JPH11101125A

JPH11101125A - 排気ガス浄化装置

Info

Publication number: JPH11101125A
Application number: JP26537297A
Authority: JP
Inventors: Akihide Takami; 明秀高見; Keiji Yamada; 啓司山田; Hideji Iwakuni; 秀治岩国; Makoto Kyogoku; 誠京極; Kenji Okamoto; 謙治岡本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-13
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: JP4085448B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジン１の排気通路２の理論空燃比近傍で
排気ガス中のＨＣ及びＣＯを酸化する三元触媒４を、ま
たその下流側に、理論空燃比よりもリーン側で排気ガス
中のＮＯｘを吸着しかつ理論空燃比近傍で吸着ＮＯｘを
放出するリーンＮＯｘ触媒１０をそれぞれ配置し、リー
ンＮＯｘ触媒１０からの吸着ＮＯｘの放出ないし浄化を
良好に行わせる。【解決手段】リーンＮＯｘ触媒１０はバリウムを担持
したものとする。また、三元触媒４を、セリアに白金及
びロジウムを含んだ貴金属が担持されているものとし、
その白金及びロジウムの重量比をＰｔ／Ｒｈ＜３とする
ことで、三元触媒４の理論空燃比近傍でのＣＯ浄化率を
ＨＣ浄化率よりも低く設定する。理論空燃比近傍で三元
触媒４から還元剤としてのＣＯのリッチの排気ガスをリ
ーンＮＯｘ触媒１０に供給して、この排気ガス中のＣＯ
により、リーンＮＯｘ触媒１０でのＮＯｘの放出及び浄
化を促進させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス浄化装置
に関し、特にエンジンの排気通路に上流側の酸化触媒と
下流側のＮＯｘ吸着触媒とが配置されたものに関する技
術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車用エンジンとして燃料消費
率の低いリーン燃焼エンジンが注目されており、このエ
ンジンについては、空燃比をリーンとして燃料を酸素過
剰雰囲気中で燃焼させるため、排気ガス中にＮＯｘが多
量に発生し、このＮＯｘの浄化を行う排気ガス浄化装置
が要求される。

【０００３】この種の排気ガス浄化装置として、従来、
特開平６―３３６９１６号公報に示されるように、エン
ジンの排気通路の上流側に三元触媒を、またこの三元触
媒よりも下流側の排気通路に、白金及びバリウムが担持
されていて排気ガス中のＮＯｘを吸着するＮＯｘ吸収材
をそれぞれ配置したものが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
の排気ガス浄化装置の触媒配置構造を利用し、排気通路
の上流側にＨＣ及びＣＯを酸化するための酸化触媒を、
また下流側にＮＯｘを吸着するためのＮＯｘ吸着触媒を
それぞれ配置した場合、空燃比が理論空燃比よりもリー
ン側にあるときには、下流側のＮＯｘ吸着触媒でＮＯｘ
を吸着させる一方、その後に空燃比が理論空燃比近傍に
なると、酸化触媒で排気ガス中のＨＣ及びＣＯを酸化さ
せるとともに、上記ＮＯｘ吸着触媒に吸着されているＮ
Ｏｘを浄化して放出させることで、排気ガス中のＨＣ及
びＣＯのみならず、リーン状態でのＮＯｘをも良好に浄
化することができる。

【０００５】しかし、その場合、実際には、下流側のＮ
Ｏｘ浄化触媒から、吸着しているＮＯｘを浄化しながら
放出させることが困難であり、その解決策が必要であ
る。

【０００６】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、上記のように排気通路の上流側に配
置される酸化触媒の構成を改良することにより、下流側
のＮＯｘ吸着触媒からのＮＯｘの放出が良好に行われる
ようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的の達成のた
め、この発明では、上流側の酸化触媒でのＣＯの浄化率
をＨＣよりも低くして、ＣＯを還元剤として積極的に下
流側のＮＯｘ吸着触媒に流し、そのＣＯによってＮＯｘ
吸着触媒の吸着ＮＯｘの放出ないし浄化を促進させるよ
うにした。

