてＳＣＲ触媒５８の温度が温度ＴＥとして用いられ得るようにも思われるが、ＳＣＲ触媒５８の温度よりも温度ＴＣが温度ＴＥとして用いられることが好ましい。これは、排気ガスが流れる経路（排気経路）において酸化触媒５６がＳＣＲ触媒５８よりもエンジン１０に近く、温度ＴＣの応答性がＳＣＲ触媒５８の温度の応答性よりも優れているためである。実施の形態では、排気ガス処理装置５５が複数の触媒部材（酸化触媒５６および酸化触媒５６）を含むが、当該複数の触媒部材のうち排気経路において最も上流側の（最もエンジン１０に近い）触媒部材の温度（この例では、温度ＴＣ）が温度ＴＥとして用いられる。

【0062】

排気管５４内の排気ガスの温度が温度ＴＥに代えて算出処理のために用いられることができるようにも思われる。しかしながら、この排気ガスの温度は、排気経路の構成部材全体の温度を代表的に反映するほど高い感度を有していない。したがって、この排気ガスの温度ではなく温度ＴＣが算出処理のために用いられることがやはり好ましい。

【0063】

上記において、膨張比が制約値ＵＣＶ以下になるようにＶＮ開度を制御すること、言い換えれば、前述のノズル制御の実行中の膨張比の上限が制約値ＵＣＶであることを説明した。以下、ノズル制御の実行中の膨張比の下限を説明するが、その前に、ノズル制御の実行中の圧力Ｐ４の上限および下限を説明する。

【0064】

図６は、ノズル制御の実行中の圧力Ｐ４の上限および下限を説明するための図である。図６を参照して、制約圧力ＵＣＰ４は、ノズル制御の実行中の圧力Ｐ４の上限である。言い換えれば、実施の形態では、圧力Ｐ４が制約圧力ＵＣＰ４以下になるようにＶＮ開度が制御される。圧力Ｐ４が制約圧力ＵＣＰ４よりも高い場合（領域Ｒ１内にある場合）、膨張比が制約値ＵＣＶを超過する可能性があるため、そのような状況は好ましくない。

【0065】

制約圧力ＬＣＰ４は、ノズル制御の実行中の圧力Ｐ４の下限である。言い換えれば、実施の形態では、圧力Ｐ４が制約圧力ＬＣＰ４以上になるようにＶＮ開度が制御される。制約圧力ＬＣＰ４は、車両５の減速度がその目標値となるときの圧力Ｐ４である目標減速度圧力であり、制約圧力ＵＣＰ４よりも低い。圧力Ｐ４が制約圧力ＬＣＰ４よりも低い場合（領域Ｒ３内にある場合）、車両５の減速度がその目標値未満であり、十分な大きさの排気ブレーキ力が達成されない可能性がある。

【0066】

実施の形態では、前述の補正量算出マップは、圧力Ｐ４が制約圧力ＵＣＰ４以下、かつ制約圧力ＬＣＰ４以上になる（領域Ｒ２内にある）ように、言い換えれば、膨張比が制約値ＵＣＶ以下かつ制約値ＬＣＶ以上になるように、温度ＴＥおよび温度ＴＣに関連付けて予め定められている。

【0067】

このように補正量算出マップが定められるため、膨張比が制約値ＵＣＶ以下かつ制約値ＬＣＶ以上になるようにＶＮ開度が制御される。制約値ＬＣＶは、圧力Ｐ４が目標減速度圧力であるときの膨張比であり、制約値ＵＣＶよりも低い。制約値ＬＣＶは、本開示の「目標減速度比率値」の一例である。上記のようにＶＮ開度を制御することで、膨張比が制約値ＵＣＶを超過する事態を回避しつつ目標減速度を達成できる程度に圧力Ｐ４を高くすることができる。その結果、タービン３６を高圧から適切に保護しつつ、適切な大きさの排気ブレーキ力を達成することができる。

