(57)【要約】【課題】排気中に含まれるＰＭを捕集するフィルタを備えたガソリンエンジンの排気浄化装置において、フィルタに捕集されたＰＭを好適に酸化除去することを可能にする。【解決手段】ガソリンエンジンの排気通路に設けられ排気中に含まれるＰＭを捕集するフィルタと、前記ガソリンエンジンの吸気ポート又は燃焼室に噴射供給される燃料の圧力を調整する圧力調整手段と、前記ガソリンエンジンから排出される排気中のＰＭ量が多いと判断できる所定条件が成立する場合、該所定条件が成立しない場合よりも前記燃料の圧力が高くなるように前記圧力調整手段を制御する制御手段と、を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガソリンエンジンの排気通路に設けられ排気中に含まれるＰＭを捕集するフィルタと、
前記ガソリンエンジンの吸気ポート又は燃焼室に噴射供給される燃料の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記ガソリンエンジンから排出される排気中のＰＭ量が多いと判断できる所定条件が成立する場合、該所定条件が成立しない場合よりも前記燃料の圧力が高くなるように前記圧力調整手段を制御する制御手段と、
を備えるガソリンエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ガソリンエンジンから排出される排気中のＰＭ量を測定又は推定により取得するＰＭ量取得手段を備え、
前記制御手段は、前記ＰＭ量取得手段により取得されるＰＭ量が所定の閾値より多い場合に、前記所定条件が成立すると判定することを特徴とするガソリンエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記制御手段は、前記ガソリンエンジンが所定の冷間始動状態又は所定の高負荷運転状態の場合に、前記所定条件が成立すると判定することを特徴とするガソリンエンジンの排気浄化装置。
【請求項４】
ガソリンエンジンの排気通路に設けられ排気中に含まれるＰＭを捕集するフィルタと、
前記ガソリンエンジンの吸気ポート又は燃焼室に噴射供給される燃料の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記ガソリンエンジンから排出される排気中のＰＭ量が多いほど前記燃料の圧力が高くなるように前記圧力調整手段を制御する制御手段と、
を備えるガソリンエンジンの排気浄化装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記ガソリンエンジンから排出される排気中のＰＭ量を測定又は推定により取得するＰＭ量取得手段を備え、
前記制御手段は、前記ＰＭ量取得手段により取得されるＰＭ量が多いほど前記燃料の圧力が高くなるように前記圧力調整手段を制御することを特徴とするガソリン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、ガソリンエンジンの排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関からのパティキュレートマター（ＰＭ）の排出量を低減するための排気浄化装置として、排気通路に排気中のＰＭを捕集するフィルタを備えたものが公知である。このような排気浄化装置では、フィルタの目詰まりを回避するために、フィルタに堆積したＰＭを酸化させて除去する必要がある。
【０００３】
排気温度が低いディーゼルエンジンでは、フィルタの温度をＰＭが酸化可能な温度まで強制的に昇温させるフィルタ再生制御を適時に実行することにより、フィルタに堆積したＰＭの酸化除去が行われている。
【０００４】
