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　　2、理机构永新专利商标代理有限公司 72002 代理人夏斌 (54) 发明名称 废气净化系统以及废气净化方法 (57) 摘要 本发明提供废气净化系统以及废气净化方 法。在内燃机(10)的排气系统中，自排气口侧起 依次配置有前级氧化催化剂装置(21)、DPF装置 (22)、涡轮式增压器的涡轮机(14)、前级选择还 原型NOx催化剂装置(23)以及后级选择还原型 NOx催化剂装置(24)，将氨系溶液供给装置(25) 配置于DPF装置(22)的入口侧或出口侧，通过含 有稀土类复合氧化物的催化剂构成前级选择还原 型NOx催化剂装置(23)的选择还原型NOx催化 剂，通过沸石催化剂构成后级选择还原型NOx催。

　　3、 化剂装置(24)的选择还原型NOx催化剂。由此， 通过废气净化单元的适当配置，在从低温到高温 且到高流量区域的大范围内提高NOx净化率，将 DPF装置(22)的温度保持为高温而增加连续再生 的时间和频度，减少DPF装置(22)的强制再生以 及在强制再生时产生的CO 2 排出量。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.11.13 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/062818 2013.05.07 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/172215 JA 2013.11.21 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书12页 附。

　　4、图12页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书12页 附图12页 (10)申请公布号 CN 104285048 A CN 104285048 A 1/1页 2 1.一种废气净化系统，对内燃机的废气中的微粒物、氮氧化物进行净化，其特征在于， 在上述内燃机的排气系统中，自排气口侧起依次配置有前级氧化催化剂装置、柴油颗 粒过滤器装置、涡轮式增压器的涡轮机、前级选择还原型NOx催化剂装置以及后级选择还 原型NOx催化剂装置， 将氨系溶液供给装置配置于上述前级氧化催化剂装置与上述柴油颗粒过滤器装置之 间或者上述柴油颗粒过滤器装置与上述涡轮机之间，并且， 通过。

　　5、含有稀土类复合氧化物的催化剂来构成上述前级选择还原型NOx催化剂装置的 选择还原型NOx催化剂，并且，通过沸石催化剂来构成上述后级选择还原型NOx催化剂装置 的选择还原型NOx催化剂。 2.如权利要求1所述的废气净化系统，其特征在于， 具备氨系溶液供给控制机构，该氨系溶液供给控制机构为，根据化学反应式的当量比 来求出能够对从上述内燃机排出的NOx排出量进行还原的量，并计算出比该能够还原的量 多的第一氨系溶液量，并且根据上述内燃机的NOx目标排出量与在上述后级选择还原型 NOx催化剂装置的下游侧计测到的NOx量之差来计算第二氨系溶液量，基于上述第一氨系 溶液量与上述第二氨系溶液量之和来设定向上述。

　　6、排气系统供给的氨系溶液的供给量，而从 上述氨系溶液供给装置供给氨系溶液。 3.如权利要求1或2所述的废气净化系统，其特征在于， 具备碳氢化合物供给控制机构，在上述柴油颗粒过滤器装置的前后差压为连续再生判 定用差压以上、自动强制再生判定用差压以下的情况下，且在上述柴油颗粒过滤器装置的 入口废气温度为连续再生控制开始温度以下的情况下，上述碳氢化合物供给控制机构进行 通过缸内喷射的后喷射或者排气管内燃料喷射来向上述前级氧化催化剂装置上游侧的废 气中供给碳氢化合物的控制。 4.一种废气净化系统，其特征在于， 通过废气净化系统对内燃机的废气中的微粒物、氮氧化物进行净化，该废气净化系统 为，在上述内燃机的。

　　7、排气系统中，自排气口侧起依次配置有前级氧化催化剂装置、柴油颗粒 过滤器装置、涡轮式增压器的涡轮机、前级选择还原型NOx催化剂装置以及后级选择还原 型NOx催化剂装置，将氨系溶液供给装置配置于上述前级氧化催化剂装置与上述柴油颗粒 过滤器装置之间或者上述柴油颗粒过滤器装置与上述涡轮机之间，在该排气净化方法中， 根据化学反应式的当量比来求出能够对从上述内燃机排出的NOx排出量进行还原的 量，并计算出比该能够还原的量多的第一氨系溶液量，并且根据上述内燃机的NOx目标排 出量与在上述后级选择还原型NOx催化剂装置的下游侧计测到的NOx量之差来计算第二氨 系溶液量，基于上述第一氨系溶液量与上述第二氨系溶液。

