(57)【要約】【課題】排気ガスを浄化するべく排気通路に設けられた排気浄化部材に添加物を添加するべく、排気通路にあるいは該排気通路に臨んで設けられる添加部材に付着した添加物を適切に除去する。【解決手段】本発明の内燃機関は、排気ガスを浄化するべく排気通路に設けられた排気浄化部材４０と、該排気浄化部材４０に添加物を添加する添加装置４４とを備える内燃機関において、排気通路にあるいは該排気通路に臨んで設けられた前記添加装置４４の添加部材４２からの添加物の添加終了時から所定時間経過後に、蓄圧容器８８内のガスを添加部材４２に供給する構成を備える。特に、この所定時間は、蓄圧容器８８内のガスを添加部材４２に供給することにより添加部材４２に付着した添加物に基づくデポジット形成を抑制するように、定められる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に設けられた排気浄化部材と、該排気浄化部材に添加物を添加する添加装置とを備える内燃機関において、
排気通路にあるいは該排気通路に臨んで設けられた前記添加装置の添加部材と、
加圧ガスを貯留する蓄圧容器と、
前記添加部材と前記蓄圧容器とをつなぐ通路に設けられたガス供給弁と、
前記添加装置による添加物の添加が行われていないか否かを判定する添加実行判定手段と、
該添加実行判定手段により前記添加装置による添加物の添加が行われていないと判定されたとき、前記添加部材へ前記蓄圧容器内のガスを供給するように前記ガス供給弁を制御するガス供給弁制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記添加実行判定手段は、前記添加装置による添加物の添加終了時から所定時間経過したか否かを判定する時間判定手段を備え、
該所定時間は、前記添加部材に付着した添加物に基づくデポジット形成を抑制可能な時間内の時間であり、
前記ガス供給弁制御手段は、前記時間判定手段により前記添加装置による添加物の添加終了時から前記所定時間経過したと判定されたとき、前記ガス供給弁を開弁制御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】
前記排気浄化部材は還元剤の存在下で排気ガスのＮＯｘを還元するＮＯｘ触媒を含み、
前記添加装置から添加される添加物は前記ＮＯｘ触媒で還元剤として働くことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記添加装置からの添加物は尿素水であり、
前記所定時間は、前記ガス供給弁制御手段による前記ガス供給弁の開弁制御により前記添加部材に付着した尿素水に基づくデポジット形成を抑制するように、定められていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記添加装置からの添加物は燃料であり、
前記所定時間は、前記ガス供給弁制御手段による前記ガス供給弁の開弁制御により前記添加部材に付着した燃料に基づくデポジット形成を抑制するように、定められていることを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記内燃機関に設けられたターボ過給機と、
該ターボ過給機のタービンホイール上流側の排気通路と前記蓄圧容器とをつなぐ通路に設けられた第２ガス供給弁と、
前記内燃機関への要求過給量が増加したか否かを判定する要求過給量判定手段と、
該要求過給量判定手段により前記内燃機関への要求過給量が増加したと判定されたとき、前記第２ガス供給弁を開弁制御する第２ガス供給弁制御手段と、
前記要求過給量判定手段により前記内燃機関への要求過給量が増加したと判定されたとき、該判定されたときから第２所定時間経過するまで、前記添加装置による添加物の添加を禁止する禁止手段と
を備え、
前記タービンホイール上流側の排気通路は、前記排気浄化部材上流側の排気通路に含まれることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関。
【請求項７】
前記内燃機関が燃料カット状態か否かを判定する燃料カット状態判定手段と、
排気通路に設けられた排気絞り弁と、
前記燃料カット状態判定手段により前記内燃機関が燃料カット状態であると判定されたとき前記排気絞り弁上流側の排気通路から前記蓄圧容器へ排気ガス回収を行うべく前記排気絞り弁を閉弁制御する排気絞り弁制御手段と
を備え、
前記蓄圧容器は、前記排気絞り弁上流側の排気通路に連通可能に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の内燃機関。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスを浄化するべく排気通路に設けられた排気浄化部材と、該排気浄化部材に添加物を添加するように排気通路あるいは該排気通路に臨んで設けられた添加部材を有する添加装置とを備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の出力向上を目的として内燃機関に過給機を搭載することが既に知られている。その過給機の中には、排気ガスによってタービンのタービンホイールを回転駆動させ、そのタービンホイールの回転によってコンプレッサのコンプレッサホイールを回転させ、内燃機関に過給するターボ過給機がある。
【０００３】
しかしながら、ターボ過給機では、アクセルペダルの踏み込みから吸入空気の過給効果が現れるまでにタイムラグがあるので、機関出力の応答性が不十分であるという欠点がある。この欠点の克服を目的として考案されたターボ過給機の加速装置が特許文献１に開示されている。特許文献１の該装置は、機関運転状態に応じて排気ポートとタービンとの間に補助空気を供給可能な空気供給機構を備え、該空気供給機構は、ポンプと、該ポンプから吐出された圧縮空気を蓄圧して保持可能なリザーバタンクと、このリザーバタンク内の圧縮空気を排気ポートとタービンとの間に供給する弁機構とを備えている。そして、機関回転数が低速回転域にあってアクセルペダルが踏み込まれて車両を急加速しようとするとき、排気ガスの温度または圧力が低い場合には、リザーバタンク内の圧縮空気を排気通路へ供給するように、弁機構は制御される。
【０００４】
他方、自動車等に搭載される内燃機関、特にディーゼル機関では、排気ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去することが望まれていて、このような要求に対して、ＮＯｘ浄化機能を有する触媒を内燃機関の排気通路に配置する方式の排気浄化装置が種々提案されている。例えば、特許文献２には、排気通路にＮＯｘ吸蔵剤（あるいはＮＯｘ吸収剤）を備えた、内燃機関の排気浄化装置が開示されている。この装置は、排気通路からポンプによって吸引されて加圧された排気ガスを加圧排気ガスとしてタンクに貯蔵し、このタンクに貯蔵した加圧排気ガスを用いて、排気通路に設けたＮＯｘ吸蔵剤へ添加される還元剤としての燃料の霧化または気化を促す構成を有している。具体的に、この装置では、排気微粒子（ＰＭ）の除去機能を有するフィルタに担持されることでＮＯｘ吸蔵剤が排気通路に設けられ、このＮＯｘ吸蔵剤でのＮＯｘ放出還元やその硫黄被毒再生等の必要が生じた場合、このＮＯｘ吸蔵剤上流側の排気通路に設けられたノズルから排気ガスの空燃比をリッチ化するように燃料が添加され、かつ、この燃料と共に上記ノズルから上記タンクに貯蔵されている加圧排気ガスが供給される。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−２７６２２１号公報
【特許文献２】特開２００４−３０８５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献２に記載の内燃機関の排気ガス浄化装置では、排気通路にノズルの開口部が位置付けられている。一般に、ノズルから還元剤を添加供給した場合、その直後のノズルにはそのような還元剤の一部が付着している。このようにノズルに付着した還元剤をそのまま放置した場合、以後の還元剤添加に不具合が生じる虞がある。これは、上記箇所に配置されたノズルは排気ガスの熱により十分に高い温度を有し、一般に高温下において、付着還元剤に基づくデポジット形成が生じ易いからである。
【０００７】
そこで、本発明はかかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、排気通路に設けられた排気浄化部材に添加物を添加するべく、排気通路にあるいは該排気通路に臨んで設けられる添加部材に付着した添加物を適切に除去することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の内燃機関は、排気通路に設けられた排気浄化部材と、該排気浄化部材に添加物を添加する添加装置とを備える内燃機関において、排気通路にあるいは該排気通路に臨んで設けられた前記添加装置の添加部材と、加圧ガスを貯留する蓄圧容器と、前記添加部材と前記蓄圧容器とをつなぐ通路に設けられたガス供給弁と、前記添加装置による添加物の添加が行われていないか否かを判定する添加実行判定手段と、該添加実行判定手段により前記添加装置による添加物の添加が行われていないと判定されたとき、前記添加部材へ前記蓄圧容器内のガスを供給するように前記ガス供給弁を制御するガス供給弁制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、ガス供給弁制御手段が、添加実行判定手段により添加装置による添加物の添加が行われていないと判定されたとき、前記添加部材へ前記蓄圧容器内のガスを供給するように前記ガス供給弁を制御するので、添加装置による添加物の添加が行われていないとき、添加部材に、蓄圧容器内のガスを供給することができる。したがって、添加装置からの添加物の添加処理により添加部材に付着した添加物がある場合、蓄圧容器内からのガスで、添加部材からその添加物を除去することが可能になる。