ディーゼルエンジンのＰＭ酸化除去処理に関連して、特許文献１には、排気の温度が低下する運転状態において、排気の流量を調整する調整弁を絞って排気の流量を低下させるともに、排気を加熱するヒータに通電して排気の温度を上昇させる発明が記載されている。特許文献１に記載された発明は、排気の温度が低下する運転状態においてもフィルタに堆積したＰＭの酸化除去が好適に行われるようにすることを目的とした発明である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２７４８０６号公報
【特許文献２】特開２００３−２０６７３２号公報
【特許文献３】特開２００６−０８３８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＰＭはディーゼルエンジンだけでなくガソリンエンジンでも発生する。ガソリンエンジンとディーゼルエンジンとでは燃料や燃焼態様が異なることから、ガソリンエンジンのＰＭ除去に関しては、ディーゼルエンジンとは異なる特有の課題がある。
【０００７】
例えば、ガソリンエンジンは排気温度が高いため、ディーゼルエンジンのように断続的なフィルタ再生制御を実行しなくても、フィルタに堆積したＰＭがフィルタにおいて連続的に酸化反応する。しかしながら、フィルタにおけるＰＭの酸化反応は表面反応律速であり、ＰＭの粒径が大きいほど酸化反応速度が遅いという性質がある。
【０００８】
ガソリンエンジンはＰＭの粒径が大きいため、フィルタにおけるＰＭの酸化反応速度が遅く、ＰＭの酸化除去に時間がかかる。そのため、フィルタの圧力損失が増大しやすいという課題がある。
【０００９】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、排気中に含まれるＰＭを捕集するフィルタを備えたガソリンエンジンの排気浄化装置において、フィルタに捕集されたＰＭを好適に酸化除去することを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するための本発明は、
ガソリンエンジンの排気通路に設けられ排気中に含まれるＰＭを捕集するフィルタと、
前記ガソリンエンジンの吸気ポート又は燃焼室に噴射供給される燃料の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記ガソリンエンジンから排出される排気中のＰＭ量が多いと判断できる所定条件が成立する場合、該所定条件が成立しない場合よりも前記燃料の圧力が高くなるように前記圧力調整手段を制御する制御手段と、
を備えるガソリンエンジンの排気浄化装置である。
【００１１】
ガソリンエンジンから排出されるＰＭは粒径が大きく、フィルタにおける酸化速度が遅いため、排気中のＰＭ量が多い場合、フィルタにおけるＰＭの堆積量が増大し、フィルタの圧力損失が大きくなる。所定条件とは、排気中のＰＭ量が、フィルタの圧力損失が許容できる程度を超えて大きくなると判断できる量になる条件である。所定条件は、ガソリンエンジンに対する燃費等の要求性能に応じて定められる。
【００１２】
ガソリンエンジンから排出されるＰＭの粒径は、吸気ポート又は燃焼室に噴射供給される燃料の圧力と関係がある。具体的には、燃料の圧力が高いほど、ＰＭの粒径は小さくなる傾向がある。
【００１３】
本発明によれば、所定条件が成立する場合には、所定条件が成立しない場合よりも燃料の圧力が高くされる。従って、ＰＭの粒径が小さくなる。フィルタにおけるＰＭの酸化反応は表面反応律速であり、ＰＭの粒径が小さくなるほど酸化反応速度は速くなる。
【００１４】
すなわち、本発明によれば、排気中のＰＭ量が多い場合にはＰＭの粒径が小さくなるように燃料の圧力調整が行われることになるので、フィルタに堆積したＰＭの酸化速度が速くなり、フィルタからＰＭが酸化除去されるのに要する時間が短縮される。
【００１５】
これにより、排気中のＰＭ量が多くなった場合でも、フィルタに堆積したＰＭが好適に酸化除去されるので、フィルタの圧力損失が許容限度を超えて大きくなることを抑制できる。
【００１６】
本発明において、前記ガソリンエンジンから排出される排気中のＰＭ量を測定又は推定により取得するＰＭ量取得手段を備え、
