内燃機関の排気浄化装置
【課題】還元剤を排気ガス中に均一に分散させる内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【解決手段】触媒６上流の排気通路５内に還元剤供給弁７を配置し、還元剤供給弁７から噴射された還元剤によって触媒６において排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給弁７下流であって触媒６上流排気通路５内に偏向部材１２を配置する。偏向部材１２は、排気通路５の軸線方向に対するその傾斜角を制御することによって排気ガス流れ１１を還元剤供給弁７が配置された壁面方向とその反対側の壁面方向との間で偏向可能であり、還元剤供給弁７からの還元剤の噴射時における排気通路５内の排気ガス流れ１１の流量の増加に応じて、噴射された還元剤を含む排気ガス流れ１１の偏向方向を還元剤供給弁７が配置された壁面方向からその反対側の壁面方向へ変化させるように偏向部材１２の傾斜角を制御する。
【解決手段】触媒６上流の排気通路５内に還元剤供給弁７を配置し、還元剤供給弁７から噴射された還元剤によって触媒６において排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給弁７下流であって触媒６上流排気通路５内に偏向部材１２を配置する。偏向部材１２は、排気通路５の軸線方向に対するその傾斜角を制御することによって排気ガス流れ１１を還元剤供給弁７が配置された壁面方向とその反対側の壁面方向との間で偏向可能であり、還元剤供給弁７からの還元剤の噴射時における排気通路５内の排気ガス流れ１１の流量の増加に応じて、噴射された還元剤を含む排気ガス流れ１１の偏向方向を還元剤供給弁７が配置された壁面方向からその反対側の壁面方向へ変化させるように偏向部材１２の傾斜角を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれるＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸蔵したＮＯｘを放出するＮＯｘ吸蔵触媒を機関排気通路内に配置し、ＮＯｘ吸蔵触媒の上流に還元剤供給弁を配置し、ＮＯｘ吸蔵触媒からＮＯｘを放出すべきときには還元剤供給弁から還元剤を供給し、ＮＯｘ吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比をリッチにする内燃機関が公知である。
【０００３】
この内燃機関において、ＮＯｘ吸蔵触媒から良好にＮＯｘを放出させるためには、還元剤供給弁から噴射された還元剤をできる限り排気ガス内に分散させてＮＯｘ吸蔵触媒に流入させる必要がある。そのために、還元剤供給弁下流の排気管内に排気管の軸線方向に延びる並列配置の複数の排気流通路の集合体からなる通気性板状部材を配置し、還元剤供給弁から通気性板状部材の上流側端面に向けて噴射された還元剤を噴射する内燃機関が公知である（例えば特許文献１を参照）。この内燃機関では還元剤を通気性板状部材の各排気流通路内に分散して流入させ、それによって排気ガス中に還元剤を分散させている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１４１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら実際には還元剤は還元剤供給弁から通気性板状部材の上流側端面上に均一に分散して噴射されず、各排気流通路内には還元剤が均一に分散して流入しない。即ち、還元剤供給弁からの噴射圧は略一定であるが、排気管内を流れる排気ガスの流量又は流速は内燃機関の運転状態によって異なるので、例えば図１３及び図１４に示すような噴射された還元剤２０に偏りが生じる。図１３及び１４は、還元剤供給弁７近傍の排気管５の縦断面図を示す。図１３は、排気ガスが低流量時、即ち機関回転数が低い場合を示し、還元剤供給弁７から噴射された還元剤２０は還元剤供給弁７が配置された壁面と反対側の壁面方向に偏る。他方、図１４は、排気ガスが高流量時、即ち機関回転数が高い場合を示し、還元剤供給弁７から噴射された還元剤２０は還元剤供給弁７が配置された側の壁面方向にに偏る。
【０００６】
従って各排気流通路からは異なる量の還元剤が排出され、各排気流通路から流出した異なる量の還元剤は通気性板状部材の下流において十分に混合されず、還元剤を排気ガス中に均一に分散させることができないという問題がある。
【０００７】
また、通気性板状部材を用いて還元剤を排気ガス中に均一に分散させることに関し、よりミクロな視点で見た場合に別の問題がある。即ち、還元剤の分散を促進するため、通気性板状部材の各排気流通路を隔てる隔壁表面に還元剤を一時的に付着保持し、保持されている間に還元剤を十分に気化させることが好ましい。しかしながら、図１５に隔壁表面の拡大図に示すように、噴射された還元剤の液滴１８は、付着保持されることなく、即ち十分気化することなく表面に弾かれ、十分気化しないという問題がある。
【０００８】
これらの問題のため、還元剤の分散性が悪化し、不均一な還元剤が下流の触媒に流入することによって部分的な劣化が生じ、排気浄化率の低下を招く結果となる。
【０００９】
そこで本発明は、還元剤を排気ガス中に均一に分散させる内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために請求項１に記載の発明によれば、触媒上流の排気通路内に還元剤供給弁を配置し、還元剤供給弁から噴射された還元剤によって触媒において排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給弁下流であって触媒上流排気通路内に偏向部材を配置し、該偏向部材は、排気通路の軸線方向に対するその傾斜角を制御することによって排気ガス流れを還元剤供給弁が配置された壁面方向とその反対側の壁面方向との間で偏向可能であり、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時における排気通路内の排気ガス流れの流量の増加に応じて、噴射された還元剤を含む排気ガス流れの偏向方向を還元剤供給弁が配置された壁面方向からその反対側の壁面方向へ変化させるように偏向部材の傾斜角を制御する内燃機関の排気浄化装置が提供される。即ち、請求項１に記載の発明では、排気ガスの流量によって生じる還元剤供給弁から噴射された還元剤の偏りを、排気ガスの流量に応じて偏向部材を制御することによって、還元剤を排気ガス中に均一に分散させることが可能となる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時以外は、偏向部材が受ける排気ガス流れに対する抵抗が最小限となる位置に偏向部材の傾斜角を制御する内燃機関の排気浄化装置が提供される。