(57)【要約】【課題】排気浄化装置に関し、排ガス浄化性能を向上させる。【解決手段】エンジンの排気通路に排ガス中の窒素酸化物を吸蔵して還元する機能を有するトラップ触媒２を設け、その上流側に窒素酸化物を酸化する機能を有する酸化触媒１を設ける。トラップ触媒２は、基層側８よりも表層側７における貴金属担持密度を高く設定する。また、酸化触媒１は、表層側４よりも基層側５における貴金属担持密度を高く設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に設けられ、排ガス中の窒素酸化物を吸蔵して還元する機能を有するとともに、基層側よりも表層側における貴金属担持密度が高く設定されたトラップ触媒と、
前記トラップ触媒の上流側に設けられ、前記窒素酸化物を酸化する機能を有するとともに、表層側よりも基層側における貴金属担持密度が高く設定された酸化触媒と、
を備えたことを特徴とする、排気浄化装置。
【請求項２】
前記トラップ触媒が、前記窒素酸化物を吸蔵する吸蔵材及び前記窒素酸化物を還元する貴金属を含有し、前記吸蔵材及び前記貴金属の両方の担持密度が基層側よりも表層側で高く設定される
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】
前記酸化触媒よりも上流側の排気通路に前記窒素酸化物の還元剤を供給する供給装置と、
前記供給装置から供給される前記還元剤の量を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置が、前記エンジンの一行程内における前記還元剤の量を一定に保ちつつ、前記酸化触媒の触媒温度に応じて単位時間あたりの供給量と供給時間とを反比例させながら変更する
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】
前記制御装置が、前記酸化触媒の触媒温度が高いほど、前記単位時間あたりの供給量を増加させるとともに前記供給時間を減少させる
ことを特徴とする、請求項３記載の排気浄化装置。
【請求項５】
前記制御装置が、前記排気通路を流通する排ガスの流速が低いほど、前記単位時間あたりの供給量を増加させるとともに前記供給時間を減少させる
ことを特徴とする、請求項３又は４記載の排気浄化装置。
【請求項６】
前記酸化触媒における貴金属担持密度が、前記排ガスの出口側よりも入口側で高く設定される
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の排気浄化装置。
【請求項７】
前記酸化触媒における貴金属担持密度が、内周側よりも外周側で高く設定される
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の排気浄化装置。
【請求項８】
前記トラップ触媒における貴金属及び吸蔵材の担持密度が、前記排ガスの出口側よりも入口側で高く設定される
ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の排気浄化装置。
【請求項９】
前記トラップ触媒における貴金属及び吸蔵材の担持密度が、外周側よりも内周側で高く設定される
ことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか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、エンジンの排ガスを浄化する排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの排気通路上に酸化触媒とNOxトラップ触媒とを配置した排気浄化装置が知られている。酸化触媒は、排ガス中に含まれる一酸化窒素を二酸化窒素へと酸化する機能を持つ。また、NOxトラップ触媒は、酸化雰囲気でNOx（一酸化窒素や二酸化窒素などの窒素酸化物）を一時的に吸蔵し、還元雰囲気でNOxを窒素に還元する機能を持つ（特許文献１参照）。酸化触媒とNOxトラップ触媒とを併用することで、排ガス中のNOxが効率的に浄化されうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第3829766号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
