JP2001012231A

JP2001012231A - 排気浄化装置

Info

Publication number: JP2001012231A
Application number: JP11183143A
Authority: JP
Inventors: Kohei Okumura; 公平奥村; Tomoyuki Kayama; 智之香山; Akihiko Asano; 明彦浅野; Yoshimi Kizaki; 好美木崎; Koji Yokota; 幸治横田
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2001-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】リーン雰囲気で運転をおこなうガソリンエンジ
ンやディーゼルエンジンなどの内燃機関から排出される
ＮＯ_Xを、副生成物の亜酸化窒素（Ｎ₂Ｏ）をともなうこ
となく浄化できる浄化装置とすることを課題とする。【解決手段】複数個の気筒を有する内燃機関の少なくと
も１個の該気筒から排出されるＮＯ_X濃度を残りの該気
筒から排出されるＮＯ_X濃度より低くなるようにする特
定気筒ＮＯ_X濃度調整手段と、前記特定気筒ＮＯ_X濃度調
整手段でＮＯ_X濃度が制御される該気筒内に還元剤を供
給するための還元剤供給手段と、前記還元剤により排ガ
ス中の窒素酸化物を浄化するために排気通路に配置され
たＮＯ_X触媒と、を持つことを特徴とする排気浄化装
置。ＮＯ_Xと副生成物の亜酸化窒素（Ｎ₂Ｏ）とが共に浄
化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関などから
排出される排ガス中のＮＯ_Xを浄化できる排気浄化装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、リーン雰囲気で運転をおこなうガ
ソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関か
ら排出されるＮＯ_Xを浄化する触媒を用いた排気ガス浄
化装置は知られている。特にリーン雰囲気で常時運転を
おこなうディーゼルエンジンでは浄化触媒が酸化性雰囲
気となるので、ＮＯ_Xの還元を容易に行える触媒雰囲気
を還元性雰囲気にする工夫がなされている。例えば特開
平１１−２２４５１号公報にはディーゼルエンジンから
排出される排気ガスに還元剤として軽油などの炭化水素
を添加して、ＮＯ_Xを還元除去する内燃機関の排気浄化
装置が開示されている。

【０００３】自動車における排気ガス浄化法の多くは、
エンジンの各シリンダから排出されるガスを平滑化し、
脈動の少ないガス流として一つ以上の触媒を用いて処理
する方法を採用している。したがって、複数のシリンダ
から排出されるエンジンからの排気ガスは、エンジンの
排気集合部（エギゾストマニホールド）に集合させら
れ、エンジンの排気量に対応した体積を有する触媒を用
いて浄化されるのが一般的である。

【０００４】これらの排気ガスを浄化するための還元剤
の添加は、排気管の途中、すなわち、還元剤を必要とす
るＮＯ_X浄化用触媒の上流に、連続あるいは間歇的に注
入する方法が一般的である。

【０００５】また、ディーゼルエンジンのように筒内へ
燃料を添加する方式の内燃機関の排気ガス浄化に対して
は、燃料噴射弁を利用して、主噴射の時期以外に、排気
あるいは膨脹工程などに燃料を噴射させることで、排気
ガスに還元剤を添加することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、複数のシリ
ンダから排出される排気ガスは、エギゾーストマニホー
ルドに集合させられるため、触媒は常時ＮＯ_Xを含んだ
排気ガスに曝されている。このため，ＮＯ_Xが貴金属上
に飽和状態となり、貴金属の活性が活かされない状態に
なる。また、従来の自動車用排気浄化方法では、エンジ
ンの総排気量に対応した体積の触媒が用いられるので、
触媒の排気抵抗が高く、エンジンのダイナミックな出力
変動に対して十分な応答速度で触媒浄化反応が追従して
いるとはいえない。また、ＮＯ_Xを還元するための還元
剤は、連続あるいは間歇的に触媒に注入する方法が一般
的であり、触媒に最も適したタイミングで還元剤が供給
されているとはいえない。

