(57)【要約】    【課題】再生に際して排気温度を的確に上昇させ、排気フィルタの再生を達成する。    【解決手段】排気フィルタの再生時期にある場合に、排気温度を排気に添加した燃料が燃焼可能な温度にまで上昇させるエンジンの運転領域に対応する、可変過給機のタービンノズル開度を設定する（Ｓ３０１）。設定したタービンノズル開度のもとでエンジンの運転状態を制御してエンジントルクを生じさせ、実際のエンジントルクが前記運転領域に属するエンジントルクの目標範囲にあるか否かを判定する（Ｓ３０３及びＳ３０４）。実際のエンジントルクがこの目標範囲にない場合は、実際のエンジントルクを目標範囲内に変化させるようにタービンノズル開度を変更し（Ｓ３０５及びＳ３０６）、エンジンの排気温度が前記燃焼可能な温度に達した場合に、排気に対する燃料の添加を開始する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンノズル開度を可変に構成された可変過給機を備えるエンジンに設けられる排気浄化装置であって、
排気中の粒子状物質を除去する排気フィルタと、
前記排気フィルタに堆積している粒子状物質を焼却する前記排気フィルタの再生時期にあるか否かを判定する再生時期判定手段と、
エンジンの排気に燃料を添加する燃料添加手段と、
前記再生時期判定手段によって前記再生時期にあると判定した場合に、エンジンの排気温度を排気に添加した燃料が燃焼可能な温度にまで上昇させるエンジンの運転領域に対応する、前記可変過給機のタービンノズル開度を設定するタービンノズル開度設定手段と、
前記タービンノズル開度設定手段が設定したタービンノズル開度のもとでエンジンの運転状態を制御する運転状態制御手段と、
前記運転状態の制御に応じて実際に生じているエンジントルクを検出するエンジントルク検出手段と、
前記エンジントルク検出手段が検出した実際のエンジントルクが前記運転領域に属するエンジントルクの目標範囲にあるか否かを判定するエンジントルク判定手段と、
前記エンジントルク判定手段によって実際のエンジントルクが前記目標範囲にないと判定した場合に、実際のエンジントルクを前記目標範囲内に変化させるように、前記タービンノズル開度を変更するエンジントルク制御手段と、
エンジンの排気温度が前記燃焼可能な温度に達した場合に、排気に対する燃料の添加を開始するフィルタ再生手段と、
を含んで構成されるエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
前記エンジントルク制御手段は、前記タービンノズル開度を徐々に変更する、請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
タービンノズル開度を可変に構成された可変過給機を備えるエンジンに設けられる排気浄化装置であって、
排気中の粒子状物質を除去する排気フィルタと、
前記排気フィルタに堆積している粒子状物質を焼却する前記排気フィルタの再生時期にあるか否かを判定する再生時期判定手段と、
エンジンの排気に燃料を添加する燃料添加手段と、
前記再生時期判定手段によって前記再生時期にあると判定した場合に、排気に対する燃料の添加に先立ち、実際のエンジントルクをもとに前記可変過給機のタービンノズル開度を制御して、エンジンの排気温度を排気に添加した燃料が燃焼可能な温度にまで上昇させる排気昇温手段と、
エンジンの排気温度が前記燃焼可能な温度に達した場合に、前記燃料の添加を開始するフィルタ再生手段と、
