(57)【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ノズルベーンの開閉により可変とする可変容量型ターボチャージャと、
還元剤の存在下でＮＯxをＮ2に還元するＮＯx触媒と、
前記可変容量型ターボチャージャよりも上流から前記ＮＯx触媒へ還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記還元剤供給手段が還元剤を供給した時間を積算するタイマと、
前記還元剤供給手段が継続して所定時間以上還元剤を供給した場合に還元剤の付着に起因して前記可変容量型ターボチャージャの作動が抑制されているか否かを判定する作動抑制判定手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開閉速度を測定するノズルベーン開閉速度測定手段を備え、前記作動抑制判定手段は、ノズルベーンの開閉時の開閉速度が所定速度よりも遅い場合にノズルベーンの作動が抑制されていると判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
内燃機関に吸入される吸気の圧力を測定する吸気圧力測定手段を備え、前記作動抑制判定手段は、ノズルベーンの開閉時の吸気圧力の変化速度が所定速度よりも遅い場合にノズルベーンの作動が抑制されていると判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項４】
内燃機関の排気系と吸気系とを連通し内燃機関から排出された排気の一部を内燃機関の吸気系へ還流させる排気再循環通路と、
前記排気再循環通路内を流れる排気の流量を調整する排気再循環弁と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記排気再循環弁の開閉制御を行う排気再循環弁制御手段と、
前記内燃機関に吸入される吸気の圧力を検出する吸気圧力検出手段と、
を備え、
前記作動抑制判定手段は、ノズルベーンが全閉近傍にあり且つ排気再循環弁が全閉近傍にあるときの吸気圧力が所定値以上の場合にノズルベーンの作動が抑制されていると判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項５】
内燃機関の吸気系の流通面積を可変とする吸気絞り弁と、
前記内燃機関に吸入される吸気の圧力を検出する吸気圧力検出手段と、
を備え、
前記作動抑制判定手段は、ノズルベーンが全閉近傍にあり且つ吸気絞り弁が全開近傍にあるときの吸気圧力が所定値以上の場合にノズルベーンの作動が抑制されていると判定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記作動抑制判定手段によりノズルベーンの作動が抑制されていると判定された場合には、ノズルベーンを閉じ側に回動させることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の内燃機関。
【請求項７】
内燃機関の排気系と吸気系とを連通し内燃機関から排出された排気の一部を内燃機関の吸気系へ還流させる排気再循環通路と、
前記排気再循環通路内を流れる排気の流量を調整する排気再循環弁と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記排気再循環弁の開閉制御を行う排気再循環弁制御手段と、
内燃機関の吸気系の流通面積を可変とする吸気絞り弁と、
前記内燃機関に噴射される燃料の圧力を変更する燃料圧力変更手段と、
内燃機関に供給される燃料の噴射時期を変更する燃料噴射時期変更手段と、
を備え、
前記作動抑制判定手段によりノズルベーンの作動が抑制されていると判定された場合には、排気再循環弁を閉弁し、吸気絞り弁を閉弁し、噴射時期を進角し、燃料の圧力を上昇させることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の内燃機関。
【請求項８】
前記ＮＯx触媒を担持し排気中の粒子状物質を一時捕獲可能なフィルタと、ノズルベーンの作動の抑制を解消する作動抑制解消手段と、を備え、作動抑制解消手段によりノズルベーンの作動の抑制を解消した直後にフィルタに捕獲された粒子状物質を除去することを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関に関し、特に、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抑制されることがある。
【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】
ところで、ＮＯx触媒を備えた内燃機関では、該ＮＯx触媒においてＮＯxを還元させるために排気中へ炭化水素（ＨＣ）を供給することがある。
【０００７】
このように排気中へ供給された炭化水素（ＨＣ）は、可変容量型ターボチャージャのノズルベーンに付着し、排気の熱により固化することがある。また、付着した炭化水素（ＨＣ）に更に排気中の煤等が付着することがある。このように、還元剤が固化し、若しくは還元剤に更に煤等が付着すると、ノズルベーンの作動が抑制されることがあり、また、排気が流通する通路面積が減少してしまい、出力応答性の悪化、出力の変動、及び排気還流量の変動を招来してしまう。
【０００８】
