CN107923280B - 处理排气流的方法和排气处理系统 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，提供了一种处理排气流的方法和排气处理系统，所述排气流由内燃机中的燃烧产生并包括氮氧化物NOx。所述方法包括对于排气流中的包括氮、碳和氢中的一种或多种的化合物进行第一氧化。此外，执行排气流中的第一添加剂的第一供给的控制。执行这种控制的目的是防止烟灰的累积超过布置在排气处理系统中的催化过滤器中的烟灰阈值Sth。这种烟灰阈值Sth至少取决于内燃机的操作状况，这影响排气流的流动的水平。使用被包括在催化过滤器中的至少部分催化涂层的还原特性并且使用所供给的第一添加剂执行排气流中的氮氧化物NOx的第一还原。此外，排气流中的烟灰颗粒被捕获并且被氧化。进行排气流中第二添加剂的第二供给的控制，随后使用还原催化装置中的第一和/或第二添加剂执行排气流中的氮氧化物NOx的第二还原。

Description

处理排气流的方法和排气处理系统
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的处理排气流的方法。本发明还涉及根据权利要求38的前序部分的布置成处理排气流的排气处理系统。本发明还涉及实施根据本发明的方法的计算机程序和计算机程序制品。
背景技术
下列背景描述构成对本发明的背景的描述，并且由此无需必然构成现有技术。
与就主要在市区中的污染和空气质量方面的增加的政府利益相关，已经在许多管辖区域中起草了与来自内燃机的排放有关的排放标准和法规。
这种排放标准通常包括限定来自例如车辆中的内燃机的排气排放的可接受的限度的要求。例如，通常通过用于大多数车型的这些标准来监管氮氧化物NOx、碳氢化合物CxHy、一氧化碳CO和颗粒物PM的排放水平。装备有内燃机的车辆通常在不同程度上导致这种排放。在本文中，将主要针对其用于车辆中的应用来描述本发明。然而，本发明可以用于使用内燃机的实质上所有的应用中，例如在诸如船舶之类的舰艇或飞机/直升机中，其中，用于这种应用的法规和标准限制了来自内燃机的排放。
在致力于遵守这些排放标准的过程中，由内燃机的燃烧所导致的排气被进行处理(净化)。
一种处理来自内燃机的排气的常用方法包括所谓的催化净化过程，这就是装备有内燃机的车辆通常包括至少一种催化器的原因。存在不同类型的催化器，其中根据例如车辆中所使用的燃烧概念、燃烧策略和/或燃料类型和/或待净化的排气流中的化合物的类型，不同的相应类型的催化器可能是适用的。与至少下文中被称为氮氧化物NOx的含氮气体(一氧化氮、二氧化氮)相关，车辆通常包括催化器，其中向由内燃机中的燃烧所产生的排气流供给添加剂，以便将氮氧化物NOx主要还原成氮气和水蒸气。
SCR(选择性催化还原)催化器是主要用于重型货车的这类还原的常用类型的催化器。SCR催化器通常使用氨NH3或者其中可产生/形成氨的成分作为添加剂以降低排气中的氮氧化物NOx的量。添加剂被喷射到由位于催化器上游的内燃机所产生的排气流中。向催化器添加的添加剂以氨NH3的形式被吸附(存储)在催化器中，使得可在排气中的氮氧化物NOx与可经由添加剂获得的氨NH3之间发生氧化还原反应。
现代内燃机是一种在该发动机和排气处理之间存在协作和相互影响的系统。具体来说，在排气处理系统的还原氮氧化物NOx的能力和内燃机的燃料效率之间存在相关性。对于内燃机而言，在发动机的燃料效率/总效率与由其产生的氮氧化物NOx之间存在相关性。该相关性表明，对于给定系统，在所产生的氮氧化物NOx和燃料效率之间存在正相关性，换言之，可致使被允许排放更多氮氧化物NOx的发动机通过例如对喷射时机的更为最优的选择来消耗更少的燃料，该选择可能产生较高的燃烧效率。类似地，在所产生的颗粒质量PM和燃料效率之间通常存在负相关性，这意味着来自发动机的颗粒质量PM的增加排放与增大的燃料消耗有关。该相关性是广泛使用包括SCR催化器的排气处理系统的背景，其目的是在燃料消耗和颗粒物排放方面朝向所产生的数量相对较多的氮氧化物NOx来优化发动机。随后在排气处理系统中实施这些氮氧化物NOx的还原，该排气处理系统由此也可包括SCR催化器。因此，通过发动机和排气处理系统的设计中的使得发动机和排气处理相互补充的集成方法来实现高燃料效率连同颗粒物PM和氮氧化物NOx的低排放。