【００１０】
好ましくは、前記添加実行判定手段は、前記添加装置による添加物の添加終了時から所定時間経過したか否かを判定する時間判定手段を備え、該所定時間は、前記添加部材に付着した添加物に基づくデポジット形成を抑制可能な時間内の時間であり、前記ガス供給弁制御手段は、前記時間判定手段により前記添加装置による添加物の添加終了時から前記所定時間経過したと判定されたとき、前記ガス供給弁を開弁制御するとよい。こうすることで、添加装置による添加物の添加終了時から所定時間経過したときに、添加部材に蓄圧容器内のガスを供給することが可能になり、これにより添加部材に付着した添加物に基づく添加部材でのデポジット形成を抑制することが可能になる。
【００１１】
具体的には、前記排気浄化部材は、還元剤の存在下で排気ガスのＮＯｘを還元するＮＯｘ触媒を含み、前記添加装置から添加される添加物は前記ＮＯｘ触媒で還元剤として働くとよい。この場合、添加装置は、ＮＯｘ触媒への還元剤添加装置の役目を担い得る。
【００１２】
そして、例えば、前記添加装置からの添加物は尿素水であり、前記所定時間は、前記ガス供給弁制御手段による前記ガス供給弁の開弁制御により前記添加部材に付着した尿素水に基づくデポジット形成を抑制するように、定められているとよい。こうすることで、添加装置による尿素水の添加終了時から所定時間経過した後に添加部材に蓄圧容器内のガスを供給することが可能になり、これにより付着した尿素水に基づく添加部材でのデポジット形成を抑制することが可能になる。あるいは、例えば、前記添加装置からの添加物は燃料であり、前記所定時間は、前記ガス供給弁制御手段による前記ガス供給弁の開弁制御により前記添加部材に付着した燃料に基づくデポジット形成を抑制するように、定められているとよい。こうすることで、添加装置による燃料の添加終了時から所定時間経過した後に添加部材に蓄圧容器内のガスを供給することが可能になり、これにより付着した燃料に基づく添加部材でのデポジット形成を抑制することが可能になる。
【００１３】
さらに、上記添加装置からの添加物が燃料である場合、前記内燃機関に設けられたターボ過給機と、該ターボ過給機のタービンホイール上流側の排気通路と前記蓄圧容器とをつなぐ通路に設けられた第２ガス供給弁と、前記内燃機関への要求過給量が増加したか否かを判定する要求過給量判定手段と、該要求過給量判定手段により前記内燃機関への要求過給量が増加したと判定されたとき、前記第２ガス供給弁を開弁制御する第２ガス供給弁制御手段と、前記要求過給量判定手段により前記内燃機関への要求過給量が増加したと判定されたとき、該判定されたときから第２所定時間経過するまで、前記添加装置による添加物の添加を禁止する禁止手段とを備え、前記タービンホイール上流側の排気通路は、前記排気浄化部材上流側の排気通路に含まれるとよい。こうすることで、内燃機関への要求過給量が増加したためにタービンホイール上流側の排気通路に蓄圧容器内のガスを供給するとき、添加装置による添加物の添加は第２所定時間経過するまで禁止される。したがって、ターボ過給機のタービンを経て排気浄化部材に至るガスにより、排気浄化部材に流入する、添加された燃料を含む排気ガス中の燃料割合が低下することを回避できるので、添加された燃料を有効に用いることが可能になる。
【００１４】
さらに好ましくは、前記内燃機関が燃料カット状態か否かを判定する燃料カット状態判定手段と、排気通路に設けられた排気絞り弁と、前記燃料カット状態判定手段により前記内燃機関が燃料カット状態であると判定されたとき前記排気絞り弁上流側の排気通路から前記蓄圧容器へ排気ガス回収を行うべく前記排気絞り弁を閉弁制御する排気絞り弁制御手段とを備え、前記蓄圧容器は、前記排気絞り弁上流側の排気通路に連通可能に設けられているとよい。こうすることで、蓄圧容器内に、内燃機関の燃料カット状態に由来する空気割合の高い排気ガスを回収することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
まず、第１実施形態を説明する。第１実施形態が適用された車両の内燃機関システムの概略構成を図１に示す。内燃機関１０は、燃料である軽油を燃料噴射弁１２から圧縮状態にある燃焼室内に直接噴射することにより自然着火させる型式の内燃機関、すなわちディーゼル機関である。なお、内燃機関１０は、燃料噴射システムとして、コモンレール式燃料噴射システムを採用する。したがって、内燃機関１０では、燃料タンク１４内の燃料（軽油）をポンプ１６により高圧にしてレール１８に送って、レール１８に溜めておき、燃料噴射弁１２を電子制御することで、高圧で燃料を燃焼室に噴射可能にされている。
【００１７】
気筒２０の燃焼室に臨むと共に吸気通路２２の一部を区画形成する吸気ポートは、シリンダヘッドに形成されていて、吸気弁によって開閉される。シリンダヘッドには、吸気通路２２の一部を区画形成する吸気マニフォルド２４が接続され、さらにその上流側には同じく吸気通路２２の一部を区画形成する吸気管２６が接続されている。吸気管２６の上流端側には、吸気通路２２に導かれる空気中の塵埃などを除去するべくエアクリーナ２８が設けられている。また、スロットルアクチュエータ３０によって開度が調整されるスロットル弁３２が、吸気通路２２の途中に設けられている。
【００１８】
他方、気筒２０の燃焼室に臨むと共に排気通路３４の一部を区画形成する排気ポートは、シリンダヘッドに形成されていて、排気弁によって開閉される。シリンダヘッドには、排気通路３４の一部を区画形成する排気マニフォルド３６が接続され、さらにその下流側には同じく排気通路３４の一部を区画形成する排気管３８が接続されている。そして、排気ガス浄化触媒が充填された触媒コンバータ４０が排気通路３４の途中に設けられている。
【００１９】
内部に排気ガス浄化触媒を充填した触媒コンバータ４０により排気浄化部材は構成されている。触媒コンバータ４０内には、上流側から直列的に順に、酸化触媒４０ａと、ＮＯｘ触媒４０ｂとが充填配置されている。酸化触媒４０ａは、概略的に、アルミナ製担体に担持されることで触媒コンバータ４０内に設けられている。酸化触媒４０ａは、例えば白金（Ｐｔ）のような貴金属を含んでなる。また、ＮＯｘ触媒４０ｂは、還元剤の存在下で排気ガスのＮＯｘを還元する触媒であり、その中の、いわゆるＮＯｘ吸蔵還元型触媒である。ＮＯｘ触媒４０ｂは、排気ガス中のＰＭを除去する機能を有するフィルタに担持されることで触媒コンバータ４０内に設けられている。より具体的には、ＮＯｘ触媒４０ｂは、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の酸化物からなる基材であるフィルタ表面に、触媒成分としての白金（Ｐｔ）のような貴金属と、ＮＯｘ吸蔵（ＮＯｘ吸収）成分とが担持されて構成されている。ＮＯｘ吸蔵成分は、例えばカリウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）のようなアルカリ金属、バリウム（Ｂａ）、カルシウム（Ｃａ）のようなアルカリ土類、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）のような希土類から選ばれた少なくとも一つから成る。なお、酸化触媒４０ａがフィルタに担持されてもよく、またＮＯｘ触媒４０ｂがフィルタ以外の部材に担持されてもよい。また、ＮＯｘ触媒４０ｂ下流側に酸化触媒がさらに設けられてもよい。
【００２０】
触媒コンバータ４０上流側の排気通路Ｊには、添加物添加用の添加部材としての添加弁４２が設けられている。ここでは、添加弁４２はノズル形状を有している。そして添加弁４２の開口部は、排気通路Ｊに臨んで位置付けられている。好ましくは、添加弁４２の向きは、触媒コンバータ４０に添加物を好適に供給可能とする向きに向けられている。
【００２１】
本第１実施形態では、この添加弁４２を含んで、排気浄化部材に添加物を添加する添加装置４４が構成されている。添加装置４４は、上記燃料タンク１４と上記ポンプ１６とを含み、さらに燃料噴射システムから分離する第２供給通路４６と、該第２供給通路４６途中に設けられた遮断弁４７と、第２供給通路４６の下流側端部に設けられた上記添加弁４２とを含む。なお、第２供給通路４６は、燃料噴射システムにおけるメイン燃料供給通路４８を区画形成するメイン燃料管５０の一部と、該メイン燃料管から分岐した分岐管５２とにより区画形成される。なお、添加弁４２はアクチュエータ５３によって開閉駆動され、遮断弁４７はアクチュエータ５４によって開閉駆動される。
【００２２】
上記記載から明らかなように、本第１実施形態では、添加弁４２から添加される添加物は、燃料軽油である。これは、後述するように、ＮＯｘ触媒４０ｂに添加供給されるときには還元剤として働く。
【００２３】
