JP2002306964A

JP2002306964A - 触媒

Info

Publication number: JP2002306964A
Application number: JP2001117137A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Tamura; 保樹田村; Kazuhito Kawashima; 川島　　一仁; Keisuke Tashiro; 圭介田代; Shigeyoshi Taniguchi; 茂良谷口
Original assignee: ICT KK; ICT Co Ltd; Mitsubishi Motors Corp; International Catalyst Technology Inc
Current assignee: ICT KK; ICT Co Ltd; Mitsubishi Motors Corp; International Catalyst Technology Inc
Priority date: 2001-04-16
Filing date: 2001-04-16
Publication date: 2002-10-22
Anticipated expiration: 2021-04-16
Also published as: JP4886935B2

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｃaの添加量を適切なものとし触媒性能の向
上を図った触媒を提供する。【解決手段】触媒に、還元剤吸蔵物質としてＣａを単
位容積当たりのコート量０．５〜１５グラム／リットル
を含有させ、還元剤吸蔵機能を強化してＮＯx浄化効率
を高め(a)、ＮＯx浄化効率９５％のＡ／Ｆ幅を拡大する
(b)。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、触媒に係り、詳し
くは、排気浄化用の触媒コンバータや排気センサに使用
される触媒において触媒性能を高める技術に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】排気浄化触媒として使用される触
媒コンバータ、例えば三元触媒において、例えば特公平
７−３３７９３号公報や特開平９−１３７７４２号公報
に開示されるように、内燃機関に供給する燃料と空気と
の比率である空燃比（Ａ／Ｆ）を変動させることにより
排気空燃比をリーン空燃比とリッチ空燃比との間で周期
的に変動させ、これにより酸化雰囲気（リーン空燃比雰
囲気）と還元雰囲気（リッチ空燃比雰囲気）とを交互に
発生させてＮＯx（窒素酸化物）、ＨＣ（炭化水素）、
ＣＯ（一酸化炭素）を偏りなく浄化することが行われて
いる。

【０００３】また、三元触媒には、酸化雰囲気において
貴金属にＯ₂（酸素）やＮＯxが吸着する酸素吸蔵機能を
備える一方、還元雰囲気において貴金属にＨＣ、ＣＯが
吸着する還元剤吸蔵機能を備えるという性質が有り、こ
れにより、例えば、三元触媒の雰囲気を酸化雰囲気と還
元雰囲気の間で変動させるようにした場合、三元触媒の
雰囲気が還元雰囲気から酸化雰囲気に切換わると、排気
中のＨＣ、ＣＯや貴金属に吸着しているＨＣ、ＣＯが排
気中のＯ₂、ＮＯxによって酸化除去され、その一方でＯ
₂、ＮＯxが貴金属に吸着し、ＨＣ、ＣＯとともにＮＯx
の排出も防止されている。逆に、酸化雰囲気から還元雰
囲気に切り換わると、排気中のＮＯxや貴金属に吸着し
ているＮＯxが排気中のＨＣ、ＣＯによって還元除去さ
れるとともに吸着しているＯ₂がＨＣ、ＣＯを酸化し、
その一方でＨＣ、ＣＯが貴金属に吸着し、ＮＯxととも
にＨＣ、ＣＯの排出も防止されている。つまり、三元触
媒の雰囲気を酸化雰囲気と還元雰囲気の間で変動させる
ように制御することで、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯxの全てを大
気中への排出なく浄化処理可能となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、還元雰囲気
状態においては、ＣＯ等の還元剤が貴金属に吸着しやす
いためにＮＯxの貴金属への吸着が阻害され易いという
問題があり、また、一般に上記酸素吸蔵機能強化のため
に触媒に添加されるセリア（Ｃe）はＣeＯ₂の状態では
水性ガス反応（ＣＯ＋Ｈ₂Ｏ → Ｈ₂＋ＣＯ₂）を促進
し、これにより生成されたＨ₂は（２ＮＯ＋２Ｈ₂ →
Ｎ₂＋２Ｈ₂Ｏ）のように反応してＮＯxを浄化するので
あるが、還元雰囲気中にはＣＯが多いことから水性ガス
反応の不活性（ＣeＯ₂＋ＣＯ → Ｃe₂Ｏ₃＋ＣＯ₂）が
起こり、この状態では水性ガス反応が促進されずにその
分ＮＯxの浄化効率が低下するという問題がある（これ
らを総称して還元被毒という）。