即ち、請求項２に記載の発明では、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時以外の時、偏向部材による排気通路内の圧力損失を抑制することが可能となる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明によれば請求項１又は２のいずれか一方に記載の発明において、少なくとも２つの偏向部材を排気ガス流れに対して並列配置した内燃機関の排気浄化装置が提供される。即ち、請求項３に記載の発明では、複数の偏向部材を用いることによって、還元剤の偏りをなくし、還元剤をより均一に分散させることが可能となる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明によれば請求項４に記載の発明において、偏向方向とは反対側の壁面近くに配置された偏向部材ほど噴射された還元剤を含む排気ガス流れを大きく偏向させる傾斜角に制御する内燃機関の排気浄化装置が提供される。即ち、請求項４に記載の発明では、各偏向部材が偏向させる排気ガスの偏向の度合を場所により変えることによって、還元剤をより均一に分散させることが可能となる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明によれば、触媒上流の排気通路内に還元剤供給弁を配置し、還元剤供給弁から噴射された還元剤によって触媒において排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給弁下流であって触媒上流排気通路内に通気性のメッシュ面を備えたメッシュ部材を配置し、メッシュ面が還元剤供給弁から噴射された還元剤を一時的に付着保持し気化させ又は微粒化させ、メッシュ面と排気通路の軸線方向とがなす傾斜角を、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時はメッシュ面が還元剤を付着保持又は微粒化する角度に、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時以外はメッシュ面が受ける排気ガス流れに対する抵抗が最小限となる角度に制御する内燃機関の排気浄化装置が提供される。即ち、請求項５に記載の発明では、メッシュ部材を用いることによって簡単な構造で還元剤を均一に分散させることができ、また、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時以外の時、メッシュ部材による排気通路内の圧力損失を抑制することが可能となる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明によれば、還元剤供給弁から噴射された還元剤によって触媒において排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給弁下流であって触媒上流排気通路内に還元剤を一時的に付着保持し気化させる付着保持部を備えた還元剤保持部材を配置し、付着保持部に光触媒作用を有する光触媒物質を備えると共に排気通路内に光触媒物質に光を照射する光源を備え、付着保持部に付着したデポジットを光触媒作用により酸化除去する内燃機関の排気浄化装置が提供される。即ち、請求項６に記載の発明では、付着保持部に還元剤を一時的に付着保持し気化させることによって還元剤を排気ガス中に均一に分散させることができると共に、付着保持部に生じやすいデポジットを光触媒作用によって簡単に酸化除去することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
各請求項に記載の発明によれば、還元剤を排気ガス中に均一に分散させることができるという共通の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明による内燃機関の排気浄化装置について説明する。図１は本発明の排気浄化装置が搭載される内燃機関全体の図である。図１に示した実施形態では本発明の排気浄化装置が圧縮着火式内燃機関に用いられた場合を示しているが、火花点火式内燃機関等その他内燃機関にも用いることができる。
【００１８】
図１に圧縮着火式内燃機関の全体図を示す。図１を参照すると、１は機関本体、２は吸気マニホルド、３は排気マニホルドをそれぞれ示す。排気マニホルド３の出口は酸化触媒４の入口に連結され、酸化触媒４の出口は排気管５を介して触媒６の入口に連結される。触媒６の上流の排気管５内には還元剤供給弁７が配置される。還元剤供給弁７は、還元剤供給管８を介して電気制御式の吐出量可変な供給ポンプ９に連結され、供給ポンプ９は例えば液体の還元剤を収容した還元剤タンク１０に連結される。Ａに示す還元剤供給弁７の下流であって触媒６の上流排気管５内には、いくつかの実施形態によって後述する、還元剤を分散させる還元剤分散器が配置されている。
【００１９】
還元剤の種類は、触媒６の種類や浄化すべき排気ガス成分に応じて定めることができ、例えば軽油（燃料）のような炭化水素や、尿素、アンモニア等を還元剤として用いることができる。以下に示す実施形態においては、還元剤として尿素水を、触媒６としてＮＯｘ選択還元触媒を用いた場合について説明する。
【００２０】
ＮＯｘ選択還元触媒６は、例えばアンモニア吸着タイプのＦｅゼオライトから構成されている。尿素水を供給すべきときには還元剤タンク１０内に貯蔵されている尿素水が供給ポンプ９によって還元剤供給弁７から排気管５内を流れる排気ガス中に噴射され、このとき尿素から発生したアンモニア（（ＮＨ2）２ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→２ＮＨ3＋ＣＯ2）によって排気ガス中に含まれるＮＯｘがＮＯｘ選択還元触媒６において還元される。酸化触媒４は、例えば白金のような貴金属触媒を担持しており、この酸化触媒４は排気ガス中に含まれるＨＣを酸化させる作用をなす。
【００２１】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５及び出力ポート３６を具備する。アクセルペダル３９にはアクセルペダル３９の踏み込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ４０が接続され、負荷センサ４０の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。更に入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４１が接続される。ＣＰＵ３４ではクランク角センサ４１からの出力パルスに基づいて機関回転数Ｎが算出される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を介して還元剤供給弁７及び供給ポンプ９に接続される。
