(57)【要約】【課題】運転状況に応じて、より確実に窒素酸化物及びアンモニアの浄化処理を行う。【解決手段】エンジン８の燃焼室１から引き出された排気通路４と、排気通路４に設けられ排気通路４内の排気ガスを浄化する排気浄化部とを備え、排気浄化部は、排気ガス中の成分を少なくとも酸化する機能を有する第一浄化部Ａと、第一浄化部Ａで酸化されたガスを、吸蔵したアンモニアを用いて還元して浄化する機能を有する第二浄化部Ｂとを備え、第一浄化部Ａは、排気通路４内に配置された担体２０の外面を覆う下層として形成され、第二浄化部Ｂは、第一浄化部Ａの外面を覆う上層として形成される重ね合わせ配置部Ｃを含んでいるエンジンの排気ガス浄化装置とした。【選択図】図１
2018100619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃焼室から引き出された排気通路と、
前記排気通路に設けられ前記排気通路内の排気ガスを浄化する排気浄化部と、
を備え、
前記排気浄化部は、
前記排気ガス中の成分を少なくとも酸化する機能を有する第一浄化部と、
前記第一浄化部で酸化されたガスを、吸蔵したアンモニアを用いて還元して浄化する機能を有する第二浄化部と、
を備え、
前記第一浄化部は、前記排気通路内に配置された担体の外面を覆う下層として形成され、
前記第二浄化部は、前記第一浄化部の外面を覆う上層として形成される重ね合わせ配置部を含んでいる
エンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記第二浄化部は、前記第一浄化部よりも下流側で前記担体の外面を覆って形成される単独配置部を含んでいる
請求項１に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記重ね合わせ配置部は、前記重ね合わせ配置部の活性化温度を所定の第一活性化温度とする上流側高温浄化部を含んでおり、
前記単独配置部は、前記単独配置部の活性化温度が前記第一活性化温度よりも低い第二活性化温度とする下流側低温浄化部を含んでいる
請求項２に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記単独配置部は、前記単独配置部の活性化温度が前記第二活性化温度よりも高い第三活性化温度とする下流側高温浄化部を前記下流側低温浄化部の下層に備えている
請求項３に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項５】
前記第一活性化温度と前記第三活性化温度は同じ温度である
請求項４に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項６】
前記第一浄化部は三元触媒層で構成され、
前記第二浄化部は選択還元触媒層で構成される
請求項１〜５の何れか１項に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項７】
前記排気浄化部は、前記排気通路の流れ方向に沿って上流側排気浄化部と下流側排気浄化部を並列して備え、
前記第一浄化部は前記上流側排気浄化部と前記下流側排気浄化部に備えられ、
前記第二浄化部は前記下流側排気浄化部のみに備えられる
請求項１〜６の何れか１項に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項８】
前記第二浄化部の上流側にアンモニアの流入量の情報を取得するアンモニア検出部を備え、
前記第二浄化部の下流側に窒素酸化物の排出量の情報を取得する窒素酸化物検出部を備え、
前記アンモニアの流入量の情報と前記窒素酸化物の排出量の情報に基づいて、前記燃焼室に供給される燃料の噴射量及び吸気の量を制御するエンジン制御装置を備える
請求項１〜７の何れか１項に記載のエンジンの排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンから排出される排気ガスを浄化するエンジンの排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ガソリンエンジンの分野では、排気通路の途中に配置される排気ガス浄化装置として、三元触媒が広く用いられている。
【０００３】
三元触媒は、排気ガス中に含まれる有害物質である炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯＸ）を、プラチナ、パラジウム、ロジウム等の貴金属含有物を用いた触媒装置によって、排気ガス中から除去する機能を有する。このとき、炭化水素は水と二酸化炭素に酸化し、一酸化炭素は二酸化炭素に酸化する。また、窒素酸化物は窒素に還元される。