を含んで構成されるエンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気浄化装置に関し、より詳細には、可変過給機付きのエンジンに備わる排気浄化装置において、排気フィルタの再生を的確に達成するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気中の粒子状物質を除去する排気フィルタ（例えば、ディーゼルエンジンにおけるディーゼルパティキュレートフィルタ）が知られている。排気フィルタは、排気がフィルタエレメントを通過することによって粒子状物質を捕集除去するものであるので、フィルタエレメントに堆積した粒子状物質を定期的に除去する必要がある。この粒子状物質を除去する方法として幾つかの方法が存在する。排気フィルタの前段に酸化触媒コンバータを設置するか、フィルタエレメント自体に酸化触媒を担持させ、再生に際して排気に燃料を二次添加することで、この燃料を酸化触媒上で燃焼させ、堆積した粒子状物質を加熱し、焼却する方法もその一つである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８５７６７号公報（段落番号０００４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
具体的には、タービンノズル開度を可変に構成された可変過給機を備えるエンジンにおいて、粒子状物質の堆積量が増大し、粒子状物質を除去して排気フィルタを再生させるべき時期にあると判断した場合に、可変過給機のタービンノズルベーンを閉め、エンジンに負荷をかけることによって排気温度を上昇させる。そして、排気温度が上昇し、添加した燃料を酸化触媒上で燃焼させることのできる所定の温度に達した時点で、排気に対する燃料の添加を開始し、添加した燃料の燃焼によって排気フィルタ内の温度を更に上昇させ、堆積した粒子状物質を焼却する。
【０００５】
しかし、このような方法には、次のような問題がある。可変過給機の経年変化や、タービンノズルベーンへの煤の付着等によってタービンノズル開度の指令値と実際値との間に乖離が生じると、エンジンにかけるべき負荷に誤差が生じ、排気温度を的確に上昇させることができないことである。これにより、再生の実施を妨げたり、失火を生じさせて排気フィルタの目詰まりを早めたりすることが考えられる。
【０００６】
そこで、本発明は、再生に際してタービンノズル開度の指令値と実際値との間に乖離が生じる状況にあってもタービンノズル開度の制御によって排気温度を的確に上昇させ、排気フィルタの再生を確実に達成することのできるエンジンの排気浄化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】
本発明に係るエンジンの排気浄化装置は、タービンノズル開度を可変に構成された可変過給機を備えるエンジンに設けられる排気浄化装置であって、排気中の粒子状物質を除去する排気フィルタと、前記排気フィルタに堆積している粒子状物質を焼却する前記排気フィルタの再生時期にあるか否かを判定する再生時期判定手段と、エンジンの排気に燃料を添加する燃料添加手段と、前記再生時期判定手段によって前記再生時期にあると判定した場合に、エンジンの排気温度を排気に添加した燃料が燃焼可能な温度にまで上昇させるエンジンの運転領域に対応する、前記可変過給機のタービンノズル開度を設定するタービンノズル開度設定手段と、前記タービンノズル開度設定手段が設定したタービンノズル開度のもとでエンジンの運転状態を制御する運転状態制御手段と、前記運転状態の制御に応じて実際に生じているエンジントルクを検出するエンジントルク検出手段と、前記エンジントルク検出手段が検出した実際のエンジントルクが前記運転領域に属するエンジントルクの目標範囲にあるか否かを判定するエンジントルク判定手段と、前記エンジントルク判定手段によって実際のエンジントルクが前記目標範囲にないと判定した場合に、実際のエンジントルクを前記目標範囲内に変化させるように、前記タービンノズル開度を変更するエンジントルク制御手段と、エンジンの排気温度が前記燃焼可能な温度に達した場合に、排気に対する燃料の添加を開始するフィルタ再生手段と、を含んで構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、排気フィルタの再生に際し、排気に対する燃料の添加に先立って実際のエンジントルクをもとに可変過給機のタービンノズル開度を制御し、エンジンの排気温度を、排気に添加した燃料が燃焼可能な温度にまで上昇させ、排気温度がこの燃焼可能温度に達した場合に、排気に対する燃料の添加を開始する。