さらに、排気通路３４を流れる排気ガスの一部を吸気通路２２に導くために排気ガス還流（ＥＧＲ）装置５６が設けられている。ＥＧＲ装置５６は、排気通路３４と吸気通路２２とをつなぐＥＧＲ通路５８を区画形成するＥＧＲ管６０と、ＥＧＲ通路５８の連通状態調節用のＥＧＲ弁６２と、還流される排気ガス（ＥＧＲガス）冷却用のＥＧＲクーラ６４とを有している。ここでは、ＥＧＲ管６０上流側の一端は排気マニフォルド３６に接続され、その下流側の他端は吸気マニフォルド２４に接続されている。ＥＧＲ弁６２はＥＧＲクーラ６４よりも下流側に設けられていて、その開度はアクチュエータ６６により調節される。ここではＥＧＲ弁６２はポペット式弁である。なお、アクチュエータ６６は既知の負圧式アクチュエータであるが、モータから構成されてもよい。
【００２４】
さらに、排気ガスにより回転駆動されるタービンホイール６８を含むタービン７０が排気通路３４の途中に設けられている。これに対応して、タービンホイール６８に回転軸７２を介して同軸で連結され、タービンホイール６８の回転力で回転するようにしたコンプレッサホイール７４を含むコンプレッサ７６が吸気通路２２の途中に設けられている。すなわち、内燃機関１０には、排気エネルギーを取り出すタービン７０と、タービン７０により取り出された排気エネルギーによって内燃機関１０に過給するコンプレッサ７６とを有するターボ過給機７８が設けられている。そして、コンプレッサ７６により圧縮された空気を冷却すべく、インタークーラ８０がコンプレッサ７６下流側に設けられている。なお、この過給機７８は、タービン７０に複数の可変ノズルベーン（ＶＮ；ベーン）を配設した可変ノズルターボ過給機とされてもよい。
【００２５】
さらに、排気通路３４の途中には、排気絞り弁８０が設けられている。排気絞り弁８０は、ここではタービン７０下流側、かつ、触媒コンバータ４０の上流側に設けられているが、排気通路３４の他の箇所に設けられてもよい。例えば、排気絞り弁８０は、排気マニフォルド３６によって区画形成された排気通路に設けられ得る。本第１実施形態では排気絞り弁８０はバタフライ式弁であり、電動モータであるアクチュエータ８２により駆動される。排気絞り弁８０は、その閉弁時には排気通路３４を流れる排気ガスすなわち燃焼ガスや空気である流体を効果的にせき止め、そのような流体の排気絞り弁８０よりも下流側への流れを概ね遮断する遮断弁として機能する。なお、排気絞り弁８０は、閉弁時に、排気通路の流路断面積を５０％程度減少させるような構成を有する弁であってもよく、あるいは、閉弁時に、排気通路３４を完全に閉塞するような構成を有する弁であってもよい。
【００２６】
排気通路３４の内、排気弁と排気絞り弁８０との間の排気通路Ｋには、管部材８４により区画形成された連通路８６が連通され、その連通路８６により排気通路３４と蓄圧容器８８内とは連通可能にされている。蓄圧容器８８は、排気通路Ｋであればいずれの場所につなげられてもよいが、ここでは排気マニフォルド３６につなげられている。蓄圧容器８８内と排気通路３４との連通状態の調節用に、連通路８６に流量調節弁９０が設けられている。なお、流量調節弁９０が開弁することで蓄圧容器８８内と排気通路３４とは連通路８６を介して連通し、他方、流量調節弁９０が閉弁することで蓄圧容器８８内と排気通路３４との連通路８６を介しての連通は遮断される。ただし、流量調節弁９０は電動モータからなるアクチュエータ９２により駆動される。そして、ここでは流量調節弁９０はポペット式弁である。なお、流量調節弁９０は、ガス回収弁とガス供給弁との両方の役目を担う。
【００２７】
さらに、蓄圧容器８８と上記添加装置４４の添加弁４２とをつなぐように排気ガス供給通路９６が設けられている。排気ガス供給通路９６は、蓄圧容器８８内と、触媒コンバータ４０上流側の排気通路Ｊとを実質的につなぐように、形成されている。排気ガス供給通路９６の一端部は管部材８４により区画形成され、その他端部は分岐管５２により区画形成されていて、その間の部分が排気ガス供給管９８によって区画形成されている。排気ガス供給通路９６には排気ガス供給弁１００が設けられ、この排気ガス供給弁１００は電子制御式のアクチュエータ１０２によって駆動される。ただし、排気ガス供給弁１００は、基本的には、閉弁状態に維持されている。なお、排気ガス供給弁１００は、ポペット式弁である。
【００２８】
上記構成を有する内燃機関１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）１１０に、各種値を求める（検出するあるいは推定する）ための信号を電気的に出力する各種センサ類を備えている。ここで、その内のいくつかを具体的に述べる。吸入空気量を検出するためのエアフローメーター１１２が備えられている。また、エアフローメーター１１２近傍に吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ１１４が、そしてインタークーラ８０下流側にも温度を検出するための吸気温度センサ１１６が備えられている。また、吸気圧すなわち過給圧を検出するための圧力センサ１１８が設けられている。また運転者によって操作されるアクセルペダル１２０の踏み込み量に対応する位置、すなわちアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ１２２が備えられている。また、スロットル弁３２の開度を検出するためのスロットルポジションセンサ１２４も備えられている。さらに、ＥＧＲ弁６２の開度（ＥＧＲ開度）を検出するため、ここではそのリフト量を検出するためのバルブリフトセンサ１２６も備えられている。また、ピストンが往復動する、シリンダブロック（あるいはその近傍）には、連接棒を介してピストンが連結されているクランクシャフトのクランク回転信号を検出するためのクランクポジションセンサ１２８が取り付けられている。ここでは、このクランクポジションセンサ１２８は機関回転数（機関回転速度）を検出するための機関回転数センサとしても利用される。さらに排気絞り弁８０上流側の排気通路Ｋの排気ガスすなわち燃焼ガスや空気である流体の圧力を検出するための圧力センサ１３０が備えられている。また、蓄圧容器８８内の圧力を検出するための圧力センサ１３２も備えられている。さらに、内燃機関１０の冷却水温を検出するための温度センサ１３４が備えられている。さらに、車速を検出するための車速センサ１３６も備えられている。
【００２９】
ＥＣＵ１１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、入力インタフェース、出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェースには、前記各種センサ類が電気的に接続されている。これら各種センサ類からの出力信号（検出信号）に基づき、予め設定されたプログラムにしたがって円滑な内燃機関１０等の運転ないし作動がなされるように、ＥＣＵ１１０は出力インタフェースから電気的に作動信号（駆動信号）を出力する。こうして、燃料噴射弁１２の作動、ポンプ１６の作動、スロットル弁３２、添加弁４２、遮断弁４７、ＥＧＲ弁６２、排気絞り弁８０、流量調節弁９０、排気ガス供給弁１００の各開度などが制御される。ただし、ＥＣＵ１１０は、スロットル弁３２、添加弁４２、遮断弁４７、ＥＧＲ弁６２、排気絞り弁８０、流量調節弁９０、排気ガス供給弁１００の各開度を制御するため、アクチュエータ３０、５３、５４、６６、８２、９２、１０２に作動信号を出力する。
【００３０】
なお、ここでは、添加実行（添加不実行）判定手段はＥＣＵ１１０の一部を含んで構成され、ガス供給弁制御手段はＥＣＵ１１０の一部とアクチュエータ１０２とを含んで構成される。また、添加部材制御手段は、ＥＣＵ１１０の一部とアクチュエータ５３とを含んで構成される。また、時間判定手段は、ＥＣＵ１１０の一部を含んで構成される。また、要求過給量判定手段は、アクセル開度センサ１２２とＥＣＵ１１０の一部とを含んで構成される。そして、第２ガス供給弁制御手段はアクチュエータ９２とＥＣＵ１１０の一部とを含んで構成される。また、禁止手段は、ＥＣＵ１１０の一部を含んで構成される。また、燃料カット状態判定手段は、ＥＣＵ１１０の一部を含んで構成され、そして排気絞り弁制御手段は、アクチュエータ８２とＥＣＵ１１０の一部とを含んで構成される。
【００３１】
内燃機関１０では、エアフローメーター１１２からの出力信号に基づいて求められる吸入空気量、クランクポジションセンサ１２８からの出力信号に基づいて求められる機関回転数など、すなわち機関負荷および機関回転数で表される機関運転状態に基づいて、通常は、燃料噴射量（燃料量）、燃料噴射時期が設定される。そして、それら燃料噴射量、燃料噴射時期に基づいて、燃料噴射弁１２からの燃料の噴射が行われる。
【００３２】
ただし、内燃機関１０では、クランクポジションセンサ１２８からの出力信号に基づいて求められる機関回転数が所定回転数（燃料カット回転数）以上であり、かつ、アクセル開度センサ１２２からの出力信号に基づいて求められるアクセル開度が０％、すなわちアクセルペダル１２０が踏まれていないときに、燃料噴射弁１２からの燃料噴射が停止（燃料カット）されるように設定されている。すなわち、車両の走行中に機関回転数が予め設定された所定回転数領域にありかつアクセル開度全閉状態にあるときに、燃料カットが行われる。ただし、このような燃料カット実行条件が満たされたが故に内燃機関１０が燃料カット状態にあるとき、機関回転数が低下して別の所定回転数（燃料カット復帰回転数）に達すると、燃料噴射は再開される。また、内燃機関１０が燃料カット状態にあるときに、アクセルペダル１２０が踏まれてアクセル開度が開き側に大きくなって０％を超えるようになった場合にも、燃料噴射は再開される。なお、内燃機関１０が燃料カット状態にあるときは、概ね減速時に対応する。なお、燃料カット実行条件は、このような条件に限定されず、他の既知の条件で代替されてもよい。
