JP2003049675A

JP2003049675A - 内燃機関

Info

Publication number: JP2003049675A
Application number: JP2001240759A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kamoshita; 伸治鴨下; Michio Furuhashi; 道雄古橋; Shiro Tanno; 史朗丹野; Bungo Kawaguchi; 文悟川口; Takashi Yamamoto; 崇山本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2003-02-21

Abstract

(57)【要約】【課題】内燃機関において、ノズルベーンの固着を防止
しつつ排気エミッションの悪化を抑制する技術を提供す
る。【解決手段】可変容量型ターボチャージャ１５と、可変
容量型ターボチャージャ１５の上流から排気中に還元剤
を供給する還元剤供給手段３と、可変容量型ターボチャ
ージャ１５のノズルベーン７４が固着する時期を推定す
る固着推定手段３５と、固着推定手段３５が推定したノ
ズルベーン７４の固着時期よりも前で且つ還元剤供給手
段３が還元剤を供給していないときにノズルベーン７４
の開閉を行うノズルベーン強制開閉手段３５と、を備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可変容量型ターボ
チャージャを備えた内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関においては、該内燃機関から排
出される排気のエネルギを利用して駆動される可変容量
型ターボチャージャを設けると、燃焼室の充填効率を向
上させて機関出力を向上させることができる。

【０００３】可変容量型ターボチャージャは、例えば、
内燃機関の低回転運転領域のように排気量が少ないとき
でも、ノズルベーンを閉方向に回動させると、排気の流
速を高めタービンホイールの回転速度及び回転力を増加
させることができる。これにより、コンプレッサホイー
ルの回転速度及び回転力が増加し、吸入空気の密度を高
め、燃焼室の充填効率を向上させることができる。

【０００４】ところで、アイドル時等に可変容量型ター
ボチャージャのノズルベーンが所定角度に維持される
と、排気中の炭化水素（ＨＣ）等が該ノズルベーン近辺
に付着して該ノズルベーンの作動が制限されることがあ
る。

【０００５】このような問題に対して、特開２０００−
２６５８４６号公報では、内燃機関のアイドル運転時に
ノズルベーンを強制的に開閉させて該ノズルベーンの固
着を防止している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アイド
ル運転時には排気の温度が低いために触媒の温度が低下
してしまうので触媒床温維持のために排気中へ炭化水素
（ＨＣ）を供給することがある。例えば、煤の発生量が
ピークとなった後に更にＥＧＲガス割合を高くしてい
き、燃焼室内における燃焼時の燃焼及びその周囲のガス
温度を炭化水素（ＨＣ）の成長が途中で停止する温度以
下に抑制して煤の発生を抑制しつつ（以下、低温燃焼と
いう。）煤に至る前に成長が途中で停止した炭化水素
（ＨＣ）をＮＯx吸収剤に供給することが行われる。そ
の他にも、排気中への燃料添加や、気筒内への燃料噴射
等により排気中へ炭化水素（ＨＣ）を供給することがで
きる。

【０００７】このように排気中へ炭化水素（ＨＣ）を供
給するためにはＥＧＲガス割合及び空燃比を所定の値に
する必要がある。しかしながらＥＧＲガス割合及び空燃
比は、可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開
度を制御することにより変動してしまう。従って、還元
剤供給時等にノズルベーンの開閉を行うと還元剤供給時
等に必要とされるＥＧＲガス割合及び空燃比が得られな
くなり排気エミッションの悪化を誘発する虞がある。

【０００８】本発明は、以上の問題を解決するためにな
されたものであり、内燃機関において、ノズルベーンの
固着を防止しつつ排気エミッションの悪化を抑制する技
術を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に本発明の内燃機関は、以下の手段を採用した。即ち、
吸気の過給圧を所望の圧力とすべくタービンホイールに
吹き付けられる排気の流速を可変とする可変容量型ター
ボチャージャと、前記可変容量型ターボチャージャの上
流から排気中に還元剤を供給する還元剤供給手段と、前
記可変容量型ターボチャージャのノズルベーンが固着す
る時期を推定する固着推定手段と、前記固着推定手段が
推定したノズルベーンの固着時期よりも前で且つ前記還
元剤供給手段が還元剤を供給していないときにノズルベ
ーンの開閉を行うノズルベーン強制開閉手段と、を備え
たことを特徴とする。

【００１０】本発明の最大の特徴は、可変容量型ターボ
チャージャを備えた内燃機関において、ノズルベーンが
固着する時期を推定し、ノズルベーンが固着する前で且
つ還元剤の供給が行われていないときにノズルベーンの
開閉を行ってノズルベーンの固着を防止することにあ
る。

【００１１】このように構成された内燃機関では、還元
剤供給手段はノズルベーン上流に炭化水素（ＨＣ）を供
給する。しかし、排気と共に可変容量型ターボチャージ
ャに流入した炭化水素（ＨＣ）の一部が、ノズルベーン
近辺に付着することがある。このようにしてノズルベー
ン近辺に付着した炭化水素（ＨＣ）は、排気の熱により
固着して該ノズルベーンの作動を制限することがある。

【００１２】尚、還元剤の供給とは、例えばＥＧＲガス
割合を通常よりも増加させていき煤の発生量のピークと
なった後、更にＥＧＲ量を増大させた燃焼（低温燃焼）
において主としてＮＯx及び煤の低減を目的として行っ
ているときに、結果として炭化水素（ＨＣ）が排出され
るような場合をも含む。

【００１３】このように排気中の炭化水素（ＨＣ）等の
付着によりノズルベーンが固着する時期を固着推定手段
が推定する。この時期を経過してしまうと、ノズルベー
ンの作動が制限されてしまいノズルベーンの開閉が困難
となる。従って、ノズルベーンが固着する前にノズルベ
ーン強制開閉手段は、ノズルベーンを開閉させて、ノズ
ルベーン近辺に付着した炭化水素（ＨＣ）等を除去す
る。しかしながら、このときに低温燃焼あるいは還元剤
の供給が行われていると、ＥＧＲガス割合や空燃比が変
動してしまい排気エミッションが悪化する虞がある。従
って、ノズルベーン強制開閉手段は還元剤供給手段の作
動が停止しているときにノズルベーンの開閉を行う。

【００１４】本発明においては、前記内燃機関は、前記
固着推定手段により推定された固着時期に基づいて還元
剤供給手段による還元剤の供給又はノズルベーン強制開
閉手段によるノズルベーンの開閉の何れか一方を選択す
るノズルベーン強制開閉判定手段を備えることができ
る。

【００１５】このようにして、還元剤の供給とノズルベ
ーンの開閉が同時になされることを防止することが可能
となる。

【００１６】本発明においては、前記内燃機関は、該内
燃機関の吸気系に排気の一部を再循環させるＥＧＲ装置
を備え、前記還元剤供給手段は、再循環するＥＧＲガス
量を増大させて煤の発生量が増加して最大となった後
に、更にＥＧＲガス量を増大させる低温燃焼であっても
良い。

【００１７】前記低温燃焼を用いると、煤発生量の低
減、ＮＯx排出量の低減及び炭化水素（ＨＣ）の供給を
行うことが可能となる。また、排出された炭化水素（Ｈ
Ｃ）により触媒の温度を維持することができる。

【００１８】本発明においては、前記固着推定手段は、
前記低温燃焼の継続時間が所定時間以上となったときに
ノズルベーンが固着すると推定しても良い。

【００１９】前記低温燃焼の継続時間とノズルベーンに
付着する炭化水素（ＨＣ）との間には相関があるため、
低温燃焼の継続時間に基づいてノズルベーンの固着時期
を推定することが可能である。

【００２０】本発明においては、前記内燃機関は、該内
燃機関が搭載された車両の運行距離を計測する運行距離
計測手段を備え、前記固着推定手段は、該運行距離計測
手段が計測した運行距離が所定距離以上となったときに
ノズルベーンが固着すると推定しても良い。

【００２１】車両の運行距離が長くなると、その間に行
われた還元剤の供給量が多くなり、従ってノズルベーン
近辺に付着する炭化水素（ＨＣ）の量も増加する。この
ように運行距離と炭化水素（ＨＣ）の付着量との間には
相関があるので運行距離に基づいたノズルベーン固着時
期の推定が可能となる。

【００２２】本発明においては、前記内燃機関は、排気
の温度を計測する排気温度計測手段を備え、前記固着推
定手段は、前記還元剤供給手段が排気中へ還元剤を供給
しているときであって且つ該排気温度計測手段が計測し
た排気の温度が所定温度以下となったときにノズルベー
ンが固着すると推定しても良い。

【００２３】例えば、低温燃焼を行っていてもアイドル
状態が長く続くと、排気の温度が低下していく。排気の
温度が低下するとノズルベーンに付着する炭化水素（Ｈ
Ｃ）の量が多くなることが知られており、従って、排気
の温度が所定温度以下に低下したときには、ノズルベー
ンが固着する虞がある。このようなときにノズルベーン
を開閉させると、該ノズルベーンの固着を防止すること
が可能となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の具
体的な実施態様について図面に基づいて説明する。ここ
では、本発明に係る内燃機関を車両駆動用のディーゼル
機関に適用した場合を例に挙げて説明する。＜第１の実施の形態＞図１は、本実施の形態に係るエン
ジンとその吸排気系の概略構成を示す図である。

