(57)【要約】【課題】大量ＥＧＲ運転時に還元剤が添加されたとしても、添加された還元剤が排気脈動によりＥＧＲ通路を通って吸気系へ回り込むことを極力抑えることができる内燃機関における排気浄化装置を提供する。【解決手段】エンジン本体３には２つの分割型排気マニホルド５，６が接続されており、各排気マニホルド５，６の下流側には過給機１０Ａ，１０Ｂがそれぞれ接続されている。還元剤添加ノズル２８は１番気筒♯１に対応する排気ポートに取付けられ、排気マニホルド５の岐管５ａに向かって還元剤（燃料）が添加される。一方、ＥＧＲ管２２の接続箇所となるＥＧＲ取出口３２は、排気マニホルド６の岐管６ｃに設定されている。大量ＥＧＲ運転時に還元剤添加ノズル２８から還元剤が添加されても、過給機１０Ａを通って排気管１８へ流れた還元剤は、他方の過給機１０Ｂを逆流することができないため、ＥＧＲ取出口３２へ流れることはない。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の気筒群と他方の気筒群とに接続される分割型排気マニホルドと、各分割型排気マニホルドの排気集合部の下流に配置されたＮＯｘ触媒と、該ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤添加手段と、ＥＧＲ装置とを備えた直列型内燃機関の排気浄化装置において、
一方の排気マニホルド側に還元剤添加手段を設けると共に、他方の排気マニホルド側にＥＧＲ取出口を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
一方の気筒群と他方の気筒群とに接続される分割型排気マニホルドと、各分割型排気マニホルドのそれぞれの排気集合部の下流にそれぞれ配置された過給機と、該過給機の下流に配置されたＮＯｘ触媒と、該ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤添加手段と、ＥＧＲ装置とを備えた直列型内燃機関の排気浄化装置において、
一方の排気マニホルド側に還元剤添加手段を設けると共に、他方の排気マニホルド側にＥＧＲ取出口を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
一方の気筒群と他方の気筒群とに接続される分割型排気マニホルドと、各分割型排気マニホルドのそれぞれの排気集合部の下流に配置されたＮＯｘ触媒と、該ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤添加手段と、ＥＧＲ装置とを備えた直列型内燃機関の排気浄化装置において、
一方の排気マニホルド側に還元剤添加手段を設けると共に、他方の排気マニホルド側にＥＧＲ取出口を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置おいて、
前記一方の排気マニホルド側にＥＧＲ取出口、前記他方の排気マニホルド側に還元剤添加手段が更に設けられ、還元剤の添加とＥＧＲガスの取出しが相対する排気マニホルドとなるように切換える内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
各気筒排気ポートに接続された単一の排気側出口を有する排気マニホルドと、該排気マニホルドの排気側出口下流に配置されたＮＯｘ触媒と、該ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤添加手段と、ＥＧＲ装置とを備えた直列型内燃機関の排気浄化装置において、
排気マニホルド内部に、還元剤が添加される通路とＥＧＲ取出口とを区画する仕切り壁を形成したことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
一方のバンクの気筒群に接続される排気マニホルドと、他方のバンクの気筒群に接続される排気マニホルドと、両排気マニホルドの排気合流部下流に配置されるＮＯｘ触媒と、該ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤添加手段と、ＥＧＲ装置とを備えたＶ型又は水平対向型である内燃機関の排気浄化装置において、
一方の排気マニホルド側に還元剤添加手段を設けると共に、他方の排気マニホルド側にＥＧＲ取出口を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
一方の気筒群と他方の気筒群とに接続される分割型排気マニホルドと、各分割型排気マニホルドの排気集合部の下流に配置された触媒と、該触媒に昇温作用を持つ添加剤を供給する添加剤供給手段と、ＥＧＲ装置とを備えた内燃機関の排気浄化装置において、
一方の排気マニホルド側に添加剤供給手段を設けると共に、他方の排気マニホルド側にＥＧＲ取出口を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気再循環装置（ＥＧＲ装置）と、ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤添加手段とを備えた内燃機関の排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車には排気ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するために排気マニホルドの下流にＮＯｘ触媒が設けられている。ＮＯｘ触媒は、ＮＯｘ吸着量が多くなるなどするとその触媒能力が低下するため、ＮＯｘを除去する再生が必要となる。
【０００３】
従来、例えば特開平６−０７４０２２号公報、特開２００１−０６５３３３号公報、特開２００１−２８０１２５号公報および特開２００２−０２１５３９号公報には、ＮＯｘ触媒を再生するために燃料（ガソリンや軽油等のＨＣ）を還元剤として燃焼室または排気ポートへ添加する排気浄化装置が開示されている。例えば特開２００１−２８０１２５号公報および特開２００２−０２１５３９号公報に開示の技術では、排気ポートに燃料添加ノズルを設け、燃料添加ノズルから還元剤として燃料を添加し、ＮＯｘ触媒に吸着されたＮＯｘを還元除去するように構成されていた。
【０００４】
一方、自動車エンジンには、排気の一部を吸気系へ還流するＥＧＲ装置が装備されている。ＥＧＲ装置は、排気通路と吸気通路をバイパスするＥＧＲ管（ＥＧＲ通路）上に設けられたＥＧＲバルブを開くことで排気ガスの一部を吸気系へ還流させることにより、内燃機関の燃焼室内における燃焼温度を低下させ、ＮＯｘの生成を抑制するように構成されている。
【０００５】
特開２００１−２８０１２５号公報では、排気ガス中に燃料を添加する燃料添加ノズルを、４番気筒の排気ポートに臨ませて取り付け、その燃料噴射方向を排気マニホルドにおける排気集合管との接続部へ向けていた。排気マニホルドにおいてＥＧＲ管との接続部（ＥＧＲ取出口）を１番気筒近傍に配置していた。
【０００６】