【０００５】このことは、つまり、上記のように空燃比
（Ａ／Ｆ）を強制的に変動させても、還元雰囲気におい
て触媒下流にＮＯxが漏洩する場合があり、通常の触媒
コンバータにおいては高いＮＯx浄化効率（例えば、９
５％以上）の範囲（以下、「最適範囲」という）が狭い
ことを意味している。そして、このように最適範囲が狭
いと、センサ等の部品や制御のバラツキ等により当該最
適範囲から外れる可能性が高く、この場合ＮＯx浄化効
率が低下するという問題がある。

【０００６】この問題を解決するためには、例えば三元
触媒の還元剤吸蔵機能を強化すればよく、そのためには
三元触媒に還元剤吸蔵機能を有するアルカリ金属やアル
カリ土類金属（Ｂa、Ｃa等）を添加することが効果的で
あることが知られており、最近では、さらに、これらア
ルカリ金属やアルカリ土類金属のうち特にカルシウム
（Ｃa）が還元剤吸蔵機能の強化に最も高く寄与するこ
とが分かってきた。また、Ｃaを添加することで耐熱性
も良化することが分かってきた。

【０００７】また一方、上記空燃比の変調等の空燃比制
御を行うために、通常は排気通路にＯ₂センサを設けて
おり、当該Ｏ₂センサからの出力値に基づいて排気空燃
比を判断するようにしている。そして、このＯ₂センサ
の出力値はＯ₂センサの電極周りのＯ₂濃度、即ちＯ₂量
によって決まるものであるため、本来Ｏ₂センサの検出
するＯ₂濃度は適正であるべきである。

【０００８】ところが、排ガス成分（Ｏ₂、Ｈ₂、ＣＯ、
ＨＣ、ＮＯx）のガス拡散速度には差（Ｈ₂＞Ｏ₂、ＣＯ
＞ＨＣ、ＮＯx）があるため、Ｏ₂センサの検出するＯ₂
濃度は必ずしもこれら排ガス成分の平衡化反応が完了し
た状態のものとはいえず、出力値が正確でない可能性が
ある（所謂、制御λシフト）。この問題を解決するた
め、最近では、Ｏ₂センサの電極周りに触媒層を形成す
るようにし、触媒層で平衡化反応を促進させて排ガス成
分のガス拡散速度差を抑制することが行われており、さ
らに、上記同様、当該触媒層にＣaを添加するようにす
れば、ＮＯx浄化効率が向上して出力値がより正確なも
のとなり、Ｏ₂センサの耐熱性も向上することが分かっ
てきた。

【０００９】しかしながら、このように触媒にＣaを添
加することが良いことは分かってきても、耐熱性を最適
なものとし且つ上記ＮＯx浄化効率の最適範囲を広げる
ため、即ち触媒性能を向上させるためにＣaをどの程度
添加すればよいか等については全く明らかにされていな
い。本発明はこのような問題点を解決するためになされ
たもので、その目的とするところは、Ｃaの添加量を適
切なものとし触媒性能の向上を図った触媒を提供するこ
とにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１の触媒では、還元剤吸蔵物質としてＣ
ａを単位容積当たりのコート量０．５〜１５グラム／リ
ットル含有することを特徴としている。これにより、触
媒へのＣａが適切な添加量とされ、還元剤吸蔵機能が最
適なものとなってＮＯx浄化効率の最適範囲が広がると
ともに耐熱性が良化し、触媒性能が向上する。

