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　特願２００２−　３６６３１「予混合圧縮自着火エンジンの制御方法」拒絶査定不服審判事件〔平成１５年　８月２７日出願公開、特開２００３−２３９７９５〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
１．手続の経緯
　本願は、平成１４年２月１４日の出願であって、平成１８年６月２３日付けで拒絶をすべき旨の査定がなされ、これに対し平成１８年７月２７日付けで拒絶査定不服審判が請求され、平成１８年８月２８日付けで提出された２通の手続補正書により審判請求書の請求の理由の記載と、明細書全文および図面の記載が補正された。その後、平成２０年９月１６日付けで書面による審尋がなされ、平成２０年１０月１７日付けで回答書が提出され、平成２１年１月１４日付けで当審より拒絶の理由が通知され、平成２１年３月１６日付けで意見書及び手続補正書が提出されたものである。
　
　したがって、本願の請求項１に係る発明は、平成２１年３月１６日付け手続補正書及び平成１８年８月２８日付け手続補正書により補正された明細書並びに平成１８年８月２８日付け手続補正書により補正された図面の記載からみて、特許請求の範囲の請求項１に記載された以下の事項により特定されるものである。
　
　「【請求項１】
　燃料と空気を混合した予混合気を燃焼室で圧縮させ自着火燃焼させる予混合圧縮自着火エンジンにおいて、空気過剰率を２．５〜３．０とし、８０℃以下、好ましくは約４０℃に冷却された予混合気を燃焼室に供給し、かつ、予混合気の燃焼を緩慢化させるための燃焼排ガスを予混合気に循環混合する予混合気酸素濃度制御システム及び燃焼抑制剤添加システムを有し、燃焼抑制剤はピストンの位置でタイミングをとって前記燃焼室に前記予混合気とは別に導入し、燃焼室における燃焼期間を、ピストンの上死点を内包し２０〜４０°のクランク角とすることを特徴とする予混合圧縮自着火エンジンの制御方法。」（以下、「本願発明」という。）
　
２．引用刊行物に記載された発明
　当審より平成２１年１月１４日付けで通知した拒絶の理由において引用した、本願の出願日前に日本国内で頒布された刊行物である特表２０００−５１４５２６号公報（以下、「引用刊行物」という。）には、次のことが記載されている。
　
ａ）「本発明の主な目的は、実用的なＰＣＣＩエンジンとＰＣＣＩエンジンを効果的、効率的に作動させる制御システムを提供することによって、従来技術の欠点を解消
　
することにある。
  本発明の他の目的は、ＰＣＣＩエンジンと、効率を最大限に高めながらも、エミッション、特に亜酸化窒素や粒状エミッション、を最適に最も少なくするようにエンジンを制御する制御方法を提供することにある。
　
　　　　　‥　　　（中略）　‥
　
  本発明のさらに他の目的は、ＰＣＣＩエンジンと、安定した燃焼、低エミッション、許容圧力レベル及び最適効率を保証するようにエンジンサイクル内で燃焼が適切なクランク角で起こることを効果的に達成する制御システムを提供することにある。
  本発明の他の目的は、ＰＣＣＩエンジンと、燃焼開始のタイミングを正確に制御するよう温度、圧力、当量比、及び／又は混合気自己着火特性を効果的に制御する制御システムを提供することにある。
  本発明のさらに他の目的は、ＰＣＣＩエンジンと、許容シリンダ圧と所望の正味平均有効圧を得ながら、連続して安定したＰＣＣＩ燃焼を効果的に達成する制御システムを提供することにある。
  本発明のさらに他の目的は、ＰＣＣＩエンジンと、エミッションを最小化し、効率を最大限まで高めながら、ほぼ全ての燃焼プロセスが最適クランク角度範囲内、つまり２０度ＢＴＤＣ、即ち上死点前から３５度ＡＴＤＣ、即ち上死点後の範囲内、
　