【００２２】
図２は、本発明による１番目の実施形態による還元剤分散器が配置された図１のＡ部の拡大断面図である。本実施形態による還元剤分散器は、１つ又は少なくとも２つの偏向板１２を有する。偏向板１２は、還元剤供給弁７の噴射軸線に対して垂直且つ排気管５の横断面に対して平行に配置された回転軸１２ａを有し、この回転軸１２ａを中心とした排気管５の中心軸線５ａ方向に対する傾斜角によってその位置を図示しないアクチュエータによって制御することができる。図２に示す偏向板１２の配置は傾斜角０度の定常位置であり、還元剤の噴射時以外、偏向板１２はこの定常位置に配置され、排気ガス流れ１１に対する抵抗を最小限に抑えている。図３は、図２の線Ｂ−Ｂにおける断面を示している。
【００２３】
図４は、排気ガスが低流量時に還元剤が噴射される場合の偏向板１２の配置を示す図１のＡ部の拡大断面図である。排気ガスの流量が低い場合、図１３を参照しながら前述したように、噴射された還元剤２０は、還元剤供給弁７が配置された壁面とは反対側の壁面方向に偏る傾向にある。従って、図４に示すように、還元剤を含む排気ガス流れ１１が、還元剤供給弁７が配置された側の壁面方向に向かうように偏向板１２の傾斜角を制御する。それによって、還元剤の偏りはなくなり、還元剤を排気ガス中に均一に分散させることができる。なお、偏向板１２の傾斜角がゼロではなく、排気ガス流れ１１を偏向する位置を偏向位置と称す。
【００２４】
なお、還元剤の偏りが大きい還元剤供給弁７が配置された壁面とは反対側の壁面に近い偏向板１２ほど、偏向板１２の傾斜角の変位量が大きくなるように制御することによって、還元剤の分散性をより向上させることができる。また還元剤の偏りは、流量が低ければ低いほど大きくなるため、流量が低いほど偏向板１２の傾斜角の変位量を大きくするように制御することができる。
【００２５】
図５は、排気ガスが高流量時に還元剤が噴射される場合の偏向板１２の配置を示す図１のＡ部の拡大断面図である。排気ガスの流量が高い場合、図１４を参照しながら前述したように、噴射された還元剤２０は、還元剤供給弁７が配置された側の壁面方向に偏る傾向にある。従って、図５に示すように、還元剤を含む排気ガス流れ１１が、還元剤供給弁７が配置された側とは反対側の壁面方向に向かうように偏向板１２の傾斜角を制御する。それによって、還元剤の偏りはなくなり、還元剤を排気ガス中に均一に分散させることができる。
【００２６】
なお、還元剤の偏りが大きい還元剤供給弁７が配置された側の壁面に近い偏向板１２ほど、偏向板１２の傾斜角の変位量が大きくなるように制御することによって、還元剤の分散性をより向上させることができる。また還元剤の偏りは、流量が高ければ高いほど大きくなるため、流量が高いほど偏向板１２の傾斜角の変位量を大きくするように制御することができる。
【００２７】
本実施形態において、偏向板１２は、排気管５の同一の横断面内に配置したが、異なる横断面内に配置してもよい。また、偏向板１２の形状も排気ガスの流れを偏向可能な範囲内で任意に取り得る。
【００２８】
図６は、偏向板１２の制御機構の一例を示す。図６（Ａ）は、制御機構を排気管５の軸線方向から見た概略図であり、図６（Ｂ）は、その側面の概略図を示す。各偏向板１２はアクチュエータ１３によって往復動する駆動シャフト１４に連結し、偏向板１２の回転軸１２ａを中心に傾斜角を制御することができる。この制御機構によれば各偏向板１２を一体的に制御することができ、構造が簡略化しコストを削減できる。また、各偏向板１２の制御は、個々に独立に制御されるアクチュエータを用いてもよい。
【００２９】
図７及び図８は、本発明による２番目の実施形態による還元剤分散器が配置されたＡ部の拡大断面図である。本実施形態による還元剤分散器は、１つのメッシュ部材１５を有し、メッシュ部材１５は、回転軸１５ａ周りに図示しないアクチュエータによって回転角、即ち１番目の実施形態と同様に傾斜角を制御することが可能となっている。メッシュ部材１５は、図９に示すように複数の微小な貫通孔１６からなるメッシュ構造からなり、そのため還元剤が接触する表面積が大きくなっている。
【００３０】
還元剤を含む排気ガス流れ１１が貫通孔１６を通過する際、還元剤の液滴がメッシュ部分に当たって分裂し微粒化が促進される。また、貫通孔１６は微小であるため、還元剤の液滴がその表面張力によって貫通孔１６を塞ぐ液膜を形成し一時的に付着保持される。その保持の間に十分気化させることが可能となる。それによって、還元剤を排気ガス中に均一に分散させることが可能になる。なお、メッシュ部材１５を金属部材によって構成した場合には、より高い伝熱性を有し、蒸発性を向上させることができるため好ましい。また、メッシュ部材を複数枚重ねると、還元剤がより保持されやすくなる。
【００３１】
図７は、還元剤の噴射時以外のメッシュ部材１５の配置を示しており、還元剤の噴射時以外は排気ガス流れ１１に対する抵抗を最小限に抑えるよう図に示すような傾斜角がゼロとなる配置に制御される。図８は、還元剤の噴射時のメッシュ部材１５の配置を示している。還元剤の噴射時は、噴射された還元剤をより多くメッシュ部材１５に通過させ、付着保持させるため、還元剤供給弁７の噴射軸線とメッシュ部材１５平面とが垂直となるよう図に示す配置に制御される。なお、還元剤の噴射時の配置に関し、排気ガスの流量に応じて、噴射された還元剤が最も付着保持される配置となるよう傾斜角を制御してもよい。
【００３２】
図１０は、本発明による３番目の実施形態による還元剤分散器が配置されたＡ部の拡大断面図である。本実施形態による還元剤分散器は、通気性板状部材１７を有し、通気性板状部材１７は、隔壁１７ａにより細分割された並列配置の複数の排気流通路１７ｂの集合体からなるハニカム構造体から形成される。
【００３３】
図１１は、隔壁１７ａ表面の拡大図である。本実施形態は、隔壁１７ａに、還元剤との親和性が高くなるようなコーティング材１９が塗布されていることを特徴とする。コーティング材１９の効果により、噴射された還元剤の液滴１８が液膜１８ａとなって付着保持され、還元剤を十分気化２０させることが可能となり、排気ガス中に均一に分散させることが可能となる。これによって、図１５を参照しながら前述したような問題が解消される。
【００３４】
