特許 7456351 エンジンシステムおよび制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-18

(45)【発行日】2024-03-27

(54)【発明の名称】エンジンシステムおよび制御方法

(51)【国際特許分類】

   F02B 37/24 20060101AFI20240319BHJP

【ＦＩ】

F02B37/24

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020171054

(22)【出願日】2020-10-09

(65)【公開番号】P2022062878

(43)【公開日】2022-04-21

【審査請求日】2023-01-19

(73)【特許権者】

【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

【審査官】櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１６２５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－００２１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１２７１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３３４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１２１４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２１４７４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｂ ３３／００－４１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンから排出された排気によって駆動されるタービンと、前記タービンへ流入する排気の流速をノズルの開度によって調整する可変ノズル機構とを含み、前記エンジンへの吸気を過給する過給機と、
前記可変ノズル機構を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
ユーザからの減速要求に応じて、前記エンジンからの排気の温度に応じた前記ノズルの開度の補正量を算出し、
基準開度から前記補正量を補正した開度となるように、減速時のみ前記ノズルを制御する、エンジンシステム。

【請求項2】

前記制御装置は、前記エンジンからの排気の圧力が所定圧力を超えないように前記開度を補正する、請求項１に記載のエンジンシステム。

【請求項3】

前記制御装置は、前記エンジンによる減速力が所定目標を超えるように前記開度を補正する、請求項１に記載のエンジンシステム。

【請求項4】

エンジンから排出された排気によって駆動されるタービンと、前記タービンへ流入する排気の流速をノズルの開度によって調整する可変ノズル機構とを含み、前記エンジンへの吸気を過給する過給機と、
前記可変ノズル機構を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
ユーザからの減速要求に応じて、前記エンジンからの排気の温度に応じた前記ノズルの開度の補正量を算出し、
基準開度から前記補正量を補正した開度となるように、前記ノズルを制御し、
前記エンジンからの排気の圧力が所定圧力を超えないように前記開度を補正し、
前記エンジンからの排気の温度に対して前記エンジンからの排気の圧力が前記所定圧力を超えない前記ノズルの開度の第１の制御範囲を予め特定しておき、
前記制御装置は、前記第１の制御範囲で前記開度を補正する、エンジンシステム。

【請求項5】

エンジンから排出された排気によって駆動されるタービンと、前記タービンへ流入する排気の流速をノズルの開度によって調整する可変ノズル機構とを含み、前記エンジンへの吸気を過給する過給機と、
前記可変ノズル機構を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
ユーザからの減速要求に応じて、前記エンジンからの排気の温度に応じた前記ノズルの開度の補正量を算出し、
基準開度から前記補正量を補正した開度となるように、前記ノズルを制御し、
前記エンジンによる減速力が所定目標を超えるように前記開度を補正し、
前記エンジンからの排気の温度に対して前記エンジンによる減速力が所定目標を超える前記ノズルの開度の第２の制御範囲を予め特定しておき、
前記制御装置は、前記第２の制御範囲で前記開度を補正する、エンジンシステム。

【請求項6】

エンジンから排出された排気によって駆動されるタービンと、前記タービンへ流入する排気の流速をノズルの開度によって調整する可変ノズル機構とを含み、前記エンジンへの吸気を過給する過給機の前記可変ノズル機構を制御する制御方法であって、
ユーザからの減速要求に応じて、前記エンジンからの排気の温度に応じた前記ノズルの開度の補正量を算出するステップと、
基準開度から前記補正量を補正した開度となるように、減速時のみ前記ノズルを制御するステップとを含む、制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この開示は、エンジンシステムおよび制御方法に関し、特に、可変ノズル機構を含む過給機を備えるエンジンシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、圧縮圧開放式のエンジンブレーキ装置と、ターボチャージャとを含むエンジンシステムがあった（たとえば、特許文献１参照）。圧縮圧開放式のエンジンブレーキ装置は、排気弁を通常の排気タイミングと異なるタイミングで開閉することでエンジンのシリンダ内の圧力状態を制御することで、エンジンブレーキとして作用させる。ターボチャージャは、排気タービン側に排気を絞るための可変ノズルを含む。エンジンブレーキ装置に加えて、アクセルペダルの踏み込みが無くなると可変ノズルの開度を最も絞った状態に制御することによって排気の圧力を上昇させることで、エンジンブレーキ力を高めることができる。

