JP2790017B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気浄化装
置に関し、詳細には、リーン空燃比の燃焼を行う内燃機
関の排気中のＮＯ_X （窒素酸化物）を効果的に除去可能
な排気浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の排気浄化装置の例としては、例
えば特開昭６２─１０６８２６号公報に開示されたもの
がある。同公報の装置は、ディーゼル機関の排気通路に
酸素の存在下でＮＯ_X を吸収する吸収剤（触媒）を収容
した容器を接続し、このＮＯ_X 吸収剤に排気中のＮＯ_X
を吸収させ、該吸収剤のＮＯ_X 吸収効率が低下した時に
容器への排気の流入を遮断して容器内に気体状の還元剤
を供給することにより還元雰囲気を生成して吸収剤から
ＮＯ_X を放出させるとともに、放出されたＮＯ_X を還元
浄化するものである。

【０００３】また、軸線方向に貫通する通路を有する円
筒状回転体を所定速度で回転させ、上記軸線方向通路に
交互に排気ガスと空気とを導入し、導入に際して生じる
圧力波により上記軸線方向通路内の空気を圧縮して内燃
機関に供給する圧力波過給機については、特公昭５３−
４４６８５号に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記特開昭６２─１０
６８２６号公報の装置は、ＮＯ_X 吸収剤を収容する容器
上流側に設けた遮断弁を用いて容器への排気の流入を遮
断して、排気中に含まれる酸素が流入することを防止し
てから容器内に還元剤を供給することにより、容器内を
還元雰囲気にしてＮＯ_X 吸収剤のＮＯ_X 放出、還元浄化
（以下、「ＮＯ_X吸収剤の再生」という）を行ってい
る。従って、上記公報の装置ではエンジン運転中にＮＯ
_X 吸収剤の再生操作を行う場合、ＮＯ_X 吸収剤容器をバ
イパスして排気を流す必要が生じ、排気中のＮＯ_X が浄
化されずに大気に放出される問題が生じる。

【０００５】また、これを防止するためには、ＮＯ_X 吸
収剤を収容した複数の容器をエンジン排気通路に並列に
接続して、１つのＮＯ_X 吸収剤の再生操作実行中でも他
のＮＯ_X 吸収剤を通して排気を浄化することができるよ
うにする必要があり、複数の容器を設けるために装置が
大型化、複雑化し、車両用エンジンに使用するような場
合には搭載性が悪化する問題がある。

【０００６】さらに、上記公報の装置ではＮＯ_X 吸収剤
の再生操作を行う場合には、ＮＯ_X吸収剤への排気の流
入を完全に遮断するため再生操作中にＮＯ_X 吸収剤の温
度が低下してしまい、再生後にＮＯ_X 吸収を再開したと
きにＮＯ_X 吸収剤のＮＯ_X 吸収能力が低下しており、充
分な浄化能力を発揮できない場合がある。一方、上記の
装置大型化の問題やＮＯ_X 吸収剤の温度低下の問題を回
避するために、例えばＮＯ_X 吸収剤に流入する排気を完
全に遮断するのではなく、流入する排気の流量を低減し
て還元剤を供給することにより、単一のＮＯ_X 吸収剤容
器を用いながら再生操作時にもエンジン排気の流れを確
保するようにした構成も可能である。

【０００７】しかし、この場合にはＮＯ_X 吸収剤の再生
操作時に、排気通路に設けた絞り弁等によりエンジンの
排気流量全体を絞る必要が生じるためエンジンの出力が
急激に低下し、車両走行中に運転性が悪化したり、流入
する排気中の酸素を消費するために還元剤の供給量が増
大してしまう問題を生じる。本発明は、上記問題に鑑
み、装置の小型化が可能であり、車両の運転性への影響
や再生時のＮＯ_X 吸収剤の温度低下を防止することがで
き、しかも還元剤の消費量を低減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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
によれば、軸線方向に貫通する通路を有する円筒状回転
体と、前記回転体を所定の速度で回転駆動する駆動源
と、前記円筒状回転体の両端面にそれぞれ対向して近接
配置された固定端板と、前記軸線方向通路壁面に担持さ
れ、前記軸線方向通路にリーン空燃比の排気が供給され
たときに排気中のＮＯ_X を吸収し、前記軸線方向通路に
還元剤が供給され、雰囲気酸素濃度が低下したときに吸
収したＮＯ_X を放出するとともに放出したＮＯ_X を還元
浄化するＮＯ_X 吸収剤と、前記固定端板の一方にそれぞ
れ開口し、前記回転体の回転により交互に前記軸線方向
通路に連通する排気供給ポートと排気吐出ポートと、前
記固定端板の他の一方の、前記排気供給ポートと前記排
気吐出ポートに略対向する位置にそれぞれ開口し、前記
回転体の回転により交互に前記軸線方向通路に連通する
還元剤吐出ポートと還元剤供給ポートと、前記排気供給
ポートと内燃機関の排気通路とを接続する排気入口通路
と、前記排気吐出ポートに接続された排気出口通路と、
前記還元剤供給ポートに所定の圧力で還元剤を供給する
還元剤供給装置と、前記還元剤吐出ポートに接続された
還元剤出口通路とを備え、前記還元剤吐出ポートに接続
された還元剤出口通路とを備え、前記駆動源により前記
回転体を所定の速度で回転駆動することにより、前記軸
線方向通路を前記排気供給ポートに連通させて前記軸線
方向通路内に排気を導入するとともに、該導入した排気
により前記軸線方向通路内の還元剤を前記還元剤吐出ポ
ートに排出する動作と、前記軸線方向通路を還元剤供給
ポートに連通させて前記軸線方向通路内に還元剤を導入
するとともに、該導入した還元剤により前記軸線方向通
路内の排気を前記排気吐出ポートに排出する動作とを交
互に繰り返して、前記軸線方向通路に担持されたＮＯ_X
吸収剤に排気と還元剤とを交互に接触させ、前記ＮＯ_X
吸収剤への排気中のＮＯ_X の吸収と、吸収されたＮＯ_X
の還元剤による放出、還元浄化とを行う内燃機関の排気
浄化装置が提供される。

【０００９】また、請求項２に記載の本発明によれば、
前記排気吐出ポートを分割して、前記軸線方向通路から
排気とともに排出される還元剤が主として流入する第２
の還元剤吐出ポートを形成し、該第２の還元剤吐出ポー
トに排出される還元剤の酸素濃度を検出する酸素濃度セ
ンサを設け、検出された酸素濃度に応じて前記回転体の
駆動速度を変化させて前記酸素濃度を所定値に維持する
ようにした請求項１に記載の排気浄化装置が提供され
る。