【0068】

以下、ＶＮ開度の補正量が温度Ｔ４および温度ＴＣに依存してどのように変化するかを具体的に説明する。

【0069】

図７および図８は、実施の形態における、温度Ｔ４，ＴＣと、ＶＮ開度の補正量ＣＡとの関係を説明するための図である。

【0070】

図７を参照して、横軸は、温度Ｔ４を表し、縦軸は、補正量ＣＡを表す。線３００は、温度ＴＣが相対的に高いＴＣａである場合の、温度Ｔ４と、補正量ＣＡとの関係を表す。温度ＴＣがＴＣａであり、かつ温度Ｔ４がＴ４ａ未満である場合、補正量ＣＡが零であり、ＶＮ開度が基準開度に制御される。温度Ｔ４がＴ４ａ以上である場合、温度Ｔ４が高いほど補正量ＣＡが大きい（可変ノズル機構４０がより開かれる）。線３５０は、温度ＴＣが相対的に低いＴＣｂ（＜ＴＣａ）である場合の、温度Ｔ４と、補正量ＣＡとの関係を表す。この場合においても、温度Ｔ４が高いほど補正量ＣＡが大きい。線３００，３５０の各々は、前述の補正量算出マップの一例である。

【0071】

図８を参照して、横軸は、温度ＴＣを表し、縦軸は、補正量ＣＡを表す。図８は、横軸が温度Ｔ４に代えて温度ＴＣである点において図７とは異なるが、補正量ＣＡと温度Ｔ４，ＴＣとの関係を示す点において図７と同様である。線４００は、温度Ｔ４がＴ４ａである場合の、温度ＴＣと、補正量ＣＡとの関係を表す。線４５０は、温度Ｔ４がＴ４ｂ（＞Ｔ４ａ）である場合の、温度ＴＣと、補正量ＣＡとの関係を表す。線４００，４５０の各々も、補正量算出マップの一例である。

【0072】

線４００，４５０により示されるように、温度ＴＣが高い場合に、温度ＴＣが低い場合よりもＶＮ開度の補正量ＣＡが小さい（可変ノズル機構４０がより閉じられる）。このように、温度Ｔ４が同じでも、温度ＴＣに依存して補正量ＣＡが変化する。

【0073】

仮に、温度Ｔ４および温度ＴＣのうち温度Ｔ４のみに従って補正量ＣＡが定められるならば、タービン３６を確実に保護するために、温度ＴＣが低い（圧力Ｐ６が低い）という仮定条件に基づいて補正量ＣＡが定められる。この場合、実際には温度ＴＣが高く（圧力Ｐ６が高く）て膨張比が低いためにＶＮ開度が小さく設定されることが適切であるにも拘らず、補正量ＣＡが不必要に大きく定められて、可変ノズル機構４０が過剰に開かれる可能性がある。その結果、適切な大きさの排気ブレーキ力を達成することができない可能性がある。上述のように、実施の形態では、補正量ＣＡは、温度ＴＣが高い場合に、温度ＴＣが低い場合よりも小さい。これにより、ＶＮ開度が相対的に小さくなるように制御されて、可変ノズルが適切に閉じられるため、可変ノズルが過剰に開かれる事態が回避される。その結果、適切な大きさの排気ブレーキ力を達成することができる。

【0074】

図９は、実施の形態の、比較例に対する利点を説明するための図である。この例では、回転数ＮＥおよびＶＮ開度が一定である。ＶＮ開度は、基準開度に設定されているものとする。

【0075】

図９を参照して、線５００は、温度ＴＣが相対的に高いＴＣａである場合の、温度Ｔ４と膨張比との実際の関係を表す。線５２０は、温度ＴＣが相対的に低いＴＣｂである場合の、温度Ｔ４と膨張比との実際の関係を表す。線５４０は、温度Ｔ４が高いほど温度ＴＣが高いという仮定の下での、温度Ｔ４と膨張比との仮の関係を表す。線５００，５２０は、実施の形態に対応し、線５４０は、比較例に対応する。実施の形態では、温度Ｔ４が高いことは必ずしも温度ＴＣが高いことを意味しないが、比較例は、温度Ｔ４が高いほど温度ＴＣが高いという仮定に基づいている。Ｔ４＿１，Ｔ４＿２は、それぞれ、低い温度Ｔ４および高い温度Ｔ４の一例である。

