(57)【要約】【課題】  温度に関わらず低炭素成分を生成可能な排出ガス浄化装置を提供する。【解決手段】  自動車用の内燃機関と、前記内燃機関の排気管と、前記排気管の途中に設けられ、還元剤を使用して排出ガスを浄化する窒素酸化物還元触媒と、燃料を貯蔵するための燃料タンクと、前記燃料タンクの燃料中の成分から低炭素成分を分離するための選択透過手段を備えた還元剤生成装置と、前記窒素酸化物還元触媒の上流の前記排気管内に前記還元剤として前記低炭素成分を導入する導入手段とを備える。【選択図】      図１
2006170186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用の内燃機関と、
前記内燃機関の排気管と、
前記排気管の途中に設けられ、還元剤を使用して排出ガスを浄化する窒素酸化物還元触媒と、
燃料を貯蔵するための燃料タンクと、
前記燃料タンクの燃料中の成分から低炭素成分を分離するための選択透過手段を備えた還元剤生成装置と、
前記窒素酸化物還元触媒の上流の前記排気管内に前記還元剤として前記低炭素成分を導入する導入手段とを備えた排出ガス浄化装置。
【請求項２】
前記還元剤生成装置が、前記内燃機関の運転中に、前記燃料中の成分から前記低炭素成分を分離することを特徴とする請求項１に記載の排出ガス浄化装置。
【請求項３】
前記燃料タンクから供給される燃料が前記内燃機関の燃料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の排出ガス浄化装置。
【請求項４】
前記燃料タンクから供給される燃料が化石燃料であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の排出ガス浄化装置。
【請求項５】
前記化石燃料が軽油であることを特徴とする請求項４に記載の排出ガス浄化装置。
【請求項６】
前記内燃機関がディーゼルエンジンであることを特徴とする請求項５に記載の排出ガス浄化装置。
【請求項７】
前記選択透過手段がゼオライトからなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の排出ガス浄化装置。
【請求項８】
前記選択透過手段は透過孔を有し、前記透過孔の孔径が４．５Å以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の排出ガス浄化装置。
【請求項９】
前記選択透過手段は透過孔を有し、前記透過孔の孔径が３．９〜４．５Åであることを特徴とする請求項８に記載の排出ガス浄化装置。
【請求項１０】
前記選択透過手段は前記燃料中の成分からノルマルパラフィンを分離することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１つに記載の排出ガス浄化装置。
【請求項１１】
前記選択透過手段は前記燃料中の成分から前記低炭素成分としてｎドデカン（Ｃ12Ｈ26）及びｎドデカンよりも炭素数の少ない成分を分離することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１つに記載の排出ガス浄化装置。
【請求項１２】
前記内燃機関の燃焼のために使用する全体の燃料量に対する前記還元剤のために使用する燃料量の割合を前記内燃機関の運転状況に応じて調整することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１つに記載の排出ガス浄化装置。
【請求項１３】
前記内燃機関の燃焼のために使用する全体の燃料量に対する前記還元剤のために使用する燃料量の割合を前記内燃機関の運転状況に応じて０．１％  〜１％の範囲で調整することを特徴とする請求項１２に記載の排出ガス浄化装置。
【請求項１４】
