(57)【要約】【課題】この発明は、システム全体の消費電力を抑制しながら、活性酸素を利用して排気ガス中の未浄化成分を効率よく浄化することを目的とする。【解決手段】内燃機関１０は、排気ガス中のＰＭを捕集するＤＰＦ１８と、ＤＰＫ１８の下流側に配置されたＡｇ触媒２０と、オゾン発生器２２とを備える。ＥＣＵ４０は、ＤＰＦ１８の温度がＰＭの燃焼温度以上となったとき、または燃料供給弁２６からＤＰＦ１８にＰＭ燃焼用の燃料が供給されているときに、ＤＰＦ１８内に捕集されたＰＭが燃焼して排気ガス中のＣＯが増大すると判定する。そして、ＰＭの燃焼時には、オゾン発生器２２によりＡｇ触媒２０にオゾンを供給し、それ以外の場合にはオゾン供給を停止する。これにより、ＰＭが燃焼していないときに、余分なオゾンが供給されるのを防止することができ、システムの消費電力を節約することができる。【選択図】図１
2010001850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガスが流通する排気通路に設けられ、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集して燃焼させるＰＭ燃焼フィルタと、
前記ＰＭ燃焼フィルタに対して排気ガスの流れ方向の下流側に配置され、少なくとも活性酸素により酸化された状態で排気ガス中の未浄化成分を酸化することが可能な触媒成分を含む触媒と、
前記触媒に活性酸素を供給する触媒用活性酸素供給手段と、
前記触媒用活性酸素供給手段による活性酸素の供給量を、前記ＰＭ燃焼フィルタの作動状態に応じて制御する供給制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記触媒は、少なくともＡｇまたはＡｕを前記触媒成分として含む構成としてなる請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記ＰＭ燃焼フィルタの温度を検出する温度検出手段を備え、
前記供給制御手段は、前記ＰＭ燃焼フィルタの温度が前記粒子状物質の燃焼温度以上であるときに、前記触媒用活性酸素供給手段を作動させる構成としてなる請求項１または２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記ＰＭ燃焼フィルタに前記粒子状物質の燃焼を促進するための燃焼促進成分を供給する燃焼促進手段を備えてなる請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記ＰＭ燃焼フィルタに前記粒子状物質の燃焼を促進するための燃焼促進成分を供給する燃焼促進手段を備え、
前記供給制御手段は、前記ＰＭ燃焼フィルタに前記燃焼促進成分が供給されているときに、前記触媒用活性酸素供給手段を作動させる構成としてなる請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記燃焼促進手段は、前記ＰＭ燃焼フィルタに前記燃焼促進成分として燃料を供給する燃料供給手段である請求項４または５に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記燃焼促進手段は、前記ＰＭ燃焼フィルタに前記燃焼促進成分として活性酸素を供給するフィルタ用活性酸素供給手段である請求項４または５に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
前記活性酸素供給手段は、前記活性酸素としてオゾンを供給する構成としてなる請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に好適に用いられる排気浄化装置に関し、特に、活性酸素を利用する構成とした内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、例えば特許文献１（特開２００７−１５２３３６号公報）に開示されているように、ディーゼル・パーティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ）を備えた内燃機関の排気浄化装置が知られている。ＤＰＦは、排気ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集し、これを燃焼させて浄化するものである。