【0003】

また、可変ノズルの開度が最も絞られているときに、ターボチャージャによる過給圧が所定圧よりも大きくなると、可変ノズルが１段階だけ開方向に変更される。これにより、過給圧が高まり過ぎ、エンジンおよびターボチャージャに過大な負荷が加わることを抑制できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１０－１８８６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１においては、排気の状態を考慮していないため、排気の圧力が上がり過ぎることで排気経路の機器に悪影響を与えたり、逆に、排気の圧力が下がり過ぎることで所定のエンジンブレーキ力を得られなかったりするという問題が生じ得る。

【0006】

この開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、排気の圧力を上がり過ぎないようにすることが可能なエンジンシステムおよび制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この開示に係るエンジンシステムは、エンジンから排出された排気によって駆動されるタービンと、タービンへ流入する排気の流速をノズルの開度によって調整する可変ノズル機構とを含み、エンジンへの吸気を過給する過給機と、可変ノズル機構を制御する制御装置とを備える。制御装置は、ユーザからの減速要求に応じて、エンジンからの排気の温度に応じたノズルの開度の補正量を算出し、基準開度から補正量を減算した開度となるように、ノズルを制御する。

【0008】

好ましくは、制御装置は、エンジンからの排気の圧力が所定圧力を超えないように開度を補正する。さらに好ましくは、エンジンからの排気の温度に対してエンジンからの排気の圧力が所定圧力を超えないノズルの開度の第１の制御範囲を予め特定しておき、制御装置は、第１の制御範囲で開度を補正する。

【0009】

好ましくは、制御装置は、エンジンによる減速力が所定目標を超えるように開度を補正する。さらに好ましくは、エンジンからの排気の温度に対してエンジンによる減速力が所定目標を超えるノズルの開度の第２の制御範囲を予め特定しておき、制御装置は、第２の制御範囲で開度を補正する。

【0010】

この開示の他の局面によれば、エンジンシステムの制御方法は、エンジンから排出された排気によって駆動されるタービンと、タービンへ流入する排気の流速をノズルの開度によって調整する可変ノズル機構とを含み、エンジンへの吸気を過給する過給機の可変ノズル機構を制御する制御方法である。制御方法は、ユーザからの減速要求に応じて、エンジンからの排気の温度に応じたノズルの開度の補正量を算出するステップと、基準開度から補正量を減算した開度となるように、ノズルを制御するステップとを含む。

【発明の効果】

【0011】

この開示によれば、排気の圧力を上がり過ぎないようにすることが可能なエンジンシステムおよび制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施の形態に係る過給機を備えたエンジン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】この実施の形態におけるＶＮ制御処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】エンジン回転速度、大気圧、外気温および基準ＶＮ開度の関係を示すグラフである。

【図5】ＶＮ開度の補正量および排気温度の関係を示すグラフである。

【図6】この実施の形態による制御の結果の一例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。

【0014】

図１は、本実施の形態に係る過給機を備えたエンジン１の概略構成を示す図である。本実施の形態において、エンジン１は、たとえば、コモンレール式のディーゼルエンジンを一例として説明するが、その他の形式のエンジン（たとえば、ガソリンエンジン等）であってもよい。

【0015】

エンジン１は、エンジン本体１０と、エアクリーナ２０と、インタークーラ２６と、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、排気処理装置５５と、排気再循環装置（以下、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置と記載する）６０と、エンジン回転速度センサ１０２と、エアフローメータ１０４と、過給圧センサ１０６と、外気温センサ１０８と、大気圧センサ１１０と、制御装置２００とを備える。

【0016】

エンジン本体１０は、気筒１２と、インジェクタ１６とを含む。エンジン１は、直列型のエンジンであってもよいし、その他の気筒レイアウト（たとえば、Ｖ型あるいは水平型）のエンジンであってもよい。

【0017】

インジェクタ１６は、気筒１２の頂部に設けられ、コモンレール（図示せず）に接続されている燃料噴射装置である。燃料タンク（図示せず）に貯留された燃料は、サプライポンプ（図示せず）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。コモンレールに供給された燃料はインジェクタ１６から所定のタイミングで噴射される。インジェクタ１６は、制御装置２００からの制御信号に応じて指令された燃料噴射量Ｑｖを気筒１２内に供給する。

