(57)【要約】【課題】排気ブレーキによる制動力を得つつ、排気ブレーキ終了時のタービンの過回転を防止する。【解決手段】内燃機関１０の排気通路１２に設けられたタービン１６Ｂ、１７Ｂと、タービン１６Ｂ、１７Ｂに駆動されるコンプレッサ１６Ａ、１７Ａと、タービン１６Ｂ、１７Ｂを迂回してタービン１６Ｂ、１７Ｂの上流側と下流側を連通するバイパス通路４０、４１と、バイパス通路４０、４１の流路断面積を変化させるバイパス弁３１、３４と、排気通路１２のバイパス通路４１との合流部より下流側に設けた排気ブレーキ弁３７と、バイパス弁３１、３４及び排気ブレーキ弁３７の動作を制御する制御手段２７と、を備え、制御手段２７が、排気ブレーキを終了する際にバイパス弁３１、３４を開いてから排気ブレーキ弁３７を開く。【選択図】図１
2014111910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、
前記タービンによって駆動されるコンプレッサと、
前記タービンを迂回して前記タービンの上流側と下流側を連通するバイパス通路と、
前記バイパス通路の流路断面積を変化させるバイパス弁と、
前記排気通路の前記バイパス通路との合流部より下流側に設けた排気ブレーキ弁と、
前記バイパス弁及び前記排気ブレーキ弁の動作を制御する制御手段と、
を備える過給機付き内燃機関の制御装置において、
前記制御手段が、排気ブレーキを終了する際に前記バイパス弁を開いてから前記排気ブレーキ弁を開く過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の過給機付き内燃機関の制御装置において、
前記制御手段が、排気ブレーキ実行中は前記バイパス弁を全閉にする過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の過給機付き内燃機関の制御装置において、
前記制御手段が、排気ブレーキ開始時に前記バイパス弁を全閉にしてから前記排気ブレーキ弁を閉じる過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、
前記タービンは前記排気通路に直列に配置された高圧段タービン及び低圧段タービンであり、
前記コンプレッサは前記高圧段タービンに駆動される高圧段コンプレッサ及び前記低圧段タービンにより駆動される低圧段コンプレッサであり、
前記バイパス通路は、前記高圧段タービンを迂回して前記高圧段タービンの上流側と前記低圧段タービンの上流側とを連通する第１バイパス通路、及び前記低圧段タービンを迂回して前記低圧段タービンの上流と下流を連通する第２バイパス通路であり、
前記バイパス弁は前記第１バイパス通路の流路断面積を変化させる第１バイパス弁及び前記第２バイパス通路の流路断面積を変化させる第２バイパス弁であり、
前記排気ブレーキ弁は前記排気通路の前記第２バイパス通路との合流部より下流側に設けられる過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の過給機付き内燃機関の制御装置において、
内燃機関の吸気通路に電子制御式スロットル弁を備える過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の過給機付き内燃機関の制御装置において、
排気圧力を検出する排圧検出手段を備え、
前記制御手段は、排気ブレーキ実行中に排気圧力が予め設定した許容排圧を超えた場合は、前記許容排圧以下となるように前記電子制御式スロットル弁の開度を減少させる過給機付き内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の過給機付き内燃機関の制御装置において、
