(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路上に介装される排気浄化用のフィルタの温度を制御して該フィルタを再生する排気浄化装置であって、
該排気通路上における該フィルタの上流側に介装された単一のケーシング内に配置される酸化触媒と、
該ケーシングの内部に設けられ、該内部の温度を触媒内温度として検出する温度検出手段と、
該温度検出手段で検出された該触媒内温度に基づいて、該酸化触媒へ供給される未燃燃料の添加量を調節する燃料供給量調節手段とを備え、
該酸化触媒は、該温度検出手段が該温度を検出する位置よりも該排気通路の上流側の第１酸化触媒部と、該位置よりも該排気通路の下流側の第２酸化触媒部とを有するとともに、
該第２酸化触媒部が、該第１酸化触媒部よりも大きな熱容量を有し、
該未燃燃料による該第１酸化触媒部の発熱量よりも該第２酸化触媒部での発熱量の方が小さくなるように、該第１酸化触媒部が、該第２酸化触媒部よりも大きな触媒貴金属担持量を有している
ことを特徴とする、排気浄化装置。
【請求項２】
該温度検出手段が、該ケーシングの内部において、排気の流通方向で略最高温度となる位置付近の該触媒内温度を検出する
ことを特徴とする、請求項１記載の排気浄化装置。
【請求項３】
該酸化触媒と該フィルタとの間の該排気通路上に設けられ、該排気通路内の温度をフィルタの入口における排気温度として検出する第二温度検出手段
をさらに備えたことを特徴とする、請求項１又は２記載の排気浄化装置。
【請求項４】
該酸化触媒が、該第１酸化触媒部と該第２酸化触媒部とに分割され、
該第１酸化触媒部及び該第２酸化触媒部が、該単一ケーシング内で互いに別体として設けられている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン、特にディーゼルエンジンの排気を浄化するのに用いて好適な排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両に搭載されるディーゼルエンジンの後処理装置として、排ガス中に含まれるパティキュレートマター（粒子状物質，以下ＰＭと略す）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ，以下フィルタと略す）と、フィルタ上のＰＭを酸化除去するための酸化触媒とを備えた排気浄化装置が開発されている。この排気浄化装置では、酸化触媒を利用して排ガス中のＮＯからＮＯ2を生成するとともに、フィルタ上に捕集されたＰＭとＮＯ2とを反応させてＰＭを連続的に焼却除去し、フィルタを再生するようになっている。なお、このように連続的にＰＭを焼却除去する方式を、連続再生式と呼ぶ（例えば特許文献１）。
【０００３】
一方、車両渋滞（例えば、低負荷且つ低回転の状態）の多い日本の運転条件下では排ガス温度が上昇しにくく、フィルタの温度がＰＭの燃焼に必要な温度まで上昇しなければ、フィルタ上のＰＭが十分に焼却除去されないおそれがある。そこで、意図的にフィルタ温度を必要な温度に維持することによって強制的にＰＭの焼却を行う、強制再生式のものも開発されている。強制再生式の排気浄化装置としては、例えば、フィルタにヒータ等の外部熱源を設けるものや、排ガス温度を上昇させることによってフィルタ温度を高温にするものが開発されている。
【０００４】
また、排ガスへ燃料（ＨＣ）を添加することによりフィルタの前段（排気通路の上流側）に設けられた酸化触媒へ未燃燃料を供給し、その酸化熱でフィルタを昇温する手法も提案されている。これは、未燃燃料の持つ発熱量をフィルタの昇温に直接利用できるため、良好な熱効率を得ることができ、燃費の悪化を抑えることが可能な手法として期待されている。
【０００５】
ところで、フィルタ上におけるＰＭの燃焼速度、すなわち再生速度はフィルタ温度（又はフィルタへ流入する排気温度）が低いほど遅くなるが、一方、フィルタ温度が高すぎてもフィルタ表面に亀裂や溶損が生じやすくなるおそれがある。そのため、効率よくフィルタを再生するには、良好なＰＭの燃焼速度が得られ、且つ、フィルタの亀裂，溶損のおそれがない程度の温度範囲内でフィルタの温度変動が収まるように、温度制御を行うことが好ましい。