前記燃料タンクから前記還元剤生成装置に入り込んだ前記燃料の一部を前記燃料タンクへ戻す構成を有したことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１つに記載の排出ガス浄化装置。
【請求項１５】
選択透過手段を備えた還元剤生成装置へ燃料を供給する第１ステップと、
前記第１ステップにより供給された燃料を選択透過手段により分離し、還元剤を生成する第２ステップと、
前記第２ステップにより生成された還元剤を、窒素酸化物還元触媒上流の内燃機関の排出管内に導入する第３ステップと、
前記第３ステップにより導入された還元剤により前記内燃機関の排出ガスを窒素酸化物還元触媒で浄化する第４のステップとを備えることを特徴とする排出ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車からの排出ガス、特にディーゼルエンジンの排出ガスの浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンや希薄混合気燃焼方式（リーンバーン）のガソリンエンジンは希薄空燃比で運転されるため、低燃費であり、地球温暖化物質である二酸化炭素（ＣＯ２）の排出量を抑制出来る利点がある。しかし、その排出ガスに窒素酸化物（ＮＯｘ）が含まれるという問題点がある。そこで、排出ガスに含まれるＮＯｘを浄化する方法として、排出ガスに微量の炭化水素（ＨＣ）を加えリッチガスとし、このリッチガスをＮＯｘ還元触媒へ供給する方法が知られている。
【０００３】
しかし、通常ディーゼルエンジンの燃料として用いられるのは軽油であり、軽油に含まれる高沸点の炭化水素はＮＯｘ還元の選択性が低いのでＮＯｘの還元剤として必ずしも効果的でなく、過剰の炭化水素が必要となり燃費の悪化を招くとともにパティキュレート（ＰＭ）の増加を招く。
【０００４】
そこでディーゼルエンジン燃料を改質または分解してＮＯｘ還元に好適な炭化水素に変えてＮＯｘ還元触媒と接触させる方法が種々考案された。例えば、特許文献１では、炭化水素分解触媒によりエンジン燃料に含まれる炭化水素を分解し、エンジン燃料よりも低炭素成分の含有量を増加させ、排出ガスに導入する排出ガス浄化装置が提案されている。
【特許文献１】特開平９−３８４６７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、特許文献１の従来技術では、前記炭化水素分解触媒の温度が３００℃〜６００℃の範囲である場合は低炭素成分が生成され易いが、前記炭化水素分解触媒の温度が３００℃〜６００℃の範囲でない場合は低炭素成分が生成され難いという課題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、その目的は、温度に関わらず低炭素成分を生成可能な排出ガス浄化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明においては、自動車用の内燃機関と、前記内燃機関の排気管と、前記排気管の途中に設けられ、還元剤を使用して排出ガスを浄化する窒素酸化物還元触媒と、燃料を貯蔵するための燃料タンクと、前記燃料タンクの燃料中の成分から低炭素成分を分離するための選択透過手段を備えた還元剤生成装置と、前記窒素酸化物還元触媒の上流の前記排気管内に前記還元剤として前記低炭素成分を導入する導入手段とを備えた排出ガス浄化装置を提供する。
【０００８】
これによると、前記選択透過手段が温度に関わらず低炭素成分を分離出来るため、温度に関わらず低炭素成分を生成可能な排出ガス浄化装置を提供することが出来る。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明のように、前記還元剤生成装置が、前記内燃機関の運転中に、前記燃料中の成分から低炭素成分を分離すると良い。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明のように、前記燃料タンクから供給される燃料が内燃機関の燃料と共通であると良い。