(57)【要約】【課題】リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であっても、コストを抑えて炭素成分の酸化及びＮＯｘの浄化を行なうことができる三元触媒とする。【解決手段】ロジウム（Ｒｈ）に対するパラジウム（Ｐｄ）の担持量の比率を３０〜５０とし、酸素（Ｏ）と結合して活性状態になるパラジウム（Ｐｄ）の割合を増加し、酸素（Ｏ）と結合しない金属状態が活性状態になる、即ち、排気空燃比がリーン状態の時には活性状態になり難い高価なロジウム（Ｒｈ）の割合を減らし、リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であっても、活性状態にあるパラジウム（Ｐｄ）により炭素成分の酸化及びＮＯｘの浄化を行う。【選択図】図３
2010089004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
担体にＮＯｘトラップ剤が添加された触媒層が形成され、排気空燃比がリーン状態の時に排気中のＮＯｘを吸蔵すると共に排気空燃比が理論空燃比もしくはリッチ状態の時に吸蔵されたＮＯｘを放出・還元するＮＯｘトラップ触媒の下流に備えられ、炭素成分の酸化及びＮＯｘの浄化を行なう排気浄化触媒において、
パラジウム（Ｐｄ）及びロジウム（Ｒｈ）を含む貴金属が担体に担持され、パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の担持量の比率である｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝を３０〜５０とした
ことを特徴とする排気浄化触媒。
【請求項２】
請求項１に記載の排気浄化触媒において、
ロジウム（Ｒｈ）の担持量が０.１ｇ／Ｌ〜０.４ｇ／Ｌである
ことを特徴とする排気浄化触媒。
【請求項３】
請求項２に記載の排気浄化触媒において、
前記ＮＯｘトラップ触媒と共に内燃機関の排気通路に設けられ、
前記内燃機関は、前記ＮＯｘトラップ触媒からＮＯｘを放出・還元する時を除いて排気空燃比がリーン状態で運転される
ことを特徴とする排気浄化触媒。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の排気浄化触媒において、
前記パラジウム（Ｐｄ）は、排気空燃比がリーン状態にあるときに酸化された活性状態で、排気空燃比が理論空燃比もしくはリッチ状態に切り替えられた際における炭素成分の酸化及びＮＯｘの浄化を行なう
ことを特徴とする排気浄化触媒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排気浄化触媒に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料低減に有利な内燃機関として、空燃比を理論空燃比よりリーン側に制御するリーンバン内燃機関や、燃料を燃焼室に直接噴射することで希薄燃焼させる直噴型内燃機関が知られている（以下、総称してリーンバンエンジンと称する）。リーン側の空燃比で運転（リーン運転）して燃費の向上を図るリーンバンエンジンでは、排ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化するための排気浄化触媒（ＮＯｘトラップ触媒）が備えられている。
【０００３】
ＮＯｘトラップ触媒は、還元成分濃度が低い酸化雰囲気（リーン空燃比）において排ガス中のＮＯｘを硝酸塩Ｘ−ＮＯ３として吸蔵し、吸蔵したＮＯｘをＣＯ（一酸化炭素）やＨＣ（炭化水素）等の還元成分が多量に存在する還元雰囲気（理論空燃比またはリッチ空燃比）でＮ２に還元させる特性を有した触媒として構成されている。
【０００４】
この種のＮＯｘトラップ触媒では、リーン空燃比の運転で排ガス中のＮＯｘを吸蔵して大気中への排出を防止すると共に、定期的に空燃比をリッチ側に制御し、吸蔵されているＮＯｘを放出・還元している。このような機能を得るために、ＮＯｘトラップ触媒は、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属が担体に担持されると共に、ＮＯｘ吸蔵剤としてアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属が担体に担持されている。
【０００５】
ＮＯｘトラップ触媒の下流には、ＣＯ（一酸化炭素）やＨＣ（炭化水素）を酸化させると共に、放出されたＮＯｘを浄化するための三元触媒が配されている。三元触媒には、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属が担持され、排気空燃比が理論空燃比近傍の時に排ガス中のＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等の浄化作用を奏する（例えば、下記特許文献１参照）。
【０００６】