【0018】

エアクリーナ２０は、エンジン１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には、第１吸気管２２の一方端が接続される。

【0019】

第１吸気管２２の他方端には、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の吸気流出口には、第２吸気管２４の一方端が接続される。コンプレッサ３２は、第１吸気管２２から流通する空気を過給して第２吸気管２４に供給する。コンプレッサ３２の詳細な動作については後述する。

【0020】

第２吸気管２４の他方端には、インタークーラ２６の一方端が接続される。インタークーラ２６は、第２吸気管２４を流通する空気を冷却する空冷式あるいは水冷式の熱交換器である。

【0021】

インタークーラ２６の他方端には、第３吸気管２７の一方端が接続される。第３吸気管２７の他方端には、吸気マニホールド２８が接続される。吸気マニホールド２８は、エンジン本体１０の気筒１２の吸気ポートに連結される。第３吸気管２７の途中であって、後述するＥＧＲ６０との分岐点よりもインタークーラ２６側には、ディーゼルスロットル２５が設けられる。ディーゼルスロットル２５は、制御装置２００から制御信号に応じて吸気の流量を調整する。

【0022】

排気マニホールド５０は、エンジン本体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、第１排気管５２の一方端が接続される。第１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。そのため、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および第１排気管５２を経由してタービン３６に供給される。

【0023】

タービン３６の排気流出口には、第２排気管５４の一方端が接続される。第２排気管５４の他方端には、酸化触媒５６とＰＭ（Particulate Matter）除去フィルタ５７とＳＣＲ触媒５８とを含む排気処理装置５５およびマフラー等が接続される。そのため、タービン３６の排気流出口から排出された排気は、第２排気管５４、排気処理装置５５およびマフラー等を経由して車外に排出される。

【0024】

第３吸気管２７（または吸気マニホールド２８）と第１排気管５２（または排気マニホールド５０）とは、エンジン本体１０の気筒１２を経由せずにＥＧＲ装置６０によって接続される。ＥＧＲ装置６０は、ＥＧＲバルブ６２と、ＥＧＲ通路６６と、ＥＧＲクーラ６３とを含む。ＥＧＲ通路６６は、第３吸気管２７と第１排気管５２（または排気マニホールド５０）とを接続する。ＥＧＲバルブ６２およびＥＧＲクーラ６３は、ＥＧＲ通路６６の途中に設けられる。ＥＧＲクーラ６３は、ＥＧＲ通路６６を介して吸気側に流れるＥＧＲガスを冷却する空冷式あるいは水冷式の熱交換器である。

【0025】

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内の排気がＥＧＲ装置６０を経由してＥＧＲガスとして吸気側に戻されることによって気筒１２内の燃焼温度が低下され、ＮＯｘの生成量が低減される。

【0026】

過給機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、アクチュエータ４４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４２によって連結され、一体的に回転する。そのため、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。

【0027】

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、第１排気管５２から供給される排気をタービンホイール３８に導く複数のベーン（図２参照）と、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（以下の説明においてこの隙間の大きさを「ＶＮ（ベーンノズル）開度」ともいう）を変化させるリンク機構とを含む。アクチュエータ４４は、制御装置２００からの動作指示に応じて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。

【0028】

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、タービンホイール３８に吹き付けられる排気の流速を変化させることができる。

【0029】

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。可変ノズル機構４０の構成は、第１排気管５２からタービンホイール３８までの排気の流路を絞ることでタービンホイール３８に供給される排気の流速を変化させるものであればよく、特に、図２に示される構成に限定されるものではない。

【0030】

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、可変ノズル機構４０は、タービンホイール３８の外周の排気流入部に配置された複数のノズルベーン６７と、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ノズルプレート６９と、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とを含む。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ようになっており、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。

【0031】

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。したがって、ノズルベーン６７の開度は閉じ側（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）に制御されることとなる。また、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の開度は開き側（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）に制御されることとなる。

【0032】

図１に戻って、エンジン１の動作は、制御装置２００によって制御される。制御装置２００は、各種処理を行なうＣＰＵ（Central Processing Unit）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（いずれも図示せず）とを含む。入力ポートには、上述したようなセンサ類（たとえば、エンジン回転速度センサ１０２、エアフローメータ１０４、過給圧センサ１０６、外気温センサ１０８および大気圧センサ１１０等）が接続される。出力ポートには、制御対象となる機器（たとえば、インジェクタ１６、アクチュエータ４４およびＥＧＲバルブ６２等）が接続される。