【０００４】
排気ガス浄化装置として、排気通路の流れ方向に沿って複数の触媒装置を並列して配置したものがある。例えば、特許文献１では、エンジン本体に近接して配されて早期に活性化可能な上流側触媒（近接触媒）と、その上流側触媒よりも下流側に配置される下流側触媒（床下触媒）の二つの触媒装置を配置している。
【０００５】
ところで、三元触媒では、窒素酸化物が窒素に還元される際に、窒素が過度に還元されることにより、アンモニア（ＮＨ３）を生成してしまうことがある。このような窒素に対する過度な還元は、エンジンの加速時等の高負荷領域で発生しやすいという傾向がある。
【０００６】
上流側触媒と下流側触媒の二つの触媒装置を備える排気ガス浄化装置において、上流側触媒でアンモニアが生成されると、そのアンモニアが下流側触媒で酸化されて再び窒素酸化物を生成してしまう場合がある。
【０００７】
そこで、例えば、特許文献２では、窒素酸化物を還元する機能を有する三元触媒等の後処理装置の下流側に、後処理装置によって生成されたアンモニアを吸着し、そのアンモニアで窒素酸化物を浄化する選択還元触媒装置（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）を配置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２６３４５０号公報
【特許文献２】特開２００８−６２２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献２の技術によれば、窒素酸化物から生成されたアンモニアは、下流側に配置された選択還元触媒装置によって吸着され、大気には放出されにくいようになっている。しかし、運転状況によっては、アンモニアの生成量が選択還元触媒装置の処理容量を超える場合もあると想定される。アンモニアの生成量が増えれば、アンモニアから生成される窒素酸化物の排出量も増大する。このため、より確実に窒素酸化物及びアンモニアの処理を行う排気ガス浄化装置が求められる。
【００１０】
そこで、この発明の課題は、より確実に窒素酸化物及びアンモニアの浄化処理を行う排気ガス浄化装置とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、この発明は、エンジンの燃焼室から引き出された排気通路と、前記排気通路に設けられ前記排気通路内の排気ガスを浄化する排気浄化部と、を備え、前記排気浄化部は、前記排気ガス中の成分を少なくとも酸化する機能を有する第一浄化部と、前記第一浄化部で酸化されたガスを、吸蔵したアンモニアを用いて還元して浄化する機能を有する第二浄化部と、を備え、前記第一浄化部は、前記排気通路内に配置された担体の外面を覆う下層として形成され、前記第二浄化部は、前記第一浄化部の外面を覆う上層として形成される重ね合わせ配置部を含んでいるエンジンの排気ガス浄化装置を採用した。
【００１２】
ここで、前記第二浄化部は、前記第一浄化部よりも下流側で前記担体の外面を覆って形成される単独配置部を含んでいる構成を採用することができる。
【００１３】
また、前記重ね合わせ配置部は、前記重ね合わせ配置部の活性化温度を所定の第一活性化温度とする上流側高温浄化部を含んでおり、前記単独配置部は、前記単独配置部の活性化温度が前記第一活性化温度よりも低い第二活性化温度とする下流側低温浄化部を含んでいる構成を採用することができる。
【００１４】
さらに、前記単独配置部は、前記単独配置部の活性化温度が前記第二活性化温度よりも高い第三活性化温度とする下流側高温浄化部を前記下流側低温浄化部の下層に備えている構成を採用することができる。
【００１５】
このとき、前記第一活性化温度と前記第三活性化温度は同じ温度に設定することができる。
【００１６】
これらの各態様において、前記第一浄化部を三元触媒層で構成し、前記第二浄化部を選択還元触媒層で構成することができる。
【００１７】
また、これらの各態様において、前記排気浄化部は、前記排気通路の流れ方向に沿って上流側排気浄化部と下流側排気浄化部を並列して備え、前記第一浄化部は前記上流側排気浄化部と前記下流側排気浄化部に備えられ、前記第二浄化部は前記下流側排気浄化部のみに備えられる構成を採用することができる。
【００１８】