これによると、内燃機関の燃料タンクとは別に還元剤の貯蔵容器を設ける必要がないため、搭載スペースを少なく出来る。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明のように、前記燃料タンクから供給される燃料が化石燃料、特に、請求項５に記載の発明のように、軽油であると良い。これによると、軽油はディーゼルエンジンの燃料としても用いられるため、これを利用することが出来る。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明のように、前記内燃機関がディーゼルエンジンであると良い。
【００１３】
また、請求項７に記載の発明のように、前記選択透過手段がゼオライトであると良い。
【００１４】
また、請求項８に記載の発明のように、前記選択透過手段は透過孔を有し、前記透過孔の孔径が４．５Å以下であると良い。これによると、前記選択透過手段は低炭素成分を透過し易くなり、高炭素成分を透過し難くなる。
【００１５】
また、請求項９に記載の発明のように、前記選択透過手段は透過孔を有し、前記透過孔の孔径が３．９〜４．５Åであると良い。
【００１６】
また、請求項１０に記載の発明のように、前記選択透過手段は前記燃料中の成分からノルマルパラフィンを分離すると良い。特に、請求項１１に記載の発明のように、前記低炭素成分としてｎドデカン（Ｃ12Ｈ26）及びｎドデカンよりも炭素数の少ない成分を分離すると良い。これによると、炭素数の少ない炭化水素は低沸点であるため、ＮＯｘ還元の選択性を高めることが出来る。
【００１７】
また、請求項１２に記載の発明のように、前記内燃機関の燃焼のために使用する全体の燃料量に対する前記還元剤に使用する燃料量の割合を前記内燃機関の運転状況に応じて調整、特に請求項１３に記載されているように、０．１％〜１％の範囲で調整すると良い。これによると、ＮＯｘ量に対して最適な量の還元剤を生成することが出来る。
【００１８】
また、請求項１４に記載の発明のように、前記燃料タンクから前記還元剤生成装置に入り込んだ前記燃料の一部を前記燃料タンクへ戻す構成を有すると良い。これによると、高炭素成分が還元剤生成装置に滞留するのを防ぐとともに、燃料が燃料配管を介して燃料タンクへ逆流するのを防ぐことができる。
【００１９】
請求項１５の発明は、選択透過手段を備えた還元剤生成装置へ燃料を供給する第１ステップと、前記第１ステップにより供給された燃料を選択透過手段により分離し、還元剤を生成する第２ステップと、前記第２ステップにより生成された還元剤を、窒素酸化物還元触媒上流の内燃機関の排出管内に導入する第３ステップと、前記第３ステップにより導入された還元剤により前記内燃機関の排出ガスを窒素酸化物還元触媒で浄化する第４のステップとを備えることを特徴とする排出ガス浄化方法である。これによると、選択透過手段が温度に関わらず低炭素成分を分離出来るため、温度に関わらず低炭素成分を生成することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係わる排出ガス浄化装置の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。ここでは、本発明に係わる排出ガス浄化装置を自動車用ディーゼルエンジンに適用した場合を例に挙げて説明する。
【００２１】
図１に示す実施形態は、ディーゼルエンジン１と、冷却装置Ａと、燃料装置Ｂと、吸排気装置Ｃと、排出ガス浄化装置Ｄとから構成される。
【００２２】
ディーゼルエンジン１は、シリンダー４と、このシリンダー４内をクランク機構（図示せず）によって上下運動するピストン１３と、ディーゼルエンジン１の振動を検出するためのノックセンサ１６とから構成されている。
【００２３】