本実施形態において、還元剤として尿素水を用いているため、コーティング材として酸化チタン等親水性が高い物質が選択される。更に、親水性物質をコーティングすることにより、隔壁１７ａ表面に主として固体炭素からなるデポジットが付着してしまっても、還元剤の液膜１８ａによって洗浄され、表面性状の維持を図ることができる。従って、デポジットによる圧力損失の増大が防止され、還元剤の分散性が改善される。
【００３５】
図１２は、本発明による４番目の実施形態による還元剤分散器が配置されたＡ部の拡大断面図である。本実施形態による還元剤分散器は、図１０に示す３番目の実施形態と同じ通気性板状部材１７を有し、更に通気性板状部材１７の隔壁１７ａ表面を照射するように紫外線ライト２１が排気管５に配置されている。本実施形態において、コーティング材１９として、還元剤との親和性を有し且つ紫外線の照射によって光触媒作用を有する物質が選択される。そのため、本実施形態においては、コーティング材１９として酸化チタンを用いる。
【００３６】
光触媒作用を有するコーティング材１９に紫外線を照射することによって、隔壁１７ａ表面に堆積した主として固体炭素からなるデポジットを酸化除去し、表面性状の維持を図ることができる。更に、酸化除去と共に還元剤の液膜１８ａによって表面が洗浄され、表面性状の維持が図れる。また、デポジットは、その酸化反応において排気ガス中のＮＯｘとも反応するため、ＮＯｘの還元浄化にも利用可能である。それによって、排気性状の改善することができる。
【００３７】
紫外線照射は、例えば前回の照射から所定運転時間経過後や、前回の照射から所定量の還元剤を噴射後等、予め定められた期間又は間隔毎に行われる。
【００３８】
なお、隔壁１７ａ表面に還元剤との親和性を高め、還元剤の液膜を形成するためのその他の実施形態として、表面粗さを粗くする方法や、また隔壁１７ａ表面に金属メッシュを貼るか又は隔壁１７ａ自体を金属メッシュで形成する方法等もある。
【００３９】
第３、第４及びその他の実施形態は、第１及び第２の実施形態と組み合わせて使用することも可能である。即ち、還元剤との親和性の高いコーティング材１９を第１の実施形態における偏向板１２の表面や、第２の実施形態のメッシュ部材１５に塗布してもよい。更に、コーティング材１９として光触媒作用を有する物質を用い、紫外線ライト２１を排気管５に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の排気浄化装置が搭載される内燃機関全体の図である。
【図２】本発明による１番目の実施形態による還元剤分散器が配置された図１のＡ部の拡大断面図である。
【図３】図２の線Ｂ−Ｂにおける断面である。
【図４】排気ガスが低流量時に還元剤が噴射される場合の本発明による１番目の実施形態による還元剤分散器が配置された図１のＡ部の拡大断面図である。
【図５】排気ガスが高流量時に還元剤が噴射される場合の本発明による１番目の実施形態による還元剤分散器が配置された図１のＡ部の拡大断面図である。
【図６】偏向板１２の制御機構の一例を示す図である。
【図７】本発明による２番目の実施形態による還元剤分散器が配置されたＡ部の拡大断面図である。
【図８】本発明による２番目の実施形態による還元剤分散器が配置されたＡ部の拡大断面図である。
【図９】メッシュ構造を示す図である。
【図１０】本発明による３番目の実施形態による還元剤分散器が配置されたＡ部の拡大断面図である。
【図１１】隔壁表面の拡大図である。
【図１２】本発明による４番目の実施形態による還元剤分散器が配置されたＡ部の拡大断面図である。
【図１３】排気管内に噴射された還元剤の偏りを示す図である。
【図１４】排気管内に噴射された還元剤の偏りを示す図である。
【図１５】隔壁表面の拡大図である。
【符号の説明】
【００４１】
５ 排気管
７ 還元剤供給弁
１１ 排気ガス流れ
１２ 偏向板
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流入する排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれるＮＯｘを吸蔵し流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比又はリッチになると吸蔵したＮＯｘを放出するＮＯｘ吸蔵触媒を機関排気通路内に配置し、ＮＯｘ吸蔵触媒の上流に還元剤供給弁を配置し、ＮＯｘ吸蔵触媒からＮＯｘを放出すべきときには還元剤供給弁から還元剤を供給し、ＮＯｘ吸蔵触媒に流入する排気ガスの空燃比をリッチにする内燃機関が公知である。
【０００３】
この内燃機関において、ＮＯｘ吸蔵触媒から良好にＮＯｘを放出させるためには、還元剤供給弁から噴射された還元剤をできる限り排気ガス内に分散させてＮＯｘ吸蔵触媒に流入させる必要がある。そのために、還元剤供給弁下流の排気管内に排気管の軸線方向に延びる並列配置の複数の排気流通路の集合体からなる通気性板状部材を配置し、還元剤供給弁から通気性板状部材の上流側端面に向けて噴射された還元剤を噴射する内燃機関が公知である（例えば特許文献１を参照）。この内燃機関では還元剤を通気性板状部材の各排気流通路内に分散して流入させ、それによって排気ガス中に還元剤を分散させている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１４１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら実際には還元剤は還元剤供給弁から通気性板状部材の上流側端面上に均一に分散して噴射されず、各排気流通路内には還元剤が均一に分散して流入しない。即ち、還元剤供給弁からの噴射圧は略一定であるが、排気管内を流れる排気ガスの流量又は流速は内燃機関の運転状態によって異なるので、例えば図１３及び図１４に示すような噴射された還元剤２０に偏りが生じる。図１３及び１４は、還元剤供給弁７近傍の排気管５の縦断面図を示す。図１３は、排気ガスが低流量時、即ち機関回転数が低い場合を示し、還元剤供給弁７から噴射された還元剤２０は還元剤供給弁７が配置された壁面と反対側の壁面方向に偏る。他方、図１４は、排気ガスが高流量時、即ち機関回転数が高い場合を示し、還元剤供給弁７から噴射された還元剤２０は還元剤供給弁７が配置された側の壁面方向にに偏る。
【０００６】
従って各排気流通路からは異なる量の還元剤が排出され、各排気流通路から流出した異なる量の還元剤は通気性板状部材の下流において十分に混合されず、還元剤を排気ガス中に均一に分散させることができないという問題がある。
【０００７】
