特開 2024-130009 内燃機関の制御装置

(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】P2024130009

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02B 37/24 20060101AFI20240920BHJP

   F02B 37/00 20060101ALI20240920BHJP

   F02D 9/10 20060101ALI20240920BHJP

   F02D 23/00 20060101ALI20240920BHJP

   F02M 26/10 20160101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

F02B37/24

F02B37/00 302F

F02D9/10 D

F02D23/00 J

F02M26/10 311

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023039470

(22)【出願日】2023-03-14

(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】野口 遼太

【テーマコード（参考）】

3G005

3G062

3G065

3G092

【Ｆターム（参考）】

3G005DA02

3G005EA15

3G005FA21

3G005GA04

3G005GE08

3G005HA12

3G005JA28

3G062AA01

3G062EA10

3G062ED08

3G062GA21

3G062GA22

3G065AA01

3G065AA09

3G065CA01

3G065DA04

3G065GA29

3G065GA41

3G065HA05

3G092AA02

3G092AA17

3G092AA18

3G092DB03

3G092DC08

3G092DC13

3G092EA08

3G092FA13

3G092FA36

3G092FA39

3G092HD07Z

3G092HD08Z

3G092HD09Z

(57)【要約】

【課題】排気ブレーキの作動中に、排気圧が、エンジンの信頼性等の観点から設定された制限値（クライテリア）を超えないようにする。
【解決手段】エンジン１の排気ポート５１の圧力である排気圧Ｐ４を検出する排気圧センサ１０５を設ける。排気ブレーキの作動時、可変ノズル過給器３０のＶＮ開度（可変ノズル開度）を全閉（最少開度）にするとともにＥＧＲバルブ８２の開度を全閉にする。排気圧Ｐ４が、制限値より低い値に設定された上限値を超えたとき、ＶＮ開度を大きくして、排気圧Ｐ４を低下する。これにより、排気圧Ｐ４が制限値を超えないようにすることができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気ブレーキを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の排気ポートの圧力である排気圧を検出する排気圧センサを備え、
前記制御装置は、前記排気ブレーキの作動中、前記排気圧が上限値を超えたとき、前記排気圧が前記上限値を下回るよう前記排気圧を制御する、内燃機関の制御装置。

【請求項2】

前記内燃機関は、タービンハウジング内の排気通路断面積を可変する可変ノズルを有する過給器を備え、
前記制御装置は、前記排気ブレーキの作動時、前記可変ノズルの開度を最少開度とし、前記排気圧が前記上限値を超えたとき、前記開度を大きくする、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項3】

前記内燃機関は、前記過給器の下流の排気通路に、排気通路断面積を可変する排気バルブを、さらに備え、
前記制御装置は、前記排気ブレーキの作動中、前記排気バルブの開度を最少開度にする、請求項２に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項4】

前記内燃機関は、前記排気通路に、排気通路断面積を可変する排気バルブを備え、
前記制御装置は、前記排気ブレーキの作動時、前記排気バルブの開度を最少開度とし、前記排気圧が前記上限値を超えたとき、前記開度を大きくする、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項5】

前記内燃機関は、前記排気ポートから排出される排気を前記内燃機関の吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブと、をさらに備え、
前記制御装置は、前記排気ブレーキの作動時、前記ＥＧＲバルブの開度を最少開度とし、前記排気圧が前記上限値を超えたとき、前記開度を大きくする、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項6】

前記制御装置は、
所定の排気ブレーキ力を達成可能な目標排気圧を算出し、
前記上限値は、前記目標排気圧より高い値に設定されており、
前記排気ブレーキの作動中、前記排気圧が前記上限値を超えたとき、前記開度を大きくし、前記排気圧が前記目標排気圧以下になると、前記開度を小さくする、請求項２、請求項４、または請求項５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項7】

前記制御装置は、
前記排気圧が前記上限値を超えた場合、前記開度を所定開度大きくしたときの前記排気圧の変化量である排気圧変化量を求め、
前記排気圧変化量に基づいて目標開度を算出し、
前記開度が前記目標開度になるよう制御する、請求項６に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項8】

前記制御装置は、
前記排気圧が前記目標排気圧以下になった場合、前記開度を所定開度小さくしたときの前記排気圧の変化量である排気圧変化量を求め、
前記排気圧変化量に基づいて目標開度を算出し、
前記開度が前記目標開度になるよう制御する、請求項６に記載の内燃機関の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、内燃機関の制御装置に関し、特に、排気ブレーキを備えた内燃機関の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両において、エンジンブレーキ力を高めるため、内燃機関の排気通路断面積を絞ることにより排気圧を高め、内燃機関のポンピングロスを増加させる排気ブレーキが採用されることがある。たとえば、特開２０２２－１８１２８２号公報（特許文献１）では、可変ノズル過給器（可変ノズルターボ）のノズル（ノズルベーン）の開度を小さくすることにより（ノズル開度を絞ることにより）、排気ブレーキの機能を備えるようにしている。

【0003】

この特許文献１では、過給器またはエンジン本体の信頼性の観点から排気マニホルド内の排気圧力の制限値を算出し、この制限値に対応するノズル有効面積を求め、このノズル有効面積に対応する可変ノズル開度（ＶＮ開度）の下限値を設定する。そして、排気ブレーキの作動時に、ＶＮ開度が下限値になるよう、ＶＮ開度を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２２－１８１２８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

内燃機関の排気系（排気通路）には、燃料やエンジンオイルの燃焼によって生成するデポジットが付着する場合がある。可変ノズル過給器のタービンの入出口やノズルにデポジットが付着すると、ＶＮ開度が同じであっても、排気マニホルド内の排気圧力が異なる懸念がある。また、可変ノズル過給器の個体差（ばらつき）により、ＶＮ開度が同じであっても、排気マニホルド内の排気圧力が異なる場合がある。

【0006】

このため、特許文献１のように、排気ブレーキの作動時に、ＶＮ開度が下限値になるようＶＮ開度を制御しても、デポジットの付着や過給器の個体差等によって、排気マニホルド内の排気圧の制限値を超える可能性がある。

【0007】

本開示の目的は、排気ブレーキの作動中に、排気圧が、エンジンの信頼性等の観点から設定された制限値（クライテリア）を超えないようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本開示の係る内燃機関の制御装置は、排気ブレーキを備えた内燃機関の制御装置であり、内燃機関の排気ポートの圧力である排気圧を検出する排気圧センサを備える。制御装置は、排気ブレーキの作動中、排気圧が上限値を超えたとき、排気圧が上限値を下回るよう排気圧を制御する。