【０００８】具体的には、請求項１の発明では、エンジ
ンの排気通路に配置され、理論空燃比近傍の空燃比で排
気ガス中のＨＣ及びＣＯを酸化する酸化触媒と、該酸化
触媒よりも下流側の排気通路に配置され、理論空燃比よ
りもリーン側の空燃比で排気ガス中のＮＯｘを吸着する
一方、理論空燃比近傍の空燃比で、上記吸着ＮＯｘを放
出するＮＯｘ吸着触媒とを備えた排気ガス浄化装置が対
象であり、その酸化触媒の理論空燃比近傍でのＣＯ浄化
率がＨＣ浄化率よりも低く設定されているものとする。

【０００９】上記の構成により、空燃比が理論空燃比よ
りもリーン側にあるときに、エンジンの排気通路の下流
側に配置されているＮＯｘ吸着触媒により排気ガス中の
ＮＯｘが吸着される。この後、空燃比が理論空燃比近傍
になると、排気通路の上流側に配置されている酸化触媒
により、排気ガス中のＨＣ及びＣＯが酸化されるととも
に、上記ＮＯｘ吸着触媒に吸着されているＮＯｘが浄化
されて放出される。このことで、排気ガス中のＨＣ及び
ＣＯと、特にリーン状態で発生するＮＯｘとを浄化する
ことができる。

【００１０】この場合、上記酸化触媒の理論空燃比近傍
でのＣＯ浄化率がＨＣ浄化率よりも低く設定されている
ので、上記理論空燃比近傍で酸化触媒がＨＣ及びＣＯを
酸化するとき、そのＣＯの浄化率の低下により、還元剤
としてのＣＯのリッチの排気ガスが酸化触媒から下流側
のＮＯｘ吸着触媒に供給される。この排気ガス中のＣＯ
により、例えばＮＯｘ吸着触媒ではＮＯｘがＮＯ₂とな
って放出される反応と、そのＮＯ₂がさらにＮ₂及びＯ
₂に分解される反応とが生じ、このことによってＮＯｘ
吸着触媒でのＮＯｘの放出及び浄化を効果的に促進する
ことができる。

【００１１】尚、上記とは逆に、酸化触媒でのＨＣを還
元剤としてその浄化率をＣＯよりも低く設定し、ＨＣリ
ッチの排気ガスをＮＯｘ吸着触媒に供給するようにした
場合、そのＨＣはＮＯｘ吸着触媒において吸着ＮＯｘに
直接反応しないので、吸着ＮＯｘの浄化及び放出が不十
分であり、大幅なＮＯｘ浄化率は期待できない。

【００１２】また、上記ＮＯｘ吸着触媒は、リーンで排
気ガス中のＳＯｘ（硫黄酸化物）を吸着してＮＯｘの吸
着量が減少しがちであるが、上記のように空燃比が理論
空燃比近傍或いはそれよりもリッチ側の場合にＣＯ量が
多いと、上記ＳＯｘを比較的低温で放出させることがで
き、よってＮＯｘ吸着触媒のＳＯｘ被毒を防止すること
ができる。

【００１３】請求項２の発明では、空燃比のリーン側へ
の増大に伴って酸化触媒のＣＯ浄化率が所定値以上に増
加する空燃比を、ＨＣ浄化率が上記所定値以上に増加す
る空燃比よりもリーン側に設定する。こうすると、酸化
触媒において、理論空燃比近傍でのＣＯ浄化率をＨＣ浄
化率よりも低く設定する構成を具体化できる。

【００１４】請求項３の発明では、酸化触媒は、セリア
に貴金属が担持されているものとする。このことによ
り、上記酸化触媒でのＣＯ浄化率をＨＣ浄化率よりも低
くするための触媒構造が容易に得られる。

【００１５】請求項４の発明では、上記酸化触媒に貴金
属として白金及びロジウムを担持し、その白金及びロジ
ウムの重量比をＰｔ／Ｒｈ＜３（３よりも小）とする。
このことでも、酸化触媒でのＣＯ浄化率をＨＣ浄化率よ
りも低くするための触媒構造が容易に得られる。この場
合、白金及びロジウムの重量比をＰｔ／Ｒｈ≧３（３以
上）とすると、ＣＯ浄化率を下げる効果が得られないの
で、Ｐｔ／Ｒｈ＜３とする。