【００２５】図１に示すエンジン１は、４つの気筒２を
有する水冷式の４サイクル・ディーゼル機関である。

【００２６】エンジン１は、各気筒２の燃焼室に直接燃
料を噴射する燃料噴射弁３を備えている。各燃料噴射弁
３は、燃料を所定圧まで蓄圧する蓄圧室（コモンレー
ル）４と接続されている。このコモンレール４には、該
コモンレール４内の燃料の圧力に対応した電気信号を出
力するコモンレール圧センサ４ａが取り付けられてい
る。

【００２７】前記コモンレール４は、燃料供給管５を介
して燃料ポンプ６と連通している。この燃料ポンプ６
は、エンジン１の出力軸（クランクシャフト）の回転ト
ルクを駆動源として作動するポンプであり、該燃料ポン
プ６の入力軸に取り付けられたポンププーリ６ａがエン
ジン１の出力軸（クランクシャフト）に取り付けられた
クランクプーリ１ａとベルト７を介して連結されてい
る。

【００２８】このように構成された燃料噴射系では、ク
ランクシャフトの回転トルクが燃料ポンプ６の入力軸へ
伝達されると、燃料ポンプ６は、クランクシャフトから
該燃料ポンプ６の入力軸へ伝達された回転トルクに応じ
た圧力で燃料を吐出する。

【００２９】前記燃料ポンプ６から吐出された燃料は、
燃料供給管５を介してコモンレール４へ供給され、コモ
ンレール４にて所定圧まで蓄圧されて各気筒２の燃料噴
射弁３へ分配される。そして、燃料噴射弁３に駆動電流
が印加されると、燃料噴射弁３が開弁し、その結果、燃
料噴射弁３から気筒２内へ燃料が噴射される。

【００３０】次に、エンジン１には、吸気枝管８が接続
されており、吸気枝管８の各枝管は、各気筒２の燃焼室
と吸気ポート（図示省略）を介して連通している。

【００３１】前記吸気枝管８は、吸気管９に接続され、
該吸気管９の途中には、排気の熱エネルギを駆動源とし
て作動する遠心過給機（ターボチャージャ）１５のコン
プレッサハウジング１５ａが設けられ、コンプレッサハ
ウジング１５ａより下流の吸気管９には、前記コンプレ
ッサハウジング１５ａ内で圧縮されて高温となった吸気
を冷却するためのインタークーラ１６が設けられてい
る。

【００３２】このように構成された吸気系では、吸気は
吸気管９を介してコンプレッサハウジング１５ａに流入
する。

【００３３】コンプレッサハウジング１５ａに流入した
吸気は、該コンプレッサハウジング１５ａに内装された
コンプレッサホイールの回転によって圧縮される。前記
コンプレッサハウジング１５ａ内で圧縮されて高温とな
った吸気は、インタークーラ１６にて冷却された後、吸
気枝管８に流入する。吸気枝管８に流入した吸気は、各
枝管を介して各気筒２の燃焼室へ分配され、各気筒２の
燃料噴射弁３から噴射された燃料を着火源として燃焼さ
れる。

【００３４】一方、エンジン１には、排気枝管１８が接
続され、排気枝管１８の各枝管が図示しない排気ポート
を介して各気筒２の燃焼室と連通している。

【００３５】前記排気枝管１８は、前記遠心過給機１５
のタービンハウジング１５ｂと接続されている。前記タ
ービンハウジング１５ｂは、排気管１９と接続され、こ
の排気管１９は、下流にてマフラー（図示省略）に接続
されている。

【００３６】前記排気管１９の途中には、吸蔵還元型Ｎ
Ｏx触媒を担持したパティキュレートフィルタ（以下、
単にフィルタという。）２０が設けられている。前記タ
ーボチャージャ１５の下流で且つフィルタ２０より上流
の排気管１９には、該排気管１９内を流通する排気の温
度に対応した電気信号を出力する排気温度センサ２４、
及び該排気管１９内を流通する排気の空燃比に対応した
電気信号を出力する空燃比センサ３８が取り付けられて
いる。

【００３７】前記したフィルタ２０より下流の排気管１
９には、該排気管１９内を流通する排気の流量を調節す
る排気絞り弁２１が設けられている。この排気絞り弁２
１には、ステップモータ等で構成されて該排気絞り弁２
１を開閉駆動する排気絞り用アクチュエータ２２が取り
付けられている。また、フィルタ２０と排気絞り弁２１
との間の排気管１９には、該排気管１９内を流通する排
気の空燃比に対応した電気信号を出力する空燃比センサ
３９が取り付けられている。

【００３８】前記空燃比センサ３８は、フィルタ２０に
実際に導入される空燃比を検知することができる。従っ
て、フィルタ２０のＮＯx還元時やＳＯx被毒回復時、Ｐ
Ｍ除去時等に要求される空燃比となるように燃料量及び
空気量をフィードバック制御することができる。また、
空燃比センサ３８及び空燃比センサ３９により、フィル
タ２０の劣化判定を行うことができる。フィルタ２０が
劣化して触媒能力が低下すると、フィルタ２０で酸化さ
れる炭化水素（ＨＣ）等の量が減少するため、劣化が進
むにつれてフィルタ２０前後の空燃比の差が小さくなっ
ていく。従って、空燃比センサ３８及び空燃比センサ３
９の出力信号の差が予め定めておいた数値よりも小さく
なったときに触媒が劣化したと判定することができる。

【００３９】尚、本実施の形態では、前記ターボチャー
ジャ１５に可変容量型ターボチャージャを採用する。

【００４０】次に、可変容量型ターボチャージャ１５の
具体的な構成について図２及び図３に基づいて説明す
る。

【００４１】図２は、可変容量型ターボチャージャの構
成を示す断面図である。

【００４２】図３は、可変容量型ターボチャージャの可
変ノズル機構を示す図である。

【００４３】可変容量型ターボチャージャ（以下、単に
ターボチャージャという。）１５は、図２に示すよう
に、コンプレッサハウジング１５ａとタービンハウジン
グ１５ｂとをセンタハウジング１５ｃを介して連結して
構成される。

【００４４】センタハウジング１５ｃでは、ロータシャ
フト４８の一端は、コンプレッサハウジング１５ａ内に
突出し、その突出部分には、複数のコンプレッサインペ
ラ４６ａを備えたコンプレッサホイール４６が取り付け
られている。

【００４５】ロータシャフト４８の他端は、タービンハ
ウジング１５ｂ内に突出し、その突出部分には、複数の
タービンインペラ４７ａを備えたタービンホイール４７
が取り付けられている。

【００４６】コンプレッサハウジング１５ａにおいてセ
ンタハウジング１５ｃと反対側に位置する部分には、コ
ンプレッサハウジング１５ａ内に吸気を取り入れるため
の吸気取入口６２ａが形成されている。コンプレッサハ
ウジング１５ａ内には、コンプレッサホイール４６の外
周を包囲する渦巻き状のコンプレッサ通路６４が形成さ
れると共に、コンプレッサホイール４６の内装部分とコ
ンプレッサ通路６４とを連通する環状の送出通路６５が
形成されている。コンプレッサ通路６４の終端部には、
コンプレッサハウジング１５ａ内で圧縮された吸気を排
出するための吸気排出口（図示省略）が形成されてい
る。

【００４７】一方、タービンハウジング１５ｂ内には、
タービンホイール４７の外周を包囲する渦巻き状のスク
ロール通路６６が形成されると共に、タービンホイール
４７の内装部分とスクロール通路６６とを連通する環状
のノズル通路６７が形成されている。スクロール通路６
６の基端部には、タービンハウジング１５ｂ内に排気を
取り入れるための排気取入口（図示省略）が形成されて
いる。タービンハウジング１５ｂにおいてセンタハウジ
ング１５ｃと反対側に位置する部分には、タービンハウ
ジング１５ｂ内の排気を排出するための排気排出口６３
ａが設けられている。

【００４８】更に、タービンハウジング１５ｂのセンタ
ハウジング１５ｃ側には、可変ノズル機構７１が内装さ
れている。この可変ノズル機構７１は、図３（ａ）、
（ｂ）に示すようにリング状に形成されたノズルバック
プレート７２を備えている。このノズルバックプレート
７２は、ボルト（図示省略）によってタービンハウジン
グ１５ｂに固定されている。続いて、ノズルバックプレ
ート７２には、複数の軸７３が同プレート７２の円心を
中心として等角度毎に設けられている。

【００４９】各軸７３は、ノズルバックプレート７２を
その厚さ方向に貫通して回転可能に支持されている。各
軸７３の一端部（図３（ａ）中の左端部）には、ノズル
ベーン７４が固定されている。一方、軸７３の他端部
（図３（ａ）中の右端部）には、軸７３と直行してノズ
ルバックプレート７２の外縁部へ延びる開閉レバー７５
が固定され、軸７３と開閉レバー７５とが一体で回転可
能になっている。開閉レバー７５の先端には、二股に分
岐した一対の挟持部７５ａが設けられている。

【００５０】各開閉レバー７５とノズルバックプレート
７２との間には、ノズルバックプレート７２と重なり合
うように環状のリングプレート７６が設けられている。
このリングプレート７６は、その円心を中心に周方向へ
回転可能となっている。又、リングプレート７６には、
その円心を中心として等角度毎に複数のピン７７が設け
られており、それらピン７７が各開閉レバー７５の挟持
部７５ａ間に回転可能な状態で挟持されている。