【０００６】
この場合、フィルタ付近の実際の排気温度を検出する温度検出手段を設け、検出された排気温度を確認しながら未燃燃料の添加量を制御する方法が考えられる。例えば、図５に示すように、エンジンＥの排気通路１５上に、酸化触媒１１と、その下流に配置されたフィルタ１２と、酸化触媒１１及びフィルタ１２間で排気温度を検出する温度センサ１３とを設け、フィルタ１２へ流入する直前（入口付近）の実際の排気温度を制御装置１４へフィードバックしながら未燃燃料の添加量を制御する。これにより、実際のフィルタ温度，排気温度を所定の温度範囲内に制御して、効率的にフィルタ１２の再生を行うことができる。
【特許文献１】特開２００３−１３７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述のような従来のフィードバック制御では、外乱（制御結果に影響を及ぼす外的な作用）の大きい状態ではフィルタ温度を所定の温度範囲内に十分に制御しきれない場合がある。
例えば、車両の排気温度は、エンジンＥの運転状態に応じて大きく変動する。図６に、図５の排気浄化装置を備えた車両が走行速度を急上昇させた場合におけるフィルタ１２入口付近の排気温度の変動例を示す。この例では、車両の発進に伴って排気温度が急昇温してオーバーシュートが生じており、排気温度がフィルタ１２の溶損の生じやすい温度領域に達してしまっている。またその後、フィードバックにより排気温度が目標温度に近づくようなフィードバック制御がなされるが、その後、略一定速度での走行状態になると、排気温度の低下幅が大きくなってしまいアンダーシュートが生じて、図６に示すようにフィルタ１２の再生速度の低い温度領域まで落ち込んでしまう。
【０００８】
このように、車両の排気温度制御においては、フィルタ１２の入口付近の排気温度に基づくフィードバック制御を行ったとしても、車両の走行状態に依ってはフィルタ１２の入口温度を安定させることが困難な場合があるという課題がある。
また、一般的な排気浄化装置では、排ガス規制によって定められた基準をクリアすべく酸化触媒１１の容量が比較的大きく設定されているため、熱容量が大きい。そのため、酸化触媒１１での発熱変動に対して、フィルタ１２入口付近の排気温度変動が時間的にやや遅れて発生する。つまり、フィードバック制御によって未燃燃料の添加量を変化させた時点から温度センサ１３で温度変動を検知するまでの応答時間が比較的長くかかってしまう。
【０００９】
例えば図７に、未燃燃料の添加量を変動させた場合における、フィルタ１２入口付近での実際の排気温度変動の試験結果をグラフを示す。ここでは、燃料添加量をステップ状に増減させた場合に、その増減周期に対して略一周期遅れた波状の温度変動が検出されており、遅れ時間は略２５秒であることがわかる。このように排気浄化装置では、酸化触媒１１の熱容量による応答遅れにより、良好な制御応答性が得られにくく、フィルタ１２入口付近における排気温度のオーバーシュートやアンダーシュートを抑制しにくいという課題もある。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、排気温度制御における応答性を改善でき、効率的なフィルタ再生を実現できる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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の排気浄化装置（請求項１）は、エンジンの排気通路上に介装される排気浄化用のフィルタの温度を制御して該フィルタを再生する排気浄化装置であって、該排気通路上における該フィルタの上流側に介装された単一のケーシング内に配置される酸化触媒と、該ケーシングの内部に設けられ、該内部の温度を触媒内温度として検出する温度検出手段と、該温度検出手段で検出された該触媒内温度に基づいて、該酸化触媒へ供給される未燃燃料の添加量を調節する燃料供給量調節手段とを備え、該酸化触媒は、該温度検出手段が該温度を検出する位置よりも該排気通路の上流側の第１酸化触媒部と、該位置よりも該排気通路の下流側の第２酸化触媒部とを有するとともに、該第２酸化触媒部が、該第１酸化触媒部よりも大きな熱容量を有し、該未燃燃料による該第１酸化触媒部の発熱量よりも該第２酸化触媒部での発熱量の方が小さくなるように、該第１酸化触媒部が、該第２酸化触媒部よりも大きな触媒貴金属担持量を有していることを特徴としている。