【0076】

前述のように、タービン３６の保護の観点から、膨張比が制約値ＵＣＶを超過することは好ましくないため、線５００，５２０，５４０のいずれのケースにおいても、膨張比が制約値ＵＣＶ以下（この例では、制約値ＵＣＶ）になるようにＶＮ開度の補正量ＣＡが算出される。

【0077】

例えば、実施の形態において、温度ＴＣがＴＣａでありかつ温度Ｔ４がＴ４＿１である場合、膨張比がΔ１ａだけ上昇するようにＶＮ開度の補正量ＣＡが算出される（線５００）。この場合、Δ１ａに対応する開度変化量だけＶＮ開度が基準開度よりも小さくなるように可変ノズル機構４０が閉じられる。他方、比較例では、膨張比がΔ１ｃだけ引き下げられるように補正量ＣＡが算出される（線５４０）。この場合、Δ１ｃに対応する開度変化量だけＶＮ開度が基準開度よりも大きくなるように可変ノズル機構４０が開かれる。

【0078】

温度ＴＣが低い場合（例えば、ＴＣｂである場合）、比較例では、温度Ｔ４も低いものとされる。しかしながら、実際には、温度ＴＣが相対的に低い場合に温度Ｔ４が常に低いとは限らない。例えば、温度ＴＣが高い状態でエンジン１０が停止した直後では、排気マニホールド５０内で排気ガスが流通しなくなり温度Ｔ４は直ちに低下して低くなるが、温度ＴＣが下がるまでには時間がかかる。その結果、温度Ｔ４が低い一方で温度ＴＣが未だ高いままであるという状況が引き起こされる可能性がある。このように、温度ＴＣが低い場合に温度Ｔ４が低いという仮定が現実に整合しないことがあるため、比較例のノズル制御は、不適切な結果を招き得る。具体的には、比較例では、実際には、温度Ｔ４の低下に起因して圧力Ｐ４が低下し膨張比が低いために可変ノズル機構４０を閉じて排気ブレーキ力を増加させることができるにも拘らず、可変ノズル機構４０が不必要に開かれて十分な排気ブレーキ力を達成することができない可能性がある。

【0079】

これに対して、実施の形態では、補正量ＣＡに温度Ｔ４，ＴＣの双方が反映される。これにより、温度Ｔ４が低い一方で温度ＴＣが高いという状況においても、可変ノズル機構４０を適切に閉じて膨張比を上昇させて排気ブレーキ力を増加させることができる。

【0080】

実施の形態において、温度ＴＣがＴＣｂでありかつ温度Ｔ４がＴ４＿２である場合、膨張比がΔ２ｂだけ引き下げられるようにＶＮ開度の補正量ＣＡが算出される（線５２０）。この場合、Δ２ｂに対応する開度変化量だけＶＮ開度が基準開度よりも大きくなるように可変ノズル機構４０が開かれる。他方、比較例では、膨張比がΔ２ｃ（＜Δ２ｂ）だけ引き下げられるように補正量ＣＡが算出される（線５４０）。この場合、Δ２ｃに対応する開度変化量だけＶＮ開度が基準開度よりも大きくなるように可変ノズル機構４０が開かれる。この開度変化量は、Δ２ｂに対応する開度変化量よりも小さい。

【0081】

例えば、温度ＴＣが低い状態でエンジン１０が作動し始めた直後では、排気ガスの熱に起因して温度Ｔ４は直ちに上昇して高くなるが、温度ＴＣが上がるまでには時間がかかる。その結果、温度Ｔ４が高い一方で温度ＴＣが未だ低いままであるという状況が引き起こされる可能性がある。比較例では、実際には、温度Ｔ４の上昇に起因して圧力Ｐ４が高くなり膨張比が高いために、Δ２ｂに対応する開度変化量だけ可変ノズル機構４０を閉じて膨張比を引き下げることが好ましいにも拘らず、Δ２ｃに対応する開度変化量しか可変ノズル機構４０が開かれずタービン３６を十分に保護することができない可能性がある。実施の形態では、比較例とは異なり、温度Ｔ４が高い一方で温度ＴＣが低いという状況においても、可変ノズル機構４０を適切に開いて膨張比を低下させてタービン３６を保護することができる。