【００３３】
そして、このように燃料カット状態のとき、上記スロットル弁３２が閉じ側に制御されるように、予め上記プラグラムは設定されている。ただし、後述する排気ガス回収のときには、強制的にスロットル弁３２は開状態になるように制御される。なお、スロットル弁３２は内燃機関１０の始動時は全開に制御され、他方、内燃機関１０の停止時は全閉に制御される。そして、通常走行時には、機関状態および冷却水温などに応じて、スロットル弁３２の開度は適切な開度になるように制御される。
【００３４】
また、上記各種センサ類からの出力信号に基づいて定まる内燃機関１０の機関運転状態に基づいてＥＧＲ弁６２の開度は制御される。ここでは、機関運転状態の属する領域が高負荷側にあるほどＥＧＲ量が減少するように構築された、予め実験により定められたデータがＲＯＭに記憶されている。ただし、後述する排気ガス回収に際しては、ＥＧＲ弁６２も、機関運転状態にかかわらず、強制的に所定開度になるように制御される。また、アクセルペダル１２０が踏まれて内燃機関１０すなわち車両が加速される過渡期には、ＥＧＲ弁６２が一旦閉弁されるように、機関運転状態に基づいて導出されたＥＧＲ開度は補正される。
【００３５】
ところで、通常走行時、排気絞り弁８０は全開の開状態に保持制御されているので、排気通路３４を流れる排気ガスは触媒コンバータ４０を通過して外気に放出される。これに対して、排気ガス回収の所定条件が満たされたとき、排気絞り弁８０は閉状態になるように制御され、排気通路３４を流れる流体は概ねせき止められる。そして、このようにしてせき止めた流体を有効に活用して排気ガス回収（圧力エネルギー回収）が行われる。
【００３６】
以下、排気ガス回収について、図２のフローチャートにしたがって詳細に説明する。ただし、図２のフローチャートは、所定時間、例えばおよそ８ｍｓ毎に繰り返されるものである。なお、以下の記載から明らかになるように、蓄圧容器８８内に回収される排気ガスは概ね空気で構成される。
【００３７】
ただし、以下で図２に基づいて説明される制御は、内燃機関１０が燃料カット状態にあるときに、排気通路３４の排気絞り弁８０を閉弁制御して、排気絞り弁８０上流側の排気通路Ｋの圧力が蓄圧容器８８内の圧力以上になったときに、流量調節弁９０を介して、排気通路Ｋから蓄圧容器８８内へ排気ガスすなわちこの排気ガスの有する圧力を回収することを具体化した例である。
【００３８】
内燃機関１０が起動されると、まずＥＣＵ１１０は、ステップＳ２０１において、回収フラグが「１」、すなわちＯＮであるか否かを判定する。ここで、回収フラグが「１」ということは、排気ガス回収の所定条件が満たされていることを表す。これに対してそれが「０」ということは、排気ガス回収の所定条件が満たされていないことを表す。初期状態では同回収フラグはリセットされているためここでは否定判定される。なお、本第１実施形態において、排気ガス回収の所定条件が満たされるとは、以下の記載から明らかなように、内燃機関１０が燃料カット状態であること（燃料カット中であること）、蓄圧容器８８内の圧力が所定圧以下であること、および、内燃機関１０の燃料カット状態が所定時間継続したことの３つの要件が満たされることである。しかしながら、本発明は、排気ガス回収の所定条件として異なる条件を許容する。
【００３９】
ステップＳ２０１で否定判定されると、次ぐステップＳ２０３で、内燃機関１０が燃料カット状態か否か、すなわち燃料カット中か否かが判定される。ここでは、具体的には、燃料カット中か否かは、燃料噴射量が「０」とされているか否かで判定される。ただし、この判定は、上記した燃料カット実行条件が満たされているか否かの判定で代替されてもよい。なお、通常走行時には、概して、内燃機関１０により所定出力を生み出すべく、「０」より大きな燃料噴射量が上述の如く導かれて燃料噴射が行われている。それ故、そのようなときには、ステップＳ２０３において否定判定される。
【００４０】
上記ステップＳ２０３で燃料カット中として肯定判定されると、次ぐステップＳ２０５で、蓄圧容器８８内の圧力（図２では容器内圧）が、蓄圧容器８８に許容される圧力であって、所定圧である予め決められてＲＯＭに記憶されている上限圧以下か否かが判定される。この判定は、蓄圧容器８８内に十分な量の圧力すなわち排気ガスが蓄えられているときに、さらに排気ガス回収が行われることを防ぐために行われる。蓄圧容器８８内の圧力は圧力センサ１３２からの出力信号に基づいて求められる。ただし、ここでは、上限圧として、ゲージ圧で４００ｋＰａという値が設定されている。
【００４１】
ステップＳ２０５で肯定判定されると、次ぐステップＳ２０７で、内燃機関１０の燃料カット状態の継続時間（燃料カット時間）が所定時間経過したか否かが判定される。判定対象となる時間は、ステップＳ２０７での判定までの継続した燃料カット時間である。具体的には、連続するルーチンにおいてステップＳ２０３で連続して肯定判定された内の、最初のステップＳ２０３で肯定判定されたときからの時間がＥＣＵ１１０が内蔵するタイマ手段で計測されて、この時間が燃料カット時間と擬制されて採用される。また、判定基準となる所定時間は、後述するステップでの排気絞り弁８０の閉弁制御により排気絞り弁８０上流側の排気通路Ｋに回収可能にせき止められる排気ガスが所定割合以上の空気を含む排気ガスになるように予め実験により定められて、ＲＯＭに記憶されている。なお、燃料カット時間の計測は、ステップＳ２０３で否定判定されたり、あるいはステップＳ２０７で肯定判定されたりすると終了され、その後タイマ手段はリセットされる。なお、本発明は、ステップＳ２０７での所定時間が「０」であること、すなわち排気ガス回収の所定条件から、内燃機関１０の燃料カット状態が所定時間継続したことが除かれることを許容する。
【００４２】
そして、ステップＳ２０７で肯定判定されるようになると、排気ガス回収の所定条件が満たされているとして、ステップＳ２０９で回収フラグが「１」にされる。これにより、上記通常時の制御よりも、排気ガス回収用の制御が優先して行われるようになる。
【００４３】
次ぐステップＳ２１１では、スロットル弁３２が排気ガス回収用開度（回収開度）になるように、ここでは全開にまで開くようにアクチュエータ３０へ作動信号が出力され、ＥＧＲ弁６２が回収開度になるように、ここでは閉弁するようにアクチュエータ６６へ作動信号が出力され、流量調節弁９０が閉弁するようにアクチュエータ９２へ作動信号が出力され、そして排気絞り弁８０が閉弁するようにアクチュエータ８２へ作動信号が出力される。こうして、該ルーチンは終了する。なお、ＥＧＲ弁６２の閉弁速度あるいはその時々の開度は、車両に意図しない減速ショックが生じないように定められてもよい。ただし、スロットル弁３２は、回収フラグが「１」にされてからに限定されず、回収フラグが「１」にされる前から、例えば内燃機関１０が燃料カット状態にある間ずっと全開などの所定開度にまで開かれてもよい。こうすることで排気通路３４へ空気からなる排気ガスをより早くから多く導くことが可能になり、したがって排気通路Ｋの排気ガスにおける空気の割合をより速くに高めることが可能になる。
【００４４】
ステップＳ２０９で回収フラグが「１」にされた後のルーチンのステップＳ２０１では、回収フラグが「１」であるので肯定判定される。ステップＳ２０１で肯定判定されると、次ぐステップＳ２１３で、上記ステップＳ２０３と同様に燃料カット中か否かが判定される。ここで肯定判定されると次ぐステップＳ２１５で、上記ステップＳ２０５と同様に蓄圧容器８８内の圧力が上記上限圧以下か否かが判定される。なお、ステップＳ２１３、Ｓ２１５での判定が行われるのは、ステップＳ２０９で回収フラグが「１」にされた後、排気ガス回収の所定条件が満たされなくなったときに、排気ガス回収を終了するための制御をするためである。
【００４５】
さてステップＳ２１５で肯定判定されると次ぐステップＳ２１７で、蓄圧容器８８内の圧力が、排気絞り弁８０上流側の排気通路Ｋの圧力（図２中の「背圧」）以下か否かが判定される。このとき既に、排気絞り弁８０が閉弁制御されているので、時間の経過につれて、排気絞り弁８０によってせき止められた排気ガスの圧力（圧力エネルギー）は高くなる。そして、その圧力が排気ガス回収が可能な程度にまで高まっているのかを調べるために、ステップＳ２１７での判定が行われる。ステップＳ２１７で否定判定される場合には次ぐステップＳ２１９で、流量調節弁９０が閉弁するようにアクチュエータ９２に作動信号が出力される。これは、既に流量調節弁９０が閉じられている場合には、流量調節弁９０がそのまま閉弁状態に維持されることを意味している。他方、ステップＳ２１７で肯定判定される場合には次ぐステップＳ２２１で、流量調節弁９０が開弁するようにアクチュエータ９２に作動信号が出力される（開弁制御される）。これにより、排気絞り弁８０上流側の排気通路Ｋの高められた圧力を有する排気ガスは、連通路８６を介して、蓄圧容器８８内に回収されるようになる。この排気ガスの回収は、上記ステップＳ２１３あるいはステップＳ２１５で否定判定されない限りは概ね続けて行われる。なお、この排気ガス回収は燃料カット中に行われるので、このときに蓄圧容器８８内に回収される排気ガス中の空気あるいは酸素含有割合は高い。
【００４６】