　　8、量之和来设定向上述排气系统供 给的氨系溶液的供给量，而从上述氨系溶液供给装置供给氨系溶液。 5.如权利要求4所述的废气净化系统，其特征在于， 在上述柴油颗粒过滤器装置的前后差压为连续再生判定用差压以上、自动强制再生判 定用差压以下的情况下，并且在上述柴油颗粒过滤器装置的入口废气温度为连续再生控制 开始温度以下的情况下，通过缸内喷射的后喷射或者排气管内燃料喷射向上述前级氧化催 化剂装置上游侧的废气中供给碳氢化合物。 权 利 要 求 书CN 104285048 A 1/12页 3 废气净化系统以及废气净化方法 技术领域 0001 本发明涉及对柴油车等的内燃机的废气中的PM(微粒物)、NOx(氮氧化。

　　9、物)等进 行净化的废气净化系统以及废气净化方法。 背景技术 0002 从地球环境保全的观点出发，汽车的废气限制正在不断加强。尤其是，在车辆搭载 的柴油机中要求微粒物(PM)、氮氧化物(NOx)的减少，为了减少PM而使用柴油颗粒过滤器 装置(DPF装置)，为了减少氮氧化物而使用尿素选择还原型NOx催化剂装置(尿素SCR装 置)、碳氢化合物选择还原型NOx催化剂装置(HC-SCR装置)、稀NOx减少催化剂装置(LNT 装置)等，通过搭载该多个废气净化装置来除去有害物质的情况正在发展。 0003 作为其中之一，例如日本申请的特开号公报所记载的那样，提出一 种废气净化系统，从排气。

　　10、通路的上游侧起依次配置氧化催化剂、尿素喷射装置、柴油颗粒过 滤器装置、选择还原型NOx催化转换器、以及氧化催化剂，并且使柴油颗粒过滤器装置不载 持具有氧化功能的催化剂而载持尿素分解催化剂。 0004 此外，还存在如图17所示那样的具备废气净化装置20X的废气净化系统1X，该废 气净化装置20X为，在设置于内燃机10的排气通路13的涡轮式增压器的涡轮机14的下 游侧，自上游侧起依次配置氧化催化剂装置21、柴油颗粒过滤器装置(DPF)22、选择还原型 NOx催化剂装置(SCR)23X，将尿素喷射喷嘴25设置在柴油颗粒过滤器装置22与选择还原 型NOx催化剂装置23之间。 0005 随着发动机的燃烧。

　　11、改良发展、燃料消耗率提高，微粒物、氮氧化物的总排出量也减 少，但另一方面，向废气净化装置流入的废气温度变低。即，发动机的燃烧状态改良的结果， 废气温度与以往相比降低3050或者其以上、并且废气净化装置复数化而变得大型， 因此热容量增大而难以确保催化剂的活性温度。 0006 此外，在尿素SCR系统中，为了使尿素水均匀地扩散，并且为了促进尿素被分解成 氨，而难以缩短从尿素水喷射喷嘴等尿素供给装置到尿素选择还原型催化剂装置为止的距 离，该情况也成为排气净化装置大型化的较大的主要原因。 0007 作为应对这些情况的对策之一，例如日本申请的特开号公报所记载 的那样，本发明人提出了一。

　　12、种柴油机的排气净化装置，通过从排气通路的上游侧起依次配 置前级的氧化催化剂(DOC)、尿素喷射喷嘴、涡轮增压器的涡轮机(低压级涡轮机)、柴油颗 粒过滤器(DPF)、选择还原型催化剂(尿素SCR)、后级氧化催化剂(R-DOC)的构成，使各后 处理单元接近排气口，而有效地利用废气的热，容易将各后处理单元的温度确保为催化剂 活性温度。 0008 但是，由于计测废气的模式要从现有的JE05行驶模式(模拟了都市内行驶的日本 的行驶模式)、NEDC(European driving cycle：欧洲驾驶循环)行驶模式等切换成世界统 一标准的WHDC(重型车的排出气体试验用车辆循环)行驶模式等，因此成为还需。

　　13、要低温模 式、高温高流量下的废气减少的状况。 说 明 书CN 104285048 A 2/12页 4 0009 另一方面，关于尿素SCR系统，关于低温下的氮氧化物(NOx)净化率的提高，对尿 素及其中间生成物和氨(NH 3 )的吸附控制进行了研究，但存在在高温且高流量区域中难以 进行它们的吸附控制这种问题。此外，关于DPF系统，存在如下问题：由于在DPF装置中通 过的废气温度的降低，因此能够进行连续再生的范围变少，进行用于使DPF装置所捕集的 微粒物(PM)强制地燃烧的排气升温控制的频度增加，DPF装置的强制再生时的二氧化碳 (CO 2 )排出量增加。 0010 现有技术文献 0011 专利文。