【００１０】更に、請求項３に記載の本発明によれば、
公知の圧力波過給機の、空気と排気とが交互に導入され
る軸線方向通路の壁面に前述のＮＯ_X 吸収剤を担持させ
るとともに、前記軸線方向通路に排気を供給する排気吐
出ポートの回転方向下流側に近接した位置に開口する還
元剤供給ポートと、該還元剤供給ポートに所定の圧力で
還元剤を供給する還元剤供給装置とを設け、排気の排出
動作終了後の前記軸線方向通路内に前記還元剤供給ポー
トから還元剤を導入し、前記軸線方向通路内に導入され
る排気と空気との間に還元剤層を生成することにより、
過給動作に伴って前記軸線方向通路に担持されたＮＯ_X
吸収剤に排気と還元剤とを交互に接触させ、前記ＮＯ_X
吸収剤への排気中のＮＯ_X の吸収と、吸収されたＮＯ_X
の還元剤による放出、還元浄化とを行う内燃機関の排気
浄化装置が提供される。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の発明では、回転体の回転に伴
って軸線方向通路の一方の端部が排気供給ポートに連通
すると軸線方向通路の上記一方の端部から通路内に排気
が供給される。上記により供給された排気は軸線方向通
路内の還元剤を通路の他方の端部から還元剤吐出ポート
に押し出す。これにより、通路内の還元剤は排気により
置換され、通路壁面に担持されたＮＯ_X 吸収剤は排気と
接触して排気中のＮＯ_X を吸収する。さらに回転体が回
転して軸線方向通路の他の一方の端部が還元剤供給ポー
トに連通すると、軸線方向通路の上記他方の端部から通
路内に還元剤が供給される。供給された還元剤は軸線方
向通路内の排気を通路の前記一方の端部から排気吐出ポ
ートに押し出す。これにより、通路内の排気は還元剤に
より置換され、通路壁面に担持されたＮＯ_X 吸収剤は排
気と接触して、ＮＯ_X 吸収剤からの吸収したＮＯ_X の放
出と還元浄化とが行われる。従って、回転体の回転に伴
って軸線方向通路壁面に担持されたＮＯ_X 吸収剤のＮＯ
_X 吸収と再生とが交互に行われる。また、通路内に供給
された還元剤のうち、ＮＯ_X 吸収剤の再生に使用された
少量の還元剤は排気とともに排気ポートから排出される
が、ＮＯ_X 吸収剤の再生に使用されない大部分の還元剤
は、排気と混合することなく排気吐出ポートとは別の還
元剤吐出ポートから排出される。

【００１２】ところで、上述のような排気浄化装置では
ＮＯ_X の吸収と放出還元とを効果的に行うためには通路
壁面に担持されたＮＯ_X 吸収剤のうち、できるだけ多く
の部分が交互に排気と還元剤とに接触するようにするこ
とが好ましい。また、このためには、排気供給ポートか
ら供給された排気が、できるだけ軸線方向通路の奥（還
元剤側）まで到達するようにすること必要となる。この
軸線方向通路内の排気進入長さは排気供給圧力等の排気
条件と回転体の回転速度、還元剤の供給圧力等により定
まるる軸線方向通路内の圧力バランスにより決定される
ため、還元剤供給圧力と回転体の回転速度が一定の条件
では、内燃機関の運転条件により排気供給圧力が変化す
ると、それに伴って軸線方向通路内の圧力バランスが変
化してしてまい充分な排気進入長さが維持できなくなる
おそれがある。

【００１３】一方、前述のように上記ＮＯ_X 吸収剤の再
生に使用された還元剤は排気吐出ポートに排出される
が、この使用済みの還元剤の軸線方向通路からの排出は
軸線方向通路からの排気の吐出が終了した直後に行われ
る。上述の圧力バランスが一定であれば軸線方向通路か
らの排気の吐出は回転体の一定の回転位置（すなわち軸
線方向通路が排気吐出ポートの回転方向下流側の一定位
置）に到達したときに終了する。従って、排気吐出ポー
トのこの部分を区分して第２の還元剤吐出ポートを形成
すれば、この第２の還元剤吐出ポートには主として使用
済みの還元剤が排出されることになる。また、この第２
の還元剤吐出ポートには上記使用済みの還元剤とともに
少量の排気が吐出されるが、この排気の量は軸線方向通
路内の圧力バランス（すなわち軸線方向通路内への排気
の進入長さ）に応じて変化する。

【００１４】上記使用済みの還元剤は酸素を殆ど含まな
いが、排気は比較的酸素を多く含んでいる。このため、
第２の還元剤供給ポートに吐出される使用済みの還元剤
と排気との混合気の酸素濃度は軸線方向通路内の圧力バ
ランスの変化に応じて変動することになる。請求項２に
記載の本発明では、上述の第２の還元剤供給ポートを設
けるとともに、この第２の還元剤供給ポートに吐出され
る混合気の酸素濃度を検出する酸素濃度センサを設け、
検出された酸素濃度を所定値に維持するように回転体の
回転速度を返ることにより前述の軸線方向通路内圧力バ
ランスを一定に維持する。すなわち、上記酸素濃度が所
定値より低くなった場合には、排気圧力の低下などによ
り軸線方向通路内の圧力バランスが変化して、軸線方向
通路からの排気吐出が所定位置より前の位置で終了して
いることを意味し、軸線方向通路内への排気の進入距離
が小さくなっているため、回転体の回転速度を低下させ
て排気の進入距離を増大させる。また、上記酸素濃度が
所定値より高くなった場合には、排気圧力の上昇などに
より軸線方向通路内の圧力バランスが変化して、軸線方
向通路からの排気吐出が所定位置より後の位置で終了し
ていることを意味し、軸線方向通路内への排気の進入距
離が大きくなっており、還元剤側に排気が吹き抜けるお
それがあるため、回転体の回転速度を上昇させて排気の
進入距離を減少させる。これにより、軸線方向通路内の
圧力バランスは一定に維持され、排気条件の変化に応じ
た最適なＮＯ_X 吸収と還元浄化が行われる。

