CN102733909B - 具有涂有NOx还原催化剂的柴油颗粒过滤器的压燃式发动机系统和稳定的运转方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有涂有NO_X还原催化剂的柴油颗粒过滤器的压燃式发动机系统和稳定的运转方法，其中，发动机系统包括电子控制的压燃式发动机，其能够燃烧柴油燃料以产生具有一温度和NO_X碳烟比的废气。后处理系统与发动机流体连接并且包括柴油氧化催化器、还原剂供应装置以及涂有NO_X还原催化剂而不是柴油氧化催化剂的柴油颗粒过滤器。通过以与压燃式发动机在没有主动再生的情况下正给后处理系统提供碳烟大致相同的速度氧化碳烟，使柴油颗粒过滤器中的碳烟负载密度稳定。NO_X还原反应由柴油颗粒过滤器上的NO_X还原催化剂催化。

Description

具有涂有NOx还原催化剂的柴油颗粒过滤器的压燃式发动机系统和稳定的运转方法

技术领域

本发明总体上涉及一种与废气后处理系统联接的压燃式发动机，更特别地涉及在涂有NO_X还原催化剂的柴油颗粒过滤器上在没有主动再生的条件下使碳烟负载密度稳定。

背景技术

常规的知识局限于，柴油颗粒过滤器必须周期性地再生，以便降低在发动机上的背压以及/或者防止在过滤器所捕集的碳烟块中发生不受控制的放热的碳烟氧化反应。降低在发动机上的背压通常与更有效的运转相关，因此与进一步减少发动机的燃料消耗相关。不受控制的放热的氧化反应通常是不希望的，因为温度暂时会变得很高以致于过滤器基底(例如沸石)可能会破裂或者不然就损坏到可能危及过滤器的程度。当像在许多常规系统中那样，柴油颗粒过滤器涂有柴油氧化催化剂时，柴油颗粒过滤器中的、可能会发生不受控制的放热氧化反应的临界碳烟负载密度减小。柴油氧化催化剂用于催化废气中的氮氧化物与可利用的氧气之间的反应，以产生二氧化氮。柴油颗粒过滤器的主动再生与以下过程有关：在该过程中通过为了促进碳烟氧化而提高过滤器处的温度，柴油颗粒过滤器中积聚的碳烟被氧化。主动的再生过程有时通过将燃料从柴油颗粒过滤器上游喷入后处理系统中或通过使用电加热器等来执行。通过在相对低的碳烟负载密度下开始再生过程，可以控制氧化反应，并且避免不受控制的放热反应和与这样一种反应相关联的损坏危险。经常在执行柴油颗粒过滤器的主动再生所必需的额外燃料消耗和发动机为克服与在柴油颗粒过滤器上的碳烟积聚相关的背压而需要的额外燃料之间权衡。

除了处理碳烟之外，大多数后处理系统也尝试通过添加还原剂(例如尿素)催化NO_X还原反应来降低排气管处存在的NO_X。在许多传统的系统中，尿素在柴油颗粒过滤器下游喷射到后处理系统中。在与废气混合之后，通过NO_X还原催化剂促进化学反应以在离开排气管之前将二氧化氮和尿素中的氨转化为氮气和水。通常，喷入后处理系统中的尿素量必须平衡废气中存在的NO_X量，以避免不充分的反应而在排气管处生成NO_X(NO_X逸出)或喷入太多而导致所不希望的氨从排气管的排出(氨逸出)。为了更少地消耗尿素，常识通常是调整发动机标定以产生更少的NO_X但同时仍满足发动机上的需求。通常，NO_X的生成像发动机效率一样，随着燃烧温度的增加而增加。因此，调整发动机标定以产生更少的NO_X通常导致发动机效率的下降，因而导致相关联的燃料消耗的递增。因此关于NO_X方面的权衡经常涉及燃料消耗的递增，以便在燃烧的时候生成更少的NO_X且同时对为了达到平衡的还原反应而进行的尿素喷射的要求降低。