　　14、献 0012 专利文献1：日本申请的特开号公报 0013 专利文献2：日本申请的特开号公报 发明内容 0014 发明要解决的课题 0015 本发明是鉴于上述状况而完成的，其目的在于提供废气净化系统以及废气净化方 法，通过使氨(NH 3 )的生成率提高的构成、以及高温用的前级选择还原型NOx催化剂装置和 低温用的后级选择还原型NOx催化剂装置的两级构成的构成，能够在从低温到高温且到高 流量区域为止的大范围内提高NOx净化率，此外，能够将DPF装置的温度保持为高温而使连 续再生的时间和频度增加，并能够减少DPF装置的强制再生以及在强制再生时产生的二氧 化。

　　15、碳(CO 2 )排出量。 0016 用于解决课题的手段 0017 用于实现上述那样的目的的本发明的废气净化系统为，对内燃机的废气中的微粒 物、氮氧化物进行净化，其中，在上述内燃机的排气系统中，自排气口侧起依次配置有前级 氧化催化剂装置、柴油颗粒过滤器装置、涡轮式增压器的涡轮机、前级选择还原型NOx催化 剂装置、以及后级选择还原型NOx催化剂装置，将氨系溶液供给装置配置于上述前级氧化 催化剂装置与上述柴油颗粒过滤器装置之间或者上述柴油颗粒过滤器装置与上述涡轮机 之间，并且通过含有稀土类复合氧化物(Ce-Zr-O系复合氧化物等)的催化剂来构成上述前 级选择还原型NOx催化剂装置的选择还原型NOx催。

　　16、化剂(SCR催化剂)，并且通过沸石催化 剂来构成上述后级选择还原型NOx催化剂装置的选择还原型NOx催化剂(SCR催化剂)。 0018 根据该构成，在涡轮机的上游侧配置供给尿素等氨系溶液的尿素喷射喷嘴等氨 系溶液供给装置，因此能够使该氨系溶液供给装置的位置接近内燃机，与现有技术的配置 相比，能够较高地保持被供给氨系溶液的废气的温度。因而，能够提高从氨系溶液生成的 NH 3 (氨)的生成率。 0019 此外，通过由含有Ce-Zr-O系复合氧化物等稀土类复合氧化物的催化剂构成的高 温用的前级选择还原型NOx催化剂装置、以及由沸石催化剂构成的低温用的后级选择还原 型NOx催化剂装置的配置的两级构成的。

　　17、构成，能够在从低温到高温且到高流量区域为止的 大范围内提高NOx净化率。 0020 此外，将柴油颗粒过滤器装置(DPF装置)配置于比涡轮机更靠上游侧，因此DPF 装置的位置变得接近排气口，能够将DPF装置入口的废气温度保持为与现有技术的配置相 比高出100以上的高温，能够增加DPF装置的连续再生的时间和频度。结果，能够实现DPF 说 明 书CN 104285048 A 3/12页 5 装置的小型化，能够缩短再生时的升温时间，能够减少DPF装置再生时的CO 2 排出量。与此 同时，能够增加布局的自由度。 0021 并且，在构成为将氨系溶液供给装置设置于前级氧化催化剂装置与DPF装置之间 的情况下。

　　18、，氨系溶液供给装置配置在DPF装置的上游侧，因此能够更接近内燃机，与现有技 术的配置相比，能够将被供给氨系溶液的废气的温度保持为高出100以上，能够进一步提 高NH 3 的生成率。 0022 此外，在构成为将氨系溶液供给装置设置于前级氧化催化剂装置与柴油颗粒过滤 器装置之间的情况下，按照氨系溶液供给装置、DPF装置、涡轮机的顺序配置，因此能够使通 过缸内(气缸内)燃烧而产生的SOx(硫氧化物)，与从由尿素喷射喷嘴等氨系溶液供给装 置供给的尿素等氨系溶液生成的NH 3 (氨)、以及在DPF装置中使PM燃烧之后产生的灰分成 分进行化学反应，由此成为腐蚀性较小的CaSO 4 (硫酸钙)，由此能够抑制。

　　19、由通过高EGR燃烧 而产生的SOx导致的涡轮机的腐蚀。并且，DPF装置成为不会受到源自涡轮机的油的灰分 的影响的配置，因此能够避免该灰分对DPF装置的堵塞的影响。 0023 并且，由于能够在涡轮机的上游侧在氧化催化剂装置紧后或者DPF装置紧后设置 EGR通路而取出EGR气体，因此能够缩短EGR路径，并且EGR气体成为被除去了HC、PM之后 的废气，因此作为EGR路径中的防污对策也是有效的。 0024 在上述废气净化系统中构成为，具备氨系溶液供给控制机构，该氨系溶液供给控 制机构为，根据化学反应式的当量比来求出能够对从上述内燃机排出的NOx排出量进行还 原的量，并计算出比该能够还原的量多的第一氨。