【００１６】請求項５の発明では、上記ＮＯｘ吸着触媒
は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の少なくとも１
種の金属を担持しているものとする。また、請求項６の
発明では、上記アルカリ金属又はアルカリ土類金属の少
なくとも１種の金属はバリウムとする。このことで、リ
ーン空燃比でＮＯｘを吸着し、かつ理論空燃比近傍で酸
化触媒からのＣＯと反応し易いＮＯｘ吸着触媒が容易に
得られる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図４は本発明の実施形態に係る排
気ガス浄化装置を示し、１は例えばシリンダ内の燃焼室
（図示せず）に燃料を直接噴射供給する直噴リーン燃焼
エンジン、２は燃焼室内の排気ガスを排出する排気通路
で、この排気通路２には三元触媒４と、該三元触媒４よ
りも下流側に位置するリーンＮＯｘ触媒１０とが配置さ
れており、これら２つの触媒４，１０により、エンジン
１の理論空燃比燃焼運転時（例えば加速時、或いは定常
運転中に所定期間毎に行われるＮＯｘ放出制御時）にお
ける排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等の大気汚染物質
を浄化するとともに、さらにリーン燃焼運転時（例えば
アイドル時や定速運転時）のＮＯｘをも有効に浄化す
る。尚、上記リーン雰囲気での酸素濃度は４〜５％から
２０％であり、空燃比はＡ／Ｆ＝１８以上の条件で使用
される。

【００１８】具体的には、上記リーンＮＯｘ触媒１０
は、理論空燃比よりもリーン側の空燃比で排気ガス中の
ＮＯｘを吸着する一方、理論空燃比近傍の空燃比で、上
記吸着ＮＯｘを浄化して放出するＮＯｘ吸着触媒として
機能する。このリーンＮＯｘ触媒１０は、図３に示す如
く、コージェライトからなるハニカム状担体１１を備
え、この担体１１上に内側触媒層１２（ベースコート）
と、その上の外側触媒層１３（オーバーコート）との２
層の触媒層がコートされている。

【００１９】上記内側触媒層１２には、例えば触媒金属
となる貴金属としての白金Ｐｔと、ＮＯｘ吸収材として
のバリウムＢａとが多孔質材料であるアルミナ及びセリ
アをサポート材として担持されている。

【００２０】一方、外側触媒層１３には、貴金属として
の白金及びロジウムとバリウムとが多孔質材料であるゼ
オライトをサポート材として担持されている。

【００２１】尚、不純物は１％以下とする。また、上記
バリウムに代えてナトリウムＮａ、カリウムＫ、ストロ
ンチウムＳｒ、カルシウムＣａ等を用いてもよく、或い
はそれらやバリウムのうちの２つ又は３つを組み合わせ
てもよい。要はアルカリ金属又はアルカリ土類金属のう
ちの少なくとも１種類の金属であればよい。

【００２２】また、内側触媒層１２のサポート材はアル
ミナ及びセリアに代えてゼオライトを、また外側触媒層
１３のサポート材はゼオライトに代えてアルミナ又はセ
リアをそれぞれ用いてもよく、要はアルミナ、セリア及
びゼオライトうちの２つ又は３つを組み合わせればよ
い。

【００２３】これに対し、上記上流側の三元触媒４は、
理論空燃比近傍の空燃比で排気ガス中のＨＣ及びＣＯを
酸化する酸化触媒としての機能する（尚、理論空燃比よ
りもリーン側の空燃比でもＨＣ及びＣＯを浄化する）も
ので、図２に示すように、例えばコージェライトからな
るハニカム状担体５上に内側触媒層６（ベースコート）
と外側触媒層７（オーバーコート）との２層がコートさ
れている。上記内側触媒層６には、例えばアルミナ及び
セリアをサポート材としてパラジウムＰｄが担持されて
いる。

【００２４】一方、外側触媒層７には、貴金属である白
金及びロジウムがセリアをサポート材として担持されて
いる。この白金及びロジウムの重量比はＰｔ／Ｒｈ＜３
（３よりも小）であり、Ｐｔ／Ｒｈ＝３／２〜１／５で
あることが望ましい。すなわち、白金及びロジウムの重
量比をＰｔ／Ｒｈ≧３（３以上）とすると、ＣＯ浄化率
を下げる効果が得られないので、Ｐｔ／Ｒｈ＜３とす
る。また、Ｐｔ／Ｒｈ＝０、つまり白金が担持されてい
なくてロジウムのみの場合、三元触媒４の製造時に触媒
層６，７の焼成の段階で劣化が始まるので、好ましくな
い。また、三元触媒４の内外触媒層６，７全体に耐熱性
向上のために３ｇ／Ｌ程度のバリウムを加えてもよい。