近年、リーンバンエンジンでは、燃費のメリットを十分に発揮するため、リーン運転の領域を拡大することが行なわれている。このため、理論空燃比またはリッチ空燃比での運転とされていた加速時においても、リーン運転が実施されるようになってきている。このため、三元触媒の貴金属もリーン空燃比の状態に晒されることになり、リーン空燃比の状態に晒された状態から空燃比がリッチ側に制御された際に、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等の浄化作用を奏する機能が求められている。
【０００７】
従って、リーンバンエンジンで浄化性能を向上させるためには、リーン空燃比の状態でＮＯｘを吸蔵し、理論空燃比またはリッチ空燃比の状態で瞬時にＮＯｘを放出・還元するＮＯｘトラップ触媒の下流の三元触媒では、リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であってもＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等を効率良く浄化する必要がある。また、浄化性能を高くする場合、三元触媒の高価な貴金属の使用も考慮してコストを極力抑える必要がある。
【０００８】
特許文献１にも貴金属であるパラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の使用量が開示されているが、リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であっても、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等を効率良く浄化することは考慮されていない。そして、リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であっても、浄化性能を維持してコストを抑制するための貴金属の使用状況も開示されていない。
【０００９】
【特許文献１】特許第３３３８８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であっても、コストを抑えて炭素成分の酸化及びＮＯｘの浄化を行なうことができる排気浄化触媒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の請求項１に係る本発明の排気浄化触媒は、担体にＮＯｘトラップ剤が添加された触媒層が形成され、排気空燃比がリーン状態の時に排気中のＮＯｘを吸蔵すると共に排気空燃比が理論空燃比もしくはリッチ状態の時に吸蔵されたＮＯｘを放出・還元するＮＯｘトラップ触媒の下流に備えられ、炭素成分の酸化及びＮＯｘの浄化を行なう排気浄化触媒において、パラジウム（Ｐｄ）及びロジウム（Ｒｈ）を含む貴金属が担体に担持され、パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の担持量の比率である｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝を３０〜５０としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項１に係る本発明では、排気空燃比がリーン状態の時に酸素（Ｏ）と結合して活性状態になるパラジウム（Ｐｄ）の割合を増加し、酸素（Ｏ）と結合しない金属状態が活性状態になる、即ち、排気空燃比がリーン状態の時には活性状態になり難い高価なロジウム（Ｒｈ）の割合を減らすことができ、リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であっても、活性状態にあるパラジウム（Ｐｄ）により炭素成分の酸化及びＮＯｘの浄化が行なわれる。
【００１３】
例えば、ＮＯｘトラップ触媒の下流側に用いられる一般的な三元触媒の場合、高価なロジウム（Ｒｈ）の担持量は０.３ｇ／Ｌ〜０.６ｇ／Ｌ程度であるが、｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝を３０〜５０、例えば、４０にすると、パラジウム（Ｐｄ）の担持量を、例えば、４.０ｇ／Ｌとすることで、ロジウム（Ｒｈ）の担持量を０.１ｇ／Ｌとした排気浄化触媒とすることができ、酸素（Ｏ）と結合して活性状態になるパラジウム（Ｐｄ）の量を確保して高価なロジウム（Ｒｈ）の量を減らすことができる。
【００１４】
このため、リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であっても、コストを抑えて炭素成分の酸化及びＮＯｘの浄化を行なうことができる。
【００１５】
そして、請求項２に係る本発明の排気浄化触媒は、請求項１に記載の排気浄化触媒において、ロジウム（Ｒｈ）の担持量が０.１ｇ／Ｌ〜０.４ｇ／Ｌであることを特徴とする。
【００１６】
請求項２に係る本発明では、ロジウム（Ｒｈ）の担持量を０.１ｇ／Ｌ〜０.４ｇ／Ｌの範囲にして、つまり、一般的な三元触媒のロジウム（Ｒｈ）の担持量よりも少量のロジウム（Ｒｈ）を担持させ、｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝を３０〜５０に設定することができる。