【0009】

この構成によれば、排気ブレーキの作動中、制御装置は、排気圧センサで検出した排気圧が上限値を超えたとき、排気圧が上限値を下回るよう排気圧を制御する。したがって、上限値を、エンジンの信頼性等の観点から設定された制限値（クライテリア）より小さな値（低い圧力）に設定することにより、排気圧が制限値を超えないようにすることができる。

【0010】

（２）上記（１）において、内燃機関は、タービンハウジング内の排気通路断面積を可変する可変ノズルを有する過給器を備え、制御装置は、排気ブレーキの作動時、可変ノズルの開度を最少開度とし、排気圧が上限値を超えたとき、開度を大きくするようにしてもよい。

【0011】

この構成によれば、排気ブレーキの作動時、可変ノズルの開度を最少開度とすることで、排気通路断面積が絞られて排気圧が高まり、排気ブレーキが作動する。排気圧センサで検出した排気圧が上限値を超えたとき、可変ノズルの開度を大きくするので、排気圧が上限値を下回るよう排気圧が制御される。したがって、排気圧が制限値を超えないようにすることができる。

【0012】

（３）上記（２）において、内燃機関は、過給器の下流の排気通路に、排気通路断面積を可変する排気バルブを、さらに備え、制御装置は、排気ブレーキの作動中、排気バルブの開度を最少開度にするようにしてもよい。

【0013】

この構成によれば、排気ブレーキの作動中、排気バルブの開度を最少開度にすることで、排気通路断面積が絞られ、排気圧をさらに高めることができる。これにより、ブレーキ力を高めることができる。

【0014】

（４）上記（１）において、内燃機関は、排気通路に、排気通路断面積を可変する排気バルブを備え、制御装置は、排気ブレーキの作動時、排気バルブの開度を最少開度とし、排気圧が上限値を超えたとき、開度を大きくするようにしてもよい。

【0015】

この構成によれば、排気ブレーキの作動時、排気バルブの開度を最少開度とすることで、排気通路断面積が絞られて排気圧が高まり、排気ブレーキが作動する。排気圧センサで検出した排気圧が上限値を超えたとき、排気バルブの開度を大きくするので、排気圧が上限値を下回るよう排気圧が制御される。したがって、排気圧が制限値を超えないようにすることができる。

【0016】

（５）上記（１）において、内燃機関は、排気ポートから排出される排気を内燃機関の吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブと、をさらに備え、制御装置は、排気ブレーキの作動時、ＥＧＲバルブの開度を最少開度とし、排気圧が上限値を超えたとき、開度を大きくするようにしてもよい。

【0017】

この構成によれば、排気ブレーキの作動時、ＥＧＲバルブの開度を最少開度とすることで、ＥＧＲ通路を介した排気の還流が抑制され、排気ブレーキ作動時の排気圧が低下することを抑制でき、ブレーキ力を確保できる。排気圧センサで検出した排気圧が上限値を超えたとき、ＥＧＲバルブの開度を大きくして排気の還流量を増加させるので、排気圧が低下して、排気圧が上限値を下回るよう排気圧が制御される。したがって、排気圧が制限値を超えないようにすることができる。

【0018】

（６）上記（２）、（４）および（５）において、制御装置は、所定の排気ブレーキ力を達成可能な目標排気圧を算出し、上限値は、目標排気圧より高い値に設定されており、排気ブレーキの作動中、排気圧が上限値を超えたとき、開度を大きくし、排気圧が目標排気圧以下になると、開度を小さくするようにしてもよい。

【0019】

この構成によれば、制御装置は、所定の排気ブレーキ力を達成可能な目標排気圧を算出する。排気ブレーキの作動中、排気圧が目標排気圧以下になると、開度（可変ノズル開度、排気バルブ開度、あるいは、ＥＧＲバルブ開度）を小さくするので、排気圧が上昇して、所定の排気ブレーキ力を確保できる。上限値は、目標排気圧より高い値に設定されている。排気ブレーキの作動中、排気圧が上限値を超えたとき、開度（可変ノズル開度、排気バルブ開度、あるいは、ＥＧＲバルブ開度）を大きくするので、排気圧が低下し、排気圧が制限値を超えないようにすることができる。

【0020】

（７）上記（６）において、制御装置は、排気圧が上限値を超えた場合、開度を所定開度大きくしたときの排気圧の変化量である排気圧変化量を求め、排気圧変化量に基づいて目標開度を算出し、開度が目標開度になるよう制御するようにしてもよい。

【0021】

内燃機関の運転状態（たとえば、排気流量）が異なると、開度（可変ノズル開度、排気バルブ開度、あるいは、ＥＧＲバルブ開度）の変化量が同じであっても、排気圧の変化量が異なる。この構成によれば、排気圧が上限値を超えた場合、開度（可変ノズル開度、排気バルブ開度、あるいは、ＥＧＲバルブ開度）を所定開度大きくしたときの排気圧の変化量である排気圧変化量を求める。そして、排気圧変化量に基づいて目標開度を算出し、開度が目標開度になるよう制御する。これにより、開度の変化量に対する排気圧変化量が、内燃機関の運転状態によって異なっても、適切な排気圧に制御でき、より好適に、排気圧が制限値を超えないようにすることができる。

【0022】

（８）上記（６）において、制御装置は、排気圧が目標排気圧以下になった場合、開度を所定開度小さくしたときの排気圧の変化量である排気圧変化量を求め、排気圧変化量に基づいて目標開度を算出し、開度が目標開度になるよう制御するようにしてもよい。

【0023】

この構成によれば、排気圧が目標排気圧以下になった場合、開度（可変ノズル開度、排気バルブ開度、あるいは、ＥＧＲバルブ開度）を所定開度小さくしたときの排気圧の変化量である排気圧変化量を求める。そして、排気圧変化量に基づいて目標開度を算出し、開度が目標開度になるよう制御する。これにより、開度の変化量に対する排気圧変化量が、内燃機関の運転状態によって異なっても、適切な排気圧に制御でき、より好適に、所定の排気ブレーキ力を確保することができる。

【発明の効果】

【0024】

本開示によれば、排気ブレーキの作動中に、排気圧が、エンジンの信頼性等の観点から設定された制限値（クライテリア）を超えないようにすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本実施の形態によるエンジンおよびその制御装置の概略構成を示す図である。

【図2】本実施の形態において、制御装置２００で実行される排気ブレーキ制御の処理の一例を示すフローチャートである。

【図3】目標開度算出ルーチンにおける処理の一例を示すフローチャートである。

【図4】（Ａ）および（Ｂ）は、開度変化量Δθｔを算出するためのマップの一例を示す図である。

【図5】本実施の形態の動作を示すタイムチャートである。

【図6】実施の形態２に係るエンジンおよびその制御装置の概略構成を示す図である。

【図7】実施の形態２の動作を示すタイムチャートである。

【図8】変形例３の動作を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を参照しつつ、本開示の実施の形態について説明する。以下の説明では、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない場合がある。