【０００７】これらの理由により、ディーゼルエンジン
では、ＮＯ_Xの還元反応は貴金属の性質や触媒の動的な
性能が十分に活かされず、ＮＯ_Xの浄化率はあまり高く
ないのが現状である。

【０００８】また、ディーゼルエンジンの排気ガスに還
元剤を添加する排気浄化装置においては、触媒を通過し
た排気ガス中のＮＯ_Xすなわち一酸化窒素（ＮＯ）、二
酸化窒素（ＮＯ₂）などはある程度低減される。しかし
ながら、触媒を通過したガスには、ＮＯ_Xが還元された
窒素だけでなく亜酸化窒素（Ｎ₂Ｏ）が副生成物として
含まれている。

【０００９】Ｎ₂Ｏが副生する原因としてエンジンが高
負荷で運転されて高い濃度のＮＯ_Xが排出される条件で
還元剤を添加すると、触媒上に吸着して活性化されたＮ
Ｏ_Xと気相中のＮＯ_Xが反応してＮ₂Ｏが生成してしまう
と考えられる。

【００１０】そこで、高負荷条件で排出されたＮＯ_Xを
一時的に触媒に蓄え、低負荷条件での運転でＮＯ_X濃度
の下がった時に還元剤を添加する方法が考えられる。し
かし、ＮＯ_Xを長時間にわたって大量に吸収でき、しか
もディーゼルエンジンの燃料である軽油に含まれる硫黄
に毒されないＮＯ_X吸収材料はない。

【００１１】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、リーン雰囲気で運転をおこなうガソリンエンジンや
ディーゼルエンジンなどの内燃機関から排出されるＮＯ
_Xを、副生成物の亜酸化窒素（Ｎ₂Ｏ）をともなうことな
く浄化できる浄化装置を提案することを課題とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、触媒が常時Ｎ
Ｏ_Xを含んだ排ガスに曝されないために、エンジンの特
定気筒のＮＯ_X濃度を調整する手段と、Ｎ₂Ｏが生成しな
いための最適な還元剤供給手段を提供する。

【００１３】本発明の排気浄化装置は、複数個の気筒を
有する内燃機関の少なくとも１個の該気筒から排出され
るＮＯ_X濃度を残りの該気筒から排出されるＮＯ_X濃度よ
り低くなるようにする特定気筒ＮＯ_X濃度調整手段と、
前記特定気筒ＮＯ_X濃度調整手段でＮＯ_X濃度が制御され
る該気筒内に還元剤を供給するための還元剤供給手段
と、前記還元剤により排ガス中の窒素酸化物を浄化する
ために排気通路に配置されたＮＯ_X浄化触媒と、を持つ
ことを特徴とする。

【００１４】本発明の排気浄化装置は、運転条件により
前記特定気筒ＮＯ_X濃度調整手段および前記還元剤供給
手段の駆動を制御する制御手段を持つことが好ましい。

【００１５】前記還元剤は、プロパン、ブタン、プロピ
レン、ガソリン、軽油から選ばれる炭化水素または、水
素であり、前記ＮＯ_X浄化触媒は白金、パラジウム、ロ
ジウム、イリジウムから選ばれる貴金属であることが好
ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の排気浄化装置は、複数の
気筒から排出されたＮＯ_XがＮＯ_X浄化触媒に吸着保持さ
れている間に、還元剤により触媒の活性サイトを形成
し、ＮＯを解離させて未反応のまま気相中に脱離する前
に窒素に還元すると共に、気相中のＮＯ _Xとの反応を抑
制して浄化効率を高めることを意図するものである。

【００１７】その意図を実現するために本発明の排気浄
化装置は、特定気筒ＮＯ_X濃度調整手段と、還元剤供給
手段と、ＮＯ_X浄化触媒とを備える。

【００１８】前記特定気筒ＮＯ_X濃度調整手段では、複
数個の気筒を有する内燃機関の少なくとも１個の気筒か
ら排出されるＮＯ_X濃度を残りの気筒から排出されるＮ
Ｏ_X濃度より低くなるように設定する。