【０００３】
従来技術では、ＤＰＦの上流側にオゾンを供給し、オゾンの酸化力によりＰＭの燃焼を促進するようにしている。また、ＤＰＦの下流側には、排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）を浄化する酸化触媒を配置している。このＣＯ酸化触媒は、ＰＭが燃焼することにより生じたＣＯを浄化するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５２３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来技術では、ＤＰＦにオゾンを供給し、ＰＭの燃焼効率を高める構成としている。ＰＭの燃焼時にはＣＯが発生するので、従来技術では、このＣＯを下流側のＣＯ酸化触媒により効率よく浄化したいという要求がある。この場合、ＤＰＦを通り抜けたオゾンを下流側のＣＯ酸化触媒に作用させれば、触媒のＣＯ浄化率を高めることが可能となる。
【０００６】
しかしながら、ＤＰＦにおいて、ＰＭが効率よく燃焼する温度は約２２０℃である。この温度でＰＭを燃焼させると、燃焼部位の下流側の温度は、燃焼時の反応熱により２５０〜３００℃程度まで上昇する。この結果、ＣＯ酸化触媒の位置では、高温によりオゾンが熱分解し易くなり、ＣＯ浄化率を高めるのが難しい。
【０００７】
一方、ＣＯ浄化率を高める他の方法として、例えば専用のオゾン発生源からＣＯ酸化触媒にオゾンを供給する構成も考えられる。しかし、オゾンの発生には電力が必要となるため、単にオゾンを供給するだけの構成では、システムの消費電力が増大し、燃費性能や運転効率が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、システム全体の消費電力を抑制しながら、活性酸素を利用して排気ガス中の未浄化成分を効率よく浄化することが可能な内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、内燃機関の排気ガスが流通する排気通路に設けられ、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集して燃焼させるＰＭ燃焼フィルタと、
前記ＰＭ燃焼フィルタに対して排気ガスの流れ方向の下流側に配置され、少なくとも活性酸素により酸化された状態で排気ガス中の未浄化成分を酸化することが可能な触媒成分を含む触媒と、
前記触媒に活性酸素を供給する触媒用活性酸素供給手段と、
前記触媒用活性酸素供給手段による活性酸素の供給量を、前記ＰＭ燃焼フィルタの作動状態に応じて制御する供給制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
第２の発明によると、前記第１の発明において、
前記触媒は、少なくともＡｇまたはＡｕを前記触媒成分として含む構成としている。
【００１１】
第３の発明は、前記第１または第２の発明において、
前記ＰＭ燃焼フィルタの温度を検出する温度検出手段を備え、
前記供給制御手段は、前記ＰＭ燃焼フィルタの温度が前記粒子状物質の燃焼温度以上であるときに、前記触媒用活性酸素供給手段を作動させる構成としている。
【００１２】
第４の発明は、前記第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記ＰＭ燃焼フィルタに前記粒子状物質の燃焼を促進するための燃焼促進成分を供給する燃焼促進手段を備える構成としている。
【００１３】
第５の発明は、前記第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
前記ＰＭ燃焼フィルタに前記粒子状物質の燃焼を促進するための燃焼促進成分を供給する燃焼促進手段を備え、
前記供給制御手段は、前記ＰＭ燃焼フィルタに前記燃焼促進成分が供給されているときに、前記触媒用活性酸素供給手段を作動させる構成としている。
【００１４】
第６の発明によると、前記第４または第５の発明において、