しかし、還元剤の供給は、アイドル運転時以外であっても行われるため、前記公報に記載の発明のようにアイドル運転時に限りノズルベーンの開閉を行い付着した還元剤等を除去しても、それまではノズルベーンの作動が抑制される虞がある。
【０００９】
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、ノズルベーンの作動が抑制されていることを判定し、作動の抑制を解消する技術を提供することにある。
【００１０】
【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ノズルベーンの開閉により可変とする可変容量型ターボチャージャと、
還元剤の存在下でＮＯxをＮ2に還元するＮＯx触媒と、
前記可変容量型ターボチャージャよりも上流から前記ＮＯx触媒へ還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記還元剤供給手段が還元剤を供給した時間を積算するタイマと、
前記還元剤供給手段が継続して所定時間以上還元剤を供給した場合に還元剤の付着に起因して前記可変容量型ターボチャージャの作動が抑制されているか否かを判定する作動抑制判定手段と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
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、還元剤を供給した時間が所定時間以上の場合には、ノズルベーンに還元剤が付着して作動が抑制される虞があるため、ノズルベーンの作動が抑制されているか否かを判定することにある。
【００１２】
このように構成された内燃機関では、還元剤供給手段が可変容量型ターボチャージャ上流から排気中へ還元剤を供給し、還元剤は排気と共に該可変容量型ターボチャージャを通過してＮＯx触媒に到達する。しかし、可変容量型ターボチャージャに流入した還元剤の一部が、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還元剤は、排気の熱により固化し、若しくは還元剤に排気中の煤等が付着して該ノズルベーンの作動を抑制することがある。
【００１３】
ここで、還元剤が供給された時間が長くなると、ノズルベーンに付着する還元剤の量が多くなる。従って、本発明では、還元剤の供給が所定時間以上継続した場合には、還元剤によるノズルベーンの作動の抑制を判定する。このようにして、還元剤の供給時間からノズルベーンの作動が抑制されているか否かの判定を行う時期を求めることが可能となる。
【００１４】
本発明においては、前記可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開閉速度を測定するノズルベーン開閉速度測定手段を備え、前記作動抑制判定手段は、ノズルベーンの開閉時の開閉速度が所定速度よりも遅い場合にノズルベーンの作動が抑制されていると判定することができる。
【００１５】
ここで、可変容量型ターボチャージャに還元剤が付着すると、ノズルベーンの作動が緩慢となり、ノズルベーンの開閉速度が遅くなる。従って、ノズルベーンの開閉速度が所定速度よりも遅くなった場合にノズルベーンの作動が抑制されていると判定することが可能となる。
【００１６】
本発明においては、内燃機関に吸入される吸気の圧力を測定する吸気圧力測定手段を備え、前記作動抑制判定手段は、ノズルベーンの開閉時の吸気圧力の変化速度が所定速度よりも遅い場合にノズルベーンの作動が抑制されていると判定することができる。
【００１７】
ここで、可変容量型ターボチャージャのノズルベーンを開閉（回動）させると、吸気圧力が変化する。しかし、可変容量型ターボチャージャに還元剤等が付着すると、ノズルベーンの作動が緩慢となるため、吸気圧力の変化も緩慢となる。従って、ノズルベーン開閉時の吸気圧力の変化速度が所定速度よりも遅くなった場合にノズルベーンの作動が抑制されていると判定することが可能となる。
【００１８】
本発明においては、内燃機関の排気系と吸気系とを連通し内燃機関から排出された排気の一部を内燃機関の吸気系へ還流させる排気再循環通路と、
前記排気再循環通路内を流れる排気の流量を調整する排気再循環弁と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記排気再循環弁の開閉制御を行う排気再循環弁制御手段と、
前記内燃機関に吸入される吸気の圧力を検出する吸気圧力検出手段と、
を備え、
前記作動抑制判定手段は、ノズルベーンが全閉近傍にあり且つ排気再循環弁が全閉近傍にあるときの吸気圧力が所定値以上の場合にノズルベーンの作動が抑制されていると判定することができる。
【００１９】
ここで、可変容量型ターボチャージャに還元剤、若しくは還元剤に排気中の煤等が付着していると、排気の流通面積が減少するため、排気の流速が早まり、過給が促進され吸気圧力が通常よりも上昇する。特に、ノズルベーンが全閉近傍にあり且つ排気再循環弁が全閉近傍にある、例えば軽負荷運転がなされている場合には、過給圧の上昇が顕著に表れる。従って、ノズルベーンが全閉近傍にあり且つ排気再循環弁が全閉近傍にあるときの過給圧が所定値以上の場合にノズルベーンの作動が抑制されていると判定することが可能となる。
【００２０】
本発明においては、内燃機関の吸気系の流通面積を可変とする吸気絞り弁と、
前記内燃機関に吸入される吸気の圧力を検出する吸気圧力検出手段と、
を備え、