【００１７】
また、請求項３に係る本発明の排気浄化触媒は、請求項２に記載の排気浄化触媒において、前記ＮＯｘトラップ触媒と共に内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関は、前記ＮＯｘトラップ触媒からＮＯｘを放出・還元する時を除いて排気空燃比がリーン状態で運転されることを特徴とする。
【００１８】
請求項３に係る本発明では、加速時も含めて広範囲で排気空燃比がリーン状態で運転される内燃機関、例えば、燃焼室に直接燃料を噴射するリーンバンエンジンに適用される。
【００１９】
また、請求項４に係る本発明の排気浄化触媒は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の排気浄化触媒において、前記パラジウム（Ｐｄ）は、排気空燃比がリーン状態にあるときに酸化された活性状態で、排気空燃比が理論空燃比もしくはリッチ状態に切り替えられた際における炭素成分の酸化及びＮＯｘの浄化を行なうことを特徴とする。
【００２０】
請求項４に係る本発明では、排気空燃比がリーン状態にあるときにパラジウム（Ｐｄ）が酸素と結合したとみなせる活性状態にあり、リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であっても、活性状態にある炭素成分の酸化及びＮＯｘの浄化を行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の排気浄化触媒は、リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であっても、コストを抑えて炭素成分の酸化及びＮＯｘの浄化を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１、図２に基づいて本発明の一実施形態例に係る排気浄化触媒を備えた内燃機関の概略を説明する。図１には本発明の一実施形態例に係る排気浄化触媒を備えた内燃機関の概略構成、図２には排気経路の概念を示してある。
【００２３】
図１に示すように、内燃機関（エンジン）１は筒内噴射型火花点火式の直列多気筒ガソリンエンジンとして構成されている。エンジン１のシリンダヘッドには、気筒毎に点火プラグ２及び燃料噴射弁３が取り付けられ、燃料噴射弁３から燃焼室内に燃料が直接噴射される。シリンダヘッドには気筒毎に略直立方向に吸気ポート４が形成され、吸気ポート４は吸気マニホールドを介してスロットルバルブ５と接続されている。
【００２４】
図１、図２に示すように、シリンダヘッドには略水平方向に排気ポート６が形成され、排気ポート６には排気マニホールドを介して排気通路７が接続されている。排気通路７の上流側には上流触媒８が配され、排気通路７の下流側にはＮＯｘを放出・還元するＮＯｘトラップ触媒９が配置されている。
【００２５】
ＮＯｘトラップ触媒９はセラミックやメタル等の担体に、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属が担持されると共に、ＮＯｘトラップ剤としてアルカリ金属であるカリウム（Ｋ）やナトリウム（Ｎａ）、アルカリ土類金属であるバリウム（Ｂａ）等が適宜担持されている。
【００２６】
ＮＯｘトラップ触媒９では、排気空燃比がリーン空燃比の時に排ガス中のＮＯｘを硝酸塩Ｘ−ＮＯ３として吸蔵し、還元成分が多量に存在する排気空燃比が理論空燃比またはリッチ空燃比の時に吸蔵しているＮＯｘをＮ２に還元させてＮＯｘを放出・還元する作用を奏する。ＮＯｘトラップ触媒９の下流には排気浄化触媒としての三元触媒１０が配され、三元触媒１０には白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の貴金属が担持され、排気空燃比が理論空燃比近傍の時に排ガス中のＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等の浄化作用を奏する。
【００２７】
ＮＯｘトラップ触媒９は、加速時も含めたリーン空燃比の運転で排ガス中のＮＯｘを吸蔵して大気中への排出を防止すると共に、定期的に空燃比をリッチ側に制御し、吸蔵されているＮＯｘを放出・還元している。つまり、ＮＯｘトラップ触媒９は、加速時も含めた殆どの運転領域におけるリーン空燃比の状態でＮＯｘを吸蔵し、理論空燃比またはリッチ空燃比の状態で瞬時にＮＯｘを放出・還元している。
【００２８】
このため、ＮＯｘトラップ触媒９の下流の三元触媒１０は、リーン空燃比の状態に晒された状態から瞬時に空燃比がリッチ側に制御された際に、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等の浄化作用を奏する性能が必要である。つまり、三元触媒１０の貴金属は、リーン空燃比の状態で酸素（Ｏ）と結合したとみなせる状態にある時に、瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比に切り替わっても、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等の浄化作用を奏するための性能が必要である。