【００１９】そして還元剤供給手段では、選定された気
筒に所定量の還元剤を供給して還元雰囲気の排ガスを触
媒中に排出させる。

【００２０】さらに運転条件により、変化するＮＯ_Xの
量などに応じて特定気筒のＮＯ_X濃度調整手段および特
定気筒への還元剤供給駆動を制御する制御手段を持つこ
とが燃費の向上を維持するのに好ましい。

【００２１】ＮＯ_X浄化触媒では、前記で選定されない
気筒からの排ガス中に含まれるＮＯ_Xを吸着し、前記選
定された気筒からのＮＯ_X量が少なく還元剤が注入され
た排ガスによりＮＯ_X浄化触媒は還元性が高まり活性サ
イトが形成され、触媒に吸着しているＮＯ_Xを窒素原子
と酸素原子に解離させて脱離させる。その結果、次のエ
ンジンのサイクルで前記で選定されない気筒からＮＯ_X
浄化触媒に移送されてくるＮＯ_Xを高濃度で含む排ガス
と触媒上に残存する未反応のＮＯ_Xとが反応して、Ｎ₂０
が生成するのを防いで排ガスを浄化することができる。

【００２２】特定気筒ＮＯ_X濃度調整手段では、ＮＯ_Xの
量、排ガスの温度およびエンジンの回転数を検出し、そ
の検出結果に基づきＮＯ_X濃度調整気筒の数およびその
気筒の特定を行い、次いでＮＯ_X濃度を他の気筒より低
めに設定する。ＮＯ_X濃度の調整は、例えば、燃料噴霧
口を開口時間などを選択して連続、断続などの手段によ
り行うことができる。

【００２３】特定気筒から排出されるＮＯ_X濃度を低下
させる手法は特定しないが、具体的には以下の方法が挙
げられる。

【００２４】内燃機関におけるＮＯ_Xの発生は、燃焼時
の高圧条件において窒素と酸素が反応するために生じ
る。したがって、特定の気筒に燃料供給量を低下させる
か停止することで目的を達する。別法として、燃焼後期
にさらに燃料を添加し燃焼させる、あるいは、燃料を空
気に対して完全燃焼点以上に添加し、その気筒からの排
気のみに作用するように三元触媒などを設置することで
目的とするＮＯ_X濃度を低下できる。

【００２５】本発明で必要とする低いＮＯ_X濃度は低い
レベルであるほど好ましいが、少なくとも２０ｐｐｍ以
下であることが必要であり、また、その条件は，ＮＯ_X
浄化用触媒がＮ₂Ｏを生成しやすい温度、すなわち、触
媒内部の温度が２００〜３５０℃の範囲内にあるときに
達成していなければならない。

【００２６】還元剤をＮＯ_X浄化用触媒に供給する手段
は特に限定しないが、本発明の高効率でＮＯ_Xを除去
し、かつ、Ｎ₂Ｏを生成しないためには、触媒へＮＯ_X還
元用還元剤が到達するまでに、還元剤を含む排気ガス中
にＮＯ_Xをできる限り低くすることが重要である。すな
わち、ＮＯ_X濃度を低くした気筒から排気時期と同期し
て還元剤を添加する手法において、実施例に記載したよ
うに該気筒に燃料等を添加することが最適である。添加
装置は、該気筒からの排気ガスの排出時期に同期できな
いならば別に設置しても、また、内燃機関に元々設置さ
れている燃料供給装置と兼用しても良い。

【００２７】還元剤を触媒に供給する時間間隔は、温度
およびＮＯ_X濃度にも依存し、高温、高ＮＯ_X濃度ほど間
隔を狭くしておく必要がある。本発明のようにエンジン
回転数に同期させる手法では、高回転ほど高ＮＯ_X濃
度、高温になるため、ほぼ自動的に適正な時間間隔とな
るので好適である。一般的な間隔としては１０〜１００
ミリ秒である。