【0082】

図１０は、アクセル開度、および温度Ｔ４，ＴＣに依存してＶＮ開度、膨張比、および排気ブレーキ力（減速力）が時間とともにどのように推移するかを比較例および実施の形態の各々について説明するための図である。

【0083】

図１０を参照して、線６０５，６１０は、それぞれ、アクセル開度および温度Ｔ４の推移を表す。線６２０は、比較例において仮定された温度ＴＣの推移を表す。線６２５は、実施の形態において実際に検出される温度ＴＣ（温度センサ１０５の検出値）の推移を表す。

【0084】

線６３０，６３５は、それぞれ、比較例および実施の形態でのＶＮ開度の推移を表す。線６４０，６４５は、それぞれ、比較例および実施の形態での膨張比の推移を表す。線６５０，６５５は、それぞれ、比較例および実施の形態での排気ブレーキ力の推移を表す。

【0085】

時刻ｔ０～時刻ｔ１までの期間中、アクセルペダル８１が操作されており、ＶＮ開度は、アクセル開度に依存して定められる。

【0086】

時刻ｔ１において、アクセル操作が解除されてアクセル開度が０になる（線６０５）。これにより、気筒１２に燃料が噴射されなくなり、排気ガスが排気マニホールド５０および排気管５２を流通しなくなる。その結果、時刻ｔ１～時刻ｔ２までの間、温度Ｔ４が低下し（線６１０）、温度Ｔ６が低下し、それにより温度ＴＣが低下する（線６２５）。比較例では、温度ＴＣは、その実際の温度よりも低いと仮定されている（線６２０）。

【0087】

時刻ｔ１以降、比較例では、補正量が温度Ｔ４，ＴＣのうち温度Ｔ４のみに基づいて算出されて、ＶＮ開度は、この補正量と、基準開度とに従って定められる（線６３０）。これに対して、実施の形態では、補正量ＣＡが補正量算出マップを用いて温度Ｔ４，ＴＣの双方に従って算出されて、ＶＮ開度は、補正量ＣＡと、基準開度とに従って定められる（線６３５）。

【0088】

これにより、膨張比が制約値ＵＣＶ以下、かつ、制約値ＬＣＶ以上の範囲内に短時間で入る（線６４５）。この例では、膨張比は、制約値ＵＣＶ，ＬＣＶの平均値である目標値ＴＶまで上昇する。目標値ＴＶは、上記平均値よりも高くかつ制約値ＵＣＶ以下であってもよい。実施の形態では、膨張比は、比較例（線６４０）とは異なり、時刻ｔ１～時刻ｔ２の間に、可能な限り制約値ＵＣＶに近くなるように制御される。上記のように膨張比を制御することで、タービン３６を保護するとともに、比較例（線６５０）よりも適切な大きさの排気ブレーキ力を達成することができる（線６５５）
図１１は、制御装置２００により実行される制御および処理を例示するフローチャートである。このフローチャートは、排気ブレーキスイッチ８０がオンされている場合に所定時間ごとに実行される。以下、ステップを「Ｓ」と略す。

【0089】

図１１を参照して、制御装置２００は、線２５０，２６０，２７０（図３参照）などの基準開度設定マップを用いて、回転数ＮＥ、気温ＡＴ、および大気圧ＡＰに従って基準開度を設定する（Ｓ１０５）。

【0090】

制御装置２００は、アクセルペダル８１の操作が解除されたか否かを判定する（Ｓ１１０）。この操作が解除されていない場合（Ｓ１１０においてＮＯ）、処理は、Ｓ１３５に進む。この操作が解除された場合（Ｓ１１０においてＹＥＳ）、制御装置２００は、排気ブレーキを作動させるために、以下のＳ１１５～Ｓ１３０を実行する。

【0091】

制御装置２００は、温度センサ１０３の検出値に従って温度Ｔ４を判定する（Ｓ１１５）。制御装置２００は、温度センサ１０５の検出値に従って温度ＴＣを判定する（Ｓ１２０）。制御装置２００は、酸化触媒５６の比熱、なまし係数などに従って温度ＴＣを推定してもよい。