【００１５】請求項３に記載の発明では、ＮＯ_X 吸収剤
は公知の圧力波過給機の軸線方向通路壁面に担持され、
還元剤は排気吐出が終了した直後の、軸線方向通路内の
圧力が低下した位置で通路内に供給される。このため、
通路内に供給された還元剤はその後に続く軸線方向通路
内への排気の導入、空気の圧縮及び吐出の各行程では排
気と空気との境界部分に還元剤層を形成し、排気と空気
との間に挟まれたまま通路内を往復して排気とともに排
気吐出ポートから排出される。これにより、過給機の過
給動作に伴って通路壁面に担持されたＮＯ_X 吸収剤は交
互に排気と還元剤とに接触することになり、ＮＯ_X 吸収
剤のＮＯ_X 吸収と再生とが交互に行われ、内燃機関の過
給と排気浄化とが同時に行われる。

【００１６】

【実施例】次に、添付図面を用いて本発明の実施例につ
いて説明する。図１は請求項１に対応する本発明の内燃
機関の排気浄化装置の一実施例を示す一部切欠き図であ
る。図１において１は排気浄化装置本体を示す。本実施
例では、排気浄化装置１は円筒状のケーシング２と、ケ
ーシング２の両端部に取着されたエンドカバー（端板）
３、４とを備えている。また、図に１５で示すのは、ケ
ーシング２内に配置された円筒状ロータである。ロータ
１５は、図示を省略するベアリング等によりケーシング
２に対して回転自在に支承されている。また、ロータ１
５の外周部には、図に１６で示す複数の軸方向溝がロー
タ全長にわたって形成されている。ロータ１５の外周
は、ケーシング２の内周面との間に微少なクリアランス
を介して対向しており、本実施例では上記軸方向溝１６
は、ケーシング２の内周面とともに請求項１に記載した
ロータ１５を貫通する軸線方向通路１６を形成してい
る。本実施例では、軸方向溝（軸線方向通路）１６の壁
面には後述するＮＯ_X 吸収剤が担持されている。

【００１７】また、エンドカバー３、４はロータ１５の
端面と微少なクリアランスを介して対向しており、エン
ドカバー３には排気供給ポート６と排気吐出ポート７と
が、またエンドカバー４には還元剤供給ポート８と還元
剤吐出ポート９とがそれぞれ図３に後述するような位置
関係で開口している。後述のモータ２５によりロータ１
５が回転駆動されると、排気供給ポート６と排気吐出ポ
ート７、及び還元剤供給ポート８と還元剤吐出ポート９
はそれぞれ、上述の各々の軸線方向通路１６と交互に連
通する。

【００１８】図に２１で示すのは排気供給ポート６と内
燃機関の排気通路とを接続する排気入口通路、２２は排
気吐出ポート７に接続された排気出口通路である。更
に、図に２３で示すのは、後述する還元剤供給装置３０
から所定の圧力の還元剤を還元剤供給ポート８に供給す
る還元剤入口通路、２４で示すのは還元剤吐出ポート９
に吐出された還元剤を還元剤供給装置３０に循環させる
還元剤出口通路である。

【００１９】図に２５で示すのは、ロータ１５を回転駆
動する駆動源であり、本実施例では直流サーボモータ等
の可変速度モータが使用されている。ロータ１５は、エ
ンドカバー４を貫通する駆動軸（図示せず）を備えてお
り、モータ２５はプーリ２６、ベルト２８を介して、こ
の駆動軸に取着されたプーリ２７に接続され、ロータ１
５を回転駆動している。

【００２０】次に、図２を参照して本実施例の還元剤供
給装置について説明する。本実施例では還元剤として水
素、一酸化炭素等の還元性気体、プロパン、プロピレ
ン、ブタン等の気体の炭化水素等が使用可能である。図
２においてその全体を３０で示す還元剤供給装置は、還
元剤入口通路２３を介して排気浄化装置１の還元剤供給
ポート８に所定圧力の上記の気体状還元剤を供給すると
とともに、排気浄化装置１の還元剤吐出ポート９から吐
出された還元剤を回収して再使用する機能を有する。

【００２１】還元剤供給装置３０は、この目的のために
サージタンク３１、回収タンク３３、加圧ポンプ３５、
及び還元剤供給タンク３４、圧力制御弁３６、３７を備
えている。図２に示すように、本実施例では回収タンク
３３内の還元剤は加圧ポンプ３５により昇圧され、サー
ジタンク３１に供給される。圧力制御弁３６は、図に３
９で示すリターン通路を通ってポンプ３５出口から回収
タンク３３に戻る還元剤の流量を調節してサージタンク
３１内の圧力を一定に維持する。これにより排気浄化装
置１の還元剤消費量にかかわらずサージタンク３１内の
還元剤圧力は一定に維持される。

【００２２】サージタンク３１から排気浄化装置１の還
元剤供給ポート８に供給された還元剤の一部は、後述す
るように一部がＮＯ_X 吸収剤の再生に使用された後、排
気とともに排気側に排出される。一方、ＮＯ_X 吸収剤の
再生に使用されなかった大部分の還元剤は、排気浄化装
置１の還元剤吐出ポート９から吐出され、還元剤出口通
路２４を介して回収タンク３３に回収され、ポンプ３５
に循環して再使用される。圧力制御弁３７は、還元剤供
給タンク３４から回収タンク３３に流入する還元剤流量
を調節し、回収タンク３３内の圧力を一定に維持する。
これにより、ＮＯ_X 吸収剤の再生に消費されただけの量
の還元剤が回収タンク３１に供給され、還元剤の循環量
の低下が防止される。

【００２３】次に、本発明のロータ１５の軸方向溝（軸
線方向通路）１６壁面に担持されたＮＯ_X 吸収剤につい
て説明する。ＮＯ_X 吸収剤は、例えばアルミナ等の担持
層を使用し、この担持層に例えばカリウム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と、白金Ｐt のような貴金属
とを担持した構成とされ、本実施例では、ロータ１５の
それぞれの軸線方向通路１６の壁面には上記成分を担持
したアルミナ等の担持層がコーティングされており、Ｎ
Ｏ_X 吸収剤層を形成している。

【００２４】このＮＯ_X 吸収剤は流入する排気の空燃比
がリーンの場合にはＮＯ_X を吸収し、酸素濃度が低下す
るとＮＯ_X を放出するＮＯ_X の吸放出作用を行う。な
お、上述の排気空燃比とは、ここではＮＯ_X 吸収剤の上
流側の排気通路やエンジン燃焼室、吸気通路等にそれぞ
れ供給された空気量の合計と燃料、還元剤等の合計との
比を意味するものとする。従って、ＮＯ_X 吸収剤の上流
側排気通路に燃料、還元剤または空気が供給されない場
合には排気空燃比はエンジンの運転空燃比（エンジン燃
焼室内の燃焼における空燃比）と等しくなる。