发明内容
在一定程度上，可以通过增加被包括在排气处理系统中的基底的体积来增强排气处理系统的性能，这尤其降低了由于通过基底的排气流的不均匀分布而造成的损失。同时，较大的基体体积提供较大的背压，这可能由于较高的转化率而抵消燃料效率的增益。较大的基底体积还导致增加的成本。因此，重要的是能够优化地使用排气处理系统，例如通过避免尺寸过大和/或通过限制排气处理系统在尺寸和/或制造成本方面的差异。
还存在包括催化颗粒过滤器SCRF的现有技术排气处理系统，诸如WO2014044318。催化颗粒过滤器是包括催化涂层的过滤器，其特征在于涂层可以用于还原氮氧化物NOx。然而，这些现有技术的排气处理系统经常遇到与催化过滤器SCRF中的烟灰氧化不足有关的问题。这些问题至少部分归因于被包括在氮氧化物NOx的还原中的反应与被包括在烟灰氧化中的反应相比更快的事实。
总的来说，这意味着很难找到解决方案以实现优化的燃料消耗和高效的排气处理两者。这意味着相对于燃料消耗和排气处理两者能够以尽可能优化的方式使用系统变得非常重要。因此需要对排气处理系统中的功能进行优化。
因此，本发明的一个目的是提供一种方法和系统，其可以提供对于当今的排气处理系统的功能的优化，因此在变化的状况下提供高性能和良好功能。
这种目的通过按照权利要求1的特征部分的上述方法来实现。这种目的还通过按照权利要求38的特征部分的上述排气处理系统、以及上述计算机程序和计算机程序制品来实现。
根据本发明提供一种用于处理由内燃机中的燃烧产生的排气流的方法和排气处理系统。排气流包括氮氧化物NOx，所述氮氧化物至少包括一氧化氮NO和二氧化氮NO2。
排气流中的包括氮、碳和氢中的一种或多种的化合物的第一氧化通过布置在排气处理系统中的第一氧化催化器来执行。
第一添加剂到排气流中的第一供给的控制使用布置在第一氧化催化器下游的第一剂量装置来执行。执行第一供给的这种控制的目的是防止烟灰的累积超过布置在第一剂量装置下游的催化过滤器中的烟灰阈值Sth。所述烟灰阈值Sth取决于内燃机的影响所述排气流的流动的水平的至少一个或多个操作状况。
排气流中的氮氧化物NOx的第一还原使用被包括在催化过滤器中的至少部分催化涂层的还原特性并且使用所供给的第一添加剂来执行。
通过使用催化过滤器，排气流中的烟灰颗粒被捕获并且被氧化。
第二添加剂到排气流中的第二供给的控制使用布置在催化过滤器下游的第二剂量装置来执行。
排气流中的氮氧化物NOx的第二还原接下来用使用设置在第二剂量装置下游的还原催化装置中的第一和第二添加剂中的至少一种来执行。
根据本发明的不同实施方式，第一还原的主动控制可以通过利用第一剂量装置对于第一添加剂的第一施加进行主动控制来执行。根据本发明，执行第一添加剂的第一施加的所述主动控制，使得足够基于NO2的烟灰氧化在催化过滤器中发生，这意味着可以控制催化过滤器中的烟灰氧化。
因此，根据本发明，控制第一剂量物质的第一供给，使得相对较少的添加剂被施加，这意味着并非排气流中的所有可用的二氧化氮NO2在催化过滤器中的氮氧化物的还原中被消耗。换言之，控制第一添加剂的第一供给，使得二氧化氮NO2通常对于催化过滤器中的烟灰氧化而言是可用的。因此，本发明提供对于由催化过滤器经历的被动基于NO2的烟灰氧化不足的问题的解决方案。
应当注意的是，使用添加剂的第一供给和催化过滤器，结合第二添加剂的第二供给以及排气处理系统中的催化过滤器下游的还原催化装置，有助于第一添加剂的这种不足量施加。氮氧化物在催化过滤器以及在还原催化装置中进行还原的双重可能性，导致并非所有的二氧化氮NO2需要在催化过滤器中被消除。剩余的二氧化氮NO2然后可以用于氧化存储在催化过滤器中的烟灰。