また、特開２００２−０２１５３９号公報では、排気マニホルドには、燃料添加ノズルが設けられた排気ポートに接続される岐管とは反対側に位置する他端部分にＥＧＲ取出口が設定されていた。そして、排気マニホルドのうち４番気筒と３番気筒との間に逆止弁が設けられていた。燃料添加ノズルから添加された燃料は、逆止弁によりＥＧＲ管へは流れず、還元剤として添加された燃料がＥＧＲ管を通って吸気系へ回り込むことを防止するように構成されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開２００１−２８０１２５号公報の技術のように、燃料添加ノズルの燃料噴射方向を排気マニホルドにおける排気集合管との接続部へ向ける構成は、燃料添加ノズル、排気マニホルドにおける排気集合管の接続部、ＥＧＲ取出口等の位置を最適化する必要がある。しかし、これらの位置の最適化を図ることは、車両搭載上困難なことが多い。特にＥＧＲ率が高くＥＧＲガスが大量に吸気系へ還流される大量ＥＧＲ運転中に還元剤（燃料）の添加を行うと、還元剤が目的とする排気下流方向のみならず排気脈動によりＥＧＲ通路を通って吸気系にまで回り込み、エンジンのトルク変動や排気エミッションの悪化を引き起こす虞があり、更なる改善が要望されている。
【０００８】
また、特開２００２−０２１５３９号公報の技術では、排気マニホルドの内部に逆止弁を組み込むことは大変手間のかかる作業であり、排気マニホルドの生産効率低下などの問題があり、逆止弁などの部品を排気マニホルド内部に組み込むことは避けたい要望がある。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、大量ＥＧＲ運転時に還元剤の添加が行われたとしても、添加された還元剤が排気脈動によりＥＧＲ通路を通って吸気系へ回り込むことを極力抑えることができる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【００１０】
また第２の目的は、大量ＥＧＲ運転時に添加剤の供給が行われたとしても、供給された添加剤が排気脈動によりＥＧＲ通路を通って吸気系へ回り込むことを極力抑えることができる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するための請求項１に記載の発明では、排気浄化装置は直列型内燃機関に適用される。この排気浄化装置は、一方の気筒群と他方の気筒群とに接続される分割型排気マニホルドと、各分割型排気マニホルドの排気集合部の下流に配置されたＮＯｘ触媒と、該ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤添加手段と、ＥＧＲ装置とを備えている。一方の排気マニホルド側に還元剤添加手段を設けると共に、他方の排気マニホルド側にＥＧＲ取出口を設けている。なお、「排気マニホルド側」とは、排気ポートを含む。また、「内燃機関」としては、筒内直接噴射式のリーンバーンガソリンエンジンやディーゼルエンジンを例示することができる。このことは以下の請求項においても同様である。
【００１２】
この発明によれば、大量ＥＧＲ運転時に還元剤添加が行われたとしても、添加された還元剤が排気脈動によりＥＧＲ通路を通って吸気系へ回り込むことを極力抑えることが可能となる。このため、トルク変動や排気エミッションの悪化を低減し、極力少ない還元剤添加量でＮＯｘ触媒を再生することが可能となる。
【００１３】
前記第１の目的を達成するための請求項２に記載の発明では、排気浄化装置は直列型内燃機関に適用される。この排気浄化装置は、一方の気筒群と他方の気筒群とに接続される分割型排気マニホルドと、各分割型排気マニホルドのそれぞれの排気集合部の下流にそれぞれ配置された過給機と、該過給機の下流に配置されたＮＯｘ触媒と、該ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤添加手段と、ＥＧＲ装置とを備えている。一方の排気マニホルド側に還元剤添加手段を設けると共に、他方の排気マニホルド側にＥＧＲ取出口を設けている。
【００１４】
この発明によれば、一方の排気マニホルド側で添加された還元剤は一方の過給機を通った後、他方の過給機を逆流できず他方の排気マニホルドへは流れない。大量ＥＧＲ運転時に還元剤添加が行われたとしても、添加された還元剤が排気脈動によりＥＧＲ通路を通って吸気系へ回り込むことを抑えることが可能となる。
【００１５】
前記第１の目的を達成するための請求項３に記載の発明では、排気浄化装置は直列型内燃機関に適用される。この排気浄化装置は、一方の気筒群と他方の気筒群とに接続される分割型排気マニホルドと、各分割型排気マニホルドのそれぞれの排気集合部の下流に配置されたＮＯｘ触媒と、該ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤添加手段と、ＥＧＲ装置とを備えている。一方の排気マニホルド側に還元剤添加手段を設けると共に、他方の排気マニホルド側にＥＧＲ取出口を設けている。
【００１６】
この発明によれば、添加された還元剤は、排気合流部に至る手前でＮＯｘ触媒に到達しこれを還元する。よって、還元剤が他方の排気マニホルド側のＥＧＲ取出口へ流れることはなくなる。仮にＮＯｘ触媒を通過する一部の還元剤が存在しても、排気脈動はＮＯｘ触媒の通過によってかなり減衰しているため、その一部の還元剤はＥＧＲ取出口へはまず流れず、仮に流れたとしても微量である。
【００１７】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の内燃機関の排気浄化装置おいて、　前記一方の排気マニホルド側にＥＧＲ取出口、前記他方の排気マニホルド側に還元剤添加手段が更に設けられ、還元剤の添加とＥＧＲガスの取出しが相対する排気マニホルドとなるように切換えることを要旨とする。
【００１８】
この発明によれば、一方の排気マニホルドに還元剤が添加され、一方の触媒が再生される。この場合、ＥＧＲガスは他方の排気マニホルド側のＥＧＲ取出口から吸気系に還流される。反対に、他方の排気マニホルドに還元剤が添加され、他方の触媒が再生される。この場合は、一方の排気マニホルド側からＥＧＲガスを取り出すようにＥＧＲガス通路を切換える。この結果、大量ＥＧＲ運転時に還元剤添加が行われたとしても、添加された還元剤が排気脈動によりＥＧＲ通路を通って吸気系へ回り込むことを極力抑えることが可能となるとともに、両ＮＯｘ触媒を交互に再生可能である。
【００１９】
前記第１の目的を達成するための請求項５に記載の発明では、排気浄化装置は直列型内燃機関に適用される。この排気浄化装置は、各気筒排気ポートに接続された単一の排気側出口を有する排気マニホルドと、該排気マニホルドの排気側出口下流に配置されたＮＯｘ触媒と、該ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤添加手段と、ＥＧＲ装置とを備えている。排気マニホルド内部には、還元剤が添加される通路とＥＧＲ取出口とを区画する仕切り壁が形成されている。