【００２８】以下に、本発明の実施形態である内燃機関
の排気浄化装置を四気筒のエンジンを図面に基づいて説
明する。

【００２９】図１は第四気筒（運転条件によっては、第
三および第四気筒）を特定気筒ＮＯ _X濃度調整用の気筒
とする排気浄化装置をもつ四気筒のエンジンを示す。

【００３０】この排気浄化装置は内燃機関１と、還元剤
供給手段の燃料タンク３より気筒に還元剤を注入する噴
霧口２と、複数の気筒から排出された排ガスを集めて触
媒６に導く排気通路と、触媒６とで構成され回転数９、
温度７、ＮＯ_X４、５、８の各センサーの情報により燃
料供給および還元剤供給を制御する制御回路１０を有す
る。

【００３１】還元剤の供給は、ディーゼルエンジンに搭
載されている燃料噴射装置、すなわち、内燃機関を運転
するための燃料を気筒内に噴射するインジェクタ２を利
用して燃料タンク３から供給される軽油を用いる。還元
剤を添加する時期は、吸気・圧縮・膨脹・排気の４工程
のうち排気行程である。

【００３２】第一気筒、第二気筒、第三気筒からの排気
通路の集合部には、ＮＯ_Xセンサー４を、第四気筒から
の排気通路にはＮＯ_Xセンサー５を設置する。ＮＯ_Xセン
サー４および５の下流の排気通路にＮＯ_X浄化用触媒６
を設置し、その触媒入りガス側には、温度センサー７
を、出ガス側にＮＯ_Xセンサー８を設置する。また、エ
ンジンには回転数センサー９を設置する。

【００３３】ＮＯ_X浄化用触媒６は、ＮＯ_Xの選択還元反
応を活性にする白金触媒を用いている。白金以外にＮＯ
_Xを吸着して更に解離する材料として、パラジウム、ロ
ジウム、イリジウムなどの貴金属が挙げられる。触媒の
担体には、アルミナ、シリカ、セリア、ジルコニア、ゼ
オライトなどが利用できる。

【００３４】制御回路１０は、デジタルコンピュータか
ら成り、相互に接続されたRAM１０１、CPU１０２、ROM
１０３、入力ポート１０４、出力ポート１０５を備え
る。

【００３５】次に本実施形態の作動を説明する。

【００３６】本実施形態では制御回路１０が第一、第
二、第三気筒、および第四気筒から排出される排ガスの
ＮＯ_X濃度、エンジン回転数、触媒入りガス温度を基
に、図４に示した制御フローにしたがって還元剤の添加
量を算出する。

【００３７】まず、運転状態が検出され（ステップ４０
１）、ＮＯ_Xセンサー８で検出した触媒出ガスのＮＯ_X濃
度が２０ppm以上か未満かを判断する（ステップ４０
２）。ＮＯ_X濃度が２０ppm未満の場合は、燃費悪化を避
ける為に還元剤の供給を停止する（ステップ４０３）。

【００３８】ステップ４０２でＮＯ_X濃度が２０ppm以上
に成った場合、ステップ４０４では、エンジンの回転数
と触媒入りガス温度に基づき、還元剤を第四気筒のみと
するか、第三および第四気筒の２気筒とするかを決定す
る。還元剤の供給を第四気筒のみとした場合、エンジン
の回転数が低く、かつ、触媒入りガス温度が高いとＮＯ
_X濃度が高い気筒から排出されたＮＯ_Xは、ＮＯ_X濃度の
低い気筒からの還元剤が触媒に供給される前に触媒から
未反応のまま脱離してしまう。そこで、回転数センサー
１０で検出したエンジン回転数が１５００rpm以上か未
満か、温度センサー７で計測した触媒入りガス温度が２
００℃以上か未満かを判断し（ステップ４０４）、エン
ジン回転数が１５００rpm未満で、かつ触媒入りガス温
度が２００℃以上の場合は、低ＮＯ_X濃度の気筒を第三
および第四気筒の２気筒とする（ステップ４０６）。そ
れ以外の場合は、低ＮＯ_X濃度の気筒を第四気筒のみと
する（ステップ４０５）。