一形態では、排気フィルタがその再生時期にあると判定した場合に、エンジンの排気温度を添加した燃料の燃焼可能温度にまで上昇させるエンジンの運転領域に対応する、可変過給機のタービンノズル開度を設定し、このタービンノズル開度のもとでエンジンに負荷をかけ、排気温度を上昇させる。実際のエンジントルクが前記運転領域に属するエンジントルクの目標範囲にあるか否かを判定し、目標範囲にないと判定した場合に、実際のエンジントルクをこの目標範囲内に変化させるように、タービンノズル開度を変更する。従って、再生に際してタービンノズル開度の指令値と実際値との間に乖離が生じたとしても、実際のエンジントルクをもとにタービンノズル開度を制御することによって排気温度を的確に上昇させ、排気フィルタの再生を確実に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る排気浄化装置を備えるエンジンの構成図
【図２】可変過給機に備わるタービンノズル可変機構の概略図
【図３】図１に示すエンジンの排気浄化装置の構成図
【図４】再生時期判定ルーチンのフローチャート
【図５】再生ルーチンのフローチャート
【図６】再生時エンジントルク制御ルーチンのフローチャート
【図７】再生時におけるエンジントルク、タービンノズル開度及びフィルタ温度（排気フィルタ内の温度）の変化を概略的に示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る排気浄化装置を備えるディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」という）の構成図である。
【００１１】
本実施形態において、エンジンは、車両（例えば、トラック）の駆動源を構成するものである。
エンジンの吸気通路１２には、可変過給機１４のコンプレッサ部１４２が介装されており、図示しないエアクリーナを介して吸気通路１２に流入した空気は、このコンプレッサ部１４２によって圧縮され、吸気マニホールド１６において各気筒に分配される。可変過給機１４のコンプレッサ部１４２と吸気マニホールド１６との間には、コンプレッサ部１４２によって圧縮された空気を冷却するインタークーラ１８が介装されている。インタークーラ１８によって冷却された空気は、サージタンク２０に流入し、サージタンク２０から吸気マニホールド１６を介して各気筒の燃焼室に送り込まれる。
【００１２】
シリンダヘッドには、気筒毎に燃料噴射弁２２が設置されており、燃焼室に対してこの燃料噴射弁２２から燃料が供給される。図示しない燃料タンクに蓄えられている燃料は、燃料供給管２４を通じてコモンレール２６に供給され、このコモンレール２６から各気筒の燃料噴射弁２２に分配される。
【００１３】
燃焼後の排気は、排気マニホールド２８を介して排気通路３０に排出される。排気通路３０には、可変過給機１４のタービン部１４４が介装されており、燃焼室から排出された排気がこのタービン部１４４のタービンホイールを回転させることで、タービンホイールと連結するコンプレッサ部１４２のインペラが回転する。本実施形態において、可変過給機１４は、タービンノズル開度が可変に調整可能に構成されており、エンジンの運転状態に応じてタービンノズル開度を変化させることで、吸気圧力（ブースト圧力）を制御することができる。
【００１４】
図２は、可変過給機１４に備わるタービンノズル可変機構の概略図である。
本実施形態に係るエンジンの排気浄化装置に適用することのできるタービンノズル可変機構は、図２に示す態様のものに限らない。
【００１５】