【００２５】そして、この外側触媒層７でセリアにより
白金及びロジウムを担持していること、並びに白金及び
ロジウムの重量比をＰｔ／Ｒｈ＜３にしたことにより、
図１に示すように、空燃比のリーン側への増大に伴って
三元触媒４のＣＯ浄化率が所定値（例えば８０％）以上
に増加する空燃比Ａ１は、ＨＣ浄化率が上記所定値（同
８０％）以上に増加する空燃比Ａ２よりもリーン側（Ａ
１＞Ａ２）に設定されており、このことで三元触媒４の
理論空燃比近傍でのＣＯ浄化率がＨＣ浄化率よりも低く
設定されている。すなわち、例えばＨＣの浄化率が８０
％以上となる空燃比がＡ／Ｆ＝１４．６（＝Ａ２）であ
ると、ＣＯの浄化率が８０％以上となる空燃比は上記Ａ
／Ｆ＝１４．６よりも大きいＡ／Ｆ＝１４．６２（＝Ａ
１）となるように、ＨＣの８０％浄化率に対しＣＯの８
０％浄化率が空燃比でＡ／Ｆ＝０．０２以上リーン側に
設定されている。尚、上記ＣＯ浄化率が所定値以上とな
る空燃比の上限値は、ＣＯ浄化率が大きく低下しないよ
うに設定されるが、Ａ／Ｆ＝１４．７５以上になること
はない。

【００２６】上記各触媒４，１０を製造する場合、例え
ば内側触媒層６，１２は含浸法により形成し、また外側
触媒層７，１３はスプレードライ法を利用するのが望ま
しい。すなわち、三元触媒４にあっては、バインダと、
貴金属としてのパラジウムを担持したアルミナ及びセリ
アのパウダーとを混ぜ合わせてスラリーを調製し、この
スラリーを担体５にウォッシュコートして乾燥焼成し、
担体５上に内側触媒層６を形成する。また、上記スプレ
ードライ法は噴霧乾固法とも呼ばれる方法であり、セリ
アのパウダーと錯体としての白金溶液及びロジウム溶液
と水とを混ぜてスラリーを調製し、このスラリーを加熱
雰囲気中に噴霧して乾燥焼成し、オーバーコートパウダ
ーを生成する。そして、このオーバーコートパウダーを
バインダとを混合してスラリーを調製し、このスラリー
を、上記内側触媒層６の上から担体５に対しウォッシュ
コートして乾燥及び焼成し、外側触媒層７を形成する。

【００２７】一方、リーンＮＯｘ触媒１０では、バイン
ダと、貴金属を担持しないアルミナ及びセリアのパウダ
ーとを混ぜ合わせてスラリーを調製し、このスラリーを
担体１１にウォッシュコートして乾燥焼成し、担体１１
上に内側触媒層１２を形成する。また、ゼオライトのパ
ウダーと錯体としてのロジウム溶液と水とを混ぜてスラ
リーを調製し、このスラリーを加熱雰囲気中に噴霧して
乾燥焼成し、オーバーコートパウダーを得る（スプレー
ドライ法）。そして、このオーバーコートパウダーをバ
インダとを混合してスラリーを調製し、このスラリー
を、上記内側触媒層１２の上から担体１１に対しウォッ
シュコートして乾燥焼成する。そして、このようにして
２層の触媒層１２，１３をコートした後、その各触媒層
１２，１３に白金及びバリウムの混合溶液を含浸させて
白金及びバリウムを担持させる。しかる後に乾燥及び焼
成する。

【００２８】したがって、上記実施形態の排気ガス浄化
装置においては、エンジン１の例えばアイドル運転時や
定速運転時等でリーン燃焼運転が行われて空燃比が理論
空燃比よりもリーン側にあるときに、排気通路２の上流
側に配置される三元触媒４により排気ガス中のＣＯ及び
ＨＣが酸化されて浄化されるとともに、下流側に配置さ
れているリーンＮＯｘ触媒１０により排気ガス中のＮＯ
ｘが吸着される。