NOxトラップ触媒におけるNOxの還元反応では、排ガス中に含まれる炭化水素，一酸化炭素が消費される。一方、NOxトラップ触媒よりも上流側に酸化触媒を配置すると、炭化水素，一酸化炭素が酸化触媒で酸化されやすくなり、NOxトラップの近傍に到達する炭化水素，一酸化炭素が減少する。そのためNOxトラップ触媒での還元反応効率が低下し、NOxを効率的に浄化することが困難となる。
【０００５】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、酸化触媒とNOxトラップ触媒とを備えた排気浄化装置において、排ガス浄化性能を向上させることである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）ここで開示する排気浄化装置は、エンジンの排気通路に設けられ、排ガス中の窒素酸化物を吸蔵して還元する機能を有するとともに、基層側よりも表層側における貴金属担持密度が高く設定されたトラップ触媒を備える。また、前記トラップ触媒の上流側に設けられ、前記窒素酸化物を酸化する機能を有するとともに、表層側よりも基層側における貴金属担持密度が高く設定された酸化触媒を備える。ここでいう貴金属担持密度とは、単位体積当たりの貴金属重量[g/l]を意味する。
（２）前記トラップ触媒が、前記窒素酸化物を吸蔵する吸蔵材及び前記窒素酸化物を還元する貴金属を含有し、前記吸蔵材及び前記貴金属の両方の担持密度が基層側よりも表層側で高く設定されることが好ましい。
【０００７】
（３）前記酸化触媒よりも上流側の排気通路に前記窒素酸化物の還元剤を供給する供給装置と、前記供給装置から供給される前記還元剤の量を制御する制御装置とを備えることが好ましい。この場合、前記制御装置が、前記エンジンの一行程内における前記還元剤の量を一定に保ちつつ、前記酸化触媒の触媒温度に応じて単位時間あたりの供給量と供給時間とを反比例させながら変更することが好ましい。
（４）前記制御装置が、前記酸化触媒の触媒温度が高いほど、前記単位時間あたりの供給量を増加させるとともに前記供給時間を減少させることが好ましい。
（５）前記制御装置が、前記排気通路を流通する排ガスの流速が低いほど、前記単位時間あたりの供給量を増加させるとともに前記供給時間を減少させることが好ましい。
【０００８】
（６）前記酸化触媒における貴金属担持密度が、前記排ガスの出口側よりも入口側で高く設定されることが好ましい。
（７）前記酸化触媒における貴金属担持密度が、内周側よりも外周側で高く設定されることが好ましい。
（８）前記トラップ触媒における貴金属及び吸蔵材の担持密度が、前記排ガスの出口側よりも入口側で高く設定されることが好ましい。
（９）前記トラップ触媒における貴金属及び吸蔵材の担持密度が、外周側よりも内周側で高く設定されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
トラップ触媒での窒素酸化物のパージ時における、酸化触媒での還元剤の酸化反応を抑制することができる。これにより、窒素酸化物の還元反応性を改善することができ、排ガス浄化性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】排気浄化装置が適用されたエンジンの模式図である。
【図２】（Ａ）は酸化触媒の触媒コート層の断面構造を示す模式図、（Ｂ）はトラップ触媒の触媒コート層の断面構造を示す模式図である。
【図３】酸化触媒，トラップ触媒の構造を説明するための模式図である。
【図４】酸化触媒及びトラップ触媒の貴金属担持密度（吸蔵材担持密度）を説明するための表である。
【図５】NOxパージ制御で追加される燃料流量Fと噴射時間Tとの関係を示すグラフである。
【図６】NOxパージ制御の追加燃料量を設定するためのグラフであり、（Ａ）は酸化触媒の触媒温度Cと第一燃料係数Xとの関係を示すグラフ、（Ｂ）は排気流速Vと第二燃料係数Yとの関係を示すグラフである。