【0027】

（実施形態１）
図１は、本実施の形態に係るエンジン１およびその制御装置２００の概略構成を示す図である。エンジン１は、圧縮自己着火式内燃機関（ディーゼルエンジン）であり、本開示の「内燃機関」に相当する。エンジン１は、車両の駆動源であり、エンジン１の出力は、変速機３、ディファレンシャルギヤ５を介して駆動輪７に伝達され、車両を駆動する。

【0028】

エンジン１は、エンジン本体１０と、エアクリーナ２０と、吸気通路２２と、インタークーラ２６と、吸気マニホルド２８と、可変ノズル過給器３０と、排気マニホルド５０と、排気通路５２と、排気浄化装置５６と、ＥＧＲ装置（排気再循環装置）６０と、制御装置２００とを備える。

【0029】

エンジン本体１０は、シリンダヘッド１１と、シリンダ１２と、ピストン１３と、燃料噴射弁１５とを含む。ピストン１３は、シリンダ１２内に上下往復動可能に介挿される。ピストン１３の頂部とシリンダヘッド１１とシリンダ１２とで囲まれた空間によって燃焼室１４が形成される。

【0030】

燃料噴射弁１５は、シリンダヘッド１１に設けられ、燃焼室１４に燃料を噴霧するインジェクタである。燃料タンク（図示せず）に貯留された燃料は、高圧燃料ポンプによって所定圧まで加圧されてコモンレールへ供給される（いずれも図示せず）。コモンレールに供給された燃料は、燃料噴射弁１５に供給され、燃料噴射弁１５のノズル部から燃焼室１４に噴射される。燃料噴射弁１５は、制御装置２００からの制御信号に応じて、指令されたタイミング（噴射時期）に、指令された燃料噴射量Ｑｆを燃焼室１４内に供給する。

【0031】

エンジン１の外部の空気（大気）が、エアクリーナ２０を介して吸気通路（吸気管）２２に吸入される。エアクリーナ２０の下流の吸気通路２２には、可変ノズル過給器（可変ノズルターボチャージャー）３０のコンプレッサ３２が設けられている。コンプレッサ３２は、空気（吸入空気）を過給する。過給された空気は、インタークーラ２６によって冷却される。

【0032】

インタークーラ２６の下流の吸気通路２２には、吸気絞り弁（ディーゼルスロットル）２５が配置される。吸気通路２２は、吸気マニホルド２８に接続され、エンジン本体１０（シリンダヘッド１１）に形成された吸気ポートから、吸入空気が燃焼室１４に流入する。吸気ポートは、吸気弁（インテークバルブ）１６によって開閉される。

【0033】

排気マニホルド５０は、エンジン本体１０（シリンダヘッド１１）の排気ポート５１に連結される。排気弁（エギゾーストバルブ）１７は、排気ポート５１を開閉する。排気マニホルド５０に集められた排気（燃焼ガス）は、排気通路（排気管）５２を通って、可変ノズル過給器３０のタービン３６に流入する。

【0034】

タービン３６の下流の排気通路５２には、排気浄化装置５６が設けられている。排気浄化装置５６は、たとえば、酸化触媒、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）、および、選択還元触媒から構成されてよい。選択還元触媒は、図示しない尿素添加弁から供給される尿素水からアンモニア）生成し、アンモニアをもちいて排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元浄化する。排気浄化装置５６の下流の排気通路５２には、消音器（排気マフラー）５８は配置され、排気は消音器５８で消音され、大気に放出される。

【0035】

エンジン１には、ＥＧＲ装置６０が設けられている。ＥＧＲ装置６０は、ＥＲＧクーラ６１と、ＥＧＲバルブ６２と、ＥＧＲ通路６３とを含む。ＥＧＲ通路６３は、タービン３６の上流の排気通路５２と吸気絞り弁２５の下流の吸気通路２２とを接続する。ＥＧＲクーラ６１およびＥＧＲバルブ６２は、ＥＧＲ通路６３に設けられる。ＥＲＧクーラ６１は、ＥＧＲガス（排気）を冷却する。ＥＧＲバルブ６２は、制御装置２００からの制御信号に応じて、ＥＧＲ通路６３を流通する還流排気ガスの流量（ＥＧＲ量）を調整する調整弁である。ＥＧＲバルブ６２の開度が大きいほど、ＥＧＲ量（排気ポート５１から排出される排気が吸気通路２２へ流れる還流量）が多くなる。

【0036】

可変ノズル過給器３０は、コンプレッサ３２とタービン３６と可変ノズル機構４０とを含む。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、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３９によって連結される。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排気エネルギによって回転駆動される、吸気（空気）を圧縮し過給を行う。

【0037】

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た複数のノズルベーンと、ノズルベーンを回転軸周りに回転させるリンク機構とから構成される。アクチュエータ４２でリンク機構を駆動すると、隣接するノズルベーンの間の隙間（排気通路断面積）が変化し、タービンホイール３８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、タービンホイール３８を駆動する排気の流速を変化させることができる。本実施の形態では、隣接するベーンノズルの間の隙間（排気通路断面積）をＶＮ開度（可変ノズル開度）とも称する。なお、ＶＮ開度は、本開示の「可変ノズルの開度」の一例に相当する。

【0038】

制御装置２００は、エンジン１の動作を制御する。制御装置２００は、各種処理を行なうＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１と、プログラムおよびデータを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）およびＣＰＵの処理結果等を記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むメモリ２０２と、外部との情報のやり取りを行なうための入・出力ポート（図示せず）とを含む。入力ポートには、各種のセンサ類が接続され、出力ポートには、制御対象となる機器（たとえば、燃料噴射弁１５、吸気絞り弁２５、アクチュエータ４２、およびＥＧＲバルブ６２等）が接続される。

【0039】

制御装置２００は、各種センサおよび機器からの信号、ならびにメモリ２０２に格納されたマップおよびプログラムに基づいて、所定の演算処理を実行する。そして、制御装置２００は、演算処理の結果に基づいて、燃料噴射弁１５、吸気絞り弁２５、アクチュエータ４２、およびＥＧＲバルブ６２等を制御する。

【0040】

本実施の形態において、各種のセンサ類は、エンジン回転速度センサ１０１、エアフローメータ１０２、アクセル開度センサ１０３、車速センサ１０４、排気圧センサ１０５、排気ブレーキスイッチ１０６、等である。

【0041】

エンジン回転速度センサ１０１は、エンジン１の出力軸であるクランクシャフトの回転速度をエンジン回転速度ＮＥとして検出する。エアフローメータ１０２は、吸入空気量Ｇａを検出する。アクセル開度センサ１０３は、アクセルペダルの踏込量であるアクセル開度ＡＰを検出する。車速センサ１０４は、エンジン１が搭載された車両の車速ＳＰＤを検出する。

