(57)【要約】【課題】ポスト噴射にかかる燃費の悪化を防止でき、かつ、ＳＯｘの排出量を低減できる排気浄化装置を提供すること。【解決手段】本発明の排気浄化装置は、エンジン１から排出された排気を濾過し、排気中のスートを捕集するＤＰＦ１２を、エンジン１の排気管４に備える。また、排気浄化装置は、エンジン１の各気筒内に噴射する前の燃料に、排気中のスートの燃焼温度を低下させ、かつ、排気中のＳＯｘを捕集する燃料添加剤を供給する燃料添加剤供給装置１６と、この燃料添加剤供給装置１６を制御するＥＣＵ２０を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出された排気を濾過し、排気中のスートを捕集する濾過手段を、前記内燃機関の排気通路に備える内燃機関の排気浄化装置において、
前記内燃機関の燃焼室内に噴射する前の燃料に、排気中のスートの燃焼温度を低下させ、かつ、排気中のＳＯｘを捕集する燃料添加剤を供給する添加剤供給手段を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記燃料添加剤は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうち少なくとも何れかを含んで構成される化合物を含むことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記添加剤供給手段は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の含有量がイオン質量比で５ｐｐｍ以上かつ飽和溶解度未満となるように、前記燃料添加剤を燃料に供給することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記排気通路のうち前記濾過手段よりも上流側には、排気中のスート量を低減する触媒が設けられることを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記排気中のスート量を低減する触媒は、三元触媒または酸化触媒を含むことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記排気通路のうち前記濾過手段よりも下流側には、排気中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化装置が設けられることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項７】
前記ＮＯｘ浄化装置は、排気の空燃比がリッチであるときにアンモニアを生成するとともに、当該生成されたアンモニアを保持し、排気の空燃比がリーンであるときに前記保持したアンモニアによりＮＯｘを還元する触媒を備えることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項８】
前記濾過手段は、排気を濾過する浄化フィルタを備え、
前記浄化フィルタの内部及び上流側の面には、プラチナ、パラジウム、及び、ロジウムが実質的に担持されていないことを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項９】
前記浄化フィルタの下流側の面には、ＳＯｘを吸収する機能を有するＳＯｘトラップ材が設けられることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項１０】
前記添加剤供給手段は、前記内燃機関の運転状態または前記内燃機関から排出される排気の状態に応じて、燃料添加剤の供給量を制御することを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【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。詳しくは、内燃機関の排気中のパティキュレート（粒子状物質）を捕集するフィルタを有する内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、排気中のパティキュレートを捕集するＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）を、内燃機関の排気系に設けることで、パティキュレートの排出量を低減する技術が広く用いられている。このＤＰＦが捕集できるパティキュレート量には限界があるため、ＤＰＦに堆積したパティキュレートを燃焼させるＤＰＦ再生処理が適宜実行される。この再生処理は、排気工程中に燃料噴射（以下、「ポスト噴射」という）を実行するとともに酸化触媒などで噴射した燃料を燃焼し、ＤＰＦを高温雰囲気下にすることで、堆積したパティキュレートを強制的に燃焼させる。
【０００３】
しかしながら、堆積したパティキュレートのうち可溶剤有機成分（以下、「ＳＯＦ」という）については酸化機能を有する触媒で浄化できるものの、パティキュレートを構成する成分のうち多くを占めるスートを燃焼して除去するには、ＤＰＦを６００℃以上のスート燃焼温度で長時間に亘って保持し続ける必要があるため、ポスト噴射を実行することにより燃費が悪化するおそれがある。そこで、近年では、ポスト噴射による燃費の消費を抑える技術が提案されている。
【０００４】
例えば特許文献１には、セリウム化合物の粒子と酸と有機酸とからなり、さらにロジウム及びパラジウムの少なくとも何れかの化合物を含有するコロイド分散体を、燃料添加剤として用いることが提案されている。この提案によれば、上述のような燃料添加剤を燃料に添加することにより、スートの燃焼温度を下げ、ポスト噴射にかかる燃料の消費を低減できる他、窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」という）の排出をも低減できる。
【０００５】