【図７】NOxパージ制御の手順を示すフローチャートである。
【図８】酸化触媒及びトラップ触媒の貴金属担持密度（吸蔵材担持密度）の変更例を説明するための表である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照して、実施形態としての排気浄化装置について説明する。本排気浄化装置の最小構成には、以下に説明する酸化触媒１とトラップ触媒２とが含まれる。また、これらの触媒１，２に供給される還元剤量を制御するシステムを本排気浄化装置と捉えれば、酸化触媒１，トラップ触媒２，エンジン制御装置２０を含む排気浄化システムの全体を、本排気浄化装置とみなすことができる。さらに、エンジン制御装置２０での演算に使用される情報を取得するセンサや制御対象を含む排気浄化システムの全体を本排気浄化装置とみなすには、酸化触媒１の温度センサ，排気温度センサ１２，スロットルバルブ１５，インジェクタ１６などを本排気浄化装置に包含させればよい。いずれにしても、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それら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。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【００１２】
［１．装置構成］
本実施形態の排気浄化装置は、図１に示すディーゼル式のエンジン１０に適用される。エンジン１０の吸気通路上にはスロットルバルブ１５が介装され、シリンダ内には直噴型のインジェクタ１６が設けられる。また、エンジン１０の排気通路上には、単一のケーシング内に酸化触媒１とトラップ触媒２とをタンデム配置した触媒コンバータ３が介装される。さらに、触媒コンバータ３の下流側には、フィルタ１１（DPF，ディーゼルパティキュレートフィルタ）が設けられる。これらの酸化触媒１，トラップ触媒２，フィルタ１１の作動状態は、エンジン制御装置２０で適宜モニタリングされるとともに制御される。
【００１３】
酸化触媒１（DOC，Diesel Oxidation Catalyst）は、排ガス中の各種成分に対する酸化能を持った触媒装置であり、金属やセラミックス（例えば、コーディエライト）で形成されたハニカム状の担体６に触媒物質を担持させたものである。触媒物質としては、白金（Pt）やパラジウム（Pd）などの貴金属類（PGM，Platinum Group Metals）やアルカリ金属，セラミックス（例えば、アルミナ、ジルコニア、セリアなどの耐熱性無機酸化物）などが用いられる。酸化触媒１では、一酸化窒素や一酸化炭素，炭化水素などが酸化され、二酸化窒素や二酸化炭素，水が生成される。
【００１４】
酸化触媒１は、担体６上に形成された基層５とその表面側に形成された表層４とを有する。すなわち、図２（Ａ）に示すように、酸化触媒１に担持される触媒物質（触媒コート層）は、二層構造を備えている。表層４における貴金属担持密度は、基層５における貴金属担持密度よりも低く設定される。ここでいう貴金属担持密度とは、それぞれの触媒コート層における単位体積当たりの貴金属重量[g/l]を意味する。
【００１５】
また、酸化触媒１における貴金属の担持密度は、酸化触媒１の部位毎に相違するように設定される。本実施形態では、図３に示すように、酸化触媒１の部位を便宜的に四つの部位（入口側の内周部，入口側の外周部，出口側の内周部，出口側の外周部）に分類して説明する。まず、排ガス流れ方向に着目すると、出口側よりも入口側の貴金属担持密度が高く設定される。一方、担体断面に着目すると、内周側よりも外周側の貴金属担持密度が高く設定される。本実施形態における貴金属担持密度の大小関係を、図４中の左側に例示する。
【００１６】
トラップ触媒２（NTC，NOx-Trap Catalyst）は、酸化雰囲気で排ガス中のNOx（一酸化窒素，二酸化窒素などの窒素酸化物）を一時的に吸蔵し、還元雰囲気でNOxを窒素に還元する機能を持った触媒装置である。トラップ触媒２の担体９は、酸化触媒１と同様に、金属やセラミックスで形成されたハニカム状の担体９とされる。この担体９上には、触媒物質としてNOxを硝酸塩の形で吸蔵する吸蔵材（例えば、カリウム化合物、バリウム化合物）と白金（Pt）やパラジウム（Pd）、ロジウム（Rh）などの貴金属類（PGM）、セラミックス（例えば、アルミナ、ジルコニア、セリアなどの耐熱性無機酸化物）などが担持される。