排気ガス回収中に、ステップＳ２１３あるいはステップＳ２１５のいずれかで否定判定されると、排気ガス回収を終了するための制御が行われる。それらのいずれかで否定判定されると次ぐステップＳ２２３で、スロットル弁３２が通常時の開度になるように制御されるようになる。また、ＥＧＲ弁６２も通常時の開度になるように制御されるようになる。また、流量調節弁９０が閉弁するように、アクチュエータ９２へ作動信号が出力される。さらに、排気絞り弁８０が開弁するようにアクチュエータ８２へ作動信号が出力される。そして、次ぐステップＳ２２５で回収フラグが「０」にされて、該ルーチンは終了する。この結果、内燃機関１０は排気ガス回収を行わない通常の制御状態に復帰される。
【００４７】
なお、排気ガス回収を行うとき、排気ガス供給弁１００は閉弁状態にされていることが好ましい。しかしながら、本発明は、添加弁４２に付着した燃料を除去するべく排気ガス供給弁１００を開弁することが、排気ガス回収中に行われ得ることを、排除しない。
【００４８】
ところで、一般的なターボ過給機において、機関回転数が低回転域に属するときには、排気ガスの流量が少ないためにターボ過給機の回転が低いので、そのときにアクセルペダル１２０が踏まれると、アクセルペダル１２０が踏み込まれてから吸入空気の過給効果が現れるまでに時間的な遅れすなわちタイムラグが生じる。そこで、アクセルペダル１２０が踏み込まれて車両が加速される過渡期に、速やかに過給圧を高めるべく、ターボ過給機７８の作動アシストが行われる。このターボ過給機７８の作動アシストに関して図３のフローチャートにしたがって詳細に説明する。ただし、図３のフローチャートは、所定時間毎、例えばおよそ８ｍｓ毎に繰り返されるものである。
【００４９】
ただし、以下で図３に基づいて説明される制御は、加速要求があったとき、タービン回転数の上昇率を上げてターボ過給機７８の応答性向上を図るべく、タービン７０のタービンホイール６８へ向けて蓄圧容器８８内の排気ガスを供給することを具体化した例である。
【００５０】
まず、ＥＣＵ１１０は、ステップＳ３０１において、上記回収フラグが「０」、すなわちＯＦＦであるか否かを判定する。初期状態では同フラグはリセットされているためここでは肯定判定される。なお、ステップＳ３０１で否定判定されると、当該ルーチンは終了する。
【００５１】
ステップＳ３０１で肯定判定されると、次ぐステップＳ３０３では、アシストフラグが「１」、すなわちＯＮであるか否かが判定される。ここで、アシストフラグが「１」であるということは、ターボ過給器７８の作動アシスト条件が満たされていることを表し、これに対してそれが「０」であるということは、そのターボ過給機７８の作動アシスト条件が満たされていないことを表す。初期状態では同アシストフラグはリセットされているためここでは否定判定される。
【００５２】
ステップＳ３０３で否定判定されると、次ぐステップＳ３０５では、機関回転数が所定回転数以下か否かが判定される。機関回転数が所定回転数より高いときには、ターボ過給器７８の作動に関してアシストの必要がないので、機関回転数が上記所定回転数を越えているときにはステップＳ３０５で否定判定されて、当該ルーチンは終了する。他方、ステップＳ３０５で機関回転数が所定回転数以下であるとして肯定判定されると、ステップＳ３０７へ進む。例えば、ステップＳ３０５の判定での所定回転数は３０００ｒｐｍである。
【００５３】
ステップＳ３０７では、加速か否かすなわち加速要求の有無が判定される。この判定は、内燃機関１０への要求過給量が増加したか否かの判定に対応する。加速か否かの判定は、加速開始時期を求めることに等しく、アクセル開度に基づいて行われる。アクセル開度が所定値以上であり、かつ、アクセル開度が大きくなる方へ変化したときであって単位所定時間におけるその変化量すなわちその開き速度（アクセル開度開き速度）が所定速度を超えたときに、ＥＣＵ１１０は加速、すなわち加速要求有りと判断する。より具体的には、ＥＣＵ１１０は、アクセル開度センサ１２２からの出力信号に基づいてアクセル開度を求め、そのアクセル開度が例えば２０％開度以上であり、かつ、それのアクセル開度開き速度が、予め設定されてＲＯＭに記憶されている基準速度である上記所定速度を超えたとき、加速と判断する。ステップＳ３０７で肯定判定されると、次いでステップＳ３０９での判定が行われる。なお、ステップＳ３０７で否定判定されると、当該ルーチンは終了する。
【００５４】
ステップＳ３０９では、蓄圧容器８８内の圧力が所定圧以上か否かが判定される。この所定圧とは、ターボ過給機７８の作動アシストを行うのに最低限必要とされる排気ガス量に相当する圧力のことであり、予め実験により求められてＲＯＭに記憶されている。そして、ステップＳ３０９で否定判定されると、該ルーチンは終了する。
【００５５】
他方、ステップＳ３０９で肯定判定されると、次ぐステップＳ３１１でターボ過給機７８の作動アシスト条件が満たされているとしてアシストフラグが「１」にされる。そして次ぐステップＳ３１３で流量調節弁９０が開弁するように、アクチュエータ９２へ作動信号が出力される（流量調節弁９０が開弁制御される）。このようにして、ターボ過給機７８の作動アシストが開始される。
【００５６】
こうして蓄圧容器８８内からタービンホイール６８上流側の排気通路Ｌに供給された排気ガスは、タービンホイール６８の回転駆動補助に用いられる。したがって、タービンホイール６８の回転数を速やかに上昇させることが可能になり、ターボラグを低減することが可能になる。
【００５７】
他方、次回以降のルーチンでは、回収フラグが「０」であり、かつ、アシストフラグが「１」であるので、上記ステップＳ３０１およびステップＳ３０３でそれぞれ肯定判定される。次ぐステップＳ３１５では、上記ステップＳ３０５と同様に、機関回転数が所定回転数以下か否かが判定される。
【００５８】
そして、ステップＳ３１５で肯定判定されると、次ぐステップＳ３１７で、アシスト時間が経過していないか否かが判定される。ここで、判定対象となる時間は、流量調節弁９０が開かれて連通路８６が開通したときからの経過時間である。ここではＥＣＵ１１０は、内蔵するタイマ手段で、ステップＳ３１１に至ったときからの時間を計測し、この時間を判定対象の時間と擬制して採用する。また、判定基準となるアシスト時間は、予め実験により求められて設定された所定時間であり、ここでは変数ではなく固定値とされて、ＲＯＭに記憶されている。ただし、ステップＳ３１７での判定に用いられるアシスト時間は可変とされてもよく、加速要求があったときの機関運転状態や、タービンホイール６８上流側の排気通路Ｌの圧力などに基づいて定められ得る。
【００５９】
ステップＳ３１７でアシスト時間が経過していないとして肯定判定されると、次ぐステップＳ３１９で、上記ステップＳ３０９と同様に、蓄圧容器８８内の圧力が上記所定圧以上か否かが判定される。そして、ここで肯定判定されると、当該ルーチンは終了する。
【００６０】
上記ステップＳ３１５から上記ステップＳ３１９のいずれかで否定判定されることで、ターボ過給器７８の作動アシストを終了するための制御が行われる。ステップＳ３１５からステップＳ３１９のいずれかで否定判定されると、ステップＳ３２１で流量調節弁９０が閉弁するようにアクチュエータ９２へ作動信号が出力される。そして、次ぐステップＳ３２３でアシストフラグが「０」にされる。これにより、該ルーチンは終了する。なお、これにより、タイマ手段はリセットされる。
【００６１】
ただし、一旦、ターボ過給機７８の作動アシストが開始された後、それを終了するか否かの判定には、上記ステップＳ３１５からステップＳ３１９の判定の他、さらに、加速（要求）が継続されているか否かの判定が加えられてもよい。加速が継続されていないときには、もはやターボ過給機７８の作動アシストを行う必要はないからである。具体的には、アクセル開度が加速要求有りと判定されたときのアクセル開度から所定量分閉じ側に変化したり、あるいはアクセル開度開き速度が負になってその大きさが所定量以上になったりしたとき、加速が継続されていないとして、作動アシストを終了するための上記制御（ステップＳ３２１およびステップＳ３２３）が行われ得る。
【００６２】
ところで、上記の如く、触媒コンバータ４０内には、ＮＯｘ触媒４０ｂが充填配置されている。このＮＯｘ触媒４０ｂは、ここではＮＯｘ吸蔵還元型触媒であるので、内燃機関１０における排気ガスの酸素濃度が高いときは排気ガス中のＮＯｘを概して吸蔵し続ける。したがって、連続したＮＯｘ浄化還元処理を可能にするためには、適宜の時期に、ＮＯｘ触媒４０ｂに流入する排気ガスの酸素濃度を低下させ、かつ、ＮＯｘ触媒４０ｂへ還元剤を添加供給することが必要とされる。
【００６３】
また、ＮＯｘ触媒４０ｂには、燃料に含まれる硫黄分が燃焼して生成される硫黄酸化物（ＳＯｘ）もＮＯｘと同じメカニズムで吸蔵される。このように吸蔵されたＳＯｘはＮＯｘよりも放出されにくく、ＮＯｘ触媒内に蓄積される。このことは一般に硫黄被毒と称される。この硫黄被毒によりＮＯｘ触媒４０ｂにおけるＮＯｘ浄化率が低下するため、適宜の時期に硫黄被毒から回復させる硫黄被毒回復処理を施す必要がある。この処理は、ＮＯｘ触媒４０ｂを高温にし、かつ、酸素濃度を低下させた排気ガスをＮＯｘ触媒４０ｂに流通させることを必要とする。
【００６４】
したがって、ＮＯｘ触媒４０ｂでＮＯｘ浄化を適切に生じさせるために、適宜の時期に、添加弁４２から燃料を添加して、ＮＯｘ触媒４０ｂに向けて触媒コンバータ４０に流入する排気ガス中の酸素濃度を比較的短い周期でスパイク的に低くする制御が実行される。なお、このような制御は、リッチスパイク制御と称される。
【００６５】