このような構成のディーゼルエンジン１では、ピストン１３の上下運動がクランク機構にて回転運動に変換されることで動力が得られる。前記ノックセンサ１６によりシリンダー４の振動を検出し、検出された値に応じてＥＣＵ（図示せず）により燃料噴射時期を調整しノッキングを防止するよう制御する。
【００２４】
冷却装置Ａは、ウォータージャケット１４と、ラジエーター（図示せず）と、サーモスタットバルブ（図示せず）とから構成される。
【００２５】
ウォータージャケット１４は、シリンダー４の周りに設けられている。このウォータージャケット１４には、エンジンを冷却するための冷却液が貯えられている。また、ウォータージャケット１４には冷却液の温度を検出するための水温センサ１５が設けられている。
【００２６】
このように構成された冷却装置Ａでは、水温センサ１５は冷却液の温度を検出し、冷却液の温度が高い場合はサーモスタットバルブを開き、冷却液をラジエーターへ導き、ラジエーターにより冷却液の温度を冷やし、ウォータージャケット１４へ戻す。
【００２７】
燃料装置Ｂは、インジェクタ１７と、コモンレール１９と、高圧燃料配管２１と、高圧ポンプ２２と、低圧燃料配管２３と、燃料タンク２５とから構成される。
【００２８】
インジェクタ１７は、シリンダー４の上部に設けられている。コモンレール１９には燃料圧力センサ１８が設けられている。
【００２９】
前記インジェクタ１７の上部にはインジェクタ１７へ高圧燃料２０を供給するためのコモンレール１９が設けられている。このコモンレール１９は高圧燃料２０を蓄積するため高圧、例えば１００ＭＰａ以上に耐えられるような設計とすることが好ましい。前記コモンレール１９には、高圧燃料配管２１が設けられている。前記高圧燃料配管２１には、コモンレール１９へ高圧燃料２０を供給するための高圧ポンプ２２が設けられている。この高圧ポンプ２２は、低圧燃料配管２３を介して燃料タンク２５と連通している。
【００３０】
このように構成された燃料装置Ｂでは、燃料圧力センサ１８は、インジェクタ１７の噴射圧力を計測し、ＥＣＵ（図示せず）により噴射中の平均噴射圧力が一定になるよう制御する。
【００３１】
また、高圧ポンプ２２は、低圧燃料配管２３を介して燃料タンク２５から低圧燃料２３を汲み上げると共に、低圧燃料２４を加圧し高圧燃料２０へ変えて、高圧燃料配管２１および圧力制御回路（図示せず）を介してコモンレール１９へ高圧燃料２０を吐出し、コモンレール１９に高圧燃料２０を蓄積する。
【００３２】
そして、コモンレール１９に蓄積された高圧燃料２０をＥＣＵ（図示せず）によって定められたタイミングでシリンダ４の燃焼室へインジェクタ１７により噴射する。
【００３３】
吸排気装置Ｃは、吸気管２及び排気管９と、吸気バルブ５及び排気バルブ１０とから構成される。
【００３４】
ディーゼルエンジン１には、空気を供給するための吸気管２及びエアフィルタ３が備えられており、吸気管２からシリンダー４の燃焼室に空気を吸入可能となっている。前記燃焼室と吸気管２との境界部分には、吸入空気を導通または遮断するための吸気バルブ５が設けられている。この吸気バルブ５の上部には、吸気バルブ５を上下運動させることで吸入空気を導通および遮断するための吸気カム（図示せず）を備えた吸気カムシャフト８が設けられている。この吸気カムシャフト８の近傍には、吸気カムセンサ７が設けられている。
【００３５】
また、ディーゼルエンジン１には、燃焼ガスを排出するための排気管９が備えられており、シリンダー４の燃焼室から排気管９へ燃焼ガスを排出可能となっている。前記燃焼室と排気管９の境界部分には、燃焼ガスを導通または遮断するための排気バルブ１０が設けられている。この排気バルブ１０の上部には、排気バルブ１０を上下運動させることで燃焼ガスを導通および遮断するための排気カム（図示せず）を備えた排気カムシャフト１２が設けられている。
【００３６】
このように構成された吸排気装置Ｃでは、吸気カムにより吸気バルブ５が開き、又、ピストン１３が下がるとシリンダー４の燃焼室内の圧力が下がるため、吸気管２からシリンダー４の燃焼室へ空気が吸入される。（吸入工程）