さらに、これらの各態様において、前記第二浄化部の上流側にアンモニアの流入量の情報を取得するアンモニア検出部を備え、前記第二浄化部の下流側に窒素酸化物の排出量の情報を取得する窒素酸化物検出部を備え、前記アンモニアの流入量の情報と前記窒素酸化物の排出量の情報に基づいて、前記燃焼室に供給される燃料の噴射量及び吸気の量を制御するエンジン制御装置を備える構成を採用することができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明は、排気ガス中の成分を少なくとも酸化する第一浄化部は、排気通路内に配置された担体の外面を覆う下層として形成され、第二浄化部は、第一浄化部の外面を覆う上層として形成される重ね合わせ配置部を含んでいる構成としたので、下層の第一浄化部でアンモニアが酸化されて生成した窒素酸化物を上層の第二浄化部で浄化できる。このため、より効果的に窒素酸化物及びアンモニアの浄化処理を行う排気ガス浄化装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の一実施形態のエンジンの排気ガス浄化装置の模式図である。
【図２】下流側排気浄化部の平面図である。
【図３】（ａ）は上流側排気浄化部の要部拡大断面図、（ｂ）は下流側排気浄化部の要部拡大断面図である。
【図４】（ａ）は下流側排気浄化部の上流寄りの部分を示す斜視図、（ｂ）は下流側排気浄化部の下流寄り部分を示す斜視図である。
【図５】触媒の温度特性を示すグラフ図である。
【図６】この発明のエンジンの排気ガス浄化装置の制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、この実施形態のエンジンの排気ガス浄化装置の構成を概念的に示す模式図である。
【００２２】
図１に示すように、エンジン８の燃焼室１には、吸気通路３及び排気通路４が接続されている。燃焼室１には、吸気通路３を通じて空気が供給される。また、燃焼室１には、燃料噴射装置２によって燃料が噴射されるようになっている。燃焼室１からの排気ガスは、燃焼室１から引き出された排気通路４を通って送り出され、有害物質を除去する排気浄化部を通過した後に大気へ放出される。
【００２３】
吸気通路３には、上流側から下流側に向かって、エアクリーナ、通路断面積を変化させて吸気の流量を制御するスロットルバルブ５、吸入空気量を検出するエアフローセンサ６等が順に設けられている。
【００２４】
排気通路４には、上流側から下流側に向かって、機械式過給機のタービン７、排気浄化部としての上流側排気浄化部１０と下流側排気浄化部１１、消音装置としてのマフラ等が順に備えられている。
【００２５】
上流側排気浄化部１０はエンジン８の燃焼室１に近く、比較的高温の排気ガスに晒される機会が多い環境にある近接触媒である。下流側排気浄化部１１はエンジン８の燃焼室１から遠く、比較的高温の排気ガスに晒される機会が少ない環境にある床下触媒である。
【００２６】
上流側排気浄化部１０は、上流側触媒ケース１２と、その上流側触媒ケース１２内に配置される担体２０、その担体２０の外面を覆うように配置される第一浄化部Ａで構成される。
【００２７】
担体２０はハニカム構造の部材で構成され、排気ガスが通過可能な多数のセルの集合を有している。その素材には、例えば、熱膨張率が小さく耐熱衝撃性に優れた結晶質のセラミックス（コーディエライト組成）が用いられる。
【００２８】
上流側排気浄化部１０の第一浄化部Ａは、図３（ａ)に示すように、排気ガス中の窒素酸化物を還元する機能を有する窒素酸化物還元部２１で構成される。この実施形態では、窒素酸化物還元部２１として三元触媒層を採用している。
【００２９】
三元触媒層では、排気ガス中に含まれる有害物質である炭化水素や一酸化炭素、窒素酸化物が、プラチナ、パラジウム、ロジウム等の貴金属含有物を用いた触媒装置によって、排気ガス中から除去される。このとき、炭化水素は水と二酸化炭素に酸化し、一酸化炭素は二酸化炭素に酸化する。また、窒素酸化物は窒素に還元される。
【００３０】
下流側排気浄化部１１は、下流側触媒ケース１３と、その下流側触媒ケース１３内に配置される担体２０、その担体２０の外面を覆うように配置される第一浄化部Ａと第二浄化部Ｂとで構成される。担体２０の構造や素材、形状等については、上流側排気浄化部１０の場合と同様である。
【００３１】
第一浄化部Ａは、排気ガス中の成分を少なくとも酸化する機能を有する。また、第二浄化部Ｂは、第一浄化部Ａで酸化されたガスを、吸蔵したアンモニアを用いて還元して浄化する機能を有する。