【００２５】上記吸放出作用の詳細なメカニズムについ
ては明らかでない部分もある。しかし、この吸放出作用
は図９に示すようなメカニズムで行われているものと考
えられる。次にこのメカニズムについて担体上に白金Ｐ
t およびバリウムＢa を担持させた場合を例にとって説
明するが他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ土類、希
土類を用いても同様なメカニズムとなる。

【００２６】すなわち、流入排気がかなりリーンになる
と流入排気中の酸素濃度が大幅に増大し、図９(A) に示
されるようにこれら酸素Ｏ₂ がＯ₂ ^- またはＯ^2-の形で
白金Ｐt の表面に付着する。一方、流入排気中のＮＯは
白金Ｐt の表面上でこのＯ₂ ^- またはＯ^2-と反応し、Ｎ
Ｏ₂ となる（２ＮＯ＋Ｏ₂ →２ＮＯ₂ ) 。次いで生成さ
れたＮＯ₂ の一部は白金Ｐｔ上で酸化されつつ吸収剤内
に吸収されて酸化バリウムＢａＯと結合しながら、図９
(A) に示されるように硝酸イオンＮＯ₃ ^- の形で吸収剤
内に拡散する。このようにしてＮＯ_X がＮＯ_X 吸収剤内
に吸収される。

【００２７】従って、流入排気中の酸素濃度が高い限り
白金Ｐt の表面でＮＯ₂ が生成され、吸収剤のＮＯ_X 吸
収能力が飽和しない限りＮＯ₂ が吸収剤内に吸収されて
硝酸イオンＮＯ₃ ^- が生成される。これに対して流入排
気中の酸素濃度が低下してＮＯ₂ の生成量が減少すると
反応が逆方向（ＮＯ₃ ^- →ＮＯ₂ ）に進み、こうして吸
収剤内の硝酸イオンＮＯ₃ ^- がＮＯ₂ の形で吸収剤から
放出される。すなわち、流入排気中の酸素濃度が低下す
るとＮＯ_X 吸収剤からＮＯ_X が放出されることになる。

【００２８】一方、流入排気中にＨＣ、ＣＯ等の還元成
分が存在すると、これらの成分は白金Ｐt 上の酸素Ｏ₂
^- またはＯ^2-と反応して酸化され、排気中の酸素を消費
して排気中の酸素濃度を低下させる。また、排気中の酸
素濃度低下によりＮＯ_X 吸収剤から放出されたＮＯ₂ は
図９(B) に示すようにＨＣ，ＣＯと反応して還元され
る。このようにして白金Ｐt の表面上にＮＯ₂ が存在し
なくなると吸収剤から次から次へとＮＯ₂ が放出され
る。

【００２９】すなわち、流入排気中のＨＣ，ＣＯは、ま
ず白金Ｐt 上のＯ₂ ^- またはＯ^2-とただちに反応して酸
化され、次いで白金Ｐt 上のＯ₂ ^- またはＯ^2-が消費さ
れてもまだＨＣ，ＣＯが残っていればこのＨＣ，ＣＯに
よって吸収剤から放出されたＮＯ_X が還元される。本実
施例では、リーン空燃比の燃焼を行うエンジンが使用さ
れているため、排気浄化装置１のロータ１５の軸線方向
通路１６に供給される排気の空燃比はリーンであり、通
路１６内に排気が供給されると通路１６壁面のＮＯ_X 吸
収剤は排気中のＮＯ_X を吸収する。また、通路１６に還
元剤が供給されて通路内の雰囲気空燃比がリッチになる
と通路１６壁面のＮＯ_X 吸収剤は吸収したＮＯ_X を放出
し、放出されたＮＯ_X は還元剤により還元浄化される。

【００３０】次に、図３を用いて本発明による図１の実
施例の排気浄化作用について説明する。図３は図１の排
気浄化装置１の通路１６内の排気と還元剤との挙動を説
明するための、ロータ１５の回転方向に沿った展開図を
示しており、図中の参照符号は図１と同じ要素を示して
いる。図３においてロータ１５が矢印Ａの方向に回転し
て、軸線方向通路１６が排気供給ポート６に連通する
と、通路１６内には排気供給ポート６側から排気が流入
する。後述のように、このとき通路１６内は還元剤で満
たされている。流入した排気は、この通路内の還元剤
を、排気供給ポート６に対してロータ１５軸線方向に略
対向する位置、若しくはロータ１５回転方向にやや下流
側に開口する還元剤吐出ポート９から押し出しながら、
通路１６内の還元剤を排気供給ポート６側から置換して
行く。このため、通路１６内はロータ１５の回転につれ
て排気供給ポート６側からリーンな排気で満たされ、通
路１６壁面のＮＯ_X 吸収剤は排気中のＮＯ_X を吸収す
る。

【００３１】さらに、ロータ１５が回転すると、通路１
６と排気供給ポート６との連通が遮断され、次いで通路
１６が排気ポート６のロータ１５回転方向下流側に開口
する排気吐出ポート７に連通する。これにより通路１６
内の、ＮＯ_X 吸収を終わった排気の排気吐出ポート７か
らの排出が開始され、通路１６内の圧力が低下する。こ
の状態でロータ１５が更に回転して、通路１６が還元剤
吐出ポート９のロータ１５回転方向下流側に開口する還
元剤供給ポート８に連通すると、通路内に還元剤が流入
する。この還元剤は、通路１６内の排気を排気吐出ポー
ト７に押し出しながら、通路１６内の排気を還元剤供給
ポート８側から置換して行く。このため、通路１６内に
は大幅にリッチな雰囲気が形成され、通路１６壁面のＮ
Ｏ_X 吸収剤はこのリッチ雰囲気下で、吸収したＮＯ_X を
放出し、放出されたＮＯ_X は還元剤により還元浄化され
る。すなわちＮＯ_X 吸収剤の再生が行われる。

【００３２】図３において、は、それぞれロータ１
５の各回転位置における通路１６内の排気と還元剤との
分布を示す。また、は還元剤によるＮＯ_X 吸収剤の再
生が行われる領域を示している。このように、通路１６
壁面のＮＯ_X 吸収剤はロータ１５の回転につれて排気と
還元剤とに比較的短い周期で交互に接触し、排気中のＮ
Ｏ_X の吸収と放出、還元浄化とが行われる。なお、図３
に示す排気と還元剤との通路１６内の分布は、排気
圧力、還元剤供給圧力、ロータ１５回転速度等により定
まる圧力バランスにより決定され、本実施例では排気
が、できるだけ通路１６内の還元剤側まで進入し、通路
１６壁面のＮＯ_X 吸収剤のできるだけ多くの部分が排気
と接触するように還元剤供給圧力、ロータ回転速度等が
設定されるている。