一方、内燃機関から排出される排気中には、上述のようなパティキュレートやＮＯｘの他、燃料やオイル中の硫黄分が酸化して生成される硫黄酸化物（以下、「ＳＯｘ」という）が含まれる。ここで、排気中のＮＯｘを浄化するために、排気の空燃比がリーンであるときにＮＯｘを吸収し、排気中の酸素濃度を低下させると吸収したＮＯｘを放出する特許文献２に示すようなＮＯｘ吸収剤を排気系に設ける場合がある。しかしながら、このようなＮＯｘ吸収剤を排気系に設けても、排気中のＳＯｘにより被毒してしまいＮＯｘ吸収剤の機能が低下するおそれがある。そこで、排気中のＳＯｘを低減するための技術が複数提案されている。
【０００６】
例えば特許文献３には、排気通路にＳＯｘトラップ触媒を設けたものが示されている。このＳＯｘトラップ触媒には、排気中のＳＯｘをその内部に保持する機能を有するＳＯｘ保持剤が担持されている。このようなＳＯｘトラップ触媒をＮＯｘ吸収剤の上流側に設けることにより、ＮＯｘ吸収剤がＳＯｘにより被毒するのを防止できる。
この他、例えば特許文献４には、硫黄分を捕捉する硫黄分捕捉材を、ＤＰＦに担持させることにより、ＤＰＦの下流側に設けられたＮＯｘ吸収剤のＳＯｘによる被毒を防止しつつ、システムをコンパクトにするものも提案されている。
【特許文献１】特表２００７−５０９１９３号公報
【特許文献２】特許第２６００４９２号公報
【特許文献３】特開２００６−１３８２２３号公報
【特許文献４】特開２００６−３４６６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、ＤＰＦ再生処理のポスト噴射による燃費の悪化を防止し、かつ、ＳＯｘの排出量を低減するために、上述の特許文献１〜４に示された技術を組み合わせて排気浄化装置を構成することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、例えば、特許文献３のＳＯｘトラップ触媒を排気通路に設けると、排気浄化装置が大型化してしまうおそれがある。これは、排気の拡散性から、ＳＯｘトラップ触媒の全領域において効率的にＳＯｘを捕集することが難しく、ＳＯｘを大量に捕集するためには大きな担体が必要となってしまうためである。また、特許文献４に示されたもののように、ＳＯｘトラップ触媒をＤＰＦに担持させると、ＤＰＦにおける排気の圧損が増大してしまうおそれがある。
【０００９】
本発明は、ポスト噴射にかかる燃費の悪化を防止でき、かつ、ＳＯｘの排出量を低減できる排気浄化装置を提供することを目的とし、上述のような装置の大型化や排気の圧損を考慮してなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関（１）から排出された排気を濾過し、排気中のスートを捕集する濾過手段（１２）を、前記内燃機関の排気通路（４）に備える内燃機関の排気浄化装置において、前記内燃機関の燃焼室内に噴射する前の燃料に、排気中のスートの燃焼温度を低下させ、かつ、排気中のＳＯｘを捕集する燃料添加剤を供給する添加剤供給手段（１６，２１）を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記燃料添加剤は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうち少なくとも何れかを含んで構成される化合物を含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記添加剤供給手段は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の含有量がイオン質量比で５ｐｐｍ以上かつ飽和溶解度未満となるように、前記燃料添加剤を燃料に供給することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記排気通路のうち前記濾過手段よりも上流側には、排気中のスート量を低減する触媒（１１）が設けられることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記排気中のスート量を低減する触媒は、三元触媒または酸化触媒を含むことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１から５の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記排気通路のうち前記濾過手段よりも下流側には、排気中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化装置（１４）が設けられることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記ＮＯｘ浄化装置は、排気の空燃比がリッチであるときにアンモニアを生成するとともに、当該生成されたアンモニアを保持し、排気の空燃比がリーンであるときに前記保持したアンモニアによりＮＯｘを還元する触媒を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記濾過手段は、排気が濾過する浄化フィルタを備え、前記浄化フィルタの内部及び排気の上流側の面には、プラチナ、パラジウム、及び、ロジウムが実質的に担持されていないことを特徴とする。
【００１８】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記浄化フィルタの下流側の面には、ＳＯｘを吸収する機能を有するＳＯｘトラップ材（１２７）が設けられることを特徴とする。
【００１９】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から９の何れかに記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記添加剤供給手段は、前記内燃機関の運転状態または前記内燃機関から排出される排気の状態に応じて、燃料添加剤の供給量を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、排気中のスートの燃焼温度を低下させ、かつ、排気中のＳＯｘを捕集する機能を有する燃料添加剤が、内燃機関の燃焼室内に噴射する前の燃料中に供給される。これにより、スートの燃焼温度を低下させた分、濾過手段に堆積したスートを燃焼して濾過手段を再生処理する際にかかる燃料の消費を抑制することができる。また、濾過手段の下流に設けられた装置の熱劣化を防止することもできる。