前記制御手段は、前記ＰＭ量取得手段により取得されるＰＭ量が所定の閾値より多い場合に、前記所定条件が成立すると判定することができる。
【００１７】
ＰＭ量取得手段は、ＰＭセンサのような排気中のＰＭ量を直接的に測定するものであっても良いし、回転数、吸入空気量、燃料噴射量等のエンジン運転条件に基づくマップや演算によりＰＭ量を推定するものであっても良い。
【００１８】
ＰＭ量取得手段は、フィルタに流入する排気中のＰＭ量を取得するものであっても良いし、フィルタから流出する排気中のＰＭ量を取得するものであっても良い。所定の閾値は、フィルタの圧力損失が許容できる程度を超えて大きくならないＰＭ量の上限値に基づいて定めることができる。このような閾値は、要求される機関性能等を考慮して、実験等により定めることができる。
【００１９】
本発明において、前記制御手段は、前記ガソリンエンジンが所定の冷間始動状態又は所定の高負荷運転状態の場合に、前記所定条件が成立すると判定することができる。
【００２０】
この構成では、所定条件が成立しているか否かを、排気中のＰＭ量に基づいて判定するのではなく、ガソリンエンジンの運転状態に基づいて判定する。ガソリンエンジンが冷間始動状態及び高負荷運転状態の場合、排気中のＰＭ量が特に多くなる。
【００２１】
所定の冷間始動状態及び所定の高負荷運転状態は、上述した所定条件が成立するほど排気中のＰＭ量が多くなる運転条件を、実験等により調べることで定めることができる。ガソリンエンジンが所定の冷間始動状態又は所定の高負荷運転状態であるか否かは、例えば、回転数、吸入空気量、燃料噴射量等の制御量に基づいて判断することができる。
【００２２】
本発明に係るガソリンエンジンの排気浄化装置の上記の構成は、所定条件の成立の有無に応じて燃料の圧力を変化させる制御を行うことを旨とするが、排気中のＰＭ量に応じて燃料の圧力を調整するようにしても良い。
【００２３】
その場合、本発明は、ガソリンエンジンの排気通路に設けられ排気中に含まれるＰＭを捕集するフィルタと、
前記ガソリンエンジンの吸気ポート又は燃焼室に噴射供給される燃料の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記ガソリンエンジンから排出される排気中のＰＭ量が多いほど前記燃料の圧力が高くなるように前記圧力調整手段を制御する制御手段と、
を備えるガソリンエンジンの排気浄化装置とすることができる。
【００２４】
上述のように、燃料の圧力が高いほど、ガソリンエンジンから排出されるＰＭの粒径は小さくなる。上記構成によれば、排気中のＰＭ量が多いほど燃料の圧力を高くするので、排気中のＰＭ量が多いほどＰＭの粒径が小さくなるようにすることができる。
【００２５】
従って、ガソリンエンジンから排出される排気中のＰＭ量が多いほど、フィルタにおけるＰＭの酸化反応速度が速くなるようにすることできる。これにより、排気中のＰＭ量が増加した場合であっても、フィルタに堆積したＰＭを好適に酸化除去することが可能になる。結果として、フィルタの圧力損失が許容限度を超えて大きくなることを抑制することが可能になる。
【００２６】
このような構成とした場合、前記ガソリンエンジンから排出される排気中のＰＭ量を測定又は推定により取得するＰＭ量取得手段を備え、
前記制御手段は、前記ＰＭ量取得手段により取得されるＰＭ量が多いほど前記燃料の圧力が高くなるように前記圧力調整手段を制御することができる。
【００２７】
ＰＭ量取得手段は、上述したものと同様、ＰＭセンサのような排気中のＰＭ量を直接的に測定するものであっても良いし、回転数、吸入空気量、燃料噴射量等のエンジン運転条件に基づくマップや演算によりＰＭ量を推定するものであっても良い。
【００２８】