【００１２】
なお、第２酸化触媒部の熱容量は、第１酸化触媒部の熱容量と比較して大きいほど好ましい。つまりこの場合、第２酸化触媒部への蓄熱量が増加し、第２酸化触媒部よりも下流側への熱伝達速度がより緩慢となる。
なお、第１酸化触媒部の触媒貴金属担持量は、第２酸化触媒部の触媒貴金属担持量と比較して多量であるほど好ましい。この場合、未燃燃料の酸化反応が第１酸化触媒部においてより促進され、第２酸化触媒部における昇温作用がより小さくなる。
【００１３】
また、該温度検出手段が、該ケーシングの内部において、排気の流通方向で略最高温度となる位置付近の該触媒内温度を検出することが好ましい（請求項２）。
また、該酸化媒体と該フィルタとの間の該排気通路上に設けられ、該排気通路内の温度をフィルタの入口における排気温度として検出する第二温度検出手段をさらに備えることが好ましい（請求項３）。
また、該酸化触媒が、該第１酸化触媒部と該第２酸化触媒部とに分割され、該第１酸化触媒部及び該第２酸化触媒部が、該単一ケーシング内で互いに別体として設けられていることが好ましい（請求項４）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の排気浄化装置（請求項１）によれば、制御対象となる温度検出手段の配設位置とフィルタとの間に熱容量を持った第２酸化触媒部が配置されるため、フィルタ入口付近における排気温度の急激な変化を抑制することができる。つまり、例えば急激な運転領域の変化によって排気温度が急上昇した場合であっても、一旦熱容量の大きい第２酸化触媒部へ蓄熱されることになり、第２酸化触媒部よりも下流側への熱伝達速度が緩慢となる。これにより、フィルタ入口付近のオーバーシュート量を少なくすることができ、フィルタの溶損を抑制することができる。また逆に、排気温度が急低下したとしても、フィルタ入口付近のアンダーシュート量を少なくすることができ、短い時間で効率的にフィルタを再生することができる。
【００１５】
また、ケーシングの内部の排気温度を酸化触媒の温度として検出して制御を実施するようになっているため、酸化触媒の下流側であるフィルタ入口付近の排気温度に基づく制御と比較して、排気温度変化に対する応答性を向上させることができる。
また、燃料噴射量を調節するという簡素な構成で、酸化触媒及びフィルタの温度を増減制御することができる。
また、フィルタ入口付近の排気温度は、第２酸化触媒部による温度変動を受けにくくなり、一方、第２酸化触媒部の熱容量による応答遅れの影響を受けやすくなることになる。つまり、第１酸化触媒部を通過して昇温された排気に対する、第２酸化触媒部による昇温作用を小さくすることができる。つまり、制御された排気温度となった排気を、第２酸化触媒部でさらに昇温させることなくフィルタ入口付近まで供給することができ、フィルタにおける排気温度の制御性を向上させることができる。また、排気温度の変動に効果的な抑制傾向を与えることができる。
【００１６】
また、本発明の排気浄化装置（請求項２）によれば、ケーシング内部（すなわち酸化触媒全体）での略最高温度を制御できるため、触媒の熱劣化を抑制することができる。また、フィルタ入口付近の排気温度を制御対象とする場合と比較して、酸化触媒での熱反応を的確に捉えることができ、正確な制御が可能となる。
また、本発明の排気浄化装置（請求項３）によれば、フィルタにおける排気温度をより正確に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面により、本発明の一実施形態について説明する。図１〜図４は、本発明の一実施形態としての排気浄化装置を示すものであり、図１は本排気浄化装置の構成を示す模式的構成図、図２は本装置の酸化触媒内における排気温度分布を示すグラフ、図３は本装置を備えた車両の発進時における、走行速度及びフィルタ入口付近の排気温度の変動を示すグラフ、図４は本装置において未燃燃料添加量を周期的に変化させた場合の、フィルタ入口付近の排気温度の応答遅れを示すグラフである。