【0033】

制御装置２００は、各センサおよび機器からの信号、ならびにメモリ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１が所望の運転状態となるように各種機器を制御する。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）により処理することも可能である。また、制御装置２００には、時間の計測を行うためのタイマー回路（図示せず）が内蔵されている。

【0034】

エンジン回転速度センサ１０２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。エンジン回転速度センサ１０２は、検出したエンジン回転速度ＮＥを示す信号を制御装置２００に送信する。

【0035】

エアフローメータ１０４は、第１吸気管２２に導入される新気の流量（吸入空気量）Ｑinを検出する。エアフローメータ１０４は、検出した吸入空気量Ｑinを示す信号を制御装置２００に送信する。

【0036】

過給圧センサ１０６は、吸気マニホールド２８内の圧力を過給圧として検出する。過給圧センサ１０６は、検出した過給圧を示す信号を制御装置２００に送信する。

【0037】

外気温センサ１０８は、エンジン１が搭載された車両の外気の温度を検出する。外気温センサ１０８は、検出した外気の温度を示す信号を制御装置２００に送信する。

【0038】

大気圧センサ１１０は、エンジン１が搭載された車両の外気の圧力、つまり大気圧を検出する。大気圧センサ１１０は、検出した大気圧を示す信号を制御装置２００に送信する。

【0039】

以上のような構成を有するエンジン１において、制御装置２００は、エンジン１の状態に基づいて可変ノズル機構４０を制御する。より具体的には、制御装置２００は、エンジン１の状態（たとえば、エンジン回転速度ＮＥや燃料噴射量Ｑv）に基づいて可変ノズル機構４０のＶＮ開度の基本値を設定する。

【0040】

制御装置２００は、たとえば、エンジン回転速度ＮＥが低回転領域であって、かつ、負荷が低負荷領域である場合においては、タービンホイール３８に供給される排気の流速が速くなるように（すなわち、ＶＮ開度が小さくなるように）、基本値を設定する。

【0041】

一方、制御装置２００は、たとえば、エンジン回転速度ＮＥが高回転領域であって、かつ、負荷が高負荷領域である場合においては、タービンホイール３８に供給される排気の流速が遅くなるように（すなわち、ＶＮ開度が大きくなるように）、基本値を設定する。

【0042】

さらに、制御装置２００は、目標過給圧と実過給圧との差分を用いてＶＮ開度の補正量を算出する。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Ｑinと燃料噴射量Ｑv等を用いて目標過給圧を設定する。制御装置２００は、過給圧センサ１０６を用いて実過給圧を取得する。

【0043】

制御装置２００は、設定された基本値を補正量で補正した値をＶＮ開度の指令値としてアクチュエータ４４を制御するための制御信号を生成し、アクチュエータ４４に送信する。可変ノズル機構４０のアクチュエータ４４は、受信した制御信号に基づいてＶＮ開度を変化させる。このように、エンジン１の状態に基づいて可変ノズル機構４０のＶＮ開度を適切に調整することにより、過給機３０の過給圧を最適な過給圧に調整することができる。

【0044】

このような可変ノズル機構４０を有する過給機３０においては、エンジン保護のため排気マニホールド５０の圧力が圧力上限値を超えないように可変ノズル機構４０のＶＮ開度が制御される。すなわち、上述の基本値を補正量で補正した値にＶＮ開度の下限値が設定され、基本値を補正量で補正した値が下限値よりも小さい場合には、下限値をＶＮ開度の指令値として可変ノズル機構４０のアクチュエータ４４が制御されることになる。ＶＮ開度の下限値は、たとえば、排気流量の変動が少ない安定した状態であることを前提として、エンジン回転速度ＮＥと燃料噴射量Ｑvとを用いて設定される。

【0045】

［課題］
このようなエンジン１のシステムにおいて、従来、運転者によって車両を減速する操作（たとえば、アクセルペダルを全く踏み込んでいない状態とする操作、ブレーキペダルを踏み込む操作）がされると、可変ノズル機構４０のＶＮ開度を最も絞った状態に制御することによって排気の圧力を上昇させることで、エンジンブレーキ力を高めるものがあった。