【００５１】このように構成された可変ノズル機構７１
では、上記したリングプレート７６がその円心を中心に
回転されると、各ピン７７が各開閉レバー７５の挟持部
７５ａをリングプレート７６の回転方向と同方向に押す
ことになる。その結果、開閉レバー７５が軸７３を回動
させ、軸７３の回動に同期してノズルベーン７４が軸７
３を中心に回動することになる。

【００５２】例えば、ノズルベーン７４においてリング
プレート７６の円心側に位置する端部をその円心から離
脱させる方向に回動させるべくリングプレート７６が回
動すると、隣接するノズルベーン７４間の間隙が狭くな
り、ノズルベーン７４間の流路が閉じられることにな
る。

【００５３】一方、ノズルベーン７４においてリングプ
レート７６の円心側に位置する端部をその円心に接近さ
せる方向に回動させるべくリングプレート７６が回動す
ると、隣接するノズルベーン７４間の間隙が広くなり、
ノズルベーン７４間の流路が開かれることになる。

【００５４】次に、可変ノズル機構７１の駆動、即ち、
リングプレート７６の回動駆動を行う機構について述べ
る。図２及び図３に示すように、リングプレート７６の
外縁の一部には、軸線Ｌと同方向に延びるピン８６が取
り付けられ、そのピン８６に駆動機構８２が連結されて
いる。

【００５５】駆動機構８２は、センタハウジング１５ｃ
にピン８６と平行にコンプレッサハウジング１５ａ側に
延びた状態で回動自在に支持された支軸８３を備えてい
る。この支軸８３のタービンハウジング１５ｂ側の端部
（図２中の左側端部）には、ピン８６に対して回動可能
に連結された駆動レバー８４が固定されている。支軸８
３のコンプレッサハウジング１５ａ側の端部（図２中の
右側端部）には、支軸８３を中心にして回動可能な操作
片８５が取り付けられている。操作片８５は、負圧式の
ＶＮＴアクチュエータ８７に連結されている。

【００５６】図４は、ＶＮＴアクチュエータ８７の概略
構成図である。

【００５７】ＶＮＴアクチュエータ８７は、図４に示す
ように、ダイヤフラム８８によって負圧室８７ａと大気
室８７ｂとに区画されている。負圧室８７ａには、ダイ
ヤフラム８８と直行する方向に伸縮動作するコイルスプ
リング８８ａが内装されている。更に、負圧室８７ａに
は、負圧通路８９が接続されており、負圧通路８９は、
エンジン１のクランクシャフトに駆動連結されたバキュ
ームポンプ９１に接続されている。負圧通路８９の途中
には、エレクトリック・バキューム・レギュレーティン
グ・バルブ（ＥＶＲＶ）９０が設けられている。

【００５８】ＥＶＲＶ９０は、大気中に開口された大気
導入口（図示省略）を備えており、ＥＶＲＶ９０よりＶ
ＮＴアクチュエータ８７側に位置する負圧通路８９ａと
大気導入口の導通と、ＥＶＲＶ９０よりバキュームポン
プ９１側に位置する負圧通路８９ｂとＶＮＴアクチュエ
ータ８７側の負圧通路８９ａの導通と、を切り換える。

【００５９】尚、ＥＶＲＶ９０は、電磁ソレノイドを備
えており、電磁ソレノイドが非励磁状態にあるときは、
負圧通路８９ａと大気導入口とを導通状態に保持し、電
磁ソレノイドが励磁状態にあるときは負圧通路８９ａと
負圧通路８９ｂとを導通常状態に保持する。一方、ＶＮ
Ｔアクチュエータ８７の大気室８７ｂは、ＶＮＴアクチ
ュエータ８７の外部（大気中）と連通し、大気室８７ｂ
内の圧力が常に大気圧となるようになっている。

【００６０】ダイヤフラム８８の大気室８７ｂ側には、
コイルスプリング８８ａの伸長方向に延出したロッド８
８ｂが突設されている。このロッド８８ｂは、大気室８
７ｂを貫通してＶＮＴアクチュエータ８７の外部まで突
出しており、その先端部が前記操作片８５に連結されて
いる。

【００６１】このように構成されたＶＮＴアクチュエー
タ８７では、ＥＶＲＶ９０の電磁ソレノイドが非励磁状
態にあるときは、負圧通路８９ａと大気導入口とが導通
状態となり負圧室８７ａ内が大気圧となる。この場合、
ＶＮＴアクチュエータ８７のロッド８８ｂは、コイルス
プリング８８ａの付勢力によって最も進出した状態に保
持される。

【００６２】また、ＥＶＲＶ９０の電磁ソレノイドが励
磁状態にあるときは、負圧通路８９ａと負圧通路８９ｂ
とが導通状態になり、ＶＮＴアクチュエータ８７の負圧
室８７ａ内が負圧となる。この場合、ダイヤフラム８８
がコイルスプリング８８ａの付勢力に抗して変位し、そ
れに伴ってロッド８８ｂが最も退行した状態に保持され
る。

【００６３】更に、ＥＶＲＶ９０の電磁ソレノイドの励
磁と非励磁とをデューティ制御することにより、ロッド
８８ｂの進退量を調整することが可能となる。

【００６４】上記したようなＶＮＴアクチュエータ８７
のロッド８８ｂの進退動作により、前記操作片８５が回
動される。操作片８５が回動されると、それに同期して
支軸８３が回転し、支軸８３の回転に伴って駆動レバー
８４が支軸８３を中心に回動する。その結果、駆動レバ
ー８４がピン８６を介してリングプレート７６を周方向
に押し、軸線Ｌを中心にリングプレート７６を回動させ
ることになる。

【００６５】以上述べた可変容量型ターボチャージャ１
５では、駆動機構８２によってノズルベーン７４の回動
方向と回動量とを調整することにより、ノズルベーン７
４間の流路の向き、及びノズルベーン７４間の間隙を変
更することが可能となる。即ち、ノズルベーン７４の回
動方向と回動量とを制御することにより、スクロール通
路６６からタービンホイール４７に吹き付けられる排気
の方向と流速が調節されることになる。

【００６６】例えば、エンジン１からの排気の量が少な
い場合は、可変ノズル機構７１のノズルベーン７４を閉
じるべく駆動機構８２を動作させることにより、タービ
ンホイール４７に吹き付けられる排気の流速が高まると
共に、排気とタービンインペラ４７ａとの衝突角度がよ
り垂直に近づくため、少ない排気量でもタービンホイー
ル４７の回転速度及び回転力を高めることが可能とな
る。

【００６７】反対に、エンジン１からの排気の量が十分
に多い場合は、可変ノズル機構７１のノズルベーン７４
を開くべく駆動機構８２を動作させることにより、ター
ビンホイール４７に吹き付けられる排気の流速の過剰な
上昇が制御され、タービンホイール４７の回転速度及び
回転力の過剰な上昇を抑制することが可能となる。

【００６８】尚、本実施の形態では、ＥＶＲＶ９０の電
磁ソレノイドが非励磁状態にあって、ＶＮＴアクチュエ
ータ８７のロッド８８ｂが最も進出した状態のときに、
ノズルベーン７４が最も開いた状態に保持され、ＥＶＲ
Ｖ９０の電磁ソレノイドが励磁状態にあって、ＶＮＴア
クチュエータ８７のロッド８８ｂが最も退行した状態の
ときに、ノズルベーン７４が最も閉じた状態に保持され
るものとする。

【００６９】このように構成された排気系では、エンジ
ン１の各気筒２で燃焼された混合気（既燃ガス）が排気
ポートを介して排気枝管１８へ排出され、次いで排気枝
管１８から遠心過給機１５のタービンハウジング１５ｂ
へ流入する。タービンハウジング１５ｂに流入した排気
は、該排気が持つ熱エネルギを利用してタービンハウジ
ング１５ｂ内に回転自在に支持されたタービンホイール
４７を回転させる。その際、タービンホイール４７の回
転トルクは、前述したコンプレッサハウジング１５ａの
コンプレッサホイール４６へ伝達される。

【００７０】前記タービンハウジング１５ｂから排出さ
れた排気は、排気管１９を介してフィルタ２０へ流入
し、排気中のＰＭが捕集され且つ有害ガス成分が除去又
は浄化される。フィルタ２０にてＰＭを捕集され且つ有
害ガス成分を除去又は浄化された排気は、必要に応じて
排気絞り弁２１によって流量を調節された後にマフラー
を介して大気中に放出される。

【００７１】次に、排気枝管１８と吸気枝管８とは、排
気枝管１８内を流通する排気の一部を吸気枝管８へ再循
環させる排気再循環通路（以下、ＥＧＲ通路とする。）
２５を介して連通されている。このＥＧＲ通路２５の途
中には、電磁弁などで構成され、印加電力の大きさに応
じて前記ＥＧＲ通路２５内を流通する排気（以下、ＥＧ
Ｒガスとする。）の流量を変更する流量調整弁（以下、
ＥＧＲ弁とする。）２６が設けられている。

【００７２】前記ＥＧＲ通路２５の途中でＥＧＲ弁２６
より上流には、該ＥＧＲ通路２５内を流通するＥＧＲガ
スを冷却するＥＧＲクーラ２７が設けられている。前記
ＥＧＲクーラ２７には、冷却水通路（図示省略）が設け
られエンジン１を冷却するための冷却水の一部が循環す
る。