【００３３】上述の説明から判るように、本発明によれ
ば、通路１６への排気の導入と還元剤の導入とが短い周
期で繰り返されるため従来のように再生時にＮＯ_X 吸収
剤の温度が低下することがなく、吸収再開時のＮＯ_X 吸
収剤の能力低下が防止される。また、ロータ１５の壁面
にＮＯ_X 吸収剤を担持しているため、装置自体の小型化
が可能となり、更に、従来技術のように切換え弁による
排気流の切換えや、排気絞り等による排気流量の低減が
必要とされないため、ＮＯ_X 吸収剤再生時に車両の運転
性が悪化することが防止される。

【００３４】また、本実施例によれば、ＮＯ_X 除去後の
排気とＮＯ_X 吸収剤再生に使用された還元剤とは、エン
ドカバー３側（排気側）から、ＮＯ_X 吸収剤の再生に使
用されなかった再使用可能な還元剤はエンドカバー４側
（還元剤側）から、それぞれ別々に排出される。このよ
うに、本実施例によれば、再使用可能な還元剤と排気と
が混合することなく装置の異なる側から別々に排出され
るため、図２に示したように還元剤の循環再使用が可能
となり、還元剤の消費量を大幅に低減する事が可能とな
る。

【００３５】また、上述のように、本発明による実施例
では従来に較べて比較的短い周期でＮＯ_X 吸収剤の吸収
再生サイクルが繰り返される。一般にＮＯ_X 吸収剤はＮ
Ｏ_X吸収量が大きい場合には再生に長時間を必要とし、
再生後のＮＯ_X 吸収能力も充分に回復しない傾向がある
が、上記のように短い周期で再生操作を行うようにする
ことにより、ＮＯ_X 吸収量が少ない段階で早期にＮＯ_X
吸収剤の再生を行うことができるため、短時間で完全な
再生を行いＮＯ_X 吸収剤の吸収能力を完全に回復させる
ことが可能となる。

【００３６】更に上記以外にも、短い周期でＮＯ_X 吸収
剤の再生を行うことはＮＯ_X 吸収剤の硫黄被毒の防止の
上で大きな効果がある。比較的硫黄成分の含有量が多い
軽油などの燃料を使用するエンジンでは排気中に硫黄酸
化物が多く含まれるが、この硫黄酸化物は、前述のＮＯ
_X の場合と全く同じメカニズムでＮＯ_X 吸収剤に吸収さ
れてＢａＯと結合してＢａＳＯ₄ を生成する。このＢａ
ＳＯ₄ は比較的安定した化合物であるため一旦生成され
ると分解されにくく、ＮＯ_X 吸収剤中のＢａＳＯ₄ が増
大するとＮＯ_X の吸収能力が低下してしまう問題が生じ
る。この硫黄被毒の発生を防止するためには、ＮＯ_X 吸
収剤に吸収された硫酸イオンがＢａＯと結合して安定な
ＢａＳＯ₄ を生成する前にＮＯ_X 吸収剤の再生操作を行
い、前述のＮＯ_X の場合と同様なメカニズムで硫黄酸化
物をＮＯ_X 吸収剤から放出させる必要がある。本実施例
では上述のように比較的短い周期でＮＯ_X 吸収剤の再生
を行うことができるため、ＮＯ_X 吸収剤の硫黄被毒の発
生を有効に防止することができる。

【００３７】次に、図４、図５を用いて請求項２に対応
する本発明の一実施例に付いて説明する。図４は本実施
例の排気浄化装置の全体を示す図１と同様な図であり、
図１と同様な要素は同一の参照符号で示している。ま
た、図５は、図４の装置の、ロータ１５の回転方向に沿
って示した図３と同様な展開図である。

【００３８】本実施例では、図５に示すように、エンド
カバー３の、排気吐出ポート７のロータ１５回転方向下
流側部分には隔壁４１が形成されており、排気吐出ポー
ト７の一部に第２の還元剤吐出ポート４２が形成されて
いる（なお、煩雑さを避けるため、図４では第２の還元
剤吐出ポート４２は図示を省略している）。また、本実
施例では、第２の還元剤吐出ポート４２は排気吐出ポー
ト７とともに排気出口通路２２に接続されており、第２
の還元剤吐出ポート４２に吐出された使用済み還元剤は
排気吐出ポート７に吐出された排気とともに排気出口通
路２２に排出される。

【００３９】図３で説明したように、ＮＯ_X 吸収剤の再
生に使用された使用済みの還元剤は、通路１６からの排
気の排出が終了した後に排気吐出ポート７に排出され
る。一方、前述の排気と還元剤との圧力バランスが一定
であれば、通路１６からの排気の排出は常に一定の回転
位置に到達したとき（すなわち、通路１６が排気吐出ポ
ート７の回転方向下流側部分に到達したとき）に終了
し、その後は通路１６からは使用済みの還元剤のみが排
出される。

【００４０】本実施例では、上述の排気と還元剤との圧
力バランスが最適な状態（すなわち、通路１６内への排
気進入長さが充分に大きい状態）において、通路１６か
らの排気排出が終了する部分の近傍やや上流側に隔壁４
１を設けて第２の還元剤吐出ポート４２を形成してい
る。これにより、上記最適な圧力バランスが達成されて
いる場合には、第２の還元剤吐出ポートには、使用済み
の還元剤に所定の割合の排気が混入した気体が流入する
ことになる。前述のように、ＮＯ_X 吸収剤の再生に使用
された使用済み還元剤は、Ｎ₂ 、ＣＯ₂ 等に転化されて
おり、酸素を殆ど含んでいない。一方、使用済み還元剤
に混入する排気は比較的多量の酸素を含んでいる。従っ
て、第２の還元剤吐出ポート４２に吐出される使用済み
還元剤中の酸素濃度を監視することにより使用済み還元
剤中に混入する排気の割合を知ることができ、排気と還
元剤との圧力バランスが最適か否かを知ることができ
る。