排気中のＰＭ量と燃料の圧力との関係は、排気中のＰＭ量毎に最適な連続酸化反応がフィルタ上で得られる燃料圧力を調べ、排気中のＰＭ量に応じたマップや演算式として求めておくことができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、排気中に含まれるＰＭを捕集するフィルタを備えたガソリンエンジンの排気浄化装置において、フィルタに捕集されたＰＭを好適に酸化除去することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例に係るガソリンエンジンの排気浄化装置の概略構成を示す図である。
【図２】ガソリンエンジン及びディーゼルエンジンのＰＭの粒径の頻度分布を示す図である。
【図３】フィルタにおけるＰＭの酸化反応の態様を示す模式図である。
【図４】ＰＭの粒径とフィルタにおけるＰＭの酸化反応速度との関係を示す図である。
【図５】燃圧とＰＭの粒径との関係を示す図である。
【図６】実施例に係る排気中のＰＭ量に応じた燃圧制御を表すフローチャートである。
【図７】ある試験運転における車速、エンジンから排出されるＰＭの粒子数、及びＰＭ粒子数の積算値の時間変化の一例を示す図である。
【図８】実施例に係るエンジンの運転状態に応じた燃圧制御を表すフローチャートである。
【図９】実施例に係るＰＭ量に応じて燃圧を可変制御する燃圧制御を表すフローチャートである。
【図１０】排気通路におけるエンジンからの距離と排気中のＰＭの粒径との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００３２】
図１は本実施例に係るガソリンエンジンの排気浄化装置の概略構成を示す図である。図１において、エンジン１はガソリンエンジンである。エンジン１は４つの気筒２を有し、各気筒２は不図示の吸気ポートを介して吸気マニホールド４に連通する。吸気マニホールド４には吸気通路６が接続する。各気筒２は不図示の排気ポートを介して排気マニホールド５に連通する。排気マニホールド５には排気通路７が接続する。
【００３３】
各気筒２には燃焼室内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１３及び燃焼室内の混合気に点火する点火プラグ３が備わる。各燃料噴射弁１３には燃料分配通路１０からガソリンが供給される。燃料分配通路１０には燃料供給システム１４によりガソリンが供給される。燃料供給システム１４は燃料を圧送するポンプ等を含む。
【００３４】
排気通路７には排気中のＰＭを捕集するフィルタ９が備わる。フィルタ９は排気マニホールド５のすぐ下流の位置、エンジン１の近傍に設けられる。フィルタ９より下流側の排気通路７には排気中のＰＭ量を検出するＰＭセンサ１１（ＰＭ量取得手段）が備わる。ＰＭセンサ１１より下流側の排気通路７には床下触媒１５が備わる。床下触媒１５より下流側の排気通路７にはマフラー１６が備わる。
【００３５】
ＥＣＵ１２はエンジン１の運転状態を制御するコンピュータである。ＥＣＵ１２には上記のＰＭセンサ１１及びクランク角センサ８を含む各種センサによる検出値が入力される。ＥＣＵ１２は各種センサから入力される検出値に基づいてエンジン１の運転状態や運転者の要求を取得し、それに基づいて上記の燃料噴射弁１３、点火プラグ３及び燃料供給システム１４を含む各種機器の動作を制御する。
【００３６】
特に、本実施例のシステムは、ＥＣＵ１２が燃料供給システム１４を制御することにより、燃料噴射弁１３により燃焼室内に噴射される燃料の圧力（燃圧）を可変制御可能に構成されている。燃料供給システム１４及びそれを制御するＥＣＵ１２が本発明における「圧力調整手段」として機能している。
【００３７】
ガソリンエンジンとディーゼルエンジンとでは、燃料及び燃焼態様の相違から、排出されるＰＭの性状が異なる。そのため、フィルタ９によるＰＭの捕集及びＰＭの酸化除去処
理についても、ガソリンエンジンに特有の課題が存在する。
【００３８】