【００１１】ここに、本発明の請求項１は次のような所
見に基づきなされたものであり、以下当該請求項１の作
用について詳しく述べる。出願人の実験によれば、空燃
比を変調させた場合の平均空燃比（平均Ａ／Ｆ）とＮＯ
x浄化効率との間には、図２に示すような関係があるこ
とが確認された。同図中実線が触媒にＣａを適正量（例
えば、３．６グラム／リットル：以下ｇ／Ｌと記す）添
加した場合を示し、破線が触媒にＣａを含まなかった場
合を示している。

【００１２】つまり、当該実験によって、触媒にＣａを
適正量添加することで、還元剤吸蔵機能が最適なものと
なり、ＮＯx浄化効率の高くなる平均Ａ／Ｆの範囲、即
ち上記高いＮＯx浄化効率（例えば、９５％以上）の最
適範囲（斜線部）が拡大することが分かった。そこで、
空燃比を変調させた場合にＣａをどの程度添加すればＮ
Ｏx浄化効率が最大となり最適範囲が最大になるのかを
探った結果、図３に示すようなデータが得られた。ここ
に、（ａ）図は触媒に添加するＣａコート量（ｇ／Ｌ）
とＮＯx浄化効率（％）との関係を示し（図３中のａに
対応）、（ｂ）図は触媒に添加するＣａコート量（ｇ／
Ｌ）とＮＯx浄化効率９５％のＡ／Ｆ幅を示している
（図３中のｂに対応）。

【００１３】即ち、（ａ）図より、Ｃａコート量が１
６．５ｇ／Ｌ以下であればＮＯx浄化効率は十分高い状
態であるといえ、（ｂ）図より、Ｃａコート量が３．６
ｇ／Ｌ近傍においてＮＯx浄化効率９５％のＡ／Ｆ幅が
最大となり、Ｃａコート量が０．５〜１５ｇ／Ｌの範囲
内であれば、ＮＯx浄化効率の最適範囲は実用に耐える
ほど十分広いといえる。

【００１４】さらに、出願人がＣａコート量を種々変え
て長期間使用したときの触媒のＨＣ浄化効率（％）をそ
れぞれ調査したところ、図４に示すように、Ｃａコート
量が３．６ｇ／Ｌ近傍においてＨＣ浄化効率が最大とな
り、Ｃａコート量が０．５〜１５ｇ／Ｌの範囲内であれ
ば、依然として実用に耐えるほど十分高いＨＣ浄化効率
を保持していることが分かった。つまり、Ｃａコート量
が０．５〜１５ｇ／Ｌの範囲内であれば、十分な耐熱性
を有して高い浄化効率を保持していると考えられる。こ
のことは、通常熱劣化は以下の１）〜４）が原因と見ら
れているが、これらの全て或いは何れかが改善されてい
るものと考えられる。１）活性貴金属のシンタリング２）ウォッシュコートのシンタリング３）助触媒（Ｃe等）のシンタリング４）活性貴金属の酸化劣化（高温リーン状態で貴金属と
Ｏ₂が強く結合し貴金属の活性を低下させる現象）なお、この図４の実験結果は空燃比をリーン空燃比に固
定して実験した場合を示しているが、この傾向は空燃比
に依らず同じであることが確認されている。

【００１５】従って、Ｃａコート量が０．５〜１５ｇ／
Ｌの範囲内であれば、ＮＯx浄化効率の最適範囲が広が
り且つ触媒の耐熱性も良化することになり、触媒性能の
向上が図られることとなる。なお、図３、図４より、好
ましくは、Ｃａコート量が２〜６ｇ／Ｌの範囲内である
のがよいといえる。

【００１６】また、請求項２の触媒では、Ｃａが酸化物
または塩として担体にコーティングされていることを特
徴としている。つまり、Ｃａは単体よりも酸化物または
塩の状態の方がコーティングに都合がよく、Ｃａを酸化
物または塩として担体にコーティングすることにより、
Ｃａは担体上で安定する。