【００１８】
［構成］
（１）機械的構成
図１に示すエンジンＥは、軽油（ＨＣ）を燃料とするディーゼルエンジンである。このエンジンＥの排気通路５上には、エンジンＥから排出される排ガス（排気）の流通経路の上流側から順に、酸化触媒（ＤＯＣ）１及びフィルタ（ＤＰＦ，ディーゼルパティキュレートフィルタ）２が介装されている。本発明の排気浄化装置は、これらの酸化触媒１，フィルタ２と、触媒温度センサ３及び制御装置４を備えて構成される。
【００１９】
酸化触媒１は、単一のケーシング内に配置された触媒であり、排ガスに含まれる酸化窒素（ＮＯ）を酸化して二酸化窒素（ＮＯ2）を生成し、このＮＯ2をフィルタ２へ供給するものである。また、酸化触媒１は、排ガス中の未燃燃料（ＨＣ）を酸化させて酸化熱を発生させ、排ガスの温度を上昇させるように機能する。この酸化触媒１は、ケーシング内において上流側の第１酸化触媒部１ａと下流側の第２酸化触媒部１ｂとに分割されている。
【００２０】
第１酸化触媒部１ａと第２酸化触媒部１ｂとの間の空間には、この空間内部の排気温度を触媒内温度Ｔcとして検出する触媒温度センサ（温度検出手段）３が設けられている。ここで検出された触媒温度Ｔcは、制御装置４へ入力される。
なお、本実施形態の酸化触媒１は、コーディエライト，セラミックス等からなるハニカム状の担体にアルミナ粉末が塗布（コーティング）されて、その上にプラチナ，ロジウム，パラジウム等の触媒貴金属の微粒子が担持された、公知の構造を備えている。
【００２１】
フィルタ２は、黒煙の原因となる排ガス中のパティキュレートマター（炭素Ｃを主体とする粒子状物質，ＰＭ）を捕集する多孔質フィルタ（例えば、セラミックフィルタ）である。図１に模式的に示すように、フィルタ２の内部は壁体によって排気ガスの流通方向に沿って複数に分割されており、排ガスがこの壁体を通過する際に壁体内へＰＭが捕集されて、排ガスが浄化（濾過）されるようになっている。
【００２２】
また、フィルタ２上では、酸化触媒１から供給されるＮＯ2を酸化剤として、捕集したＰＭが所定の温度条件下で焼却されるようになっている。これにより、フィルタ２の壁体内に蓄積されたＰＭが取り除かれて、フィルタ２が再生浄化されることになる。
制御装置（燃料供給量調整手段）４は、触媒温度センサ３で検出された触媒内温度Ｔcに基づいて、酸化触媒１へ供給される未燃燃料の添加量（ＨＣ量）を調節し、フィルタ２を強制的に再生浄化する再生制御（強制再生）を実施する。
【００２３】
またここでは、上記の再生制御として、触媒内温度Ｔcが予め設定された所定の目標温度と等しくなるように未燃燃料の添加量が調節されるフィードバック制御が実施されるようになっている。つまり、制御装置４は、第１酸化触媒部１ａ及び第２酸化触媒部１ｂ間の空間（ＤＯＣ中間）の排気温度（触媒内温度Ｔc）を制御対象としてフィードバック制御を実施する。所定の目標温度とは、フィルタ２入口付近の温度をＰＭが十分に燃焼（例えば完全燃焼）しうる温度とするような、酸化触媒１内の温度である。なお、本実施形態では、この目標温度が一定値に設定されている。
【００２４】
（２）熱容量特性
酸化触媒１の分割位置は、下流側の第２酸化触媒部１ｂが上流側の第１酸化触媒部１ａよりも大きな熱容量を有するような位置となっている。例えば、酸化触媒１が排気の流通方向に関して同質，同断面積である場合には、上流端と下流端との中間よりも上流側の位置で分割されることになる。
【００２５】
なお、排気の流通方向についての熱容量特性を変更する（例えば、担体のハニカム壁を上流側ほど厚くして質量を大きくする）ことにより、上流端と下流端との中間よりも下流側にずれた位置で分割することも可能である。つまり、分割位置よりも上流側の熱容量が下流側の熱容量よりも小さくなるように、第１酸化触媒部１ａ及び第２酸化触媒部１ｂの各熱容量が設定されていると見做すことができる。したがって、第２酸化触媒部１ｂは、第１酸化触媒部１ａよりも、暖まりにくく冷めにくい性質を持つことになる。
【００２６】