また、触媒コンバータ４０内には、排気ガスからＰＭを除去するべくフィルタが設けられていて、このフィルタによって捕捉されたＰＭを強制的に除去するために、フィルタに堆積したＰＭを酸化させる必要がある。具体的には、ここでは、触媒コンバータ４０に流入する排気ガス中に添加弁４２から燃料を添加供給することで、触媒酸化反応で排気ガスの温度を上昇させてＰＭを除去する。なお、フィルタに対するＰＭ強制再生処理として、このように燃料を添加する制御が行われることに代えて、あるいはこれと並行して、いわゆるポスト噴射制御が行われてもよい。ただし、ポスト噴射とは、燃料噴射弁１２から、燃料のメイン噴射に遅れて内燃機関１０の気筒２０内に燃料を噴射することであり、ＥＣＵ１１０によってポスト噴射実行は制御される。このポスト噴射による燃料は、気筒２０内で燃焼されずに、概ねそのまま排気通路Ｊへ排出されるので、適切に触媒コンバータ４０へ燃料を添加することが可能になる。
【００６６】
そこで、ＥＣＵ１１０では、触媒コンバータ４０のＮＯｘ触媒４０ｂでＮＯｘ浄化還元処理あるいはその硫黄被毒回復処理を行うか否かの判断、あるいはフィルタでのＰＭ強制再生処理を行うか否かの判断が、それぞれ固別に行われる。これらの判断手段および判断方法等としては種々の手段および方法等が既知であり、それらを利用できるが、ここではその一例を概略的に簡単に述べて、他の説明は省略される。ここでは、それらの各々の判断は、車両すなわち内燃機関１０の運転履歴に基づいて行われる。例えば、内燃機関１０の使用開始時あるいは、直近のＮＯｘ浄化還元処理実行、硫黄被毒回復処理実行、あるいはＰＭ強制再生処理実行終了時からの内燃機関１０の運転履歴から、ＮＯｘ触媒４０ｂに吸蔵等された総ＮＯｘ量や総ＳＯｘ量、またはフィルタに捕捉されて堆積した総ＰＭ量を推定し、それら各々が対応する所定値を超えたか否かで、ＮＯｘ触媒でのＮＯｘ浄化還元処理やその硫黄被毒回復処理を行うか否かの判断、あるいはフィルタでのＰＭ強制再生処理を行う否かの判断が行われる。
【００６７】
そして、ＮＯｘ触媒４０ｂでのＮＯｘ浄化還元処理やその硫黄被毒回復処理を行うとき、あるいはフィルタでのＰＭ強制再生処理を行うとき、それらの各々に対応した量の燃料が、添加弁４２から添加されるように、添加弁４２および遮断弁４７が開弁制御される。具体的には、添加弁４２から排気通路Ｊに燃料の添加供給を行うとき、遮断弁４７が全開に開くように、アクチュエータ５４に作動信号が出力される。そして、上記した各々異なる目的に適した量の燃料を排気通路Ｊに添加供給するように添加弁４２を開閉するべくアクチュエータ５３に作動信号が出力される。より具体的には、ＮＯｘ触媒４０ｂでのＮＯｘ浄化還元処理実行時やその硫黄被毒回復処理実行時の添加弁４２からの燃料の供給は、触媒コンバータ４０に流入する排気ガスの空燃比が所定のリッチ空燃比となるようにＥＣＵ１１０により制御される。なお、添加弁４２からの燃料添加を終了するとき、ここでは添加弁４２が閉弁するようにアクチュエータ５３に作動信号が出力されると共に、遮断弁４７が閉弁するようにアクチュエータ５４に作動信号が出力される。なお、添加弁４２からの燃料添加が終了するとき、添加弁４２は閉弁されずに、遮断弁４７のみが閉弁するようにアクチュエータ５４にのみ作動信号が出力されてもよい。このようにして、適宜の時期に、添加弁４２からの排気通路Ｊへの燃料添加が行われる。
【００６８】
ただし、ターボ過給機７８の作動アシスト条件が満たされたとき、すなわち内燃機関１０への要求過給量が増加したときは、そのときから所定時間が経過するまで、添加弁４２からの排気通路Ｊへの燃料の添加は禁止される。この燃料添加の禁止は、ＥＣＵ１１０によって実行される。このように添加弁４２からの燃料添加が禁止されるのは、このようなときに添加弁４２から燃料が添加された場合、添加弁４２から添加された燃料を含む排気ガスが、タービンホイール６８上流側の排気通路Ｌへ供給された蓄圧容器８８内の空気割合の高い排気ガスにより希釈されて、その燃料の役目を適切に発揮させることが困難になり得るからである。特に、これはＮＯｘ触媒４０ｂでのＮＯｘ浄化還元処理や硫黄被毒回復処理のために添加弁４２から燃料を添加する場合に当てはまる。添加弁４２からの排気通路Ｊへの燃料の添加が禁止される上記所定時間は、タービンホイール６８上流側の排気通路Ｌへ蓄圧容器８８内から供給された排気ガスが触媒コンバータ４０を実質的に通過するのに必要とされる時間であることが好ましく、予め実験により定められてＲＯＭに記憶されている。具体的には、添加弁４２からの燃料添加を禁止する時間は、上記ステップＳ３１７でのアシスト時間よりも長い。
【００６９】
ところで、添加弁４２は排気通路Ｊにあるいはそこに臨んで設けられているので、内燃機関１０が作動しているとき、添加弁４２は概して排気ガスから熱を受け取り、高温になっている。この状態で、一般に、上記の如くして添加弁４２からの排気通路Ｊへの燃料添加が行われる。その結果、その燃料添加終了時に、添加弁４２は、そこに燃料の一部が付着した（滞留することを含む）状態になり得る。添加弁４２に付着した燃料は、そこにそのままあると、そこで熱により変化するので、添加弁４２にデポジットが形成される可能性がある。添加弁４２にデポジットが形成されると、添加弁４２から触媒コンバータ４０へ燃料を適切に供給し難くなり得る。それ故、添加弁４２にそもそも燃料が付着した状態に添加弁４２が維持されないようにすることが望まれる。そこで、ここでは、蓄圧容器８８内の排気ガスを添加弁４２に供給して、添加弁４２に付着した燃料およびその燃料が変化した派生物がある場合にはその派生物を吹き飛ばす等することで、その燃料等を添加弁４２から除去し、例えば添加弁４２の詰まりを防止する。なお、以下の説明では、添加弁４２からの除去が望まれる添加弁４２に付着した燃料等を、付着物と称し得る。
【００７０】
以下、添加弁４２の付着物除去処理について、図４のフローチャートにしたがって詳細に説明する。ただし、図４のフローチャートは、所定時間、例えばおよそ８ｍｓ毎に繰り返されるものである。
【００７１】
ただし、以下で図４に基づいて説明される制御は、添加弁４２からの排気通路Ｊへの燃料添加が終了したときに、添加弁４２に、蓄圧容器８８内の排気ガスを供給することで、添加弁４２の付着物を除去することを具体化した例である。
【００７２】
まず、ＥＣＵ１１０は、ステップＳ４０１で上記アシストフラグが「０」であるか否かを判定する。この判定が行われるのは、上記のように、添加弁４２からの燃料添加とターボ過給機７８の作動アシストとは同時期に行われず、ターボ過給機７８の作動アシスト実行中は、添加弁４２からの燃料添加を後回しにするすなわち禁止するので、アシストフラグが「１」の間は添加弁４２の付着物除去処理を行うことが必要とされ得ないからである。なお、ターボ過給機７８の作動アシスト実行を添加弁４２からの燃料添加に優先して行うように、図示しないフローチャートに基づいて、添加弁４２からの燃料添加は制御される。
【００７３】
ステップＳ４０１でターボ過給機７８の作動アシスト条件が満たされていない、すなわちその作動アシスト要求がなされていないとして肯定判定されると、次ぐステップＳ４０３で除去フラグが「１」であるか否かが判定される。ここで、除去フラグが「１」であるということは、添加弁４２の付着物除去実行条件が満たされているすなわちその付着物除去要求がなされていることを表し、これに対してそれが「０」であるということは、その付着物除去実行条件が満たされていないことを表す。初期状態では同除去フラグはリセットされているためここでは否定判定される。
【００７４】
次ぐステップＳ４０５では、添加弁４２に対する付着物除去実行条件が満たされているか否かが判定される。具体的には、まず、ＥＣＵ１１０は、別途、図示しないフローチャートにしたがって実行される、上記の如き添加弁４２からの燃料添加制御において、添加弁４２からの燃料添加が終了したか否かを判定する。この燃料添加終了判定は、例えば、遮断弁４７を閉弁するためのアクチュエータ５４への作動信号の出力に基づいて行われる。そして、添加弁４２による燃料の添加終了時から第１所定時間が経過したか否かが判定される。ここで、判定対象となる時間は、添加弁４２からの燃料添加終了時からの経過時間である。ここではＥＣＵ１１０は、内蔵するタイマ手段で、遮断弁４７が閉弁するようにアクチュエータ５４に作動信号を出力したときからの時間を計測し、この時間を判定対象の時間と擬制して採用する。また、判定基準となる第１所定時間は、添加弁４２からの燃料添加により所定空燃比を有することになった排気ガスが触媒コンバータ４０に適切に流入して適切に添加された燃料が用いられることを許容する時間である。加えて、この第1所定時間は、このステップＳ４０５で肯定判定されることで後述するように行われる添加弁４２への蓄圧容器８８内の排気ガス供給により、添加弁４２に付着した燃料に基づく添加弁４２でのデポジット形成を抑制することを可能にする時間である。ここでは第１所定時間は、予め実験により求められて定められた所定時間であり、ここでは変数ではなく固定値とされてＲＯＭに記憶されている。ただし、この第１所定時間は、種々のデータ等に基づいて可変とされてもよい。なお、添加弁４２の付着物除去実行条件が充足されているか否かの判定は、添加装置４４からの燃料の添加終了時から第１所定時間経過したか否かを適切に判断可能であれば、他の手段および／または方法を用いて行われてもよい。
【００７５】