【0042】

排気圧センサ１０５は、タービン３６の上流の排気通路内の圧力である排気圧Ｐ４を検出する。排気圧Ｐ４は、排気ポート５１および排気マニホルド５０における圧力に相当する。排気ブレーキスイッチ１０６は、車両の運転者によって操作されるスイッチであり、排気ブレーキの作動要否を、運転者が選択するスイッチである。排気ブレーキスイッチ１０６がＯＮであるとき、排気ブレーキが作動可能になり、排気ブレーキスイッチ１０６がＯＦＦであるとき、排気ブレーキは作動しない。

【0043】

たとえば、制御装置２００は、アクセル開度ＡＰとエンジン回転速度ＮＥを用いて、メモリ２０２に格納された燃料噴射量マップから、燃料噴射量Ｑｆを算出する。また、制御装置２００は、アクセル開度ＡＰとエンジン回転速度ＮＥを用いて、メモリ２０２に格納された燃料噴射時期マップから、燃料噴射時期を算出する。そして、制御装置２００は、算出した燃料噴射時期になると、燃料噴射量Ｑｆに相当する燃料を噴射するよう、燃料噴射弁１５を制御する。

【0044】

制御装置２００は、たとえば、エンジン回転速度ＮＥと吸入空気量Ｇａ（または、アクセル開度ＡＰ）とに基づいて、目標開度θｔを求め、可変ノズル過給器３０のＶＮ開度θが目標開度θｔになるよう、アクチュエータ４２を制御する。なお、吸気マニホルド内の圧力を検出する過給圧センサを備える場合には、エンジン回転速度ＮＥと燃料噴射量Ｑｆから目標過給圧を算出し、過給圧センサで検出した過給圧と目標過給圧の差に基づいて、目標開度θｔを補正するようにしてもよい。

【0045】

制御装置２００は、エンジン回転速度ＮＥとアクセル開度ＡＰ（または、燃料噴射量Ｑｆ）に基づいて、ＥＧＲバルブ６２の目標開度を決定し、ＥＧＲバルブ６２の開度が目標開度になるよう制御する。これにより、ＥＧＲ量が制御される。

【0046】

制御装置２００は、排気ブレーキスイッチ１０６がＯＮであるとき、車両の走行中にアクセルペダルが開放され、アクセル開度ＡＰが０になると、排気ブレーキを作動する。ＶＮ開度θを全閉にするとともにＥＧＲバルブ６２の開度を全閉とすることにより、排気圧Ｐ４を上昇し、排気ブレーキが作動する。なお、ＶＮ開度θの全閉とは、ＶＮ開度θの最小開度（排気通路断面積が最も小さくなる開度）である。また、ＥＧＲバルブの開度の全閉とは、ＥＧＲバルブ６２の最少開度（ＥＧＲ通路６３が遮断される開度）である。

【0047】

排気圧Ｐ４が上昇すると、ＥＧＲクーラ６１の耐圧力以上の圧力上昇、排気弁１７の強制開弁によるピストンスタンプの発生、ノズルベーンの前後差圧増大による可変ノズル機構４０の摩擦抵抗の増加、等が生じるため、排気圧Ｐ４が、エンジン１の信頼性等の観点から設定された制限値（クライテリア）を超えないようにすることが望ましい。

【0048】

特許文献１のように、排気ブレーキの作動時に、ＶＮ開度が下限値になるようＶＮ開度を制御しても、デポジットの付着や過給器の個体差等によって、排気圧Ｐ４が制限値を超える可能性がある。そこで、本実施の形態では、排気ブレーキの作動中に、排気圧センサ１０５で検出した排気圧Ｐ４が、制限値（クライテリア）より小さい値に設定された上限値を超えたとき、排気圧Ｐ４が上限値を下回るようＶＮ開度を制御する。

【0049】

図２は、本実施の形態において、制御装置２００で実行される排気ブレーキ制御の処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、エンジン１の作動中、所定期間毎に繰り返し処理される。ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０では、排気ブレーキスイッチ１０６が、ＯＮであるか否かを判定する。排気ブレーキスイッチ１０６がＯＦＦである場合には、排気ブレーキを作動させないので、否定判定されＳ２２へ進む。排気ブレーキスイッチ１０６がＯＮであるときには、肯定判定されＳ１１へ進む。

【0050】

Ｓ１１では、アクセルペダルが開放されアクセル開度ＡＰが０であり、かつ、車速ＳＰＤが所定値α以上であるか否かを判定する。なお、所定値αは、車両が走行中である（停車中でない）ことを検知するための閾値である。車両の減速要求がある場合には、アクセル開度ＡＰが０であり、かつ、車速ＳＰＤが所定値α以上であるので、Ｓ１１で肯定判定され、Ｓ１２へ進む。車両の減速要求がない場合には、Ｓ１１で否定判定されＳ２２へ進む。

【0051】

Ｓ２２では、排気ブレーキの作動を停止する（停止している場合は停止を継続する）。これにより、可変ノズル機構４０（可変ノズル過給器３０）のＶＮ開度θおよびＥＧＲバルブ６２の開度は、成り行きで制御される。なお、本開示において、成り行きとは、上述のように、エンジン１の運転状態に応じて、ＶＮ開度θ、ＲＧＲバルブ６２の開度が制御されることである。また、Ｓ２１では、フラグＦｂが０に設定され、今回のルーチンを終了する。

【0052】

Ｓ１２では、フラグＦｂが１であるか否かを判定する。フラグＦｂは、排気ブレーキの作動開始時、１に設定されるフラグであり、Ｓ１２が最初に処理されるとき、フラグＦｂは０に設定されており、否定判定されＳ１３へ進む。Ｓ１３では、排気ブレーキを作動する。本実施の形態では、ＶＮ開度θを全閉にするとともにＥＧＲバルブ６２の開度を全閉とすることにより、排気ブレーキを作動させる。また、フラグＦｂを１に設定する。これによって、次回のＳ１２の処理時には、否定判定される。

【0053】

続くＳ１４では、エンジン回転速度ＮＥと燃料噴射量Ｑｆに基づいて、目標排気圧Ｐ４ｔｇを算出する。目標排気圧Ｐ４ｔｇは、目標となる排気ブレーキ力を達成するために必要な排気圧Ｐ４（排気ポート５１および排気マニホルド５０における圧力）である。目標排気圧Ｐ４ｔｇは、エンジン回転速度ＮＥおよび燃料噴射量Ｑｆをパラメータとして、予め実験等によって設定され、マップとしてメモリ２０２に記憶されている。なお、パラメータとして、車速ＳＰＤを加えてもよい。