可変過給機１４のタービン部１４４において、タービンホイール５２の周囲には、複数のタービンノズルベーン５４が等間隔に設置されており、タービンノズルベーン５４は、いずれも軸５４ｃを中心として回動可能に構成されている。軸５４ｃを紙面右回りに回転させ、図２（ａ）に示すように、タービンノズルベーン５４がタービンホイール５２の径方向線Ｌとの間になす角度αを広げることで、隣り合うタービンノズルベーン５４，５４同士の間の流路開口面積を縮小し、タービンノズル開度を減少させることができる。反対に、軸５４ｃを紙面左回りに回転させ、同図（ｂ）に示すように、角度αを狭めることで、隣り合うタービンノズルベーン５４，５４同士の間の流路開口面積を拡大し、タービンノズル開度を増大させることができる。このような構成のタービン部１４４を備える可変過給機１４によれば、例えば、低回転域からの加速時において、タービンノズル開度を減少させることで、タービンホイール５２を通過する排気の流速を高め、吸気圧力を増大させて、ターボラグを抑制することができる。
【００１６】
図３は、本実施形態に係る排気浄化装置の構成図である。
排気通路３０には、タービン部１４４の排気下流側に酸化触媒コンバータ３２が介装され、更にその下流側に、「排気フィルタ」としてのディーゼルパティキュレートフィルタ（以下「ＤＰＦ」という）３４が介装されている。ＤＰＦ３４は、フィルタエレメント３４２を内蔵しており、このフィルタエレメント３４２は、格子状断面を有するハニカム多孔質媒体であって、隣り合うセル同士の間で入口側と出口側とで交互に目封じが施され、入口側が開放されたセルから出口側が開放されたセルに向けて、排気がフィルタエレメント３４２の内壁を通過するように構成されている。タービン部１４４を通過した排気は、酸化触媒コンバータ３２を通過した後、ＤＰＦ３４において粒子状物質（以下「パティキュレート」という）が除去される。
【００１７】
図１に戻り、排気通路３０と吸気通路１２とが排気還流管（以下「ＥＧＲ管」という）３６によって接続されており、燃焼室から排出された排気は、その一部がＥＧＲ管３６を通じて吸気通路１２に還流される。本実施形態において、ＥＧＲ管３６は、排気マニホールド２８の合流部とサージタンク２０との間に接続されており、還流される排気は、可変過給機１４のタービン部１４４への流入前にＥＧＲ管３６に流入し、還流される。ＥＧＲ管３６には、排気還流量を制御する還流制御弁（以下「ＥＧＲ弁」という）３８が設けられている。
【００１８】
本実施形態において、エンジンの動作は、エンジンコントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）４２によって統合的に制御される。可変ノズルコントロールユニット（以下「ＥＤＵ」という）４４が設けられ、このＥＤＵ４４によってタービンノズル開度（具体的には、タービンノズルベーン５４の回動位置又は角度α）が制御される。ＥＣＵ４２は、各種運転状態センサからの出力信号をもとにエンジンの運転状態を検出し、タービンノズルベーン５４、ＥＧＲ弁３８及び吸気スロットル弁７２の各コントローラに対して運転状態に応じた指令信号を出力する。上記運転状態センサとして、本実施形態では、エンジン回転センサ６２、吸気圧力センサ６４及び排気温度センサ６６が設けられている。他の種類のセンサ（例えば、吸気温度センサ）が適宜設けられてもよい。排気温度センサ６６は、排気通路３０のうち、酸化触媒コンバータ３２とＤＰＦ３４との間に配置されている（図３）。
【００１９】
本実施形態に係る排気浄化装置において実行するＤＰＦ３４の再生制御について、以下にフローチャートを参照して説明する。以下に示す処理は、いずれもＥＣＵ４２によって実行される。
【００２０】
図４は、再生時期判定ルーチンフローチャートである。
Ｓ１０１では、エンジンの運転状態として、エンジン回転速度及び吸気圧力（ブースト圧力）を検出する。
【００２１】
Ｓ１０２では、検出した運転状態（エンジン回転速度、吸気圧力）をもとに、ＤＰＦ３４におけるパティキュレートの堆積量（以下「ＰＭ堆積量」という）を算出する。ＰＭ堆積量の計算は、例えば、運転状態に応じた単位時間当たりのＰＭ堆積量を算出し、これを順次積算することによる。走行距離との単純な比較によって推算したり、ＤＰＦ３４の前後にわたる差圧から換算したりしてもよい。
【００２２】