【００２０】
この発明によれば、排気マニホルド内において、還元剤が添加される通路とＥＧＲ取出口とが仕切り壁により区画されているため、添加された還元剤が排気脈動によってＥＧＲ取出口へ流れることが抑えられる。
【００２１】
前記第１の目的を達成するための請求項６に記載の発明では、排気浄化装置はＶ型又は水平対向型の内燃機関に適用される。この排気浄化装置は、一方のバンクの気筒群に接続される排気マニホルドと、他方のバンクの気筒群に接続される排気マニホルドと、両排気マニホルドの排気合流部下流に配置されるＮＯｘ触媒と、該ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤添加手段と、ＥＧＲ装置とを備えている。一方の排気マニホルド側に還元剤添加手段を設けると共に、他方の排気マニホルド側にＥＧＲ取出口を設けている。
【００２２】
この発明によれば、各排気マニホルドが一方のバンクと他方のバンクに分かれて配置され、それらの排気合流部に至るまでの管路長が相対的に長くなっていることから、添加された還元剤が排気合流部を越えて、さらに他方の排気マニホルド側のＥＧＲ取出口へ流れることは起こりにくくなる。
【００２３】
前記第２の目的を達成するための請求項７に記載の発明では、内燃機関の排気浄化装置は、一方の気筒群と他方の気筒群とに接続される分割型排気マニホルドと、各分割型排気マニホルドの排気集合部の下流に配置された触媒と、該触媒に昇温作用を持つ添加剤を供給する添加剤供給手段と、ＥＧＲ装置とを備えている。一方の排気マニホルド側に添加剤供給手段を設けると共に、他方の排気マニホルド側にＥＧＲ取出口を設けている。
【００２４】
この発明によれば、大量ＥＧＲ運転時に添加剤が供給されたとしても、供給された添加剤が排気脈動によりＥＧＲ通路を通って吸気系へ回り込むことを極力抑えることが可能となる。このため、トルク変動や排気エミッションの悪化を低減し、極力少ない添加剤供給量で触媒を昇温させ活性させることが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下に、本発明を自動車の内燃機関に適用した第１の実施形態について図１及び図２に基づいて説明する。なお、ＮＯｘ触媒を再生させる還元剤（燃料）を添加する燃料添加ノズルを備えた排気浄化装置、およびＥＧＲ装置（排気循環装置）を搭載した自動車のエンジンにおいて適用される。
【００２６】
図１はエンジンシステムの概略構成図である。エンジンシステムは、内燃機関としてのディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）１と、エンジン１を電子制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）２とを備えている。エンジン１は直列６気筒ディーゼルエンジンである。
【００２７】
エンジン本体３には、各気筒に送られる吸気の通路となる吸気マニホルド（インテークマニホルド）４と、６気筒のうち３気筒ずつを分担する２つの分割型排気マニホルド（エキゾーストマニホルド）（以下、単に排気マニホルドと称す）５，６とが接続されている。
【００２８】
吸気マニホルド４は、６つの気筒毎の各吸気ポート（図示省略）に接続された所定管形状の単一部品からなる。一方、排気マニホルド５，６は、各気筒の排気ポートに接続される３本の岐管５ａ，５ｂ，５ｃ又は６ａ，６ｂ，６ｃと、これら３本の岐管５ａ，５ｂ，５ｃ又は６ａ，６ｂ，６ｃが１つに集合する排気集合部５ｄ，６ｄとを有し、排気集合部５ｄ，６ｄの下流側終端では接続可能な１本の管路として延びている。
【００２９】
吸気マニホルド４には吸気管７が接続されており、エンジン１の各気筒の燃焼室には、吸気管７および吸気マニホルド４を介して吸気が導入される。吸気管７の始端にはエアクリーナ８が設けられており、吸気管７の途中には、エアフローメータ９，過給機（ターボチャージャ）１０Ａ，１０Ｂのコンプレッサ１０ａ，インタークーラ１１，スロットルバルブ１２が設けられている。
【００３０】
エアフローメータ９はエアクリーナ８を介して吸気管７に流入する新気の空気量に応じた出力信号をＥＣＵ２に出力し、ＥＣＵ２はエアフローメータ９の出力信号に基づいて吸入空気量を演算する。
【００３１】
各気筒の燃焼室には、燃料噴射ノズル（インジェクタ）１３がそのノズル部を燃焼室に露出させた状態で配設され、エンジン１の各気筒の燃焼室にはそれぞれ燃料噴射ノズル１３から燃料（軽油）が噴射される。この燃料は、図示しない燃料タンクから燃料ポンプ１４によって圧送されコモンレール１５を介して燃料噴射ノズル１３に供給される。燃料ポンプ１４はエンジン１の図示しないクランクシャフトの動力によって駆動される。また各燃料噴射ノズル１３の開弁時期および開弁期間は、エンジン１の運転状態に応じてＥＣＵ２によって制御される。
【００３２】
その制御の方法は詳しく説明すると次のようになる。ＥＣＵ２の入力ポートには、アクセル開度センサ１６およびクランク角センサ１７が接続されている。アクセル開度センサ１６はスロットルバルブ１２の開度に比例した出力電圧をＥＣＵ２に出力し、ＥＣＵ２はアクセル開度センサ１６の出力信号に基づいてエンジン負荷を演算する。クランク角センサ１７はクランクシャフトが一定角度回転する毎に出力パルスをＥＣＵ２に出力し、ＥＣＵ２はこの出力パルスに基づいてエンジン回転数を演算する。これらエンジン負荷とエンジン回転数によってエンジン運転状態が判別され、ＥＣＵ２はエンジン運転状態に応じて燃料噴射ノズル１３の開弁時期、開弁期間を制御する。なお、コモンレール式の燃料噴射システムに替え、燃料噴射ポンプ式の燃料噴射システムを採用することもできる。
【００３３】
また、エンジン１の各気筒の燃焼室で生じた排気ガスは、各気筒の排気ポートから岐管５ａ〜５ｃ，６ａ〜６ｃを通って排気マニホルド５，６に排出される。ここで、説明の都合上、エンジン１の気筒番号を、図中左端に配置された気筒を１番気筒＃１として、右側へ順に、２番気筒＃２，３番気筒＃３、４番気筒＃４、５番気筒＃５とし、図中右端に配置された気筒を６番気筒＃６とする。
【００３４】
排気マニホルド５，６の集合して下流側へ延びる終端接続部は、過給機（ターボチャージャ）１０Ａ，１０Ｂにそれぞれ接続されている。これら２つの過給機１０Ａ，１０Ｂはそれぞれ排気管１８上に設置されており、各過給機１０Ａ，１０Ｂの介在によって２つの排気マニホルド５，６は互いの排気ガスの回り込みを許容しないように遮断されている。排気マニホルド５，６から排出される排気ガスによって過給機１０Ａ，１０Ｂのタービン１０ｂが回転することにより、タービン１０ｂと連結されたコンプレッサ１０ａが回転して吸気を昇圧する。過給機１０Ａ，１０Ｂには、例えば可変容量ターボチャージャ（バリヤブルノズルターボチャージャ）も採用できる。