添加弁４２からの燃料添加終了時からの時間が第１所定時間経過したとしてステップＳ４０５で肯定判定されると、次ぐステップＳ４０７で除去フラグが「１」にされる。なお、このとき、タイマ手段はリセットされる。そして、次ぐステップＳ４０９で、蓄圧容器８８内の排気ガスを添加弁４２に供給する準備を整えるべく、遮断弁４７が閉弁するようにアクチュエータ５４に作動信号が出力され、また、添加弁４２が開弁するようにアクチュエータ５３に作動信号が出力される。そして、次ぐステップＳ４１１で排気ガス供給弁１００が開弁するようにアクチュエータ１０２へ作動信号が出力されて（排気ガス供給弁１００が開弁制御されて）、該ルーチンは終了する。なお、添加弁４２からの燃料添加終了時に、添加弁４２が閉弁制御されない場合には、ステップＳ４０９での添加弁４２の開弁制御は省かれてもよい。また、添加弁４２からの燃料添加終了時に、遮断弁４７が閉弁制御される場合には、ステップＳ４０９での遮断弁４７の閉弁制御は省かれてもよい。
【００７６】
こうして、添加弁４２に蓄圧容器８８内の排気ガスが供給されることになり、添加弁４２に燃料等が付着している場合には、この排気ガスによりその燃料等すなわち付着物の添加弁４２からの除去が実行される。したがって、添加弁４２に、燃料付着に起因してデポジット形成が生じることを防止することが可能になる。
【００７７】
なお、このような添加弁４２への蓄圧容器８８内の排気ガスの供給は、添加装置４４からの燃料添加終了後、上記第１所定時間よりも長い所定時間の内に行われる。この所定時間は、ここでは、添加弁４２に付着した燃料に基づくデポジット形成を抑制することを可能にする時間である。そして、この所定時間内に、添加弁４２に蓄圧容器８８内の排気ガスを供給することを可能にするべく、上記ステップＳ４０５での第１所定時間は定められている。
【００７８】
次回以降のルーチンでは、アシストフラグが「０」であり、除去フラグが「１」である限り、ステップＳ４０１およびＳ４０３で肯定判定される。ステップＳ４０３で肯定判定されると、次ぐステップＳ４１３で第２所定時間が経過していないか否かが判定される。ここで判定対象となる時間は、付着物除去用に添加弁４２へ蓄圧容器８８内の排気ガスが供給されている時間であり、ここではＥＣＵ１１０は、内蔵するタイマ手段で、ステップＳ４０７で除去フラグが「１」にされたときからの時間を計測し、この時間を判定対象の時間と擬制して採用する。また、判定基準となる第２所定時間は、添加弁４２から付着燃料等を適切に除去するのに必要とされる時間であり、予め実験により求められて設定された所定時間であり、ここでは変数ではなく固定値とされてＲＯＭに記憶されている。ただし、この第２所定時間は、種々のデータ等、例えば蓄圧容器８８内の圧力に基づいて可変とされてもよい。
【００７９】
そして、付着物除去用に添加弁４２へ蓄圧容器８８内の排気ガスが供給されている時間が第２所定時間経過したとしてステップＳ４１３で否定判定されるようになると、あるいは上記ステップＳ４０１でアシストフラグが「１」にされたとして否定判定されるようになると、添加弁４２の付着物除去処理を終了するための制御が行われる。
【００８０】
ステップＳ４０１あるいはステップＳ４１３で否定判定されるようになると、次ぐステップＳ４１５で排気ガス供給弁１００が閉弁するようにアクチュエータ１０２に作動信号が出力され、添加弁４２が閉弁するようにアクチュエータ５３へ作動信号が出力される。そして、次ぐ、ステップＳ４１７で除去フラグが「０」にされて、該ルーチンは終了する。
【００８１】
このように、ここでは、添加弁４２の付着物を除去するように、添加弁４２による燃料添加終了後、第１所定時間経過してから、蓄圧容器８８内の排気ガスが添加弁４２に供給される。この結果、添加弁４２を排気ガスが勢いよく流通することになる。したがって、添加装置４４からの燃料の添加に伴って、その燃料添加終了時に添加弁４２に燃料が付着しても、添加弁４２に付着した燃料あるいはその派生物である付着物を添加弁４２から除去することが可能になる。したがって、添加弁４２にその燃料付着に起因したデポジット形成が生じることを抑制することができ、添加弁４２に詰まりが生じることを防ぐことが可能になる。
【００８２】
なお、上記のように添加弁４２からの燃料の添加供給終了時から第１所定時間経過後に、蓄圧容器８８内の排気ガスを添加弁４２に供給するのは、添加弁４２からの燃料添加の効果を触媒コンバータ４０内で適切に発揮可能にするためである。例えば、添加弁４２から燃料が添加された場合、しばらくの間、この燃料により触媒コンバータ４０に流入する排気ガスを適切にリッチ空燃比の排気ガスに維持して（リーン空燃比の排気ガスにすることを防止して）、ＮＯｘ触媒４０ｂでのＮＯｘの還元浄化を生じさせるためである。
【００８３】
また、上記のように排気ガス供給弁１００の開弁に先立ち、遮断弁４７が閉弁されるのは、第２供給通路４６に排気ガスが逆流することを防ぐためである。またそれに先立って添加弁４２が開弁されるのは、添加弁４２に供給された排気ガスが適切に排気通路Ｊへ流れるようにするためである。
【００８４】
なお、上記添加弁４２の付着物除去処理を行うべく添加弁４２に排気ガスが供給された直後に、添加弁４２から燃料を供給する必要が生じた場合には、その燃料供給量あるいは燃料供給時間が増やされるとよい。これは、その排気ガス供給により、添加弁４２およびその近傍には燃料が存在しないからであり、添加弁４２への燃料の充填時間を確保するためである。したがって、増やされる添加弁４２からの燃料供給量あるいは燃料供給時間は、添加弁４２と遮断弁４７との間の通路形状等に基づいて定められるとよい。
【００８５】
また、上記ではターボ過給機７８の作動アシスト要求と、添加弁４２からの燃料供給要求とが重なったときには、それらの内のターボ過給機７８の作動アシストを先行させることにした。これはターボ過給機７８の作動アシストの方が添加弁４２からの燃料供給よりも時間的自由度が低いからである。
【００８６】
さらに、上記ではターボ過給機７８の作動アシスト要求と、添加弁４２の付着物除去要求とが重なったときには、それらの内のターボ過給機７８の作動アシストを先行させることにした。これは、ここでは添加弁４２からの添加物として燃料が用いられるので、ターボ過給機７８の作動アシストの方が添加弁４２の付着物除去処理よりも時間的自由度が低いからである。なお、上記では、付着物除去処理実行中にターボ過給機の作動アシスト要求がされた場合、付着物除去処理が途中であっても付着物除去処理を終了することにした。しかし、付着物除去処理は、ターボ過給機の作動アシスト実行にかかわらず継続されてもよく、あるいはその作動アシスト終了後に再開されてもよい。
【００８７】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、上記第１実施形態と比べて、ＮＯｘ触媒４０ｂがいわゆる選択還元型ＮＯｘ触媒であり、そして触媒コンバータ４０上流側の排気通路Ｊへ添加弁４２から添加供給される添加物が燃料ではなく尿素含有液である尿素水溶液（尿素水）である点で相違する。そして、これらに伴い第２実施形態固有の特徴が存在する。そこで、第１実施形態とのこれら相違点を中心に、本第２実施形態を説明する。ただし、以下の説明では、上で既に説明した構成要素あるいは対応する構成要素に同じ符号を付して、それらの説明は省略される。
【００８８】
まず、本第２実施形態が適用された車両の内燃機関システムに関して説明する。ただし、ここでは、第２実施形態における内燃機関システムの特徴的部分（第１実施形態のそれとの顕著な差異点）を述べて、その図示を省略する。
【００８９】
本第２実施形態では、上記の如く、ＮＯｘ触媒４０ｂは、選択還元型ＮＯｘ触媒である。本第２実施形態でのＮＯｘ触媒４０ｂも、上記第１実施形態でのＮＯｘ触媒と同様に、フィルタに担持されることで、触媒コンバータ４０内に充填配置されている。選択還元型ＮＯｘ触媒としては、種々の構成元素からなる触媒が既知であり、それらはＮＯｘ触媒４０ｂとして用いられ得る。
【００９０】
そして、ＮＯｘ触媒４０ｂに向けて尿素水が添加供給される。したがって、メイン燃料供給通路４８に連通するのではなく、第２供給通路４６は、尿素水容器に連通されている。そして、第２供給通路４６に尿素水容器内の尿素水を圧送するべくポンプが設けられている。このポンプは適宜の時期にＥＣＵ１１０からの作動信号によって作動される。
【００９１】
添加装置４４から添加供給された尿素水は、排気ガスの熱や排気ガス中の水蒸気により加水分解され、アンモニアへと転化される。転化されたアンモニアは、ＮＯｘ触媒４０ｂにおいて排気ガス中のＮＯｘと反応する。こうしてＮＯｘは浄化される。なお、還元剤としては尿素水の他、アンモニアを使用することもできる。
【００９２】
第２実施形態の蓄圧容器８８内への排気ガス回収およびターボ過給機７８の作動アシストは、上記第１実施形態で述べたのと概ね同様にして行われるので、これらに関しての説明はここでは省略される。しかしながら、本第２実施形態は、ターボ過給機７８の作動アシスト要求と、添加弁４２からの尿素水添加要求とが重なった場合、ターボ過給機７８の作動アシストと添加弁４２からの尿素水添加とが並行して行われることを許容する。
【００９３】
他方、添加弁４２の付着物除去処理は、第２実施形態と第１実施形態との間で相違する。これは、高温下では尿素水中の尿素成分の結晶化が生じ易いので、燃料を添加する場合よりも、添加弁４２に早く排気ガスを供給する必要があるからである。なお、本第２実施形態では、触媒コンバータ４０のフィルタでのＰＭ強制再生処理における排気通路への燃料供給は、上記ポスト噴射制御により行われる。すなわち添加弁４２からの尿素水の添加供給は、触媒コンバータ４０のＮＯｘ触媒４０ｂへの還元剤添加としてのみ行われる。