【００１７】
トラップ触媒２は、上記の酸化触媒１と同様に、担体９上に形成された基層８とその表面側に形成された表層７とを有する。すなわち、図２（Ｂ）に示すように、トラップ触媒２に担持される貴金属及び吸蔵材（触媒コート層）も、二層構造を備えている。しかし、貴金属担持密度の大小関係は、酸化触媒１とは逆の設定とされる。つまり、表層７における貴金属担持密度が、基層８における貴金属担持密度よりも高く設定される。吸蔵材担持密度についても同様であり、表層７における吸蔵材担持密度が、基層８における吸蔵材担持密度よりも高く設定される。
【００１８】
また、トラップ触媒２における貴金属の担持密度，吸蔵材担持密度は、トラップ触媒２の部位毎に相違するように設定される。トラップ触媒２の出口側よりも入口側の貴金属及び吸蔵材担持密度が高く設定されるとともに、外周側よりも内周側の貴金属及び吸蔵材担持密度が高く設定される。本実施形態における貴金属及び吸蔵材担持密度の大小関係を、図４中の右側に例示する。
【００１９】
フィルタ１１は、排ガス中のパティキュレート（PM，Particulate Matter）を捕集して除去するための多孔質体（例えば、炭化ケイ素やコーディエライト製のセラミックフィルタ）である。フィルタ１１で捕集されたPMは、排気温度を上昇させることによって焼却され、フィルタ上から除去される。なお、PMの燃焼反応を促進すべく、フィルタ１１の表面に触媒金属を担持させてもよい。
【００２０】
エンジン制御装置２０は、エンジン１０を総合的に制御するコンピュータであり、車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。エンジン制御装置２０は、例えばCPU（Central Processing Unit）、MPU（Micro Processing Unit）などのマイクロプロセッサやROM（Read Only Memory）、RAM（Random Access Memory）、不揮発メモリなどを集積した電子デバイス（ECU、電子制御装置）として形成される。ここでいうプロセッサとは、例えば制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路）、キャッシュメモリ（レジスタ）等を内蔵する処理装置（プロセッサ）である。また、ROM、RAM及び不揮発メモリは、プログラムや作業中のデータが格納されるメモリ装置である。エンジン制御装置２０で実施される制御の内容は、ファームウェアやアプリケーションプログラムとしてROM、RAM、不揮発メモリ、リムーバブルメディア内に記録される。また、プログラムの実行時には、プログラムの内容がRAM内のメモリ空間内に展開され、プロセッサによって実行される。
【００２１】
エンジン制御装置２０に接続される各種センサ１２〜１４，１７，１８を図１中に例示する。排気温度センサ１２は、酸化触媒１に流入する排気温度を検出し、窒素酸化物センサ１３は、フィルタ１１の下流側における窒素酸化物濃度（NOx濃度）を検出する。エアフローセンサ１４は、吸気通路における吸気の流量を検出し、エンジン回転数センサ１７はエンジン回転数を検出し、アクセル開度センサ１８はアクセル開度を検出する。これらの各種センサ１２〜１４，１７，１８で検出された情報はエンジン制御装置２０に伝達される。
【００２２】
［２．制御構成］
エンジン制御装置２０は、トラップ触媒２に吸蔵されたNOxの量に基づき、そのNOxをトラップ触媒２から脱離させつつ還元するNOxパージ制御を実施する機能を持つ。NOxパージ制御では、トラップ触媒２の触媒温度が所定のパージ温度以上となり、トラップ触媒２の近傍における雰囲気がストイキ又はややリッチになるように、ポスト噴射が実施される。ここでいうポスト噴射とは、エンジン１０の出力に大きな影響を与えない燃料噴射であり、メイン噴射の完了時から所定のインターバル時間を空けて噴射される。また、NOxパージ制御は、エンジン制御装置２０で実行されるソフトウェアで実現されるものとする。ただし、各機能の一部又は全部をハードウェア（電子制御回路）で実現してもよく、あるいはソフトウェアとハードウェアとを併用して実現してもよい。