【００７３】このように構成された排気再循環機構で
は、ＥＧＲ弁２６が開弁されると、ＥＧＲ通路２５が導
通状態となり、排気枝管１８内を流通する排気の一部が
前記ＥＧＲ通路２５へ流入し、ＥＧＲクーラ２７を経て
吸気枝管８へ導かれる。

【００７４】その際、ＥＧＲクーラ２７では、ＥＧＲ通
路２５内を流通するＥＧＲガスとエンジン１の冷却水と
の間で熱交換が行われ、ＥＧＲガスが冷却される。

【００７５】ＥＧＲ通路２５を介して排気枝管１８から
吸気枝管８へ還流されたＥＧＲガスは、吸気枝管８の上
流から流れてきた新気と混ざり合いつつ各気筒２の燃焼
室へ導かれる。

【００７６】ここで、ＥＧＲガスには、水（Ｈ₂Ｏ）や
二酸化炭素（ＣＯ₂）などのように、自らが燃焼するこ
とがなく、且つ、吸熱性を有する不活性ガス成分が含ま
れているため、ＥＧＲガスが混合気中に含有されると、
混合気の燃焼温度が低められ、以て窒素酸化物（ＮＯ
x）の発生量が抑制される。

【００７７】更に、ＥＧＲクーラ２７においてＥＧＲガ
スが冷却されると、ＥＧＲガス自体の温度が低下すると
ともにＥＧＲガスの体積が縮小されるため、ＥＧＲガス
が燃焼室内に供給されたときに該燃焼室内の雰囲気温度
が不要に上昇することがなくなるとともに、燃焼室内に
供給される新気の量（新気の体積）が不要に減少するこ
ともない。

【００７８】そして、本実施の形態では、軽負荷時に通
常よりもＥＧＲガス量を増量させる低温燃焼を行い、Ｐ
Ｍ排出量の抑制及びフィルタ２０の温度の維持が行われ
る。

【００７９】ここで、低温燃焼について説明する。

【００８０】前記したように従来、ＮＯxの発生を抑制
するためにＥＧＲが用いられてきた。ＥＧＲガスは、比
較的比熱比が高く、従って多量の熱を吸収することがで
きるので、吸気中におけるＥＧＲガス割合が高くなるほ
ど気筒２内における燃焼温度が低下する。燃焼温度が低
下するとＮＯxの発生量も低下するので、ＥＧＲガス割
合が高くなればなるほどＮＯxの排出量を低下させるこ
とができる。

【００８１】しかし、ＥＧＲガス割合を高くしていくと
ある割合以上で急激に煤の発生量が増大し始める。通常
のＥＧＲ制御は煤が急激に増大し始めるよりも低いＥＧ
Ｒガス割合のところで行われている。

【００８２】ところが、更にＥＧＲガス割合を高くして
いくと、上述したように煤が急激に増大するが、この煤
の発生量にはピークが存在し、このピークを越えて更に
ＥＧＲガス割合を高くすると、今度は煤が急激に減少し
始め、ついにはほとんど発生しなくなる。

【００８３】これは、燃焼室内における燃焼時の燃料及
びその周囲のガス温度がある温度以下のときには炭化水
素（ＨＣ）の成長が煤に至る前の途中の段階で停止し、
燃料及びその周囲のガス温度がある温度以上になると炭
化水素（ＨＣ）は一気に煤まで成長してしまうためであ
る。

【００８４】従って、燃焼室内における燃焼時の燃焼及
びその周囲のガス温度を炭化水素（ＨＣ）の成長が途中
で停止する温度以下に抑制すれば煤は発生しなくなる。
この場合、燃料及びその周囲のガス温度は、燃料が燃焼
した際の燃料周りのガスの吸熱作用が大きく影響してお
り、燃料燃焼時の発熱量に応じて燃料周りのガスの吸熱
量即ちＥＧＲガス割合を調整することによって煤の発生
を抑制することが可能となる。

【００８５】低温燃焼を行うときのＥＧＲガス割合は、
予め実験等により求めておきマップ化したものをＥＣＵ
３５内のＲＯＭ（図６の３５２）に記憶させておく。こ
のマップに基づいてＥＧＲガス量のフィードバック制御
を行う。

【００８６】一方、煤に至る前に成長が途中で停止した
炭化水素（ＨＣ）は、フィルタ２０に担持されたＮＯx
吸収剤等を用いて燃焼浄化することができる。

【００８７】このように、低温燃焼では、煤に至る前に
成長が途中で停止した炭化水素（ＨＣ）をＮＯx吸収剤
等により浄化することを基本としている。従ってＮＯx
吸収剤等が活性化していないときには、炭化水素（Ｈ
Ｃ）は浄化されずに大気中へ放出しされてしまうために
低温燃焼を用いることは困難である。

【００８８】また、気筒２内における燃焼時の燃料及び
その周囲のガス温度を炭化水素（ＨＣ）の成長が途中で
停止する温度以下に制御しうるのは燃焼による発熱量が
少ない比較的機関負荷が低いときである。

【００８９】従って、本実施の形態においては、エンジ
ン１が低回転軽負荷で運転されているときで且つフィル
タ２０に担持された吸蔵還元型ＮＯx触媒の活性領域に
達したときに低温燃焼制御が行われる。

【００９０】活性領域内であるか否かは排気温度センサ
２４の出力信号等に基づいて判定することができる。

【００９１】このようにして、低温燃焼では、煤に代表
されるＰＭの排出を抑制しつつ吸蔵還元型ＮＯx触媒へ
還元剤たる炭化水素（ＨＣ）を供給でき、ＮＯxを還元
浄化することができる。また、このときに熱が発生する
ため、昇温されたフィルタ２０の温度を維持することが
可能となる。

【００９２】次に、本発明で採用したフィルタ２０につ
いて説明する。

【００９３】図５にフィルタ２０の構造を示す。なお、
図５において（Ａ）はフィルタ２０の横方向断面を示し
ており、（Ｂ）はフィルタ２０の縦方向断面図を示して
いる。図５（Ａ）及び（Ｂ）に示されるようにフィルタ
２０は、互いに平行をなして延びる複数個の排気流通路
５０、５１を具備するいわゆるウォールフロー型であ
る。これら排気流通路は下流端が栓５２により閉塞され
た排気流入通路５０と、上流端が栓５３により閉塞され
た排気流出通路５１とにより構成される。なお、図５
（Ａ）においてハッチングを付した部分は栓５３を示し
ている。従って、排気流入通路５０および排気流出通路
５１は薄肉の隔壁５４を介して交互に配置される。換言
すると排気流入通路５０および排気流出通路５１は各排
気流入通路５０が４つの排気流出通路５１によって包囲
され、各排気流出通路５１が４つの排気流入通路５０に
よって包囲されるように配置される。

【００９４】フィルタ２０は例えばコージライトのよう
な多孔質材料から形成されており、従って排気流入通路
５０内に流入した排気は図５（Ｂ）において矢印で示さ
れるように周囲の隔壁５４内を通って隣接する排気流出
通路５１内に流出する。

【００９５】本発明による実施例では各排気流入通路５
０および各排気流出通路５１の周壁面、即ち各隔壁５４
の両側表面上および隔壁５４内の細孔内壁面上には例え
ばアルミナからなる担体の層が形成されており、この担
体上に吸蔵還元型ＮＯx触媒が坦持されている。

【００９６】次に、本実施の形態に係るフィルタ２０に
担持された吸蔵還元型ＮＯx触媒の働きについて説明す
る。

【００９７】フィルタ２０は、例えば、アルミナを担体
とし、その担体上に、カリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎ
ａ）、リチウム（Ｌｉ）、もしくはセシウム（Ｃｓ）等
のアルカリ金属と、バリウム（Ｂａ）もしくはカルシウ
ム（Ｃａ）等のアルカリ土類と、ランタン（Ｌａ）もし
くはイットリウム（Ｙ）等の希土類とから選択された少
なくとも１つと、白金（Ｐｔ）等の貴金属とを担持して
構成されている。尚、本実施の形態では、アルミナから
なる担体上にバリウム（Ｂａ）と白金（Ｐｔ）とを担持
し、更にＯ₂ストレージ能力のあるセリア（Ｃｅ₂Ｏ₃）
を添加して構成される吸蔵還元型ＮＯx触媒を採用し
た。

【００９８】このように構成されたＮＯx触媒は、該Ｎ
Ｏx触媒に流入する排気の酸素濃度が高いときは排気中
の窒素酸化物（ＮＯx）を吸収する。

【００９９】一方、ＮＯx触媒は、該ＮＯx触媒に流入す
る排気の酸素濃度が低下したときは吸収していた窒素酸
化物（ＮＯx）を放出する。その際、排気中に炭化水素
（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の還元成分が存在して
いれば、ＮＯx触媒は、該ＮＯx触媒から放出された窒素
酸化物（ＮＯx）を窒素（Ｎ₂）に還元せしめることがで
きる。

【０１００】ところで、エンジン１が希薄燃焼運転され
ている場合は、エンジン１から排出される排気の空燃比
がリーン雰囲気となり排気の酸素濃度が高くなるため、
排気中に含まれる窒素酸化物（ＮＯx）がＮＯx触媒に吸
収されることになるが、エンジン１の希薄燃焼運転が長
期間継続されると、ＮＯx触媒のＮＯx吸収能力が飽和
し、排気中の窒素酸化物（ＮＯx）がＮＯx触媒にて除去
されずに大気中へ放出されてしまう。