次に、吸気カムシャフト８により吸気バルブ５が閉じてピストン１３が上がると、密閉されたシリンダー４の燃焼室の空気が圧縮される。この圧縮により空気は高温かつ高圧の状態となる。（圧縮工程）
次に、ピストン１３が上がりきった時、インジェクタ１７は、シリンダー４の燃焼室の圧縮された空気へ高圧燃料２０を噴射する。高温になった空気と混じった高圧燃料２０は自己着火を起こして燃焼する。この燃焼圧力によりピストン１３は押し下げられる。（燃焼行程）
次に、ピストン１３が下がりきった時、排気カムにより排気バルブ１０を開き、ピストン１３を上げることでシリンダー４の燃焼室から燃焼したガスを排気管９へ押し出す。（排気工程）
なお、空気の中にはゴミが含まれており、そのまま吸入するとシリンダー４の燃焼室や通路を詰まらせエンジン不調の原因となるため、予めエアフィルタ３によりゴミが取り除かれている。
【００３７】
排出ガス浄化装置Ｄは、ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）３２と、酸化触媒３４と、ＮＯｘ還元触媒３６と、ＮＯｘ還元剤生成装置２８と、還元剤添加インジェクタ３７とから構成されている。
【００３８】
排気管９の途中には、ＤＰＦ３２が設けられている。このＤＰＦ３２の上流近傍には、排気管９の内部を通る燃焼ガスの温度を検出するための温度センサ３３が設けられている。
【００３９】
このように構成されたＤＰＦ３２では、排気管９内の燃焼ガスに含まれるＰＭを捕集し且つ燃焼ガスに含まれる酸素と反応させ燃焼させることで酸化・浄化する。
【００４０】
なお、ＤＰＦ３２は高温になると損傷するため、温度センサ３３によりＤＰＦ３２の近傍の温度を検出し、ＤＰＦ３２の近傍の温度が高くなった場合、例えば６５０℃以上となった場合は燃焼ガスの温度を下げるように制御する。一般には、インジェクタ１７の燃料噴射量を少なくする方法、排出ガスの一部を吸気へ還流させる方法（ＥＧＲ）があり、これにより燃焼温度および燃焼ガスの温度を下げる。
【００４１】
前記排気管９のＤＰＦ３２の下流には、酸化触媒３４が設けられている。また、酸化触媒３４の上流近傍には、排気管９の内部を通るガスの温度を検出するための温度センサ３５が設けられている。
【００４２】
このように構成された酸化触媒３４では、排気管９内の燃焼ガスに含まれるＨＣやＣＯを捕集し且つ燃焼ガスに含まれる酸素と反応させ燃焼させることで酸化・浄化する。また、燃焼ガスに含まれる一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ２）に酸化させることにより、酸化触媒３４の下流に設けられたＮＯｘ還元触媒３６にて還元し易い成分に変える。
【００４３】
なお、酸化触媒３４は高温になると損傷するため、温度センサ３５により酸化触媒３４の近傍の温度を検出し、酸化触媒３４の近傍の温度が高くなった場合、例えば６５０℃以上となった場合は燃焼ガスの温度を下げるように制御する。一般には、インジェクタ１７の燃料噴射量を少なくする方法、排出ガスの一部を吸気へ還流させる方法（ＥＧＲ）があり、これにより燃焼温度および燃焼ガスの温度を下げる。
【００４４】
なお、ＤＰＦ３２および酸化触媒３４によって、燃焼ガスに含まれるＰＭ、ＨＣ、ＣＯを低減しているため、ＤＰＦ３２および酸化触媒３４の下流に設けられたＮＯｘ還元触媒３６はＮＯｘの低減を主目的として機能することが出来る。
【００４５】
前記排気管９の酸化触媒３４の下流には、ＮＯｘ還元触媒３６が設けられている。
【００４６】