図２は、ガソリンエンジン及びディーゼルエンジンのＰＭの粒径の頻度分布を示す図である。図２に示すように、ガソリンエンジンは、ディーゼルエンジンと比較して、粒径の大きなＰＭの粒子数が多い。
【００３９】
図３は、フィルタ９におけるＰＭの酸化反応を模式的に示す図である。図３に示すように、フィルタ９に捕集されたＰＭの酸化反応は表面反応律速であり、ＰＭの粒径がＰＭの酸化反応速度に大きな影響を及ぼす。すなわち、ＰＭの粒径が大きいほどフィルタ９におけるＰＭの酸化反応速度が遅くなる。
【００４０】
図４は、ＰＭの粒径とフィルタ９におけるＰＭの酸化反応速度との関係を示す図である。図４に示すように、ＰＭの粒径が大きくなるほどフィルタ９におけるＰＭの酸化反応速度が遅くなり、逆にＰＭの粒径が小さくなるほどフィルタ９におけるＰＭの酸化反応速度が速くなる。
【００４１】
ガソリンエンジンの排気の温度は、定常運転状態でもＰＭの酸化反応が進行するのに十分高温であるため、ディーゼルエンジンのように排気昇温制御を行わなくても、排気中やフィルタ９において連続的にＰＭの酸化反応が進行する。
【００４２】
しかしながら、上記のようにガソリンエンジンのＰＭの粒径は大きいため、フィルタ９におけるＰＭの酸化反応速度が遅く、フィルタ９に堆積したＰＭがフィルタ９から酸化除去されるのに長い時間を要する。
【００４３】
そのため、エンジンから排出されるＰＭ量が多くなると、フィルタ９に捕集されたＰＭの酸化除去が追いつかなくなり、フィルタ９におけるＰＭの堆積量が増大し、フィルタ９の圧力損失が増大するという問題がある。
【００４４】
ところで、ガソリンエンジンから排出されるＰＭの粒径は、燃料噴射弁１３から噴射される燃料の圧力（燃圧）によって変化する性質がある。図５は、燃圧とＰＭの粒径との関係を示す図である。図５に示すように、燃圧が高くなるほどＰＭの粒径は小さくなる傾向がある。
【００４５】
このような燃圧とＰＭの粒径との関係に鑑み、本実施例のシステムでは、排気中のＰＭ量がフィルタ９の圧力損失が増大する可能性があるほどの量になった場合、燃圧を上昇させるようにした。これによりエンジン１から排出される排気中のＰＭの粒径が小さくなるので、フィルタ９におけるＰＭの酸化反応速度が速くなる。
【００４６】
従って、フィルタ９に捕集されたＰＭが効率良く酸化除去されるようになり、フィルタ９におけるＰＭの堆積量の増大を抑制できる。よって、フィルタ９の圧力損失の増大を抑制できる。
【００４７】
図６は、上述した排気中のＰＭ量に応じた燃圧制御を表すフローチャートである。このフローチャートで表される処理は、エンジン１の運転中ＥＣＵ１２によって定期的に実行される。
【００４８】
まずステップＳ１０１において、ＥＣＵ１２は排気中のＰＭ量を取得する。本実施例では、ＰＭセンサ１１による検出値に基づいて排気中のＰＭ量を取得する。なお、排気中のＰＭ量の取得は、エンジン１の運転条件（燃料噴射量、回転数、吸入空気量等）に基づく推定により取得しても良い。
【００４９】
また、本実施例ではＰＭセンサ１１をフィルタ９より下流側の排気通路７に設けた例を示したが、フィルタ９より上流側の排気通路７にＰＭセンサを設けても良い。
【００５０】
続くステップＳ１０２において、ＥＣＵ１２はステップＳ１０１で取得した排気中のＰＭ量が所定の閾値より多いか否かを判定する。所定の閾値は、標準燃圧で燃料噴射を行った場合にフィルタ９の圧力損失が許容限度を超えないようなＰＭ量の上限値に基づいて定めることができる。
【００５１】
圧力損失の許容限度はエンジン１に要求される燃費性能等に依存する。排気中のＰＭ量が閾値以下であれば、標準燃圧で燃料噴射を行うことにより粒径の大きなＰＭが排出されても、フィルタ９におけるＰＭの堆積量は、フィルタ９の圧力損失が許容限度を超えるほどの堆積量までには増大することはないと判断できる。
【００５２】
ステップＳ１０２において、排気中のＰＭ量が閾値より多いと判定した場合、ＥＣＵ１２はステップＳ１０３に進み、燃圧を上昇させるよう燃料供給システム１４を制御する。これにより燃料噴射弁１３から噴射される燃料の圧力が高くなるので、エンジン１から排出されるＰＭの粒径が小さくなり、フィルタ９におけるＰＭの酸化反応速度が速くなる。