で起こることを確実にするよう燃焼の開始と燃焼率を効果的に制御する制御システムを提供することにある。」（公報第１１頁第１０行乃至第１２頁第１６行）
　
ｂ）「図１ａ及び１ｂは全般的に１０で示される、本発明のＰＣＣＩエンジン／制御システムを示す。図１ａは図１ｂに示したマルチシリンダ往復ピストンタイプのエンジンのシングルエンジンシリンダ１２を示している。
　　　　　　‥　　　（中略）　　‥
　
  図１ａに示すように、ピストン１４は燃焼室１３を形成するためにシリンダ内に相互的に装着される。ピストンは燃焼によって発生する力を従来のエンジン駆動システムに伝達する。図１ｂにおいて、吸気マニホールド１５を含む吸気システム２３は、各シリンダ１２にある各々の吸気ポート２６に吸気または混合気を供給する。同様に、排気マニホールド１７を含む排気システム２７は排気口３１から流れる空気を処理する。従来のバルブ制御システムによって、または可変バルブタイミングシステムによって、吸気バルブ１９等の１つ以上の吸気バルブと、排気バルブ２１等の１つ以上の排気バルブが、開放位置と閉鎖位置の間に置かれ、シリンダ内への吸気または混合気の流れ、及びシリンダからの排気の流れを各々制御する。
　ＰＣＣＩシステム１０は燃焼履歴を示すエンジン運転状態を感知または検出し、対応する信号１８を発生させるために、燃焼センサ１６を具備する。好適な実施形態では、センサ１６はエンジン運転状態、または圧縮及び／又は膨張行程の間に燃焼が発生する時、つまり好ましくは燃焼の開始時（ＳＯＣ）に直接関連する、またはＳＯＣを示すパラメーターを検出することによって、効果的な燃焼制御能力を可
能にする。サイクル毎にＳＯＣを感知するために、例えば、シリンダ圧力センサがいずれかの、または全てのエンジンシリンダに設けられてもよい。この場合、センサ１６は他のエンジン状態データ、例えば、燃焼率、燃焼持続時間、燃焼事象または放熱位置、及び燃焼の終了データ等を提供し、そのいずれも燃焼開始のデータの代わりに使用することができる。
　　　　　　‥　　（中略）　　‥
　‥　　‥　その後、好適な実施形態では、ＳＯＣと燃焼完了が、圧縮行程中の上死点前２０度と、ピストンの膨張行程中の上死点後３５度の間で発生し、それによって、エンジン効率を最大にする一方で、ＮＯｘエミッションの最小化を効果的に保証するために、ＥＣＵ２０はシステムの各々の成分を可変制御するために、２２で示される複数の出力信号を発生させる。ＰＣＣＩ燃焼制御機構は、最も好ましくは、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、またはその他の適当なマイクロ計算ユニット等の中央処理ユニットを含むＥＣＵ２０に含まれたソフトウエアで実行される。」（同第２０頁第３行乃至第２１頁第２４行）
　
ｃ）「空気冷却器２８も圧縮機２４の下流に設けられてよい。更に、吸気加熱器３０（燃焼器、熱交換器、または電気加熱器）が、例えば、図１ｂに示すように、冷却器２８の背後、または、圧縮機２４の上流に設けられてよい。」（同第２２頁第６乃至９行）
　
ｄ）「それに加えて、燃焼事象を制御するためのシリンダ内温度及び温度分布の変化は、気体または液体、例えば、空気、窒素、二酸化炭素、排気、水等をシリンダ内に噴射するためのインジェクタ４０によるシリンダ内希釈剤噴射を利用して行うことができる。」（同第２３頁第１６乃至１９行）
　
　
ｅ）「効率的な、低エミッションＰＣＣＩ燃焼のために、エンジンサイクル中の、適切なクランク角範囲の間に燃焼を起こすことが重要である。燃焼の開始があまりに早すぎると、シリンダ圧が過度に高くなり、効率が低下する。燃焼の開始があまりに遅すぎると、燃焼が不完全であり、不十分なＨＣエミッション、不十分な効率、高い一酸化炭素（ＣＯ）エミッション、及び不十分な安定性を結果的にもたらす。出願人は、ＰＣＣＩエンジンにおけるＳＯＣのタイミングと燃焼率、また燃焼持続時間は、温度履歴、圧力履歴、燃料自己発火特性、例えば、オクタン／メタン等級または活性化エネルギー、及びシリンダに閉じ込められた給気組成（酸素含有量、ＥＧＲ、湿度、当量比等）に基本的に依存することを確認した。本発明は、下記において詳述する様々な特徴の組み合わせを通して、燃焼の開始及び／又は燃焼率（放熱率）を制御することができるような方法で、これらの変数に影響を及ぼす構造化されたアプローチを提示する。