また、通気性板状部材を用いて還元剤を排気ガス中に均一に分散させることに関し、よりミクロな視点で見た場合に別の問題がある。即ち、還元剤の分散を促進するため、通気性板状部材の各排気流通路を隔てる隔壁表面に還元剤を一時的に付着保持し、保持されている間に還元剤を十分に気化させることが好ましい。しかしながら、図１５に隔壁表面の拡大図に示すように、噴射された還元剤の液滴１８は、付着保持されることなく、即ち十分気化することなく表面に弾かれ、十分気化しないという問題がある。
【０００８】
これらの問題のため、還元剤の分散性が悪化し、不均一な還元剤が下流の触媒に流入することによって部分的な劣化が生じ、排気浄化率の低下を招く結果となる。
【０００９】
そこで本発明は、還元剤を排気ガス中に均一に分散させる内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために請求項１に記載の発明によれば、触媒上流の排気通路内に還元剤供給弁を配置し、還元剤供給弁から噴射された還元剤によって触媒において排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給弁下流であって触媒上流排気通路内に偏向部材を配置し、該偏向部材は、排気通路の軸線方向に対するその傾斜角を制御することによって排気ガス流れを還元剤供給弁が配置された壁面方向とその反対側の壁面方向との間で偏向可能であり、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時における排気通路内の排気ガス流れの流量の増加に応じて、噴射された還元剤を含む排気ガス流れの偏向方向を還元剤供給弁が配置された壁面方向からその反対側の壁面方向へ変化させるように偏向部材の傾斜角を制御する内燃機関の排気浄化装置が提供される。即ち、請求項１に記載の発明では、排気ガスの流量によって生じる還元剤供給弁から噴射された還元剤の偏りを、排気ガスの流量に応じて偏向部材を制御することによって、還元剤を排気ガス中に均一に分散させることが可能となる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明によれば請求項１に記載の発明において、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時以外は、偏向部材が受ける排気ガス流れに対する抵抗が最小限となる位置に偏向部材の傾斜角を制御する内燃機関の排気浄化装置が提供される。即ち、請求項２に記載の発明では、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時以外の時、偏向部材による排気通路内の圧力損失を抑制することが可能となる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明によれば請求項１又は２のいずれか一方に記載の発明において、少なくとも２つの偏向部材を排気ガス流れに対して並列配置した内燃機関の排気浄化装置が提供される。即ち、請求項３に記載の発明では、複数の偏向部材を用いることによって、還元剤の偏りをなくし、還元剤をより均一に分散させることが可能となる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明によれば請求項４に記載の発明において、偏向方向とは反対側の壁面近くに配置された偏向部材ほど噴射された還元剤を含む排気ガス流れを大きく偏向させる傾斜角に制御する内燃機関の排気浄化装置が提供される。即ち、請求項４に記載の発明では、各偏向部材が偏向させる排気ガスの偏向の度合を場所により変えることによって、還元剤をより均一に分散させることが可能となる。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明によれば、触媒上流の排気通路内に還元剤供給弁を配置し、還元剤供給弁から噴射された還元剤によって触媒において排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給弁下流であって触媒上流排気通路内に通気性のメッシュ面を備えたメッシュ部材を配置し、メッシュ面が還元剤供給弁から噴射された還元剤を一時的に付着保持し気化させ又は微粒化させ、メッシュ面と排気通路の軸線方向とがなす傾斜角を、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時はメッシュ面が還元剤を付着保持又は微粒化する角度に、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時以外はメッシュ面が受ける排気ガス流れに対する抵抗が最小限となる角度に制御する内燃機関の排気浄化装置が提供される。即ち、請求項５に記載の発明では、メッシュ部材を用いることによって簡単な構造で還元剤を均一に分散させることができ、また、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時以外の時、メッシュ部材による排気通路内の圧力損失を抑制することが可能となる。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明によれば、還元剤供給弁から噴射された還元剤によって触媒において排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給弁下流であって触媒上流排気通路内に還元剤を一時的に付着保持し気化させる付着保持部を備えた還元剤保持部材を配置し、付着保持部に光触媒作用を有する光触媒物質を備えると共に排気通路内に光触媒物質に光を照射する光源を備え、付着保持部に付着したデポジットを光触媒作用により酸化除去する内燃機関の排気浄化装置が提供される。即ち、請求項６に記載の発明では、付着保持部に還元剤を一時的に付着保持し気化させることによって還元剤を排気ガス中に均一に分散させることができると共に、付着保持部に生じやすいデポジットを光触媒作用によって簡単に酸化除去することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
各請求項に記載の発明によれば、還元剤を排気ガス中に均一に分散させることができるという共通の効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明による内燃機関の排気浄化装置について説明する。図１は本発明の排気浄化装置が搭載される内燃機関全体の図である。図１に示した実施形態では本発明の排気浄化装置が圧縮着火式内燃機関に用いられた場合を示しているが、火花点火式内燃機関等その他内燃機関にも用いることができる。
【００１８】