【0054】

Ｓ１５では、排気圧Ｐ４ｉを検出する。排気圧Ｐ４ｉは、排気圧センサ１０５で検出した排気圧Ｐ４の値である。

【0055】

続くＳ１６では、排気圧Ｐ４ｉが目標排気圧Ｐ４ｔｇを超えているか否かを判定する。排気圧Ｐ４ｉが目標排気圧Ｐ４ｔｇを超えている場合（Ｐ４ｉ＞Ｐ４ｔｇ）、肯定判定されＳ１７へ進む。排気圧Ｐ４ｉが目標排気圧Ｐ４ｔｇ以下のとき（Ｐ４ｉ≦Ｐ４ｔｇ）、否定判定されＳ１９へ進み、フラグＦｖを０に設定したあと、Ｓ２０へ進む。

【0056】

Ｓ１７では、排気圧Ｐ４ｉが上限値Ｐ４ｍａｘを超えているか否かを判定する。上限値Ｐ４ｍａｘは、エンジン１の信頼性等の観点から設定された制限値（クライテリア）より小さな値に設定されている。排気圧Ｐ４ｉが上限値Ｐ４ｍａｘ以下のとき（Ｐ４ｉ≦Ｐ４ｍａｘ）、否定判定されＳ１０へ戻る。排気圧Ｐ４ｉが上限値Ｐ４ｍａｘを超えているとき（Ｐ４ｉ＞Ｐ４ｍａｘ）、肯定判定されＳ１８へ進み、フラグＦｖを１に設定したあと、Ｓ２０へ進む。

【0057】

Ｓ２０では、ＶＮ開度の目標開度θｔを算出する。図３は、目標開度θｔ算出ルーチンにおける処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートはＳ２０が処理される毎に実行される。Ｓ２０１では、フラグＦｖが１であるか否かを判定する。フラグＦｖが１であるときには、肯定判定されＳ２０２へ進み、フラグＦｖが０であるときには、否定判定されＳ２０６へ進む。

【0058】

Ｓ２０２では、ＶＮ開度θをΔθだけ増加させる。Δθは、微小開度であり、予め実験等によって設定される。たとえば、ＶＮ開度θの全閉（最少開度）を０［％］、全開（最大開度）を１００［％］としたとき、Δθは３［％］であってよい。

【0059】

Ｓ２０３では、排気圧変化量ΔＰ４を算出する。ＶＮ開度θをΔθ増加させたときに、排気圧センサ１０５で検出した排気圧Ｐ４を排気圧Ｐ４ａとし、排気圧Ｐ４ａから、Ｓ１５で検出した排気圧Ｐ４ｉを減算することにより、排気圧変化量ΔＰ４を算出する（ΔＰ４＝Ｐ４ａ－Ｐ４ｉ）。

【0060】

Ｓ２０４では、排気圧変化量ΔＰ４に基づいて、開度変化量Δθｔを算出する。図４は、開度変化量Δθｔを算出するためのマップの一例を示す図である。図４（Ａ）は、Ｓ２０４で用いられるマップであり、横軸は排気圧変化量ΔＰ４であり、縦軸は開度変化量Δθｔである。ＶＮ開度θをΔθだけ増加させると（ＶＮ開度θをΔθだけ大きくすると）、排気通路断面積が大きくなるので、排気圧Ｐ４が低下する。エンジン１の運転状態（たとえば、排気流量）が異なると、ＶＮ開度θをΔθだけ変化させた際の排気圧変化量ΔＰ４が異なる。したがって、ＶＮ開度θをΔθだけ増加させたときの排気圧変化量ΔＰ４に基づいて、開度変化量Δθｔを求めることにより、排気圧Ｐ４を速やかに所望の値へ制御する。図４（Ａ）に示すように、ＶＮ開度θをΔθだけ増加した際の排気圧変化量ΔＰ４が負側に大きいほど、開度変化量Δθｔは小さくなる。なお、排気圧変化量ΔＰ４が正である場合、排気流量の急激な増加等の影響が想定され、開度変化量Δθｔを大きくする。Ｓ２０４では、Ｓ２０３で算出した排気圧変化量ΔＰ４をパラメータとして、図４（Ａ）のマップを用いて、開度変化量Δθｔを算出したあと、Ｓ２０５へ進む。

【0061】

Ｓ２０６では、ＶＮ開度θをΔθだけ減少させたあと、Ｓ２０７へ進む。Ｓ２０７では、排気圧変化量ΔＰ４を算出する。ＶＮ開度θをΔθ減少させたときに、排気圧センサ１０５で検出した排気圧Ｐ４を排気圧Ｐ４ａとし、排気圧Ｐ４ａから、Ｓ１５で検出した排気圧Ｐ４ｉを減算することにより、排気圧変化量ΔＰ４を算出する（ΔＰ４＝Ｐ４ａ－Ｐ４ｉ）。

【0062】

Ｓ２０８では、排気圧変化量ΔＰ４に基づいて、開度変化量Δθｔを算出する。図４（Ｂ）は、Ｓ２０８で用いられるマップであり、横軸は排気圧変化量ΔＰ４であり、縦軸は開度変化量Δθｔである。ＶＮ開度θをΔθだけ減少させると（ＶＮ開度θをΔθだけ小さくすると）、排気通路断面積が小さくなるので、排気圧Ｐ４が上昇する。エンジン１の運転状態（たとえば、排気流量）が異なると、ＶＮ開度θをΔθだけ変化させた際の排気圧変化量ΔＰ４が異なる。したがって、ＶＮ開度θをΔθだけ減少させたときの排気圧変化量ΔＰ４に基づいて、開度変化量Δθｔを求めることにより、排気圧Ｐ４を速やかに所望の値へ制御する。図４（Ｂ）に示すように、ＶＮ開度θをΔθだけ減少した際の排気圧変化量ΔＰ４が小さいほど、開度変化量Δθｔを負側に大きくなる。なお、排気圧変化量ΔＰ４が負である場合、排気流量の急激な減少等の影響が想定され、開度変化量Δθｔを負側に大きくする。Ｓ２０８では、Ｓ２０７で算出した排気圧変化量ΔＰ４をパラメータとして、図４（Ｂ）のマップを用いて、開度変化量Δθｔを算出したあと、Ｓ２０５へ進む。

【0063】

Ｓ２０５では、現在のＶＮ開度の目標開度θｔに、Ｓ２０４あるいはＳ２０８で算出した開度変化量Δθｔを加算することにより、新たな目標開度開度θｔを算出する。なお、排気ブレーキの作動開始時（Ｓ１３の処理時）における目標開度θｔは、全閉（０［％］）である。