【００９４】
上記の如く、添加弁４２からの尿素水の排気通路Ｊへの添加供給が、ターボ過給機７８への作動アシストと並行して行われ得るのは、尿素水が還元剤としてのみ用いられるからであり、換言すると、ＮＯｘ触媒４０ｂが、いわゆる選択還元型ＮＯｘ触媒であるからである。そして、ＮＯｘ触媒４０ｂが継続的にアンモニア存在下でＮＯｘ還元をできるように、尿素水が添加され、尿素水の添加された排気ガスが触媒コンバータ４０に供給される。なお、本第２実施形態では、ある程度の時間が経過するごとに、間欠的に、添加弁４２から尿素水が添加供給される。ただし、この尿素水添加間隔は、機関運転状態や運転履歴に基づいて、その都度設定され得る。なお、添加弁４２から実質的に尿素水が連続的に添加供給されてもよい。
【００９５】
以下、添加弁４２の付着物除去処理について、図５のフローチャートにしたがって詳細に説明する。ただし、図５のフローチャートは、所定時間、例えばおよそ８ｍｓ毎に繰り返されるものである。
【００９６】
ただし、以下で図５に基づいて説明される制御は、添加弁４２による排気通路への尿素水添加が終了したときに、添加弁４２に、蓄圧容器８８内の排気ガスを供給することで、添加弁４２の付着物を除去することを具体化した例である。
【００９７】
ＥＣＵ１１０は、ステップＳ５０１で除去フラグが「１」であるか否かを判定する。この除去フラグは、上記第１実施形態で説明したものと同じである。ここで、否定判定されると、ステップＳ５０３で付着物除去用に排気ガスを供給するための付着物除去実行条件が満たされているか否かが判定される。本第２実施形態における付着物除去実行条件においては、添加装置４４からの尿素水添加終了時から経過することが求められる所定時間が、「０」に定められている。したがって、本第２実施形態では、実質的に、付着物除去実行条件として、添加弁４２からの尿素水の添加実行が終了したことのみが課されている。具体的には、この尿素水添加終了判定は、例えば、添加弁４２からの尿素水添加を終了することに相当する、遮断弁４７を閉弁するためのアクチュエータ５４への作動信号の出力に基づいて行われる。なお、付着物除去実行条件に、上記ステップＳ４０５と同様に、「０」より長い時間を有する所定時間、尿素水添加終了時から経過することが含まれてもよい。しかしながら、添加弁４２に付着した尿素水の結晶化等がある程度以上生じない間あるいはそれがある程度以上生じないと推定される時間の間に、蓄圧容器８８内の排気ガスが添加弁４２に供給されることが必要である。
【００９８】
そして、ステップＳ５０３で肯定判定されると、ステップＳ５０５で除去フラグが「１」にされ、次ぐステップＳ５０７で遮断弁４７が閉弁制御されると共に添加弁４２が開弁制御される。そして、ステップＳ５０９で排気ガス供給弁１００が開弁制御されて、添加弁４２に蓄圧容器８８内の排気ガスが供給されるようになる。これにより、上記第１実施形態の如く、添加弁４２に付着した尿素水やこれの派生物である付着物を添加弁４２から除去することが可能になる。なお、添加弁４２からの尿素水添加終了時に添加弁４２が閉弁されない場合には、ステップＳ５０７での添加弁４２の開弁制御は省かれてもよく、また、添加弁４２からの尿素水添加終了時に遮断弁４７が確実に閉弁される場合には、ステップＳ５０７での遮断弁４７の閉弁制御は省かれてもよい。
【００９９】
次回以降のルーチンでは、ステップＳ５０１で肯定判定され、次ぐステップＳ５１１で所定時間が経過していないか否かが判定される。この所定時間未経過か否かの判定は、付着物除去用に添加弁４２へ蓄圧容器８８内の排気ガスが供給されている時間が所定時間経過していないか否かの判定であり、上記第１実施形態のステップＳ４１３での判定と同様であるので、ここでの詳細な説明は省略される。
【０１００】
そして、ステップＳ５１１で否定判定されるようになると、ステップＳ５１３で排気ガス供給弁１００が閉弁制御されると共に添加弁４２が閉弁制御されることになり、次ぐステップＳ５１５で除去フラグが「０」にされる。
【０１０１】
このように、添加弁４２から尿素水が排気通路Ｊに添加される場合には、添加弁４２からの尿素水の添加供給が終了した直後に、添加弁４２に排気ガスが供給されて、添加弁４２からの尿素水等の除去が図られる。したがって、添加弁４２の詰まりを適切に防止することが可能になる。
【０１０２】
このように尿素水添加終了直後に蓄圧容器８８内の排気ガスが添加弁４２に供給されるのは、上記の如く、尿素水の結晶化が生じ易いので、添加弁４２に付着した尿素水に基づくデポジット形成が添加弁４２で生じ易いからである。すなわち、このような添加弁４２への蓄圧容器８８内の排気ガスの供給は、添加弁４２からの尿素水添加の終了後、添加弁４２に付着した尿素水に基づくデポジット形成を抑制することを可能にする時間内に行われる。
【０１０３】
なお、第２実施形態では、添加弁４２からの還元剤添加要求と、ターボ過給機７８の作動アシスト要求が重なった場合、これらを並行して行うとしたが、ターボ過給機７８の作動アシストが優先されてもよい。また、添加弁４２の付着物除去実行条件が充足されているか否かの判定（ステップＳ５０３での判定）では、それを適切に判断可能であれば、他の手段および／または方法が用いられてもよい。
【０１０４】
また、上記では、触媒コンバータ４０内に上流側から順に、酸化触媒４０ａ、ＮＯｘ触媒４０ｂを配置することにしたが、これらの順番は逆であってもよい。または、ＮＯｘ触媒４０ｂ下流側に、酸化触媒４０ａとは別の酸化触媒がさらに配置されてもよい。排気通路からのアンモニア流出を防ぐためである。また、フィルタはＮＯｘ触媒４０ｂと切り離されてもよく、例えば酸化触媒と組み合わせられ得る。
【０１０５】
以上、本発明を上記第１、第２実施形態およびそれらの変形例に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されない。例えば、第２実施形態にも、上記第１実施形態あるいはその変形として説明した事項が、矛盾しない範囲内において同様に適用され得る。そして、逆に、第１実施形態にも、上記第２実施形態あるいはその変形として説明した事項が、矛盾しない範囲内において同様に適用され得る。
【０１０６】
また、上記２つの実施形態では、内燃機関１０が燃料カット状態にあるときに蓄圧容器８８に回収された排気ガスを添加弁４２の付着物除去用に添加弁４２に供給するとしたが、蓄圧容器に蓄えられるのは、このようなガスに限定されない。例えば、内燃機関が燃料カット状態以外の状態であるときに排気通路から排気ガスが蓄圧容器に回収されて蓄えられてもよい。ただし、蓄圧容器内に回収される排気ガスは、できる限りきれいな方が好ましい。これは、排気ガス中の不純物に起因して、添加弁４２等に汚れ等が付着するのを抑制するためである。
【０１０７】
また、蓄圧容器内には、蓄圧容器内への排気ガスの回収量を増やすべく、活性炭、ゼオライト、アルミナ、カーボンモレキュラーシーブの内の少なくとも１つを含んで構成され得る、ガスを吸着可能な吸着材が配置されるとよい。ただし、このような吸着材は耐熱性に劣ることがあるので、採用される吸着材の種類に応じた許容温度を超えないように、蓄圧容器内に回収および保持される排気ガスの温度は調節されるとよい。
【０１０８】
また、上記２つの実施形態では、加速するときに、タービンホイール上流側の排気通路Ｌに蓄圧容器８８内の排気ガスを供給するとしたが、加速するときに限らず、要求過給量が増加するときにそのような排気ガス供給がなされてもよい。要求過給量が増加するときには、加速するとき、および、車両が上り坂に面して負荷が上昇した場合などの内燃機関への要求負荷が増加するときが含まれる。
【０１０９】
なお、上記第１および第２実施形態では、本発明をディーゼル機関に適用して説明したが、これに限定されず、本発明は、ポート噴射型式のガソリン機関、筒内噴射形式のガソリン機関等の各種の内燃機関に適用可能である。また、用いられる燃料は、軽油やガソリンに限らず、アルコール燃料、ＬＰＧ（液化天然ガス）等でもよい。また、本発明が適用される内燃機関の気筒数などはいくつであってもよい。
【０１１０】
なお、上記２つの実施形態およびその変形例では本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】第１実施形態が適用された車両の内燃機関システムの概念図である。
【図２】第１実施形態の排気ガス回収用の制御フローチャートである。
【図３】第１実施形態のターボ過給機の作動アシスト用の制御フローチャートである。
【図４】第１実施形態の添加弁の付着物除去処理用の制御フローチャートである。
【図５】第２実施形態の添加弁の付着物除去処理用の制御フローチャートである。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  内燃機関
４０  排気浄化部材
４０ｂ  ＮＯｘ触媒
４２  添加弁
４４  添加装置
４７  遮断弁
６８  タービンホイール
７８  ターボ過給機
８０  排気絞り弁
８８  蓄圧容器
９０  流量調節弁
１００  排気ガス供給弁
【図１】
2009257235.tif 000003
【図２】
2009257235.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009257235.tif 000006
【図５】
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