【００４１】本実施例では、第２の吐出ポート４２内に
使用済み還元剤の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ４
４を設け、この酸素濃度センサ４４の出力に基づいてロ
ータ１５の駆動速度を変えることにより、機関運転条件
の変化により、排気供給圧力が変化した場合でも最適な
排気と還元剤との圧力バランスを維持するようにしてい
る。また、本実施例では、還元剤吐出ポート９にも酸素
濃度センサ４５を設けている。これは、圧力バランスの
変化により、還元剤吐出ポート９内に酸素を多量に含ん
だ排気が吹き抜けることを防止することを目的としてポ
ート９内の酸素濃度を監視するためである。なお、本実
施例使用される酸素濃度センサ４４、４５は、ポート内
の気体の酸素濃度に一対一に対応する連続出力信号を発
生するものが使用される。

【００４２】次に、本実施例の排気浄化装置の圧力バラ
ンスの制御について説明する。本実施例では、第２の還
元剤吐出ポート４２内の酸素濃度が所定値になるよう
に、可変速度モータ２５の回転速度を調節し、ロータ１
５の回転速度を制御する。すなわち、酸素濃度センサ４
４により検出された第２の還元剤吐出ポート４２内の酸
素濃度が所定値より低い場合には、圧力バランスが変化
して第２の還元剤吐出ポート４２内に排出される排気の
割合が減少していること、すなわち、図５において、排
気の領域が全体的に排気側に移動しており、通路１６
への排気進入長さが減少していることを意味している。
従って、この場合は、可変速モータ２５を減速して、ロ
ータ１５の回転速度を遅くする。これにより、排気が通
路１６内に導入されてから排気の排出が開始されるまで
の時間が長くなるため、排気の領域が全体的に還元剤
側に移動して、通路１６内への排気進入長さが増大す
る。

【００４３】また、酸素濃度センサ４４により検出され
た第２の還元剤吐出ポート４２内の酸素濃度が所定値よ
り高くなったた場合には、圧力バランスが変化して第２
の還元剤吐出ポート４２内に排出される排気の割合が増
大していること、すなわち、図５において、排気の領
域が全体的に還元剤側に移動していることを意味してい
る。従って、この場合は、排気が還元剤側に吹き抜ける
可能性があるため、可変速モータ２５を増速して、ロー
タ１５の回転速度を速くする。これにより、排気が通路
１６内に導入されてから排気の排出が開始されるまでの
時間が短くなるため、排気の領域が全体的に排気側に
移動して、通路１６内の排気進入長さが減少する。

【００４４】さらに、還元剤吐出ポート９内に配置した
酸素濃度センサ４５により、還元剤吐出ポート９内の酸
素が検出された場合は、現実に還元剤側に排気の吹き抜
けが生じていることを意味する。従ってこの場合には第
２の還元剤吐出ポート４２内の酸素濃度にかかわらず、
可変速モータ２５を増則して排気の還元剤側への吹き抜
けを解消する。

【００４５】なお、第２の還元剤吐出ポート４２内の上
記所定酸素濃度は、通路１６への排気進入長さをできる
だけ大きくし、かつ還元剤側への排気の吹き抜けを防止
するのに充分な圧力バランスを実験的に求めることによ
り決定される。また、本実施例では、上述のようにロー
タ１５の回転速度を変えることにより、排気と還元剤と
の圧力バランスを調節しているが、ロータ回転速度の代
わりに、またはロータ回転速度に加えて、還元剤供給圧
力を変えることより圧力バランスを調節することも可能
である。

【００４６】上記説明したように、本実施例によれば、
機関運転条件の変化に伴って排気圧力等の排気条件が変
化したような場合でも、装置内の排気と還元剤との圧力
バランスは一定に保たれるため、運転条件にかかわらず
最適なＮＯ_X の吸収と浄化とを行うことが可能になる。
次に、図６、図７を用いて、請求項３に対応する本発明
の一実施例について説明する。本実施例では、公知の圧
力波過給機のロータの軸線方向通路壁面にＮＯ _X 吸収剤
を担持させることにより、内燃機関の過給と同時に排気
の浄化を行っている。

【００４７】図６は本実施例の排気浄化装置の全体を示
す図１と同様な図であり、図１と同様な要素は同一の参
照符号で示している。また、図７は、図６の装置の、ロ
ータ１５の回転方向に沿って示した図３と同様な展開図
である。図６に示すように、本実施例の排気浄化装置１
は、図１の装置において還元剤供給ポート８と還元剤吐
出ポート９とに相当する位置にそれぞれ空気供給ポート
５８と空気吐出ポート５９とを備えた、公知の圧力波過
給機と略同様な構造とされている。また、空気供給ポー
ト５８には、空気入口通路６３を介して大気圧の空気が
供給され、空気吐出ポート５９は空気出口通路６４を介
して内燃機関５１の吸気通路６５に接続され、機関５１
に過給空気を供給するようになっている。

【００４８】また、本実施例では、ロータ１５は、図１
の可変速モータ２５の代わりに、機関５１のクランク軸
５２からベルト等により回転駆動されている。更に、図
６、図７に示すように、本実施例では、エンドカバー３
の、排気吐出ポート７のロータ１５回転方向下流側に近
接した位置には、還元剤供給ポート６８が設けられてお
り、図示しない還元剤供給装置から所定圧力の還元剤を
ロータ１５の軸線方向通路１６内に供給するようになっ
ている。

【００４９】次に、図７を用いて、本実施例の排気浄化
装置の作動を説明する。この種の圧力波過給機は、例え
ば特公昭５３−４４６８５号公報に記載されているよう
に、ロータ１５を機関５１により高速で回転させること
により、ロータ１５に形成した軸線方向通路１６を排気
供給ポート６に連通させて軸線方向通路１６内に排気を
導入するとともに、導入した排気により生じる正圧の圧
力波により通路１６内の空気を圧縮して空気吐出ポート
５９に吐出する動作と、軸線方向通路１６を空気供給ポ
ート５８に連通させて上記の空気吐出後に生じる負圧の
圧力波により軸線方向通路１６内に空気を吸入するとと
もに、導入した空気により軸線方向通路１６内の排気を
排気吐出ポート７に排出する動作とを交互に繰り返し
て、空気吐出ポート５９から機関５１の吸気通路６５に
過給空気を供給する。

【００５０】すなわち、公知の圧力波過給機では、ロー
タ１５の軸線方向通路１６内には、排気（図７）と空
気（図７）とが交互に導入される。本実施例では、排
気吐出ポート７に対してロータ１５回転方向下流側の位
置に還元剤供給ポート６８が形成されており、排気吐出
ポート７に排気を吐出した後のロータ１５の軸線方向通
路１６内に所定圧力の還元剤を供給するようにされてい
る。