前記作動抑制判定手段は、ノズルベーンが全閉近傍にあり且つ吸気絞り弁が全開近傍にあるときの吸気圧力が所定値以上の場合にノズルベーンの作動が抑制されていると判定することができる。
【００２１】
ここで、可変容量型ターボチャージャに還元剤、若しくは還元剤に排気中の煤等が付着していると、排気の流通面積が減少するため、排気の流速が早まり、過給が促進され吸気圧力が通常よりも上昇する。特に、ノズルベーンが全閉近傍にあり且つ吸気絞り弁が全開近傍にある、例えば軽負荷運転がなされている場合には、過給圧の上昇が顕著に表れる。従って、ノズルベーンが全閉近傍にあり且つ吸気絞り弁が全開近傍にあるときの過給圧が所定値以上の場合にノズルベーンの作動が抑制されていると判定することが可能となる。
【００２２】
本発明においては、前記作動抑制判定手段によりノズルベーンの作動が抑制されていると判定された場合には、ノズルベーンを閉じ側に回動させることができる。
【００２３】
ここで、ノズルベーンを閉じ側に回動させると、内燃機関の負荷が増し、排気の温度が上昇する。排気の温度が上昇することにより、ノズルベーンに付着している還元剤等を燃焼若しくは除去することが容易となりノズルベーンの作動の抑制を解消することが可能となる。
【００２４】
本発明においては、内燃機関の排気系と吸気系とを連通し内燃機関から排出された排気の一部を内燃機関の吸気系へ還流させる排気再循環通路と、
前記排気再循環通路内を流れる排気の流量を調整する排気再循環弁と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記排気再循環弁の開閉制御を行う排気再循環弁制御手段と、
内燃機関の吸気系の流通面積を可変とする吸気絞り弁と、
前記内燃機関に噴射される燃料の圧力を変更する燃料圧力変更手段と、
内燃機関に供給される燃料の噴射時期を変更する燃料噴射時期変更手段と、
を備え、
前記作動抑制判定手段によりノズルベーンの作動が抑制されていると判定された場合には、排気再循環弁を閉弁し、吸気絞り弁を閉弁し、噴射時期を進角し、燃料の圧力を上昇させることができる。
【００２５】
ここで、排気再循環弁を閉弁させると燃焼温度が上昇するため、排気の温度を上昇させることができる。また、吸気絞り弁を閉弁すると燃料量に対して吸気量が減少するため、排気の温度を上昇させることができる。しかし、吸気絞り弁を閉弁して吸気量が減少すると燃焼状態が不安定となるため、燃焼状態の悪化を抑制するために燃料噴射時期を進角させる。ここで、燃料噴射時期を進角させると、圧縮され温度が上昇された吸気に燃料が長期間曝されることになるため、燃焼が促進され燃焼状態の悪化を抑制することができる。また、吸気量が減少すると煤が発生することがある。ここで、燃料の噴射圧力を上昇させると燃料の霧化が促進され、煤の発生が抑制される。従って、排気再循環弁を閉弁し、吸気絞り弁を閉弁し、噴射時期を進角し、燃料圧力を上昇させることにより、排気エミッションの悪化を抑制しつつノズルベーンの作動の抑制を解消することが可能となる。
【００２６】
本発明においては、前記ＮＯx触媒を担持し排気中の粒子状物質を一時捕獲可能なフィルタと、ノズルベーンの作動の抑制を解消する作動抑制解消手段と、を備え、作動抑制解消手段によりノズルベーンの作動の抑制を解消した直後にフィルタに捕獲された粒子状物質を除去することができる。
【００２７】
ここで、ノズルベーンの作動の抑制を解消するときに煤等が発生することがあり、この煤等がフィルタに捕獲されると該フィルタの目詰まりが発生する虞がある。この目詰まりは、フィルタの温度を上昇させることにより解消することが可能である。ここで、作動抑制解消手段により排気の温度を上昇させるとフィルタの温度も上昇する。従って、作動抑制解消手段によりノズルベーンの作動の抑制を解消した直後であればフィルタに捕獲された粒子状物質を容易に除去することが可能となる。
【００２８】
【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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
また、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。吸気枝管８には、該吸気枝管８内の吸気の圧力に応じた信号を出力する圧力センサ１０が設けられている。
【００３５】
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が設けられている。また、ターボチャージャの上流の吸気管９には、該吸気管９内を流通する吸気の質量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ１１が取り付けられている。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
前記排気管１９の途中には、吸蔵還元型ＮＯx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１２が取り付けられている。
【００４１】