前記制御手段は、排気ブレーキ中に排圧が低下する場合は、前記許容排圧まで上昇するよう前記電子制御式スロットル弁を開く過給機付き内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ブレーキ装置を備える車両に搭載するターボチャージャのウェイストゲートバルブ制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気ブレーキ装置を備える車両として、特許文献１には、排気通路に設けられた排気ブレーキ弁と、排気ブレーキ弁に設けられた排気通過孔を開閉するサブバルブとを備える構成が開示されている。当該構成においては、制動力を確保しつつ、排気ブレーキ弁が閉じた状態での排気圧力の過剰な上昇を防止するために、サブバルブを開閉制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２２８８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、排気ブレーキ実行のために排気ブレーキ弁を閉じると、排気ブレーキ弁上流側の排気圧力が高まる。この状態で排気ブレーキ終了のために排気ブレーキ弁を開くと、排気ブレーキ弁上流側の排気が下流側へ急激に流れる。このため、排気ブレーキ弁の上流側にターボ式過給機のタービンを備える構成では、排気ブレーキ弁を開くことでタービン下流側の排気圧力が急激に低下し、タービンの上下流の差圧（以下、タービン前後差圧という）が急激に増大することとなる。そして、タービン前後差圧が急激に増大すると、排気流量の多少にかかわらずタービンの過回転を招くおそれがある。
【０００５】
上記文献では、サブバルブの開閉制御によって排気ブレーキ中の排気ブレーキ弁上流側の排気圧力の過剰な上昇を防止しているが、上記のタービンの過回転を防止し得る程度に排気圧力の上昇を抑制すると、排気ブレーキによる制動力が得られなくなるおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明では、排気ブレーキによる制動力を得つつ、排気ブレーキ終了時のタービンの過回転を防止し得る制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様によれば、タービン及びコンプレッサを備えるターボ式過給機と、タービンを迂回するバイパス通路と、バイパス通路に配置されるバイパス弁と、排気通路のバイパス通路との合流部より下流側に設けた排気ブレーキ弁とを備える過給機付き内燃機関の制御装置が提供される。この制御装置は、バイパス弁及び排気ブレーキ弁の動作を制御する制御手段をさらに備え、制御手段は、排気ブレーキを終了するときにバイパス弁を開いてから排気ブレーキ弁を開く。
【発明の効果】
【０００８】
上記態様によれば、排気ブレーキを終了するときに、バイパス弁を開いてから排気ブレーキ弁を開くので、バイパス弁の開弁に伴うタービン前後差圧の急激な上昇を抑制し、タービンの過回転を防止できる。また、バイパス弁を開弁する際のタービンの過回転を防止できるので、排気ブレーキ実行中は、排気圧力を高めて制動力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る内燃機関システムの構成図である。
【図２】図２は、ウェイストゲートバルブ開度制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、コントローラが実行する制御内容を示す制御ブロック図である。
【図４】図４は、排気ブレーキ中における排気ブレーキ弁の開度制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】図５は排気ブレーキ開始前から終了後までのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係るターボ過給機付きディーゼル内燃機関の構成図である。以下の説明において、吸気通路１１については新気取り入れ側を上流、内燃機関１０側を下流とし、排気通路１２については、内燃機関１０側を上流、排出側を下流とする。
【００１２】
内燃機関１０の排気通路１２には、上流側から順に、高圧段タービン１６Ｂ、低圧段タービン１７Ｂが配置されている。吸気通路１１には、上流側から順に、低圧段タービン１７Ｂに駆動される低圧段コンプレッサ１７Ａ、高圧段タービン１６Ｂに駆動される高圧段コンプレッサ１６Ａが配置されている。すなわち、内燃機関１０は、高圧段コンプレッサ１６Ａ及び高圧段タービン１６Ｂを備える高圧段ターボ過給機１６と、低圧段コンプレッサ１７Ａ及び低圧段タービン１７Ｂを備える低圧段ターボ過給機１７を直列に備える。
