(57)【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、
上記酸化触媒には白金及びロジウムが担持されていて、該白金及びロジウムの重量比がＰｔ／Ｒｈ＜３であり、
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とともに、上記ＨＣ浄化率は、理論空燃比よりもリーン側の方がリッチ側よりも高く、上記理論空燃比よりもリーン側でのＨＣ浄化率とＣＯ浄化率との差が、リッチ側でのＨＣ浄化率とＣＯ浄化率との差よりも小さ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１〜３のいずれか１つ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５】
請求項４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。
【請求項６】
請求項１の排気ガス浄化装置において、
白金及びロジウムの重量比がＰｔ／Ｒｈ＝３／２〜１／５であることを特徴とする排気ガス浄化装置。
【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ＮＯｘ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ＮＯｘ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る。そして、上記酸化触媒には白金及びロジウムが担持されていて、該白金及びロジウムの重量比がＰｔ／Ｒｈ＜３（３よりも小）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。さらに、上記酸化触媒のＨＣ浄化率は、理論空燃比よりもリーン側の方がリッチ側よりも高く、上記理論空燃比よりもリーン側でのＨＣ浄化率とＣＯ浄化率との差が、リッチ側でのＨＣ浄化率とＣＯ浄化率との差よりも小さく設定されていることを特徴とする。
【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Ｏ２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】
さらに、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）とすることで、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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
請求項４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５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】
請求項６の発明では、上記酸化触媒の白金及びロジウムの重量比をＰｔ／Ｒｈ＝３／２〜１／５とする。
【００１８】
【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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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（Ａ１＞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（＝Ａ１）となるように、ＨＣの８０％浄化率に対しＣＯの８０％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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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ＮＯｘが吸着される。
【００３１】
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。
【００３２】
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Ｂａ（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。
【００３３】
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Ｐｔ／Ｒｈ＜３であるので、上記の如く三元触媒４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。
【００３４】
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。
【００３５】
【実施例】
次に、具体的に実施した実施例について説明する。
【００３６】
（1）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、１５０℃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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
（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。
【００４０】
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。
【００４１】
【表１】
0004085448.tif 000002
【００４２】
【表２】
0004085448.tif 000003
【００４３】
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ＮＯｘ浄化率が上昇していることが判る。
【００４４】
（2）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／Ｒｈ＜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。
【００４５】
（3）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３．１５ｇ／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ＨＣ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＜１４．６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。
【００４６】
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ＣＯ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。
【００４７】
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、ＨＣ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。
【００４８】
【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ＮＯｘ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、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、ＨＣ浄化率は、理論空燃比よりもリーン側の方をリッチ側よりも高くし、理論空燃比よりもリーン側でのＨＣ浄化率とＣＯ浄化率との差を、リッチ側でのＨＣ浄化率とＣＯ浄化率との差よりも小さく設定した。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。さらに、請求項６の発明では、上記白金及びロジウムの重量比をＰｔ／Ｒｈ＝３／２〜１／５とした。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。
【００４９】
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。この発明によると、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。
【００５０】
請求項４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５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ＮＯｘ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）
【図１】
0004085448.tif 000004
【図２】
0004085448.tif 000005
【図３】
0004085448.tif 000006
【図４】
0004085448.tif 000007
【図５】
0004085448.tif 000008