因此，常识是对发动机标定、柴油颗粒过滤器再生频率和尿素喷射量的研究，这些能在满足排放规章的同时使得全部的液体消耗(燃料加上尿素)是可接受的。这些策略典型地通过后处理系统执行，该后处理系统包括相互串联的用于促进再生的燃料喷射器、涂有柴油氧化催化剂的柴油颗粒过滤器、尿素喷射系统、混合器以及最后还包括NO_X还原催化剂。

尽管传统的后处理系统结构认为是成功的且逐渐广泛使用，但仍努力通过给柴油颗粒过滤器涂上NO_X还原催化剂而在该柴油颗粒过滤器处进行NO_X还原反应。例如，公开的美国专利申请2010/0058746教导了一种涂有柴油氧化催化剂和NO_X还原催化剂的柴油颗粒过滤器。然而，此参考文献教导了柴油颗粒过滤器频繁主动再生的必要性。

发明内容

本发明旨在提供一种替代的与发动机系统相结合的后处理策略，该后处理策略可以有效地与传统的后处理系统设计相竞争。

一方面，运行发动机系统的方法包括通过燃烧压燃式发动机中的柴油燃料产生具有一温度和NO_X碳烟比的废气。通过在与压燃式发动机给后处理系统提供碳烟的速度大约相同的速度下氧化碳烟而使在与压燃式发动机流体连接的后处理系统的柴油颗粒过滤器中的碳烟负载密度稳定。通过涂在柴油颗粒过滤器上的NO_X还原催化剂来催化NO_X还原反应。

另一方面，发动机系统包括电子控制的压燃式发动机，该发动机能够燃烧柴油燃料以产生具有一温度和NO_X碳烟比的废气。后处理系统与发动机流体连接并且包括柴油氧化催化剂、还原剂供给装置和涂有NO_X还原催化剂而不是柴油氧化催化剂的柴油颗粒过滤器。NO_X碳烟比和温度对应于在没有主动再生的柴油颗粒过滤器中的稳定的碳烟负载密度。

附图说明

图1是根据本发明的发动机系统的示意图；

图2是根据本发明的分别具有稳定的低碳烟负载和高碳烟负载的柴油颗粒过滤器的部分剖视图；

图3是根据本发明的、在运行区域中的柴油颗粒过滤器温度与发动机输出的NO_X碳烟比的关系曲线图；和

图4是针对一系列不同的发动机系统配置，发动机流体消耗与制动器特定NO_X输出的关系曲线图。

具体实施方式

参照图1，根据本发明的发动机系统10包括电子控制的压燃式发动机11，该发动机能够燃烧柴油燃料以产生具有一温度和NO_X碳烟比的废气。后处理系统12与压燃式发动机11流体连接，并且包括柴油氧化催化剂13、还原剂(例如尿素)供应装置14和涂有NO_X还原催化剂而不是柴油氧化催化剂的柴油颗粒过滤器15(CDS)。术语“CDS”仅是涂有选择性催化还原催化剂的组合式柴油颗粒过滤器(CombinedDieselparticulatefiltercoatedwithaScrcatalyst)的缩写。电子控制器16与发动机11处于控制通信。电子控制器16可以包括后处理稳定性算法，该算法能够估算柴油颗粒过滤器15中的碳烟负载密度，并且所述电子控制器16能够调整发动机运转以稳定碳烟负载密度。发动机系统10可以包括废气再循环系统19，该废气再循环系统可以包括由电子控制器16控制的控制阀，用来调整再循环到发动机11的废气(如果有的话)的量。电子控制器16能够控制发动机11使得废气中的NO_X碳烟比和废气的温度对应于没有主动再生的柴油颗粒过滤器15中的稳定的碳烟负载密度。在本发明上下文中，稳定的碳烟负载密度意思是没有继续增加直到变得塞紧、而是到达恒稳态碳烟负载密度的碳烟负载密度。主动再生是指给后处理系统12增加热能以开始和/或维持碳烟的氧化反应从而使柴油颗粒过滤器上的碳烟负载密度降低的构思。因此，根据本发明的发动机系统10在后处理系统12中可以不包括主动地再生柴油颗粒过滤器15的任何燃料喷射器和/或电加热元件等。