前記燃焼促進手段は、前記ＰＭ燃焼フィルタに前記燃焼促進成分として燃料を供給する燃料供給手段である構成としている。
【００１５】
第７の発明によると、前記第４または第５の発明において、
前記燃焼促進手段は、前記ＰＭ燃焼フィルタに前記燃焼促進成分として活性酸素を供給するフィルタ用活性酸素供給手段である構成としている。
【００１６】
第８の発明は、前記第１乃至第７の発明の何れかにおいて、
前記活性酸素供給手段は、前記活性酸素としてオゾンを供給する構成としている。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明によれば、供給制御手段は、ＰＭ燃焼フィルタの作動状態（ＰＭが燃焼しているか否か）に応じて、触媒に対する活性酸素の供給量を制御することができる。即ち、供給制御手段は、ＰＭの燃焼反応が生じる場合にのみ、触媒に活性酸素を供給することができ、それ以外の場合には活性酸素の供給を停止することができる。
【００１８】
これにより、ＰＭが燃焼していないときに、触媒に余分な活性酸素が供給されるのを回避することができる。また、ＰＭの燃焼時には、触媒に活性酸素が供給されるので、ＰＭの燃焼により生じた排気ガス中の未浄化成分を触媒により効率よく浄化することができる。従って、ＣＯ浄化率を高め、排気エミッションを向上させることができ、その一方で活性酸素の供給量を必要最低限の量に抑制することができる。従って、システム全体の消費電力を節約し、燃費性能や運転効率を改善することができる。
【００１９】
第２の発明によれば、前記触媒として、銀Ａｇ及び／又は金Ａｕを含む触媒を用いることができる。これらの触媒成分は、活性酸素の存在下で酸化されつつ、排気ガス中の未浄化成分（ＣＯ等）に酸素を供与することができる。これにより、低温でも未浄化成分を効率よく酸化し、排気ガスの浄化を行うことができる。
【００２０】
第３の発明によれば、例えば高負荷運転等により、ＰＭ燃焼フィルタの温度がＰＭの燃焼温度以上になると、フィルタに捕集されていたＰＭは燃焼する。よって、この温度条件が成立したときには、ＰＭの燃焼により排気ガス中のＣＯ量が増大する。従って、このような場合には、供給制御手段により触媒用活性酸素供給手段を作動させ、触媒に活性酸素を供給することができる。
【００２１】
第４の発明によれば、燃焼促進手段は、ＰＭを燃焼させるときに、ＰＭ燃焼フィルタに燃焼促進成分を供給することができる。これにより、ＰＭの燃焼を促進させ、燃焼フィルタからＰＭを効率よく除去することができる。
【００２２】
第５の発明によれば、ＰＭ燃焼フィルタに燃焼促進成分が供給されているときには、フィルタに捕集されていたＰＭが燃焼するので、排気ガス中のＣＯ量が増大する。従って、このような場合には、供給制御手段により触媒用活性酸素供給手段を作動させ、触媒に活性酸素を供給することができる。
【００２３】
第６の発明によれば、燃料供給手段は、内燃機関の燃料を燃焼促進成分として利用することができる。従って、燃焼促進成分を供給するための装置等が必要ないから、簡単な構造でＰＭの燃焼性を向上させることができる。
【００２４】
第７の発明によれば、フィルタ用活性酸素供給手段は、燃焼促進成分となる活性酸素をＰＭ燃焼フィルタに供給することができる。これにより、強力な酸化力をもつ活性酸素を利用して、ＰＭ燃焼フィルタに捕集されたＰＭを効率よく酸化することができ、ＰＭの燃焼反応を促進することができる。
【００２５】
第８の発明によれば、活性酸素としてオゾンを用いることにより、上記第１乃至第７のの発明の効果をより顕著に発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１乃至図３を参照しつつ、本発明の実施の形態１について説明する。まず、図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。図１に示すように、本実施の形態のシステムは、例えばディーゼルエンジンにより構成された内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、気筒内に吸入空気を吸込む吸気通路１２と、気筒から排出された排気ガスが流れる排気通路１４とを備えている。また、各気筒には、筒内に燃料を噴射する燃料インジェクタ１６がそれぞれ設けられている。そして、内燃機関１０は、吸入空気と噴射燃料とを筒内で燃焼させつつ、排気通路１４から排気ガスを排出する。