つまり本排気浄化装置では、フィードバックのセンシング対象であるＤＯＣ中間よりも下流側に、少なくとも第１酸化触媒部１ａにおける排気温度の所定量以上の変動を吸収する大きさの熱容量を有する熱容量体を設けることによって、排気温度の変動を安定化させているのである。
【００２７】
（３）温度分布特性
また、本実施形態では、第１酸化触媒部１ａと第２酸化触媒部１ｂとの分割位置が、酸化触媒１のケーシング内において排気の流通方向で略最高温度となる位置に設定されている。具体的には、図２に示すように、酸化触媒１の内部で未燃燃料によって発生する酸化熱の伝熱量と、酸化触媒１のケーシングから外部へ放熱される熱損失量とのバランスに応じて決まる排気温度分布において、最も高温となる位置の近傍で第１酸化触媒部１ａと第２酸化触媒部１ｂとが分割されている。つまり、酸化触媒１の内部では、第１酸化触媒部１ａの下流端部近傍及び第２酸化触媒部１ｂの上流端部近傍が、ケーシング内で他の部位よりも高温となる。
【００２８】
（４）貴金属担持量特性
さらに、酸化触媒１の表面に担持された触媒貴金属の担持量に着目すると、第２酸化触媒部１ｂの貴金属担持量よりも多量の触媒貴金属が第１酸化触媒部１ａに担持されている。つまり、未燃燃料による第１酸化触媒部１ａでの発熱量よりも第２酸化触媒部１ｂでの発熱量の方が小さくなるように、酸化触媒１の昇温特性が設定されている。
【００２９】
［作用］
本排気浄化装置は上記のように構成されて、以下のように作用する。
まず、制御装置４において再生制御が開始されると、触媒温度センサ３で検出される触媒内温度Ｔcが制御装置４へフィードバックされ、触媒内温度Ｔcが予め設定された目標温度と等しくなるように、酸化触媒１へ供給される未燃燃料の添加量が調節される。
【００３０】
（１）熱容量特性による作用
ここで、触媒内温度Ｔcが検出される触媒温度センサ３の配設位置（ＤＯＣ中間）とフィルタ２の入口（ＤＰＦ入口）との間には、その上流側の第１酸化触媒部１ａよりも大きな熱容量を持つ第２酸化触媒部１ｂが配置されている。そのため、第２酸化触媒部１ｂは、第１酸化触媒部１ａよりも暖まりにくく冷めにくい性質を持つことになり、制御装置４の制御対象である触媒内温度Ｔcが外乱の影響を受けて大きく変動してしまったとしても、第２酸化触媒部１ｂよりも下流側における排気温度変動が減衰される。
【００３１】
例えば、図３中細実線で示すように、車両の発進に伴って、図５に示した従来の排気温度の変動例と同様のオーバーシュートが生じるほど、ＤＯＣ中間の触媒内温度Ｔcの排気温度が急上昇した場合を想定する。このような場合であっても、本排気制御装置では、第２酸化触媒部１ｂの熱容量が大きいため、触媒内温度Ｔcの排気の熱量によって昇温される第２酸化触媒部１ｂが暖まりにくく、第２酸化触媒部１ｂよりも下流側の排気温度の上昇に時間遅れが生じる。また、昇温された第２酸化触媒部１ｂは冷めにくいため、第２酸化触媒部１ｂから下流側の排気へ伝達される熱量の移動は緩慢となる。
【００３２】
その結果、第２酸化触媒部１ｂの下流側、すなわち、ＤＰＦ入口の排気温度は、図３中太実線で示すように、温度変動の振幅が抑制されることになる。図３に示す例では、ＤＯＣ中間の温度変動の振幅Ａ1がＤＰＦ入口においてＡ2へ抑制され、目標温度に近い範囲内で温度変動が収まっている。
【００３３】
（２）温度分布特性による作用
また、本排気制御装置では、第１酸化触媒部１ａと第２酸化触媒部１ｂとの分割位置、すなわち、ＤＯＣ中間の位置が、酸化触媒１のケーシング内において排気の流通方向で略最高温度となる位置に設定されている。つまり、制御対象となるＤＯＣ中間の排気温度が酸化触媒１のケーシング内における最高温度であるため、第２酸化触媒部１ｂよりも下流側の排気温度が、ＤＯＣ中間の排気温度よりも高温になることがない。
【００３４】
（３）貴金属担持量特性による作用
また、本排気制御装置では、第２酸化触媒部１ｂの表面に担持された触媒貴金属の担持量よりも多量の触媒貴金属が第１酸化触媒部１ａの表面に担持されている。そのため、本再生制御によって未燃燃料が酸化触媒１へ供給されたときに、ＤＯＣ中間よりも上流側における発熱量が、下流側における発熱量よりも小さくなる。