【００３５】
各過給機１０Ａ，１０Ｂのタービン１０ｂ，１０ｂを経由した排気ガスは排気管１８へ排出されるようになっており、この排気管１８の途中には、ＮＯｘ触媒（ＮＯｘ吸収剤）１９を包蔵した触媒コンバータ２０が配設されている。ＮＯｘ触媒１９としては、本実施形態では吸蔵還元型のものが使用されるが、選択還元型のものを使用することもできる。触媒コンバータ２０を通り抜けた排気ガスは図示しないマフラーを経由して大気に排出される。
【００３６】
また、エンジン１には排気再循環装置（ＥＧＲ装置）２１が搭載されている。ＥＧＲ装置２１は排気の一部を吸気系に還流させることで、燃焼室内の燃焼温度を低下させて排気中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ　）を低減させる。ＥＧＲガスを排気系から吸気系へ還流させるＥＧＲ管２２は、排気マニホルド６と吸気マニホルド４の間に両者をバイパスするように接続されている。
【００３７】
ＥＧＲ管２２の途中にはＥＧＲクーラ２３とＥＧＲバルブ２４が設けられている。ＥＧＲクーラ２３はＥＧＲガスと機関冷却液との間で熱交換を行う熱交換器であり、吸気系へ送られる途中でＥＧＲガスの熱を吸収してＥＧＲガスの温度を下げる。ＥＧＲバルブ２４は、エンジン１の運転状態に応じてＥＣＵ２によって開度制御され、ＥＧＲ率を制御する。なお、ＥＧＲ装置２１は、ＥＧＲ管２２とＥＧＲクーラ２３とＥＧＲバルブ２４とより構成される。
【００３８】
ＥＧＲバルブ２４はダイヤフラムが使用される負圧作動式であり、管路２５を通じて負圧調整弁（ＥＶＲＶ）２６の出力ポートに接続されている。負圧調整弁２６は三方式の電磁弁であり、その入力ポートがバキュームポンプ２７に通じるとともに、その大気ポートは大気に開放されている。ＥＣＵ２によるデューティ制御により負圧調整弁２６が開度調整されることによりＥＧＲバルブ２４の開度が連続的に調整される。
【００３９】
ＥＣＵ２はメモリに記憶するＥＧＲ率制御用プログラムを実行することにより、目標ＥＧＲ率が得られるように負圧調整弁２６を介してＥＧＲバルブ２４の開度をフィードバック制御する。毎回の制御において各種検出値（エンジ回転速度ＮＥ、スロットル開度など）に基づき燃料噴射量Ｑｖ　が決まり、この燃料噴射量Ｑｖ　から必要な吸入空気量ＧＡが決まり、さらに必要な空燃比が確保される範囲で所定の目標ＥＧＲ率（排気再循環量／（排気再循環量＋吸入空気量）（％））が決まる。この目標ＥＧＲ率が得られるように種々の要素を加味して予め設定された演算式に基づきフィードバック制御の目標開度（目標ＥＧＲバルブ開度（％））は演算される。詳しくはエアフローメータ９により検出される吸入空気量ＧＡに基づき目標ＥＧＲ率が得られるようにＥＧＲバルブ開度（％））を、フィードバック演算式を用いて算出する。なお、ＥＧＲバルブ２４は、ステップモータ等の電動アクチュエータにより駆動される構成でもよい。
【００４０】
触媒コンバータ２０に収容されたＮＯｘ触媒１９としては、選択還元型ＮＯｘ触媒または吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を例示することができる。選択還元型ＮＯｘ触媒は、酸素過剰の雰囲気で炭化水素の存在下でＮＯｘを還元または分解する触媒である。このような選択還元型ＮＯｘ触媒としては、ゼオライトに銅（Ｃｕ）等の遷移金属をイオン交換して担持した触媒、ゼオライトまたはアルミナに貴金属を担持した触媒、チタニアとゼオライトからなる担体上にバナジウムを担持した触媒、等を例示することができる。
【００４１】
吸蔵還元型ＮＯｘ触媒は、流入する排気ガスの空燃比がリーンのときにＮＯｘを吸蔵（保持）し、流入する排気ガス中の酸素濃度が低下しかつ還元剤が存在するときは保持していたＮＯｘ（ＮＯ２またはＮＯ）を放出し、Ｎ２に還元する触媒である。触媒から放出されたＮＯｘ（ＮＯ２またはＮＯ）は直ちに排気ガス中の還元剤（ＨＣやＣＯ）と反応してＮ２に還元される。吸蔵還元型ＮＯｘ触媒としては、例えばアルミナからなる担体上にカリウム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のような貴金属とが担持された触媒を例示することができる。
【００４２】
ところで、ディーゼルエンジンの場合は、ストイキ（理論空燃比：Ａ／Ｆ＝１４〜１５）よりもはるかにリーン域で燃焼を行う。このため、通常の機関運転状態ではＮＯｘ触媒１９に流入する排気ガスの空燃比は非常にリーンであり、排気ガス中のＮＯｘはＮＯｘ触媒１９に保持され、ＮＯｘ触媒１９から放出されるＮＯｘ量は極めて少なくなる。
【００４３】
一方ガソリンエンジンの場合は、燃焼室に供給する混合気をストイキまたはリッチ空燃比にすることにより排気ガスの空燃比を理論空燃比またはリッチ空燃比にし、排気ガス中の酸素濃度を低下させて、ＮＯｘ触媒に保持されているＮＯｘを放出することができる。しかし、ディーゼルエンジンにおいてはその燃焼室に供給する混合気をストイキまたはリッチ空燃比にすると、燃焼の際に煤が発生するなどの問題がありよってガソリン車なみの空燃比での使用はできない。
【００４４】
したがって、ディーゼルエンジンでは、ＮＯｘ触媒１９のＮＯｘ保持能力が飽和する前に所定のタイミングで、排気ガス中に還元剤を供給して排気ガス中の酸素濃度を低下し、ＮＯｘ触媒１９が保持していたＮＯｘを放出し還元する必要がある。
【００４５】
この還元剤としては、ディーゼルエンジン１の燃料である軽油を使用する。燃料を使用するのは、ＮＯｘ触媒１９に対する還元剤としての作用と、触媒の温度を上げて活性化させる（他ＰＭを燃やす等）作用とを併せ持つからである。このような理由から、還元剤として働くだけでなく触媒の昇温作用も持つ燃料を添加剤として使用している。
【００４６】
この還元剤を排気ガス中に添加するために、還元剤添加手段及び添加剤供給手段としての還元剤添加ノズル２８が１番気筒♯１の排気ポートに取り付けられている。還元剤添加ノズル２８は、還元剤（燃料）を排気マニホルド５の岐管５ａへ向かって噴射可能な姿勢角で配置されている。燃料ポンプ１４で圧送された燃料が燃料パイプ２９およびシリンダヘッドに設けた燃料通路３０を介して還元剤添加ノズル２８に供給可能になっており、燃料パイプ２９の途中に設けられた制御弁３１により還元剤添加ノズル２８から吐出される燃料の量が制御される。ＥＣＵ２は、予め設定された添加時期になると制御弁３１を開度制御することにより、還元剤添加ノズル２８から添加する還元剤の添加時期およびその添加量を制御する。
【００４７】
この添加時期判定方法として、この実施形態では、ＥＣＵ２はエンジン１の運転状態の履歴からＮＯｘ触媒１９に保持されたＮＯｘ量を推定し、その推定ＮＯｘ量が予め設定された所定値に達したときに、所定時間だけ制御弁３１を開弁して所定量の燃料を還元剤添加ノズル２８から排気ガス中に噴射する。この還元剤（燃料）の噴射によって、ＮＯｘ触媒１９に流入する排気ガス中の酸素濃度を低下させ、ＮＯｘ触媒に保持されていたＮＯｘを放出し、Ｎ２に還元する。またＮＯｘ触媒１９が燃料の添加によって昇温し活性化するため、ＰＭも燃焼等される。