【００２３】
NOxパージ制御の開始条件は、少なくともトラップ触媒２に吸蔵されたNOxの量（NOx推定吸蔵量）が所定値を越えたこととされる。NOx推定吸蔵量は、公知の手法に基づき、エンジン１０の運転状態や酸化触媒１，トラップ触媒２の作動状態，窒素酸化物センサ１３で検出されたNOx濃度などに基づいて算出される。このとき、排気温度センサ１２で検出された排気温度やトラップ触媒２の触媒温度，エンジン冷却水温などに関する条件をNOxパージ制御の開始条件に含ませてもよい。
【００２４】
NOxパージ制御では、排ガスの空燃比がリッチになるように、インジェクタ１６からポスト噴射が実施され、排気通路内に還元雰囲気が形成される。これにより、NOxの還元剤として機能する未燃燃料成分がトラップ触媒２の近傍まで到達し、NOxの還元反応が促進される。一方、未燃燃料成分の一部は、トラップ触媒２の上流側に配置された酸化触媒１で酸化されて消費されうる。そこで、本実施形態のNOxパージ制御では、酸化触媒１の触媒温度Cに基づいて、ポスト噴射の濃淡及び噴射時間Tを変更する制御を実施する。
【００２５】
上記の「ポスト噴射の濃淡」とは、インジェクタ１６から噴射されるポスト噴射における、単位時間あたりの燃料流量Fを意味し、「噴射時間T」とはインジェクタ１６の噴孔の開放時間を意味する。エンジン制御装置２０は、燃料流量Fと噴射時間Tとの積が変化しないように（すなわち、燃料流量Fと噴射時間Tとの積が一定となるように）それぞれの値を制御する。例えば、ポスト噴射における目標燃料噴射量としての追加燃料量Qが図５中に示すQ1であるとき、燃料流量Fと噴射時間Tとの関係が、図５中の太実線で表される反比例の関係となるようにそれぞれの値が設定される。燃料流量FがFAのときには噴射時間TがTAに設定され、燃料流量FがFBのときには噴射時間TがTBに設定され、燃料流量FがFCのときには噴射時間TがTCに設定される（FA・TA=FB・TB=FC・TC）。
【００２６】
つまり、エンジン制御装置２０は、エンジン１０の一行程内におけるトータルのポスト噴射量を変化させずに一定に保ちつつ、単位時間あたりの燃料流量Fとその噴射時間Tとを反比例させながら変更する。燃料流量Fを増大させつつ噴射時間Tを減少させることで、酸化触媒１を通過してトラップ触媒２に到達する未燃燃料成分の量が増大し、NOxの還元反応性が向上する。また、燃料流量Fを減少させつつ噴射時間Tを増大させることで、酸化触媒１を通過してトラップ触媒２に到達する未燃燃料成分の量が過度に増大することが抑制され、NOxの還元反応性が向上する。
【００２７】
本実施形態のエンジン制御装置２０は、NOxパージ制御の開始条件が成立すると、トラップ触媒２のNOx推定吸蔵量に基づいて、ポスト噴射における目標燃料噴射量としての追加燃料量Qを算出する。また、排気温度センサ１２で検出された排気温度に基づいて酸化触媒１の触媒温度Cを算出し、その触媒温度Cに基づいて第一燃料係数Xを設定する。第一燃料係数Xは、燃料流量Fを決定するためのパラメータであり、触媒温度Cが高いほど大きな値に設定される。つまり、触媒温度Cが高いほど、ポスト噴射された燃料が酸化触媒１で酸化されずに通過する可能性が低くなることから、燃料流量Fが大きくなるように第一燃料係数Xの値が設定される。触媒温度Cと第一燃料係数Xとの関係を図６（Ａ）に例示する。
【００２８】
続いて、エンジン制御装置２０は、エアフローセンサ１４で検出された吸気流量とエンジン回転数センサ１７で検出されたエンジン回転数とに基づいて排気流速Vを算出し、その排気流速Vに基づいて第二燃料係数Yを設定する。第二燃料係数Yも、燃料流量Fを決定するためのパラメータであり、排気流速Vが低いほど大きな値に設定される。つまり、排気流速Vが低いほど、ポスト噴射された燃料が酸化触媒１で酸化されずに通過する可能性が低くなることから、燃料流量Fが大きくなるように第二燃料係数Yの値が設定される。排気流速Vと第二燃料係数Yとの関係を、図６（Ｂ）に例示する。