また、上述の燃料添加剤を燃料に供給して、排気中のＳＯｘを捕集することにより、ＳＯｘを、濾過手段でスートとともに堆積させることができる。これにより、濾過手段の下流に設けられた装置が、排気中のＳＯｘにより被毒するのを防止できる。
このように、スートの燃焼温度を低下させ、かつ、ＳＯｘによる被毒を防止するためには、上述の燃料添加剤を燃料に供給するだけでよい。したがって、本発明によれば、上述の従来の排気浄化装置と比較して、排気浄化装置が大型化したり排気の圧損が大きくなったりすることも無い。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、燃料添加剤には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属が含まれる。このような燃料添加剤が添加された燃料を内燃機関で燃焼させることにより、排気中に酸化物及び炭酸塩を生成し、これを濾過手段に堆積させることができる。これら濾過手段に堆積した酸化物及び炭酸塩は、排気中のＳＯｘと反応することで、硫酸塩に変化してＳＯｘを捕捉するトラップ材として作用するため、排気中のＳＯｘを濾過手段に堆積することができる。また、燃料添加剤に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属は、排気中のＳＯｘと反応して硫酸化合物を生成することにより、排気中のＳＯｘを除去することができる。
以上のようなアルカリ金属及びアルカリ土類金属の作用により、濾過手段の下流側に設けられた装置のＳＯｘによる被毒を防止することができる。ここで特に、濾過手段の下流側に設けられた装置に、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、セリア、ジルコニア等のＮＯｘを吸着する機能を有する触媒、すなわち、ＳＯｘによる被毒に弱い触媒が含まれる場合には、このような触媒からＳＯｘを脱離させる処理を実行する頻度を減らすことが可能となり、燃費をさらに向上できる。
【００２２】
また、内燃機関において燃料を燃焼させることで生成されたスートは、内燃機関の燃焼室内及び排気通路内において、燃料添加剤に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属と密接に絡み合った状態、すなわち、タイトコンタクト状態となり、これにより、スートの燃焼温度を低下させることができる。
ところで、内燃機関から排出されたスートは、通常、三元触媒や酸化触媒等により燃焼されることが殆どないが、このように、スートと燃料添加剤とがタイトコンタクト状態となることで、三元触媒や酸化触媒でスートを燃焼させることが可能になる。
【００２３】
請求項３に記載の発明によれば、燃料添加剤が無駄に消費するのを防止しつつ、上述のスートの燃焼温度を低下させる効果、及び、ＳＯｘを捕集する効果を奏することができる。また、燃料添加剤を燃料に添加することによる内燃機関の運転状態へ及ぼす影響を最小限にすることもできる。
【００２４】
請求項４に記載の発明によれば、排気中のスート量を低減する触媒を、濾過手段よりも上流側に設けることにより、濾過手段に堆積するスート量を低減することができる。したがって、濾過手段に堆積したスートを燃焼させる再生処理の実行にかかる燃料の消費をさらに低減できる。
【００２５】
請求項５に記載の発明によれば、三元触媒または酸化触媒を含む触媒を、排気通路のうち濾過手段よりも上流側に設けることにより、この触媒でスートを燃焼し、濾過手段に堆積するスートの量を低減することができる。上述のように、燃料添加剤を添加すると、生成されたスートはアルカリ金属またはアルカリ土類金属と密接に絡み合い、タイトコンタクト状態で触媒に接触する。また、これに加えて、燃料添加剤中のアルカリ金属及びアルカリ土類金属自体がスートの燃焼性に優れることから、このような触媒でスートを燃焼させることが可能となる。これにより、濾過手段に堆積するスートの量を低減するとともに、濾過手段の再生処理を実行する頻度を少なくし、さらに燃費を向上できる。
【００２６】
請求項６に記載の発明によれば、排気中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化装置を設けることで、排気中のＮＯｘを浄化することができる。特に、このようなＮＯｘ浄化装置を、排気通路のうち濾過手段の下流側に設けることにより、排気中のＳＯｘによりＮＯｘ浄化装置が被毒するのを防止し、ＮＯｘ浄化装置からＳＯｘを脱離する処理を実行する頻度を削減することができる。したがって、燃費を向上できるとともに、ＮＯｘ浄化装置の熱劣化を抑制することができる。
【００２７】
請求項７に記載の発明によれば、空燃比がリッチであるときにアンモニアを発生し、リーンであるときにＮＯｘを還元する触媒をＮＯｘ浄化装置に用いることで、このＮＯｘ浄化装置のＳＯｘ脱離温度を低くできる。したがって、ＮＯｘ浄化装置からＳＯｘを脱離する処理を実行にかかる燃料の消費を抑制するとともに、ＮＯｘ浄化装置の熱劣化をさらに抑制することができる。
【００２８】
請求項８に記載の発明によれば、濾過手段の浄化フィルタの内部及び上流側の面、すなわち、排気を濾過する際にスートや燃料添加剤が堆積する部分には、プラチナ、パラジウム、及び、ロジウム等の貴金属が実質的に担持されない。浄化フィルタに堆積したスートを燃焼して濾過手段を再生処理する際、浄化フィルタに上述のような貴金属が含まれていると、硫化物として浄化フィルタに堆積したＳＯｘが脱離するおそれがあるが、本発明によれば、このようなＳＯｘによる被毒のおそれがなくなる。また、ここで、燃料添加剤が到達できない浄化フィルタの下流側の面には、上述のような貴金属を含む酸化触媒や三元触媒等を担持させることは可能である。
【００２９】