【００３５】
つまり、フィルタ２入口付近の排気温度は、第２酸化触媒部１ｂにおける未燃燃料の酸化反応による温度変動を受けにくくなり、一方、第２酸化触媒部１ｂの熱容量による応答遅れの影響を受けやすくなることになる。
【００３６】
（４）触媒温度センサ３の配設位置による作用
さらに、本排気制御装置では、触媒温度センサ３が配設されるＤＯＣ中間の位置、すなわち、フィードバック制御の制御対象となる排気温度のセンシング位置が、図５に示すような従来の排気浄化装置と比較して、上流側に移動した位置となっている。つまり、酸化触媒１の熱容量に着目すると、例えばケーシング内全体での熱容量を従来のものと同一容量であれば、センシング位置よりも上流側の熱容量が小さくなることになる。これにより、従来のものと比較すると、より素早く温度の変動が触媒温度センサ３で検出される。
【００３７】
図４に、未燃燃料の添加量をステップ状に増減させた場合におけるフィルタ２入口付近での実際の排気温度変動の試験結果をグラフを示す。なお、ここで図４中下方に示されている未燃燃料の添加量とは、エンジンＥにおける１ストローク当たりに添加される体積（立方ミリメートル）である。また、図４中上方の太実線は本排気制御装置の試験結果のグラフであり、細実線は図７のグラフを重ね合わせたものである。
【００３８】
この図４では、燃料添加量をステップ状に増減させた場合に、その増減周期に対して略三分の一周期程度遅れた波状の温度変動が検出されており、遅れ時間は略８秒である。このように、図５に示すような従来の排気制御装置と比較して、排気温度変動の応答時間が短縮されていることがわかる。
なお、ここで検出された応答性の良好な温度変動の情報は、制御装置４へ即座にフィードバックされる。
【００３９】
［効果］
本実施形態の排気浄化装置によれば、以下のような効果を奏する。
（１）熱容量特性による効果
外乱の影響により触媒内温度Ｔcが急激に変化した場合であっても、第２酸化触媒部１ｂよりも下流側における熱量の移動が緩慢となり排気温度変動が抑制されるため、ＤＰＦ入口の排気温度変動を抑制することができる。つまり、ＤＰＦ入口付近におけるオーバーシュート量を小さくすることができ、フィルタ２の溶損を回避することができる。また、アンダーシュート量を小さくすることもでき、再生効率の良好な温度範囲を維持してフィルタ２の再生時間を短縮することができる。
【００４０】
（２）温度分布特性による効果
本再生制御においては、第２酸化触媒部１ｂよりも下流側の排気温度が、ＤＯＣ中間の排気温度よりも高温にならなず、ケーシング内部（すなわち酸化触媒１全体）での略最高温度が制御されることになるため、酸化触媒１の熱劣化を抑制することができる。また、少なくともＤＰＦ入口付近における排気温度が、制御対象であるＤＯＣ中間の排気温度よりも低温であることを保証することができ、フィルタ２の熱劣化についても抑制することが可能である。
【００４１】
（３）貴金属担持量特性による効果
フィルタ２入口付近の排気温度は、第２酸化触媒部１ｂによる温度変動を受けにくくなるため、未燃燃料の酸化触媒１への供給に伴って生じる酸化反応において、第２酸化触媒部１ｂでの昇温作用を小さくすることができる。つまり、第１酸化触媒部１ａを経てＤＯＣ中間部で目標温度となった（或いは、目標温度に近づいた）排気を、それより下流側の第２酸化触媒部１ｂでさらに昇温させることなくフィルタ２入口付近まで供給することができ、フィルタ２における排気温度の制御性を向上させることができる。
【００４２】
また、フィルタ２入口付近の排気温度は、第２酸化触媒部１ｂの熱容量による応答遅れの影響を受けやすくなるため、排気温度の変動に効果的な抑制傾向を与えることができる。
【００４３】
（４）触媒温度センサ３の配設位置による効果
酸化触媒１の内部（ＤＯＣ中間）の触媒内温度Ｔcを検出して再生制御を実施するようになっているため、図４に示すように、酸化触媒１の下流側であるフィルタ２入口付近（ＤＰＦ入口付近）の排気温度に基づく制御と比較して、酸化触媒１の熱容量による応答遅れが短縮され、排気温度変化に対する応答性を向上させることができる。これにより、不意の外乱に伴う排気の温度変動に対して素早く対応して燃料添加量を調節することができ、オーバーシュートやアンダーシュートを未然に防ぐことができる。