【００２９】
そして、エンジン制御装置２０は、第一燃料係数Xと第二燃料係数Yとの積に基づいて、燃料流量Fを決定する。また、追加燃料量Qを燃料流量Fで除した値が、噴射時間Tとして設定される。その後、エンジン制御装置２０は、燃料流量F及び噴射時間Tに対応する制御信号をインジェクタ１６に出力し、ポスト噴射の噴射状態を制御する。このような制御により、ポスト噴射された燃料が酸化触媒１で酸化されずに通過する可能性の大小に応じて、ポスト噴射の濃淡が調節されることとなり、トラップ触媒２に到達する未燃燃料成分の量が適正化される。
【００３０】
［３．フローチャート］
図７は、NOxパージ制御の手順を例示するフローチャートである。まず、各種センサ１２〜１４，１７，１８で検出された各種情報が取得され（ステップＡ１）、NOxパージ制御の開始条件が成立するか否かが判定される（ステップＡ２）。ここで、開始条件が成立すると、トラップ触媒２のNOx推定吸蔵量から、ポスト噴射の目標燃料噴射量である追加燃料量Qが算出される（ステップＡ３）。また、酸化触媒１の触媒温度Cに基づいて第一燃料係数Xが設定されるとともに、排気流速Vに基づいて第二燃料係数Yが設定される（ステップＡ４）。また、第一燃料係数Xと第二燃料係数Yとの積に基づいて燃料流量Fが算出されるとともに、燃料流量Fと噴射時間Tとの積が追加燃料量Qに一致するような噴射時間Tが算出される（ステップＡ５）。その後、燃料流量Fと噴射時間Tとに基づいてインジェクタ１６が制御されて、NOxパージ制御のポスト噴射が実施される（ステップＡ６）。
【００３１】
［４．作用，効果］
（１）上記の排気浄化装置では、トラップ触媒２の貴金属担持密度が、基層８側よりも表層７側で高く設定される。これに対し、酸化触媒１の貴金属担持密度が表層４側よりも基層５側で高く設定される。このように、表層４，７及び基層５，８における貴金属担持密度の大小関係を酸化触媒１とトラップ触媒２とで反転させることで、トラップ触媒２におけるNOxパージ制御時に、ポスト噴射燃料（NOx還元剤）が酸化触媒１で酸化（消費）されてしまうことを抑制することができ、NOxの還元性能を向上させることができる。したがって、排ガス浄化性能を高めることができる。
（２）また、トラップ触媒２に担持される吸蔵材担持密度が、基層８側よりも表層７側で高く設定されるため、NOxパージ制御時におけるポスト噴射燃料（NOx還元剤）とNOxとの接触確率を高めることができ、NOxの還元性能を向上させることができる。
【００３２】
（３）上記の排気浄化装置では、NOxパージ制御におけるポスト噴射の噴射状態が、酸化触媒１の触媒温度Cに応じて制御される。すなわち、図５に示すように、燃料流量F（単位時間あたりの供給量）と噴射時間T（供給時間）とが反比例するように変更され、エンジン１０の一行程内における追加燃料量Qは一定に維持される。このように、触媒温度Cに応じてポスト噴射燃料（NOx還元剤）の単位時間あたりの供給量と供給時間との関係を変更することで、酸化触媒１での酸化反応速度を一時的に越えるようにポスト噴射燃料（NOx還元剤）の濃度を制御することができる。つまり、酸化触媒１を通過してトラップ触媒２に到達するポスト噴射燃料（NOx還元剤）の濃度を高めることができる。したがって、NOxの還元性能を向上させることができ、排ガス浄化性能を高めることができる。
【００３３】
（４）図６（Ａ）に示すように、触媒温度Cが高いほど、燃料流量F（還元剤の単位時間あたりの供給量）を増加させ、噴射時間Tを短縮することで、ポスト噴射された燃料が酸化触媒１で酸化される可能性の大小をポスト噴射の噴射状態に反映させることができる。したがって、ポスト噴射燃料（NOx還元剤）のトータルの供給量を変化させることなくNOxの還元性能を向上させることができ、排ガス浄化性能を高めることができる。
【００３４】