【００３２】
ここで、下流側排気浄化部１１の第一浄化部Ａは、同じく、排気ガス中の窒素酸化物を還元する機能を有する窒素酸化物還元部２１で構成される。また、この実施形態では、窒素酸化物還元部２１として三元触媒層を採用しており、第一浄化部Ａは、上流から流入するアンモニアを少なくとも酸化する機能を有する。このように、三元触媒層は、酸化と還元の両方の機能を備える。
【００３３】
上流側排気浄化部１０の第一浄化部Ａ、下流側排気浄化部１１の第一浄化部Ａでは、特に、加速時等において、窒素酸化物が過度に還元されることによりアンモニアが生成する。下流側排気浄化部１１の第二浄化部Ｂは、そのアンモニアが再び酸化されることにより窒素酸化物に転じたものを、大気放出前に無害化する機能を有する。この実施形態では、第二浄化部Ｂは選択還元型触媒層（以下、選択還元触媒層と称する。）で構成される。
【００３４】
選択還元触媒層は、第一浄化部Ａを通過した後に、アンモニアが酸化されて生成した窒素酸化物（以下、アンモニア由来窒素酸化物と称する。）や、エンジン燃焼由来の窒素酸化物を、窒素に還元することにより無害化する機能を有する。
【００３５】
すなわち、第二浄化部Ｂの一つの機能として、上流から流入するアンモニアを吸蔵する点が挙げられ、また、別の機能として、第一浄化部Ａでアンモニアが酸化されすぎて窒素酸化物になった場合に、その窒素酸化物を吸蔵したアンモニアと反応させることで窒素に還元して浄化する点が挙げられる。
【００３６】
ここで、下流側排気浄化部１１の第一浄化部Ａは、図３（ｂ)に示すように、下流側排気浄化部１１の上流寄りの部分において、担体２０の外面を覆う下層として形成されている。第一浄化部Ａは、下流側排気浄化部１１の全長のうち、上流側の半分のエリアに設けられている。
【００３７】
また、下流側排気浄化部１１の第二浄化部Ｂは、第一浄化部Ａの外面を覆う上層として形成される重ね合わせ配置部Ｃと、第一浄化部Ａよりも下流側で担体２０の外面を覆って形成される単独配置部Ｄとを含む構成となっている。このため、第二浄化部Ｂは、下流側排気浄化部１１の全長のうち、上流側の半分のエリアが重ね合わせ配置部Ｃ、下流側の半分のエリアが単独配置部Ｄとなっている。
【００３８】
第二浄化部Ｂの重ね合わせ配置部Ｃは、その活性化温度を所定の第一活性化温度とする上流側高温浄化部２２を含む構成となっている。図３（ｂ)では、重ね合わせ配置部Ｃは、上流側高温浄化部２２のみで構成されているが、上流側高温浄化部２２以外の他の要素が含まれていてもよい。
【００３９】
第二浄化部Ｂの単独配置部Ｄは、その活性化温度が第一活性化温度よりも相対的に低い第二活性化温度とする下流側低温浄化部２４を含む構成となっており、さらに、単独配置部Ｄは、その活性化温度が第二活性化温度よりも相対的に高い第三活性化温度とする下流側高温浄化部２３を含んでいる。ここでは、下流側高温浄化部２３が担体２０の表面に近い側である下層に、下流側低温浄化部２４が、下流側高温浄化部２３を覆う上層となっている。図３（ｂ)では、単独配置部Ｄは、下流側高温浄化部２３と下流側低温浄化部２４のみで構成されているが、他の要素が含まれていてもよい。
【００４０】
すなわち、第一浄化部Ａは、上流側排気浄化部１０と下流側排気浄化部１１の両方に備えられ、第二浄化部Ｂは下流側排気浄化部１１のみに備えられている。ただし、下流側排気浄化部１１において、第一浄化部Ａは、上流側寄りの部分のみに備えられていることとなる。
【００４１】
第一活性化温度を有する上流側高温浄化部２２と、第三活性化温度を有する下流側高温浄化部２３とは、互いに異なる素材で構成されていてもよいが、この実施形態では、上流側高温浄化部２２と下流側高温浄化部２３とは同一の素材で構成され、互いに同じ活性化温度を有する構成となっている。ただし、上流側高温浄化部２２と下流側高温浄化部２３との素材を互いに異ならせる場合には、第一活性化温度が第三活性化温度よりも高温であることが望ましい。
【００４２】
この実施形態では、第二浄化部Ｂの上流側高温浄化部２２と下流側高温浄化部２３として、相対的に活性化温度が高い高温浄化型の鉄−ゼオライト触媒（Fe-Zeolite）を採用している。また、下流側低温浄化部２４として、相対的に活性化温度が低い低温浄化型の銅−ゼオライト触媒（Cu-Zeolite）を採用している。
【００４３】