【００２７】
排気通路１４には、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集して燃焼させるＰＭ燃焼フィルタとしてのＤＰＦ１８と、後述のＡｇ触媒２０とが設けられている。ＤＰＦ１８は、多孔質状のセラミックス材料等からなるハニカム構造体を備えており、ウォールフロー型と呼ばれる一般的に公知な構造を有している。
【００２８】
ウォールフロー型のＤＰＦ１８においては、ＤＰＦ１８内に排気ガスが流入すると、この排気ガスは、ハニカム構造体の一部である多孔質状の壁面部を通り抜けて外部に流出する。このとき、排気ガス中のＰＭは壁面部に捕集される。そして、例えば高負荷運転等により排気温度が上昇したり、後述のＰＭ燃焼制御が実施されたときには、ＤＰＦ１８に捕集されていたＰＭが燃焼してＣＯ２、ＣＯ等となり、ＤＰＦ１８からＰＭが除去される。
【００２９】
一方、Ａｇ触媒２０は、少なくとも銀（Ａｇ）を触媒成分として含む触媒からなり、ＤＰＦ１８の下流側に配置されている。Ａｇ触媒２０の具体例としては、アルミナに銀を担持させたものや、セリア−ジルコニア複合酸化物（Ｃｅ−Ｚｒ）からなる担体にＡｇ等の貴金属を担持させたＡｇ／Ｃｅ−Ｚｒ複合酸化物を挙げることができる。そして、Ａｇ触媒２０は、後述のようにオゾンと反応することにより、比較的低い温度から排気ガス中のＣＯを効率よく浄化することができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、触媒の一例としてＡｇ触媒２０を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、例えばＡｕ（金）を触媒成分として含むＡｕ触媒を用いてもよい。また、本発明の触媒は、少なくともオゾンにより酸化された状態で排気ガス中の未浄化成分を酸化することが可能であれば、Ａｇ，Ａｕ以外の触媒成分を含むものでもよい。
【００３１】
また、本実施の形態のシステムは、触媒用活性酸素供給手段としてのオゾン発生器２２を備えている。オゾン発生器２２は、Ａｇ触媒２０の上流側に配置されたオゾン供給口２４を備えており、このオゾン供給口２４からＡｇ触媒２０にオゾン（Ｏ３）を供給するものである。また、オゾン発生器２２としては、高電圧を印加可能な放電管内に、原料となる乾燥した空気または酸素を流しつつオゾンを発生させる形態や、他の任意の形式のものを用いることができる。この場合、原料となる乾燥した空気または酸素は、排気通路１４の外部から取込まれる外気等の気体である。
【００３２】
一方、ＤＰＦ１８には、例えば電磁式の噴射弁等からなる燃料供給手段としての燃料供給弁２６が付設されている。燃料供給弁２６は、後述のＥＣＵ４０により駆動され、ＤＰＦ１８に燃料を噴射、供給する。この噴射燃料は、ＰＭ燃焼制御に用いられる燃焼促進成分であり、ＤＰＦ１８に捕集されていたＰＭの燃焼を促進するものである。このシステムでは、内燃機関の燃料を燃焼促進成分として利用することができる。従って、燃焼促進成分を供給するための装置等が必要ないから、簡単な構造でＰＭの燃焼性を向上させることができる。
【００３３】
さらに、本実施の形態のシステムは、排気圧センサ２８と温度センサ３０とを含むセンサ系統と、内燃機関１０を運転制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit)４０とを備えている。排気圧センサ２８は、ＤＰＦ１８の下流側で排気通路１４に設けられており、この位置で排気ガスの圧力を検出する。なお、排気圧センサは、ＤＰＦ１８の上流側と下流側にそれぞれ設け、ＤＰＦ１８の上流側と下流側の差圧を検出する構成としてもよい。また、温度センサ３０は、ＤＰＦ１８の温度を検出する温度検出手段を構成している。
【００３４】
センサ系統には、上記センサ２８，３０以外にも、内燃機関１０のクランク角を検出するクランク角センサ、吸入空気量を検出するエアフロメータ、冷却水の温度を検出する水温センサ等が含まれている。一方、内燃機関１０は、前述の燃料インジェクタ１６や点火プラグ等を含む各種のアクチュエータを備えている。