  低いＮＯｘエミッションと高い効率を達成するように、エンジン運転状態の間中、最適の燃焼を保証するために、燃焼の開始と燃焼率を制御するための様々な制御特徴が制御され、変更される。これらの制御特徴を適用することで、エンジンピストンの上死点位置に対する好ましいクランク角範囲内で燃焼が引き起こされるであろう。特に、出願人は、実質的に全ての燃焼がクランク角度２０ＢＴＤＣとクランク角度３５ＡＴＤＣ間で発生するべきであることを確認した。更に、好ましくは、２０クランク角度ＢＴＤＣと１０クランク角度ＡＴＤＣ間で、理想的には、ほぼ１０度ＢＴＤＣと５度ＡＴＤＣ間で、燃焼が開始されるであろう。それに加えて、燃焼持続時間は、典型的に５〜３０度のクランク角度範囲のクランク角に対応するで
　
あろう。しかしながら、好ましくは、所望のピークシリンダ圧と騒音減少を達成するために、ほぼ３０〜４０度まで燃焼持続時間を延期するように、下記に記す制御特徴の１つまたはそれ以上が制御されるであろう。このように、実質的に全ての燃焼が２０クランク角度ＢＴＤＣと３５クランク角度ＡＴＤＣ間で発生するように、以下の特徴の１つまたはそれ以上の最適な制御が、燃焼の開始及び／又は燃焼率を効果的に制御するであろう。もちろん、燃焼の開始が上述のクランク角範囲外で発生する、及びもしくはＰＣＣＩエンジン内の燃焼持続時間が幅広いクランク角範囲を超えて発生するか、または上述の限度を超えて延期される状態も起こり得る。」（同第２４頁第１７行乃至第２５頁第１９行）
ｆ）「図４ａ、４ｂ及び４ｃに示すように、出願人は、エンジン運転が失火限度付近であれば、ＳＯＣ及び燃焼の終了（ＥＯＣ）が漸進的に遅れ、放熱持続時間が延びることを測定した。総平均有効圧（ＧＩＭＥＰ）は、ＳＯＣがＴＤＣ後へと遅れるにつれて、最高点を通過する。やがて、ノッキング強度及びピークシリンダ圧（ＰＣＰ）が実質的に失火限度付近まで低下する一方、ＧＩＭＥＰは許容限度に留まる。図５に示すように、ピーク放熱率も低下し、放熱持続時間は失火限度に近づくにつれて増す。やがて、図６に示すように、ピークシリンダ圧は、放熱率が遅れるにつれて低下する。ここで説明する適切な制御を提供することなしには、エンジンはこの反応プロセスを支えることができないことが明らかである。出願人は、ＳＯＣがＴＤＣの数度後に発生する状態で、最良の動作点が発生することを確認した。確かに、ＰＣＣＩ燃焼におけるＰＣＰ−ＧＩＭＥＰトレードオフの改良は、ＴＤＣの後に起こるＳＯＣを要件とする。その結果、所望の位置及び所望の長さに各々ＳＯＣと燃焼持続時間を維持し、効果的かつ効率的なＰＣＣＩ燃焼を達成するためには、積極的な可変制御が必要であることが明らかである。
　　　　　　‥　　（中略）　　‥
　
　概して、実質的に全ての燃焼プロセスが最適のクランク角限度内、つまり２０度ＢＴＤＣなら３０度ＡＴＤＣの間で発生することを保障するために、燃焼の開始及び燃焼率を効果的に制御するために使用できる制御変数は、４つの制御カテゴリー：温度制御、圧力制御、混合気の自己発火特徴の制御、及び当量比制御に分類することができる。」（同第２５頁第２５行乃至第２６頁第２３行）
　
ｇ）「シリンダ内の混合気の温度（シリンダ内温度）は、燃焼の開始を決定する際に重要な役割を演じる。シリンダ内温度は、圧縮比（ＣＲ）、給気マニホールド温度（ＩＭＴ）、排気再循環（ＥＧＲ）、残留質量微粒子（ＲＭＴ）、熱伝達および温度層化のような所定の重要な制御機能を変えることによって燃焼の開始を制御するように変えることができる。