Ｓ１０３では、算出したＰＭ堆積量がＤＰＦ３４の再生時期を定める限界堆積量ＰＭｍａｘに達したか否かを判定する。限界堆積量ＰＭｍａｘに達した場合は、Ｓ１０４へ進み、達していない場合は、Ｓ１０２へ戻り、これに達するまでＳ１０２〜Ｓ１０３の処理を繰り返す。
【００２３】
Ｓ１０４では、ＤＰＦ３４が再生時期にあると判定し、車室内に設置した、図示しない表示灯を点灯させる。
ＤＰＦ３４が再生時期にあると判定した場合は、以下に示す再生制御を実行する。本実施形態において、再生制御は、車両の運転者が停車中（アイドル運転中）に再生スイッチを押すことによって実行される。
【００２４】
図５は、再生ルーチンのフローチャートである。
Ｓ２０１では、タービン部１４４のタービンノズル開度を設定する。タービンノズル開度の設定は、後に述べる再生時エンジントルク制御ルーチン（図６）による。
【００２５】
Ｓ２０２では、排気温度を検出する。排気温度の検出は、排気温度センサ６６からの出力信号をもとに計算することによる。
Ｓ２０３では、検出した排気温度が所定の第１温度Ｔ１以上であるか否かを判定する。第１温度Ｔ１は、この再生ルーチンにおいて後に述べるように排気に添加した燃料を、酸化触媒３２上で燃焼させることのできる温度（例えば、２３０℃）に設定する。第１温度Ｔ１以上である場合は、Ｓ２０４へ進み、第１温度Ｔ１未満である場合は、Ｓ２０２へ戻り、これに達するまでＳ２０２〜Ｓ２０３の処理を繰り返す。
【００２６】
Ｓ２０４では、排気に対する燃料の添加を開始する。本実施形態において、この燃料の添加は、燃料噴射弁２２を排気行程中に再度開動作させる後噴射（以下「ＡＨＩ」という）によって行う。添加した燃料を酸化触媒３２に到達させ、酸化触媒３２上で燃焼させることで、酸化触媒３２下流側の排気温度を上昇させ、ＤＰＦ３４内の温度を第１温度Ｔ１から更に上昇させることができる。
【００２７】
Ｓ２０５では、排気温度が第１温度Ｔ１よりも高い所定の第２温度Ｔ２に達したか否かを判定する。第２温度Ｔ２は、ＤＰＦ３４に堆積しているパティキュレートを燃焼させることのできる温度（例えば、４５０℃）に設定される。第２温度Ｔ２に達した場合は、Ｓ２０６へ進み、達していない場合は、Ｓ２０２へ戻り、これに達するまでＡＨＩ（Ｓ２０４）を継続する。排気温度が第２温度Ｔ２に達すると、ＤＰＦ３４に堆積しているパティキュレートが着火し、燃焼を開始する。
【００２８】
Ｓ２０６では、タイマをスタートさせ、排気温度が第２温度Ｔ２に達してからの経過時間を計測する。
Ｓ２０７では、タイマのスタートから所定の時間が経過したか否かを判定する。この所定の時間は、ＤＰＦ３４に堆積しているパティキュレートの焼却に要する時間に設定し、実験によって定めることが可能である。所定の時間が経過した場合は、Ｓ２０８へ進み、経過していない場合は、Ｓ２０７の処理を繰り返し、これが経過するまで待機する。
【００２９】
Ｓ２０８では、ＤＰＦ３４の再生が終了したと判定し、タービンノズル開度等、各種デバイスに関する設定を元のアイドル状態に復帰させるとともに、表示灯を消灯する。
図６は、再生時エンジントルク制御ルーチンのフローチャートであり、本実施形態では、図５に示すＳ２０１の処理のサブルーチンとして構成される。
【００３０】
Ｓ３０１では、タービンノズル開度をＥＣＵ４２内に予め記憶されているデフォルト値Ｐｖｇｔｄｅｆに設定する。本実施形態において、このデフォルト値Ｐｖｇｔｄｅｆは、アイドル運転下でのタービンノズル開度よりも小さいが、エンジンに負荷をかけることのできるタービンノズル開度の下限値Ｐｖｇｔｍｉｎよりは大きい値である。
【００３１】
Ｓ３０２では、エンジントルクを検出する。エンジントルクの検出は、吸気圧力等、エンジンの運転状態に基づく計算による。
Ｓ３０３では、検出したエンジントルクが、所定の上限トルクＴＲＱｍａｘ以下であるか否かを判定する。上限トルクＴＲＱｍａｘは、エンジンの排気温度をアイドル運転下での温度から上昇させ、第１温度Ｔ１（Ｓ２０３）に到達させるのに適した運転領域の上限値に相当する。上限トルクＴＲＱｍａｘ以下である場合は、Ｓ３０４へ進み、これを超えている場合は、Ｓ３０５へ進む。