一般に、ゼオライト触媒は、特定の温度領域で、性能を発揮できる能力を持つ。図５のグラフ図に示すように、上流側高温浄化部２２に対応する鉄−ゼオライト触媒の活性化温度である第一活性化温度（＝第三活性化温度）は、下流側低温浄化部２４に対応する銅−ゼオライト触媒の活性化温度である第二活性化温度よりも相対的に高いものとなっている。ここで、活性化温度とは、各触媒が所定の浄化性能を発揮できるに至る際の温度（最低温度）である。この活性化温度を超えれば、所定の浄化性能を発揮できる温度領域が、所定の温度幅Ｔ１，Ｔ２で存在する。
【００４４】
このように、第二浄化部Ｂの下流側に低温浄化型の銅−ゼオライト触媒を、上流側に高温浄化型の鉄−ゼオライト触媒を配置したので、上流側から下流側へ向かって徐々に温度が低下する傾向がある排気通路４内において、その浄化性能を効果的に発揮することで、窒素酸化物の排出量低減を図ることができる。
【００４５】
第一浄化部Ａや第二浄化部Ｂの各触媒層は、例えば、それぞれの触媒層を構成する貴金属を主成分とするスラリーを調製してその中に担体２０を浸漬し、その後、乾燥させて焼成することにより、担体２０の表面に触媒層を形成することができる。触媒層を複数重ね合わせる場合には、この作業を繰り返すことにより行うことができる。
【００４６】
また、排気通路４には、図１に示すように、下流側排気浄化部１１の上流側（入口付近）、すなわち、第二浄化部Ｂの上流側に、アンモニアの流入量の情報を取得するアンモニア検出部ｂを備えている。また、下流側排気浄化部１１の下流側（出口付近）、すなわち、第二浄化部Ｂの下流側に、窒素酸化物の排出量の情報を取得する窒素酸化物検出部ｃを備えている。また、下流側排気浄化部１１の下流側には、Ｏ２センサｄが備えられている。
【００４７】
さらに、上流側排気浄化部１０の下流側（出口付近）には、排気ガスの温度を検出する排気ガス温度検出部ａを備えている。排気ガス温度検出部ａは、この場所に代えてあるいは加えて、上流側排気浄化部１０の上流側（入口付近）や、下流側排気浄化部１１の上流側（入口付近）、下流側排気浄化部１１の下流側（出口付近）等に設けてもよい。
【００４８】
このエンジン８を搭載する車両は、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３０を備えている。吸排気バルブや燃料噴射装置、その他エンジン８の動作に必要な機器、車両の各種装備等は、すべて電子制御ユニット３０によって制御される。また、各種センサ類からの情報は、ケーブルを通じて電子制御ユニット３０へ伝達される。
【００４９】
また、電子制御ユニット３０は、アンモニア検出部ｂによるアンモニアの流入量の情報と、窒素酸化物検出部ｃによる窒素酸化物の排出量の情報に基づいて、燃焼室１に供給される燃料の噴射量及び吸気の量を制御するエンジン制御装置３１を備えている。
【００５０】
エンジン制御装置３１は、特に、加速時において、図６のフローチャートの例に示す制御を行うことにより、上流側排気浄化部１０で生成するアンモニアの量を制御することで、窒素酸化物の排出量を低減することができる。
【００５１】
図６の制御では、まず、ステップＳ１で制御を開始し、ステップＳ２では、電子制御ユニット３０が、現在の運転条件を検出する。つづくステップＳ３では、上流側排気浄化部１０、下流側排気浄化部１１の三元触媒層、選択還元触媒層の温度を検出する。ここでは、三元触媒層、選択還元触媒層の各触媒層にそれぞれ排気ガス温度検出部ａを備えている場合にはその各温度を採用し、排気ガス温度検出部ａが限られた場所のみに備えられている場合には、その温度に基づいて実験例等から各触媒層の温度を推定することもできる。
【００５２】
ステップＳ４において、下流側排気浄化部１１の第二浄化部Ｂへのアンモニアの流入量が検出される。アンモニアの流入量は、アンモニア検出部ｂによって取得される情報のほか、下流側排気浄化部１１での排気温度や、空燃比等の各種運転条件の情報からも推定することができる。
【００５３】
アンモニア検出部ｂでは、主に上流側排気浄化部１０で生成したアンモニアが検出され、下流側排気浄化部１１の第一浄化部Ａで生成したアンモニアは、検出量には含まれない。このため、下流側排気浄化部１１の第一浄化部Ａで生成されるアンモニアを含めた、第二浄化部Ｂに送られる全てのアンモニアの量を、実験データ等に基づいて推定するようにしてもよい。推定は、アンモニア検出部ｂからの情報に基づいて、電子制御ユニット３０が行うことができる。
【００５４】
ステップＳ４において、アンモニアの量が所定値未満であれば、ステップＳ７へ移行し、同様の制御を繰り返す。ステップＳ４において、アンモニアの量が所定値以上であれば、ステップＳ５へ移行する。