【0046】

しかし、このようなエンジン１のシステムにおいては、排気の状態を考慮していないため、排気の圧力が上がり過ぎることで排気経路の機器に悪影響を与えたり、逆に、排気の圧力が下がり過ぎることで所定のエンジンブレーキ力が得られなかったりするという問題が生じ得る。

【0047】

［この開示での制御］
そこで、この開示においては、制御装置２００が、ユーザからの減速要求に応じて、エンジンからの排気の温度に応じた可変ノズル機構４０のＶＮ開度の補正量を算出し、ＶＮ開度の基準開度から補正量を減算した開度となるように、可変ノズル機構４０を制御する。これにより、排気の圧力を上がり過ぎないようにすることができる。

【0048】

以下、この実施の形態での制御を説明する。図３は、この実施の形態におけるＶＮ制御処理の流れを示すフローチャートである。このＶＮ制御処理は、制御装置２００のＣＰＵによって、上位の処理から所定の制御周期ごとに呼出されて実行される。

【0049】

図３を参照して、まず、制御装置２００のＣＰＵは、基準ＶＮ開度を算出する（ステップＳ１１１）。基準ＶＮ開度は、たとえば、ＶＮ開度の基本値を補正量で補正した前述の値である。

【0050】

図４は、エンジン回転速度、大気圧、外気温および基準ＶＮ開度の関係を示すグラフである。図４を参照して、たとえば、大気圧および外気温が定まると、図４のグラフの線が１つに定まり、その線上で、エンジン回転速度ＮＥに対応する基準ＶＮ開度を特定することができる。ここでは、基準ＶＮ開度は、エンジン回転速度の上昇に応じて減少する。

【0051】

図３に戻って、制御装置２００のＣＰＵは、アクセルペダルがオフ状態とされたか否か、つまり、アクセルペダルが操作されていない状態とされたか否かを判断する（ステップＳ１１２）。

【0052】

アクセルペダルが操作されていない状態とされた（ステップＳ１１２でＹＥＳ）と判断した場合、制御装置２００のＣＰＵは、排気の温度Ｔ4を特定する（ステップＳ１１３）。排気温度Ｔ4は、たとえば、吸気マニホールド２８の吸気の温度に、気筒１２での温度上昇分（排気損失（Ｊ）を比熱×ガス量（ｇ）で割った値）を加算することで得られる。たとえば、排気温度Ｔ4は、エンジン回転速度ＮＥと、吸気マニホールド２８内の吸気温度と、水温と、燃料噴射量Ｑｖおよび噴射時期等の燃焼パラメータと、吸入空気量Ｑinと、気筒１２を１サイクル当りに通過するガス量とを用いて公知の方法で推定される。吸気温度および水温は、たとえば、図示しないセンサ等を用いて検出される。なお、排気温度Ｔ4は、温度センサを用いて特定されるようにしてもよい。また、排気温度Ｔ4に替えて、過給機３０の部材（たとえば、タービン３６）の温度を用いてもよい。

【0053】

次に、制御装置２００のＣＰＵは、ＶＮ開度の補正量を算出する（ステップＳ１１４）。ＶＮ開度の補正量は、たとえば、排気温度Ｔ4を用いて算出される。

【0054】

図５は、ＶＮ開度の補正量および排気温度の関係を示すグラフである。図５を参照して、このグラフの線上で、排気温度Ｔ4に対応するＶＮ開度の補正量を特定することができる。なお、この実施の形態においては、補正量は、排気温度Ｔ4が所定値以下のときは０であり、排気温度Ｔ4が所定値を超えると、排気温度の上昇に応じて減少する。つまり、補正量は、０以下の値である。

【0055】

図３に戻って、制御装置２００のＣＰＵは、補正後のＶＮ開度を算出する（ステップＳ１１５）。補正後のＶＮ開度は、ステップＳ１１１で特定した基準ＶＮ開度に、ステップＳ１１４で算出した補正量（０以下）を加算することで算出される。

【0056】

アクセルペダルが操作されていない状態とされていない（ステップＳ１１２でＮＯ）と判断した場合、または、ステップＳ１１５の後、制御装置２００のＣＰＵは、算出したＶＮ開度となるように、可変ノズル機構４０を制御する（ステップＳ１１６）。ステップＳ１１６の後、制御装置２００のＣＰＵは、実行する処理をこのＶＮ制御処理の呼出元の上位の処理に戻す。