【００１７】また、請求項３の触媒では、活性貴金属と
してプラチナまたはロジウムを含有することを特徴とし
ている。つまり、活性貴金属としてプラチナまたはロジ
ウムが使用されていると、一般に触媒作用は高いと考え
られ、このような活性貴金属の高い触媒作用とＣａの還
元剤吸蔵機能とを組み合わせることにより、より一層触
媒性能の向上が図られる。

【００１８】また、請求項４の触媒では、内燃機関の排
気通路に設けられた排気浄化用の触媒コンバータに使用
される触媒であって、還元剤吸蔵物質としてＣａを単位
容積当たりのコート量０．５〜１５グラム／リットル含
有することを特徴としている。このように、コート量
０．５〜１５グラム／リットル含有する触媒を排気浄化
用の触媒コンバータ（三元触媒等）に使用するようにす
れば、還元剤吸蔵機能が最適なものとなってＮＯx浄化
効率の最適範囲が広がり、故に空燃比を変調させても還
元雰囲気において触媒下流にＮＯxが漏洩するようなこ
とがなくなり、触媒コンバータの排気浄化効率が向上す
る。また、耐熱性が良化することで触媒コンバータの耐
久性が向上することになる。

【００１９】また、請求項５の触媒では、内燃機関の排
気通路に設けられた排気センサに使用される触媒であっ
て、還元剤吸蔵物質としてＣａを単位容積当たりのコー
ト量０．５〜１５グラム／リットル含有することを特徴
としている。このように、コート量０．５〜１５グラム
／リットル含有する触媒を排気センサ（Ｏ₂センサ等）
に使用するようにすれば、還元剤吸蔵機能が最適なもの
となってＮＯx浄化効率の最適範囲が広がり、故に排気
センサの出力値がより正確なものとなり、当該排気セン
サの出力値に基づく空燃比の変調等の空燃比制御がより
適正なものとなる。また、耐熱性が良化することで排気
センサの耐久性が向上することになる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。図１を参照すると、車両に搭載され
た本発明に係る触媒が適用される排気浄化装置の概略構
成図が示されており、以下同図に基づいて当該排気浄化
装置の構成を説明する。

【００２１】同図に示すように、エンジン本体（以下、
単にエンジンという）１としては、例えば、燃料噴射モ
ードを切換えることで吸気行程での燃料噴射（吸気行程
噴射）とともに圧縮行程での燃料噴射（圧縮行程噴射）
を実施可能な筒内噴射型火花点火式ガソリンエンジンが
採用される。この筒内噴射型のエンジン１は、容易にし
て理論空燃比（ストイキオ）での運転やリッチ空燃比で
の運転（リッチ空燃比運転）の他、リーン空燃比での運
転（リーン空燃比運転）が実現可能である。

【００２２】同図に示すように、エンジン１のシリンダ
ヘッド２には、各気筒毎に点火プラグ４とともに電磁式
の燃料噴射弁６が取り付けられており、これにより、燃
料を燃焼室内に直接噴射可能である。点火プラグ４には
高電圧を出力する点火コイル８が接続されている。ま
た、燃料噴射弁６には、燃料パイプ７を介して燃料タン
クを擁した燃料供給装置（図示せず）が接続されてい
る。より詳しくは、燃料供給装置には、低圧燃料ポンプ
と高圧燃料ポンプとが設けられており、これにより、燃
料タンク内の燃料を燃料噴射弁６に対し低燃圧或いは高
燃圧で供給し、該燃料を燃料噴射弁６から燃焼室内に向
けて所望の燃圧で噴射可能である。この際、燃料噴射量
は高圧燃料ポンプの燃料吐出圧Ｐinjと燃料噴射弁６の
開弁時間、即ち燃料噴射時間Ｔinjとから決定される。