【００４８】
この添加時期および添加量の判断は、ＥＣＵ２がＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより行われ、そのとき、エンジン回転数と負荷の関数として予めＲＯＭに記憶されているエンジン回転数−負荷マップを使用する。すなわち、エンジン１の作動状態に基づいてエンジン回転数−負荷マップからＥＧＲ率を求め、このＥＧＲ率がある所望の範囲にある場合はＣＰＵが燃料添加実行時と判断して還元剤添加ノズル２８から軽油等の還元剤を排気ガス中に噴射する。そして当該所望の範囲にない時は還元剤添加非実行時と判断して還元剤添加ノズル２８からの還元剤の噴射を止める。本実施形態では、還元剤添加ノズル２８の１回の添加に対し、還元剤の添加期間はエンジン２回転分に相当する時間だけ継続される。
【００４９】
ＥＣＵ２は、還元剤添加時に燃料ポンプ１４のポンプ圧を高めることで還元剤添加ノズル２８から吐出される還元剤の吐出力を増大させることにより、その強い吐出力により還元剤を岐管５ａに向かって一気かつスムーズに噴射させる。
【００５０】
ところで、還元剤添加ノズル２８の添加時期がＥＧＲ運転時期に重なると、排気ガス中に添加された還元剤がＥＧＲ管２２を通って吸気系へ回り込むことが心配される。そこで、本実施形態では、３気筒ずつ分担する分割型排気マニホルド５，６を２個採用し、還元剤を添加する排気マニホルド５と、ＥＧＲガスを取り出す排気マニホルド６を別々にしている。そして、排気マニホルド５の岐管５ａへ還元剤を添加できるように還元剤添加ノズル２８を、１番気筒♯１に対応する排気ポートに配置し、その他方の排気マニホルド６からＥＧＲガスを取り出しできるように６番気筒♯６に対応する岐管６ｃにＥＧＲ管２２を接続している。つまり、ＥＧＲガスをＥＧＲ管２２へ取り出すＥＧＲ取出口３２を６番気筒♯６に対応する岐管６ｃに設定している。
【００５１】
また、排気管１８において触媒コンバータ２０の直ぐ下流には、触媒コンバータ２０から流出する排気ガスの温度を検出する排気温センサ３３が設けられている。ＥＣＵ２は排気温センサ３３から入力した検出信号から分かる排気ガス温度に基づき活性温度等の触媒に関する温度を予測し、触媒が有効に機能するかどうかを判断する。
【００５２】
このように本実施形態では、還元剤添加ノズル２８により還元剤が添加される岐管５ａを有する排気マニホルド５とは反対側の排気マニホルド６にＥＧＲ取出口３２が設定されている。
【００５３】
このため、ＥＧＲ率が高くＥＧＲガスが大量に吸気系へ還流される大量ＥＧＲ運転時に、還元剤添加ノズル２８から還元剤（燃料）が添加されても、その還元剤は過給機１０Ａを通って排気管１８へ流れた後、他方の過給機１０Ｂを逆流することはないので、ＥＧＲ取出口３２へ流れることがない。つまり、排気脈動は過給機１０Ａの下流側までは伝わらないし、過給機１０Ｂの存在により排気の排気マニホルド６側への逆流が阻止されるので、たとえＥＧＲ取出口３２が負圧の吸気系と連通しても、還元剤がＥＧＲ取出口３２へ流れることはまずない。従って、還元剤（燃料）が吸気系へ回り込むことに起因して起こるトルク変動や排気エミッションの悪化が低減される。
【００５４】
この第１の実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）２つの分割型排気マニホルド５，６を採用し、排気マニホルド５，６の各排気集合部５ｄ，６ｄの下流に過給機１０Ａ，１０Ｂをそれぞれ設置した。このため、一方の排気マニホルド５側で還元剤添加ノズル２８から添加された還元剤は過給機１０Ａを通った後、他方の過給機１０Ｂを逆流して他方の排気マニホルド６側へ流れ込むことはない。従って、大量ＥＧＲ運転時に還元剤が添加されたとしても、還元剤添加ノズル２８から添加された還元剤（燃料）が排気脈動によりＥＧＲ管２２を通って吸気系へ回り込むことを極力抑えることができる。このため、トルク変動や排気エミッションの悪化を低減し、最小限の還元剤添加量でＮＯｘ触媒１９を再生することができる。
【００５５】
（２）還元剤添加ノズル２８から添加された還元剤（燃料）が排気脈動によりＥＧＲ管２２を通って吸気系へ回り込むことを極力抑えることができることから、還元剤添加ノズル２８による還元剤の添加と、ＥＧＲガスの取出しを同時に行うことができる。従って、大気に排気される排気ガス中のＮＯｘ濃度を一層低減することにも寄与する。
【００５６】
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態について図３に基づいて説明する。
この実施形態では、内燃機関としてのエンジンは４気筒ディーゼルエンジンである。排気マニホルドは４気筒に共通の単一部品である。エンジンおよびＥＣＵ２の構成は基本的に第１実施形態と同様で、特に異なる点についてのみ説明する。
【００５７】
内燃機関としてのディーゼルエンジン１の本体３には、４気筒分一体型の排気マニホルド３５が接続されている。排気マニホルド３５は、各気筒の排気ポートと接続される４本の岐管３５ａ〜３５ｄを有し、これら４本の岐管３５ａ〜３５ｄを１つに集合する排気集合部３５ｅを有している。気筒♯１に対応する岐管３５ａと他の気筒♯２，♯３，♯４に対応する３本の岐管３５ｂ〜３５ｄとは仕切り壁３６により仕切られている。
【００５８】
排気マニホルド３５の排気集合部下流には、ＮＯｘ触媒１９を包蔵した触媒コンバータ２０が接続されている。還元剤添加ノズル２８は、１番気筒♯１の排気ポートに取付けられている。一方、ＥＧＲ管２２は４番気筒♯４に対応する岐管３５ｄに接続され、ＥＧＲ取出口３２は岐管３５ｄに設定されている。すなわち、還元剤添加ノズル２８とＥＧＲ取出口３２は、仕切り壁３６によって隔絶された一方の岐管３５ａ側と他方側の岐管３５ｄとにそれぞれ位置設定されている。
【００５９】
還元剤添加ノズル２８から添加された還元剤は、仕切り壁３６があることで、４番気筒♯４に対応する岐管３５ｄまではなかなか到達できず、仮に排気脈動により仕切り壁３６を迂回して回り込んだとしても、一番離れた岐管４ｄに設定されたＥＧＲ取出口３２まではまず到達できない。従って、仮に大量ＥＧＲ運転されていても、還元剤が吸気系へ回り込むことは起こりにくい。
【００６０】
この第２の実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（３）排気マニホルド３５内において、還元剤が添加される岐管３５ａとＥＧＲ取出口３２とが仕切り壁３６により区画されているため、添加された還元剤が排気脈動によってＥＧＲ取出口３２へ流れにくくすることができる。よって、還元剤は仕切り壁３６によって大きく迂回してＥＧＲ取出口３２へ至ることになるため、還元剤がＥＧＲガスとともに吸気系へ回り込むことを抑制することができる。よって、前記第１の実施形態で述べた効果（１），（２）と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