【0064】

図２に戻り、Ｓ２０において、新たな目標開度θｔが算出されると、Ｓ２１では、ＶＮ開度θが、新たな目標開度θｔになるよう、アクチュエータ４２を駆動しＶＮ開度を制御したあと、Ｓ１０へ戻る。排気圧Ｐ４ｉが上限値Ｐ４ｍａｘより大きく、フラグＦｖが１に設定されている場合には、図４（Ａ）のマップを用いて開度変化量θｔが算出され、開度変化量θは正の値になる。排気圧Ｐ４ｉが目標排気圧Ｐ４ｔｇ以下の場合、フラグＦｖが０に設定され、図４（Ｂ）のマップを用いて開度変化量θｔが算出され、開度変化量θｔは負の値になる。したがって、排気圧Ｐ４ｉが上限値Ｐ４ｍａｘより大きい場合は、目標開度θｔが大きくなり、排気通路断面積が大きくなるので、排気圧Ｐ４が低下する。また、排気圧Ｐ４ｉが目標排気圧Ｐ４ｔｇ以下の場合は、目標開度θｔが小さくなり、排気通路断面積が小さくなるので、排気圧Ｐ４が上昇する。

【0065】

図５は、本実施の形態の動作を示すタイムチャートである。図５において、横軸は時間である。図５では、排気圧Ｐ４、排気ブレーキスイッチ１０６、アクセル開度ＡＰ、ＥＧＲバルブ６２の開度、および、ＶＮ開度θの状態を示している。なお、図５において、破線で囲まれた部分は、後述する変形例１のタイムチャートである。

【0066】

車両の走行中、排気ブレーキスイッチ１０６がＯＮであるとき、時刻ｔ１において、アクセルペダルが開放されアクセル開度ＡＰが０になると、排気ブレーキが作動する。排気ブレーキが作動する前（時刻ｔ１になるまで）は、ＥＧＲバルブ６２の開度、および、ＶＮ開度θは、成り行きで制御されている。時刻ｔ１において、アクセル開度ＡＰが０になり排気ブレーキが作動すると、ＥＧＲバルブ６２の開度が全閉になるとともに、ＶＮ開度θが全閉（最少開度）になる。これにより、排気圧Ｐ４が上昇し、排気ブレーキが作動する。

【0067】

図５において、一点鎖線は、排気圧Ｐ４の制限値（クライテリア）である。上限値Ｐ４ｍａｘは、制限値より小さい値に設定されている。排気ブレーキが作動して、排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを超えると（Ｓ１７で肯定判定されると）、ＶＮ開度θがＳ２０で算出された目標開度θｔに制御され、ＶＮ開度θが増加して排気圧Ｐ４が低下し、排気圧Ｐ４が制限値を超えることが抑制される。なお、排気圧Ｐ４が目標排気圧Ｐ４ｔｇ以下になると（Ｓ１６で否定判定されると）、ＶＮ開度θがＳ２０で算出された目標開度θｔに制御され、ＶＮ開度θが減少して排気圧Ｐ４が上昇し、排気圧Ｐ４が目標排気圧Ｐ４ｔｇ以上になり、良好な排気ブレーキ力を得ることができる。

【0068】

本実施の形態によれば、排気ブレーキの作動中、制御装置２００は、排気圧センサ１０５で検出した排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを超えたとき、排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを下回るよう排気圧Ｐ４を制御する。したがって、上限値Ｐ４ｍａｘを、エンジン１の信頼性等の観点から設定された制限値（クライテリア）より小さな値（低い圧力）に設定することにより、排気圧Ｐ４が制限値を超えないようにすることができる。

【0069】

本実施の形態によれば、制御装置２００は、排気ブレーキの作動時、可変ノズル過給器３０のＶＮ開度θを最少開度とし、排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを超えたとき、ＶＮ開度θを大きくするよう制御している。ＶＮ開度θが最少開度に制御されることで、排気通路断面積が絞られて排気圧が高まり、排気ブレーキが作動する。排気圧センサで検出した排気圧Ｐ４が上限値を超えたとき、ＶＮ開度θを大きくするので、排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを下回るよう排気圧Ｐ４が制御される。

【0070】

本実施の形態によれば、制御装置２００は、所定の排気ブレーキ力を達成可能な目標排気圧Ｐ４ｔｇを算出し、上限値Ｐ４ｍａｘは、目標排気圧Ｐ４ｔｇより高い値に設定されている。排気ブレーキの作動中、排気圧Ｐ４が目標排気圧Ｐ４ｔｇ以下になると、ＶＮ開度θを小さくするので、排気圧Ｐ４が上昇して、所定の排気ブレーキ力を確保できる。

【0071】

上記実施の形態では、Ｓ１１において、アクセル開度ＡＰが０であり、かつ、車速ＳＰＤが所定値α以上であるとき、車両の減速要求があると判定し、排気ブレーキを作動していた。しかし、排気ブレーキの作動条件は、これに限られない。たとえば、Ｓ１１の条件に代えて、あるいは、加えて、車速ＳＰＤが設定車速以下であるとき、燃料噴射量Ｑｆが０である（無噴射）であるときに排気ブレーキを作動してもよい。また、排気ブレーキスイッチ１０６を設けることなく（Ｓ１０を省略して）、Ｓ１１の条件が成立したとき、あるいは、前述の条件が成立したとき、排気ブレーキを作動するようにしてもよい。

【0072】

（変形例１）
上記実施の形態（実施形態１）では、ＶＮ開度θを制御することにより、排気圧Ｐ４を制御していた。変形例１では、ＥＧＲバルブ６２の開度を制御することにより、排気圧Ｐ４を制御する。

【0073】

排気ブレーキの作動時、上記実施の形態では、ＶＮ開度を全閉にするとともにＥＧＲバルブ６２の開度を全閉にしている。排気ブレーキの作動中、ＥＧＲバルブ６２の開度を大きくすることにより、ＥＧＲ量（排気ポート５１から排出される排気の還流量）が多くなるので、排気圧Ｐ４が低下する。変形例１では、排気ブレーキの作動中、排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを超えたとき、ＥＧＲバルブ６２の開度を大きくして、排気圧Ｐ４を低下する。

【0074】

変形例１では、上記実施の形態の図２のＳ２０（図３のＳ２０１～Ｓ２０８）およびＳ２１における開度制御を、ＥＧＲバルブ６２の開度制御に置換することによって、排気圧Ｐ４を制御する。Ｓ２０（図２）では、ＥＧＲバルブ６２の目標開度θｔを算出する。Ｓ２０２（図３）では、ＥＧＲバルブ６２の開度をΔθだけ増加させる。Δθは、微小開度であり、予め実験等によって設定される。また、Ｓ２０６では、ＥＧＲバルブ６２の開度をΔθだけ減少させる。また、図４のマップは、ＥＧＲバルブ６２の開度をΔθだけ変化させたときの排気圧変化量ΔＰ４に基づいて、設定される。これら以外の処理は、図２および図３に示した処理と同様であってよい。