（５）図６（Ｂ）に示すように、排気流速Vが低いほど、燃料流量F（還元剤の単位時間あたりの供給量）を増加させ、噴射時間Tを短縮することで、ポスト噴射された燃料が酸化触媒１を通過する可能性の大小をポスト噴射の噴射状態に反映させることができる。したがって、ポスト噴射燃料（NOx還元剤）のトータルの供給量を変化させることなくNOxの還元性能を向上させることができ、排ガス浄化性能を高めることができる。
【００３５】
（６）図４中の左表に示すように、酸化触媒１における入口側の貴金属担持密度を出口側よりも高く設定することで、NOxパージ制御時にポスト噴射された燃料の酸化（消費）を抑制しつつ、排気温度の変化に対する酸化性能の追従性を高めることができる。したがって、排ガス浄化性能を高めることができる。
（７）酸化触媒１における外周側の貴金属担持密度を内周側よりも高く設定することで、排気流速Vが比較的低い運転状態での酸化性能を確保することができる。一方、排気流速Vが比較的高い運転状態では内周側を通過する排ガスの流量が増加することから、酸化性能が過剰に働くことが防止される。したがって、NOxパージ制御時における燃料の酸化（消費）を効率的に抑制することができ、NOxの還元性能を向上させることができるとともに、排ガス浄化性能を高めることができる。
【００３６】
（８）図４中の右表に示すように、トラップ触媒２における入口側の貴金属及び吸蔵材担持密度を出口側よりも高く設定することで、排気温度の変化に対するNOx浄化性能の追従性を高めることができる。したがって、排ガス浄化性能を高めることができる。
（９）トラップ触媒２における内周側の貴金属及び吸蔵材担持密度を外周側よりも高く設定することで、排気流速Vが比較的高い運転状態においても排ガスと貴金属及び吸蔵材との接触確率を高めることができ、NOxの還元性能を向上させることができるとともに、排ガス浄化性能を高めることができる。
【００３７】
［５．変形例］
上述の実施形態では、触媒コンバータ３とフィルタ１１とが直列に介装されたエンジン１０の排気通路を例示したが、具体的な触媒コンバータ３，フィルタ１１の個数やレイアウトはこれに限定されない。例えば、触媒コンバータ３の内部に酸化触媒１とトラップ触媒２とをタンデム配置する代わりに、独立したケーシング内に収容された酸化触媒１とトラップ触媒２とを個別に配置してもよい。あるいは、単一の担体の上流側に酸化触媒１を形成するとともに、酸化触媒１と隣接するようにトラップ触媒２を形成してもよい。少なくとも、酸化触媒１よりも下流側にトラップ触媒２が配置されていれば、上述の実施形態と同様の装置構成，制御構成を適用することで、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
【００３８】
また、上述の実施形態では、酸化触媒１，トラップ触媒２における貴金属及び吸蔵材担持密度の大小関係が図４に示すような関係となっているものを例示したが、図８に示すような関係にすることも可能であり、具体的な貴金属及び吸蔵材担持密度の大小関係はこれに限定されない。また、上述の実施形態では、ディーゼル式のエンジン１０の排気を浄化するシステムを例示したが、上記の排気浄化装置の適用対象となるエンジンの種類はこれに限定されず、例えばガソリンエンジンやリーンバーンエンジン等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  酸化触媒
２  トラップ触媒
３  触媒コンバータ
４  表層
５  基層
６  担体
７  表層
８  基層
９  担体
１０  エンジン
【図１】
2017115690.tif 000003
【図２】
2017115690.tif 000004
【図３】
2017115690.tif 000005
【図４】
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【図５】
2017115690.tif 000007
【図６】
2017115690.tif 000008
【図７】
2017115690.tif 000009
【図８】
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