【００５３】
従って、排気中のＰＭ量が閾値を超えていても、フィルタ９に捕集されるＰＭの酸化除去に要する時間が短縮されるので、フィルタ９に多量のＰＭが堆積して圧力損失が許容限度を超えて大きくなることを抑制できる。
【００５４】
一方、ステップＳ１０２において、排気中のＰＭ量が閾値以下であると判定した場合、ＥＣＵ１２は本フローチャートの処理を抜ける。これにより燃料噴射弁１３からは標準燃圧で燃料噴射が行われるので、不必要に燃圧を高めることも抑制でき、燃圧を高めるために燃料ポンプを駆動することによる燃費への影響を最小限に抑えることが可能になる。
【００５５】
以上説明したフローチャートの処理を実行するＥＣＵ１２が本発明における「制御手段」として機能している。
【００５６】
ところで、排気中のＰＭ量は、エンジン１の運転条件と関係がある。図７は、ある試験運転における車速、エンジン１から排出されるＰＭの粒子数、及びＰＭ粒子数の積算値の時間変化の一例を示す図である。図７に示すように、エンジン１の運転状態が冷間始動状態と高負荷状態の場合にＰＭ粒子数が特に増大している。
【００５７】
このことから、エンジン１の運転状態が冷間始動状態又は高負荷運転状態の場合に、燃圧を上昇させるような制御を行うことができる。
【００５８】
図８は、上述したエンジン１の運転状態に応じた燃圧制御を表すフローチャートである。このフローチャートで表される処理は、エンジン１の運転中ＥＣＵ１２によって定期的に実行される。
【００５９】
まずステップＳ２０１において、ＥＣＵ１２はエンジン１の運転状態を取得する。例えば、燃料噴射量、回転数、吸入空気量、冷却水温等の量を各種センサから入力される検出値に基づいて取得することができる。
【００６０】
続くステップＳ２０２において、ＥＣＵ１２はステップＳ２０１で取得したエンジン１の運転状態に基づいて、エンジン１が所定の冷間始動状態又は高負荷運転状態であるか否かを判定する。所定の冷間始動状態及び所定の高負荷運転状態は、エンジン１から排出さ
れるＰＭ量が上述した閾値を超える可能性が高いと判断できる運転状態であり、実験等により求めておくことができる。
【００６１】
ステップＳ２０２において、エンジン１の運転状態が所定の冷間始動状態又は高負荷運転状態であると判定した場合、ＥＣＵ１２はステップＳ２０３に進み、燃圧を上昇させるよう燃料供給システム１４を制御する。
【００６２】
これにより燃料噴射弁１３から噴射される燃料の圧力が高くなるので、エンジン１から排出されるＰＭの粒径が小さくなり、フィルタ９におけるＰＭの酸化反応速度が速くなる。従って、エンジン１の運転状態が冷間始動状態又は高負荷運転状態で多量のＰＭが排出されている状態であっても、フィルタ９に捕集されるＰＭの酸化除去に要する時間が短縮されるので、フィルタ９に多量のＰＭが堆積して圧力損失が許容限度を超えて大きくなることを抑制できる。
【００６３】
一方、ステップＳ２０２において、エンジン１の運転状態が所定の冷間始動状態又は高負荷運転状態ではないと判定した場合、ＥＣＵ１２は本フローチャートの処理を抜ける。
【００６４】
これにより燃料噴射弁１３からは標準燃圧で燃料噴射が行われるので、不必要に燃圧を高めることも抑制でき、燃圧を高めるために燃料ポンプを駆動することによる燃費への影響を最小限に抑えることが可能になる。
【００６５】
以上説明した燃圧制御は、排気中のＰＭ量が多い所定条件が成立する場合に燃圧を上昇させ、それ以外の場合には標準燃圧とすることを旨とする燃圧制御であるが、排気中のＰＭ量に応じて、フィルタ９において効率良く連続酸化反応が起こるように最適な燃圧に可変制御することもできる。
【００６６】
図９は、上述したＰＭ量に応じて燃圧を可変制御する燃圧制御を表すフローチャートである。このフローチャートで表される処理は、エンジン１の運転中ＥＣＵ１２によって定期的に実行される。