　　　　　‥　　（中略）　　‥
　
　要するに、出願人は、ＩＭＴの僅かな変化がプロパン燃料ＰＣＣＩ燃焼の多くの面に大きな影響を及ぼすことを確認した。吸気温度を変えることによって、燃焼事象を早めるかまたは遅らせることができる。図８に図示されるように、吸気温度を高めることは燃焼の開始を早め、吸気温度を低めることは燃焼の開始を遅らせる。この温度制御は、熱交換器または燃焼器を使用して行われてもよい。例えば、給気冷却器は吸気マニホールドに沿って置かれてもよい。冷却器と組み合わせた燃焼器または加熱器は非常に優れた温度制御を与える。」（同第２６頁第２５行乃至第２７頁第２４行）
　
ｈ）「吸気温度を制御するための他の重要な方法は熱い排気再循環（ＥＧＲ）を使用することによることである。図１ｂに示されるように、高圧ＥＧＲ循環路５４は、タービン２５の上流からの熱い排気を吸気システムへ向けるために使用されてもよい。ＥＧＲ循環路５４は、排気の再循環を制御する高圧ＥＧＲ制御バルブ６０を含む。低圧ＥＧＲ循環路６２および制御バルブ６４は、タービン２５の下流からの低圧ＥＧＲの流れを吸気システムへ向けるために使用されてもよい。
　　　‥　　　　（中略）　　　　‥
　
　さらに、図１８に示されるように、出願人は、例えば、空気及び／又は水のような冷却希釈剤を噴射することによって吸気の温度を保持している間、排気生成物を追加することによる排気生成物を導入するために使用される技術、例えば、ＥＧＲ、ＲＭＦ等とは無関係に、燃焼速度が遅くできるので、燃焼持続時間を増やし、燃焼を遅延させ、放熱量を増大させることを確認した。」（同第３６頁第２７行乃至第３７頁第２５行）
　
ｉ）「出願人は、低い吸気温度で燃焼するために、非常に高い圧縮比が必要であることも明確にした。例えば、０、２０、及び４０°Ｆの吸気温度で、相当する圧縮比がそれぞれ３５、３３、及び３０未満である時には、燃焼は全く起こらない。暖まった後の条件では、要求される圧縮比は、約１５であり、これは、この条件に合わせるために圧縮比を約２０変化することが必要なことを、示している。このような条件のもとでは、圧縮比を非常に高くすることが必要なので、ピークシリンダ圧力も高く、一部の場合には２００ｂａｒより大きい。その結果、低い温度でスタートする吸気加熱器及び／又は他の数個の方法は、可変の圧縮比単独で使うよりももっと実用的な場合がある。さらに、圧縮比をより低く維持すると、ピークシリンダ圧力の限界に行き当たる前に、より高いＧＩＭＥＰにすることが可能になる。」（同第４４頁第１２乃至２２行）
　
ｊ）「出願人が示したもう一つの制御の変形を、燃焼開始（ＳＯＣ）と燃焼時間を効果的に制御するのに使用でき、放熱率は、混合気の当量比φである。当量比は、理論的空燃比（＜１の場合、燃料不足、＞１の場合、燃料過剰）により割られた空燃比と等しい。予混合給気圧縮点火（以下ＰＣＣＩと称す）エンジンでは、急速な燃焼が高い騒音を誘発し、効率と高ピークシリンダ圧を下げるので、燃焼速度を落とす必要がある。異なる温度及び／又は当量比を、点火点あるはその近くでの空気と燃料の吸気全体を通して達成することができ、その結果、燃焼速度を下げることができ、有利に燃焼時間を伸ばすことができる。」（同第５１頁第２７行乃至第５２頁第６行）
　　
ｋ）「ＳＯＣ（燃焼開始）が、当量比が、増大するにしたがって、より早く起こることが示された。研究は、ピークシリンダ圧力（ＰＣＰ）が、当量比が、発生させられる取り込み可能なエネルギーの量が増大していることを示して、増大するのにしたがって、徐々に上昇することを示した。０．１８と等しいかそれ以上の当量比では、実質的に、全ての取り込み可能な燃料エネルギーが発生し、当量比が増大するのにしたがって、ＰＣＰのほぼ直線的な増大をもたらす。