請求項９に記載の発明によれば、浄化フィルタの下流側の面に、ＳＯｘを吸収する機能を有するＳＯｘトラップ材を設けることで、濾過手段の下流側に設けられた装置のＳＯｘによる被毒をより効果的に防止することができる。また、このようなＳＯｘトラップ材を濾過手段の浄化フィルタの下流側の面に設けることにより、濾過手段と別に設けた場合と比較して、排気浄化装置を小型化することができる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明によれば、燃料添加剤の供給量は、内燃機関の運転状態または内燃機関から排出される排気の状態に応じて制御される。ここで、内燃機関の運転状態とは、回転数、トルク値、及び累積走行距離等が挙げられる。また、排気の状態とは、排気中のＳＯｘ濃度、ＮＯｘ濃度、及び空燃比などが挙げられる。このような状態に応じて燃料添加剤の供給量を制御することにより、燃料添加剤が無駄に消費するのを防止しつつ、上述のスートの燃焼温度を低下させる効果、及び、ＳＯｘを捕集する効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る内燃機関及びその排気浄化装置の構成を示す図である。内燃機関（以下単に「エンジン」という）１は、各気筒内に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンであり、各気筒には燃料噴射弁が設けられている。
【００３２】
これら燃料噴射弁には、燃料タンク１５に貯留された燃料（軽油）が、図示しないポンプ及びコモンレールを介して適宜供給されるようになっている。これら燃料噴射弁は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）２０により電気的に接続されており、燃料噴射弁の開弁時間及び閉弁時間は、ＥＣＵ２０により制御される。また、燃料タンク１５には、この燃料タンク１５に貯留された燃料に燃料添加剤を供給する添加剤供給装置１６が接続されている。
【００３３】
添加剤供給装置１６は、エンジン１の各気筒内に燃料噴射弁で噴射する前の燃料中に所定の機能を有する燃料添加剤を供給する。この燃料添加剤は、燃料とともに燃焼させることにより、排気中のパティキュレートに含まれるスートの燃焼温度を低下させ、かつ、排気中のＳＯｘを捕集する機能を有する。
【００３４】
より具体的には、この燃料添加剤は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうちの何れか、または、アルカリ金属及びアルカリ土類金属を含んで構成される化合物を含む。添加剤供給装置１６は、このようなアルカリ金属及びアルカリ土類金属を含む燃料添加剤に対して、燃料に可溶な化合物を混入した上で燃料に供給する。また、この添加剤供給装置１６は、ＥＣＵ２０に電気的に接続されており、燃料添加剤の供給量が調整される。燃料添加剤の供給量は、燃料添加剤を燃料に供給した状態で、これらアルカリ金属及びアルカリ土類金属の含有量は、イオン質量比で５ｐｐｍ以上かつ飽和溶解度未満になるように調整される。
【００３５】
また、エンジン１には、吸気が流通する吸気管２と、排気が流通する排気管４とが設けられている。吸気管２は、エンジン１の各気筒の吸気ポートに接続されている。排気管４は、エンジン１の各気筒の排気ポートに接続されている。
【００３６】
吸気管２内には、加圧された空気を冷却するためのインタークーラや、吸入空気量を制御するスロットル弁が設けられている。スロットル弁は、アクチュエータを介してＥＣＵ２０に接続されており、その開度はＥＣＵ２０により電磁的に制御される。
【００３７】
排気管４には、上流側から下流側へ向かって順に、触媒コンバータ１１と、濾過手段としての粒子状物質捕集装置（以下「ＤＰＦ」（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）という）１２と、ＮＯｘ浄化装置１４とが設けられている。
【００３８】
触媒コンバータ１１は、ハニカム構造を有する担体に白金などからなる酸化触媒を担持して構成され、排気中に含まれる炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）の酸化を促進し、これを除去する。これにより、触媒コンバータ１１は、炭化水素などで構成される排気中のスートの量を低減する。なお、この触媒コンバータ１１が担持する触媒としては、酸化触媒に限らず三元触媒を用いてもよい。
【００３９】
ＤＰＦ１２は、排気通路４を流通する排気を濾過することにより、排気中のパティキュレートを捕集する浄化フィルタを備える。より具体的には、ＤＰＦ１２は、排気が浄化フィルタの微細な孔を通過する際、排気中のパティキュレートを、浄化フィルタの表面及び浄化フィルタの内部の孔に堆積させることによって捕集する。この浄化フィルタとしては、ハニカム構造を有するウォールフロー型のものを用いる。また、浄化フィルタの構成材料としては、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）などのセラミックスや金属多孔体を用いる。またここで、この浄化フィルタの内部及び上流側の面には、プラチナ、パラジウム、及び、ロジウムなどの貴金属が実質的には担持されていない。
【００４０】
ＤＰＦ１２のスート捕集能力の限界、すなわち堆積限界までパティキュレートを捕集すると、圧損が大きくなるので、堆積したパティキュレートを燃焼させるＤＰＦ再生処理を適宜行う必要がある。このＤＰＦ再生処理は、ポスト噴射を実行して排気の温度を、パティキュレートを構成する成分のうち最も多くを占めるスートの燃焼温度まで上昇することで行われる。このポスト噴射は、エンジン１の燃料噴射弁により、排気工程において行われる燃料噴射である。
【００４１】
ＮＯｘ浄化装置１４は、エンジン１から排出される排気の空燃比がリーンである時には、排気中のＮＯｘを捕捉し、排気の空燃比がリッチである時には、捕捉したＮＯｘを還元することにより、排気中のＮＯｘを浄化する。
【００４２】
より具体的には、ＮＯｘ浄化装置１４は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）担体に担持された、触媒として作用する白金（Ｐｔ）と、ＮＯｘ吸着能力を有するセリアと、排気中のアンモニア（ＮＨ３）を、アンモニウムイオン（ＮＨ４＋）として保持する機能を有するゼオライトとを備える。