【0057】

図６は、この実施の形態による制御の結果の一例を示すグラフである。図６を参照して、図６（Ａ）で示されるように、時刻ｔ1のときにアクセルペダルの開度が０とされると、気筒１２に燃料が噴射されなくなるので、図６（Ｂ）で示されるように、排気温度Ｔ4は単調減少する。

【0058】

図６（Ｃ）で示されるように、時刻ｔ1までは、アクセル開度等に応じたＶＮ開度とされる。時刻ｔ1以降は、基準ＶＮ開度にＶＮ開度補正量を加味したＶＮ開度となるように可変ノズル機構４０が制御される。

【0059】

これにより、図６（Ｄ）で示されるように、排気マニホールド５０内の圧力が、信頼性限界を超えないようにされるとともに、図６（Ｅ）で示されるように、過給機３０の可変ノズル機構４０によるエンジンブレーキの減速力が、所定の目標（たとえば、最低限必要な減速力）を超えるようにされる。

【0060】

この実施の形態においては、ＶＮ開度の制御によって可変ノズル機構４０によるエンジンブレーキが働く場合に、排気温度等の各条件に対して、排気マニホールド２８内の圧力が信頼性限界を超えないＶＮ開度の制御範囲を予め特定しておき、排気温度等の各条件に対して、このＶＮ開度の範囲内でＶＮ開度補正量が定められるように、図５で示したＶＮ開度補正量のグラフが予め定められる。

【0061】

また、ＶＮ開度の制御によって可変ノズル機構４０によるエンジンブレーキが働く場合に、排気温度等の各条件に対して、可変ノズル機構４０によるエンジンブレーキの減速力が所定の目標を超えるＶＮ開度の制御範囲を予め特定しておき、排気温度等の各条件に対して、このＶＮ開度の範囲内でＶＮ開度補正量が定められるように、図５で示したＶＮ開度補正量のグラフが予め定められる。

【0062】

［変形例］
（１） 前述した実施の形態においては、図１および図２で示したようなエンジン１のシステムの構成であることとした。しかし、これに限定されず、可変ノズル機構を含む過給機を備えるエンジンシステムであれば、図１および図２で示した構成と異なるエンジンシステムであってもよい。

【0063】

（２） 前述した実施の形態においては、図３のステップＳ１１２で示したように、アクセルペダルが操作されない状態とされることを条件として、排気温度に応じて補正したＶＮ開度を算出するようにした。しかし、補正したＶＮ開度を算出する条件は、これに限定されず、運転者の何らかの減速要求があったとの条件であればよく、たとえば、ＶＮ開度によるエンジンブレーキをオン状態またはオン状態にする操作部がオン状態とする側に切替えられたとの条件であってもよい。

【0064】

（３） 前述した実施の形態においては、図４で示したグラフの関係に基づいて、基準ＶＮ開度を算出するようにした。しかし、これに限定されず、基準ＶＮ開度は、他の公知のいずれかの方法で算出されるようにしてもよい。

【0065】

（４） 前述した実施の形態においては、図５のグラフは、ＶＮ開度の制御によって可変ノズル機構４０によるエンジンブレーキが働く場合に、排気温度等の各条件に対して、排気マニホールド２８内の圧力が信頼性限界を超えないＶＮ開度の範囲を予め特定しておき、排気温度等の各条件に対して、このＶＮ開度の範囲内でＶＮ開度補正量が定められるように、予め定められるようにした。そして、この図５のグラフが用いられてＶＮ開度が補正されるようにした。しかし、これに限定されず、エンジン１からの排気の圧力が所定圧力を超えないようにＶＮ開度を補正するのであれば、他の方法であってもよい。

【0066】

（５） 前述した実施の形態においては、図５のグラフは、ＶＮ開度の制御によって可変ノズル機構４０によるエンジンブレーキが働く場合に、排気温度等の各条件に対して、可変ノズル機構４０によるエンジンブレーキの減速力が所定の目標を超えるＶＮ開度の範囲を予め特定しておき、排気温度等の各条件に対して、このＶＮ開度の範囲内でＶＮ開度補正量が定められるように、予め定められるようにした。そして、この図５のグラフが用いられてＶＮ開度が補正されるようにした。しかし、これに限定されず、エンジン１による減速力が所定目標を超えるようにＶＮ開度を補正するのであれば、他の方法であってもよい。