【００２９】この後、エンジン１の例えば加速運転時で
理論空燃比燃焼運転が行われて空燃比が理論空燃比近傍
になると、上記上流側の三元触媒４により同様に排気ガ
ス中のＨＣ及びＣＯが酸化され、同時にＮＯｘが還元さ
れる。

【００３０】また、上記リーンＮＯｘ触媒１０に吸着さ
れているＮＯｘが浄化されながら放出される。そのと
き、上記三元触媒４は、その理論空燃比近傍でのＣＯ浄
化率がＨＣ浄化率よりも低く設定されているので、この
三元触媒４が上記の如く理論空燃比近傍でＨＣ及びＣＯ
を酸化する際、そのＣＯ浄化率の低下設定により、還元
剤として働くＣＯのリッチの排気ガスが三元触媒４から
下流側のリーンＮＯｘ触媒１０に供給される。この排気
ガス中のＣＯにより、リーンＮＯｘ触媒１０ではＮＯｘ
がＮＯ₂となって放出される反応と、そのＮＯ₂がさら
にＮ₂及びＯ₂に分解される反応とが生じる。具体的に
は、例えばリーンＮＯｘ触媒１０において、そのバリウ
ム粒子の表面にＮＯｘとしてのＮＯ₃が硝酸バリウムＢ
ａ（ＮＯ₃）₂として吸着されているとすると、その硝
酸バリウムはＣＯの供給により置換反応して酸素雰囲気
下で炭酸バリウムＢａ（ＣＯ₃）と二酸化窒素ＮＯ₂と
に分解され、この二酸化窒素がリーンＮＯｘ触媒１０か
ら放出される。そして、この二酸化窒素はＣＯの下でさ
らにＮ₂及びＯ₂に分解され、このことによってリーン
ＮＯｘ触媒１０でのＮＯｘの放出及び浄化を効果的に促
進することができる。よって、排気ガス中のＨＣ及びＣ
Ｏと、特にリーン状態で発生するＮＯｘとを浄化するこ
とができる。

【００３１】そして、この実施例では、上記三元触媒４
の外側触媒層７はセリアに白金及びロジウムが担持され
ているものであり、その白金及びロジウムの重量比がＰ
ｔ／Ｒｈ＜３であるので、上記の如く三元触媒４でのＣ
Ｏ浄化率をＨＣ浄化率よりも低くするための触媒構造が
容易に得られる。

【００３２】尚、上記実施例では、三元触媒４及びリー
ンＮＯｘ触媒１０を共に２層コートのものとしている
が、いずれか一方又は両方を１層コートのものとしても
よい。

【００３３】

【実施例】次に、具体的に実施した実施例について説明
する。

【００３４】ＮＯｘ浄化性能について（実施例）三元触媒として、パラジウム化合物、アルミ
ナ、セリア及びアルミナバインダをそれぞれ調合し、こ
れをイオン交換水と混合してスラリーを調製した。次い
で、このスラリーを６ミル４００セルのハニカム構造の
コージェライト担体に対しウォッシュコートした後、１
５０℃の温度で乾燥し、かつ３００〜６００℃の温度で
２〜４時間焼成し、内側触媒層を形成した。

【００３５】一方、白金ジニトロジアミン溶液、ロジウ
ム硝酸塩溶液及びセリアを水とを混ぜてスラリーを調製
し、このスラリーをスプレードライ法により噴霧乾固
し、その後に２００〜６００℃で１〜２４時間焼成して
オーバーコートパウダーを得た。そして、このオーバー
コートパウダーをアルミナバインダと混合した後、イオ
ン交換水を加えてスラリーを調製し、このスラリーを担
体に対しウォッシュコートした後、１５０℃の温度で乾
燥し、かつ３００〜６００℃の温度で１〜４時間焼成し
て、内側触媒層上に外側触媒層を形成した。