【００４３】
ＮＯｘ浄化装置１４の吸着アンモニア量が少なくなると、ＮＯｘの浄化能力が低下するので、適宜ＮＯｘを還元するために、ＮＯｘ浄化装置１４への還元剤の供給（以下「還元化」という）が行われる。この還元化では、燃料噴射弁から噴射される燃料量の増量とスロットル弁による吸入空気量の減量とによって燃焼室内の混合気の空燃比を理論空燃比よりリッチ側にすることにより、還元剤をＮＯｘ浄化装置１４に供給する。すなわち、空燃比をリッチ化することにより、ＮＯｘ浄化装置１４へ流入する排気中の還元剤濃度が、酸素濃度より高くなり、還元化が実行される。
【００４４】
このＮＯｘ浄化装置１４におけるＮＯｘの浄化について説明する。
先ず、エンジン１で燃焼する混合気の空燃比を理論空燃比よりリーン側に設定し、いわゆるリーンバーン運転を行うと、ＮＯｘ浄化装置１４へ流入する排気中の還元剤濃度が、酸素濃度より低くなる。その結果、排気中の一酸化炭素（ＮＯ）と酸素（Ｏ２）とが触媒の作用で反応し、ＮＯ２としてセリアに吸着される。また、酸素と反応していない一酸化炭素（ＣＯ）も、セリアに吸着される。
【００４５】
次に、排気中の還元剤濃度を酸素濃度より高くする還元化を実行すると、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）が水（Ｈ２Ｏ）と反応して、二酸化炭素（ＣＯ２）と水素（Ｈ２）が生成され、また排気中の単価水素（ＨＣ）が水と反応して、一酸化炭素（ＣＯ）及び二酸化炭素（ＣＯ２）とともに、水素が生成される。またさらに、排気中に含まれるＮＯｘ、及びセリア（及び白金）に吸着されているＮＯｘ（ＮＯ，ＮＯ２）と、生成された水素とが触媒の作用で反応し、アンモニア（ＮＨ３）及び水が生成される。また、ここで生成されたアンモニアは、アンモニウムイオン（ＮＨ４＋）の形でゼオライトに吸着される。
【００４６】
次に、空燃比を理論空燃比よりリーン側に設定するリーンバーン運転を行い、ＮＯｘ浄化装置１４へ流入する排気中の還元剤濃度を、酸素濃度より低い側に設定すると、セリアにＮＯｘが吸着される。さらにゼオライトにアンモニウムイオンが吸着した状態では、排気中のＮＯｘ及び酸素と、アンモニアとが反応して、窒素（Ｎ２）と水が生成される。
【００４７】
このように、ＮＯｘ浄化装置１４によれば、還元剤供給中に生成されるアンモニアがゼオライトに吸着され、リーンバーン運転中に吸着されたアンモニアがＮＯｘと反応するので、ＮＯｘの浄化を効率よく行うことができる。
【００４８】
また、排気管４のうち、ＤＰＦ１２とＮＯｘ浄化装置１４との間には、ＳＯｘセンサ１３が設けられている。このＳＯｘセンサ１３は、排気管４のうち、ＤＰＦ１２とＮＯｘ浄化装置１４の間を流通する排気のＳＯｘ濃度を検出し、検出したＳＯｘ濃度に略比例した検出信号をＥＣＵ２０に供給する。
【００４９】
ＥＣＵ２０は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定のレベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換するなどの機能を有する入力回路と、中央演算処理ユニット（以下「ＣＰＵ」という）とを備える。この他、ＥＣＵ２０は、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果などを記憶する記憶回路と、エンジン１の燃料噴射弁等に制御信号を出力する出力回路とを備える。
【００５０】
また、ＥＣＵ２０は、これら入力回路、ＣＰＵ、記憶回路、及び出力回路等のハードウェアの構成により機能する複数の制御ブロックを備える。具体的には、ＥＣＵ２０は、添加剤供給装置１６を制御する供給装置制御部２１を備える。
【００５１】
供給装置制御部２１は、ＳＯｘセンサ１３からの出力に応じて、添加剤供給装置１６の燃料添加剤の供給量を制御する。より具体的には、供給装置制御部２１は、ＤＰＦ１２とＮＯｘ浄化装置１４の間におけるＳＯｘ濃度と、最適な燃料添加剤の供給量との関係を示す制御マップを備えており、この制御マップに基づいて燃料添加剤の供給量を制御する。ここで、最適な燃料添加剤の供給量とは、例えば、ＮＯｘ浄化装置１４のＳＯｘによる被毒を低減するために最適な供給量であるとするが、これに限るものではない。
【００５２】
以上詳述したように、本実施形態の排気浄化装置によれば、排気中のスートの燃焼温度を低下させ、かつ、排気中のＳＯｘを捕集する機能を有する燃料添加剤が、エンジン１の各気筒内に噴射する前の燃料中に供給される。これにより、スートの燃焼温度を低下させた分、ＤＰＦ１２に堆積したスートを燃焼してＤＰＦ１２を再生処理する際にかかる燃料の消費を抑制することができる。また、ＤＰＦ１２の下流に設けられたＮＯｘ浄化装置１４等の熱劣化を防止することもできる。
また、上述の燃料添加剤を燃料に供給して、排気中のＳＯｘを捕集することにより、ＳＯｘを、ＤＰＦ１２でスートとともに堆積させることができる。これにより、ＮＯｘ浄化装置１４が、排気中のＳＯｘにより被毒するのを防止できる。
このように、スートの燃焼温度を低下させ、かつ、ＳＯｘによる被毒を防止するためには、上述の燃料添加剤を燃料に供給するだけでよい。したがって、本実施形態の排気浄化装置によれば、排気通路４にＳＯｘを吸収するＳＯｘトラップ材を設ける場合と比較して、排気浄化装置が大型化したり排気の圧損が大きくなったりすることも無い。
【００５３】
また、燃料添加剤には、アルカリ金属またはアルカリ土類金属が含まれる。このような燃料添加剤が添加された燃料をエンジン１で燃焼させることにより、排気中に酸化物及び炭酸塩を生成し、これをＤＰＦ１２に堆積させることができる。これらＤＰＦ１２に堆積した酸化物及び炭酸塩は、排気中のＳＯｘと反応することで、硫酸塩に変化してＳＯｘを捕捉するトラップ材として作用するため、排気中のＳＯｘをＤＰＦ１２に堆積することができる。また、燃料添加剤に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属は、排気中のＳＯｘと反応して硫酸化合物を生成することにより、排気中のＳＯｘを除去することができる。