【００５１】すなわち、本実施例では、図７に示すよう
に排気の吐出が終了して圧力が低下した軸線方向通路１
６内に還元剤供給ポート６８から還元剤が供給され、次
いでロータ１５の回転により、通路１６内に排気供給ポ
ート６から排気が導入されると、還元剤は通路１６内に
排気（）と空気（）との間に挟まれた還元剤層
（）を形成することになる。この還元剤層は装置の
過給動作による排気と空気との通路１６内の移動に伴っ
て排気と空気とに挟まれたまま通路１６内を移動
し、通路１６内を往復した後排気とともに排気吐出ポー
ト７から吐出される。

【００５２】このため、通路１６壁面のＮＯ_X 吸収剤
は、装置の過給動作に伴って交互に排気と還元剤と
に接触し、それぞれＮＯ_X 吸収剤によるＮＯ_X の吸収と
還元浄化とが繰り返される。このように、本実施例では
同一の装置で内燃機関の過給と排気の浄化とを同時に行
うことが可能となるため、ＮＯ_X 吸収剤の再生に伴うＮ
Ｏ_X 吸収剤の温度低下や運転性の悪化を防止する効果の
他、別途排気浄化装置を設ける必要がなく装置を大幅に
簡略化することが可能となる効果がある。

【００５３】次に図８に図６、図７の装置を用いた応用
例を示す。図８の例では、図６の排気浄化装置１の排気
出口通路２２は下流部で２つの排気通路２２ａと２２ｂ
とに分岐しており、ロータ１５回転方向上流側に設けら
れた排気通路２２ａには大容量のＮＯ_X 吸収剤７０が接
続されている。また、排気入口通路２１はバイパス制御
弁７２を介して排気通路２２ｂに接続するバイパス通路
７３が設けられている。

【００５４】図４、図５で説明したと同様に、図８の実
施例においても排気吐出ポート７のロータ１５回転方向
下流側部分には再生に消費された使用済みの還元剤が吐
出されるため、排気通路２２ｂには主として使用済みの
還元剤が流入し、排気通路２２ａには主として排気が流
入する。本実施例では、この主として排気が流入する排
気通路２２ａに大容量のＮＯ_X 吸収剤７０を接続するこ
とにより、ロータ１５の軸線方向通路１６で完全に除去
することができなかった排気中のＮＯ_X を大容量のＮＯ
_X 吸収剤７０で除去することが可能になり、全体として
のＮＯ_X 除去効率を大幅に向上させることが可能にな
る。

【００５５】また、ＮＯ_X 吸収剤７０は、ＮＯ_X 吸収量
が飽和量に達する前に再生を行いＮＯ_X 吸収能力を回復
させる必要があるが、本実施例では以下の方法でＮＯ_X
吸収剤７０の再生を行い、過給機としての機能や車両の
運転性に与える影響を最小にしている。本実施例では、
ＮＯ_X 吸収剤７０のＮＯ_X 吸収量が増大して再生操作が
必要になった場合には、バイパス制御弁７２を所定開度
開弁して排気入口通路２１の排気の一部をバイパス通路
７３から排気通路２２ｂに流すようにする。また、これ
により、排気浄化装置１の排気供給ポート６に供給され
る排気圧力が低下した状態で、還元剤供給ポート６８か
ら供給される還元剤の供給圧力を上昇させる。

【００５６】排気供給ポート６の排気圧力が低下する
と、装置１内の排気と空気との圧力バランスが変化して
ロータ１５の通路１６内の排気の進入長さが減少するた
め、通路１６からの排気吐出終了（すなわち通路内の還
元剤の吐出開始）位置が回転方向上流側に移動し、ＮＯ
_X 吸収剤７０が接続された排気通路２２ａには通路１６
から吐出された還元剤が流入するようになる。

【００５７】また、このとき、上述のように還元剤の供
給圧力は上昇しており、通路１６内に供給される還元剤
量は増大するため、通路１６内に供給された還元剤は、
その全量が通路１６壁面のＮＯ_X 吸収剤の再生には消費
されず、排気通路２２ａには未使用の還元剤が多量に流
入することになる。排気通路２２ａに接続されたＮＯ _X
吸収剤７０では、この還元剤により再生が行われ、ＮＯ
_X の吸収能力が回復する。所定時間が経過してＮＯ_X 吸
収剤７０の再生が終了した後は、バイパス制御弁７２が
閉弁され、還元剤供給圧力は通常の値まで減少される。
これにより、ＮＯ_X 吸収剤７０の接続された排気通路２
２ａには、還元剤を含まない排気のみが流入するように
なるため、再生完了後のＮＯ_X 吸収剤７０による排気中
のＮＯ_X吸収が再開される。

【００５８】図８の実施例によれば、排気浄化装置１の
下流側に大容量のＮＯ_X 吸収剤７０を設けたことによ
り、ＮＯ_X の除去効率を更に向上させることが可能とな
る。なお、図８に示すように、ＮＯ_X 吸収剤７０の出口
側に酸素濃度センサ８１を設け、ＮＯ_X 吸収剤７０再生
時にＮＯ_X 吸収剤７０出口での排気空燃比が理論空燃比
近傍になるように還元剤供給圧力とバイパス制御弁７２
の開度とを制御することにより、還元剤供給量を適正化
してＮＯ_X 吸収剤７０下流側に余剰の還元剤が流出する
ことを防止することも可能である。

【００５９】

【発明の効果】本発明の排気浄化装置によれば、上記に
説明したように、再生時のＮＯ_X 吸収剤の温度低下によ
るＮＯ_X 吸収能力の低下や、ＮＯ_X 吸収剤の再生操作に
伴う車両運転性への悪影響を防止し、しかも装置の小型
化と還元剤の消費量の低減が可能となる効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排気浄化装置の一実施例を示す図であ
る。

【図２】図１の実施例の還元剤供給装置の構成を示す線
図である。

【図３】図１の実施例の作動を説明するための図であ
る。

【図４】本発明の排気浄化装置の他の実施例を示す図１
と同様な図である。

【図５】図４の実施例の作動を説明するための図３と同
様な図である。

【図６】本発明の排気浄化装置の更に別の実施例を示す
図１と同様な図である。

【図７】図４の実施例の作動を説明するための図３と同
様な図である。

【図８】図６の実施例の応用例を示す図である。

【図９】本発明のＮＯ_X 吸収剤のＮＯ_X の吸放出作用を
説明する図である。

【符号の説明】

１…排気浄化装置本体 ２…ケーシング ６…排気供給ポート ７…排気吐出ポート ８…還元剤供給ポート ９…還元剤吐出ポート １５…ロータ １６…軸方向溝 ２２…排気出口通路 ２５…モータ ３０、…還元剤供給装置 ３１…サージタンク ３３…回収タンク ３４…還元剤供給タンク ３５…加圧ポンプ ３６、３７…圧力制御弁 ４２…第２の還元剤吐出ポート ４４、４５…酸素濃度センサ ５１…内燃機関 ５８…空気供給ポート ５９…空気吐出ポート ７０…ＮＯ_X 吸収剤