また、前記燃料タンク２５の内部には燃料ポンプ２６が設けられており、燃料配管２７を介してＮＯｘ還元剤生成装置２８と連通している。このＮＯｘ還元剤生成装置２８には、逆止弁３１が設けられている。又、このＮＯｘ還元剤生成装置２８には燃料配管３８が設けられており、燃料配管３８の下流かつＮＯｘ還元触媒３６の上流に設けられた還元剤添加インジェクタ３７と連通している。この還元剤添加インジェクタ３７は、ＥＣＵ３９からの信号により添加剤の噴射量が制御される。このＥＣＵ３９には、ＤＰＦ３２の上流近傍に設けられた温度センサ３３および酸化触媒３４の上流近傍に設けられた温度センサ３５にて検出された信号が取り込まれている。なお、添加剤噴射インジェクタ３７は、内燃機関用に一般的に用いられる燃料噴射弁で良く、排気管近傍に設けられるため、６００℃程度の耐熱性を持つものが好ましい。
【００４７】
このように構成されたＮＯｘ還元触媒３６およびＮＯｘ還元剤生成装置２８では、ディーゼルエンジン１の運転中に、燃料ポンプ２６は燃料配管２７を介して燃料タンク２５から還元剤生成装置２８へ燃料２９を供給する。
【００４８】
前記還元剤生成装置２８は、燃料２９から低炭素成分３０を分離する。この低炭素成分３０は、燃料配管３８を介して還元剤添加インジェクタ３７へ供給され、還元剤添加インジェクタ３７により添加剤としてＮＯｘ還元触媒３６の上流近傍へ噴射される。
【００４９】
なお、ＥＣＵ３９は、還元剤添加インジェクタ３７における添加剤の噴射量をエンジンの運転状況によって制御する。
【００５０】
更になお、逆止弁３１は、所定の圧力、例えば４００ｋＰａ以上の圧力がかかった状態で開弁することにより、高炭素成分を主体とした燃料を燃料配管３１１を介して燃料タンク２５へ戻す。これにより、高炭素成分が還元剤生成装置２８に滞留するのを防ぐとともに、燃料２９が燃料配管２７を介して燃料タンク２５へ逆流するのを防いでいる。
【００５１】
前記ＮＯｘ還元触媒３６は、エンジンが希薄燃料運転下で燃焼ガスの酸素濃度が高いとき、燃焼ガス中のＮＯｘを吸蔵する。ここで、還元剤添加インジェクタ３７から燃料が噴射され、酸素濃度の低い燃焼ガスを形成する。このように生成した酸素濃度の低い燃焼ガスをＮＯｘ還元触媒３６に流入すると、ＮＯｘ還元触媒３６は吸蔵していたＮＯｘを放出させつつ、燃焼ガス中のＨＣやＣＯ等の還元成分を使用してＮＯｘを還元し窒素（Ｎ2）と酸素（Ｏ2）に分解することでＮＯｘを浄化する。
【００５２】
次に、ＮＯｘ還元剤生成装置２８について説明する。
【００５３】
図２は、図１中のＮＯｘ還元剤生成装置２８の内部構成を示したものである。また、図３及び図４は、図２中の選択透過膜４０の内部構成を示したものである。図２及至図４に示されるように、ＮＯｘ還元剤生成装置２８は支持体２８ａと、選択透過膜４０と、を収容している。
【００５４】
支持体２８ａは、ムライトからなり、細孔径は、０．１〜１０μｍであり、幅は１．５ｍｍ程である。
【００５５】
選択透過膜４０は、支持体２８ａにコーティングされることで、支持体２８ａに支持されているため、燃料流れにより選択透過膜４０が損傷するのを防ぐことが出来る。選択透過膜４０を支持体２８ａにコーティングする方法としては、水熱合成がある。
【００５６】
また、選択透過膜４０は、孔径の揃った細孔膜、例えばゼオライトからなっており、その表面には複数の透過孔が設けられている。なお、前記透過孔の孔径は４．５Å以下、特に３．９〜４．５Åの範囲であることが好ましい。
【００５７】
図５は、軽油中の炭化水素成分の特徴を示したものである。図５（ａ）に示される軽油の成分はｎデカン（Ｃ10Ｈ22）であり、図５（ｂ）の成分は、軽油中に多い直鎖型炭化水素成分であり、図５（ｃ）の成分は側鎖型の炭化水素成分である。図５（ａ）のｎデカンは軽油の中でも低炭素（炭素数が少ない）成分に相当し、さらにノルマル型（直鎖型）であり、Ｈ（高さ）およびＬ（長さ）が短いという特徴がある。図５（ｂ）の軽油中に多い直鎖型炭化水素成分はＣ（炭素）の数が多く、Ｌ（長さ）が長いという特徴がある。図５（ｃ）の側鎖型の炭化水素成分はＨ（高さ）が長いという特徴がある。
【００５８】