ここで特に、ＮＯｘ浄化装置１４に、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、セリア、ジルコニア等のＮＯｘを吸着する機能を有する触媒、すなわち、ＳＯｘによる被毒に弱い触媒が含まれる場合には、このような触媒からＳＯｘを脱離させる処理を実行する頻度を減らすことが可能となり、燃費をさらに向上できる。
【００５４】
また、エンジン１において燃料を燃焼させることで生成されたスートは、エンジン１の気筒内及び排気通路４内において、燃料添加剤に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属と密接に絡み合った状態、すなわち、タイトコンタクト状態となり、これにより、スートの燃焼温度を低下させることができる。
【００５５】
また、酸化触媒を含む触媒コンバータ１１を排気通路４のうちＤＰＦ１２よりも上流側に設けることにより、この触媒コンバータ１１でスートを燃焼し、ＤＰＦ１２に堆積するスート量を低減することができる。
ところで、エンジン１から排出されたスートは、通常、三元触媒や酸化触媒等により燃焼されることが殆どない。しかしながら、上述のように燃料添加剤を添加すると、生成されたスートはアルカリ金属またはアルカリ土類金属と密接に絡み合い、タイトコンタクト状態で触媒コンバータ１１に接触する。また、これに加えて、燃料添加剤中のアルカリ金属及びアルカリ土類金属自体がスートの燃焼性に優れることから、このような触媒コンバータ１１でスートを燃焼させることが可能となる。これにより、ＤＰＦ１２に堆積するスートの量を低減するとともに、ＤＰＦ１２の再生処理を実行する頻度を少なくし、さらに燃費を向上できる。
【００５６】
また、燃料添加剤の供給量は、燃料添加剤を燃料に供給した状態で、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の含有量は、イオン質量比で５ｐｐｍ以上かつ飽和溶解度未満となるように調整される。これにより、燃料添加剤が無駄に消費するのを防止しつつ、スートの燃焼温度を低下させる効果、及び、ＳＯｘを捕集する効果を奏することができる。また、燃料添加剤を燃料に添加することによるエンジン１の運転状態へ及ぼす影響を最小限にすることもできる。
【００５７】
また、排気中のＮＯｘを浄化するＮＯｘ浄化装置１４を設けることにより、排気中のＮＯｘを浄化することができる。特に、このようなＮＯｘ浄化装置１４を、排気通路４のうちＤＰＦ１２の下流側に設けることにより、排気中のＳＯｘによりＮＯｘ浄化装置１４が被毒するのを防止し、ＮＯｘ浄化装置１４からＳＯｘを脱離する処理を実行する頻度を削減することができる。したがって、燃費を向上できるとともに、ＮＯｘ浄化装置１４の熱劣化を抑制することができる。
【００５８】
また、空燃比がリッチであるときにアンモニアを発生し、リーンであるときにＮＯｘを還元する触媒をＮＯｘ浄化装置１４に用いることで、このＮＯｘ浄化装置１４のＳＯｘ脱離温度を低くできる。したがって、ＮＯｘ浄化装置１４からＳＯｘを脱離する処理を実行にかかる燃料の消費を抑制するとともに、ＮＯｘ浄化装置１４の熱劣化をさらに抑制することができる。
【００５９】
また、ＤＰＦ１２の浄化フィルタの内部及び上流側の面、すなわち、排気を濾過する際にスートや燃料添加剤が堆積する部分には、プラチナ、パラジウム、及び、ロジウム等の貴金属が実質的に担持されない。浄化フィルタに堆積したスートを燃焼してＤＰＦ１２を再生処理する際、浄化フィルタに上述のような貴金属が含まれていると、硫化物として浄化フィルタに堆積したＳＯｘが脱離するおそれがあるが、本実施形態の排気浄化装置によれば、このようなＳＯｘによる被毒のおそれがなくなる。
【００６０】
また、燃料添加剤の供給量は、ＳＯｘセンサ１３により検出されたＤＰＦ１２とＮＯｘ浄化装置１４の間におけるＳＯｘ濃度に応じて制御される。これにより、燃料添加剤が無駄に消費するのを防止しつつ、上述のスートの燃焼温度を低下させる効果、及び、ＳＯｘを捕集する効果を奏することができる。また、ＮＯｘ浄化装置１４がＳＯｘにより被毒するのを防止することもできる。
【００６１】
本実施形態では、ＤＰＦ１２が濾過手段を構成し、添加剤供給装置１６及びＥＣＵ２０の供給装置制御部２１が添加剤供給手段を構成する。
【００６２】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態について、図２を参照して説明する。本実施形態の排気浄化装置は、第１の実施形態に係る排気浄化装置と、ＤＰＦ１２Ａの構成が異なる。
【００６３】
図２は、ＤＰＦ１２Ａの浄化フィルタ１２２の断面図である。
図２に示すように、浄化フィルタ１２２は、ハニカム状であり、排気が流通する複数の通路を備える。各通路には、それぞれ、排気が上流側から通路内部へ流入するのを遮断する上流側目封じ１２３と、排気が通路内部から下流側へ流出するのを遮断する下流側目封じ１２４とが、互い違いに設けられている。これにより、排気が流入する流入側セル１２５と、排気が流出する流出側セル１２６とが交互に形成される。
【００６４】
すなわち、エンジン１から排出されＤＰＦ１２Ａ内へ流入する排気は、先ず、流入側セル１２５内に流入し、浄化フィルタ１２２を通過して、流出側セル１２６内へ流入し、ＤＰＦ１２Ａ外へ流出する。ここで、排気が浄化フィルタ１２２を通過する際、浄化フィルタ１２２の上流側の面、及び、浄化フィルタ１２２内に形成された孔には、排気中に含まれるパティキュレートが堆積する。
【００６５】
一方、浄化フィルタ１２２の下流側の面には、排気中のＳＯｘを吸収する機能を有するＳＯｘトラップ材１２７が設けられる。上述のようなＳＯｘ量を低減する燃料添加剤に加えて、このようなＳＯｘトラップ材１２７を設けることにより、ＳＯｘの排出量をさらに低減し、ＤＰＦ１２Ａの下流側に設けられたＮＯｘ浄化装置１４のＳＯｘによる被毒をより効果的に防止できる。また、このようなＳＯｘトラップ材１２７をＤＰＦ１２Ａの浄化フィルタの下流側の面に設けることにより、ＤＰＦ１２Ａと別に設けた場合と比較して、排気浄化装置を小型化することができる。