図１に圧縮着火式内燃機関の全体図を示す。図１を参照すると、１は機関本体、２は吸気マニホルド、３は排気マニホルドをそれぞれ示す。排気マニホルド３の出口は酸化触媒４の入口に連結され、酸化触媒４の出口は排気管５を介して触媒６の入口に連結される。触媒６の上流の排気管５内には還元剤供給弁７が配置される。還元剤供給弁７は、還元剤供給管８を介して電気制御式の吐出量可変な供給ポンプ９に連結され、供給ポンプ９は例えば液体の還元剤を収容した還元剤タンク１０に連結される。Ａに示す還元剤供給弁７の下流であって触媒６の上流排気管５内には、いくつかの実施形態によって後述する、還元剤を分散させる還元剤分散器が配置されている。
【００１９】
還元剤の種類は、触媒６の種類や浄化すべき排気ガス成分に応じて定めることができ、例えば軽油（燃料）のような炭化水素や、尿素、アンモニア等を還元剤として用いることができる。以下に示す実施形態においては、還元剤として尿素水を、触媒６としてＮＯｘ選択還元触媒を用いた場合について説明する。
【００２０】
ＮＯｘ選択還元触媒６は、例えばアンモニア吸着タイプのＦｅゼオライトから構成されている。尿素水を供給すべきときには還元剤タンク１０内に貯蔵されている尿素水が供給ポンプ９によって還元剤供給弁７から排気管５内を流れる排気ガス中に噴射され、このとき尿素から発生したアンモニア（（ＮＨ2）２ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→２ＮＨ3＋ＣＯ2）によって排気ガス中に含まれるＮＯｘがＮＯｘ選択還元触媒６において還元される。酸化触媒４は、例えば白金のような貴金属触媒を担持しており、この酸化触媒４は排気ガス中に含まれるＨＣを酸化させる作用をなす。
【００２１】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５及び出力ポート３６を具備する。アクセルペダル３９にはアクセルペダル３９の踏み込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ４０が接続され、負荷センサ４０の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。更に入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４１が接続される。ＣＰＵ３４ではクランク角センサ４１からの出力パルスに基づいて機関回転数Ｎが算出される。一方、出力ポート３６は対応する駆動回路３８を介して還元剤供給弁７及び供給ポンプ９に接続される。
【００２２】
図２は、本発明による１番目の実施形態による還元剤分散器が配置された図１のＡ部の拡大断面図である。本実施形態による還元剤分散器は、１つ又は少なくとも２つの偏向板１２を有する。偏向板１２は、還元剤供給弁７の噴射軸線に対して垂直且つ排気管５の横断面に対して平行に配置された回転軸１２ａを有し、この回転軸１２ａを中心とした排気管５の中心軸線５ａ方向に対する傾斜角によってその位置を図示しないアクチュエータによって制御することができる。図２に示す偏向板１２の配置は傾斜角０度の定常位置であり、還元剤の噴射時以外、偏向板１２はこの定常位置に配置され、排気ガス流れ１１に対する抵抗を最小限に抑えている。図３は、図２の線Ｂ−Ｂにおける断面を示している。
【００２３】
図４は、排気ガスが低流量時に還元剤が噴射される場合の偏向板１２の配置を示す図１のＡ部の拡大断面図である。排気ガスの流量が低い場合、図１３を参照しながら前述したように、噴射された還元剤２０は、還元剤供給弁７が配置された壁面とは反対側の壁面方向に偏る傾向にある。従って、図４に示すように、還元剤を含む排気ガス流れ１１が、還元剤供給弁７が配置された側の壁面方向に向かうように偏向板１２の傾斜角を制御する。それによって、還元剤の偏りはなくなり、還元剤を排気ガス中に均一に分散させることができる。なお、偏向板１２の傾斜角がゼロではなく、排気ガス流れ１１を偏向する位置を偏向位置と称す。
【００２４】
なお、還元剤の偏りが大きい還元剤供給弁７が配置された壁面とは反対側の壁面に近い偏向板１２ほど、偏向板１２の傾斜角の変位量が大きくなるように制御することによって、還元剤の分散性をより向上させることができる。また還元剤の偏りは、流量が低ければ低いほど大きくなるため、流量が低いほど偏向板１２の傾斜角の変位量を大きくするように制御することができる。
【００２５】
図５は、排気ガスが高流量時に還元剤が噴射される場合の偏向板１２の配置を示す図１のＡ部の拡大断面図である。排気ガスの流量が高い場合、図１４を参照しながら前述したように、噴射された還元剤２０は、還元剤供給弁７が配置された側の壁面方向に偏る傾向にある。従って、図５に示すように、還元剤を含む排気ガス流れ１１が、還元剤供給弁７が配置された側とは反対側の壁面方向に向かうように偏向板１２の傾斜角を制御する。それによって、還元剤の偏りはなくなり、還元剤を排気ガス中に均一に分散させることができる。
【００２６】
なお、還元剤の偏りが大きい還元剤供給弁７が配置された側の壁面に近い偏向板１２ほど、偏向板１２の傾斜角の変位量が大きくなるように制御することによって、還元剤の分散性をより向上させることができる。また還元剤の偏りは、流量が高ければ高いほど大きくなるため、流量が高いほど偏向板１２の傾斜角の変位量を大きくするように制御することができる。
【００２７】
本実施形態において、偏向板１２は、排気管５の同一の横断面内に配置したが、異なる横断面内に配置してもよい。また、偏向板１２の形状も排気ガスの流れを偏向可能な範囲内で任意に取り得る。
【００２８】
図６は、偏向板１２の制御機構の一例を示す。図６（Ａ）は、制御機構を排気管５の軸線方向から見た概略図であり、図６（Ｂ）は、その側面の概略図を示す。各偏向板１２はアクチュエータ１３によって往復動する駆動シャフト１４に連結し、偏向板１２の回転軸１２ａを中心に傾斜角を制御することができる。この制御機構によれば各偏向板１２を一体的に制御することができ、構造が簡略化しコストを削減できる。また、各偏向板１２の制御は、個々に独立に制御されるアクチュエータを用いてもよい。
【００２９】
図７及び図８は、本発明による２番目の実施形態による還元剤分散器が配置されたＡ部の拡大断面図である。本実施形態による還元剤分散器は、１つのメッシュ部材１５を有し、メッシュ部材１５は、回転軸１５ａ周りに図示しないアクチュエータによって回転角、即ち１番目の実施形態と同様に傾斜角を制御することが可能となっている。メッシュ部材１５は、図９に示すように複数の微小な貫通孔１６からなるメッシュ構造からなり、そのため還元剤が接触する表面積が大きくなっている。
【００３０】