【００２３】シリンダヘッド２には、各気筒毎に略直立
方向に吸気ポートが形成されており、各吸気ポートと連
通するようにして吸気マニホールド１０の一端がそれぞ
れ接続されている。また、シリンダヘッド２には、各気
筒毎に略水平方向に排気ポートが形成されており、各排
気ポートと連通するようにして排気マニホールド１２の
一端がそれぞれ接続されている。

【００２４】なお、当該筒内噴射型のエンジン１は既に
公知のものであるため、その構成の詳細については説明
を省略する。同図に示すように、吸気マニホールド１０
には吸入空気量を調節する電磁式のスロットル弁１４及
び当該スロットル弁１４の開度θthを検出するスロット
ルポジションセンサ（ＴＰＳ）１６が設けられており、
さらに、スロットル弁１４の上流には、吸入空気量を計
測するエアフローセンサ１８が介装されている。エアフ
ローセンサ１８としては、カルマン渦式エアフローセン
サが使用される。

【００２５】一方、排気マニホールド１２には排気管
（排気通路）２０が接続されており、この排気管２０に
は、排気浄化触媒装置として三元触媒（触媒コンバー
タ）３０が介装されている。この三元触媒３０は、担体
に活性貴金属として白金（Ｐt）、ロジウム（Ｒh）のい
ずれかまたは両方を含有するとともにアルカリ土類金属
であるＣa（カルシウム）化合物を含有しており、上述
したように酸化剤吸蔵機能とともに特に還元剤吸蔵機能
（ＣＯストレージ機能）を有したストレージ型三元触媒
として構成されている。詳細な触媒構成としては、白金
やロジウム、活性アルミナで代表される耐火性無機酸化
物、Ｃaは０．５〜１５ｇ／Ｌ（好ましくは、２〜６ｇ
／Ｌ）の適正量の範囲となるように含有される。ここで
は、例えば３．６ｇ／Ｌ近傍のＣaが含有されている
（図３、図４参照）。Ｃa化合物としては、酸化物以外
の種々の塩、例えば酢酸塩、硝酸塩、炭酸塩、水酸化物
等であってもよい。その他、ＣｅＯ₂などのＯＳＣ（酸
素貯蔵能）材を含有してもよい。

【００２６】触媒調整法としては、例えば、貴金属を活
性アルミナなどに吸着法や熱分解法等を用いて予め固定
しておき、これを他の耐火性無機酸化物、Ｃa化合物、
ＯＣＳ材などとともに湿式粉砕し、スラリー化し、モノ
リス担体などにコートした後、乾燥、焼成させる方法が
採られる。また、排気管２０の三元触媒３０下流には、
Ｏ₂センサ（排気センサ）２４が配設されている。Ｏ₂セ
ンサ２４は、上述したようにＯ₂濃度に応じて出力値
（出力電圧）が変化するものであり、空燃比がリーン空
燃比でＯ₂濃度が高いときには低い電圧値を示す一方、
理論空燃比近傍で急増して空燃比がリッチ空燃比でＯ ₂
濃度が低いときには高い電圧値を示すようなセンサであ
る。

【００２７】そして、このＯ₂センサ２４は、図５に示
すように、Ｐt電極のコーティング層周りに触媒層が形
成されており、この触媒層にも活性貴金属として白金
（Ｐt）、ロジウム（Ｒh）のいずれかが含まれていると
ともに、アルカリ土類金属であるＣa（カルシウム）が
含有されており、還元剤吸蔵機能（ＣＯストレージ機
能）を有している。詳しくは、上記三元触媒３０の場合
と同様、ＣaはそのＣａコート量が０．５〜１５ｇ／Ｌ
（好ましくは、２〜６ｇ／Ｌ）の範囲となるように調整
されコーティングされており、ここでは、例えば３．６
ｇ／Ｌ近傍のＣaが酸化物或いは塩（例えば、ＣaＣ
Ｏ₃）の状態で担体に安定的にコーティングされてい
る。