【００３２】
Ｓ３０４では、検出したエンジントルクが、所定の下限トルクＴＲＱｍｉｎ以上であるか否かを判定する。下限トルクＴＲＱｍｉｎは、上記運転領域の下限値に相当する。下限トルクＴＲＱｍｉｎ以上である場合は、このサブルーチンを終了して、図５に示す再生ルーチンに戻り、これに達していない場合は、Ｓ３０６へ進む。
【００３３】
Ｓ３０５では、タービンノズルベーン５４を開方向に作動させ、タービンノズル開度を増大させる（図２（ｂ））。これにより、エンジンにかかる負荷が軽減され、エンジントルクが低下する。本実施形態において、タービンノズル開度の増大は、このＳ３０５の処理を実行する毎に所定の単位開度ずつ行う（Ｐｖｇｔ＝Ｐｖｇｔ＋ｄＰ）。
【００３４】
Ｓ３０６では、タービンノズルベーン５４を閉方向に作動させ、タービンノズル開度を減少させる（図２（ａ））。これにより、エンジンにかかる負荷が増大され、エンジントルクが増大する。Ｓ３０５におけると同様に、タービンノズル開度の減少は、所定の単位開度ずつ行う（Ｐｖｇｔ＝Ｐｖｇｔ−ｄＰ）。
【００３５】
Ｓ３０７では、増大又は減少後のタービンノズル開度が上記下限値Ｐｖｇｔｍｉｎ（Ｓ３０１）以上であるか否かを判定する。下限値Ｐｖｇｔｍｉｎ以上である場合は、Ｓ３０５又はＳ３０６で増大等させたタービンノズル開度を維持してＳ３０２へ戻る一方、下限値Ｐｖｇｔｍｉｎ未満である場合は、Ｓ３０８の処理を経て、Ｓ３０２へ戻る。
【００３６】
Ｓ３０８では、タービンノズル開度を下限値Ｐｖｇｔｍｉｎに設定し直す。
本実施形態では、図４に示すフローチャート全体の処理によって「再生時期判定手段」としての機能が実現され、燃料噴射弁２２によって「燃料添加手段」としての機能が、図６に示すフローチャートのＳ３０１の処理によって「タービンノズル開度設定手段」としての機能が、同じくＳ３０２の処理によって「エンジントルク検出手段」としての機能が、同じくＳ３０３及びＳ３０４の処理によって「エンジントルク判定手段」としての機能が、同じくＳ３０５及びＳ３０６の処理によって「エンジントルク制御手段」としての機能が、図５に示すフローチャートのＳ２０４の処理によって「フィルタ再生手段」としての機能が夫々実現され、図６に示すフローチャート全体の処理によって「排気昇温手段」としての機能が実現される。「燃料添加手段」としての機能は、燃焼室内に燃料を供給する燃料噴射弁２２によるほか、燃料噴射弁２２とは別に排気通路３０に第２燃料噴射弁を設置し、これを二次噴射弁として機能させることによっても実現可能である。「運転状態制御手段」としての機能は、図６に示す処理によって設定されるタービンノズル開度のもとで、ＥＣＵ４２によって達成される。
【００３７】
本実施形態の効果について、以下に図７を参照して説明する。
図７は、再生時におけるエンジントルク、タービンノズル開度及びフィルタ温度（ＤＰＦ３４内の温度）の変化を概略的に示す説明図である。
【００３８】
本実施形態では、ＤＰＦ３４の再生制御において、排気に対する燃料の添加（ＡＨＩ）に先立ち、タービンノズル開度を減少させてエンジンに負荷をかけ、排気温度を上昇させるとともに、タービンノズル開度の減少に対して実際に生じているエンジントルクを点検する。
【００３９】
具体的には、タービンノズル開度（ＶＧＴ開度）をそのデフォルト値Ｐｖｇｔｄｅｆに減少させるとともに、エンジンがその回転速度を維持するように、燃料噴射弁２２の噴射量を増大させる。これにより、通常はエンジントルク及び排気温度がともに上昇し、排気温度を第１温度Ｔ１に円滑に到達させることができるが、経年変化等によってタービンノズルベーン５４の動作にずれが生じ、例えば、実際のタービンノズル開度が設定値に対して充分に狭められていない場合は、エンジンに適切な負荷をかけることができず、排気温度を第１温度Ｔ１にまで的確に上昇させることができない。このような場合に、本実施形態では、実際のエンジントルクを検出し、これをもとにタービンノズル開度を減少させることで、排気温度の、第１温度Ｔ１へ向けた的確な上昇を可能とする。