尽管电子控制器16可以设置用于，在没有反馈控制的条件下，控制与在柴油颗粒过滤器15处产生稳定碳烟负载密度时的NO_X碳烟比和废气温度相应的发动机运转条件，但是本发明也预期有反馈策略，通过该反馈策略，电子控制器利用现有技术中已知的任何适当方式，评估过滤器15处的温度和/或发动机输出NO_X碳烟比和/或在柴油机颗粒过滤器15中的碳烟负载密度。在此方面，不管发动机系统10是开环工作还是闭环工作，系统10可以包括与电子控制系统16通信的温度传感器17，该温度传感器定位于后处理系统12中。电子控制器16的后处理稳定性算法可以包括过滤器温度评估算法，用于利用来自温度传感器17的温度对柴油颗粒过滤器15处的温度进行评估。尽管在所示实施例中的温度传感器17位于柴油颗粒过滤器15处，但本领域技术人员能够理解温度传感器可以位于后处理系统12的其他位置，而不会偏离本发明的范围。在这种情况下，在柴油颗粒过滤器15处的温度可以利用预先确定的、在后处理系统12中其他位置感测到的温度和在柴油颗粒过滤器15处的相应温度之间的关系进行评估。

除了温度传感器17，后处理系统12可以包括定位于后处理系统12中的与电子控制器16通信的NO_X传感器18。电子控制器16的后处理稳定性算法可以包括NO_X碳烟评估算法，用于评估柴油颗粒过滤器15处废气的NO_X碳烟比。评估从发动机11出来的碳烟在现有技术中已知，在此不再赘述。本领域技术人员易于理解，NO_X传感器18可以位于后处理系统12中的任意适合的位置并且利用相互关系和其他工具来评估后处理系统12中其他位置处的NO_X碳烟比。电子控制器16可以包括任意已知的传感器、预先确定的数据和已知的技术，用来评估在后处理系统12中(包括在柴油颗粒过滤器15中)任意位置处的NO_X碳烟比。

像大多数传统发动机系统，发动机系统10包括电子控制器16，该电子控制器对还原剂(例如尿素)喷入后处理系统12中的质量流速进行控制，以在柴油颗粒过滤器15中提供在NO_X还原催化剂下平衡的NO_X还原反应。因此，电子控制器16可以包括适合的还原剂喷射控制算法，该算法利用已知的技术，用于使在柴油颗粒过滤器15下游的排气管处的NO_X逸出或氨逸出事件最小化和/或避免这些事件。

柴油颗粒过滤器15可以具有任意适合的结构，例如现有技术中普遍已知的沸石壁流动结构类型。其他适合的基底包括，但不局限于，矾或钛。柴油颗粒过滤器壁的进入侧和/或排出侧可以涂有任何适合的NO_X还原催化剂，例如铜。其他适合的催化剂包括，但不局限于，铁和混合金属氧化物。为了提供根据本发明的、能够在稳定的碳烟负载密度状态下运转的系统，柴油颗粒过滤器15可能需要小于70000/hr的体积空间速度，其对应于额定条件下的废气流速除以过滤器的体积。通常，此限制条件对应于与根据现有技术后处理系统设计的其它等同的发动机系统相比体积更大的SCR催化剂。

过去，应对排放规章时的常识通常是寻求使发动机运转产生较少量NO_X/和碳烟的策略，于是依赖于后处理系统移除残余的不希望的排放物。因此，在常识中在一定程度上分开对待发动机和后处理系统。本发明寻求将后处理系统和发动机的运转集成，使得更好地平衡发动机运转效率。例如，本发明教导了相对于与常识相关的低NO_X教导产生相对高的NO_X输出的发动机运转，这通常产生更热的更有效率的发动机运转。通常，更热的燃烧与更高的NO_X水平和改进的发动机效率相关，其对应于改进的燃料经济性。常识可能教导高的废气再循环量和/或低的NO_X发动机运转标定以抑制燃烧温度并由此降低NO_X生成，而本发明朝相反的方向进行教导，即较少地依赖废气再循环或较低效率的低NO_X发动机标定以便产生相对较高的燃烧温度和较高的NO_X生成输出。在常识中，在后处理系统中在一定程度上分开处理NO_X和碳烟。另一方面，本发明寻求平衡在后处理系统中出现的高的NO_X量以帮助碳烟氧化，而不是引起甚至更高地依赖于尿素喷射和NO_X还原反应以在排气管处排出之前移除NO_X。本发明中实现的一种方式是将柴油氧化催化剂与柴油颗粒过滤器完全分开。