【０１０１】特に、エンジン１のようなディーゼル機関
では、大部分の運転領域においてリーン空燃比の混合気
が燃焼され、それに応じて大部分の運転領域において排
気の空燃比がリーン空燃比となるため、ＮＯx触媒のＮ
Ｏx吸収能力が飽和し易い。

【０１０２】従って、エンジン１が希薄燃焼運転されて
いる場合は、ＮＯx触媒のＮＯx吸収能力が飽和する前に
ＮＯx触媒に流入する排気中の酸素濃度を低下させると
ともに還元剤の濃度を高め、ＮＯx触媒に吸収された窒
素酸化物（ＮＯx）を放出及び還元させる必要がある。

【０１０３】このように酸素濃度を低下させる方法とし
ては、排気中の燃料添加や、前記した低温燃焼、気筒２
内への燃料噴射時期や回数の変更等の方法が考えられる
が、本実施の形態では、フィルタ２０より上流の排気管
１９を流通する排気中に還元剤たる燃料（軽油）を添加
する還元剤供給機構を備え、この還元剤供給機構から排
気中へ燃料を添加することにより、フィルタ２０に流入
する排気の酸素濃度を低下させるとともに還元剤の濃度
を高めるようにした。

【０１０４】還元剤供給機構は、図１に示されるよう
に、その噴孔が排気枝管１８内に臨むように取り付けら
れ、ＥＣＵ３５からの信号により開弁して燃料を噴射す
る還元剤噴射弁２８と、前述した燃料ポンプ６から吐出
された燃料を前記還元剤噴射弁２８へ導く還元剤供給路
２９と、還元剤供給路２９に設けられて該還元剤供給路
２９内の燃料の流通を遮断する遮断弁３１と、を備えて
いる。

【０１０５】このような還元剤供給機構では、燃料ポン
プ６から吐出された高圧の燃料が還元剤供給路２９を介
して還元剤噴射弁２８へ印加される。そして、ＥＣＵ３
５からの信号により該還元剤噴射弁２８が開弁して排気
枝管１８内へ還元剤としての燃料が噴射される。

【０１０６】還元剤噴射弁２８から排気枝管１８内へ噴
射された還元剤は、排気枝管１８の上流から流れてきた
排気の酸素濃度を低下させる。

【０１０７】このようにして形成された酸素濃度の低い
排気はフィルタ２０に流入し、フィルタ２０に吸収され
ていた窒素酸化物（ＮＯx）を放出させつつ窒素（Ｎ₂）
に還元することになる。

【０１０８】その後、ＥＣＵ３５からの信号により還元
剤噴射弁２８が閉弁し、排気枝管１８内への還元剤の添
加が停止されることになる。

【０１０９】尚、本実施の形態では、排気中に燃料を噴
射して燃料添加を行っているが、これに代えて、低温燃
焼を行っても良く、また、エンジン１の膨張行程や排気
行程等に燃料噴射弁３から燃料を噴射させても良い。

【０１１０】以上述べたように構成されたエンジン１に
は、該エンジン１を制御するための電子制御ユニット
（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）３５が併設され
ている。このＥＣＵ３５は、エンジン１の運転条件や運
転者の要求に応じてエンジン１の運転状態を制御するユ
ニットである。

【０１１１】ＥＣＵ３５には、コモンレール圧センサ４
ａ、エアフローメータ１１、吸気温度センサ１２、吸気
管圧力センサ１７、排気温度センサ２４、クランクポジ
ションセンサ３３、水温センサ３４、アクセル開度セン
サ３６、空燃比センサ３８及び３９等の各種センサが電
気配線を介して接続され、上記した各種センサの出力信
号がＥＣＵ３５に入力されるようになっている。

【０１１２】一方、ＥＣＵ３５には、燃料噴射弁３、吸
気絞り用アクチュエータ１４、排気絞り用アクチュエー
タ２２、還元剤噴射弁２８、ＥＧＲ弁２６、遮断弁３１
等が電気配線を介して接続され、上記した各部をＥＣＵ
３５が制御することが可能になっている。

【０１１３】ここで、ＥＣＵ３５は、図６に示すよう
に、双方向性バス３５０によって相互に接続された、Ｃ
ＰＵ３５１と、ＲＯＭ３５２と、ＲＡＭ３５３と、バッ
クアップＲＡＭ３５４と、入力ポート３５６と、出力ポ
ート３５７とを備えるとともに、前記入力ポート３５６
に接続されたＡ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ）３５５を備え
ている。

【０１１４】前記入力ポート３５６は、クランクポジシ
ョンセンサ３３のようにデジタル信号形式の信号を出力
するセンサの出力信号を入力し、それらの出力信号をＣ
ＰＵ３５１やＲＡＭ３５３へ送信する。

【０１１５】前記入力ポート３５６は、コモンレール圧
センサ４ａ、エアフローメータ１１、吸気温度センサ１
２、吸気管圧力センサ１７、排気温度センサ２４、水温
センサ３４、アクセル開度センサ３６、空燃比センサ３
８及び３９等のように、アナログ信号形式の信号を出力
するセンサのＡ／Ｄ３５５を介して入力し、それらの出
力信号をＣＰＵ３５１やＲＡＭ３５３へ送信する。

【０１１６】前記出力ポート３５７は、燃料噴射弁３、
吸気絞り用アクチュエータ１４、排気絞り用アクチュエ
ータ２２、ＥＧＲ弁２６、還元剤噴射弁２８、遮断弁３
１等と電気配線を介して接続され、ＣＰＵ３５１から出
力される制御信号を、前記した燃料噴射弁３、吸気絞り
用アクチュエータ１４、排気絞り用アクチュエータ２
２、ＥＧＲ弁２６、還元剤噴射弁２８、あるいは遮断弁
３１へ送信する。

【０１１７】前記ＲＯＭ３５２は、燃料噴射弁３を制御
するための燃料噴射制御ルーチン、吸気絞り弁１３を制
御するための吸気絞り制御ルーチン、排気絞り弁２１を
制御するための排気絞り制御ルーチン、ＥＧＲ弁２６を
制御するためのＥＧＲ制御ルーチン、フィルタ２０に還
元剤を添加して吸収されたＮＯxを放出させるＮＯx浄化
制御ルーチン、フィルタ２０のＳＯx被毒を解消する被
毒解消制御ルーチン、フィルタ２０に捕集されたＰＭを
燃焼除去するためのＰＭ燃焼制御ルーチン、ターボチャ
ージャ１５のノズルベーン７４を開閉させるノズル開度
制御ルーチン等のアプリケーションプログラムを記憶し
ている。

【０１１８】前記ＲＯＭ３５２は、上記したアプリケー
ションプログラムに加え、各種の制御マップを記憶して
いる。前記制御マップは、例えば、エンジン１の運転状
態と基本燃料噴射量（基本燃料噴射時間）との関係を示
す燃料噴射量制御マップ、エンジン１の運転状態と基本
燃料噴射時期との関係を示す燃料噴射時期制御マップ、
エンジン１の運転状態と吸気絞り弁１３の目標開度との
関係を示す吸気絞り弁開度制御マップ、エンジン１の運
転状態と排気絞り弁２１の目標開度との関係を示す排気
絞り弁開度制御マップ、エンジン１の運転状態とＥＧＲ
弁２６の目標開度との関係を示すＥＧＲ弁開度制御マッ
プ、エンジン１の運転状態と還元剤の目標添加量（若し
くは排気の目標空燃比）との関係を示す還元剤添加量制
御マップ、還元剤の目標添加量と還元剤噴射弁２８の開
弁時間との関係を示す還元剤噴射弁制御マップ、エンジ
ン１の運転状態とノズルベーン７４の目標開度との関係
を示すノズルベーン制御マップ等である。

【０１１９】前記ＲＡＭ３５３は、各センサからの出力
信号やＣＰＵ３５１の演算結果等を格納する。前記演算
結果は、例えば、クランクポジションセンサ３３がパル
ス信号を出力する時間的な間隔に基づいて算出される機
関回転数である。これらのデータは、クランクポジショ
ンセンサ３３がパルス信号を出力する都度、最新のデー
タに書き換えられる。

【０１２０】前記バックアップＲＡＭ３５４は、エンジ
ン１の運転停止後もデータを記憶可能な不揮発性のメモ
リである。

【０１２１】前記ＣＰＵ３５１は、前記ＲＯＭ３５２に
記憶されたアプリケーションプログラムに従って動作し
て、燃料噴射弁制御、吸気絞り制御、排気絞り制御、Ｅ
ＧＲ制御、ＮＯx浄化制御、被毒解消制御、ＰＭ燃焼制
御、ノズルベーン制御等を実行する。

【０１２２】例えば、ＮＯx浄化制御では、ＣＰＵ３５
１は、フィルタ２０に流入する排気中の酸素濃度を比較
的に短い周期でスパイク的（短時間）に低くする、所謂
リッチスパイク制御を実行する。

【０１２３】リッチスパイク制御では、ＣＰＵ３５１
は、所定の周期毎にリッチスパイク制御実行条件が成立
しているか否かを判別する。このリッチスパイク制御実
行条件としては、例えば、フィルタ２０が活性状態にあ
る、排気温度センサ２４の出力信号値（排気温度）が所
定の上限値以下である、被毒解消制御が実行されていな
い、等の条件を例示することができる。