　　20、系溶液量，并且根据上述内燃机的NOx目 标排出量与在上述后级选择还原型NOx催化剂装置的下游侧计测到的NOx量之差来计算第 二氨系溶液量，基于上述第一氨系溶液量与上述第二氨系溶液量之和来设定向上述排气系 统供给的氨系溶液的供给量，而从上述氨系溶液供给装置供给氨系溶液，此时，成为更适当 的氨系溶液的供给量，能够有效地净化NOx。 0025 即，在现有技术的配置中，在选择还原型NOx催化剂装置(SCR装置)的上游喷射 尿素，而使选择还原型NOx催化剂(SCR催化剂)的催化剂表面吸附尿素、尿素中间生成物、 NH 3 等(源自尿素的物质)、以及NOx。该尿素的喷射量被与发动机排出的NOx量相对应(NH。

　　21、 3 / NO当量比为1以上)地进行控制。这些控制在选择还原型NOx催化剂装置的入口温度为 低温(300以下)时有效地发挥作用，但是当成为高温(超过300)时，源自尿素的物质 和NOx在吸附后立即脱离，因此存在通过这些与低温时相同的吸附控制无法获得NOx的高 净化率这种问题。 0026 与此相对，在本发明中，通过前级选择还原型NOx催化剂装置来实现高温侧的NOx 净化，此外通过后级选择还原型NOx催化剂装置来实现低温侧的NOx净化。为了进行基于该 两级构成的选择还原型NOx催化剂的NOx净化，对于上游侧的前级选择还原型NOx催化剂 装置，设为尿素相对于发动机排出的NOx量的NH 3 /NO的当。

　　22、量比为1以上1.3以下的范围的 第一氨系溶液量，对于下游侧的后级选择还原型NOx催化剂装置，根据后级选择还原型NOx 催化剂装置的下游侧的NOx排出量来计算不足的第二氨系溶液量，并以将该第二氨系溶液 量与第一氨系溶液量相加而得的量供给氨系溶液。 0027 在上述废气净化系统中构成为，具备碳氢化合物供给控制机构，在上述柴油颗粒 过滤器装置的前后差压为连续再生判定用差压以上、自动强制再生判定用差压以下的情 说 明 书CN 104285048 A 4/12页 6 况下，且在上述柴油颗粒过滤器装置的入口废气温度为连续再生控制开始温度以下的情况 下，上述碳氢化合物供给控制机构进行通过缸内喷射的后喷射或者。

　　23、排气管内燃料喷射来向 上述前级氧化催化剂装置上游侧的废气中供给碳氢化合物的控制，此时，通过DPF装置上 游侧的氧化催化剂装置中的氧化催化剂的HC吸附以及氧化的效果，在需要DPF装置的连续 再生时，能够使向DPF装置流入的废气温度(入口废气温度)上升至能够进行连续再生的 温度，因此能够延长DPF装置的自动强制再生控制的间隔，能够进一步减少DPF装置再生时 的CO 2 排出量。 0028 并且，用于实现上述那样的目的的本发明的排气净化方法的特征在于，通过废气 净化系统对内燃机的废气中的微粒物、氮氧化物进行净化，该废气净化系统为，在上述内燃 机的排气系统中，自排气口侧起依次配置有前级氧化催化剂装置、。

　　24、柴油颗粒过滤器装置、涡 轮式增压器的涡轮机、前级选择还原型NOx催化剂装置以及后级选择还原型NOx催化剂装 置，将氨系溶液供给装置配置于上述前级氧化催化剂装置与上述柴油颗粒过滤器装置之间 或者上述柴油颗粒过滤器装置与上述涡轮机之间，在该排气净化方法中，根据化学反应式 的当量比来求出能够对从上述内燃机排出的NOx排出量进行还原的量，并计算出比该能够 还原的量多的第一氨系溶液量，并且根据上述内燃机的NOx目标排出量与在上述后级选择 还原型NOx催化剂装置的下游侧计测到的NOx量之差来计算第二氨系溶液量，基于上述第 一氨系溶液量与上述第二氨系溶液量之和来设定向上述排气系统供给的氨系溶液的供给 量，而。

　　25、从上述氨系溶液供给装置供给氨系溶液。 0029 根据该方法，成为更适当的氨系溶液的供给量，能够有效地净化NOx。 0030 在上述废气净化方法中，在上述柴油颗粒过滤器装置的前后差压为连续再生判定 用差压以上、自动强制再生判定用差压以下的情况下，并且在上述柴油颗粒过滤器装置的 入口废气温度为连续再生控制开始温度以下的情况下，通过缸内喷射的后喷射或者排气管 内燃料喷射向上述前级氧化催化剂装置上游侧的废气中供给碳氢化合物，此时，通过DPF 装置上游侧的氧化催化剂装置中的氧化催化剂的HC吸附以及氧化的效果，在需要DPF装置 的连续再生时，能够将向DPF装置流入的废气温度(入口废气温度)上升至能够进行连。