【００１３】
また、排気通路１２には、高圧段タービン１６Ｂを迂回する高圧側バイパス通路４０と、低圧段タービン１７Ｂを迂回する低圧側バイパス通路４１が接続されている。高圧側バイパス通路４０と低圧側バイパス通路４１は、それぞれ流路断面積を調整する高圧側ウェイストゲートバルブ（以下、高圧側Ｗ／Ｇバルブという）３１と低圧側ウェイストゲートバルブ（以下、低圧側Ｗ／Ｇバルブという）３４を備える。さらに、排気通路１２の低圧側バイパス通路４１との合流部より下流側には、排気ブレーキ用の排気ブレーキ弁３７が配置されている。
【００１４】
高圧側Ｗ／Ｇバルブ３１、低圧側Ｗ／Ｇバルブ３４、及び排気ブレーキ弁３７は、それぞれアクチュエータ３２、３５、３８により駆動される。アクチュエータ３２、３５、３８はいずれもソレノイドバルブ３３、３６、３９を介してバキュームポンプ３０に連結されており、それぞれソレノイドバルブ３３、３６、３９によって制御される供給負圧により作動する。ソレノイドバルブ３３、３６、３９は後述するコントローラ２７により行われる。高圧側Ｗ／Ｇバルブ３１、低圧側Ｗ／Ｇバルブ３４及び排気ブレーキ弁３７の開閉制御については後述する。
【００１５】
吸気通路１１の、低圧段コンプレッサ１７Ａより上流側には、吸入空気量を検出するエアフローセンサ１８が配置される。また、排気通路１２の高圧段コンプレッサ１６Ａより下流側には、低圧段コンプレッサ１７Ａ及び高圧段コンプレッサ１６Ａで加圧されることで温度上昇した吸気を冷却するためのインタークーラ１５が配置される。インタークーラ１５の下流にはコレクタタンク１４が配置され、コレクタタンク１４の入口には電子制御式スロットル弁１３が配置されている。
【００１６】
吸気通路１１には、エアフローセンサ１８の下流側に吸気温度を検出する第１温度センサ５０が、低圧段コンプレッサ１７Ａと高圧段コンプレッサ１６Ａの間に第１圧力センサ５５及び第２温度センサ５１が配置される。また、吸気通路１１の高圧段コンプレッサ１６Ａの下流かつインタークーラ１５の上流には、第２圧力センサ５６及び第３温度センサ５２が配置される。一方、排気通路１２の高圧段タービン１６Ｂより上流側には、第３圧力センサ５８及び第４温度センサ５３が、高圧段タービン１６Ｂと低圧段タービン１７Ｂの間には第５温度センサ５４が配置される。
【００１７】
コントローラ２７には、エアフローセンサ１８、クランク角センサ２５、アクセル開度センサ２６、第１圧力センサ５５、第２圧力センサ５６、過給圧センサ５７、第３圧力センサ５８、第１温度センサ５０、第２温度センサ５１、第３温度センサ５２、第４温度センサ５３、第５温度センサ５４の検出値が読み込まれる。これらの検出値に基づいて、コントローラ２７は、上述したソレノイドバルブ３３、３６、３９の制御の他に、燃料噴射弁２８の噴射量及び噴射時期や、電子制御式スロットル弁１３の開度の制御を行なう。
【００１８】
コントローラ２７は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ２７を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。
【００１９】
なお、排気通路１２には、コレクタタンク１４へ排気の一部を還流させるためのＥＧＲ通路１００が接続されており、ＥＧＲ通路１００には流路面積を変更するＥＧＲ弁１０１が配置されている。
【００２０】
次に、高圧側Ｗ／Ｇバルブ３１と低圧側Ｗ／Ｇバルブ３４の制御について説明する。ここでは、排気ブレーキを実行していない状態を通常状態とする。
【００２１】
図２は、コントローラ２７が実行するＷ／Ｇバルブ開度制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。高圧側Ｗ／Ｇバルブ３１、低圧側Ｗ／Ｇバルブ３４のいずれも本制御ルーチンにしたがって制御される。
【００２２】
ステップＳ１０で、コントローラ２７は、各圧力センサ５５−５７、各温度センサ５０−５４、クランク角センサ２５、アクセル開度センサ２６、エアフローセンサ１８、及び図示しない大気圧センサの検出値を読み込む。