【0075】

変形例１では、図５において、破線で囲まれたタイムチャートのように、排気ブレーキが作動する前（時刻ｔ１になるまで）は、ＥＧＲバルブ６２の開度、および、ＶＮ開度は、成り行きで制御されている。時刻ｔ１において、アクセル開度ＡＰが０になり排気ブレーキが作動すると、ＥＧＲバルブ６２の開度が全閉になるとともに、ＶＮ開度が全閉（最少開度）になる。これにより、排気圧Ｐ４が上昇し、排気ブレーキが作動する。排気ブレーキが作動して、排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを超えるとＥＧＲバルブ６２の開度が目標開度θｔに制御され、ＥＧＲバルブ６２の開度が増加して排気圧Ｐ４が低下し、排気圧Ｐ４が制限値を超えることが抑制される。排気ブレーキの作動中、ＶＮ開度は全閉に維持される。なお、排気圧Ｐ４が目標排気圧Ｐ４ｔｇ以下になると、ＥＧＲバルブ６２の開度が目標開度θｔに制御され、ＥＧＲバルブ６２の開度が減少して排気圧Ｐ４が上昇し、排気圧Ｐ４が目標排気圧Ｐ４ｔｇ以上になり、良好な排気ブレーキ力を得ることができる。

【0076】

この変形例１によれば、排気ブレーキの作動時、ＥＧＲバルブ６２の開度を全閉（最少開度）とすることで、ＥＧＲ通路６３を介した排気の還流が抑制され、排気ブレーキ作動時の排気圧Ｐ４が低下することを抑制でき、ブレーキ力を確保できる。排気圧センサ１０５で検出した排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを超えたとき、ＥＧＲバルブ６２の開度を大きくして排気の還流量を増加させるので、排気圧Ｐ４が低下して、排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを下回るよう排気圧Ｐ４が制御される。したがって、排気圧Ｐ４が制限値を超えないようにすることができる。

【0077】

（実施の形態２）
図６は、実施の形態２に係るエンジン１ａおよびその制御装置２００ａの概略構成を示す図である。実施の形態２において、エンジン１ａは、排気浄化装置５６と消音器５８との間の排気通路５２に、排気バルブ８０を備える。他の構成は、上記実施の形態と同様の構成である。排気バルブ８０が全閉になると、排気通路５２内の排気の流れが阻害されて、排気圧Ｐ４が上昇し排気ブレーキが作動する。排気バルブ８０の全閉とは、排気バルブ８０の開度が最少開度（排気通路断面積が最も小さくなる開度）の状態である。

【0078】

制御装置２００ａは、図２に示した排気ブレーキ制御、および、図３に示した目標開度θｔ算出ルーチンと同様の制御を実行する。但し、実施の形態２では、Ｓ１３（図２）の処理において、排気ブレーキを作動する際に、ＶＮ開度θを全閉、ＥＧＲバルブ６２の開度を全閉にするとともに、排気バルブ８０を全閉にして、排気ブレーキを作動させる。また、実施の形態２では、Ｓ２２において、排気ブレーキの作動を停止（停止している場合は停止を継続）する際には、ＶＮ開度θおよびＥＧＲバルブ６２の開度は、成り行きで制御され、排気バルブ８０は全開（最大開度）とされる。

【0079】

図７は、実施の形態２の動作を示すタイムチャートである。図７において、横軸は時間である。図７では、排気圧Ｐ４、排気ブレーキスイッチ１０６、アクセル開度ＡＰ、ＥＧＲバルブ６２の開度、ＶＮ開度θ、および、排気バルブ８０の状態を示している。なお、図７において、破線で囲まれた部分は、後述する変形例２のタイムチャートである。

【0080】

排気ブレーキが作動する前（時刻ｔ１になるまで）は、ＥＧＲバルブ６２の開度、および、ＶＮ開度θは、成り行きで制御されており、排気バルブ８０の開度は、全開とされている。時刻ｔ１において、アクセル開度ＡＰが０になり排気ブレーキが作動すると、ＥＧＲバルブ６２の開度が全閉になり、ＶＮ開度θが全閉（最少開度）になるとともに、排気バルブ８０の開度が全閉（最少開度）になる。これにより、排気圧Ｐ４が上昇し、排気ブレーキが作動する。

【0081】

図７において、一点鎖線は、排気圧Ｐ４の制限値（クライテリア）である。上限値Ｐ４ｍａｘは、制限値より小さい値に設定されている。排気ブレーキが作動して、排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを超えると、ＶＮ開度θが目標開度θｔに制御され、ＶＮ開度θが増加する。排気バルブ８０は全閉とされているが、可変ノズル機構４０のノズルベーンの前後差圧によって、タービン３６と排気バルブ８０との間の排気通路５２内の圧力は、排気圧Ｐ４（タービン３６の上流の排気通路内の圧力）より低くなっている。このため、Ｎ開度θが増加すると、排気圧Ｐ４が低下し、排気圧Ｐ４が制限値を超えることが抑制される。なお、排気圧Ｐ４が目標排気圧Ｐ４ｔｇ以下になると、ＶＮ開度θが目標開度θｔに制御され、ＶＮ開度θが減少して排気圧Ｐ４が上昇し、排気圧Ｐ４が目標排気圧Ｐ４ｔｇ以上になり、良好な排気ブレーキ力を得ることができる。排気ブレーキの作動中、ＥＧＲバルブ６２および排気バルブ８０は、全閉に維持される。

【0082】

この実施の形態２によれば、排気ブレーキの作動中、排気バルブ８０の開度を全閉（最少開度）にすることで、排気通路断面積が絞られ、排気圧Ｐ４をさらに高めることができ、ブレーキ力を高めることができる。また、排気圧センサ１０５で検出した排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを超えたとき、ＶＮ開度θを大きくするので、排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを下回るよう排気圧Ｐ４が制御される。したがって、排気圧Ｐ４が制限値を超えないようにすることができる。

【0083】

（変形例２）
変形例２は、実施の形態２の構成において、変形例１と同様に、ＶＮ開度θに代えてＥＧＲバルブ６２の開度を制御し、排気圧Ｐ４を制御する。変形例２では、変形例１と同様に、図２のＳ２０（図３のＳ２０１～Ｓ２０８）およびＳ２１における開度制御を、ＥＧＲバルブ６２の開度制御に置換することによって、排気圧Ｐ４を制御する。