【００３９】次に、ＮＯ_X濃度を低くする気筒の運転条
件、すなわち、吸気行程で供給する燃料の噴射量、およ
び、空気の導入量を決定する（ステップ４０７）。ＮＯ
_X濃度を低くする気筒への燃料、および、空気の導入量
は、ＮＯ_Xセンサー５で検出される第四気筒からのＮＯ_X
の濃度が２０ｐｐｍ以下となる条件である。

【００４０】さらに、ＮＯ_X濃度を低くする気筒の排気
行程において添加する還元剤量を決定する（ステップ４
０８）。還元剤量はＮＯ_X濃度が高い気筒からのＮＯ_X濃
度に対して、炭素換算時の濃度が３〜１０倍の範囲とす
る。

【００４１】最後に、低ＮＯ_X濃度気筒への吸気行程に
おける燃料噴射量の調整と排気行程における還元剤の供
給を実行する（ステップ４０９）。

【００４２】上記ステップ４０１から４０９までのルー
チンは、一定時間毎に実行される。

【００４３】

【発明の作用および効果】本発明では高負荷運転時に内
燃機関の気筒から排出される高濃度のＮＯ_Xを還元除去
するために、特定負荷を低負荷で運転して排出されるＮ
Ｏ_Xの濃度を低減し、低負荷運転気筒の排気行程で還元
剤を気筒内に供給する。図２に触媒入りガス（ａ）触媒
出ガス（ｂ）のＮＯ_X、還元剤、窒素濃度の時間変化の
グラフを示す。すなわち、第一、第二、第三気筒からの
ＮＯ_X濃度の高い排ガスと第四気筒からのＮＯ_X濃度が低
くて還元剤を含む排気ガスが周期的に（２０００rpmで
運転した場合は６０ミリ秒の周期）に触媒に流入する。

【００４４】第一、第二、第三気筒から排出された高濃
度のＮＯ_Xが触媒に吸着保持されている間に、第四気筒
に添加した還元剤が触媒に流入してＮＯ_X浄化のための
活性サイトを形成する。そこで触媒に吸着保持されてい
たＮＯ_Xが未反応のまま気相中に脱離する前に窒素に還
元されて排出される。また、還元剤を添加する第四気筒
からの排気ガス中に共存するＮＯ_Xの濃度を低くするこ
とにより、還元剤によって形成された活性サイトへの気
相からＮＯ_Xの吸着を防ぐことができる。よって、触媒
に吸着保持されていたＮＯ_Xの還元が効率よく行われ、
通常ＮＯ_Xを還元する際に副生成物として排出される亜
酸化窒素（Ｎ₂Ｏ）を大幅に低減することができる。

【００４５】以上の効果は以下に述べる作用によるもの
と考えられる。すなわち、触媒活性種である白金に吸着
したＮＯ_Xは、図３の模式説明図に示すように、ＮＯ_X吸
着サイトの近傍に活性サイトが存在すれば、解離してＮ
吸着種およびＯ吸着種となり、このうちＮ吸着種どうし
が直ちに再結合して窒素分子となり大気中に放出され
る。しかしながら、リーンバーンで運転される内燃機
関、とりわけ、ディーゼルエンジンの排気ガスは酸素濃
度が高いので、ＮＯ_X吸着サイトの近傍は通常酸素で覆
われており、ＮＯ_Xから解離した酸素原子が吸着するた
めの活性サイトが少ない。そこで、白金表面の酸素原子
を除去して活性サイトを形成するために還元剤を触媒に
供給する。

【００４６】白金にＮＯ_Xが吸着してから、還元剤を添
加するまでの時間が長いと、ＮＯ_Xは未反応のまま白金
から脱離して浄化されない。しかしながら、本発明で
は、第一、第二、第三気筒から高濃度のＮＯ_Xが排出さ
れ、その後、第四気筒に添加した還元剤が触媒に供給さ
れるまでの時間は数十ミリ秒と短く、ＮＯ_Xが白金から
脱離する前に窒素分子に還元することができる。