根据本发明，排气处理系统的结构因此，得益于氮氧化物NOx的还原的双重可能性，有助于催化过滤器中的改进的烟灰氧化，因为可以确保足够的基于NO2的烟灰氧化。
此外，根据本发明的一些实施方式，可以执行排气环境的主动控制，所述排气环境例如包括排气流在催化过滤器处的温度。排气环境例如在此可以是具有与空气接触良好的氧化性环境，或者其可以是与空气接触不佳的还原性环境。因此，到发动机中的燃料喷射可能影响排气环境。
根据本发明的不同实施方式，温度的主动控制可以通过调节内燃机中的空气/燃料比(λ值)来控制，其中降低的空气流动使温度增加，而增加的空气流动使温度降低。空气/燃料比例如可以通过改变发动机的燃烧模式来改变。
通过排气处理系统的空气流动以及因此排气处理系统的温度还可以通过控制车辆中的变速箱来控制，因为使用不同挡位导致通过排气处理系统的不同空气流动。
根据一个实施方式，本发明提供二氧化氮NO2的量和氮氧化物NOx的量之间的比率NO2/NOx的控制。因此，例如可以通过主动控制来避免这个比率的过高的值，其中例如可以避免NO2/NOx＞50％，因为比率的值可以受到主动控制以减小。当所述值过低时，例如如果NO2/NOx＜50％，则还可以增加对比率NO2/NOx的值。
本发明还具有如下优点，即两个协作的剂量装置结合使用以在催化过滤器和还原催化装置上游施加添加剂/还原剂(例如尿素)，这减轻并且有助于添加剂的混合和潜在蒸发，因为添加剂的喷射在两个物理上分离的位置之间分开。这降低添加剂局部冷却排气处理系统的风险，所述局部冷却可能会在喷射添加剂的位置或在这些位置下游潜在地形成沉积物。
附图说明
下面将结合附图更详细地展示本发明，其中类似的附图标记用于类似的部分，其中：
图1示出可以包括本发明的示例性车辆，
图2示出根据本发明的排气处理方法的流程图，
图3示出根据本发明的一个实施方式的排气处理系统的实施例，
图4示出可以在其中实施根据本发明的方法的控制装置，
图5示出的增加的NOx水平的效果的实施例。
具体实施方式
图1示意性地示出包括排气处理系统150的示例车辆100，所述排气处理系统可以是根据本发明一个实施方式的排气处理系统150。动力系包括内燃机101，所述内燃机通常经由内燃机101上的输出轴102、通常经由飞轮、经由离合器106连接到变速箱103。
内燃机101通过发动机的控制系统经由控制装置115来控制。同样地，离合器106和齿轮箱103可以通过车辆的控制系统借助于一个或多个可用的控制装置(未示出)来控制。理所当然地，车辆的动力系还可以属于另一种类型，诸如具有传统的自动变速箱的类型，或具有混合动力系的类型等。
来自齿轮箱103的输出轴107经由主减速器108(诸如通常的差动器)以及连接到所述主减速器108的驱动轴104，105驱动车轮113，114。
车辆100还包括用于处理/净化由燃烧室中的燃烧引起的排气排放的排气处理系统/排气净化系统150，所述燃烧室可以包括内燃机101的气缸。排气处理系统150可以通过车辆的控制系统经由控制装置160来控制，所述控制装置还可以连接到发动机和/或发动机控制装置115。
根据本发明，提供用于处理由内燃机的燃烧引起并且包括氮氧化物NOx的排气流的方法。如上所述，氮氧化物NOx包括一氧化氮NO和二氧化氮NO2。这种方法可以利用图2中的流程图来展示。
在所述方法的第一步骤210中，由布置在排气处理系统中的第一氧化催化器执行排气流中的包括氮、碳和氢中的一种或多种的化合物的第一氧化。
在所述方法的第二步骤220中，确定第一添加剂到排气流中的第一供给的控制。确定控制的目的是防止烟灰的累积超过布置在供给第一添加剂的第一剂量装置下游的催化过滤器中的烟灰阈值Sth。烟灰在催化过滤器中的随时间变化的允许累积量(也就是说烟灰阈值Sth)至少取决于车辆中的内燃机的操作状况，所述操作状况影响通过排气处理系统的排气流的流动的水平。