  出願人は、必ずしも好ましいことではないが、ピークシリンダ圧力限度を過剰になることから予防するために、ＩＭＰとＩＭＴが、充分に低くあれば、ＰＣＣＩ燃
　
焼を、非常にリッチな当量比、例えば０．５に維持することが可能ではないかとの決定を下した。このようなリッチな当量比で、低いシリンダ圧を維持するのに必要な低いブーストとＩＭＴレベルでエンジンを始動させることは、非常に困難である。非常に早められた放熱、大きな音のノック、と燃焼の粗さは、この条件での運転を好ましくないものとする。燃焼開始（ＳＯＲ）を遅らせるためのより低い燃焼速度（ＣＲ）で、これらの面を改善することが可能である。」（同第５４頁第９乃至２４行）
　
ｌ）上記ａ）及びｂ）等の記載からみて、引用刊行物には、ＰＣＣＩ、即ち、燃料と空気を混合した予混合気を燃焼室で圧縮させ点火させる予混合圧縮点火エンジンの制御方法が記載されているといえる。
　
ｍ）上記ｅ）及びｆ）等に記載からみて、引用刊行物に記載された予混合圧縮点火エンジンの制御方法は、燃焼を、「クランク角度２０ＢＴＤＣとクランク角度３５ＡＴＤＣ間で発生する」ようにし、かつ、「５〜３０度のクランク角度範囲」あるいは「ほぼ３０〜４０度」の「燃焼持続時間」となるように制御するものであることがわかる。
　
ｎ）上記ｃ）及びｈ）等の記載からみて、引用刊行物に記載された予混合圧縮点火エンジンの制御方法は、吸気（予混合気）温度を制御する上で、吸気を加熱、冷却する温度制御を実行するとともに、（高圧）ＥＧＲ循環路５４により燃焼排気ガスを予混合気に循環混合する排気再循環（ＥＧＲ）、および、インジェクタ４０により水等の（冷却）希釈剤を燃焼室に、吸気とは別に導入するものであることがわかる。なお、引用刊行物における図１７の記載からも理解されるように、排気再循環（ＥＧＲ）により燃焼室における燃焼持続時間を増大できるものであるから、排気再循環（ＥＧＲ）により燃焼を緩慢化できることは明らかである。
　
ｏ）上記ｉ）等の記載からみて、引用刊行物に記載された予混合圧縮点火エンジンの制御方法は、吸気（予混合気）の温度について、相当に低い温度の吸気についても燃焼可能とすることを考慮したものであることがわかる。
　
ｐ）上記ｊ）及びｋ）等の記載からみて、引用刊行物に記載された予混合圧縮点火エンジンの制御方法は、当量比（本願発明の空気過剰率の略逆数に相当）について、０．１８以上で０．５迄も燃焼可能とするものであることがわかる。
　
ｑ）以上のことを、総合・勘案すると、引用刊行物には次の発明が記載されているといえる。
　
　「燃料と空気とを混合した吸気を燃焼室１３で圧縮させ点火・燃焼させる予混合圧縮点火エンジンにおいて、当量比を０．１８〜０．５とし、比較的低温の吸気を燃焼室に供給し、かつ、吸気の燃焼を緩慢化させるための排気を吸気に循環混合する（高圧）ＥＧＲ循環路５４及び（希釈剤を噴射する）インジェクタ４０を有し、希釈剤は前記燃焼室１３に前記吸気とは別に導入し、燃焼室１３における燃焼持続時間を、ピストンの上死点を内包し、５から４０度のクランク角とする予混合圧縮点火火エンジンの制御方法。」（以下、「引用刊行物に記載された発明」という。）
　
３．対比
　本願発明と引用刊行物に記載された発明とを対比すると、引用刊行物に記載された発明の備える「予混合圧縮点火エンジン」、「吸気」、「排気」、「ＥＧＲ循環路５４」、「希釈剤」、「インジェクタ４０」及び「燃焼持続時間」は、それぞれ本願発明の備える「予混合圧縮自着火エンジン」、「予混合気」、「燃焼排ガス」、「予混合気酸素制御システム」、「燃焼抑制剤」、「燃焼抑制剤添加システム」及び「燃焼期間」に相当する。また、引用刊行物に記載された発明の備える「当量比」は本願発明の備える「空気過剰率」と逆数の関係にあるものなので、引用刊行物に記載された発明の備える「当量比」についての数値範囲「０．１８〜０．５」を、本願発明の「空気過剰率」に換算すると「２〜５．６」ということになり、本願発明の備える空気過剰率の数値範囲である「２．５〜３」を包含する数値範囲となる。さらに、引用刊行物に記載された発明の備える「燃焼持続時間」についてのクランク角範囲「５〜４０°」は、本願発明の「燃焼期間」についてのクランク範囲である「２０〜４０°」を包含する数値範囲となっている。