【００４７】また、触媒に還元剤を供給するときのＮＯ
_X濃度が高いと、還元剤により酸素原子が除去されてで
きた活性サイトの一部に気相中のＮＯ_Xが優先的に吸着
してしまう。すると、第一、第二、第三気筒のＮＯ_Xか
ら脱離した窒素分子と第四気筒から排出されて活性サイ
トに吸着したＮＯ_Xが反応してＮ₂Ｏが生じてしまう。還
元剤を供給する第四気筒の排気ガスのＮＯ_X濃度を低く
することで、還元剤により形成された活性サイトへのＮ
Ｏ_Xの吸着を抑制し、第一、第二、第三気筒から排出さ
れ触媒に吸着されていたＮＯ_Xから脱離する酸素原子の
吸着を促進して、窒素分子を選択的に生成させることが
できる。

【００４８】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。

【００４９】（実施例１）本実施例では、排気量２００
０ｃｃ、４気筒のディーゼルエンジンを用いて第三およ
び第四気筒を低ＮＯ_X濃度とし還元剤に軽油を注入し
た。

【００５０】運転条件は１０・１５モードとしてＮＯ_X
浄化性能を評価した。

【００５１】使用した触媒は、容積１．５リットルのコ
ージェライト製のモノリス担体にアルミナ１８０ｇをコ
ートし、さらに、ジニトロジアミノ白金水溶液を用いて
３ｇの白金を担持したものである。試験前に空燃比（Ａ
／Ｆ）２２、触媒床８００℃で５０時間運転する耐久試
験をおこなった。

【００５２】触媒入りのガスおよび出ガスのＮＯ_X（Ｎ
Ｏ、ＮＯ₂）濃度をＮＯ_X分析計で、さらに、触媒出ガス
のＮ₂Ｏ濃度をＮ₂Ｏ分析計にて計測し、次の式を用いて
ＮＯ _X浄化率およびＮ₂Ｏ含有率を算出した。ＮＯ_X浄化率＝｛（入りガスＮＯ_X濃度−出ガスＮＯ_X濃
度）／入りガスＮＯ_X濃度）｝×１００Ｎ₂Ｏ含有率＝｛出ガスＮ₂Ｏ濃度／（入りガスＮＯ_X濃
度−出ガスＮＯ_X濃度）｝×１００（実施例２）低ＮＯ_X濃度の気筒を第四気筒の１気筒の
みとすること以外は実施例１と同じ方法で、触媒出ガス
中のＮＯ_X（ＮＯ、ＮＯ₂）およびＮ₂Ｏ濃度を計測し
た。

【００５３】（実施例３）図７に示すように、第四気筒
からの排気通路に還元剤噴射用のインジェクタを設け、
還元剤として軽油の代わりにプロピレンガスを用いた。
第四気筒の排気行程において排気用バルブが開く時期に
同期させてプロピレガスを噴射した。ガスの噴射時間幅
は、エンジン回転周期の四分の一以内とし、噴射量はＮ
Ｏ_X濃度を調整しない気筒から排出されるＮＯ_X濃度の３
倍とした。それ以外は実施例２と同じ方法で触媒出ガス
中のＮＯ_X（ＮＯ、ＮＯ₂）およびＮ₂Ｏ濃度を計測し
た。

【００５４】（実施例４）還元剤としてプロピレンガス
の代わりに水素ガスを用いること、水素ガスの噴射量を
ＮＯ_Xを調整しない気筒から排出されるＮＯ_Xの１０倍と
する以外は、実施例３と同じ方法で、触媒出ガス中のＮ
Ｏ_X（ＮＯ、ＮＯ₂）およびＮ₂Ｏ濃度を計測した。