【００２３】
ステップＳ２０で、コントローラ２７はアクセル開度センサ２６及びクランク角センサ２５の検出値、つまり、機関負荷及び機関回転速度に基づいて、マップ検索等によって目標過給圧を設定する。
【００２４】
ステップＳ３０で、コントローラ２７は、目標過給圧に基づいて目標圧力比を算出する。ここでいう圧力比とは、下式（１）で表される。
【００２５】
圧力比＝（コンプレッサ入口圧力）／（コンプレッサ出口圧力）      ・・・（１）
【００２６】
ただし、コンプレッサ出口圧力＝過給圧
【００２７】
本実施形態は、高圧段ターボ過給機１６と低圧段ターボ過給機１７による２段過給を行なう構成である。したがって、低圧段ターボ過給機１７の圧力比は（低圧段コンプレッサ１７Ａ出口圧力）／（コンプレッサ入口圧力）となり、高圧段ターボ過給機１６の圧力比は（目標過給圧）／（低圧段コンプレッサ１７Ａ出口圧力）となる。コンプレッサ入口圧力は、図示しない大気圧センサにより検出される大気圧と、エアフローセンサ１８により検出される吸入空気量とから推定する。低圧段コンプレッサ１７Ａ出口圧力は、低圧段ターボ過給機１７と高圧段ターボ過給機１６の加圧割合により定まる。
【００２８】
ステップＳ４０で、コントローラ２７は、予め調べておいた許容ターボ回転速度を読み込む。
【００２９】
ステップＳ５０で、コントローラ２７は、目標圧力比に基づいて予め作成したタービン回転速度マップを検索する等して目標ターボ回転速度を算出する。マップ検索等で得られたタービン回転速度が許容ターボ回転速度を超えていたら、許容ターボ回転速度を目標ターボ回転速度とする。なお、タービン回転速度マップは、例えば縦軸を圧力比、横軸を吸入空気量とする公知のタービン回転速度マップを用いることができる。
【００３０】
ステップＳ６０で、コントローラ２７は、目標ターボ回転速度に基づいて目標Ｗ／Ｇバルブ開度を算出する。ここでは、例えば目標ターボ回転速度とＷ／Ｇバルブ開度との関係を予め調べてマップ化しておき、ステップＳ５０で算出した目標ターボ回転速度でマップ検索する。なお、排気ブレーキ実行時の目標Ｗ／Ｇバルブ開度は、高圧側Ｗ／Ｇバルブ３１、低圧側Ｗ／Ｇバルブ３４ともに全閉となる。
【００３１】
ステップＳ７０で、コントローラ２７は、実際のターボ回転速度（実ターボ回転速度）を算出する。高圧段ターボ過給機１６であれば、第１圧力センサ５５及び第２圧力センサ５６の検出値から高圧段ターボ過給機１６の実際の圧力比を算出し、この算出値でターボ回転速度マップを検索する。低圧段ターボ過給機１７であれば、図示しない大気圧センサと第１圧力センサ５５の検出値から低圧段ターボ過給機１７の実際の圧力比を算出し、この算出値でターボ回転速度マップを検索する。
【００３２】
ステップＳ８０で、コントローラ２７は実ターボ回転速度に基づいてステップＳ６０と同様に実Ｗ／Ｇバルブ開度を算出する。
【００３３】
ステップＳ９０で、コントローラ２７は、目標Ｗ／Ｇバルブ開度と実Ｗ／Ｇバルブ開度に基づいて目標Ｗ／ＧバルブＤｕｔｙを設定する。例えば、目標Ｗ／Ｇバルブ開度と実Ｗ／Ｇバルブ開度の乖離を算出し、乖離を小さくするような目標Ｗ／ＧバルブＤｕｔｙを設定する。
【００３４】
なお、上記制御ルーチンでは、低圧段コンプレッサ１７Ａの上流側圧力を除く圧力及び温度はセンサにより検出したが、演算により推定できるものについては演算により求めることとし、センサを省略してもよい。
【００３５】
また、上述した制御ルーチンはあくまでも一例であり、他の制御ルーチンを用いても構わない。例えば、機関回転速度と機関負荷からマップ検索によって高圧側Ｗ／Ｇバルブ３１の基本開度を設定し、目標圧力比と実圧力比の乖離が無くなるように基本開度を補正するような構成にしてもよい。
【００３６】
次に、排気ブレーキ弁３７及び電子制御式スロットル弁１３の制御、並びに排気ブレーキ実行時のＷ／Ｇバルブ３１、３４の制御について説明する。
【００３７】
図３は、排気ブレーキ弁３７、電子制御式スロットル弁１３及び排気ブレーキ実行時のＷ／Ｇバルブ３１、３４の制御内容を示すブロック図である。
【００３８】