また、フィルタ２入口付近の排気温度を制御対象とする場合と比較して、酸化触媒１での熱反応を的確に捉えることができ、正確な熱量演算に基づく制御が容易となる。
【００４４】
［その他］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００４５】
例えば上述の実施形態では、酸化触媒１の分割位置が、熱容量特性，貴金属担持量特性及び温度分布特性によって特徴づけられて設定されているが、少なくともこれらのうちの熱容量特性に係る特徴を有するように酸化触媒１が分割されていればよい。
すなわち、第２酸化触媒部１ｂが、少なくとも第１酸化触媒部１ａにおける排気温度の所定量以上の変動を吸収する大きさの熱容量を有していればよい。なお、第１酸化触媒部１ａの熱容量と比較して第２酸化触媒部１ｂの熱容量が大きいほど、第２酸化触媒部１ｂへの蓄熱量が増加し、第２酸化触媒部１ｂよりも下流側への熱伝達速度を緩慢にすることができる。
【００４６】
また、上述の実施形態では、酸化触媒１として第１酸化触媒部１ａ及び第２酸化触媒部１ｂが上下流方向に分割されたものが例示されているが、このような構成に代えて、例えば単一の酸化触媒１に対して触媒温度センサ３を挿入しうる穿孔を設けることも考えられる。この場合、穿孔の位置よりも上流側が第１酸化触媒部１ａとなり、下流側が第２酸化触媒部１ｂとなる。
【００４７】
また、上述の実施形態では、排気通路５上における排気温度を検出するセンサとして、触媒温度センサ３のみを備えた構成となっているが、例えばフィルタ２の入口側や出口側（例えば、フィルタ２の直下流側）に新たな温度センサを設けてもよい。この場合、フィルタ２における排気温度をより正確に制御することができるようになる。
また、上述の実施形態では、触媒内温度Ｔcの目標温度が予め設定された一定値として設定されるようになっているが、これをエンジンＥの運転状態や車両の走行状態，外気温等の諸条件に応じて変更設定する構成としてもよい。これにより、諸条件に応じたきめの細かい温度管理が可能となり、再生効率をより高めることができる。
【００４８】
なお、上述の実施形態において、第２酸化触媒部１ｂの熱容量は、第１酸化触媒部１ａの熱容量と比較して大きいほど好ましい。つまりこの場合、未燃燃料の酸化反応によって生じる熱量の第２酸化触媒部１ｂへの蓄熱量が増加し、第２酸化触媒部１ａよりも下流側への熱伝達がより緩慢となる。
また、第１酸化触媒部１ａの触媒貴金属担持量は、第２酸化触媒部１ｂの触媒貴金属担持量と比較して多量であるほど好ましい。この場合、未燃燃料の酸化反応が第１酸化触媒部１ａにおいてより促進されるとともに、第２酸化触媒部１ｂにおける昇温作用がより小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本排気浄化装置の構成を示す模式的構成図である。
【図２】本装置の酸化触媒内における排気温度分布を示すグラフである。
【図３】本装置を備えた車両の発進時における、走行速度及びフィルタ入口付近の排気温度の変動を示すグラフである。
【図４】本装置において未燃燃料添加量を周期的に変化させた場合の、フィルタ入口付近の排気温度の応答遅れを示すグラフである。
【図５】従来の排気浄化装置の構成例を示す模式的構成図である。
【図６】従来の排気浄化装置を備えた車両の発進時における、フィルタ入口付近の排気温度の変動を示すグラフである。
【図７】従来の排気浄化装置において未燃燃料添加量を周期的に変化させた場合の、フィルタ入口付近の排気温度の応答遅れを示すグラフである。
【符号の説明】
【００５０】
１  酸化触媒
１ａ  第１酸化触媒部
１ｂ  第２酸化触媒部
２  フィルタ
３  触媒温度センサ（温度検出手段）
４  制御装置（燃料供給量調節手段）
５  排気通路
【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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