【０１２４】上記したようなリッチスパイク制御実行条
件が成立していると判定された場合は、ＣＰＵ３５１
は、還元剤噴射弁２８からスパイク的に還元剤たる燃料
を噴射させるべく当該還元剤噴射弁２８を制御すること
により、フィルタ２０に流入する排気の空燃比を一時的
に所定の目標リッチ空燃比とする。

【０１２５】具体的には、ＣＰＵ３５１は、ＲＡＭ３５
３に記憶されている機関回転数、アクセル開度センサ３
６の出力信号（アクセル開度）、エアフローメータ１１
の出力信号値（吸入空気量）、空燃比センサの出力信
号、燃料噴射量等を読み出す。

【０１２６】ＣＰＵ３５１は、前記した機関回転数とア
クセル開度と吸入空気量と燃料噴射量とをパラメータと
してＲＯＭ３５２の還元剤添加量制御マップへアクセス
し、排気の空燃比を予め設定された目標空燃比とする上
で必要となる還元剤の添加量（目標添加量）を算出す
る。

【０１２７】続いて、ＣＰＵ３５１は、前記目標添加量
をパラメータとしてＲＯＭ３５２の還元剤噴射弁制御マ
ップへアクセスし、還元剤噴射弁２８から目標添加量の
還元剤を噴射させる上で必要となる還元剤噴射弁２８の
開弁時間（目標開弁時間）を算出する。

【０１２８】還元剤噴射弁２８の目標開弁時間が算出さ
れると、ＣＰＵ３５１は、還元剤噴射弁２８を開弁させ
る。

【０１２９】ＣＰＵ３５１は、還元剤噴射弁２８を開弁
させた時点から前記目標開弁時間が経過すると、還元剤
噴射弁２８を閉弁させる。

【０１３０】このように還元剤噴射弁２８が目標開弁時
間だけ開弁されると、目標添加量の燃料が還元剤噴射弁
２８から排気枝管１８内へ噴射されることになる。そし
て、還元剤噴射弁２８から噴射された還元剤は、排気枝
管１８の上流から流れてきた排気と混ざり合って目標空
燃比の混合気を形成してフィルタ２０に流入する。

【０１３１】この結果、フィルタ２０に流入する排気の
空燃比は、比較的に短い周期で酸素濃度が変化すること
になり、以て、フィルタ２０が窒素酸化物（ＮＯx）の
吸収と放出・還元とを交互に短周期的に繰り返すことに
なる。

【０１３２】次に、被毒解消制御では、ＣＰＵ３５１
は、フィルタ２０の酸化物による被毒を解消すべく被毒
解消処理を行うことになる。

【０１３３】ここで、エンジン１の燃料には硫黄（Ｓ）
が含まれている場合があり、そのような燃料がエンジン
１で燃焼されると、二酸化硫黄（ＳＯ₂）や三酸化硫黄
（ＳＯ₃）などの硫黄酸化物（ＳＯx）が生成される。

【０１３４】硫黄酸化物（ＳＯx）は、排気とともにフ
ィルタ２０に流入し、窒素酸化物（ＮＯx）と同様のメ
カニズムによってフィルタ２０に吸収される。

【０１３５】具体的には、フィルタ２０に流入する排気
の酸素濃度が高いときには、流入排気ガス中の二酸化硫
黄（ＳＯ₂）や三酸化硫黄（ＳＯ₃）等の硫黄酸化物（Ｓ
Ｏx）が白金（Ｐｔ）の表面上で酸化され、硫酸イオン
（ＳＯ₄ ^2-）の形でフィルタ２０に吸収される。更に、
フィルタ２０に吸収された硫酸イオン（ＳＯ₄ ^2-）は、
酸化バリウム（ＢａＯ）と結合して硫酸塩（ＢａＳ
Ｏ₄）を形成する。

【０１３６】ところで、硫酸塩（ＢａＳＯ₄）は、硝酸
バリウム（Ｂａ（ＮＯ₃）₂）に比して安定していて分解
し難く、フィルタ２０に流入する排気の酸素濃度が低く
なっても分解されずにフィルタ２０内に残留してしま
う。

【０１３７】フィルタ２０における硫酸塩（ＢａＳ
Ｏ₄）の量が増加すると、それに応じて窒素酸化物（Ｎ
Ｏx）の吸収に関与することができる酸化バリウム（Ｂ
ａＯ）の量が減少するため、フィルタ２０のＮＯx吸収
能力が低下する、いわゆるＳＯx被毒が発生する。

【０１３８】フィルタ２０のＳＯx被毒を解消する方法
としては、フィルタ２０の雰囲気温度をおよそ６００乃
至６５０℃の高温域まで昇温させるとともに、フィルタ
２０に流入する排気の酸素濃度を低くすることにより、
フィルタ２０に吸収されている硫酸バリウム（ＢａＳＯ
₄）をＳＯ₃ ^-やＳＯ₄ ^-に熱分解し、次いでＳＯ₃ ^-やＳＯ₄
^-を排気中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）と
反応させて気体状のＳＯ₂ ^-に還元する方法を例示するこ
とができる。

【０１３９】そこで、本実施の形態に係る被毒解消処理
では、ＣＰＵ３５１は、先ずフィルタ２０の床温を高め
る触媒昇温処理を実行した上で、フィルタ２０に流入す
る排気の酸素濃度を低くするようにした。

【０１４０】触媒昇温処理では、ＣＰＵ３５１は、例え
ば、各気筒２の膨張行程時に燃料噴射弁３から副次的に
燃料を噴射させるとともに還元剤噴射弁２８から排気中
へ燃料を添加させることにより、それらの未燃燃料成分
をフィルタ２０において酸化させ、酸化の際に発生する
熱によってフィルタ２０の床温を高めるようにしてもよ
い。

【０１４１】但し、フィルタ２０が過剰に昇温すると、
フィルタ２０の熱劣化が誘発される虞があるため、排気
温度センサ２４の出力信号値に基づいて副次的な噴射燃
料量及び添加燃料量がフィードバック制御されるように
することが好ましい。

【０１４２】上記したような触媒昇温処理によりフィル
タ２０の床温が６００℃乃至６５０℃程度の高温域まで
上昇すると、ＣＰＵ３５１は、フィルタ２０に流入する
排気の酸素濃度を低下させるべく還元剤噴射弁２８から
燃料を噴射させる。

【０１４３】尚、還元剤噴射弁２８から過剰な燃料が噴
射されると、それらの燃料がフィルタ２０で急激に燃焼
してフィルタ２０が過熱し、或いは還元剤噴射弁２８か
ら噴射された過剰な燃料によってフィルタ２０が不要に
冷却される虞があるため、ＣＰＵ３５１は、空燃比セン
サ３８の出力信号に基づいて還元剤噴射弁２８からの燃
料噴射量をフィードバック制御するようにすることが好
ましい。

【０１４４】このように被毒解消処理が実行されると、
フィルタ２０の床温が高い状況下で、フィルタ２０に流
入する排気の酸素濃度が低くなるため、フィルタ２０に
吸収されている硫酸バリウム（ＢａＳＯ₄）がＳＯ₃ ^-や
ＳＯ₄ ^-に熱分解され、それらＳＯ₃ ^-やＳＯ₄ ^-が排気中の
炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）と反応して還元
され、以てフィルタ２０のＳＯx被毒が解消されること
になる。

【０１４５】ところで、フィルタを備えた内燃機関で
は、エンジンが高回転高負荷の領域で運転されたときに
排出される高温の排気によりフィルタに堆積したＰＭは
燃焼され除去される。しかし、ＰＭの燃焼には時間を要
するためＰＭが完全に燃焼して除去される前にエンジン
の運転領域が高回転高負荷領域から外れるとＰＭが燃え
残ることがある。このようなＰＭの燃焼に適したエンジ
ンの運転状態を長期間維持することは困難である。この
ため、燃え残ったＰＭが次第にフィルタに堆積し、フィ
ルタが目詰まりを起こす要因となる。

【０１４６】このように燃え残ったＰＭを効果的に除去
する方法の一つに排気中への燃料添加がある。

【０１４７】次に、排気中への燃料添加によるＰＭ燃焼
制御について説明する。

【０１４８】ＰＭ燃焼制御では、ＣＰＵ３５１は、フィ
ルタ２０に流入する排気中に燃料を添加する燃料添加制
御を実行する。

【０１４９】まずＣＰＵ３５１は、所定の周期毎に燃料
添加制御実行条件が成立しているか否かを判別する。こ
の燃料添加制御実行条件としては、例えば、フィルタ２
０が活性状態にあるか否か、排気温度センサ２４の出力
信号値（排気温度）が所定の上限値以下であるか否か等
の条件を例示することができる。

【０１５０】上記したような燃料添加制御実行条件が成
立していると判定された場合は、ＣＰＵ３５１は、還元
剤噴射弁２８からスパイク的に還元剤たる燃料を噴射さ
せるべく当該還元剤噴射弁２８を制御することにより、
フィルタ２０に流入する排気の空燃比を一時的に所定の
目標リッチ空燃比とする。

【０１５１】具体的には、ＣＰＵ３５１は、ＲＡＭ３５
３に記憶されている機関回転数、アクセル開度センサ３
６の出力信号（アクセル開度）、エアフローメータ１１
の出力信号値（吸入空気量）、燃料噴射量、燃料噴射タ
イミング等のエンジン運転状態を読み出す。更に、ＣＰ
Ｕ３５１は、前記したエンジン運転状態をパラメータと
してＲＯＭ３５２の還元剤添加量制御マップへアクセス
し、排気の空燃比を予め設定された目標空燃比とする上
で必要となる還元剤の添加量（目標添加量）を算出す
る。