前記したフィルタ２０より下流の排気管１９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１６が設けられている。この排気絞り弁１６には、ステップモータ等で構成されて該排気絞り弁１６を開閉駆動する排気絞り用アクチュエータ１７が取り付けられている。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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６６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６３ａが設けられている。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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７３を中心に回動することになる。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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８３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。
【００５９】
図４は、ＶＮＴアクチュエータ８７の概略構成図である。
【００６０】
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。
【００６１】
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ＶＮＴ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。
【００６２】
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、ＶＮＴ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。
【００６３】
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８８ｂが突設されている。このロッド８８ｂは、大気室８７ｂ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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
以上述べた可変容量型ターボチャージャ１５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７４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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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、ＥＶＲＶ９０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。
【００７２】
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。
【００７３】
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、排気中の粒子状物質（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マフラーを介して大気中に放出される。
【００７４】
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。）２１を介して連通されている。このＥＧＲ通路２１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２１内を流通する排気（以下、ＥＧＲ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。）２２が設けられている。
【００７５】
前記ＥＧＲ通路２１の途中でＥＧＲ弁２２より上流には、該ＥＧＲ通路２１内を流通するＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ２３が設けられている。前記ＥＧＲクーラ２３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。
【００７６】
このように構成された排気再循環機構では、ＥＧＲ弁２２が開弁されると、ＥＧＲ通路２１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２１へ流入し、ＥＧＲクーラ２３を経て吸気枝管８へ導かれる。
【００７７】
ＥＧＲ通路２１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。
【００７８】
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）２７が併設されている。このＥＣＵ２７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。
【００７９】