（第３の実施形態）
次に第３の実施形態について図４に基づいて説明する。
同図に示すように、内燃機関としてのエンジン１は、Ｖ型または水平対向型であり、その本体３にはＶ型または水平対向型に配置された２つのバンク３Ａ，３Ｂを有する。各バンク３Ａ，３Ｂには３つずつ気筒が配列されている。すなわち、バンク３Ａには気筒番号で♯１，♯３，♯５の気筒が、バンク３Ｂには気筒番号で♯２，♯４，♯６の気筒がそれぞれ設けられている。
【００６２】
排気マニホルド４０は、一方のバンク３Ａに外側から接続される３本の岐管４１ａ〜４１ｃを有する排気マニホルド部４１と、他方のバンク３Ｂに外側から接続される３本の岐管４２ａ〜４２ｃを有する排気マニホルド部４２と、両排気マニホルド部４１，４２が合流する排気合流部４０ａとから構成される。
【００６３】
排気マニホルド４０の排気合流部４０ａの下流側にある終端接続部には、ＮＯｘ触媒１９を包蔵する触媒コンバータ２０が接続されている。
一方のバンク３Ａには１番気筒と対応する排気ポートに還元剤添加ノズル２８が取り付けられ、他方のバンク３Ｂ側の排気マニホルド部４２には、２番気筒♯２に対応する岐管４２ａにＥＧＲ取出口３２が設定されている。
【００６４】
還元剤が添加される岐管４１ａと、ＥＧＲ取出口３２が設定されている岐管４２ａは、排気合流部４０ａを迂回する経路をとることにより両者の間の経路が比較的長く、還元剤添加ノズル２８とＥＧＲ取出口３２とが互いに遠く離間している。よって、還元剤添加ノズル２８から添加された還元剤（軽油）がＥＧＲ管２２を介して吸気系へ回り込むのを抑制できる。
【００６５】
この第３の実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（４）各排気マニホルド部４１，４２が一対のバンク３Ａ，３Ｂのそれぞれに外側から接続されるように分かれて配置されている。還元剤が添加される岐管４１ａと、ＥＧＲ取出口３２が設定されている岐管４２ａとの間が、排気合流部４０ａを迂回する比較的長い経路をとることから、添加された還元剤がＥＧＲ取出口３２へ流れ込むことは起きにくくなる。従って、第１の実施形態で述べた効果（１），（２）と同様の効果が得られる。
【００６６】
（第４の実施形態）
次に第４の実施形態について図５に基づいて説明する。
この実施形態は、第１の実施形態の変形例である。エンジン１は６気筒直列ディーゼルエンジンである。この実施形態でも、エンジン本体３には分割型排気マニホルド５，６の２部品が接続されている。分割型排気マニホルド５，６の管形状は、前記第１の実施形態と異なる。
【００６７】
排気マニホルド５は、気筒群♯１〜♯３に対応する各排気ポートに接続される３本の岐管５ａ〜５ｃが排気集合部５ｄで１つにまとまる集合管形状を有する。また排気マニホルド６は、気筒群♯４〜♯６に対応する各排気ポートに接続される３本の岐管６ａ〜６ｃが排気集合部６ｄで１つにまとまる集合管形状を有する。排気マニホルド５の排気集合部５ｄは下流へ延出する排気管５ｅを有し、排気マニホルド６の終端はこの排気管５ｅに接続されている。そして、排気管５ｅの終端部は過給機１０に接続され、さらに過給機１０に接続される排気管１８の途中にはＮＯｘ触媒１９を包蔵した触媒コンバータ２０が設けられている。このため、過給機１０の上流側において、２つの排気マニホルド５，６は連通している。
【００６８】
還元剤添加ノズル２８は１番気筒♯１に対応する排気ポートに取り付けられている。一方、ＥＧＲ取出口３２は６番気筒♯６に対応する岐管６ｃに設定されている。この場合、２つの排気マニホルド５，６は連通する状態にあるが、還元剤添加ノズル２８と比べ反対側に一番離れて位置する岐管６ａにＥＧＲ取出口３２が設定されている。
【００６９】
この第４の実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（５）過給機１０の上流側で２つの排気マニホルド５，６は連通するものの、還元剤が添加される岐管５ａとＥＧＲ取出口３２が設定される岐管６ｃを選択し、両岐管間の連通経路長が最も長くなる組合せとなるように還元剤添加ノズル２８とＥＧＲ取出口３２を位置設定した。この結果、大量ＥＧＲ運転時に還元剤を添加しても、添加された還元剤が排気脈動によりＥＧＲ取出口３２へ流れ込むことが起きにくくなる。従って、第１の実施形態で述べた効果（１），（２）と同様の効果が得られる。
【００７０】
（第５の実施形態）
次に第５の実施形態について図６に基づいて説明する。
この実施形態は、第１の実施形態の変形例である。エンジン１は６気筒直列ディーゼルエンジンである。この実施形態でも同様に、エンジン本体３には分割型排気マニホルド５，６が接続されている。すなわち排気マニホルド５は、気筒群♯１〜♯３の各排気ポートに接続される３本の岐管５ａ〜５ｃが排気集合部５ｄで１つにまとまる集合管形状を有する。また排気マニホルド６は、気筒群♯４〜♯６の各排気ポートに接続される３本の岐管６ａ〜６ｃが排気集合部６ｄで１つにまとまる集合管形状を有する。
【００７１】
各排気マニホルド５，６の集合部下流には、ＮＯｘ触媒１９Ａ，１９Ｂをそれぞれ包蔵した触媒コンバータ２０Ａ，２０Ｂがそれぞれ接続されている。各ＮＯｘ触媒１９Ａ，１９Ｂの下流側に接続された排気管１８は途中で１つに合流して１本にまとまっている。
【００７２】
この実施形態では、各排気マニホルド５，６にＮＯｘ触媒１９Ａ，１９Ｂが１つずつ接続されているため、各ＮＯｘ触媒１９Ａ，１９Ｂを再生するために排気マニホルド５，６毎に還元剤添加ノズル２８Ａ，２８Ｂが設けられている。すなわち、還元剤添加ノズル２８Ａは排気マニホルド５側において１番気筒♯１の排気ポートに取り付けられており、一方、還元剤添加ノズル２８Ｂは排気マニホルド６側において４番気筒♯４の排気ポートに取り付けられている。また、各排気マニホルド５，６に１つずつのＥＧＲ取出口３２Ａ，３２Ｂが設定されている。すなわち、ＥＧＲ取出口３２Ａは、排気マニホルド５側において３番気筒♯３に対応する岐管５ｃに設定されており、一方、ＥＧＲ取出口３２Ｂは排気マニホルド６側において６番気筒♯６に対応する岐管６ｃに設定されている。
【００７３】