フロントページの続き (72)発明者 小端 喜代志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−106826（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−6561（ＪＰ，Ｂ１) 国際公開93／7363（ＷＯ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F01N 3/08 F01N 3/18 F01N 3/24

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線方向に貫通する通路を有する円筒状
   回転体と、 前記回転体を所定の速度で回転駆動する駆動源と、 前記円筒状回転体の両端面にそれぞれ対向して近接配置
   された固定端板と、 前記軸線方向通路壁面に担持され、前記軸線方向通路に
   リーン空燃比の排気が供給されたときに排気中のＮＯ_X
   を吸収し、前記軸線方向通路に還元剤が供給され、雰囲
   気酸素濃度が低下したときに吸収したＮＯ_X を放出する
   とともに放出したＮＯ_X を還元浄化するＮＯ_X 吸収剤
   と、 前記固定端板の一方にそれぞれ開口し、前記回転体の回
   転により交互に前記軸線方向通路に連通する排気供給ポ
   ートと排気吐出ポートと、 前記固定端板の他の一方の、前記排気供給ポートと前記
   排気吐出ポートに略対向する位置にそれぞれ開口し、前
   記回転体の回転により交互に前記軸線方向通路に連通す
   る還元剤吐出ポートと還元剤供給ポートと、 前記排気供給ポートと内燃機関の排気通路とを接続する
   排気入口通路と、前記排気吐出ポートに接続された排気
   出口通路と、 前記還元剤供給ポートに還元剤を供給する還元剤供給装
   置と、前記還元剤吐出ポートに接続された還元剤出口通
   路とを備え、 前記駆動源により前記回転体を所定の速度で回転駆動す
   ることにより、前記軸線方向通路を前記排気供給ポート
   に連通させて前記軸線方向通路内に排気を導入するとと
   もに、該導入した排気により前記軸線方向通路内の還元
   剤を前記還元剤吐出ポートに排出する動作と、前記軸線
   方向通路を還元剤供給ポートに連通させて前記軸線方向
   通路内に還元剤を導入するとともに、該導入した還元剤
   により前記軸線方向通路内の排気を前記排気吐出ポート
   に排出する動作とを交互に繰り返して、前記軸線方向通
   路壁面に担持されたＮＯ_X 吸収剤に排気と還元剤とを交
   互に接触させ、前記ＮＯ_X 吸収剤への排気中のＮＯ_X の
   吸収と、吸収されたＮＯ_Xの還元剤による放出、還元浄
   化とを行う内燃機関の排気浄化装置。
2. 【請求項２】 前記排気吐出ポートを分割して、前記軸
   線方向通路から排気とともに排出される還元剤が主とし
   て流入する第２の還元剤吐出ポートを形成し、該第２の
   還元剤吐出ポートに排出される還元剤の酸素濃度を検出
   する酸素濃度センサを設け、検出された酸素濃度に応じ
   て前記回転体の駆動速度を変化させて前記酸素濃度を所
   定値に維持するようにした請求項１に記載の排気浄化装
   置。
3. 【請求項３】 軸線方向に貫通する通路を有する円筒状
   回転体と、 前記回転体を所定の速度で回転駆動する駆動源と、 前記円筒状回転体の両端面にそれぞれ対向して近接配置
   された固定端板と、 前記固定端板の一方にそれぞれ開口し、前記回転体の回
   転により交互に前記軸線方向通路に連通する排気供給ポ
   ートと排気吐出ポートと、 前記固定端板の他の一方の、前記排気供給ポートと前記
   排気吐出ポートに略対向する位置にそれぞれ開口し、前
   記回転体の回転により交互に前記軸線方向通路に連通す
   る空気吐出ポートと空気供給ポートと、 前記排気供給ポートと内燃機関の排気通路とを接続する
   排気入口通路と、前記排気吐出ポートに接続された排気
   出口通路と、 前記空気供給ポートに大気圧の空気を供給する空気入口
   通路と、前記空気吐出ポートと内燃機関の吸気通路とを
   接続する空気出口通路とを備え、 前記回転駆動源により前記回転体を所定の回転速度で回
   転駆動することにより、前記軸線方向通路を前記排気供
   給ポートに連通させて前記軸線方向通路内に排気を導入
   するとともに、該導入した排気により生じる正圧の圧力
   波により前記軸線方向通路内の空気を圧縮して前記空気
   吐出ポートに吐出する動作と、前記軸線方向通路を空気
   供給ポートに連通させて前記空気吐出後に生じる負圧の
   圧力波により前記軸線方向通路内に空気を吸入するとと
   もに、該導入した空気により前記軸線方向通路内の排気
   を前記排気吐出ポートに排出する動作とを交互に繰り返
   して、前記内燃機関の過給を行う圧力波過給機におい
   て、 前記一方の固定端板の、前記排気吐出ポートに対して前
   記回転体回転方向下流側に近接した位置に開口する還元
   剤供給ポートと、該還元剤供給ポートに所定の圧力で還
   元剤を供給する還元剤供給装置と前記軸線方向通路壁面
   に担持された、前記軸線方向通路にリーン空燃比の排気
   が供給されたときに排気中のＮＯ_X を吸収し、前記軸線
   方向通路に還元剤が供給され、雰囲気酸素濃度が低下し
   たときに吸収したＮＯ_X を放出するとともに放出したＮ
   Ｏ_X を還元浄化するＮＯ_X 吸収剤とを設け、 前記排気排出動作終了後の前記軸線方向通路内に前記還
   元剤供給ポートから還元剤を導入し、前記軸線方向通路
   内に導入される排気と空気との間に還元剤層を生成する
   ことにより、前記過給動作における前記軸線方向通路内
   の排気と空気との移動に伴って前記軸線方向通路壁面に
   担持されたＮＯ_X 吸収剤に排気と還元剤とを交互に接触
   させ、前記ＮＯ_X 吸収剤への排気中のＮＯ_X の吸収と、
   吸収されたＮＯ_X の還元剤による放出、還元浄化とを行
   う内燃機関の排気浄化装置。