【0092】

制御装置２００は、前述の補正量算出マップを用いて、温度Ｔ４および温度ＴＣに従って補正量ＣＡを算出する（Ｓ１２５）。制御装置２００は、基準開度および補正量ＣＡに従って、補正後のＶＮ開度（詳細には、その指令値）を算出する（Ｓ１３０）。制御装置２００は、この指令値に基づいてＶＮ開度を制御するノズル制御を実行する（Ｓ１３５）。アクセル操作が解除されていない場合（Ｓ１１０においてＮＯ）、Ｓ１３５において、ＶＮ開度が例えば基準開度になるように可変ノズル機構４０が制御される。

【0093】

以上のように、実施の形態によれば、膨張比が、制約値ＵＣＶ以下かつ制約値ＬＣＶ以上になるように予め定められた補正量算出マップを用いて、温度Ｔ４，ＴＣに従って補正量ＣＡが算出される。これにより、タービン３６を高圧から適切に保護しつつ適切な大きさの排気ブレーキ力を達成することができる。さらに、圧力Ｐ４，Ｐ６を検出するためのセンサ、および、排気経路における排気ブレーキ用バルブを必ずしも要しない。したがって、コストを低減することができる。

【0094】

［実施の形態の変形例］
実施の形態では、制御装置２００は、温度Ｔ４と、温度ＴＥとに従って補正量ＣＡを算出するものとしたが、温度ＴＴ（図１参照）と、温度ＴＥとに従って補正量ＣＡを算出してもよい。この場合、温度ＴＴは、本開示の「第１温度」の一例に相当する。このように、算出処理は、温度Ｔ４または温度ＴＣ（第１温度）と、温度ＴＥ（第２温度）とに従って実行されてもよい。

【0095】

エンジン１０は、ディーゼルエンジンであるものとしたが、その他の種類のエンジン（たとえば、ガソリンエンジン）であってもよい。

【0096】

制御装置２００は、温度ＴＣに代えてＰＭ除去フィルタ５７の温度（フィルタ温度）を温度ＴＥとして補正量ＣＡを算出してもよい。この場合、エンジンシステム１の排気システムが、フィルタ温度を検出するフィルタ温度センサをさらに含む。制御装置２００は、フィルタ温度センサにより検出されるフィルタ温度と、温度Ｔ４とに従って、補正量ＣＡを算出する。

【0097】

制御装置２００は、線３００，３５０，４００，４５０などの補正量算出マップに代えて、以下の仮補正量マップおよび乗算係数マップを用いて補正量ＣＡを算出してもよい。仮補正量マップは、温度Ｔ４および回転数ＮＥと仮補正量との関係を表す。乗算係数マップは、温度ＴＣおよび回転数ＮＥと乗算係数との関係を表す。この乗算係数は、仮補正量に乗算されるために用いられる。制御装置２００は、仮補正量マップを用いて温度Ｔ４および回転数ＮＥに従って仮補正量を算出し、乗算係数マップを用いて温度ＴＣおよび回転数ＮＥに従って乗算係数を算出する。制御装置２００は、仮補正量に乗算係数を乗算することによって補正量ＣＡを算出する（補正量ＣＡ＝仮補正量×乗算係数）。仮補正量マップおよび乗算係数マップは、メモリ２０４に記憶されている。仮補正量および乗算係数は、対応する補正量ＣＡと、基準開度とに基づいて設定される開度にＶＮ開度が制御される時の膨張比が制約値ＵＣＶ以下かつ制約値ＬＣＶ以上になるように定められる。

【0098】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0099】

１ エンジンシステム、５ 車両、１０ エンジン、３０ 過給機、３６ タービン、４０ 可変ノズル機構、５０ 排気マニホールド、５２，５４ 排気管、５５ 排気ガス処理装置、５６ 酸化触媒、１０３，１０４，１０５ 温度センサ、１０８ 気温センサ、１１０ 大気圧センサ、２００ 制御装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】