即ち図６を参照して説明したように、実際のエンジントルクが下限トルクＴＲＱｍｉｎ未満であると判定した場合に、タービンノズルベーン５４を閉動作させることによってタービンノズル開度を減少させ、エンジンにかかる負荷を増大させることで、エンジントルクを所定の目標範囲（ＴＲＱｍｉｎ〜ＴＲＱｍａｘ）に変化させる。これにより、排気温度を的確に上昇させることが可能となり、第１温度Ｔ１に到達させることができる。排気温度が第１温度Ｔ１に達すると、排気に添加した燃料を酸化触媒３２上で燃焼させることができるようになり、ＡＨＩが実施可能となる。ＡＨＩによって排気に添加した燃料が酸化触媒３２上で燃焼し、その排気下流側の排気温度を更に上昇させて、フィルタ温度を上昇させる。フィルタ温度が第２温度Ｔ２に達すると、ＤＰＦ３４に堆積しているパティキュレートが着火し、パティキュレートの燃焼が開始する。
【００４０】
実際のタービンノズル開度が設定値よりも小さい場合についても同様であり、このような場合は、タービンノズルベーン５４への煤の付着が過度に進行することによって生じ得る。煤の付着によってタービンノズル開度が実質的に狭められ、エンジンにかかる負荷の増大に対して回転速度を維持するべく燃料噴射量を増大させることで、失火を生じ、煤の大量発生によってＤＰＦ３４の目詰まりを早めることが考えられる。実際のエンジントルクを検出し、これが上限トルクＴＲＱｍａｘを超えている場合に、タービンノズルベーン５４を開動作させることによってタービンノズル開度を減少させ、エンジンにかかる負荷を減少させることで、失火を防止しつつ排気温度を的確に上昇させ、第１温度Ｔ１に到達させることができる。排気温度が第１温度Ｔ１に達した後、ＡＨＩによって排気に燃料を添加し、ＤＰＦ３４に堆積しているパティキュレートを焼却することは、既に述べたのと同様である。
【００４１】
このように、本実施形態によれば、ＤＰＦの再生に際してタービンノズル開度の指令値と実際値との間に乖離が生じたとしても、実際のエンジントルクをもとにタービンノズル開度を制御することによって排気温度を第１温度Ｔ１にまで的確に上昇させ、ＤＰＦ３４の再生を確実に達成することができる。
【００４２】
酸化触媒は、ＤＰＦ３４とは別に酸化触媒コンバータ３２を設置することによるほか、ＤＰＦ３４のフィルタエレメント３４２に担持させてもよい。酸化触媒は、必ずしも必須ではなく、これがなくともＡＨＩによって第２温度Ｔ２への昇温が可能である場合は、省略することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１２…吸気通路、１４…可変過給機、１４２…可変過給機のコンプレッサ部、１４４…可変過給機のタービン部、１６…吸気マニホールド、１８…インタークーラ、２０…サージタンク、２２…燃料噴射弁、２４…燃料供給管、２６…コモンレール、２８…排気マニホールド、３０…排気通路、３２…酸化触媒コンバータ、３４…ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）、３６…排気還流管、３８…還流制御弁、４２…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、４４…可変ノズルコントロールユニット（ＥＤＵ）、５２…タービンホイール、５４…タービンノズルベーン、６２…エンジン回転センサ、６４…吸気圧力センサ、６６…排気温度センサ、７２…吸気スロットル弁。
【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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【図６】
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【図７】
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