如众所周知的，柴油氧化催化剂执行帮助将废气中的氮氧化物转化为二氧化氮的功能。在常识中，柴油氧化催化剂可以涂在颗粒过滤器上，并且固有地需要将碳烟负载充分地维持在可能发生不受控制的放热的碳烟氧化反应的碳烟负载以下。例如，常识可能教导，在碳烟负载处于2-5克每升的数量级时，再生涂有柴油氧化催化剂的颗粒过滤器，以避免大约6克每升左右的负载，这可能导致碳烟块中不受控制的放热的氧化反应，这会并且非常有可能损坏和/或使过滤器基底裂开并危及过滤器。本发明的发动机系统10可能以小于6克每升的稳定碳烟负载密度运转，但根据本发明的发动机系统10在大于6克每升的碳烟负载密度下可以得到更好的总效率，这在常识中是想象不到的。根据本发明的这些更高的碳烟负载密度仍然受到限制，需维持碳烟负载密度小于与在柴油颗粒过滤器15的碳烟块中的不受控制的放热碳烟氧化反应相关的那些碳烟负载密度。然而，因为根据本发明的柴油颗粒过滤器15不包括柴油氧化催化剂，与不受控制的放热反应相关的碳烟负载密度基本上高于与现有技术的柴油氧化催化剂颗粒过滤器相关的碳烟负载密度。柴油氧化催化剂的存在基本上可以降低会发生不受控制的放热反应即碳烟氧化反应时的碳烟负载密度，未涂层或涂有NO_X还原催化剂的颗粒过滤器基本上更高，在可能发生不受控制的放热反应之前可能在101/2或更多克每升的数量级上。幸运地，在某些运转条件下，在根据本发明的发动机系统10中的稳定碳烟负载密度可以在基本上低于会发生不受控制的放热碳烟氧化反应的低密度下稳定地实现。因此，根据本发明的恒稳态碳烟负载密度的例子可以简单地在3至11克每升的范围内，但也可以根据其他的考虑在9-10克每升的范围内，这些考虑包括提高的尿素供应要求和提高的燃料消耗以克服与柴油颗粒过滤器上更高的碳烟负载相关的背压。

根据本发明有一定应满足的约束，以创造可以在柴油颗粒过滤器15中实现稳定碳烟负载密度的条件。例如，柴油颗粒过滤器15应位于后处理系统12中与通常超过180℃的温度相对应的位置。通常在柴油颗粒过滤器15处的废气温度低于180℃时是不能得到稳定碳烟负载密度的。没有可以实现稳定碳烟负载密度的实际的温度上限。然而，当柴油颗粒过滤器处的温度开始超过大约450℃数量级的温度时，可能会渐渐破坏NO_X还原反应效率。但通过增加给后处理系统12的还原剂供应，可以在一定程度上补救升高温度的NO_X还原反应。因此，实际工作者可能想要对他们的系统进行设计，使得柴油颗粒过滤器15处的温度在不破坏NO_X还原反应的条件下尽可能地高。例如，柴油颗粒过滤器15处的温度在180℃至400℃的范围内，主要在此范围内运行的系统可能是值得希望的。