【００２８】また、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、Ｒ
ＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、
タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ（電子コントロールユ
ニット）４０が設置されており、このＥＣＵ４０によ
り、エンジン１を含めた燃焼制御装置の総合的な制御が
行われる。ＥＣＵ４０の入力側には、上述したＴＰＳ１
６、エアフローセンサ１８及びＯ ₂センサ２４等の各種
センサ類が接続されており、これらセンサ類からの検出
情報が入力する。

【００２９】一方、ＥＣＵ４０の出力側には、上述の燃
料噴射弁６や点火コイル８等の各種出力デバイスが接続
されており、これら各種出力デバイスには各種センサ類
からの検出情報に基づき演算された燃料噴射量、燃料噴
射時期、点火時期等がそれぞれ出力され、これにより、
燃料噴射弁６から適正量の燃料が適正なタイミングで噴
射され、点火プラグ４により適正なタイミングで火花点
火が実施される。

【００３０】以下、このように構成された排気浄化装置
の作用を説明するとともに、本発明に係る触媒の作用を
説明する。上記排気浄化装置では、三元触媒３０の能力
を十分発揮するために、ＥＣＵ４０によって、ストイキ
近傍を平均空燃比（平均Ａ／Ｆ）としてリッチ空燃比と
リーン空燃比との間で空燃比を強制的に交互に振るよう
にしている。つまり、ここでは、空燃比（Ａ／Ｆ）を一
定期間に亘りリーン空燃比（例えば値１６）とした後一
定期間リッチ空燃比（例えば値１４）とするように強制
変調させ、リーン空燃比とリッチ空燃比とを周期的に繰
り返すようにしている。なお、変調波形は、方形波、三
角波のいずれであってもよい。

【００３１】これにより、空燃比がリッチ空燃比で排気
空燃比がリッチ空燃比のときにはＮＯxが良好に浄化さ
れるとともに三元触媒３０のＣＯストレージ機能により
ＣＯが吸蔵され、空燃比がリーン空燃比で排気空燃比が
リーン空燃比のときにはＨＣ、ＣＯが良好且つ十分に浄
化されるとともにリーン空燃比雰囲気でありながら上記
吸蔵されたＣＯによってＮＯxが継続的に浄化され続け
ることになる。

【００３２】特に、当該排気浄化装置では、三元触媒３
０にアルカリ土類金属であるＣaを適正量含有している
ので、十分なＣＯストレージ機能を有し、排気空燃比が
リッチ空燃比である還元雰囲気中において還元剤である
一酸化炭素（ＣＯ）を炭酸塩（ＣaＣＯ₃）として極めて
良好に吸蔵可能である一方、排気空燃比がリーン空燃比
となり酸化雰囲気となると、ＣＯを極めて良好に放出可
能である。これにより、当該三元触媒３０は酸化雰囲気
状態においても担体表面に十分にＣＯを有してＮＯxを
還元除去可能である。

【００３３】従って、当該実施例では、上記図２に示し
たように、三元触媒３０は、高いＮＯx浄化効率及び最
適範囲を有してＮＯxを良好に浄化可能である。さら
に、三元触媒３０にＣaが適正量含有されていると、上
記図４に示したように、耐熱性を向上させることができ
る。従って、三元触媒３０にＣaを適正量含有すること
により、同時に三元触媒３０の耐久性を向上させること
もできる。

【００３４】また、上述したように、Ｏ₂センサ２４は
触媒層を有し、当該触媒層には、やはりアルカリ土類金
属であるＣaが適正量添加されており、十分なＣＯスト
レージ機能を有している。このようにＯ₂センサ２４の
触媒層がＣaを適正量含有し、十分なＣＯストレージ機
能を有していると、上述したように、Ｏ₂センサ２４の
出力値はより正確な値となる。そして、Ｏ₂センサ２４
の出力値が正確なものとなると、空燃比の変調制御は、
従来のＯ₂センサを用いた場合に比べてより一層適正な
ものとなり、信頼性の高い変調制御が実現される。