　
　したがって、両者は、次の一致点及び相違点を有するものである。
　
〈一致点〉
　「燃料と空気を混合した予混合気を燃焼室で圧縮させ自着火燃焼させる予混合圧縮自着火エンジンにおいて、空気過剰率を２．５〜３．０とし、冷却された予混合気を燃焼室に供給し、かつ、予混合気の燃焼を緩慢化させるための燃焼排ガスを予混合気に循環混合する予混合気酸素濃度制御システム及び燃焼抑制剤添加システムを有し、燃焼抑制剤はピストンの位置でタイミングをとって前記燃焼室に前記予混合気とは別に導入し、燃焼室における燃焼期間を、ピストンの上死点を内包し２０〜４０°のクランク角とすることを特徴とする予混合圧縮自着火エンジンの制御方法。」
　
〈相違点〉
（１）本願発明において、「燃焼室」に供給される「予混合気」は「８０℃以下、好ましくは約４０℃に冷却された」ものであるのに対し、引用刊行物に記載された発明において「燃焼室１３」に供給される「吸気」は、冷却されるものではあるものの、いかなる温度か明らかではない点（以下、「相違点１」という。）。
　
（２）本願発明における「燃焼抑制剤」は「ピストンの位置でタイミングをとって前記燃焼室に予混合気とは別に導入」されるものであるのに対し、引用刊行物に記載された発明における「希釈剤」は、「吸気」とは別に「燃焼室１３」に導入されるものではあるが、いかなるタイミングで作動するものか明らかではない点（以下、「相違点２」という。）。
　　　
４．当審の判断
　上記各相違点について、以下に検討する。
　
（１）相違点１について
　引用刊行物に記載された発明のような制御方法において、上記２．ｏ）に指摘したとおり、圧縮率等の他の要因を調整することにより、相当に低い温度の吸気についても適用可能であることが示唆されており、当該示唆に基づいて、使用する燃料、エンジンの形式等を考慮の上、予混合気の温度を好適な範囲とし、上記相違点１に係る本願発明のようにすることは、当業者にとり、通常の創作力の範囲でなしうる程度のことにすぎない（なお、空気過剰率２．５及び予混合気温度を８０度程度としたことが特開２００２−２１５６７号公報（平成１４年１月２３日発行）に記載されており、本願発明における吸入される予混合気の温度について数値自体は、本願出願前に知られたことにすぎない。）。
　
（２）相違点２に対して
　引用刊行物に記載された発明のような、シリンダ内に直接希釈剤若しくは燃焼抑制剤（以下、「希釈剤等」という。）を導入するようなタイプのエンジンでは、ピストンの位置若しくは燃焼時期と何らかのタイミングをとって希釈剤等を燃焼室に導入することは、技術常識程度のことであり（以下、「周知技術」という。特開２００１−９０５４０号公報に記載のものも参照されたい。）、引用刊行物に記載された発明における、「希釈剤」を供給する「インジェクタ４０」の箇所に、当該周知技術を採用し上記相違点２に係る本願発明のようにすることは、当業者にとり、ごく普通に想到する程度のことにすぎない。
　　
　また、本願発明を全体としてみても、引用刊行物に記載された発明及び周知技術に比べ、予測できないような効果を奏するものとも認められない。
　
　したがって、本願発明は、引用刊行物に記載された発明及び周知技術に基づいて、当業者が容易に発明できたものである。
　
４．むすび
　以上の通り、本願発明は、引用刊行物に記載された発明及び周知技術に基づいて、当業者が容易に発明できたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものである。
　
　よって、結論の通り審決する。