参照图2，示意性示出了本发明的柴油颗粒过滤器以及其相关的碳烟负载是如何影响NO_X和碳烟块之间的相互作用以及在NO_X还原催化剂涂层23处发生的NO_X还原反应。特别地，当颗粒过滤器具有相对低的碳烟负载时，有增大的驱动二氧化氮穿过碳烟层25的驱动力，这降低了二氧化氮和碳烟相互作用的时间。另一方面，在较高的碳烟负载下，驱动二氧化氮穿过较大的碳烟块层25的驱动力较小，使得二氧化氮和碳烟相互作用时间更类似于根据现有技术的传统柴油颗粒过滤器。通常，在二氧化氮和碳烟层之间可利用的更多的相互作用时间致使被二氧化氮氧化的碳烟的反应速度更快，其与从发动机引入碳烟的速度相结合，产生稳定的碳烟负载密度。因此，在其他所有条件都相同的情况下，如果可以容许在根据本发明的发动机系统10中的更高的碳烟负载密度，那么可以为了净碳烟积聚速度为零，使碳烟氧化的速度与在过滤器上捕集碳烟的速度相同。当碳烟被NO₂氧化时，NO₂转化为NO。可以预期消耗更多的燃料以克服由根据本发明的、相对于现有技术的常识更高的碳烟负载密度产生的背压，该燃料消耗的递增通过与更高的NO_X生成相关的改进的效率以及没有如在现有技术那样开始和执行主动再生的燃料消耗来得到更多的补偿。

如所期待的，如在图3中所示，稳定碳烟负载密度的实现很大程度上是温度的函数。一方面，碳烟氧化反应速度随着温度而增加，但NO_X还原催化剂在促进NO_X还原反应的有效性随着温度增加到400-450℃数量级的某一阈值以上而下降。因此，根据本发明的、涂有NO_X还原催化剂的柴油颗粒过滤器应位于发动机的下游，充分使得温度在催化剂处足够低以促进有效的NO_X还原反应，但不是会破坏碳烟与二氧化氮的充分氧化那么低，以实现稳定的碳烟负载密度。换句话说，如果根据本发明的柴油颗粒过滤器15太热，总是更多量的尿素是必要的以实现有效的NO_X还原。另一方面，如果柴油颗粒过滤器太冷，例如低于180℃，碳烟负载密度会变得过大，因为不能实现随着碳烟从发动机输出开始的稳定的碳烟氧化反应速度。

除了柴油颗粒过滤器15处的温度之外，根据本发明的另一约束涉及NO_X碳烟比，其通常比普遍的与现有技术相关的常识更高。在本发明的情况下，NO_X碳烟比可能需要比大约20比1更大，以确保充足的二氧化氮以能够实现稳定的碳烟负载密度。另一方面，可能需要最高330比1数量级的NO_X碳烟比，以维持系统处于与稳定的碳烟负载密度相对应的状态，特别是当该柴油颗粒过滤器在较低温度下运转时，如图3的曲线图所示。本发明教导了通过认真地具体规定废气成分(NO_X与碳烟之比)作为燃烧特征的结果并且认真地具体规定在柴油颗粒过滤器15处的废气条件(温度)，可以被动地以可接受的速度发生碳烟再生，而不会有不受控制的放热的碳烟氧化反应的危险，在发动机上不会有过度的背压，并且不会有与现有技术的主动再生系统相关的执行花费。换句话说，通过仔细地设计发动机系统10，可以通过以与压燃式发动机给后处理系统提供碳烟大致相同的速度使碳烟氧化，且同时也通过用涂在柴油颗粒过滤器15上的NO_X还原催化剂来催化NO_X还原反应，来稳定在后处理系统12的柴油颗粒过滤器15中的碳烟负载密度。措辞“以大致相同的速度”意思是如果其他所有条件保持不变，随着时间这两个速度将会逐渐变得相同。换句话说，碳烟形成是稳定的，其是不稳定的反面。

工业实用性

本发明通常可应用于压燃式发动机，其燃烧柴油燃料以产生具有一定温度和NO_X碳烟比的废气。本发明特别地可用于具有柴油颗粒过滤器的发动机系统，该柴油颗粒过滤器涂有NO_X还原催化剂而不是柴油氧化催化剂，并且其可在大多数时间呈现大约180℃数量级的最小温度的位置处定位在后处理系统中。此外，本发明通常可应用于其柴油颗粒过滤器15具有小于大约70000/hr的体积空间速率的发动机系统中。此外，本发明通常可应用于能够产生20比1最高到330比1之间的范围内的NO_X碳烟比的发动机。