ＥＣＵ２７には、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の他、運転者がアクセルを踏み込んだ量に応じた電気信号を出力するアクセル開度センサ２８の出力信号がＥＣＵ２７に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ２７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１７、ＥＧＲ弁２２、還元剤噴射弁２４、遮断弁２６等が電気配線を介して接続され、制御することが可能になっている。また、前記ＥＣＵ２７は、各種アプリケーションプログラム及び各種制御マップを記憶している。
【００８０】
ところで、フィルタ２０に担持された吸蔵還元型ＮＯx触媒は、該ＮＯx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）を吸蔵する。一方、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蔵していた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。
【００８１】
ここで、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触媒に吸蔵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吸蔵能力が飽和し、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。
【００８２】
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吸蔵能力が飽和する前にＮＯx触媒に還元剤を供給し、ＮＯx触媒に吸蔵された窒素酸化物（ＮＯx）を還元させる必要がある。
【００８３】
一方、フィルタ２０の温度を上昇若しくは維持するために、または、フィルタ２０に捕集されたＰＭを除去するために、該フィルタ２０に還元剤が供給されることがある。ＮＯx触媒に還元剤が供給されると、該還元剤の酸化反応により発熱しフィルタ２０の昇温若しくは温度維持がなされ、また、ＰＭが酸化され除去される。
【００８４】
このような還元剤を供給する方法としては、排気中への燃料添加や、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（特許第３１１６８７６号）、機関出力のための燃料を噴射させる主噴射の後の膨張行程中に再度燃料を噴射させる副噴射等の方法が考えられる。
【００８５】
尚、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。
【００８６】
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、ＥＣＵ２７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２４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２４へ導く還元剤供給路２５と、還元剤供給路２５に設けられて該還元剤供給路２５内の燃料の流通を遮断する遮断弁２６と、を備えている。
【００８７】
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２５を介して還元剤噴射弁２４へ印加される。そして、ＥＣＵ２７からの信号により該還元剤噴射弁２４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。
【００８８】
還元剤噴射弁２４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。
【００８９】
このようにして形成された酸素濃度の低い排気は前述したターボチャージャ１５を介して下流のフィルタ２０に流入し、フィルタ２０に吸蔵されていた窒素酸化物（ＮＯx）を窒素（Ｎ2）に還元することになる。
【００９０】
その後、ＥＣＵ２７からの信号により還元剤噴射弁２４が閉弁し、排気枝管１８内への還元剤の添加が停止される。
【００９１】
このようにして、フィルタ２０に還元剤が供給される。
【００９２】
ところで、燃料添加等により炭化水素（ＨＣ）等の還元剤の供給が行われると、可変容量型ターボチャージャ１５のノズルベーン７４近辺に該炭化水素（ＨＣ）が付着し、更には付着した炭化水素（ＨＣ）にＰＭが付着して、該ノズルベーン７４の作動が抑制されることがある。また、可変容量型ターボチャージャに付着した炭化水素（ＨＣ）等により排気の流通面積が小さくなるため、排気の流速が速くなり、機関出力に影響を及ぼすことがある。尚、本実施の形態では、炭化水素（ＨＣ）等の付着によりノズルベーン７４の作動が抑制され、若しくは排気の流通面積が小さくなっている状態のことを「ＶＮＴ詰まり」と称している。
【００９３】
ここで、従来の内燃機関では、アイドル時にノズルベーン７４を強制的に開閉させて付着した炭化水素（ＨＣ）等を除去することが可能であった。しかし、アイドル状態となる前に炭化水素（ＨＣ）等の付着状態を検知し、除去することができれば排気エミッションの悪化や運転状態の悪化を抑制することができる。
【００９４】
そこで、本実施の形態では、フィルタ２０に炭化水素（ＨＣ）の供給が所定時間行われた後にＶＮＴ詰まりが生じているか否か判定を行う。判定は、ノズルベーン７４の開弁時若しくは閉弁時のノズルベーン７４の移動速度が所定速度以下であるか否かにより行われる。ＶＮＴ詰まりが生じていることが確認された場合には、炭化水素（ＨＣ）等の除去を行いＶＮＴ詰まりの回復を行う。