　　26、续 再生的温度，因此能够延长DPF装置的自动强制再生控制的间隔，能够进一步减少DPF装置 再生时的CO 2 排出量。 0031 发明的效果 0032 根据本发明的废气净化系统以及废气净化方法，能够将尿素喷射喷嘴与发动机主 体显著地接近地配置，因此能够提高氨(NH 3 )的生成率而提高NOx净化率，与此同时，通过 高温用的前级选择还原型NOx催化剂装置和低温用的后级选择还原型NOx催化剂装置的两 级构成的构成，能够在从低温到高温且到高流量区域为止的大范围内提高NOx净化率。 0033 此外，由于将DPF装置配置于比涡轮机更靠上游侧，因此DPF装置的位置接近排 气口，将DPF装置的温度保持为高温，。

　　27、因此能够增加连续再生的时间和频度，能够实现小型 化。通过该DPF的小型化，能够缩短再生时的升温时间，能够减少DPF装置再生时的CO 2 排 出量，并且能够增加布局的自由度。 0034 并且，由于DPF装置配置于涡轮机的上游侧，而不会受到源自涡轮机的油的灰分 的影响，因此能够避免该灰分对DPF装置的堵塞的影响。 0035 此外，在将氨系溶液供给装置配置于前级氧化催化剂装置与DPF装置之间的情况 说 明 书CN 104285048 A 5/12页 7 下，按照氨系溶液供给装置、DPF装置、涡轮机的顺序配置，能够使通过缸内燃烧而产生的硫 氧化物(SOx)，与通过由DPF装置捕集的微粒物(PM)的燃烧。

　　28、而产生的碳酸钙(CaCO 3 )进行 反应，而变化成腐蚀性较小的硫酸钙(CaSO 4 )，因此能够抑制配置于DPF装置下游侧的涡轮 式增压器的涡轮机因硫成分而引起的腐蚀。 附图说明 0036 图1是表示在本发明的实施方式的废气净化系统中使前级氧化催化剂装置成为 单级构成的情况下的构成的图。 0037 图2是表示在图1的废气净化系统中尿素喷射喷嘴的位置不同的构成的图。 0038 图3是表示在本发明的实施方式的废气净化系统中使前级氧化催化剂装置成为 两级构成的情况下的构成的图。 0039 图4是表示在图3的废气净化系统中尿素喷射喷嘴的位置不同的构成的图。 0040 图5是表示本发明的碳氢化合物供给。

　　29、控制的控制流程的一例的图。 0041 图6是表示本发明的尿素供给控制的控制流程的一例的图。 0042 图7是表示实施例和现有例的DPF装置的直径减少率与DPF压力损失之间的关系 的图。 0043 图8是表示实施例和现有例的DPF装置的直径减少率与排气歧管压力之间的关系 的图。 0044 图9是表示实施例和现有例的DPF装置的直径减少率与发动机扭矩之间的关系的 图。 0045 图10是表示实施例和现有例的DPF装置的升温时间的图。 0046 图11是表示实施例和现有例的JE05模式下的DPF入口温度的图。 0047 图12是表示实施例和现有例的SCR装置入口温度与从尿素的NH 3 生成率之间的 。

　　30、关系的图。 0048 图13是表示实施例和现有例的涡轮机出口温度与NOx净化率之间的关系的图。 0049 图14是表示实施例和现有例的DPF的平均再生间隔的图。 0050 图15是表示实施例和现有例的CO 2 排出量比的图。 0051 图16是表示实施例和现有例的平均NOx净化率的图。 0052 图17是表示现有技术的废气净化系统的一例的构成的图。 具体实施方式 0053 以下，参照附图对本发明的实施方式的废气净化系统以及废气净化方法进行说 明。此处，表示使选择还原型NOx催化剂为尿素选择还原型NOx催化剂、使氨系溶液为尿素 的例子，但并不限定于此，也可以是HC-选择还原型NOx催化剂等。 0。

　　31、054 如图1所示，本发明的实施方式的废气净化系统1，是对柴油机等内燃机(以下称 作发动机)10的废气G中的PM(微粒物)、NOx(氮氧化物)进行净化的废气净化系统，其构 成为，在发动机10的排气系统中，自与发动机主体11连接的排气口侧起依次配置有前级氧 化催化剂装置(DOC)21、柴油颗粒过滤器装置(以下称作DPF装置)22、涡轮式增压器的涡 轮机14、前级选择还原型NOx催化剂装置(以下称作前级SCR装置)23、以及后级选择还原 说 明 书CN 104285048 A 6/12页 8 型NOx催化剂装置(以下称作后级SCR装置)24。 0055 此外，如图1所示，将氨系溶液供给装置即尿素喷。