再来参照图3，根据本发明的发动机系统10需要具有为了柴油颗粒过滤器15而在可能被维持在图3的曲线图之内或以上(更高的温度)的温度下工作的能力。换句话说，在柴油颗粒过滤器处的180和280℃之间的温度范围内并且以20至330数量级的NO_X碳烟比，在柴油颗粒过滤器上可以维持稳定碳烟负载密度的宽的范围。在图3曲线图以上的较高的温度下，可以预期有相对低的稳定碳烟负载密度，但仍需要大约20比1的最小NO_X碳烟比。然而，如之前所述，过高的温度可能会破坏NO_X还原反应。当发动机系统10正在运转时，在根据发动机标定正在运转的压燃式发动机11中通过燃烧柴油燃料以一定的温度和NO_X碳烟比产生废气。碳烟负载密度在后处理系统12的柴油颗粒过滤器15中通过在反应中以与压燃式发动机11给后处理系统12提供碳烟大致相同的速度将碳烟氧化而得以稳定。图3的曲线图针对不同温度和NO_X碳烟比示出了不同碳烟平衡点。除了实现稳定的碳烟负载密度之外，NO_X还原反应通过涂在柴油颗粒过滤器15上的NO_X还原催化剂被催化。在柴油颗粒过滤器15上游，废气中的将氮氧化物与氧气结合成为二氧化氮的反应在柴油氧化催化剂13的帮助下完成。通过在柴油颗粒过滤器15的上游给后处理系统12中的废气供应还原剂14，例如尿素，促进NO_X还原反应。

电子发动机控制器16可以连续地评估柴油颗粒过滤器15处的温度和废气的NO_X碳烟比，以便根据图3的曲线图确定在这些条件下稳定碳烟负载密度对应于什么。如果正控制发动机系统10到某一目标碳烟负载密度，发动机可能响应于评估的温度和NO_X碳烟比从第一发动机运转条件变化到第二发动机运转条件，以便移到某一目标碳烟负载密度平衡点，例如9克每升。另一方面，稳定的碳烟负载密度可能响应于发动机运转条件的变化而发生变化，发动机运转条件的变化例如为由操作员出于不管什么样的原因改变速度和发动机11上的负荷需求。图3的曲线图也示出了发动机系统10具有通过在图3曲线图的范围内调整温度和NO_X碳烟比而从第一稳定碳烟负载密度调整到第二稳定碳烟负载密度的能力。在图3曲线图之上，稳定的碳烟负载密度变得对NO_X碳烟比非常敏感，但可以简单地实现相对低的碳烟负载密度。事实上，在一定运转条件下，可以实现接近零的稳定碳烟负载密度，且不脱离本发明的范围。从另一视角，在寒冷多风的周围环境条件下在特殊的工作周期中运转的相同发动机系统10与在炎热沉闷的周围环境条件下以相同的工作周期运转的相同发动机系统相比，可能引起更高的稳定碳烟负载密度。

参照图4，示出了流体(燃料和尿素)消耗随一系列发动机的NO_X输出变化的曲线图，以示出发动机系统10相对于现有技术在何处运转。由椭圆形所示的区域表示可以设计根据本发明的发动机系统10运转的总体区域。可以预期发动机不包括后处理，以生成高的NO_X量并且以在本发明指定的运转区域的右侧更好的燃料消耗更有效率地运转。另一方面，根据现有技术的具有后处理系统的发动机可以预期基本上在画出的区域的左侧运转，因为其倾向于更低效率地运转以生成更少的NO_X，因此倾向于燃烧更多的燃料，但使用更少的尿素来消除生成的NO_X。此外，根据本发明的系统通常也需要为主动再生其柴油颗粒过滤器而要消耗的燃料。