【0084】

変形例２では、図７において、破線で囲まれたタイムチャートのように、排気ブレーキが作動する前（時刻ｔ１になるまで）は、ＥＧＲバルブ６２の開度、および、ＶＮ開度は、成り行きで制御されており、排気バルブ８０の開度は、全開とされている。時刻ｔ１において、アクセル開度ＡＰが０になり排気ブレーキが作動すると、ＥＧＲバルブ６２の開度が全閉になり、ＶＮ開度が全閉（最少開度）になるとともに排気バルブ８０が全閉（最少開度）になる。これにより、排気圧Ｐ４が上昇し、排気ブレーキが作動する。排気ブレーキが作動して、排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを超えるとＥＧＲバルブ６２の開度が目標開度θｔに制御され、ＥＧＲバルブ６２の開度が増加して排気圧Ｐ４が低下し、排気圧Ｐ４が制限値を超えることが抑制される。排気ブレーキの作動中、ＶＮ開度および排気バルブ８０の開度は全閉に維持される。なお、排気圧Ｐ４が目標排気圧Ｐ４ｔｇ以下になると、ＥＧＲバルブ６２の開度が目標開度θｔに制御され、ＥＧＲバルブ６２の開度が減少して排気圧Ｐ４が上昇し、排気圧Ｐ４が目標排気圧Ｐ４ｔｇ以上になり、良好な排気ブレーキ力を得ることができる。

【0085】

（変形例３）
変形例３では、実施の形態２の構成（図６）において、排気バルブ８０の開度を制御することにより、排気圧Ｐ４を制御する。制御装置２００ａは、図２に示した排気ブレーキ制御、および、図３に示した目標開度θｔ算出ルーチンと同様の制御を実行する。但し、変形例３では、Ｓ１３（図２）の処理において、排気ブレーキを作動する際に、ＶＮ開度を全閉、ＥＧＲバルブ６２の開度を全閉にするとともに、排気バルブ８０を全閉にして、排気ブレーキを作動させる。また、Ｓ２２において、排気ブレーキの作動を停止（停止している場合は停止を継続）する際には、ＶＮ開度およびＥＧＲバルブ６２の開度は、成り行きで制御され、排気バルブ８０は全開（最大開度）とされる。

【0086】

また、変形例３では、図２のＳ２０（図３のＳ２０１～Ｓ２０８）およびＳ２１における開度制御を、排気バルブ８０の開度制御に置換することによって、排気圧Ｐ４を制御する。Ｓ２０（図２）では、排気バルブ８０の目標開度θｔを算出する。Ｓ２０２（図３）では、排気バルブ８０の開度をΔθだけ増加させる。Δθは、微小開度であり、予め実験等によって設定される。また、Ｓ２０６では、排気バルブ８０の開度をΔθだけ減少させる。また、図４のマップは、排気バルブ８０の開度をΔθだけ変化させたときの排気圧変化量ΔＰ４に基づいて、設定される。

【0087】

図８は、変形例３の動作を示すタイムチャートである。図８において、横軸は時間である。図８では、排気圧Ｐ４、排気ブレーキスイッチ１０６、アクセル開度ＡＰ、ＥＧＲバルブ６２の開度、ＶＮ開度θ、および、排気バルブ８０の状態を示している。

【0088】

排気ブレーキが作動する前（時刻ｔ１になるまで）は、ＥＧＲバルブ６２の開度、および、ＶＮ開度θは、成り行きで制御されており、排気バルブ８０の開度は、全開とされている。時刻ｔ１において、アクセル開度ＡＰが０になり排気ブレーキが作動すると、ＥＧＲバルブ６２の開度が全閉になり、ＶＮ開度θが全閉（最少開度）になるとともに、排気バルブ８０の開度が全閉（最少開度）になる。これにより、排気圧Ｐ４が上昇し、排気ブレーキが作動する。

【0089】

図８において、一点鎖線は、排気圧Ｐ４の制限値（クライテリア）である。上限値Ｐ４ｍａｘは、制限値より小さい値に設定されている。排気ブレーキが作動して、排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを超えると、排気バルブ８０の開度が目標開度θｔに制御され、排気バルブ８０の開度が増加する。ＶＮ開度は全閉（最少開度）とされているが、排気バルブ８０の開度が増加することにより、タービン３６と排気バルブ８０との間の排気通路５２内の圧力が低下し、可変ノズル機構４０のノズルベーンの下流側の圧力が低下するので、排気圧Ｐ４が低下し、排気圧Ｐ４が制限値を超えることが抑制される。なお、排気圧Ｐ４が目標排気圧Ｐ４ｔｇ以下になると、排気バルブ８０の開度が目標開度θｔに制御され、排気バルブ８０の開度が減少して排気圧Ｐ４が上昇し、排気圧Ｐ４が目標排気圧Ｐ４ｔｇ以上になり、良好な排気ブレーキ力を得ることができる。排気ブレーキの作動中、ＥＧＲバルブ６２およびＶＮ開度は、全閉に維持される。

【0090】

この変形例３によれば、排気ブレーキの作動時、排気バルブ８０の開度を最少開度とすることで、排気通路断面積が絞られて排気圧Ｐ４が高まり、排気ブレーキが作動する。排気圧センサ１０５で検出した排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを超えたとき、排気バルブ８０の開度を大きくするので、排気圧Ｐ４が上限値Ｐ４ｍａｘを下回るよう排気圧Ｐ４が制御される。したがって、排気圧Ｐ４が制限値を超えないようにすることができる。

【0091】

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。本開示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およ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】

【0092】

１，１ａ エンジン、３ 変速機、５ ディファレンシャルギヤ、７ 駆動輪、１０ エンジン本体、１１ シリンダヘッド、１２ シリンダ、１３ ピストン、１４ 燃焼室、１５ 燃料噴射弁、１６ 吸気弁、１７ 排気弁、２０ エアクリーナ、２２ 吸気通路、２５ 吸気絞り弁、２６ インタークーラ、２８ 吸気マニホルド、３０ 可変ノズル過給器、３２ コンプレッサ、３４ コンプレッサホイール、３６ タービン、３８ タービンホイール、３９ 連結軸、４０ 可変ノズル機構、４２ アクチュエータ、５０ 排気マニホルド、５１ 排気ポート、５２ 排気通路、５６ 排気浄化装置、５８ 消音器、６０ ＥＧＲ装置、６１ ＥＧＲクーラ、６２ ＥＧＲバルブ、６３ ＥＧＲ通路、８０ 排気バルブ、１０１ エンジン回転速度センサ、１０２ エアフローメータ、１０３ アクセル開度センサ、１０４ 車速センサ、１０５ 排気圧せんさ、２００，２００ａ 制御装置、２０１ ＣＰＵ、２０２ メモリ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】