【００５５】
ステップＳ５において、下流側排気浄化部１１の下流側における窒素酸化物の量が検証される。窒素酸化物の量が所定値未満であれば、ステップＳ７へ移行し、同様の制御を繰り返す。ステップＳ５において、窒素酸化物の量が所定値以上であれば、ステップＳ６へ移行する。
【００５６】
ステップＳ６では、窒素酸化物の量が所定値未満になるよう、窒素酸化物の排出を抑える制御を行う。特に、加速時においては、第一浄化部Ａにおいて、窒素酸化物からアンモニアが生成し、それが、アンモニア由来窒素酸化物の増加に繋がって、それが、第二浄化部Ｂでの窒素酸化物の浄化能力を超える原因になっていると考えられる。
【００５７】
このため、ステップＳ６では、空燃比制御を行い、吸気における空燃比のリッチ化を抑制する制御を行うことにより、窒素酸化物の抑制、アンモニア由来窒素酸化物の抑制を行うことができる。空燃比のリッチ化を抑制は、Ｏ２センサｄや空燃比センサ等の情報に基づいて、フィードバック制御時における制御の中心位置を調整して行うことができる。この制御は、窒素酸化物の量が所定値未満となるまで、ステップＳ１〜Ｓ７が繰り返し行われる。
【００５８】
上記の実施形態では、第一浄化部Ａは、下流側排気浄化部１１の全長のうち、上流側の半分のエリアに設けられ、第二浄化部Ｂは、下流側排気浄化部１１の全長のうち、上流側の半分のエリアが重ね合わせ配置部Ｃ、下流側の半分のエリアが単独配置部Ｄとしたが、この比率は適宜変更できる。例えば、第一浄化部Ａを、下流側排気浄化部１１の全長のうち、上流側の２／３のエリアに設け、第二浄化部Ｂを、下流側排気浄化部１１の全長のうち、上流側の２／３のエリアが重ね合わせ配置部Ｃ、下流側の１／３のエリアが単独配置部Ｄとなるようにしてもよい。ここで、第一浄化部Ａは、下流側排気浄化部１１の全長のうち半分以上２／３以下とすることが、床下触媒での三元触媒性能の確保と窒素酸化物の量を低減する上で望ましい。
【００５９】
また、上記の実施形態では、第二浄化部Ｂの単独配置部Ｄは、下層の下流側高温浄化部２３と、上層の下流側低温浄化部２４とで構成したが、第二浄化部Ｂの単独配置部Ｄを、下流側高温浄化部２３のみの一層、あるいは、下流側低温浄化部２４のみの一層で構成してもよい。
【００６０】
また、上記の実施形態では、第二浄化部Ｂは、第一浄化部Ａの外面を覆う上層として形成される重ね合わせ配置部Ｃと、第一浄化部Ａがない範囲に設けられる単独配置部Ｄとで構成されるようにしたが、単独配置部Ｄを設けずに、第二浄化部Ｂを重ね合わせ配置部Ｃのみで構成してもよい。この場合、例えば、第一浄化部Ａを下流側排気浄化部１１の全長に設け、第二浄化部Ｂの重ね合わせ配置部Ｃを、下流側排気浄化部１１の全長に設けることができる。
【００６１】
下流側排気浄化部１１における第一浄化部Ａが、所定の処理容量を有している場合は、第一浄化部Ａを有する上流側排気浄化部１０の設置を省略し、下流側排気浄化部１１のみで排気浄化部を構成することもできる。
【００６２】
なお、この実施形態では、ガソリンエンジンにおける排気ガスの浄化について説明したが、この発明は、ガソリンエンジン以外にも、排気ガス中の窒素酸化物を還元する機能と、窒素酸化物から生成したアンモニアを無害化する機能を必要とするエンジン全般に用いることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１  燃焼室
２  燃料噴射装置
３  吸気通路
４  排気通路
５  スロットルバルブ
６  エアフローセンサ
７  過給機（タービン）
８  エンジン
１０  上流側排気浄化部（排気浄化部／近接触媒）
１１  下流側排気浄化部（排気浄化部／床下触媒）
１２  上流側触媒ケース
１３  下流側触媒ケース
２０  担体
２１  窒素酸化物還元部
２２  上流側高温浄化部
２３  下流側高温浄化部
２４  下流側低温浄化部
３０  電子制御ユニット
３１  エンジン制御装置
Ａ  第一浄化部（三元触媒層）
Ｂ  第二浄化部（選択還元触媒層）
Ｃ  重ね合わせ配置部
Ｄ  単独配置部
ａ  排気ガス温度検出部
ｂ  アンモニア検出部
ｃ  窒素酸化物検出部
ｄ  Ｏ２センサ
【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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