执行控制的目的是防止烟灰的累积超过阈值Sth这一事实在本文中可以包括朝向烟灰阈值Sth控制第一供给，或者朝向围绕烟灰阈值Sth的范围控制第一供给。
根据一个实施方式，这些操作状况可以包括内燃机的当前测量操作状况、模拟操作状况和/或预测操作状况。预测值可以基于车辆前方的道路区间的表示来确定，其中所述表示例如可以基于定位信息(诸如GPS信息)和地图数据。根据一个实施方式，本文中描述的操作状况并且因此还有流动和/或烟灰阈值Sth可以进行平均。例如可以使用确定用于烟灰阈值Sth、流动和/或操作状况的滑动平均、特定时间段和特定操作类型的平均、或者未来预测平均。烟灰阈值Sth、流动和/或操作状况的平均值还可以例如基于个体车辆、车辆类型和/或操作类型的历史数据。
在所述方法的第三步骤230中，这种第一添加剂根据所确定的控制通过布置在第一氧化催化器下游的第一剂量装置的控制来供给到排气流中。
在所述方法的第四步骤240中，至少氮氧化物的第一量NOx_1的第一还原使用布置在第一剂量装置下游的催化过滤器中的至少部分催化涂层中的还原特性来执行。这种催化过滤器包括具有带还原特性的至少部分催化涂层的微粒过滤器，所述微粒过滤器提供催化反应。催化过滤器在此通常称为SCRF。
催化过滤器布置成在所述方法的第五步骤250中捕获和氧化烟灰颗粒，并且执行氮氧化物NOx的第一还原。催化反应使用第一添加剂和至少部分催化涂层的还原特性。
根据本发明，第一添加剂的第一供给230的主动控制因此导致氮氧化物NOx的量的第一还原240的主动控制，所述还原在催化过滤器中执行。氮氧化物NOx的量的这种第一还原240可以通过第一添加剂在催化过滤器SCRF中的至少部分催化涂层处与氮氧化物的第一量发生反应来实现。
这种第一还原240还可以通过被包括在氮氧化物NOx中的二氧化氮NO2在催化过滤器中的烟灰颗粒的氧化中与烟灰颗粒发生反应来实现。在这种情况下，第一添加剂的第一供给230的主动控制至少基于催化过滤器中的烟灰的量。
作为非限制性实施例，在此可以执行控制，使得第一添加剂的施加实质上不对应于超过二氧化氮NO2_1的份额与氮氧化物NOx_1的份额之间的比率的二倍的NOx转化，也就是说第一添加剂的剂量对应于小于(NO2_1/NOx_1)×2的NOx转化。例如，如果NO2_1/NOx_1＝30％，则可以控制第一添加剂的剂量以对应于小于60％(2×30％＝60％)的NOx转化，例如等于约50％的NOx转化，这将会确保催化过滤器320上的反应速度是快速的，并且二氧化氮NO2的5％留给通过催化过滤器320的基于NO2的烟灰氧化。在所述方法的第六步骤260中，确定第二添加剂到排气流中的第二供给的控制。
在所述方法的第七步骤270中，使用布置在催化过滤器下游的第二剂量装置将第二添加剂供给到排气流中。
在所述方法的第八步骤280中，在布置在第二剂量装置下游的还原催化装置中使用第一和第二添加剂中的至少一种在排气流中执行氮氧化物NOx的第二还原。
根据本发明，执行第一添加剂的第一施加的这种主动控制，使得足够的/所需的基于NO2的烟灰氧化可以在催化过滤器中发生，这意味着可以控制催化过滤器中的烟灰氧化。这还可以表示为执行第一添加剂的第一施加的这种主动控制，使得在催化过滤器中获得所需的/所希望的/所请求的基于二氧化氮NO2的烟灰氧化。换言之，主动控制的目的是随时间变化(也就是说总体上在时间区间中)能够氧化尽可能多的内燃机产生的烟灰。这通过第一剂量物质的第一供给的方式来实现，使得施加相对较少的添加剂(也就是说与消除过滤器中的所有二氧化氮NO2所需的相比更少的添加剂)。因此，可以获得所需的烟灰氧化，使得过滤器中的烟灰累积可以被控制，并且还可以被保持为至少在特定时间段中所见低于烟灰阈值Sth。