【０１５２】続いて、ＣＰＵ３５１は、前記目標添加量
をパラメータとしてＲＯＭ３５２の還元剤噴射弁制御マ
ップへアクセスし、還元剤噴射弁２８から目標添加量の
還元剤を噴射させる上で必要となる還元剤噴射弁２８の
開弁時間（目標開弁時間）を算出する。

【０１５３】還元剤噴射弁２８の目標開弁時間が算出さ
れると、ＣＰＵ３５１は、還元剤噴射弁２８を開弁させ
る。

【０１５４】ＣＰＵ３５１は、還元剤噴射弁２８を開弁
させた時点から前記目標開弁時間が経過すると、還元剤
噴射弁２８を閉弁させる。

【０１５５】このように還元剤噴射弁２８が通常目標開
弁時間だけ開弁されると、通常目標添加量の燃料が還元
剤噴射弁２８から排気枝管１８内へ噴射されることにな
る。そして、還元剤噴射弁２８から噴射された還元剤
は、排気枝管１８の上流から流れてきた排気と混ざり合
って目標空燃比の混合気を形成してフィルタ２０に流入
する。

【０１５６】この結果、フィルタ２０に流入する排気
は、比較的に短い周期で酸素濃度が変化することにな
る。そして、フィルタ２０に流入した燃料により活性酸
素が放出されることによって、ＰＭが酸化されやすいも
のに変質し単位時間あたりの酸化除去可能量が向上す
る。また、燃料添加により、触媒の酸素被毒が除去さ
れ、触媒の活性が上がるため活性酸素を放出し易くな
る。そして、活性酸素によりＰＭは酸化燃焼され除去さ
れる。

【０１５７】ところで、前記したような低温燃焼制御、
ＮＯx浄化制御、被毒解消制御、ＰＭ燃焼制御等を行う
と、排気中に含まれる多量の炭化水素（ＨＣ）がノズル
ベーン７４の近辺に付着して、該ノズルベーン７４の作
動が制限されることがある。このようなときに、ノズル
ベーン７４を強制的に開閉させると付着した炭化水素
（ＨＣ）を除去することが可能となる。

【０１５８】しかし、ノズルベーン７４の開閉を行うと
ＥＧＲガス量及び吸入空気量等に影響を受け、前記した
ような低温燃焼制御、ＮＯx浄化制御、被毒解消制御、
ＰＭ燃焼制御等が行われているときに必要となる諸条件
が得られなくなる虞がある。

【０１５９】そこで、本実施の形態では、ノズルベーン
７４の固着の虞があるときは、前記低温燃焼制御、ＮＯ
x浄化制御、被毒解消制御、ＰＭ燃焼制御等を行わずに
ノズルベーン７４を開閉することとした。

【０１６０】次に、本実施の形態に係るノズルベーン制
御について説明する。

【０１６１】図７は、ノズルベーン制御方法を示したフ
ローチャート図である。

【０１６２】ステップＳ１０１では、車両の速度が所定
速度（例えば２０km/h)以下であるか否かを判定する。
これは、低温燃焼を行うことができる状態にあるか否か
を判定するものである。ＣＰＵ３５１は、ＲＡＭ３５３
に記憶されている車速センサ（図示省略）の出力信号を
読み込む。ここで、車速センサは、車速に応じた間隔の
パルス信号を発信する。ＣＰＵ３５１は、車速センサの
パルス間隔が所定速度のときのパルス幅よりも広いとき
に車速が所定速度以下であると判定する。ステップＳ１
０１で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１０２
へ進み、一方、否定判定がなされた場合には、本ルーチ
ンを終了する。

【０１６３】ステップＳ１０２では、車両が減速中か否
かを判定する。これは、ステップS１０１と同様、低温
燃焼を行うことができる状態にあるか否かを判定するも
のである。ＣＰＵ３５１は、車速センサのパルス間隔を
２回読み込み、後に読み込んだパルス間隔が先に読み込
んだパルス間隔よりも大きければ減速状態であると判定
する。ステップＳ１０２で肯定判定がなされた場合に
は、ステップＳ１０３へ進み、一方、否定判定がなされ
た場合には、本ルーチンを終了する。

【０１６４】ステップＳ１０３では、低温燃焼が行われ
た期間が所定の期間以下であるか否かを判定する。判定
条件となる所定期間は、ノズルベーン７４が固着する可
能性がある前の任意の期間であり実験等により予め求め
られる。ステップＳ１０３で肯定判定がなされた場合に
は、ステップＳ１０４へ進み、一方、否定判定がなされ
た場合には、ステップＳ１０５へ進む。

【０１６５】ステップＳ１０４では、低温燃焼制御が行
われる。低温燃焼により車両減速中のフィルタ２０の温
度低下を抑制することが可能となる。

【０１６６】ステップＳ１０５では、ノズルベーン７４
の開閉制御が行われる。ＣＰＵ３５１は、ノズルベーン
７４の開閉駆動を行いノズルベーン７４近辺に付着した
炭化水素（ＨＣ）等を除去する。

【０１６７】このように、低温燃焼とノズルベーン７４
の開閉とを同時に行わないため、低温燃焼時のＥＧＲガ
ス割合及び空燃比の変動に起因した排気エミッションの
悪化を防止することができる。

【０１６８】ここで、従来の内燃機関では、アイドル運
転中にノズルベーン７４の開閉を行って該ノズルベーン
７４の固着を防止していた。しかし、低温燃焼等が行わ
れているときにノズルの開閉を行うと、ＥＧＲガス割合
及び空燃比の変動に起因した排気エミッションの悪化を
誘発する虞があった。

【０１６９】その点本実施の形態では、低温燃焼と固着
防止のためのノズルベーン７４の開閉制御とは同時に行
われないので、排気エミッションの悪化を誘発すること
もない。

【０１７０】尚、本実施の形態では、低温燃焼と固着防
止のためのノズルベーン７４の開閉制御とを同時に行わ
ないようにしたが、燃料添加及び気筒内の燃料噴射等に
よりフィルタ２０に還元剤を供給する場合にも同様に適
用することが可能である。この場合、ステップＳ１０４
で、燃料添加及び気筒内への燃料噴射が行われる。＜第
２の実施の形態＞本実施の形態は、第１の実施の形態と
比較して以下の点で相違する。即ち、第１の実施の形態
では、低温燃焼制御が行われた期間に基づいて、低温燃
焼を行うか又はノズルベーン７４の開閉を行うかを判定
するが、本実施の形態では、車両の走行距離に基づいて
上記判定を行う。

【０１７１】尚、本実施の形態においては、第１の実施
の形態と比較してノズルベーン７４の固着を推定する条
件が異なるものの、対用対象となるエンジン１やその他
ハードウェアの基本構成については、第１の実施の形態
と共通なので説明を割愛する。

【０１７２】次に、本実施の形態に係るノズルベーン制
御について説明する。

【０１７３】図８は、ノズルベーン制御方法を示したフ
ローチャート図である。

【０１７４】ステップＳ２０１及びステップＳ２０２の
制御は第１の実施の形態の図７中ステップＳ１０１及び
ステップＳ１０２と共通なので説明を割愛する。

【０１７５】ステップＳ２０３では、車両の走行距離が
所定の距離（例えば５００km）以下であるか否かを判定
する。判定条件となる所定距離は、ノズルベーン７４が
固着する可能性がある前の任意の走行距離であり実験等
により予め求められる。ステップＳ２０３で肯定判定が
なされた場合には、ステップＳ２０４へ進み、一方、否
定判定がなされた場合には、ステップＳ２０５へ進む。

【０１７６】ステップＳ２０４では、低温燃焼制御が行
われる。低温燃焼により車両減速中のフィルタ２０の温
度低下を抑制することが可能となる。

【０１７７】ステップＳ２０５では、ノズルベーン７４
の開閉制御が行われる。ＣＰＵ３５１は、ノズルベーン
７４の開閉駆動を行いノズルベーン７４近辺に付着した
炭化水素（ＨＣ）等を除去する。

【０１７８】このように、低温燃焼とノズルベーン７４
の開閉とを同時に行わないため、低温燃焼時のＥＧＲガ
ス割合及び空燃比の変動に起因した排気エミッションの
悪化を防止することができる。

【０１７９】ここで、従来の内燃機関では、アイドル中
にノズルベーン７４の開閉を行って該ノズルベーン７４
の固着を防止していた。しかし、低温燃焼等が行われて
いるときにノズルの開閉を行うと、ＥＧＲガス割合及び
空燃比の変動に起因した排気エミッションの悪化を誘発
する虞があった。

【０１８０】その点本実施の形態では、低温燃焼と固着
防止のためのノズルベーン７４の開閉制御とは同時に行
われないので、排気エミッションの悪化を誘発すること
もない。

【０１８１】尚、本実施の形態では、低温燃焼と固着防
止のためのノズルベーン７４の開閉制御とを同時に行わ
ないようにしたが、燃料添加及び気筒内の燃料噴射等に
よりフィルタ２０に還元剤を供給する場合にも同様に適
用することが可能である。この場合、ステップＳ２０４
で、燃料添加及び気筒内への燃料噴射が行われる。＜第
３の実施の形態＞本実施の形態は、第１の実施の形態と
比較して以下の点で相違する。即ち、第１の実施の形態
では、低温燃焼制御が行われた期間の総計に基づいて、
低温燃焼を行うか又はノズルベーン７４の開閉を行うか
を判定するが、本実施の形態では、排気の温度に基づい
て上記判定を行う。