【００２９】
三元触媒１０の貴金属としては、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等が担持されている。リーン空燃比の状態で酸素（Ｏ）と結合したとみなせる状態にある時に、活性状態が保持できる貴金属としては、パラジウム（Ｐｄ）が知られている（Ｐｄ−Ｏが活性）。また、酸素（Ｏ）と結合したとみなせる状態にある時には活性状態が維持できない、即ち、金属の状態にある時に活性状態となる貴金属としては、高価なロジウム（Ｒｈ）が知られている。
【００３０】
従って、高価なロジウム（Ｒｈ）の量を減らし、酸素（Ｏ）と結合したとみなせる状態にある時に活性状態が保持できるパラジウム（Ｐｄ）の量を十分に確保することで、ＮＯｘトラップ触媒９の下流の三元触媒１０として、コストを抑えた状態でＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等を効率良く浄化することができることになる。即ち、リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であっても、コストを抑制して、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等を効率良く浄化することができることになる。
【００３１】
本実施形態例の三元触媒１０は、このような知見に基づいて貴金属であるパラジウム（Ｐｄ）及びロジウム（Ｒｈ）の担持状況が設定されている。
【００３２】
図３に基づいて三元触媒１０を説明する。図３には触媒層が形成されたセルの要部断面を示してある。
【００３３】
図に示すように、担体１３に、貴金属として白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）が担持されて触媒層１４とされている。そして、パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の担持量の比率である｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝が３０〜５０、例えば、４０とされている。
【００３４】
ＮＯｘトラップ触媒の下流側に用いられる一般的な三元触媒の場合、高価なロジウム（Ｒｈ）の担持量は０.３ｇ／Ｌ〜０.６ｇ／Ｌ程度であるが、｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝を３０〜５０、例えば、４０にすると、パラジウム（Ｐｄ）の担持量を、例えば、４.０ｇ／Ｌとすることで、ロジウム（Ｒｈ）の担持量を０.１ｇ／Ｌに減らした三元触媒１０となる。
【００３５】
ロジウム（Ｒｈ）の担持量を、０.１ｇ／Ｌ〜０.４ｇ／Ｌの範囲に設定し、｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝を３０〜５０にすることで、一般的な三元触媒に対して高価なロジウム（Ｒｈ）の担持量を減少させることができる。
【００３６】
尚、場合によっては、ＮＯｘトラップ剤として少量のカリウム（Ｋ）を三元触媒１０に担持させることも可能である。
【００３７】
図４、図５に基づいて三元触媒１０の評価状況を説明する。
【００３８】
図４には単位距離あたりのＮＯｘの排出量とＨＣの排出量との関係を示してあり、リーン空燃比から瞬時に空燃比がリッチ側に制御される状況を含んだ状態でのＮＯｘの排出量とＨＣの排出量を評価している。
【００３９】
図中実線（○印）は、パラジウム（Ｐｄ）の担持量を４.０ｇ／Ｌ、ロジウム（Ｒｈ）の担持量を０.１ｇ／Ｌにして｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝を４０とした本発明の範囲の三元触媒である。また、図中点線（△印）は、パラジウム（Ｐｄ）の担持量を２.５６ｇ／Ｌ、ロジウム（Ｒｈ）の担持量を０.３５ｇ／Ｌにして｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝を７.３とした比較のための三元触媒である。
【００４０】
図中実線（○印）で示すように、パラジウム（Ｐｄ）の担持量を増加させて｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝を４０にした場合、図中点線（△印）で示した触媒に比べてＮＯｘ及びＨＣの排出量が大幅に減少していることが判る。つまり、パラジウム（Ｐｄ）を増加させることで、リーン空燃比の状態に晒された状態から瞬時に空燃比がリッチ側に制御された際に、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等の浄化作用を奏することができることが判る。
【００４１】
前述したように、パラジウム（Ｐｄ）は、リーン空燃比で活性状態が保持され、瞬時に空燃比がリッチ側に制御された際にもＣＯやＨＣの酸化性能及びＮＯｘの浄化性能が維持される。このため、パラジウム（Ｐｄ）を増加させることで、ＮＯｘトラップ触媒９の下流の三元触媒１０として用いると、ＣＯやＨＣの酸化性能及びＮＯｘの浄化性能が高い三元触媒１０となる。