排気ブレーキ弁３７の制御に関係するのは、ドライバ操作排気ブレーキ作動要求フラグ演算部Ｂ５０、排気ブレーキ作動禁止フラグ演算部Ｂ５２、スイッチＢ５４、及び排気ブレーキ駆動指示ディレイ処理部Ｂ５６である。電子制御式スロットル弁１３の制御に関係するのは、排気圧力検出部Ｂ７０、排気ブレーキ時ＥＴＣ開度設定部Ｂ７２、通常時ＥＴＣ開度設定部Ｂ７４、及びスイッチＢ７６である。なお、ここでいう通常時とは、排気ブレーキを実行していない状態をいう。排気ブレーキ実行時のＷ／Ｇバルブ３１、３４の制御に関係するのは、Ｗ／Ｇ駆動指示ディレイ処理部Ｂ６０である。以下、各制御について説明する。
【００３９】
ドライバ操作排気ブレーキ作動要求フラグ演算部Ｂ５０は、排気ブレーキスイッチがＯＮ、アクセルペダルが全閉、クラッチスイッチがＯＦＦ、変速機がニュートラル状態ではない、という条件がすべて揃った場合に作動要求有り、そうでない場合に作動要求無し、とする。そして、ドライバ操作排気ブレーキ作動要求フラグ演算部Ｂ５０は、作動要求が有る場合は要求有りフラグ１、ない場合は要求無しフラグ０をスイッチＢ５４に入力する。
【００４０】
なお、排気ブレーキスイッチは運転者が操作するスイッチである。また、クラッチスイッチはクラッチペダルが踏み込まれている状態でＯＦＦとなるスイッチである。つまり、「クラッチスイッチがＯＦＦ」という条件は、手動変速機を搭載する車両にのみ要求される条件である。
【００４１】
排気ブレーキ作動禁止フラグ演算部Ｂ５２は、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）が作動中、自動変速ＭＴの場合は変速機が変速中である、機関回転速度１０００ｒｐｍ以下、のいずれかの条件が成立したら作動禁止、そうでない場合は作動許可とする。作動禁止の場合は作動禁止フラグ１、作動許可の場合は作動許可フラグ０をスイッチＢ５４に入力する。なお、上記の３つの条件は、排気ブレーキを作動させることによって弊害が生じ得る条件を例示したものであり、これに限られるわけではない。例えば、機関回転速度１０００ｒｐｍ以下という条件は、排気ブレーキを作動させることでエンジンストールを招くおそれがあるか否かを判断する為の条件であり、１０００ｒｐｍ以外の回転速度であってもよい。
【００４２】
また、自動変速ＭＴとは、一般的な手動変速機と同様の、乾式クラッチと複数のギヤの組み合わせからなる構造の変速機であって、変速操作及びクラッチ操作がアクチュエータにより行われるものをいう。
【００４３】
スイッチＢ５４は、ドライバ操作排気ブレーキ作動要求フラグ演算部から要求有りフラグ１が入力され、かつ、排気ブレーキ作動禁止フラグ演算部から作動許可フラグ０が入力された場合は作動フラグ１を、それ以外の場合は不作動フラグ０を、それぞれ出力する。作動フラグ１または不作動フラグ０は、排気ブレーキ駆動指示ディレイ処理部Ｂ５６及びＷ／Ｇ駆動指示ディレイ処理部Ｂ６０に入力される。
【００４４】
排気ブレーキ駆動指示ディレイ処理部Ｂ５６は、作動フラグ１又は不作動フラグ０が入力されてから排気ブレーキ弁３７を作動させるまでにディレイ時間を設ける。ディレイ時間は、作動フラグ１が入力されてから、後述するように高圧側Ｗ／Ｇバルブ３１が全閉になるのに要する時間、又は、排気ブレーキ実行中に不作動フラグ０が入力されてから低圧側Ｗ／Ｇバルブ３４が制御開度まで開くのに要する時間である。具体的には、Ｗ／Ｇバルブ３１、３４の作動特性に基づいて予めディレイ時間を設定してもよいし、Ｗ／Ｇバルブ３１、３４の開度を検出して、実際に開弁又は閉弁するまで待つようにしてもよい。そして、排気ブレーキ駆動指示ディレイ処理部Ｂ５６は、作動フラグ１又は不作動フラグ０が入力されてからディレイ時間経過後に、ＳＯＬ＿ＯＮフラグ１又はＳＯＬ＿ＯＦＦフラグ０を出力する。
【００４５】
Ｗ／Ｇ駆動指示ディレイ処理部Ｂ６０は、作動フラグ１又は不作動フラグ０が入力されてからのＷ／Ｇバルブ３１、３４の動作にディレイ時間を設ける。作動フラグ１が入力された場合は、まず低圧側Ｗ／Ｇバルブ３４を全閉まで駆動させ、その後に高圧側Ｗ／Ｇバルブ３１を全閉まで駆動させる。一方、排気ブレーキ実行中に不作動フラグ０が入力されたら、まず高圧側Ｗ／Ｇバルブ３１を後述する通常運転時用の制御開度まで開弁させ、その後に低圧側Ｗ／Ｇ３４を同様に制御開度まで開弁させる。ここでも、Ｗ／Ｇバルブ３１、３４の動作特性に基づいて予めディレイ時間を設定してもよいし、Ｗ／Ｇバルブ３１、３４の開度を検出して、実際の開度に基づいて制御してもよい。