　　32、射喷嘴25配置在前级氧化催化 剂装置(DOC)21与DPF装置22之间。如图2所示，该尿素喷射喷嘴25也可以配置在DPF 装置22与涡轮机14之间。 0056 该前级氧化催化剂装置21为，为了尽量与高温的废气G接触而使所载持的氧化催 化剂为活性化温度以上的时间变长，而如图1以及图2所示，在排气歧管12内与各排气口 对应地配置。此外，根据需要，为了用于对从后级SCR装置24流出来的NH 3 (氨)进行分解 的NH 3 滑移用，而将后级的氧化催化剂装置(R-DOC：未图示)配置在后级SCR装置24的下 游侧。 0057 前级氧化催化剂装置21通过配置催化剂层而形成，该催化剂层包括良好地净化 CO(。

　　33、一氧化碳)的金属催化剂、以及具有氧吸藏能力(OSC：Oxygen Storage capacity)的 氧化物与氧化物半导体混合存在的催化剂。作为具有该氧吸藏能力的氧化物，存在含有 Ce(铈)的氧化物，作为该氧化物半导体，存在TiO 2 (二氧化钛)、ZnO(氧化锌)、Y 2 O 3 (氧化 钇)等。此外，使具有该氧吸藏能力的氧化物载持贵金属。 0058 此外，该前级氧化催化剂装置21为，根据排气温度、HC(碳氢化合物)浓度以及CO 浓度，也能够成为图1以及图2所示那样的废气净化系统1的仅为单级的构成，但在废气中 的HC浓度、CO浓度较高的情况下，为了获得低温活性良好的催化剂构成，该前级氧化催。

　　34、化 剂装置21优选分开为第一氧化催化剂装置(DOC-1)21a和第二氧化催化剂装置(DOC-2)21b 来配置。在该情况下，如图3以及图4所示的废气净化系统1A那样，在排气歧管12内与排 气口对应地按照每个气缸来配置第一氧化催化剂装置21a，并在排气歧管12的出口的下游 配置第二氧化催化剂装置21b。另外，在图3中，将氨系溶液供给装置即尿素喷射喷嘴25配 置在前级氧化催化剂装置(DOC)21与DPF装置22之间，与此相对，在图4中，将尿素喷射喷 嘴25配置在DPF装置22与涡轮机14之间，这一点不同。除此之外，图3和图4的构成相 同。 0059 在该第一氧化催化剂装置21a中配置催化剂层，该催。

　　35、化剂层包括良好地进行CO净 化的金属催化剂、以及含有铈(Ce)的氧化物等具有OSC的氧化物与TiO 2 、ZnO、Y 2 O 3 等氧化 物半导体混合存在的催化剂。此外，使具有OSC的氧化物载持贵金属。另一方面，在第二氧 化催化剂装置21b中配置催化剂层，该催化剂层包括良好地进行HC净化的铂(Pt)等贵金 属催化剂或者HC吸附材料与贵金属催化剂混合存在的催化剂。由此，能够获得低温活性良 好的催化剂构成。 0060 DPF装置22优选使用小型DPF，该小型DPF通过使气孔率、气孔径、壁厚适当化，而 成为净化特性相同且压力损失较少的构造，由此与现有技术相比使体积减少50以上。并 且，在DPF装置2。

　　36、2的上游侧对尿素L进行喷雾的情况下(图1以及图3的构成的情况下)， 为了防止尿素L的氧化而成为在DPF装置22上不涂覆贵金属催化剂的构成。在该情况下， 使用不涂覆催化剂的DPF、或者涂覆了碱性较大的稀土类氧化物、碱土类氧化物系的催化剂 的DPF。此外，通过在DPF上涂覆水解催化剂，由此能够进一步提高NH 3 的生成率，结果，能 够提高NOx净化率。 0061 优选在前级SCR装置23中载持由高温下的NOx净化性能较高的催化剂、例如含有 稀土类复合氧化物(Ce-Zr-O系复合氧化物等)的催化剂构成的选择还原型NOx催化剂(以 说 明 书CN 104285048 A 7/12页 9 下称作SCR催。

　　37、化剂)。另一方面，优选在后级SCR装置24中载持具有在低温下对源自尿素 的物质、NOx进行吸附的功能的沸石催化剂。并且，优选使用小型SCR装置，该小型SCR装 置利用特性催化剂载体(整体式催化剂)等使每单位比容的催化剂量增加而与以往相比减 小50以上。 0062 尿素喷射喷嘴25配置于比涡轮机14更靠上游侧，因此向比涡轮机14更靠上游侧 喷射尿素L，喷射到废气G中的尿素L在涡轮机14内被搅拌而扩散，因此促进了尿素L的水 解、热解。并且，通过涡轮机14之后的排气通路13中的喷雾扩散均匀化。因此，能够缩短 从尿素喷射喷嘴25到前级SCR装置23的距离，能够使配置接近化。 0063 此外，为了减少N。