このように構成されたＮＯｘ還元剤生成装置２８は、分子サイズの差によりＮ（直鎖型）パラフィン成分３０１以外の成分、例えばＩｓｏ（側鎖型）パラフィン成分３０２やアロマティック成分３０３を通し難く、Ｎ（直鎖型）パラフィン成分３０１、特にＨ（高さ）およびＬ（長さ）の短い低炭素成分を通し易くなる。
【００５９】
このため、ＮＯｘ還元剤生成装置２８は軽油の中でも低炭素成分に相当するｎデカン（Ｃ10Ｈ22）、ｕｎデカン（Ｃ11Ｈ24）、ｎドデカン（Ｃ12Ｈ26）などを分離し易くなる。
【００６０】
図６は、ＮＯｘ量と、内燃機関が燃焼のために使用する全体の燃料量に対するＮＯｘ還元剤のために使用する燃料量の比率（以下、ＮＯｘ還元使用燃料量率とする。）の関係を示すグラフである。横軸はＮＯｘ量であり、縦軸はＮＯｘ還元使用燃料量率である。図６によると、ＮＯｘ量の増加に比例してＮＯｘ還元使用燃料量率が増加することが分かる。ここで、通常、自動車から排出されるＮＯｘ量は、１００ｐｐｍ乃至６００ｐｐｍの範囲である。このため、図６に示されるように、自動車のＮＯｘを浄化する為のＮＯｘ還元使用燃料量率は約１％程度あれば良いことが分かる。これは、例えば内燃機関のために使用する全体の燃料量を６０Ｌとした場合、ＮＯｘ還元剤のために使用する燃料量は１％の０．６Ｌで良いということである。
【００６１】
図７は、ガス温度とＮＯｘ浄化率の関係を示すグラフである。横軸はガス温度であり、縦軸はＮＯｘ浄化率である。図７によると、ガス温度の上昇にともないＮＯｘ浄化率は向上するが、あるガス温度（約３５０℃）を越えると逆にガス温度の上昇にともないＮＯｘ浄化率は低下することが分かる。ａの曲線は添加剤として軽油をそのまま使用した場合の特性であり、ｂの曲線は添加剤として本実施例で使用する低炭素成分３０を使用した場合の特性である。図７に示されるように、添加剤として低炭素成分３０を使用した場合、添加剤として軽油をそのまま使用した場合に比べてＮＯｘ浄化率が約２０％向上する。
【００６２】
なお、本発明に用いられる構成は本発明の課題を達成出来るものであれば、本実施例の構成に限定されない。例えば内燃機関は希薄混合気燃焼方式（リーンバーン）のガソリンエンジンであっても良く、燃料タンクはエンジンの燃料タンクとは別に設けても良く、選択透過手段はエンジンが停止しているときに還元剤を生成しても良く、また、化石燃料はガソリンであっても良い。
【００６３】
以上述べたように本実施の形態に係わる排出ガス浄化装置では、選択透過手段４０が温度に関わらず低炭素成分３０を分離出来るため、温度に関わらず低炭素成分３０を生成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態の排出ガス浄化装置の構成を示す構成図である。
【図２】図１中のＮＯｘ還元剤生成装置２８の内部構成を示す構成図である。
【図３】図２中の選択透過膜４０の作用を説明するための説明図（１）である。
【図４】図２中の選択透過膜４０の作用を説明するための説明図（２）である。
【図５】炭化水素成分の特徴を示す説明図である。
【図６】ＮＯｘ量とＮＯｘ還元使用燃料率の関係を示すグラフである。
【図７】ガス温度とＮＯｘ浄化率の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６５】
２５  燃料タンク
２６  燃料ポンプ（ＮＯｘ還元剤生成装置２８用）
２８  ＮＯｘ還元剤生成装置
３０  低炭素成分
３１  逆止弁
３６  ＮＯｘ還元触媒
３７  還元剤添加インジェクタ
３９  ＥＣＵ
４０  選択透過膜
【図１】
2006170186.tif 000003
【図２】
2006170186.tif 000004
【図３】
2006170186.tif 000005
【図４】
2006170186.tif 000006
【図５】
2006170186.tif 000007
【図６】
2006170186.tif 000008
【図７】
2006170186.tif 000009