【００６６】
次に、本発明の第１の実施形態の実施例１〜３と、これら実施例１〜３の比較対象となる比較例１〜３について説明する。
【００６７】
［実施例１］
実施例１では、ステアリン酸カルシウム及びステアリン酸マグネシウムの含有量が、それぞれ、イオン質量比で１３０ｐｐｍ及び６０ｐｐｍとなるように、標準軽油に燃料添加剤を供給したものを、燃料として用いる。
また、ＤＰＦには、ＳｉＣ製で、気孔径１０．７μｍ、気孔率４２％、セル密度３００ｃｐｓｉ、及び壁厚１２ｍｍの、イビデン社製のウォールフロー型のものを用いる。
【００６８】
［実施例２］
実施例２では、ステアリン酸カルシウム及びステアリン酸マグネシウムの含有量が、それぞれ、イオン質量比で６５ｐｐｍ及び３０ｐｐｍとなるように、標準軽油に燃料添加剤を供給したものを、燃料として用いる。
また、ＤＰＦには、ＳｉＣ製で、気孔径１０．７μｍ、気孔率４２％、セル密度３００ｃｐｓｉ、及び壁厚１２ｍｍの、イビデン社製のウォールフロー型のものを用いる。
【００６９】
［実施例３］
実施例３では、ステアリン酸カルシウム及びステアリン酸マグネシウムの含有量が、それぞれ、イオン質量比で１１ｐｐｍ及び５ｐｐｍとなるように、標準軽油に燃料添加剤を供給したものを、燃料として用いる。
また、ＤＰＦには、ＳｉＣ製で、気孔径１０．７μｍ、気孔率４２％、セル密度３００ｃｐｓｉ、及び壁厚１２ｍｍの、イビデン社製のウォールフロー型のものを用いる。
【００７０】
［比較例１］
比較例１では、燃料として標準軽油を用いる。上述の実施例１〜３と異なり、燃料添加剤は添加しない。
また、ＤＰＦには、ＳｉＣ製で、気孔径１０．７μｍ、気孔率４２％、セル密度３００ｃｐｓｉ、及び壁厚１２ｍｍの、イビデン社製のウォールフロー型のものを用いる。
【００７１】
［比較例２］
比較例２では、燃料として標準軽油を用いる。上述の実施例１〜３と異なり、燃料添加剤は添加しない。
また、ＤＰＦには、ＳｉＣ製で、気孔径１０．７μｍ、気孔率４２％、セル密度３００ｃｐｓｉ、及び壁厚１２ｍｍの、イビデン社製のウォールフロー型のものに、酸化触媒を担持させたものを用いる。より具体的には、このＤＰＦは、純度９９％のジニトロジアミン白金酸、純度９９％の硝酸パラジウム、比表面積１３０ｍ２／ｇを有するアルミナ、及び、全アルミナ量の１０重量％となるように日産化学工業株式会社製アルミナゾル５２０を添加して調整した溶液に、上述のイビデン社製のＤＰＦを含浸し、さらに、５５０℃焼成により得られ、アルミナ担持量３０ｇ／Ｌ、白金担持量３．２ｇ／Ｌ、及びパラジウム担持量１．８ｇ／Ｌとなっている。
【００７２】
［比較例３］
比較例３では、含有金属量が１２ｐｐｍとなるように、Ｒｈｏｄｉａ社製ＥＯＬＹＳ１７６を標準軽油に添加したものを、燃料として用いる。
また、ＤＰＦには、ＳｉＣ製で、気孔径１０．７μｍ、気孔率４２％、セル密度３００ｃｐｓｉ、及び壁厚１２ｍｍの、イビデン社製のウォールフロー型のものを用いる。
【００７３】
次に、上述の実施例１〜３と比較例１〜３を比較するための試験１〜３について、図３〜図７を参照して説明する。
【００７４】
［試験１（スート排出量試験）］
試験１では、触媒コンバータ（酸化触媒）によるスートの排出量の低減効果を検証する。より具体的には、エンジンを定常状態で運転し、酸化触媒を通過した排気からパティキュレートを収集し、収集したパティキュレートの粒径の分布について、高速応答微粒子度分布計（形式ＤＭＳ５００）を用いて測定する。
【００７５】
図３は、酸化触媒を通過したパティキュレートの粒径の分布を示す図であり、試験１の結果を示す図である。図３において、横軸はパティキュレートの粒径であり、縦軸は単位体積当りの粒子数である。
図３に示すように、粒径が約６０ｎｍ〜１２０ｎｍの間において、本発明の実施例１〜３は、比較例１に対して、パティキュレートの排出量、すなわちスートの排出量が少なくなっている。
【００７６】
図４は、酸化触媒を通過したパティキュレートのうち粒径が８７ｎｍの粒子数を示す図であり、試験１の結果を示す図である。図４において、縦軸は、比較例１の粒子数を１とした場合における粒子数である。
図４に示すように、燃料添加剤を燃料に添加した本発明の実施例１〜３では、燃料添加剤を添加していない比較例１と比較して、パティキュレートの排出量、すなわちスートの排出量が少なくなっている。
【００７７】
以上、試験１の結果が示すように、本発明のように燃料添加剤を燃料に添加することで、酸化触媒におけるスートの燃焼を促進し、スートの排出量を低減することができる。
【００７８】
［試験２（スート燃焼温度試験）］
試験２では、ＤＰＦによるスートの燃焼温度の低減効果を検証する。
この試験では、先ず、エンジンを定常状態で運転するとともに、触媒コンバータを通過した排気をＤＰＦで濾過し、排出物を２ｇ／Ｌ堆積する。ここで、実施例１〜３では燃料に燃料添加剤を添加しているので、排出物には、スートの他、この燃料添加剤の燃焼物が含まれる。
【００７９】
次に、排出物が堆積したＤＰＦを、図５に示すようなテスト装置にセットし、ＤＰＦに堆積したスートの燃焼試験を行う。より具体的には、モデルガスを所定の線速度で排気通路に流通させながら、ＤＰＦを加熱炉で室温から６９０℃まで２０℃／ｍｉｎで昇温し、この間におけるスートの燃焼により生成したＣＯ及びＣＯ２の濃度を、堀場製作所製ＭＥＸＡ−７５００Ｄにより測定する。ここで、モデルガスとしては酸素１０％及び窒素９０％の割合で含む混合ガスを用い、線速度は２３０００ｍ／ｈとする。
【００８０】
図６は、スートの燃焼温度を示す図であり、試験２の結果を示す図である。図６において、横軸はＤＰＦの温度であり、縦軸はＣＯ及びＣＯ２の濃度である。
図６に示すように、燃料添加剤を燃料に添加しない比較例１，２では、ＤＰＦの温度が約６６０℃〜６８０℃の間に、ＣＯ及びＣＯ２濃度のピークがある。すなわち、これら比較例１，２では、スートは約６６０℃〜６８０℃において最も効率よく燃焼する。
【００８１】