　　38、Ox而设置进行EGR的HP-EGR通路15和LP-EGR通路16。该HP-EGR 通路15使向HP(高压)-EGR回流的EGR气体Ge从通过了前级氧化催化剂装置21(或者图 3以及图4的第一氧化催化剂装置21a)之后、且比尿素喷射喷嘴25的位置靠前方的排气通 路13分支。由此，通过使通过了前级氧化催化剂装置21之后的EGR气体Ge向HP-EGR通 路15回流，由此能够减少HP-EGR通路15中的EGR气体Ge中的SOF(有机性可溶成分)，因 此能够抑制HP-EGR通路15的EGR冷却器(未图示)、EGR阀(未图示)的堵塞等、SOF所 导致的影响。 0064 并且，向LP(低压)-EGR回流的E。

　　39、GR气体Ge从前级SCR装置23或者后级SCR装 置24(在图1图4中为后级SCR装置24)的下游侧分支。由此，通过使通过了前级氧化催 化剂装置21(或者图3以及图4的第一氧化催化剂装置21a和第二氧化催化剂装置21b)、 DPF装置22、前级SCR装置23、后级SCR装置24之后的EGR气体Ge向LP-EGR通路16回 流，由此能够减少LP-EGR通路16中的EGR气体Ge中的SOF、PM、NH 3 ，因此能够抑制LP-EGR 通路16的EGR冷却器(未图示)、EGR阀(未图示)的堵塞、腐蚀等。 0065 并且，该废气净化系统1、1A具备对DPF装置22的入口的废气温度即DPF入口温 度T进。

　　40、行测定的温度传感器31、对DPF装置22的前后差压P进行测定的差压传感器32、 以及对后级SCR装置24下游侧的NOx浓度进行测定的NOx浓度传感器33。并且，具备控 制装置(未图示)，该控制装置具有：HC供给控制机构，被输入该温度传感器31和差压传感 器32的测定值，通过缸内(气缸内)的后喷射向前级氧化催化剂装置21供给作为燃料的 HC(碳氢化合物)；以及尿素供给控制机构(氨系溶液供给控制机构)，从尿素喷射喷嘴25 向废气G中供给尿素L，该尿素L生成用于在前级SCR装置23和后级SCR装置24中对NOx 进行还原的NH 3 。该控制装置通常由对发动机10的运转整体进行控制的被称作ECU(发动。

　　41、 机控制单元)的控制装置(未图示)来兼顾。即，HC供给控制机构和尿素供给控制机构组 入于控制装置(ECU)。 0066 在图7图9中表示在涡轮机14的上游侧配置DPF装置22的实施例A和在涡轮 机的下游侧配置DPF装置22的现有例B的DPF压力损失等。实施例A与现有例B相比， DPF压力损失降低，排气歧管(exhaust manifold)12内的压力降低，扭矩增加。即，不存在 涡轮机膨胀比的影响，相应地实施例A与现有例B相比较，DPF压力损失的增加对排气歧管 内压以及扭矩造成的影响相对地变小。 0067 如根据该图7图9可知的那样，在使对扭矩、排气歧管内压等发动机性能造成的 影响为大致相同的。

　　42、情况下，在实施例A中，与现有例B相比，在使DPF装置22的长度相同的 情况下，能够将DPF装置22的直径缩小40程度。结果，如图10所示，实施例A与现有例 说 明 书CN 104285048 A 8/12页 10 B相比，能够在短时间内使DPF装置22升温，能够缩短到规定温度为止的升温时间。 0068 并且，在本发明中，将DPF装置22设置于涡轮机14的上游，由此与现有技术相比， 能够将DPF装置22与发动机主体11更接近地配置。结果，如图11所示，能够将DPF入口 温度T保持为高出100以上。 0069 并且，与现有技术的情况相比，还能够将尿素喷射喷嘴25与发动机主体11更接近 地配置，因此。

　　43、还能够将尿素喷射位置的温度保持为比现有例B高。尤其是，如图1以及图3 所示，在构成为将尿素喷射喷嘴25配置于DPF装置22的上游侧的情况下，与图11所示的 DPF入口温度T相同，也能够将尿素喷射位置的温度保持为比现有例B高出100以上。结 果，如图12所示，在实施例A中，与现有例B相比，与前级SCR装置23的入口温度相对的从 尿素向NH 3 的生成率显著提高，如图13所示，与涡轮机出口温度相对的NOx净化率也提高。 0070 下面，对上述废气净化系统1、1A中的HC(碳氢化合物)供给控制进行说明。在本 发明中，基于由上述构成带来的优越性，对前级氧化催化剂装置21进行HC供给控制，通过 该前级氧。