還元剤を含む排気ガス流れ１１が貫通孔１６を通過する際、還元剤の液滴がメッシュ部分に当たって分裂し微粒化が促進される。また、貫通孔１６は微小であるため、還元剤の液滴がその表面張力によって貫通孔１６を塞ぐ液膜を形成し一時的に付着保持される。その保持の間に十分気化させることが可能となる。それによって、還元剤を排気ガス中に均一に分散させることが可能になる。なお、メッシュ部材１５を金属部材によって構成した場合には、より高い伝熱性を有し、蒸発性を向上させることができるため好ましい。また、メッシュ部材を複数枚重ねると、還元剤がより保持されやすくなる。
【００３１】
図７は、還元剤の噴射時以外のメッシュ部材１５の配置を示しており、還元剤の噴射時以外は排気ガス流れ１１に対する抵抗を最小限に抑えるよう図に示すような傾斜角がゼロとなる配置に制御される。図８は、還元剤の噴射時のメッシュ部材１５の配置を示している。還元剤の噴射時は、噴射された還元剤をより多くメッシュ部材１５に通過させ、付着保持させるため、還元剤供給弁７の噴射軸線とメッシュ部材１５平面とが垂直となるよう図に示す配置に制御される。なお、還元剤の噴射時の配置に関し、排気ガスの流量に応じて、噴射された還元剤が最も付着保持される配置となるよう傾斜角を制御してもよい。
【００３２】
図１０は、本発明による３番目の実施形態による還元剤分散器が配置されたＡ部の拡大断面図である。本実施形態による還元剤分散器は、通気性板状部材１７を有し、通気性板状部材１７は、隔壁１７ａにより細分割された並列配置の複数の排気流通路１７ｂの集合体からなるハニカム構造体から形成される。
【００３３】
図１１は、隔壁１７ａ表面の拡大図である。本実施形態は、隔壁１７ａに、還元剤との親和性が高くなるようなコーティング材１９が塗布されていることを特徴とする。コーティング材１９の効果により、噴射された還元剤の液滴１８が液膜１８ａとなって付着保持され、還元剤を十分気化２０させることが可能となり、排気ガス中に均一に分散させることが可能となる。これによって、図１５を参照しながら前述したような問題が解消される。
【００３４】
本実施形態において、還元剤として尿素水を用いているため、コーティング材として酸化チタン等親水性が高い物質が選択される。更に、親水性物質をコーティングすることにより、隔壁１７ａ表面に主として固体炭素からなるデポジットが付着してしまっても、還元剤の液膜１８ａによって洗浄され、表面性状の維持を図ることができる。従って、デポジットによる圧力損失の増大が防止され、還元剤の分散性が改善される。
【００３５】
図１２は、本発明による４番目の実施形態による還元剤分散器が配置されたＡ部の拡大断面図である。本実施形態による還元剤分散器は、図１０に示す３番目の実施形態と同じ通気性板状部材１７を有し、更に通気性板状部材１７の隔壁１７ａ表面を照射するように紫外線ライト２１が排気管５に配置されている。本実施形態において、コーティング材１９として、還元剤との親和性を有し且つ紫外線の照射によって光触媒作用を有する物質が選択される。そのため、本実施形態においては、コーティング材１９として酸化チタンを用いる。
【００３６】
光触媒作用を有するコーティング材１９に紫外線を照射することによって、隔壁１７ａ表面に堆積した主として固体炭素からなるデポジットを酸化除去し、表面性状の維持を図ることができる。更に、酸化除去と共に還元剤の液膜１８ａによって表面が洗浄され、表面性状の維持が図れる。また、デポジットは、その酸化反応において排気ガス中のＮＯｘとも反応するため、ＮＯｘの還元浄化にも利用可能である。それによって、排気性状の改善することができる。
【００３７】
紫外線照射は、例えば前回の照射から所定運転時間経過後や、前回の照射から所定量の還元剤を噴射後等、予め定められた期間又は間隔毎に行われる。
【００３８】
なお、隔壁１７ａ表面に還元剤との親和性を高め、還元剤の液膜を形成するためのその他の実施形態として、表面粗さを粗くする方法や、また隔壁１７ａ表面に金属メッシュを貼るか又は隔壁１７ａ自体を金属メッシュで形成する方法等もある。
【００３９】
第３、第４及びその他の実施形態は、第１及び第２の実施形態と組み合わせて使用することも可能である。即ち、還元剤との親和性の高いコーティング材１９を第１の実施形態における偏向板１２の表面や、第２の実施形態のメッシュ部材１５に塗布してもよい。更に、コーティング材１９として光触媒作用を有する物質を用い、紫外線ライト２１を排気管５に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の排気浄化装置が搭載される内燃機関全体の図である。
【図２】本発明による１番目の実施形態による還元剤分散器が配置された図１のＡ部の拡大断面図である。
【図３】図２の線Ｂ−Ｂにおける断面である。
【図４】排気ガスが低流量時に還元剤が噴射される場合の本発明による１番目の実施形態による還元剤分散器が配置された図１のＡ部の拡大断面図である。
【図５】排気ガスが高流量時に還元剤が噴射される場合の本発明による１番目の実施形態による還元剤分散器が配置された図１のＡ部の拡大断面図である。
【図６】偏向板１２の制御機構の一例を示す図である。
【図７】本発明による２番目の実施形態による還元剤分散器が配置されたＡ部の拡大断面図である。
【図８】本発明による２番目の実施形態による還元剤分散器が配置されたＡ部の拡大断面図である。
【図９】メッシュ構造を示す図である。
【図１０】本発明による３番目の実施形態による還元剤分散器が配置されたＡ部の拡大断面図である。
【図１１】隔壁表面の拡大図である。
【図１２】本発明による４番目の実施形態による還元剤分散器が配置されたＡ部の拡大断面図である。
【図１３】排気管内に噴射された還元剤の偏りを示す図である。
【図１４】排気管内に噴射された還元剤の偏りを示す図である。
【図１５】隔壁表面の拡大図である。
【符号の説明】
【００４１】
５ 排気管
７ 還元剤供給弁
１１ 排気ガス流れ
１２ 偏向板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒上流の排気通路内に還元剤供給弁を配置し、還元剤供給弁から噴射された還元剤によって触媒において排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給弁下流であって触媒上流排気通路内に偏向部材を配置し、該偏向部材は、排気通路の軸線方向に対するその傾斜角を制御することによって排気ガス流れを還元剤供給弁が配置された壁面方向とその反対側の壁面方向との間で偏向可能であり、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時における排気通路内の排気ガス流れの流量の増加に応じて、噴射された還元剤を含む排気ガス流れの偏向方向を還元剤供給弁が配置された壁面方向からその反対側の壁面方向へ変化させるように偏向部材の傾斜角を制御する内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