【００３５】
そして、ＥＣＵ４０は、センサ系統により内燃機関の運転状態を検出しつつ、各アクチュエータを制御する。この運転制御には、吸入空気量等に応じた量の燃料を燃料インジェクタ１６から筒内に噴射する燃料噴射制御も含まれる。また、ＥＣＵ４０は、内燃機関の運転制御と並行して燃料供給弁２６とオゾン発生器２２の作動状態を制御することにより、以下に述べるＰＭ燃焼制御とオゾン供給制御を実施する。
【００３６】
（ＰＭ燃焼制御）
内燃機関の運転中には、排気ガス中のＰＭがＤＰＦ１８に徐々に蓄積されていく。ＰＭの蓄積量が増えると、その分だけＤＰＦ１８の通気性が低下するので、ＤＰＦ１８の下流側の排気圧は、ＰＭが蓄積されるにつれて減少する。そこで、ＰＭ燃焼制御では、排気圧センサ２８によりＤＰＦ１８の下流側の排気圧を検出し、例えば所定の運転状態における排気圧の検出値が所定の判定値以下となったときに、燃料供給弁２６から燃料を噴射する。この判定値は、例えばＰＭの蓄積量の許容限度等に応じて予め決定されており、ＥＣＵ４０に記憶されている。
【００３７】
燃料供給弁２６から燃料が噴射されると、この燃料はＤＰＦ１８内で燃焼し、ＤＰＦ１８の温度が上昇する。そして、ＤＰＦ１８の温度がＰＭの燃焼温度（約６００℃）以上になると、ＤＰＦ１８に捕集されていたＰＭは、燃焼することによりＣＯ２、ＣＯ等に分解される。従って、ＰＭ燃焼制御によれば、ＤＰＦ１８に蓄積したＰＭを効率よく除去し、ＤＰＦ１８を再生することができる。
【００３８】
（オゾン供給制御）
ＰＭの燃焼時に発生したＣＯは、下流側のＡｇ触媒２０により酸化され、ＣＯ２となる。このとき、Ａｇ触媒は、オゾンが共存することにより、高いＣＯ酸化能力を発揮することができる。図２は、オゾンの有無に応じて変化するＡｇ触媒のＣＯ浄化率を示す特性線図である。触媒中のＡｇはオゾンと反応することにより、強力な酸化剤であるＡｇ2ＯまたはＡｇＯに変化し、ＣＯをＣＯ2に酸化する。従って、図２に示すように、Ａｇ触媒にオゾンを供給する構成とすれば、ＰＭの燃焼により発生するＣＯを効率よく浄化することができる。しかしながら、オゾンの発生には電力が必要となるため、単にオゾンを供給するだけの構成では、システムの消費電力が増大し、運転効率が低下する。
【００３９】
そこで、本実施の形態では、オゾン供給制御により、ＤＰＦ１８の作動状態に応じてオゾン発生器２２を制御する。具体的には、ＰＭが燃焼可能となる所定の条件が成立したときにのみ、Ａｇ触媒２０にオゾンを供給し、それ以外の場合にはオゾンの供給を停止する。この場合、オゾンを供給する条件の一例としては、（１）温度センサ３０により検出したＤＰＦ１８の温度がＰＭの燃焼温度以上となったとき、（２）燃料供給弁２６によりＤＰＦ１８に燃料噴射が行われるとき、などが挙げられる。
【００４０】
図３は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵ４０により実行されるオゾン供給制御のフローチャートである。なお、図３のルーチンは、内燃機関の運転中に繰返し実行されるものである。この図に示すように、ＥＣＵ４０は、前記条件（１），（２）のそれぞれが成立しているか否かを判定する（ステップ１００）。
【００４１】
ここで、例えばＤＰＦ１８の温度がＰＭの燃焼温度以上であるとき、即ち、条件（１）の成立時には、ＤＰＦ１８に捕集されていたＰＭが燃焼温度以上の高温により燃焼し、その分だけ排気ガス中のＣＯ量が増大すると判定できる。そこで、この場合には、オゾン発生器２２を作動させ、Ａｇ触媒２０にオゾンを供給することにより、ＣＯ浄化率を向上させる（ステップ１０２）。また、ＤＰＦ１８に燃料が噴射されているとき、即ち、条件（２）の成立時には、前述したＰＭ燃焼制御が実施されているので、ＣＯ量が増大すると判定できる。従って、この場合にも、ステップ１０２でＡｇ触媒２０にオゾンを供給する。
【００４２】
一方、条件（１），（２）の何れも不成立の場合には、ＤＰＦ１８でＰＭが燃焼していないと判定される。この場合、排気ガス中のＣＯ濃度は、Ａｇ触媒２０にオゾンを供給しなくても浄化が可能な通常のレベルであるから、ＥＣＵ４０は、Ａｇ触媒２０へのオゾン供給を停止する（ステップ１０４）。