　　44、化催化剂装置21对HC的吸附以及氧化，使向DPF装置22流入的废气G的温度上 升，而使DPF装置22的入口的废气温度即DPF入口温度T成为能够进行连续再生的温度 (250500)，使能够进行连续再生的频度以及期间增加。 0071 该HC供给控制能够按照图5中例示那样的控制流程来进行。该图5的控制流程 表示为如下的控制流程：被从在发动机10开始运转的同时起动的上位的控制流程反复调 出而执行，在发动机10停止运转的同时，中断控制流程而返回到上位的控制流程，并在上 位的控制流程停止的同时停止。 0072 当该图5的控制流程被从上位的控制流程调出而开始时，在步骤S11中，从温度传 感器31输入DPF入。

　　45、口温度T，并且从差压传感器32输入DPF装置22的前后差压即DPF前 后差压P。在下一步骤S12中，判定DPF前后差压P是否为连续再生判定用差压PL 以上，在为以上的情况(是)下，在下一步骤S13中，判定DPF前后差压P是否为自动强 制再生判定用差压PH以下，在为以下的情况(是)下，向步骤S14前进。 0073 另外，在步骤S12的判定中，在DPF前后差压P不足连续再生判定用差压PL 的情况(否)下，返回到步骤S11。此外，在步骤S13的判定中，在DPF前后差压P大于自 动强制再生判定用差压PH的情况(否)下，向步骤S20前进，在进行自动强制再生控制 而对DPF装置22进行强制再生之后，返回到。

　　46、上位的控制流程，并被从该上位的控制流程再 次调出而反复进行图5的控制流程。 0074 在步骤S14中，判定DPF入口温度T是否为连续再生控制开始温度TL以下，在为 以下的情况(是)下，在步骤S15中进行HC供给，通过后喷射在规定时间t1(与DPF前 后差压P的判定和DPF入口温度T的判定的间隔相关联而预先设定的时间)的期间向前 级氧化催化剂装置21供给HC。之后，返回到步骤S14。此外，在步骤S14中，在DPF入口温 度T高于连续再生控制开始温度TL的情况(否)下，向步骤S16前进。 0075 在步骤S16中，由于DPF入口温度T大于连续再生控制开始温度TL，因此等待经 过规定时间t2，在该时。

　　47、间等待的期间进行DPF装置22的连续再生。然后，向步骤S17前 进，如果正在进行HC供给，则停止该HC供给，如果未进行HC供给，则在保持HC供给停止的 状态下向步骤S18前进。 0076 在步骤S18中，判定DPF前后差压P是否为连续再生判定用差压PL以下，在 说 明 书CN 104285048 A 10 9/12页 11 不为以下的情况(否)下，为了继续进行连续再生而返回到步骤14。此外，在为以下的情 况(是)下，连续再生完成而变得不需要，因此进行返回而返回到上位的控制流程，并再次 从该上位的控制流程调出图5的控制流程而再次开始并反复进行。 0077 通过在从该步骤S11到步骤S13中判定是。

　　48、否进行用于连续再生的废气升温用的HC 供给，并反复进行从步骤S14到步骤S15，由此能够将DPF入口温度T升温至超过连续再生 控制开始温度TL。然后，在步骤S16中进行连续再生，在步骤S17中停止HC供给来防止HC 的浪费消耗，在步骤S18中判定连续再生是否结束。 0078 通过实施该图5的控制流程，由此在DPF装置22的前后差压P为连续再生判定 用差压PL以上、自动强制再生判定用差压PH以下的情况下，且在DPF装置22的入口废 气温度T为连续再生控制开始温度TL以下的情况下，能够进行通过缸内喷射的后喷射来向 前级氧化催化剂装置21上游侧的废气G中供给HC的控制。另外，也可以代替后喷射，而采 。

　　49、用向前级氧化催化剂装置21上游侧的排气管内直接进行燃料喷射的排气管内燃料喷射。 0079 通过该HC供给控制，如图14所示那样，本发明的实施例A与现有技术的现有例B 相比，能够大幅度地延长DPF装置22的自动强制再生的间隔，并且，如图15所示那样，实施 例A与现有例B相比，能够显著减少DPF再生时的CO 2 排出量。另外，通过对前级氧化催化 剂装置21的氧化催化剂使用CeO 2 (氧化铈)、ZrO 2 (二氧化锆)等能够较多地吸附CO的材 料，由此能够进一步增加前级氧化催化剂装置21的发热量。 0080 通过该HC供给控制，能够更有效地发挥DPF装置22上游侧的前级氧化催化剂装 置21中的氧化催化剂的HC吸附以及氧化的效果，在需要进行DPF装置22的连续再生时，能 够使向DPF装置22流入的废气温度(入口废气温度)T上升为变得比能够进行连续再生的 温度TL更高，因此能够延长DPF装置22的自动强制。