【００４６】
次に、排気ブレーキ実行時の電子制御式スロットル弁１３の制御について説明する。
【００４７】
排気圧力検出部Ｂ７０は第３圧力センサ５８の検出値を読み込み、排気ブレーキ時ＥＴＣ開度設定部Ｂ７２は、その検出値に基づいて、後述するように排気ブレーキ実行中の電子制御式スロットル弁１３の開度を設定する。
【００４８】
通常時ＥＴＣ開度設定部Ｂ７４は、排気ブレーキ非実行中の電子制御式スロットル弁１３の開度を設定する。なお、「通常運転時」とは、排気ブレーキを実行していない運転状態のことをいう。電子制御式スロットル弁１３は、通常運転時は全開であるが、排気昇温その他のための燃焼制御や、ＥＧＲ装置による排気還流量の調整のために開度が変更される。
【００４９】
排気ブレーキ時ＥＴＣ開度設定部Ｂ７２及び通常時ＥＴＣ開度設定部Ｂ７４で設定された開度は、いずれもスイッチＢ７６に入力される。スイッチＢ７６は、排気ブレーキ駆動指示ディレイ処理部Ｂ５６からＳＯＬ＿ＯＮフラグ１が入力されたら排気ブレーキ時の開度を、ＳＯＬ＿ＯＦＦフラグ０が入力されたら通常時の開度を選択する。そして、選択された開度に基づいて電子制御式スロットル弁１３が制御される。
【００５０】
ここで、電子制御式スロットル弁１３の開度について、より具体的に説明する。
【００５１】
図４は、コントローラ２７が実行する電子制御式スロットル弁１３の開度制御ルーチンを示すフローチャートである。
【００５２】
ステップＳ１１０で、コントローラ２７は、ＳＯＬ＿ＯＮフラグ１が入力されたか否かを判定し、入力された場合はステップＳ１２０の処理を実行し、入力されていない場合、つまりＳＯＬ＿ＯＦＦフラグ０が入力された場合はステップＳ１９０の処理を実行する。
【００５３】
ステップＳ１９０では、コントローラ２７は電子制御式スロットル弁１３を通常運転時用の開度、例えば全開、に制御する。
【００５４】
ステップＳ１２０で、コントローラ２７は電子制御式スロットル弁１３を排気ブレーキ時用の開度に制御する。排気ブレーキ時用の開度は、減速するために必要な要求排気圧や、排気ブレーキ時の異音発生防止等を考慮しつつ、排気ブレーキ中の排気圧力が後述する許容値となるような開度を予め設定しておく。
【００５５】
ステップＳ１３０で、コントローラ２７は排気ブレーキ弁３７が閉弁しているか否かを判定し、閉弁している場合はステップＳ１４０の処理を実行し、まだ閉弁していない場合はそのまま処理を終了する。
【００５６】
ステップＳ１４０で、コントローラ２７は、排気圧力として第３圧力センサ５８の検出値を読み込む。
【００５７】
ステップＳ１５０で、コントローラ２７は、排気圧力が許容値以下であるか否かを判定する。排気圧力が許容値以下の場合はステップＳ１６０の処理を実行し、排気圧力が許容値を超えている場合はステップＳ１７０の処理を実行する。なお、許容値は、内燃機関１０の排気バルブが排気圧力によって開弁せず、かつ、高圧段ターボ過給機１６及び低圧段ターボ過給機１７の軸受部で焼き付きが発生しない排気圧力を予め調べて設定する。
【００５８】
ステップＳ１７０で、コントローラ２７は電子制御式スロットル弁１３の開度を減少させて、再びステップＳ１４０の処理を実行する。すなわち、コントローラ２７は、排気圧力が許容値以下になるまで電子制御式スロットル弁１３の開度を減少させる。
【００５９】
ステップＳ１６０で、コントローラ２７は、排気圧力が低下しているか否かを判定し、等しくない場合、つまり許容値より低い場合はステップＳ１８０の処理を実行し、等しい場合はそのまま処理を終了する。
【００６０】
ステップＳ１８０で、コントローラ２７は電子制御式スロットル弁１３の開度を増大させ、再びステップＳ１４０の処理を実行する。すなわち、コントローラ２７は、排気圧力が許容値に収束するように電子制御式スロットル弁１３の開度を制御する。
【００６１】
次に、上述した排気ブレーキ弁３７、Ｗ／Ｇバルブ３１、３４、及び電子制御式スロットル弁１３の制御を実行した場合の効果について作用と共に説明する。