各ＥＧＲ管２２Ａ，２２Ｂは共に電磁切換弁４５に接続され、電磁切換弁４５が切換えられることにより２本のＥＧＲ管２２Ａ，２２Ｂのうちの一方をＥＧＲガスの取出し側として選択可能となっている。また、電磁切換弁４５は２本のＥＧＲ管２２Ａ，２２Ｂの両方をＥＧＲガスの取出し側として選択することも可能となっている。この電磁切換弁４５は、ＥＣＵ２により次ように切換制御される。１番気筒♯１側の還元剤添加ノズル２８Ａから還元剤（燃料）を添加するときは、３番気筒♯３側のＥＧＲ取出口３２Ａと吸気系との連通を閉じるとともに、６番気筒♯６側のＥＧＲ取出口３２Ｂと吸気系との連通を開くようにする。一方、４番気筒♯４側の還元剤添加ノズル２８Ｂから還元剤（燃料）を添加するときは、６番気筒♯６側のＥＧＲ取出口３２Ｂと吸気系との連通を閉じるとともに、３番気筒♯３側のＥＧＲ取出口３２Ａと吸気系との連通を開くようにしている。つまり、還元剤の添加とＥＧＲガスの取出しが相対する排気マニホルド５，６となるように切換えられる。もちろん、還元剤添加時期でないときのＥＧＲ運転時は、２本のＥＧＲ管２２Ａ，２２ＢからＥＧＲガスが取出される。
【００７４】
還元剤添加ノズル２８Ａ，２８Ｂは、所定のタイミングで交互に燃料を添加する。このとき電磁切換弁４５の切換えにより、還元剤が添加される側と同じ側の排気マニホルド５（６）に設定されたＥＧＲ取付口３２Ａ（３２Ｂ）は吸気系と遮断されており、他方の排気マニホルド６（５）に設定されたＥＧＲ取出口３２Ｂ（３２Ａ）が吸気系と連通される。
【００７５】
一方の排気マニホルド５に還元剤が添加されて一方のＮＯｘ触媒１９Ａが再生されるときは、ＥＧＲガスは他方の排気マニホルド６側のＥＧＲ取出口３２Ｂから吸気系に還流される。反対に、他方の排気マニホルド６に還元剤が添加され、他方のＮＯｘ触媒１９Ｂが再生されるときは、ＥＧＲガスは他方の排気マニホルド５側から吸気系に還流される。このように２つの排気マニホルド５，６はＮＯｘ触媒１９Ａ，１９Ｂの上流側では完全に独立しており、還元剤を含む排気ガスが互いを行き来する流路が全くない構成なので、還元剤が他方の排気マニホルド側へ流れ込むことができず、よって還元剤の吸気系への回り込みは阻止される。
【００７６】
従って、大量ＥＧＲ運転時に還元剤が添加されたとしても、その添加が行われた排気マニホルド側のＥＧＲ取出口は吸気系に対して閉じられるため、添加された還元剤が排気脈動によりＥＧＲ管２２Ａ，２２Ｂを通って吸気系へ回り込むことは最小限に抑えられる。
【００７７】
この第５の実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（６）一方の排気マニホルド５に還元剤が添加されるときは、ＥＧＲガスは他方の排気マニホルド６側のＥＧＲ取出口３２Ｂから吸気系に還流され、反対に、他方の排気マニホルド６に還元剤が添加されるときは、他方の排気マニホルド５側からＥＧＲガスを取り出すようにＥＧＲ管２２Ａ，２２Ｂを切換える。この結果、大量ＥＧＲ運転時に還元剤が添加されたとしても、添加された還元剤が排気脈動によりＥＧＲ管２２Ａ，２２Ｂを通って吸気系へ回り込むことを最小限に抑えることができる。よって、前記第１の実施形態で述べた効果（１），（２）と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
（７）還元剤の添加必要時に、還元剤が添加される側とは反対側の排気マニホルド側からＥＧＲガスを取り出すようにＥＧＲ管２２Ａ，２２Ｂのうち一方を選択するので、還元剤添加を適切時に行い、しかも両ＮＯｘ触媒１９Ａ，１９Ｂを交互に再生可能である。
【００７９】
なお、実施の形態は上記に限定されず、以下の変形例も採用できる。
○　前記図３に示す第２の実施形態において、還元剤添加ノズル２８は、排気マニホルド３５の岐管３５ａ〜３５ｄのうち端に位置するものに設けられることに限定されない。図７に示すように、２番気筒♯２に対応する排気ポートに還元剤添加ノズル２８が設けられていてもよい。また、図３に示す第２の実施形態において、ＥＧＲ取出口３２が設定される岐管は、還元剤が添加される岐管３５ａと、仕切り壁３６によって隔てられている岐管３５ｂ〜３５ｄのうちどれを選んでもよい。
【００８０】
○　図８に示すように、エンジン本体３に接続される排気マニホルド４７を、気筒♯１，４に対応する岐管４７ａ，４７ｄと、気筒♯２，３に対応する岐管４７ｂ，４７ｃとがそれぞれの排気集合部４７ｅ，４７ｆが仕切り壁４８により別々の管路として隔絶されている構成としてもよい。互いの排気集合部４７ｅ，４７ｆが隔絶された内側の２本の岐管４７ｂ，４７ｃと、外側２本の岐管４７ａ，４７ｄとのうち、一方に還元剤添加ノズル２８を設け、他方にＥＧＲ取出口３２を設定する構成とする。この場合も、排気集合部４７ｅ，４７ｆが仕切り壁４８により仕切られているので、添加された還元剤が仕切り壁４８を迂回しＥＧＲ取出口３２まで回り込むことはまずなくなる。従って、大量ＥＧＲ運転時に還元剤が添加されたとしても、添加された還元剤が吸気系へ回り込むことを最小限に抑えることができる。
【００８１】
○　前記図４に示す第３の実施形態では、Ｖ型または水平対向型エンジンにおいて両バンクに共通の一体型排気マニホルドを採用したが、バンク毎に別々の分割型排気マニホルドを採用することもできる。この場合、分割型排気マニホルドの各排気集合部下流にそれぞれ過給機を設けた構成としてもよい。すなわち図９に示すように、一方のバンク３Ａに外側から接続される排気マニホルド５１は、気筒群♯１，♯３，♯５に対応する３本の岐管５１ａ〜５１ｃを有する。他方のバンク３Ｂに外側から接続される排気マニホルド５２は、気筒群♯２，♯４，♯６に対応する３本の岐管５２ａ〜５２ｃを有する。２つの排気マニホルド５１，５２の排気集合部５１ｄ，５２ｄの下流にそれぞれ過給機１０Ａ，１０Ｂを設ける。還元剤添加ノズル２８は１番気筒♯１の排気ポートに取り付けられており、ＥＧＲ取出口３２は２番気筒♯２に対応する岐管５２ａに設定されている。一方の排気マニホルド５１側で添加された還元剤は、他方の過給機１０Ｂを逆流できず他方の排気マニホルド５２側へは流れ込まない。大量ＥＧＲ運転時に還元剤が添加されたとしても、添加された還元剤が排気脈動によりＥＧＲ管２２を通って吸気系へ回り込むことを最小限に抑えることができる。
【００８２】
○　第１，第４，第５実施形態などの分割型排気マニホルドを採用する構成では、各分割型排気マニホルドが全気筒のうち半数ずつを分担する分割構造としたがこれに限定されない。例えば６気筒エンジンにおいて、２気筒と４気筒を分担する分割型排気マニホルドとしたり、４気筒エンジンにおいて１気筒と３気筒を分担する分割型排気マニホルドとした構成を採用できる。さらに分割型排気マニホルドの分割数も２分割に限定されず、例えば３分割でも構わない。
【００８３】
○　前記第１，第２，第５実施形態などでは、還元剤が添加される岐管とＥＧＲ取出口が設定される岐管は、過給機１０、仕切り壁３６、４８、ＮＯｘ触媒１９，１９Ａ，１９Ｂ（触媒コンバータ２０，２０Ａ，２０Ｂ）の存在によって、互いの連通が遮断もしくは遮断に近い状態にある。これら各実施形態では、還元剤が添加される岐管とＥＧＲ取出口が設定される岐管として、互いに最も離れた気筒に対応する組合せを選定したが、岐管が互いに遮断または遮断に近い状態が維持される限りにおいて、還元剤添加ノズルとＥＧＲ取出口の各位置は適宜選択できる。例えば第１実施形態において、３番気筒♯３と４番気筒♯４に対応する各位置に、還元剤添加ノズルとＥＧＲ取出口をそれぞれ位置設定してもよい。