【００３５】さらに、Ｏ₂センサ２４の電極周りの触媒
層にＣaが適正量含有されていると、やはり耐熱性を向
上させることができる。従って、Ｏ₂センサ２４の触媒
層にＣaを適正量含有することにより、同時にＯ₂センサ
２４の耐久性を向上させることもできる。なお、上記実
施例では、空燃比を強制変調させる場合について説明し
たが、空燃比の変調は従来のＯ₂フィードバック制御で
行われるような空燃比変調であってもよく、このような
Ｏ₂フィードバック制御の空燃比変調であっても、Ｃaを
適正量含有した三元触媒３０等を用いることで、ＮＯx
浄化効率を高め、触媒性能を向上させることができる。

【００３６】さらに、当該Ｏ₂フィードバック制御を行
う場合には、通常三元触媒３０の上流にＯ₂センサを設
けるが、このＯ₂センサにＣaを適正量含有した触媒層を
形成するようにすれば、上記同様に、Ｏ₂センサの出力
値は正確なものとなり、空燃比の変調制御が従来のＯ₂
センサを用いた場合に比べてより一層適正なものとされ
る。

【００３７】また、上記実施例では、Ｏ₂センサ２４の
出力に基づいてＦ／Ｂ制御を行うようにしたが、三元触
媒３０の上流或いは下流に、例えばＡ／Ｆセンサ（ＬＡ
ＦＳ）等の排気センサを取付けて空燃比の変調制御を行
うようにしてもよく、この場合、ガスセンサの電極周り
に適正量のＣaを含有した触媒層を形成するようにすれ
ば、やはりセンサの出力値を正確なものとして空燃比の
変調制御を適正なものとすることができる。

【００３８】また、上記実施例では、触媒コンバータと
して三元触媒３０を使用しているが、適正量のＣaを含
有する触媒コンバータは、三元触媒３０に限らず、ＮＯ
xトラップ型三元触媒やＨＣトラップ型触媒でもかまわ
ないし、酸化触媒、還元触媒、三元触媒等を複数組み合
わせたものや三元触媒とＮＯxトラップとを組み合わせ
たものであってもかまわない。

【００３９】ところで、上記実施例では、ストイキ近傍
を平均Ａ／Ｆとして空燃比を強制変調させる場合を例に
説明したが、上記エンジン１の場合、空燃比を長期間リ
ーン空燃比に保持して運転することも可能であり、この
ようなリーン空燃比継続運転の場合であっても、三元触
媒３０にＣaを適正量含有することにより、少なくとも
三元触媒３０の耐熱性を向上させ、三元触媒３０の耐久
性を向上させることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の請
求項１の触媒によれば、触媒へのＣａを適切な添加量と
するので、還元剤吸蔵機能を最適なものとしてＮＯx浄
化効率の最適範囲を広げることができ、同時に耐熱性を
良化でき、触媒性能の向上を図ることができる。

【００４１】また、請求項２の触媒によれば、Ｃａを酸
化物または塩として担体にコーティングすることによ
り、Ｃａを担体上に安定させておくことができる。ま
た、請求項３の触媒によれば、プラチナまたはロジウム
等の高い触媒作用とＣａの還元剤吸蔵機能とを組み合わ
せることにより、より一層触媒性能の向上を図ることが
できる。

【００４２】また、請求項４の触媒によれば、コート量
０．５〜１５グラム／リットル含有する触媒を排気浄化
用の触媒コンバータ（三元触媒等）に使用するようにす
れば、還元剤吸蔵機能を最適なものとしてＮＯx浄化効
率の最適範囲を広げ、空燃比を変調させても還元雰囲気
において触媒下流にＮＯxが漏洩しないようにでき、触
媒コンバータの排気浄化効率を向上させることができ
る。また、耐熱性を良化させて触媒コンバータの耐久性
を向上させることができる。