【００９５】
フィルタ２０に所定期間継続して炭化水素（ＨＣ）の供給が行われたか否かを判定するために、ＥＣＵ２７は、還元剤の供給が開始されてからの経過時間をタイマによりカウントする。タイマは、還元剤の供給が終了する毎にリセットされる。また、ＶＮＴ詰まりが生じているか否かの判定条件となる所定時間は、予めＶＮＴ詰まりが生じる時間を実験等により求め、それよりも短い時間を所定時間としてＥＣＵ２７に記憶させておく。
【００９６】
ＥＣＵ２７は、カウントした時間が所定時間以上となった場合にＶＮＴ詰まりが生じているか否かの判定を行う。
【００９７】
本実施の形態においては、ＶＮＴ詰まりが生じているか否かの判定は、ノズルベーン７４開弁時若しくは閉弁時に前記ロッド８８ｂの進退位置から移動速度を求めることにより行われる。即ち、ノズルベーン７４は前記ロッド８８ｂの進退に応じて回動する。従って、前記ロッド８８ｂの移動速度とノズルベーン７４の回動速度には相関関係があるため、ノズルベーン７４開閉時のロッド８８ｂの移動速度によりＶＮＴ詰まりが生じているか否か判定をすることができる。前記ロッド８８ｂの進退位置は、該ロッド８８ｂの進退位置に応じた信号を出力する進退位置センサ（図示省略）により測定される。ＥＣＵ２７は、ロッド８８ｂの単位時間あたりの移動量によりロッド８８ｂの移動速度を算出する。また、ロッド８８ｂの許容される移動速度を予め実験等により求めておきＥＣＵ２７に記憶させておく。尚、ロッド８８ｂの移動速度と炭化水素（ＨＣ）等が付着している状態との関係を予め実験等により求めておき、炭化水素（ＨＣ）の付着量に基づいて後述するＶＮＴ詰まり回復制御を行っても良い。
【００９８】
このようにして算出されたロッド８８ｂの移動速度が許容される速度よりも遅い場合には、ＶＮＴ詰まりが生じている虞があるので、炭化水素（ＨＣ）及びＰＭ等の除去を行うためのＶＮＴ詰まり回復制御を行う。
【００９９】
ＶＮＴ詰まり回復制御では、ＥＣＵ２７は、ノズルベーン７４を最大限閉め側に制御する。このようにするとエンジン１への負荷が高まり、排気の温度が上昇する。従って、可変容量型ターボチャージャ１５へ高温の排気が流入し、ノズルベーン７４に付着している炭化水素（ＨＣ）及びＰＭ等を除去することが可能となる。
【０１００】
ここで、ＶＮＴ詰まり回復制御を行うとスモークが発生することがあり、このような場合、下流のフィルタ２０にスモークが捕集されフィルタ２０の目詰まりを発生させることがある。そこで、本実施の形態では、ＶＮＴ詰まり回復制御終了後フィルタ２０に捕集されたスモーク等を除去するＰＭ再生制御を行う。
【０１０１】
ＰＭ再生制御では、副噴射により噴射された燃料は、気筒２内で燃焼し気筒２内のガス温度を上昇させると共に気筒２内の酸素濃度を低下させる。気筒２内で燃焼し温度が上昇したガスは排気となって排気管１９を通りフィルタ２０に到達し、フィルタ２０の温度を上昇させると共に吸蔵還元型ＮＯx触媒に還元剤たる炭化水素（ＨＣ）を供給する。
【０１０２】
このように副噴射を用いるとフィルタ２０の温度を早期に上昇させることができ、また、吸蔵還元型ＮＯx触媒に還元剤を供給することができる。これにより、フィルタ２０に捕集されたＰＭは、酸化され、除去される。
【０１０３】
副噴射の量及び噴射時期は、アクセル開度と機関回転数と副噴射量又は副噴射時期との関係を予めマップ化しておきＥＣＵ２７に記憶させておけば、アクセル開度と機関回転数とを検出してマップに代入することにより算出することができる。更に、パラメータとしてエンジン１の冷却水温度を加えてもよい。
【０１０４】
ここで、ＶＮＴ詰まり回復制御では、排気の温度を上昇させるためフィルタ２０の温度も同時に上昇する。そのため、ＶＮＴ詰まり回復制御終了直後では、ＰＭ再生制御（昇温制御）においてＰＭが燃焼可能な温度までフィルタ２０を昇温させるための燃料量が少なくて済む。従って、ＶＮＴ詰まり回復制御終了直後にＰＭ再生制御を行うことにより、燃費の悪化を抑制しつつ、ＶＮＴ詰まり回復制御で発生したスモークを早期に除去することができる。
【０１０５】
ここで、図５は、本実施の形態による可変容量型ターボチャージャに付着した炭化水素（ＨＣ）の除去を行うためのフローを示したフローチャート図である。
【０１０６】
ステップＳ１０１では、所定時間還元剤たる炭化水素（ＨＣ）の供給が行われたか否か判定する。この炭化水素（ＨＣ）の供給は、燃料の添加により行われる。ＥＣＵ２７は、燃料添加が継続して行われた時間をカウントし、所定時間以上燃料添加等がなされたか否か判定を行う。
【０１０７】
ステップＳ１０１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、本ルーチンを終了させる。
【０１０８】
ステップＳ１０２では、可変容量型ターボチャージャ１５の作動が抑制されているか否かを判定するＶＮＴ詰まり判定を実施する。ＥＣＵ２７は、ノズルベーン７４の開弁時若しくは閉弁時におけるロッド８８ｂの移動速度を算出する。
【０１０９】
ステップＳ１０３では、ＶＮＴ詰まりが生じているか否か判定する。ＶＮＴ詰まりが生じているか否かは、ステップＳ１０２で算出されたロッド８８ｂの移動速度が、所定速度以下であるか否か判定することにより行われる。
【０１１０】
即ち、所定速度以下である場合には可変容量型ターボチャージャの作動が抑制されていると判定される。