【００４２】
つまり、リーン空燃比から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比に切り替わっても、パラジウム（Ｐｄ）の活性に依存することで、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等の浄化性能を維持することができる。
【００４３】
図５にはＨＣ、ＮＯｘの排出量と｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝との関係を示してあり、リーン空燃比から瞬時に空燃比がリッチ側に制御される状況を含んだ状態でのＨＣ、ＮＯｘの排出量を評価している。また、パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の総量は一定にして評価している。
【００４４】
図に示すように、パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の比率である｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝が３０を下回る領域では、市場で求められる性能（Ｓ）よりも多くのＨＣ、ＮＯｘが排出されていることが判る。また、パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の比率である｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝が５０を超える領域でも、市場で求められる性能（Ｓ）よりも多くのＨＣ、ＮＯｘが排出されていることが判る。
【００４５】
パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の比率である｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝が３０を下回る領域（図中ａ）で多くのＨＣ、ＮＯｘが排出される要因を説明する。
【００４６】
前述したように、パラジウム（Ｐｄ）は、リーン空燃比にある時に活性状態が保持され、瞬時に空燃比がリッチ側に制御された際にもＣＯやＨＣの酸化性能及びＮＯｘの浄化性能が維持される。このため、パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の比率が低い領域、即ち、パラジウム（Ｐｄ）が少ない領域では、ＣＯやＨＣの酸化性能及びＮＯｘの浄化性能が低下して多くのＨＣ、ＮＯｘが排出されることになる。
【００４７】
パラジウム（Ｐｄ）の量が少ないということはロジウム（Ｒｈ）の量が多くなることである。ロジウム（Ｒｈ）は、リーン空燃比にある時には活性状態が維持できないので、リーン空燃比から瞬時に空燃比がリッチ側に制御されても、ＣＯやＨＣの酸化性能及びＮＯｘの浄化性能を維持することができない。つまり、パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の比率が低い領域、即ち、ロジウム（Ｒｈ）が多い領域では、ＣＯやＨＣの酸化性能及びＮＯｘの浄化性能が得られないロジウム（Ｒｈ）が多くなる。
【００４８】
従って、パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の比率が３０を下回ると、リーン空燃比から瞬時に空燃比がリッチ側に制御された際に、ＣＯやＨＣの酸化性能及びＮＯｘの浄化性能が維持されるパラジウム（Ｐｄ）が少なくなると共に、ＣＯやＨＣの酸化性能及びＮＯｘの浄化性能を維持することができないロジウム（Ｒｈ）が多くなる。このため、市場で求められる性能（Ｓ）よりも多くのＨＣ、ＮＯｘが排出されることになる。
【００４９】
パラジウム（Ｐｄ）は、リーン空燃比から瞬時に空燃比がリッチ側に制御された際にもＣＯやＨＣの酸化性能及びＮＯｘの浄化性能が維持されるため、パラジウム（Ｐｄ）を多くすると市場で求められる性能（Ｓ）よりも少ないＨＣ、ＮＯｘの排出量となる。即ち、パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の比率である｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝が３０〜５０の領域で、市場で求められる性能（Ｓ）よりも少ないＨＣ、ＮＯｘの排出量となる。つまり、リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であっても、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等を効率良く浄化することができることになる。
【００５０】
パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の比率である｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝が５０を超える領域（図中ｂ）で多くのＨＣ、ＮＯｘが排出される要因を説明する。
【００５１】
パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の担持量の比率である｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝が５０になる範囲でパラジウム（Ｐｄ）を多くすることで、リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であっても、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等を効率良く浄化することができる。
【００５２】
しかし、限られたサポート材料の中にパラジウム（Ｐｄ）やロジウム（Ｒｈ）を担持する場合、ロジウム（Ｒｈ）に対してパラジウム（Ｐｄ）の量が多くなりすぎると、熱耐久後にパラジウム（Ｐｄ）やロジウム（Ｒｈ）の凝集が進行して性能が低下してしまう。このため、三元触媒としての性能が十分に得られず、市場で求められる性能（Ｓ）よりも多くのＨＣ、ＮＯｘが排出されることになる。
【００５３】
上述したように、パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の担持量の比率である｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝を３０〜５０にすることで、高価なロジウム（Ｒｈ）の量を減らした状態で、リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であっても、ＣＯやＨＣ、ＮＯｘ等を効率良く浄化することができる。
【００５４】
従って、本実施形態例の三元触媒１０では、リーン空燃比の状態から瞬時に理論空燃比またはリッチ空燃比にされた時であっても、コストを抑えてＣＯやＨＣの酸化及びＮＯｘの浄化を行なうことができる。
【００５５】
尚、パラジウム（Ｐｄ）の担持量は２.０ｇ／Ｌ〜８.０ｇ／Ｌが望ましい。また、高価なロジウム（Ｒｈ）の担持量は、一般的な三元触媒のロジウム（Ｒｈ）の担持量よりも少ない０.１ｇ／Ｌ〜０.４ｇ／Ｌ程度、好ましくは、０.３ｇ／Ｌ程度が望ましい。
【００５６】
図６に基づいて三元触媒１０の浄化性能を説明する。
【００５７】
図６には空燃比の状況に対するＮＯｘの状況とＴＨＣの状況を示したものである。図中実線は本発明の実施形態例に係る三元触媒１０の状況であり、図中点線は一般的な三元触媒、例えば、パラジウム（Ｐｄ）とロジウム（Ｒｈ）の担持量の比率が１０以下の三元触媒の状況である。
【００５８】
主にリーン状態の空燃比で運転され、ＮＯｘトラップ触媒９は、リーン空燃比の運転で排ガス中のＮＯｘを吸蔵して大気中への排出を防止すると共に、定期的に空燃比をリッチ側に制御し、吸蔵されているＮＯｘを放出・還元している。ＮＯｘを放出・還元する際に瞬時に空燃比をリッチ側に制御した場合、大量のＮＯｘが放出されることになるが、図中実線で示した三元触媒１０ではＮＯｘの排出量が大幅に低減されていることが判る。また、ＴＨＣの排出量も瞬時に空燃比をリッチ側に制御した場合に低減されていることが判る。
【００５９】
尚、本発明の三元触媒１０として、加速時も含めた殆どの領域でリーン空燃比の運転を行なう筒内噴射型エンジンの排気通路に備えた例を挙げて説明したが、混合気を燃焼室に供給するリーンバンエンジンの排気通路に備えることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、内燃機関から排出される排気中のＮＯｘを浄化する排気浄化触媒の産業分野で利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】発明の一実施形態例に係る排気浄化触媒を備えた内燃機関の概略構成図である。
【図２】排気経路の概念図である。
【図３】触媒層が形成されたセルの要部断面図である。
【図４】単位距離あたりのＮＯｘの排出量とＨＣの排出量との関係を表すグラフである。
【図５】ＨＣ、ＮＯｘの排出量と｛パラジウム（Ｐｄ）／ロジウム（Ｒｈ）｝との関係を表すグラフである。
【図６】空燃比の状況に対するＮＯｘの状況とＴＨＣの状況を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１  内燃機関（エンジン）
２  点火プラグ
３  燃料噴射弁
４  吸気ポート
５  スロットルバルブ
６  排気ポート
７  排気通路
８  上流触媒
９  ＮＯｘトラップ触媒
１０  三元触媒
１４  触媒層
【図１】
2010089004.tif 000003
【図２】
2010089004.tif 000004
【図３】
2010089004.tif 000005
【図４】
2010089004.tif 000006
【図５】
2010089004.tif 000007
【図６】
2010089004.tif 000008