【００８４】
○　前記各実施形態及び変形例では、ＥＧＲ取出口は排気マニホルドの岐管に設定したが、岐管に限らず排気マニホルド上であればその設定位置はどこでも構わない。例えば前記各実施形態において、岐管に替えてその岐管が排気集合部に連通する連通部近傍にＥＧＲ取出口を設定できる。例えば排気マニホルドにおいて還元剤が添加される岐管とは反対側となる排気集合部の端部、あるいは還元剤が添加される岐管とは連通経路上で最も遠くなる側となる排気集合部の端部にＥＧＲ取出口を設定できる。さらにこれら以外の排気集合部の任意の位置にＥＧＲ取出口を設定できる。
【００８５】
○　還元剤添加ノズルの取付位置は排気ポートに限定されない。例えば燃料噴射ノズルにより還元剤を気筒内へ添加（吐出）する構成を採用することもできる。また還元剤添加ノズルを排気マニホルドに取付けても構わない。さらに排気マニホルド以外であってもＮＯｘ触媒１９より上流側に位置する管路上であれば還元剤添加ノズルの取付位置（還元剤添加位置）とすることができる。
【００８６】
○　ＮＯｘ触媒は、前記各実施形態で使用した材質や成分から構成されるものに限定されない。ＮＯｘを吸着および分解する能力を有する触媒であれば、その担体の材質や担持する成分は前記以外のものを使用するものでも構わない。
【００８７】
○　前記各実施形態等では、触媒の昇温作用も持つ燃料を還元剤（添加剤）として使用したが、燃料以外の還元剤を添加する構成でもよい。燃料以外の還元剤としては尿素やカルバミン酸アンモニウムが挙げられる。
【００８８】
○　前記各実施形態及び変形例は、ディーゼルエンジンまたはガソリンエンジンに適用したが、その他の燃料を使用する内燃機関に適用することもできる。要するにＮＯｘ触媒を再生する還元剤を添加する還元剤添加手段を備えるものに適宜適用できる。このとき還元剤添加手段は特にノズル方式である必要はない。
【００８９】
以下、前記各実施形態及び別例などから把握される技術的思想を記載する。
（１）一方のバンクの気筒群に接続される排気マニホルドと、他方のバンクの気筒群に接続される排気マニホルドと、各排気マニホルドのそれぞれの排気合流部の下流にそれぞれ配置される過給機と、該過給機の下流に配置されるＮＯｘ触媒と、該ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤添加手段と、ＥＧＲ装置とを備えたＶ型又は水平対向型である内燃機関の排気浄化装置において、一方の排気マニホルド側に還元剤添加手段を設けると共に、他方の排気マニホルド側にＥＧＲ取出口を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。この構成によれば、一方の排気マニホルド側で添加された還元剤は一方の過給機を通った後、他方の過給機を逆流できず他方の排気マニホルドへは流れない。従って、大量ＥＧＲ運転時に還元剤添加が行われたとしても、添加された還元剤が排気脈動によりＥＧＲ通路を通って吸気系へ回り込むことを抑えることが可能となる。
【００９０】
（２）請求項１又は６に記載の発明おいて、前記各排気マニホルドは各気筒に接続される岐管をそれぞれ有し、前記還元剤添加手段により還元剤が添加される岐管と、ＥＧＲ取出口が設定される岐管は、互いの連通経路長が最も長くなる組合せのものが選択されていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。この構成によれば、還元剤が添加される岐管と、ＥＧＲ取出口が設定される岐管は、互いの連通経路長が最も長くなる組合せが選択されているので、添加された還元剤が一層ＥＧＲ取出口へ流れにくくなる。従って、大量ＥＧＲ運転時に還元剤が添加されたとしても、還元剤が排気脈動によりＥＧＲ通路を通って吸気系へ回り込むことを極力抑えることができる。
【００９１】
（３）請求項２〜６及び前記技術的思想（１），（２）のいずれか一項において、前記「ＮＯｘ触媒」を「触媒」に置き替え、「該ＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤添加手段」を、「該触媒に昇温作用を持つ添加剤を供給する添加剤供給手段」に置き替えた構成を特徴とする内燃機関の排気浄化装置。この構成によれば、触媒を昇温させ活性化させるために添加剤供給手段により供給する添加剤の供給量を最小限に抑えることができる。
【００９２】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１〜６に記載の発明によれば、大量ＥＧＲ運転時に還元剤が添加されたとしても、添加された還元剤が排気脈動によりＥＧＲ通路を通って吸気系へ回り込むことを極力抑えることができる。
【００９３】
また請求項７に記載の発明によれば、大量ＥＧＲ運転時に添加剤が供給されたとしても、供給された添加剤が排気脈動によりＥＧＲ通路を通って吸気系へ回り込むことを極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のディーゼルエンジンを示す概略構成図。
【図２】エンジンの要部模式平断面図。
【図３】第２の実施形態におけるエンジンの要部模式平断面図。
【図４】第３の実施形態におけるエンジンの要部模式平断面図。
【図５】第４の実施形態におけるエンジンの要部模式平断面図。
【図６】第５の実施形態におけるエンジンの要部概略構成図。
【図７】別例のエンジンの要部模式平断面図。
【図８】図７と異なる別例のエンジンの要部模式平断面図。
【図９】図８と異なる別例のエンジンの要部模式平断面図。
【符号の説明】
１…内燃機関としてのディーゼルエンジン、２…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、３…エンジン本体、３Ａ，３Ｂ…バンク、４…吸気マニホルド、５，６…分割型排気マニホルド、５ｄ，６ｄ…排気集合部、７…吸気管、１４…燃料ポンプ、１０，１０Ａ，１０Ｂ…過給機、１８…排気管、１９，１９Ａ，１９Ｂ…触媒としてのＮＯｘ触媒、２１…ＥＧＲ装置（排気再循環装置）、２２，２２Ａ，２２Ｂ…ＥＧＲ管、２４…ＥＧＲバルブ、２８…還元剤添加手段及び添加剤供給手段としての還元剤添加ノズル、２９…燃料パイプ、３１…排気浄化装置を構成する制御弁、３２，３２Ａ，３２Ｂ…ＥＧＲ取出口、３５…排気マニホルド、３６，４８…仕切り壁、４０…排気マニホルド、４１，４２…排気マニホルドとしての排気マニホルド部、４０ａ…排気合流部、４５…電磁切換弁、４７…排気マニホルド、５１，５２…分割型排気マニホルド、５１ｄ，５２ｄ…排気集合部、♯１〜♯６…気筒。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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