【００６２】
図５は、排気ブレーキ実行時のタイムチャートである。排圧センサ出力と電子制御式スロットル弁１３のチャート中の破線は、排気ブレーキ中に排気圧力が低下しても電子制御式スロットル弁１３の開度が一定の場合を示している。
【００６３】
タイミングＴ１において、図３のスイッチＢ５４が作動フラグ１を出力すると、電子制御式スロットル弁１３が排気ブレーキ時用開度まで閉じ、また、低圧側Ｗ／Ｇバルブ３４が閉弁を開始する。電子制御式スロットル弁１３の開度が減少することで、排気圧力は低下する。そして、ディレイ処理によって、高圧側Ｗ／Ｇバルブ３１は低圧側Ｗ／Ｇバルブ３４が全閉になってから閉弁を開始して全閉になる。
【００６４】
Ｗ／Ｇバルブ３１、３４を全閉にすることで、Ｗ／Ｇバルブ３１、３４はバルブポートに押し付けられる。これにより、排気ブレーキ実行中の排気脈動によるＷ／Ｇバルブ３１、３４の振動を防止できる。
【００６５】
タイミングＴ２で高圧側Ｗ／Ｇバルブ３１が全閉になると、高圧側Ｗ／Ｇバルブ３１が全閉になるまでディレイ処理されていた排気ブレーキ弁３７が全閉となる。これにより、排気圧力は上昇し始めて、タイミングＴ３で許容値に達する。
【００６６】
タイミングＴ２からタイミングＴ３の間は、排気圧力が上昇中なので、図４のステップＳ１６０の判定結果がｎｏとなり、電子制御式スロットル弁１３の開度はステップＳ１２０で制御された排気ブレーキ時用開度に維持される。排気ブレーキ弁３７の排気時用開度は上述したように排気ブレーキ時に許容値になるよう設定されているので、排気圧の上昇は許容値に到達したら止まる。なお、仮に許容値を超えた場合は、図４のステップＳ１４０、Ｓ１５０、Ｓ１７０の処理によって許容値となるよう制御される。
【００６７】
ところで、経年変化や排気中の煤の堆積等によって、排気ブレーキ弁３７を閉弁した状態での気密性が低下すると、排気ブレーキ中に排気圧力が低下するおそれがある。排気圧力が低下すれば排気ブレーキの制動力が低下してしまう。その点、本実施形態では、図４のステップＳ１４０、Ｓ１５０、１６０、及びＳ１８０の処理によって排気圧力が許容値に維持されるので、排気ブレーキによる制動力の低下を防止できる。
【００６８】
タイミングＴ４において、図３のスイッチＢ５４が不作動フラグ０を出力すると、ディレイ処理によって、まず高圧側Ｗ／Ｇバルブ３１が制御開度まで開弁し、その後、低圧側Ｗ／Ｇバルブ３４が制御開度まで開弁する。ここでいう制御開度とは、図２の制御ルーチンによって定まる目標Ｗ／Ｇ＿Ｄｕｔｙにより実現される開度である。そして、低圧側Ｗ／Ｇバルブ３４が制御開度まで開弁したら、ディレイ処理されていた排気ブレーキ弁３７が全開になり、排気圧力が低下する。また、排気ブレーキ弁３７が開くタイミングで電子制御式スロットル弁１３が通常運転状態の開度に戻る。
【００６９】
このように、排気ブレーキ終了時にＷ／Ｇバルブ３１、３４を開いてから排気ブレーキ弁３７を開くことにより、排気ブレーキ弁３７の開弁に伴うタービン前後差圧の急激な増大を回避し、高圧段ターボ過給機１６及び低圧段ターボ過給機１７の過回転を防止できる。
【００７０】
なお、上記説明では、高圧段ターボ過給機１６と低圧段ターボ過給機１７を備える、いわゆる２段過給システムについて説明したが、ターボ過給機が一つの場合にも適用可能である。ターボ過給機が一つの場合は、高圧側Ｗ／Ｇバルブ３１と低圧側Ｗ／Ｇバルブ３４の間のディレイ処理が不要になる。
【００７１】
また、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７２】
１０  内燃機関
１１  吸気通路
１２  排気通路
１３  電子制御式スロットル弁
１６  高圧段ターボ過給機
１７  低圧段ターボ過給機
２７  コントローラ
３１  高圧側ウェイストゲートバルブ
３４  低圧側ウェイストゲートバルブ
３７  排気ブレーキ弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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