【０１８２】尚、本実施の形態においては、第１の実施
の形態と比較してノズルベーン７４の固着を推定する条
件が異なるものの、対用対象となるエンジン１やその他
ハードウェアの基本構成については、第１の実施の形態
と共通なので説明を割愛する。

【０１８３】次に、本実施の形態に係るノズルベーン制
御について説明する。

【０１８４】図９は、ノズルベーン制御方法を示したフ
ローチャート図である。

【０１８５】ステップＳ３０１及びステップＳ３０２の
制御は第１の実施の形態の図７中ステップＳ１０１及び
ステップＳ１０２と共通なので説明を割愛する。

【０１８６】ステップＳ３０３では、排気の温度が所定
の温度よりも大きいか否かを判定する。判定条件となる
排気の温度は、ノズルベーン７４が固着する可能性があ
る前の任意の排気の温度であり実験等により予め求めら
れる。

【０１８７】ステップＳ３０３で肯定判定がなされた場
合には、ステップＳ３０４へ進み、一方、否定判定がな
された場合には、ステップＳ３０５へ進む。

【０１８８】ステップＳ３０４では、低温燃焼制御が行
われる。低温燃焼により車両減速中のフィルタ２０の温
度低下を抑制することが可能となる。

【０１８９】ステップＳ３０５では、ノズルベーン７４
の開閉制御が行われる。ところで、低温燃焼を行ってい
てもアイドル状態が長く続くと、排気の温度が低下して
いきノズルベーン７４に付着する炭化水素（ＨＣ）の量
が多くなることが知られている。従って、排気の温度が
所定温度以下に低下したときには、ノズルベーン７４が
固着する虞がある。このようなときにノズルベーン７４
を開閉させると、該ノズルベーン７４の固着を防止する
ことが可能となる。従って、ＣＰＵ３５１は、ノズルベ
ーン７４の開閉駆動を行いノズルベーン７４近辺に付着
した炭化水素（ＨＣ）等を除去する。

【０１９０】このようにして、低温燃焼とノズルベーン
７４の開閉とを同時に行わないため、低温燃焼時のＥＧ
Ｒガス割合及び空燃比の変動に起因した排気エミッショ
ンの悪化を防止することができる。

【０１９１】ここで、従来の内燃機関では、アイドル中
にノズルベーン７４の開閉を行って該ノズルベーン７４
の固着を防止していた。しかし、低温燃焼等が行われて
いるときにノズルの開閉を行うと、ＥＧＲガス割合及び
空燃比の変動に起因した排気エミッションの悪化を誘発
する虞があった。

【０１９２】その点本実施の形態では、低温燃焼と固着
防止のためのノズルベーン７４の開閉制御とは同時に行
われないので、排気エミッションの悪化を誘発すること
もない。

【０１９３】尚、本実施の形態では、低温燃焼と固着防
止のためのノズルベーン７４の開閉制御とを同時に行わ
ないようにしたが、燃料添加及び気筒内の燃料噴射等に
よりフィルタ２０に還元剤を供給する場合にも同様に適
用することが可能である。この場合、ステップＳ２０４
で、燃料添加及び気筒内への燃料噴射が行われる。

【０１９４】

【発明の効果】本発明に係る内燃機関では、低温燃焼等
の還元剤の供給とノズルベーンの開閉との何れか一方を
選択して実行することができる。従って、ノズルベーン
の固着を防止しつつ還元剤の供給を行うことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る内燃機関を適用する
エンジンとその吸排気系とを併せ示す概略構成図であ
る。

【図２】可変容量型ターボチャージャの構成を示す図
である。

【図３】（ａ）は、可変容量型ターボチャージャの可
変ノズル機構の側面視を示す図である。（ｂ）は、可変
容量型ターボチャージャの可変ノズル機構の正面視を示
す図である。

【図４】可変容量型ターボチャージャのＶＮＴアクチ
ュエータの構成を示す図である。

【図５】（Ａ）は、パティキュレートフィルタの横方
向断面を示す図である。（Ｂ）は、パティキュレートフ
ィルタの縦方向断面を示す図である。

【図６】ＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。

【図７】第１の実施の形態に係るノズルベーン開閉判
断方法を示したフローチャート図である。

【図８】第２の実施の形態に係るノズルベーン開閉判
断方法を示したフローチャート図である。

【図９】第３の実施の形態に係るノズルベーン開閉判
断方法を示したフローチャート図である。

【符号の説明】１・・・・エンジン１ａ・・・クランクプーリ２・・・・気筒３・・・・燃料噴射弁４・・・・コモンレール４ａ・・・コモンレール圧センサ５・・・・燃料供給管６・・・・燃料ポンプ６ａ・・・ポンププーリ８・・・・吸気枝管９・・・・吸気管１５・・・ターボチャージャ１５ａ・・コンプレッサハウジング１５ｂ・・タービンハウジング１５ｃ・・センタハウジング１６・・・インタークーラ１７・・・吸気管圧力センサ１８・・・排気枝管１９・・・排気管２０・・・パティキュレートフィルタ２５・・・ＥＧＲ通路２６・・・ＥＧＲ弁２７・・・ＥＧＲクーラ２８・・・還元剤噴射弁２９・・・還元剤供給路３１・・・遮断弁３３・・・クランクポジションセンサ３４・・・水温センサ３５・・・ＥＣＵ３６・・・アクセル開度センサ３８・・・空燃比センサ３９・・・空燃比センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 23/00 Ｆ０２Ｄ 23/00 ＪＮＦ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｊ５７０Ｐ // Ｆ０２Ｂ 37/24 Ｆ０２Ｂ 37/12 ３０１Ｑ (72)発明者丹野史朗愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者川口文悟愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者山本崇愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3G005 DA02 EA04 EA15 EA16 FA13 FA35 GA04 GB86 GC05 GC07 GC08 GD03 GD12 HA05 HA12 HA13 HA18 JA12 JA13 JA16 JA24 JA35 JA39 JA51 JB02 3G062 AA01 AA05 BA00 BA02 BA04 DA01 ED08 GA09 GA17 3G091 AA02 AA10 AA11 AA18 AA28 AB06 AB13 BA00 BA03 BA04 BA11 BA14 BA15 BA21 BA31 BA33 CA13 CA18 CB02 CB03 CB07 CB08 DA01 DA02 DA04 DB10 DC01 DC05 EA00 EA01 EA05 EA06 EA07 EA15 EA16 EA17 EA26 EA30 EA34 EA38 FA02 FA04 FA12 FA13 FA14 FB10 FB11 FB12 FC04 FC07 GA06 GA16 GB01X GB02W GB03W GB04W GB05W GB06W GB10W GB16X GB17X HA14 HA36 HA37 HA42 HB03 HB05 HB06 3G092 AA02 AA06 AA17 AA18 AB03 BA02 DB03 DC09 DC12 DC14 DE03S EA25 FA17 FA18 FA36 GA04 GA17 GB08 HA01Z HA04Z HA16Z HB03Z HE01Z HE03Z HE08Z HF08Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気の過給圧を所望の圧力とすべくタービ
ンホイールに吹き付けられる排気の流速を可変とする可
変容量型ターボチャージャと、前記可変容量型ターボチャージャの上流から排気中に還
元剤を供給する還元剤供給手段と、前記可変容量型ターボチャージャのノズルベーンが固着
する時期を推定する固着推定手段と、前記固着推定手段が推定したノズルベーンの固着時期よ
りも前で且つ前記還元剤供給手段が還元剤を供給してい
ないときにノズルベーンの開閉を行うノズルベーン強制
開閉手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】前記内燃機関は、前記固着推定手段により
推定された固着時期に基づいて還元剤供給手段による還
元剤の供給又はノズルベーン強制開閉手段によるノズル
ベーンの開閉の何れか一方を選択するノズルベーン強制
開閉判定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載
の内燃機関。
【請求項３】前記内燃機関は、該内燃機関の吸気系に排
気の一部を再循環させるＥＧＲ装置を備え、前記還元剤
供給手段は、再循環するＥＧＲガス量を増大させて煤の
発生量が増加して最大となった後に、更にＥＧＲガス量
を増大させる低温燃焼であることを特徴とする請求項１
又は２に記載の内燃機関。
【請求項４】前記固着推定手段は、前記低温燃焼の継続
時間が所定時間以上となったときにノズルベーンが固着
すると推定することを特徴とする請求項１乃至３の何れ
かに記載の内燃機関。
【請求項５】前記内燃機関は、該内燃機関が搭載された
車両の運行距離を計測する運行距離計測手段を備え、前
記固着推定手段は、該運行距離計測手段が計測した運行
距離が所定距離以上となったときにノズルベーンが固着
すると推定することを特徴とする請求項１又は２に記載
の内燃機関。
【請求項６】前記内燃機関は、排気の温度を計測する排
気温度計測手段を備え、前記固着推定手段は、前記還元
剤供給手段が排気中へ還元剤を供給しているときであっ
て且つ該排気温度計測手段が計測した排気の温度が所定
温度以下となったときにノズルベーンが固着すると推定
することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機
関。