【０１１１】
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、本ルーチンを終了させる。
【０１１２】
ステップＳ１０４では、ＶＮＴ詰まり回復制御が行われる。ＥＣＵ２７は、運転状態が悪化しない範囲でノズルベーン７４を閉弁させて負荷を増大させる。負荷の増大により排気の温度が上昇し、可変容量型ターボチャージャ１５に付着した炭化水素（ＨＣ）及びＰＭ等を除去することができる。
【０１１３】
ステップＳ１０５では、ＶＮＴ詰まりが回復されたか否か判定する。例えば、所定時間ステップＳ１０４のＶＮＴ詰まり回復制御が行われた場合に、ＶＮＴ詰まりが回復されたと判定することができる。
【０１１４】
ステップＳ１０５で肯定判定がなされた場合には、ステップＳ１０６へ進み、一方否定判定がなされた場合には、ステップＳ１０４へ戻る。
【０１１５】
ステップＳ１０６では、ＰＭ再生制御が行われる。ＰＭ再生制御は、副噴射により行われる。
【０１１６】
このようなフローにより、可変容量型ターボチャージャ１５に付着した還元剤及びＰＭ等の除去が可能となる。
【０１１７】
以上述べたように、本実施の形態によれば、ＶＮＴ詰まりが生じているか否かの判定を還元剤が所定時間以上継続した場合に実施することができる。
【０１１８】
また、ノズルベーン７４の開閉速度が所定速度以下のときにＶＮＴ詰まりが生じていると判定することができる。
【０１１９】
ＶＮＴ詰まりが生じていると判定された場合には、ノズルベーン７４を閉じ側へ回動させることにより排気の温度を上昇させて可変容量型ターボチャージャ１５に付着している還元剤及びＰＭ等を除去することができる。
【０１２０】
尚、本実施の形態においては、還元剤の供給手段として排気中への燃料添加を行う場合について説明したが、これに代えて、前記低温燃焼又は副噴射等を行っても良い。
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態では、ノズルベーン７４を開閉したときの吸気圧力の変化する速度が所定速度以下である場合にＶＮＴ詰まりが生じていると判定する。
【０１２１】
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ＶＮＴ詰まりが生じているか否かの判定方法が異なるものの、適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。
【０１２２】
本実施の形態においては、ＶＮＴ詰まりが生じているか否かの判定は、ノズルベーン７４開弁時若しくは閉弁時に吸気枝管８に設けられた圧力センサ１０から吸気圧力の変化速度を求めることにより行われる。ここで、ノズルベーン７４が開き側若しくは閉じ側に回動すると、ノズルベーン７４の開度に応じて吸気圧力が変化する。従って、吸気圧力の変化速度とノズルベーン７４の回動速度とには相関関係があるため、吸気圧力の変化速度を求めることによりＶＮＴ詰まりが生じているか否か判定をすることができる。前記吸気圧力は、吸気の圧力に応じた信号を出力する圧力センサ１０により測定される。ＥＣＵ２７は、単位時間あたりの吸気圧力の変化量を求めて、ノズルベーン７４の開弁時若しくは閉弁時の吸気圧力の変化速度を算出する。また、吸気圧力の許容される変化速度を予め実験等により求めておきＥＣＵ２７に記憶させておく。尚、吸気圧力の変化速度と炭化水素（ＨＣ）等が付着している状態との関係を予め実験等により求めておき、炭化水素（ＨＣ）の付着量に基づいてＶＮＴ詰まり回復制御を行っても良い。
【０１２３】
このように、本実施の形態によれば、ノズルベーン７４開閉時の吸気圧力の変化速度が所定速度以下である場合に、ＶＮＴ詰まりが生じていると判定することができる。
＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、ＶＮＴ詰まりが生じているか否かの判定を、ノズルベーン７４が所定の開度まで閉じられた場合に行い、このときの吸気圧力が所定圧力以上となった場合にＶＮＴ詰まりが生じていると判定する。
【０１２４】
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ＶＮＴ詰まりが生じているか否かの判定方法が異なるものの、適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。
【０１２５】
ここで、ノズルベーン７４が全閉近傍に制御されるのは、機関負荷の低い軽負荷時であるが、このようなときにノズルベーン７４に炭化水素（ＨＣ）等が付着していると、排気の流速が高まり、吸気圧力が上昇する。従って、ノズルベーン７４に炭化水素（ＨＣ）等が付着している状態での吸気圧力を予め実験等により求めておくことによりノズルベーン７４の炭化水素（ＨＣ）等の付着状態を検知することができる。また、ノズルベーン７４が全閉近傍のときに許容される吸気圧力を予め実験に等により求めておけば、測定された吸気圧力が許容圧力よりも高いときにＶＮＴ詰まりが生じていると判定することが可能となる。尚、ノズルベーン７４が全閉近傍の所定開度となっている場合であって、更にＥＧＲ弁２２を全閉にし、若しくは、吸気絞り弁１３を全開にしたときの吸気圧力が所定値以上であるか否かにより判定を行っても良い。ここで、ＥＧＲ弁２２を全閉にし、若しくは、吸気絞り弁１３を全開にすると、吸入空気量が増加するためノズルベーン７４に炭化水素（ＨＣ）等が付着している場合には吸気圧力の上昇が顕著に表れ、ＶＮＴ詰まり判定が容易となる。