【００４３】また、請求項５の触媒によれば、コート量
０．５〜１５グラム／リットル含有する触媒を排気セン
サ（Ｏ₂センサ等）に使用するようにすれば、還元剤吸
蔵機能を最適なものとしてＮＯx浄化効率の最適範囲を
広げ、排気センサの出力値をより正確なものにでき、当
該排気センサの出力値に基づく空燃比の変調等の空燃比
制御をより適正なものにできる。また、耐熱性を良化さ
せて排気センサの耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両に搭載された本発明に係る触媒が適用され
る排気浄化装置の概略構成図である。

【図２】空燃比を変調させた場合の平均Ａ／ＦとＮＯx
浄化効率との関係を示す実験結果である。

【図３】触媒に添加するＣａコート量とＮＯx浄化効率
との関係を示すとともに（ａ）、触媒に添加するＣａコ
ート量とＮＯx浄化効率９５％のＡ／Ｆ幅を示す実験結
果である（ｂ）。

【図４】Ｃａコート量とＨＣ浄化効率との関係を示す実
験結果であって、触媒の耐熱性を示す図である。

【図５】Ｏ₂センサのＰt電極のコーティング層周りのＣ
ａの添加された触媒層を示す図である。

【符号の説明】

１エンジン本体２４Ｏ₂センサ（排気センサ）３０三元触媒（触媒コンバータ）４０ＥＣＵ（電子コントロールユニット）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０１Ｎ 3/28 Ｆ０２Ｄ 35/00 ３６８ＢＦ０２Ｄ 35/00 ３６８Ｂ０１Ｄ 53/36 １０４Ａ (71)出願人 395016659 インターナショナルキャタリストテクノロジーインコーポレイテッドＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＣＡＴＡＬＹＳＴＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，ＩＮＣ. アメリカ合衆国 07660 ニュージャージー州リッジフィールドパーク、チャレンジャーロード 65 65 ＣＨＡＬＬＥＮＧＥＲＲＯＡＤＲＩＤＧＥＦＩＥＬＤＰＡＲＫ，ＮＥＷＪＥＲＳＥＹ 07660 Ｕ．Ｓ．Ａ. (71)出願人 000006286 三菱自動車工業株式会社東京都港区芝五丁目33番８号 (72)発明者田村保樹東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者川島一仁東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者田代圭介東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者谷口茂良兵庫県姫路市網千区興浜字西沖992番地の１株式会社アイシーティーＡＣ研究所内Ｆターム(参考） 3G091 AB03 BA01 BA14 BA15 BA19 BA27 BA34 BA39 GA07 GB02W GB03W GB05W GB06W GB17Y 4D048 AA06 AA13 AA18 AB05 BA02X BA03X BA30X BA33X BA41X BA45X BB02 DA03 DA08 DA20 EA04 4G069 AA03 AA08 BA01A BA01B BB02A BB02B BB04A BB04B BB16A BB16B BC09A BC09B BC71A BC71B BC75A BC75B CA02 CA03 CA09 CD08 EA19 FA06 FC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】還元剤吸蔵物質としてＣａを単位容積当
たりのコート量０．５〜１５グラム／リットル含有する
ことを特徴とする触媒。
【請求項２】Ｃａが酸化物または塩として担体にコー
ティングされていることを特徴とする、請求項１記載の
触媒。
【請求項３】活性貴金属としてプラチナまたはロジウ
ムを含有することを特徴とする、請求項１または２記載
の触媒。
【請求項４】内燃機関の排気通路に設けられた排気浄
化用の触媒コンバータに使用される触媒であって、還元剤吸蔵物質としてＣａを単位容積当たりのコート量
０．５〜１５グラム／リットル含有することを特徴とす
る触媒。
【請求項５】内燃機関の排気通路に設けられた排気セ
ンサに使用される触媒であって、還元剤吸蔵物質としてＣａを単位容積当たりのコート量
０．５〜１５グラム／リットル含有することを特徴とす
る触媒。