总体上，可以预期根据本发明的发动机系统10逐渐地燃烧更少的燃料，因为发动机以产生较高NO_X输出的较高温度运转，但可能逐渐地燃烧更多的燃料以便克服由于柴油颗粒过滤器上较高的碳烟负载密度而升高的背压，也消耗更多的尿素量以便令人满意地降低较高的NO_X水平。然而，根据本发明的发动机系统10的总燃料加尿素消耗经济性会比根据常识的发动机系统好得多，根据常识的发动机需要主动再生和降低的发动机效率以产生较低的NO_X输出率。

应该理解的是，上面的描述仅是为了说明的目的，并且决不是打算限制本发明的范围。因此，本发明的技术人员易于理解的是，通过研究附图、说明书和所附的权利要求书可以得到本发明的其他方案。

Claims (9)

1.一种运转发动机系统的方法，包括下列步骤：

利用电子控制器对压燃式发动机进行电子控制，以通过在压燃式发动机中燃烧柴油燃料产生具有对应于稳定碳烟负载密度的一温度和NO_X碳烟比的废气；

通过以与基于电子控制压燃式发动机使压燃式发动机给后处理系统提供废气的碳烟大致相同的速度氧化废气的碳烟，使与压燃式发动机流体连接的所述后处理系统的柴油颗粒过滤器中的碳烟负载密度稳定；以及

用涂在柴油颗粒过滤器上的NO_X还原催化剂催化NO_X还原反应，

其中，所述稳定碳烟负载密度在6至11克每升的负载范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，包括用后处理系统的位于柴油颗粒过滤器上游的柴油氧化催化剂催化废气中的反应，将氮氧化物与氧气结合为二氧化氮；以及

从柴油颗粒过滤器的上游给后处理系统中的废气供应还原剂。

3.根据权利要求2所述的方法，包括评估在柴油颗粒过滤器处的废气的温度和NO_X碳烟比的步骤；并且对压燃式发动机进行电子控制的步骤包括响应于所述评估在柴油颗粒过滤器处的废气的温度和NO_X碳烟比的步骤从第一发动机运转条件变化到第二发动机运转条件。

4.根据权利要求3所述的方法，包括评估柴油颗粒过滤器上的碳烟负载密度；以及

将评估的碳烟负载密度限制在与在柴油颗粒过滤器的碳烟块中不受控制的放热碳烟氧化反应相对应的预定碳烟负载密度以下。

5.根据权利要求2所述的方法，包括响应于变化发动机运转条件将第一稳定碳烟负载密度调整到第二稳定碳烟负载密度。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，将第一稳定碳烟负载密度调整到第二稳定碳烟负载密度包括从第一废气温度变化到第二废气温度；

其中，从第一废气温度变化到第二废气温度在与柴油颗粒过滤器处的在180与400℃之间的温度相对应的温度范围内执行；以及

其中，将第一稳定碳烟负载密度调整到第二稳定碳烟负载密度包括从第一NO_X碳烟比变化到第二NO_X碳烟比。

7.一种发动机系统，包括：

压燃式发动机，其能够燃烧柴油燃料并且产生废气；

与压燃式发动机流体连接的后处理系统，所述后处理系统包括柴油氧化催化剂、还原剂供应装置以及涂有NO_X还原催化剂而不是柴油氧化催化剂的柴油颗粒过滤器；以及

与压燃式发动机控制通信的电子控制器，电子控制器对压燃式发动机进行电子控制以产生具有对应于没有主动再生的柴油颗粒过滤器的稳定碳烟负载密度的NO_X碳烟比和温度的废气，并且其中所述稳定碳烟负载密度在6至11克每升的负载范围内。

8.根据权利要求7所述的发动机系统，其中，稳定碳烟负载密度小于与在柴油颗粒过滤器的碳烟块中不受控制的放热碳烟氧化反应相对应的预定碳烟负载密度。

9.一种后处理系统，包括：

涂有NO_X还原催化剂而不是柴油氧化催化剂的柴油颗粒过滤器；以及

碳烟块，该碳烟块是在稳态碳烟负载密度下在过滤器中捕集的，所述稳态碳烟负载密度在9至10克每升的范围内，同时NO_X还原反应在NO_X还原催化剂处发生。