【0067】

（６） 前述した実施形態においては、図６で示したように、エンジン１からの排気の圧力が所定圧力を超えないように、かつ、エンジン１による減速力が所定目標を超えるように、ＶＮ開度を補正するようにした。しかし、これに限定されず、エンジン１からの排気の圧力が所定圧力を超えないとの条件、および、エンジン１による減速力が所定目標を超えるといの条件の少なくとも一方を満たすように、ＶＮ開度を補正するようにしてもよい。

【0068】

（７） 前述した開示を、エンジン１のシステムの開示と捉えることができるし、エンジン１の制御装置２００の開示と捉えることができるし、エンジン１を備える車両の開示と捉えることができるし、制御装置２００によって実行される制御方法または制御プログラムの開示と捉えることができる。

【0069】

［まとめ］
（１） 図１および図２で示したように、エンジン１のシステムは、エンジン１から排出された排気によって駆動されるタービン３６と、タービン３６へ流入する排気の流速をＶＮ開度によって調整する可変ノズル機構４０とを含み、エンジン１への吸気を過給する過給機３０と、可変ノズル機構４０を制御する制御装置２００とを備える。図３から図５で示したように、制御装置２００は、ユーザからの減速要求に応じて、エンジン１からの排気の圧力が上がり過ぎないようにするための排気の温度に応じたＶＮ開度の補正量を算出し（ステップＳ１１２からステップＳ１１４）、基準ＶＮ開度から補正量を補正（ステップＳ１１５）したＶＮ開度となるように、可変ノズル機構４０を制御する（ステップＳ１１６）。

【0070】

これにより、基準ＶＮ開度から補正したＶＮ開度となるように可変ノズル機構が制御される。その結果、排気の圧力を上がり過ぎないようにすることができる。

【0071】

（２） 図３から図６で示したように、制御装置２００は、エンジン１からの排気の圧力が所定圧力を超えないようにＶＮ開度を補正する。これにより、排気の圧力を上がり過ぎないようにすることができる。

【0072】

（３） 図６で示したように、エンジンからの排気の温度に対してエンジンからの排気の圧力が所定圧力を超えないＶＮ開度の制御範囲を予め特定しておく。図３から図６で示したように、制御装置２００は、その制御範囲でＶＮ開度を補正する。これにより、排気の圧力を上がり過ぎないようにすることができる。

【0073】

（４） 図３から図６で示したように、制御装置２００は、エンジン１による減速力が所定目標を超えるようにＶＮ開度を補正する。これにより、所定目標を超える減速力を得ることができる。

【0074】

（５） 図６で示したように、エンジン１からの排気の温度に対してエンジン１による減速力が所定目標を超えるＶＮ開度の制御範囲を予め特定しておく。図３から図６で示したように、制御装置２００は、その制御範囲でＶＮ開度を補正する。これにより、所定目標を超える減速力を得ることができる。

【0075】

今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、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、上記した実施の形態の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】

【0076】

１ エンジン、１０ エンジン本体、１２ 気筒、１６ インジェクタ、２０ エアクリーナ、２２ 第１吸気管、２４ 第２吸気管、２５ ディーゼルスロットル、２６ インタークーラ、２７ 第３吸気管、２８ 吸気マニホールド、３０ 過給機、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、４０ 可変ノズル機構、４２ 連結軸、４４ アクチュエータ、５０ 排気マニホールド、５２ 第１排気管、５４ 第２排気管、５５ 排気処理装置、５６ 酸化触媒、５７ ＰＭ除去フィルタ、５８ ＳＣＲ触媒、６０ ＥＧＲ装置、６２ ＥＧＲバルブ、６３ ＥＧＲクーラ、６６ ＥＧＲ通路、６７ ノズルベーン、６８ 軸、６９ ノズルプレート、７０，７２ｂ アーム、７１ ユニゾンリング、７２ リンク機構、７２ａ 回転軸、１０２ エンジン回転速度センサ、１０４ エアフローメータ、１０６ 過給圧センサ、１０８ 外気温センサ、１１０ 大気圧センサ、２００ 制御装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】