【００６７】
まずステップＳ３０１において、ＥＣＵ１２はエンジン１の運転状態を取得する。ここではエンジン１の運転状態として回転数及び吸入空気量を取得する。
【００６８】
続くステップＳ３０２において、ＥＣＵ１２はエンジン１の運転状態に基づいて排気中のＰＭ量を取得する。ここでは、予め求めてＥＣＵ１２に記憶させておいたエンジン１の運転状態（回転数及び吸入空気量）とＰＭ量のマップを参照して、ステップＳ３０１で取得したエンジン１の運転状態に基づいてＰＭ量を算出する。もちろん、上述した例のようにＰＭセンサ１１による検出値に基づいて排気中のＰＭ量を取得することもできる。
【００６９】
次にステップＳ３０３において、ＥＣＵ１２はＰＭ量に応じた燃圧を設定する。ここでは、排気中のＰＭ量毎に、フィルタ９におけるＰＭの連続酸化反応が好適に起こるような燃圧を予め調べて、ＰＭ量から最適燃圧を算出するマップ又は関数としてＥＣＵ１２に記憶させおき、これを参照することにより、ステップＳ３０２で取得したＰＭ量に基づいて、最適燃圧を設定する。ステップＳ３０４において、ＥＣＵ１２はステップＳ３０３で設定した燃圧になるように燃料供給システム１４を制御する。
【００７０】
ＰＭ量に応じた最適燃圧は、フィルタ９におけるＰＭの堆積量が、フィルタ９の圧力損失を所定の許容限度以下に抑えることができる堆積量になるように、燃圧とＰＭ粒径との関係及びＰＭ粒径とＰＭの酸化反応速度との関係に基づいて定めることができる。
【００７１】
また、排気通路７を流れる過程でＰＭは粒子成長していくため、エンジン１からの距離とＰＭ粒径との関係も考慮して最適燃圧を設定することも好ましい。図１０は、排気通路７におけるエンジン１からの距離と排気中のＰＭの粒径との関係を示す図である。図１０に示すように、エンジン１からの距離が遠くなるほど粒子成長によりＰＭの粒径は大きくなっていく傾向がある。
【００７２】
本実施例の排気浄化装置では、フィルタ９は排気マニホールド５のすぐ下流の位置に設けられる。従って、エンジン１から排出されたＰＭがそれほど粒子成長する前にフィルタ９に流入する。これによりフィルタ９におけるＰＭの酸化反応速度の低下をできるだけ抑えるようにしている。
【００７３】
ＰＭ量に応じた最適燃圧は、図９に示すように、ＰＭ量が多いほど高い値に設定すると良い。これにより、ＰＭ量が多くなるほど、ＰＭの粒径が小さくなるので、ＰＭ量が多くなるほど、フィルタ９における酸化反応速度が速くなるようにすることができる。
【００７４】
従って、ＰＭ量が多い運転状態においても、フィルタ９に堆積したＰＭが好適に酸化除去されるので、フィルタ９の圧力損失が過剰に大きくなることを抑制することが可能になる。
【００７５】
なお、上記の実施例は本発明を筒内直噴型のガソリンエンジンに適用した例であるが、本発明はポート噴射型のガソリンエンジンにも適用可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１     エンジン
２     気筒
３     点火プラグ
４     吸気マニホールド
５     排気マニホールド
６     吸気通路
７     排気通路
８     クランク角センサ
９     フィルタ
１０   燃料分配通路
１１   ＰＭセンサ
１２   ＥＣＵ
１３   燃料噴射弁
１４   燃料供給システム
１５   床下触媒
１６   マフラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2011220169.tif 000006
【図５】
2011220169.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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