【００３６】この実施例の貴金属量は担体１リットルに
対し３．１５ｇ／Ｌであり、白金、パラジウム及びロジ
ウムの重量比はＰｔ／Ｐｄ／Ｒｈ＝１／１７／３であっ
た。

【００３７】（比較例）実施例の構成のうち、触媒層の
白金、パラジウム及びロジウムの重量比をＰｔ／Ｐｄ／
Ｒｈ＝３／２６／１としたもの（通常のトリメタル三元
触媒）を比較例とした。その他の構成は実施例と同じで
ある。

【００３８】上記実施例及び比較例の三元触媒をそれぞ
れ排気量２０００ｃｃの直噴レシプロエンジンの排気通
路であって、リーンＮＯｘ触媒の上流側に配置し、エン
ジンをアイドル運転時及び定速運転時には空燃比をＡ／
Ｆ＝４０に、また加速時には理論空燃比にそれぞれ設定
し、減速時には燃料カットする所定のモードで運転させ
て、その三元触媒通過後のＨＣ及びＣＯの浄化率と、リ
ーンＮＯｘ触媒通過後の全モード及びリーン空燃比での
各ＮＯｘ浄化率とを測定した。その結果を表１に示す。
上記理論空燃比での排気ガスの組成は表２のとおりであ
る。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】この表１から、本発明の実施例によると、
比較例に比べ、三元触媒通過後のＨＣ浄化率は同じであ
るがＣＯ浄化率が低下しており、このＣＯ浄化率の低下
によってＮＯｘ浄化率、特にリーンＮＯｘ触媒によるＮ
Ｏｘ浄化率が上昇していることが判る。

【００４２】三元触媒での白金及びロジウムの重量
比について上記実施例と同じ構造の三元触媒において、外側触媒層
の白金及びロジウムの重量比を変えて、そのＮＯｘ浄化
率、ＨＣ浄化率及びＣＯ浄化率が同じ所定値以上に達す
るときの空燃比の幅（Ａ／Ｆウィンドウ）の変化を測定
したところ、図５に示す結果が得られた。この図５から
明らかなように、白金及びロジウムの重量比がＰｔ／Ｒ
ｈ＜３であれば、ＣＯ浄化率のＨＣ浄化率に対する低下
が明確になり、とりわけＰｔ／Ｒｈ＝３／２〜１／５で
あれば顕著な効果が得られる。

【００４３】三元触媒でのＣＯ及びＨＣの各浄化率
の範囲について上記実施例と同様の三元触媒（全体の貴金属量が３．１
５ｇ／Ｌで、その白金、パラジウム及びロジウムの重量
比はＰｔ／Ｐｄ／Ｒｈ＝１／１７／３であり、さらに耐
熱性向上のためにバリウムが添加されているもの）につ
いて、１１００℃で２４時間空気により熱エージングし
た後、空燃比をＡ／Ｆ＝１４．７±０．２に維持してＨ
Ｃ浄化率及びＣＯ浄化率がいずれも８０％になる空燃比
を調べた。酸化触媒の入口温度は４００℃である。その
結果、ＨＣ浄化率が８０％になる空燃比はＡ／Ｆ＜１
４．６であるのに対し、ＣＯ浄化率が８０％になる空燃
比はＡ／Ｆ＞１４．６であった。尚、バリウムの添加が
ないものでは、ＣＯ浄化率が８０％になる空燃比はＡ／
Ｆ＞１４．６５であった。

【００４４】また、三元触媒を１０００℃で２４時間空
気により熱エージングした後、同様のＨＣ浄化率及びＣ
Ｏ浄化率がいずれも８０％になる空燃比を調べたとこ
ろ、ＨＣ浄化率が８０％になる空燃比はＡ／Ｆ＜１４．
４であるのに対し、ＣＯ浄化率が８０％になる空燃比は
Ａ／Ｆ＞１４．５であった。