【００５５】（実施例５）図８に示すように、第四気筒
からの排気通路に貴金属とＮＯ_X吸蔵材から成る三元触
媒１３を設け、その下流に還元剤噴射用のインジェクタ
を設けた。低ＮＯ _X濃度の気筒は第四気筒のみとし、第
四気筒のみをＡ／Ｆ＝１４．７（ストイキ）で運転して
排ガスを三元触媒１３を通過させることによりＮＯ_X濃
度を低下させた。さらに、第四気筒の排気工程におい
て、排気用バルブが開く時期に同期させて還元剤を噴射
した。その他は実施例３と同じにして、触媒出ガス中の
ＮＯ_X（ＮＯ、ＮＯ₂）およびＮ₂Ｏ濃度を計測した。

【００５６】（比較例１）全ての気筒を同じ条件で運転
すること以外は、実施例１と同じにして、触媒出ガス中
のＮＯ_X（ＮＯ、ＮＯ₂）およびＮ₂Ｏ濃度を計測した。

【００５７】（比較例２）全ての気筒を同じ条件で運転
し、かつ還元剤を供給しないこと以外は、実施例１と同
じにして、触媒出ガス中のＮＯ_X（ＮＯ、ＮＯ₂）および
Ｎ₂Ｏ濃度を計測した。

【００５８】ＮＯ_X浄化率を図５、Ｎ₂Ｏ含有率を図６に
示した。実施例１〜５の排気浄化装置で計測したＮＯ_X
浄化率はいずれも５０％を超えており、比較例１、比較
例２で計測したＮＯ_X浄化率が４０％未満であり比較例
に比べて高い浄化率を示している。また、Ｎ₂Ｏの含有
率については、実施例１〜５においては２０％未満であ
り、比較例１、比較例２の５０％以上に比べて極めて低
いことが分かる。

【００５９】これらのＮＯ_X浄化率の向上およびＮ₂Ｏ含
有率の低減は、還元剤の添加方法を特定したことによる
ことは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排気浄化装置の説明図である。

【図２】ａは触媒入りガスのＮＯ_X濃度と還元剤濃度
を、ｂは触媒出ガスのＮＯ_X濃度と窒素濃度の時間変化
を表す模式グラフである。

【図３】本発明の触媒上でのＮＯ_X吸着および還元のメ
カニズムを説明する模式図である。

【図４】本実施例で用いた還元剤供給の制御フロー図で
ある。

【図５】実施例および比較例の計測された窒素酸化物の
浄化率を示す棒グラフである。

【図６】実施例および比較例の計測されたＮ₂Ｏの含有
率を示す棒グラフである。

【図７】実施例３および実施例４で使用した排気浄化装
置の説明図である。

【図８】実施例５で使用した排気浄化装置の説明図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 41/04 ３５５Ｆ０２Ｄ 41/04 ３５５ (72)発明者浅野明彦愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者木崎好美愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者横田幸治愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番地の１株式会社豊田中央研究所内Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA12 AA13 AA17 AA18 AA28 AB03 AB05 AB06 BA13 BA14 CA18 CA19 CB02 CB03 DA01 DA02 DB10 EA01 EA17 EA33 FA14 FB10 FB12 GA06 GB01X GB05W GB06W GB07W GB09X GB10X GB16X GB17X HA08 HA36 HA37 HA42 HB02 3G301 HA02 HA07 JA02 JA25 MA11 NA08 PD01Z PD11Z PE01Z PE05Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数個の気筒を有する内燃機関の少なくと
も１個の該気筒から排出される窒素酸化物（ＮＯ_X）濃
度を残りの該気筒から排出されるＮＯ_X濃度より低くな
るようにする特定気筒ＮＯ_X濃度調整手段と、前記特定気筒ＮＯ_X濃度調整手段でＮＯ_X濃度が制御され
る該気筒内に還元剤を供給するための還元剤供給手段
と、前記還元剤により排ガス中の窒素酸化物を浄化するため
に排気通路に配置されたＮＯ_X浄化触媒と、を持つことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】運転条件により前記特定気筒ＮＯ_X濃度
調整手段および前記還元剤供給手段の駆動を制御する制
御手段を持つ請求項１に記載の排気浄化装置。