これに対して、燃料添加剤を燃料に添加した実施例１〜３では、ＤＰＦの温度が約５２０℃〜５８０℃の間に、ＣＯ及びＣＯ２濃度のピークがある。したがって、これら実施例１〜３と比較例１，２を比較すると、本発明の実施例１〜３は、より低温でスートを効率よく燃焼することができると言える。
ここで、比較例３では、ＤＰＦの温度が約５２０℃付近に、ＣＯ及びＣＯ２濃度のピークがある。これは、上述のような添加剤を燃料に添加したためである。
【００８２】
以上、試験２の結果が示すように、本発明のように燃料添加剤を燃料に添加することで、ＤＰＦにおけるスートの燃焼温度を低減することができる。
【００８３】
［試験３（ＳＯｘ捕捉試験）］
試験３では、ＤＰＦによるＳＯｘ捕集効果を検証する。
この試験では、先ず、試験２と同様に、エンジンを定常状態で運転するとともに、触媒コンバータを通過した排気をＤＰＦで濾過し、排出物を１０ｇ／Ｌ堆積する。
次に、排出物が堆積したＤＰＦを、試験２と同様に、図５に示すテスト装置にセットし、ＳＯｘの捕集試験を行う。より具体的には、ＤＰＦを加熱炉で約５５０℃に加熱した状態で、モデルガスを所定の線速度で排気通路に流通させながら、３０分間に亘ってＤＰＦの下流側のＳＯｘ濃度を堀場製作所製ＭＥＸＡ−６０００ＦＴにより測定する。
ここで、モデルガスには、Ｎ２をバランスガスとして、ＳＯｘを３０ｐｐｍ、Ｏ２を６％、ＣＯ２を６％、Ｃ３Ｈ６を５００ｐｐｍＣ、ＣＯ２を９００ｐｐｍ、Ｈ２Ｏを７％の割合で混合したガスを用いる。また、線速度は２５０００ｍ／ｈとする。
【００８４】
図７は、ＤＰＦによるＳＯｘの捕集率を示す図である、試験３の結果を示す図である。図７において、横軸は時間であり、縦軸はＳＯｘ捕集率である。
図７に示すように、燃料添加剤を燃料に添加しない比較例１，２では、測定を開始してから終了するまでに亘って、ＳＯｘ捕集率は約０％である。
【００８５】
これに対して、燃料添加剤を燃料に添加した実施例１〜３では、測定を開始してから終了するまでに亘って、ＳＯｘ捕集率は約１００％を維持する。したがって、これら実施例１〜３と比較例１，２を比較すると、本発明の実施例１〜３は、ＤＰＦによりＳＯｘを捕集する能力が高いと言える。
ここで、比較例３では、測定を開始してから約１０分に亘り５％〜１５％程度のＳＯｘ捕集率を示す。これは、上述の添加剤にはセリアが含まれているためであると言える。
【００８６】
以上、試験３の結果が示すように、本発明のように燃料添加剤を燃料に添加することで、ＤＰＦにより排気中のＳＯｘを捕集することができる。
【００８７】
なお本発明は上述した実施形態及び実施例に限るものではなく、種々の変形が可能である。
上述の実施形態では、供給装置制御部２１は、ＳＯｘセンサ１３により検出されたＳＯｘ濃度に基づいて、燃料添加剤の供給量を調整したが、これに限らない。例えば、ＮＯｘセンサや、空燃比センサをＮＯｘ浄化装置の下流に設け、これらセンサの出力に基づいて、燃料添加剤の供給量を制御してもよい。この他、エンジン１の運転状態、すなわち回転数、トルク数、及び累計走行距離等に応じて燃料添加剤の供給量を制御してもよい。
【００８８】
また、上述の実施形態では、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む燃料添加剤に対し、燃料に可溶な化合物を混入させた上で、燃料添加剤を燃料に供給したが、これに限らない。燃料添加剤が水溶性物質である場合には、燃料添加剤を水に溶解するとともに界面活性剤を添加し、エマルジョン状態にした上で、燃料に供給してもよい。
【００８９】
また、上述の実施形態では、燃料添加剤は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属、または、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の何れかを含んで構成される化合物を含むものとしたが、とりわけ、アルカリ土類金属のみを含むことが好ましい。例えば、燃料添加剤にアルカリ金属を含む場合であっても上述のような効果を奏することができるものの、ＤＰＦの担体がコーディエライトまたは炭化珪素を含む場合、ＤＰＦの再生処理時にアルカリ金属が担体中に入り込むおそれがある。
【００９０】
また、上述の第２の実施形態では、浄化フィルタ１２２の下流側の面に、ＳＯｘトラップ材を設けたが、これに限らず、必要に応じて酸化触媒や三元触媒を設けてもよい。
【００９１】
また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進用エンジンなどの排気浄化装置にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る内燃機関及びその排気浄化装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るＤＰＦの断面図である。
【図３】酸化触媒を通過したパティキュレートの粒径の分布を示す図である。
【図４】酸化触媒を通過したパティキュレートのうち粒径が８７ｎｍの粒子数を示す図である。
【図５】テスト装置の構成を示す図である。
【図６】スートの燃焼温度を示す図である。
【図７】ＤＰＦによるＳＯｘの捕集率を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１…内燃機関（内燃機関）
２…吸気管
４…排気管（排気通路）
１１…触媒コンバータ
１２…ＤＰＦ（濾過手段）
１２７…ＳＯｘトラップ材（ＳＯｘトラップ材）
１３…ＳＯｘセンサ（ＳＯｘセンサ）
１４…ＮＯｘ浄化装置（ＮＯｘ浄化装置）
１６…添加剤供給装置（添加剤供給手段）
２０…電子制御ユニット
２１…供給装置制御部（添加剤供給手段）
【図１】
2009114908.tif 000003
【図２】
2009114908.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009114908.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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