【００４３】
上述したように、本実施の形態では、ＰＭ燃焼制御を行うときに、ＰＭの燃焼により生じたＣＯをＡｇ触媒２０とオゾンにより効率よく浄化することができる。このとき、ＥＣＵ４０は、ＤＰＦ１８の作動状態（ＰＭが燃焼しているか否か）に応じてオゾンの供給状態を制御することができる。即ち、ＥＣＵ４０は、ＰＭの燃焼反応が生じる場合にのみ、Ａｇ触媒２０にオゾンを供給することができ、それ以外の場合にはオゾンの供給を停止することができる。
【００４４】
これにより、ＰＭが燃焼していないときに、Ａｇ触媒２０に余分なオゾンが供給されるのを回避することができる。従って、ＣＯ浄化率を高め、排気エミッションを向上させることができ、その一方でオゾンの供給量を必要最低限の量に抑制することができる。従って、システム全体の消費電力を節約し、燃費性能や運転効率を改善することができる。
【００４５】
実施の形態２．
次に、図４乃至図６を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。なお、本実施の形態では、前記実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４６】
［実施の形態２の特徴］
図４は、本発明の実施の形態２によるシステム構成を示す全体構成図である。本実施の形態のシステムは、実施の形態１とほぼ同様に構成されているものの、燃料供給弁２６に代えてオゾン発生器５０を備えている点で、実施の形態１と構成が異なっている。このオゾン発生器５０は、本実施の形態のフィルタ用活性酸素供給手段を構成している。
【００４７】
オゾン発生器５０は、Ａｇ触媒用のオゾン発生器２２と同様に構成され、ＤＰＦ１８にオゾンを供給するためのオゾン供給口５２を備えている。そして、本実施の形態では、実施の形態１と同様に、ＰＭ燃焼制御とオゾン供給制御とを実施する。即ち、ＰＭ燃焼制御では、排気圧センサ２８により検出した排気圧が前記判定値以上となったときに、オゾン発生器５０により発生したオゾンを供給口５２からＤＰＦ１８に供給する。また、オゾン供給制御では、実施の形態１（図３）で述べたように、ＤＰＦ１８の温度がＰＭ燃焼温度以上になるか、またはＰＭ燃焼制御が行われるときに、オゾン発生器２２によりＡｇ触媒２０にオゾンを供給する。
【００４８】
このように、本実施の形態によれば、ＰＭ燃焼制御を行うときに、強力な酸化力をもつオゾンを燃焼促進成分として用いることができる。従って、ＤＰＦ１８に捕集されたＰＭをオゾンにより効率よく酸化することができ、ＰＭの燃焼反応を促進することができる。また、ＰＭ燃焼制御にオゾンを用いたとしても、以下に述べるように、ＰＭの燃焼により生じるＣＯを確実に浄化することができる。
【００４９】
図５は、ＤＰＦに出入りする排気ガスの温度と、オゾンの熱分解率との関係を示す特性線図である。オゾンによりＰＭを燃焼させる場合には、排気ガスの温度が２００〜２２０℃程度（図５中のＰＭ酸化温度）であるときに、燃焼反応が最も効率よく進行する。しかし、この温度でＰＭを燃焼させると、ＤＰＦ１８の下流側の排気ガス温度は、燃焼時の反応熱により２５０〜３００℃程度まで上昇する（図５中のＰＭ酸化後温度）。このため、ＤＰＦ１８の下流側では、高温によりオゾンが熱分解し易い。
【００５０】
一方、図６は、Ａｇ触媒のＣＯ浄化率と触媒温度との関係を示す特性線図である。この図に示すように、Ａｇ触媒は、例えば１００〜２００℃程度の温度領域（以下、適温領域と称す）において、ＣＯ浄化率が最も高くなる。
【００５１】
上記図５及び図６の温度特性を踏まえて、本実施の形態では、Ａｇ触媒２０をＤＰＦ１８から十分に離れた位置に設け、Ａｇ触媒２０には、オゾン発生器２２によりオゾンを供給する構成としている。ここで、「ＤＰＦ１８から十分に離れた位置」とは、ＤＰＦ１８内のＰＭが燃焼しても、Ａｇ触媒２０の温度がオゾンの熱分解温度（約３００℃）よりも低温となる位置であり、更に好ましくは、Ａｇ触媒２０の温度が前記適温領域となる位置である。
【００５２】