還元剤供給弁からの還元剤の噴射時以外は、偏向部材が受ける排気ガス流れに対する抵抗が最小限となる位置に偏向部材の傾斜角を制御する請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
少なくとも２つの偏向部材を排気ガス流れに対して並列配置した請求項１又は２のいずれか一方に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
偏向方向とは反対側の壁面近くに配置された偏向部材ほど噴射された還元剤を含む排気ガス流れを大きく偏向させる傾斜角に制御する請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
触媒上流の排気通路内に還元剤供給弁を配置し、還元剤供給弁から噴射された還元剤によって触媒において排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給弁下流であって触媒上流排気通路内に通気性のメッシュ面を備えたメッシュ部材を配置し、メッシュ面が還元剤供給弁から噴射された還元剤を一時的に付着保持し気化させ又は微粒化させ、メッシュ面と排気通路の軸線方向とがなす傾斜角を、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時はメッシュ面が還元剤を付着保持又は微粒化する角度に、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時以外はメッシュ面が受ける排気ガス流れに対する抵抗が最小限となる角度に制御する内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
触媒上流の排気通路内に還元剤供給弁を配置し、還元剤供給弁から噴射された還元剤によって触媒において排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給弁下流であって触媒上流排気通路内に還元剤を一時的に付着保持し気化させる付着保持部を備えた還元剤保持部材を配置し、付着保持部に光触媒作用を有する光触媒物質を備えると共に排気通路内に光触媒物質に光を照射する光源を備え、付着保持部に付着したデポジットを光触媒作用により酸化除去する内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１】
触媒上流の排気通路内に還元剤供給弁を配置し、還元剤供給弁から噴射された還元剤によって触媒において排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給弁下流であって触媒上流排気通路内に偏向部材を配置し、該偏向部材は、排気通路の軸線方向に対するその傾斜角を制御することによって排気ガス流れを還元剤供給弁が配置された壁面方向とその反対側の壁面方向との間で偏向可能であり、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時における排気通路内の排気ガス流れの流量の増加に応じて、噴射された還元剤を含む排気ガス流れの偏向方向を還元剤供給弁が配置された壁面方向からその反対側の壁面方向へ変化させるように偏向部材の傾斜角を制御する内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
還元剤供給弁からの還元剤の噴射時以外は、偏向部材が受ける排気ガス流れに対する抵抗が最小限となる位置に偏向部材の傾斜角を制御する請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
少なくとも２つの偏向部材を排気ガス流れに対して並列配置した請求項１又は２のいずれか一方に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
偏向方向とは反対側の壁面近くに配置された偏向部材ほど噴射された還元剤を含む排気ガス流れを大きく偏向させる傾斜角に制御する請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
触媒上流の排気通路内に還元剤供給弁を配置し、還元剤供給弁から噴射された還元剤によって触媒において排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給弁下流であって触媒上流排気通路内に通気性のメッシュ面を備えたメッシュ部材を配置し、メッシュ面が還元剤供給弁から噴射された還元剤を一時的に付着保持し気化させ又は微粒化させ、メッシュ面と排気通路の軸線方向とがなす傾斜角を、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時はメッシュ面が還元剤を付着保持又は微粒化する角度に、還元剤供給弁からの還元剤の噴射時以外はメッシュ面が受ける排気ガス流れに対する抵抗が最小限となる角度に制御する内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
触媒上流の排気通路内に還元剤供給弁を配置し、還元剤供給弁から噴射された還元剤によって触媒において排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、還元剤供給弁下流であって触媒上流排気通路内に還元剤を一時的に付着保持し気化させる付着保持部を備えた還元剤保持部材を配置し、付着保持部に光触媒作用を有する光触媒物質を備えると共に排気通路内に光触媒物質に光を照射する光源を備え、付着保持部に付着したデポジットを光触媒作用により酸化除去する内燃機関の排気浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−３８０２０（Ｐ２０１０−３８０２０Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０１０５５（Ｐ２００８−２０１０５５）
【出願日】平成２０年８月４日（２００８．８．４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月４日（２００８．８．４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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