【００４５】このことから、ＨＣの浄化率が８０％以上
となる空燃比がＡ／Ｆ＝１４．６であると、ＣＯの浄化
率が８０％以上となる空燃比は上記Ａ／Ｆ＝１４．６よ
りも大きい例えばＡ／Ｆ＝１４．６２となるように、Ｈ
Ｃの８０％浄化率に対しＣＯの８０％浄化率が空燃比で
例えばＡ／Ｆ＝０．０２以上リーン側に設定すればよい
ことが判る。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、エンジンの排気通路の上流側に、理論空燃比近傍で
排気ガス中のＨＣ及びＣＯを酸化する酸化触媒を、また
下流側に、理論空燃比よりもリーン側で排気ガス中のＮ
Ｏｘを吸着しかつ理論空燃比近傍で吸着ＮＯｘを浄化し
て放出するＮＯｘ吸着触媒をそれぞれ配置し、酸化触媒
の理論空燃比近傍でのＣＯ浄化率をＨＣ浄化率よりも低
く設定した。また、請求項２の発明では、空燃比のリー
ン側への増大に伴って酸化触媒のＣＯ浄化率が所定値以
上に増加する空燃比を、ＨＣ浄化率が所定値以上に増加
する空燃比よりもリーン側に設定した。これらの発明に
よれば、理論空燃比近傍で酸化触媒からＣＯリッチの排
気ガスをＮＯｘ吸着触媒に供給して、この排気ガス中の
ＣＯにより、ＮＯｘ吸着触媒でのＮＯｘの放出及び浄化
の促進、並びにＮＯｘ吸着触媒のＳＯｘ被毒防止を図る
ことができる。

【００４７】請求項３の発明では、酸化触媒をセリアに
貴金属が担持されているものとした。また、請求項４の
発明では、酸化触媒に白金及びロジウムを担持させ、そ
の重量比をＰｔ／Ｒｈ＜３とした。これらの発明による
と、酸化触媒でのＣＯ浄化率をＨＣ浄化率よりも低くす
るための触媒構造が容易に得られる。

【００４８】請求項５の発明では、ＮＯｘ吸着触媒は、
アルカリ金属又はアルカリ土類金属の少なくとも１種の
金属を担持しているものとした。また、請求項６の発明
では、その金属をバリウムとした。これら発明によれ
ば、リーン空燃比でＮＯｘを吸着し、かつ理論空燃比近
傍で酸化触媒からのＣＯと反応し易いＮＯｘ吸着触媒が
容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態において理論空燃比近傍での
三元触媒のＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘの浄化特性を示す図で
ある。

【図２】三元触媒の要部を示す断面図である。

【図３】リーンＮＯｘ触媒の要部を示す断面図である。

【図４】エンジンの排気通路での三元触媒及びリーンＮ
Ｏｘ触媒の配置構成を示す図である。

【図５】三元触媒での白金及びロジウムの重量比を変え
たときのＡ／Ｆウィンドウ幅の変化を示す図である。

【符号の説明】

１エンジン２排気通路４三元触媒（酸化触媒）１０リーンＮＯｘ触媒（ＮＯｘ吸着触媒）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者京極誠広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者岡本謙治広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの排気通路に配置され、理論空
燃比近傍の空燃比で排気ガス中のＨＣ及びＣＯを酸化す
る酸化触媒と、該酸化触媒よりも下流側の排気通路に配
置され、理論空燃比よりもリーン側の空燃比で排気ガス
中のＮＯｘを吸着する一方、理論空燃比近傍の空燃比で
上記吸着ＮＯｘを放出するＮＯｘ吸着触媒とを備えた排
気ガス浄化装置であって、上記酸化触媒の理論空燃比近傍でのＣＯ浄化率がＨＣ浄
化率よりも低く設定されていることを特徴とする排気ガ
ス浄化装置。
【請求項２】請求項１の排気ガス浄化装置において、空燃比のリーン側への増大に伴って酸化触媒のＣＯ浄化
率が所定値以上に増加する空燃比は、ＨＣ浄化率が上記
所定値以上に増加する空燃比よりもリーン側に設定され
ていることを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項３】請求項１の排気ガス浄化装置において、酸化触媒は、セリアに貴金属が担持されているものであ
ることを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項４】請求項１の排気ガス浄化装置において、酸化触媒には白金及びロジウムが担持されており、上記白金及びロジウムの重量比がＰｔ／Ｒｈ＜３である
ことを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかの排気ガス浄化
装置において、ＮＯｘ吸着触媒は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属
の少なくとも１種の金属を担持していることを特徴とす
る排気ガス浄化装置。
【請求項６】請求項５の排気ガス浄化装置において、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の少なくとも１種の
金属はバリウムであることを特徴とする排気ガス浄化装
置。