【０１２６】
以上述べたように、本実施の形態によれば、ノズルベーン７４が所定の開度で閉じられているときの吸気圧力が所定値以上の場合に、ＶＮＴ詰まりが生じていると判定することができる。
＜第４の実施の形態＞
本実施の形態は、ＶＮＴ詰まりが生じていると判定された場合に、ＥＧＲ弁２２を閉弁し、吸気絞り弁１３を極力閉じ、燃料噴射時期を通常よりも進角させ、コモンレール４内の燃料の圧力を上昇させる。
【０１２７】
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ＶＮＴ詰まり回復制御の方法が異なるものの、適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。
【０１２８】
ここで、ＥＧＲ弁２２を閉弁し、ＥＧＲガスの還流量を減量若しくは還流を停止させると、気筒内に吸入される新気の量が増加するため、燃焼が促進され燃焼温度が上昇する。また、吸気絞り弁１３を極力閉じることにより、燃料量に対して新気の量が減少するため、排気の温度が上昇する。このように排気の温度を上昇させることにより、可変容量型ターボチャージャ１５に高温の排気が流入し、該可変容量型ターボチャージャ１５に付着した還元剤やＰＭ等を除去することが可能となる。
【０１２９】
ところが、吸気の量を減少させると燃焼状態が不安定となるため、燃焼状態悪化の抑制のために燃料噴射時期を進角させる。ここで、燃料噴射時期を進角すると、噴射された燃料が圧縮行程で高温となった吸気に長期間曝されるため、燃料の温度が上昇して燃焼し易くなり、以て燃焼状態の悪化が抑制される。一方、新気の量を減少させると、スモーク発生の虞があるため、スモーク抑制のためにコモンレール４内の燃料の圧力を上昇させる。ここで、コモンレール４内の燃料の圧力を上昇させると、燃料の微粒化が促進されるため酸素と接触する機会が増えスモークの発生を抑制することができる。コモンレール４内の燃料の圧力の上昇は、設定圧力になると自動的に開弁して燃料の圧力を調整するプレッシャレギュレータ（図示省略）を設け、該プレッシャレギュレータの設定圧力を可変とすることにより上昇させることができる。プレッシャレギュレータは、ＥＣＵ２７からの信号により作動し、その開弁圧力変更し、コモンレール４内の圧力を上昇させる。
【０１３０】
このように、本実施の形態によれば、ＥＧＲ弁２２を閉弁し、吸気絞り弁１３を極力閉じ、燃料噴射時期を通常よりも進角させ、コモンレール４内の燃料の圧力を上昇させて、ＶＮＴ詰まりを回復することができる。
【０１３１】
【発明の効果】
本発明に係る内燃機関では、還元剤が可変容量型ターボチャージャ上流から所定期間以上継続して供給された場合には、該可変容量型ターボチャージャの作動が抑制されているか否かの判定を実施することができる。このときに、ノズルベーンの作動速度、吸気圧力の変化速度が所定速度以下であれば可変容量型ターボチャージャの作動が抑制されていると判定することができる。また、可変容量型ターボチャージャの作動が抑制されていると判定された場合には、該可変容量型ターボチャージャへ流入する排気の温度を上昇させて、作動の抑制を解消することができる。更に、可変容量型ターボチャージャの作動の抑制を解消した後に、フィルタから粒子状物質を除去することにより、還元剤の消費量を減量させつつフィルタの目詰まりを抑制することができる。
【０１３２】
以上により、本発明による内燃機関では、可変容量型ターボチャージャに還元剤等が付着したことによる作動の抑制を解消し、機関出力の変動、排気エミッションの悪化、燃費の悪化の発生を抑制することができる。
【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】  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。図３（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】  第１の実施の形態に係る可変容量型ターボチャージャに付着した炭化水素（ＨＣ）の除去を行うためのフロー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
２・・・・気筒
３・・・・燃料噴射弁
４・・・・コモンレール
５・・・・燃料供給管
６・・・・燃料ポンプ
７・・・・ベルト
８・・・・吸気枝管
９・・・・吸気管
１０・・・圧力センサ
１１・・・エアフローメータ
１２・・・排気温度センサ
１３・・・吸気絞り弁
１４・・・吸気絞り用アクチュエータ
１５・・・可変容量型ターボチャージャ
１６・・・排気絞り弁
１７・・・排気絞り用アクチュエータ
１８・・・排気枝管
１９・・・排気管
２０・・・パティキュレートフィルタ
２１・・・ＥＧＲ通路
２２・・・ＥＧＲ弁
２３・・・ＥＧＲクーラ
２４・・・還元剤噴射弁
２５・・・還元剤供給路
２６・・・遮断弁
２７・・・ＥＣＵ
２８・・・アクセル開度センサ
【図１】
0004032773.tif 000002
【図２】
0004032773.tif 000003
【図３】
0004032773.tif 000004
【図４】
0004032773.tif 000005
【図５】
0004032773.tif 000006