これにより、上流側のＤＰＦ１８に供給されるオゾンがＰＭとの燃焼反応や熱分解により消滅したとしても、Ａｇ触媒２０には、オゾン発生器２２により十分な量のオゾンを供給することができる。しかも、Ａｇ触媒２０をオゾンの分解温度よりも低温に保持しているので、オゾン発生器２２により供給されたオゾンが排気熱により熱分解するのを抑制することができる。このため、ＰＭ燃焼制御により生じるＣＯを、Ａｇ触媒２０とオゾンにより安定的に浄化することができる。
【００５３】
なお、前記実施の形態１，２では、図３中のステップ１００が供給制御手段の具体例を示している。
【００５４】
また、前記実施の形態２では、ＤＰＦ１８とＡｇ触媒２０にオゾンをそれぞれ供給するために、２つのオゾン発生器２２，５０を用いる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば２つのオゾン供給口を有する単一のオゾン発生器を用いて、ＤＰＦ１８とＡｇ触媒２０にオゾンをそれぞれ供給する構成としてもよい。
【００５５】
また、実施の形態では、ＰＭを捕集するフィルタとしてＤＰＦ１８を用いる構成とした。しかし、本発明のＰＭ燃焼フィルタはこれに限らず、ＰＭを捕集して燃焼させる機能があれば、他のフィルタ装置を用いる構成としてもよい。また、例えばＮＯｘ触媒、三元触媒等の触媒とＤＰＦとを一体化したＤＰＦ触媒を用いる構成としてもよい。
【００５６】
また、実施の形態では、Ａｇ触媒２０を用いる構成としたが、本発明の触媒は、Ａｇ触媒に限定されるものではない。より詳しく述べると、本発明では、少なくともオゾンにより酸化された状態で排気ガス中の未浄化成分を酸化することが可能であれば（つまり、酸化された状態から酸素が遊離して元の状態に戻り易い材料であれば）、任意の触媒を用いることができる。従って、本発明では、例えばＡｕを触媒成分として含むＡｕ触媒を用いてもよく、更にはＣｕ、Ｐｔ、Ｒｈ等の金属成分、金属錯体、有機触媒等を触媒成分として含む各種の触媒を広く用いることができる。
【００５７】
また、実施の形態では、排気ガス中に添加する活性酸素として、オゾンを例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、オゾンに代えて、他の種類の活性酸素（例えば、Ｏ-，Ｏ2-，Ｏ2-，Ｏ3-，Ｏn-等で表される酸素マイナスイオン）を排気ガス中に添加するようにしてもよい。
【００５８】
さらに、実施の形態では、ディーゼルエンジンからなる内燃機関１０に適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えばガソリンエンジン等を含めて各種の内燃機関に広く適用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。
【図２】オゾンの有無に応じて変化するＡｇ触媒のＣＯ浄化率を示す特性線図である。
【図３】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行されるオゾン供給制御のフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２によるシステム構成を示す全体構成図である。
【図５】ＤＰＦに出入りする排気ガスの温度と、オゾンの熱分解率との関係を示す特性線図である。
【図６】Ａｇ触媒のＣＯ浄化率と触媒温度との関係を示す特性線図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  内燃機関
１２  吸気通路
１４  排気通路
１６  燃料インジェクタ
１８  ＤＰＦ（ＰＭ燃焼フィルタ）
２０  Ａｇ触媒（触媒）
２２，５０  オゾン発生器（活性酸素供給手段）
２４  オゾン供給口
２６  燃料供給弁（燃料供給手段）
２８  排気圧センサ
３０  温度センサ（温度検出手段）
４０  ＥＣＵ
【図１】
2010001850.tif 000003
【図２】
2010001850.tif 000004
【図３】
2010001850.tif 000005
【図４】
2010001850.tif 000006
【図５】
2010001850.tif 000007
【図６】
2010001850.tif 000008