对于现有技术的排气处理系统(诸如欧VI系统中)，添加剂的这种不足施加将是完全不可能执行的，因为二氧化氮的未还原的量将会接下来排放到大气中。然而，对于根据本发明的排气处理系统，这种不足施加是可能的，因为第二添加剂的第二供给和还原催化装置布置在排气处理系统中的催化过滤器下游。还原氮氧化物的双重可能性(即部分地在催化过滤器中并且部分地在还原催化装置中)意味着不是所有二氧化氮NO2需要在催化过滤器中被消除，只要残余的二氧化氮NO2在下游布置的还原催化器中被还原即可。催化过滤器中的过量二氧化氮NO2接下来可以用于氧化存储在催化过滤器中的烟灰。
内燃机的许多操作状况可以影响排气流的流动的水平。这些操作状况例如可以包括由内燃机发出的扭矩、来自内燃机的功率输出和/或内燃机的排气再循环水平(EGR水平)。排气流的流动的水平还可以通过气体交换结构的功能来影响，所述气体交换结构例如包括由内燃机使用的可变几何涡轮(VGT)。排气流的流动的水平也可通过作用在排气流上的排气制动器和/或入口阻尼器/节流器的功能来影响，所述入口阻尼器/节流器影响到内燃机中的空气吸入。排气流的流动的水平还可以通过内燃机的状态来影响，所述状态包括诸如空气过滤器的堵塞程度的状态或工作状态。
根据本发明的一个实施方式，烟灰阈值Sth基于上述的一个或多个操作状况来确定，如烟灰阈值Sth对于导致较高流动的水平的一个或多个操作状况而言被分配有较小值，并且对于导致流动的较低水平的一个或多个操作状况而言被分配有较大值。例如，烟灰阈值Sth在此对于在高速公路上以高速长距离行驶(导致高的流动平均值)的重载卡车而言将会被给予与对于例如由于反复停下而在正常操作中具有较低的流动平均值的车辆(诸如垃圾车、公共汽车或配送车辆)而言所给予的相比更低的值。
具有较低的流动平均值的车辆与具有较高的流动平均值的车辆相比通常对于过滤器背压对燃料消耗的影响更不敏感，这就是较高的烟灰阈值Sth可以用于具有较低的流动平均值的车辆的原因。这还导致具有较低的流动平均值的车辆的排气处理系统中的氮氧化物NOx的还原的较多的自由度。另一方面，具有较高的流动平均值的车辆对于过滤器背压对燃料消耗的影响是敏感的，因此对于这些车辆而言，烟灰阈值Sth被适当地设定在较低的值。
例如可以包括如上所述的平均值的流动的水平通常涉及过滤器中的烟灰的累积对内燃机的燃料消耗的影响。烟灰的累积通常在高的流动的水平下与在低的流动的水平下相比在燃料消耗上更大的影响，其中如上所述，高和低的值可以包括平均值。
根据一个实施方式，烟灰阈值Sth可以基于车辆的重量，换言之基于由驾驶车辆的驾驶员对于车辆和/或车辆的运动的使用。
根据本发明的一个实施方式，烟灰阈值Sth的确定还基于排气处理系统的一个或多个工作状况。这些操作状况例如可以包括催化过滤器的状态，诸如状况或工作状态。例如，关于老化、磨损或至少部分损坏的过滤器(诸如有裂纹滤波器)，可以设置较低的烟灰阈值Sth，以降低过滤器在再生中损坏的风险。类似地，烟灰阈值的确定Sth可以通过在此描述的排气处理系统中的一个或多个部件的状态/状况/工作状态来影响。一个或多个部件的劣化/老化状态接下来可以导致烟灰阈值Sth的与更好/更新的状态将会导致的相比更低的值，因为不应当令处于劣化/老化状态中的组件如此努力工作。
根据本发明的一个实施方式，应当执行烟灰阈值Sth的确定，使得所述确定导致与催化过滤器的最大物理填充水平相比更小/更低的烟灰阈值Sth。这确保过滤器例如在再生中不受损坏。
根据本发明的一个实施方式，内燃机的一个或多个附加操作状况可以影响排气处理系统中的添加剂的供给的控制。因此，第一供给和/或第二供给的控制可以取决于内燃机的这些一个或多个附加操作状况。这种附加操作状况可以包括操作内燃机的燃料类型，因为不同燃料类型(诸如柴油和生物柴油)导致烟灰的不同量在内燃机中产生。用于内燃机的操作模式(诸如所使用的EGR水平)还可以被包括在一个或多个附加操作状况中，因为不同操作模式(诸如不同EGR水平)导致从内燃机排放的不同烟灰水平。内燃机操作所处的高度(即海平面上方高度)还可以被包括在一个或多个附加操作状况中，因为高度可以影响在内燃机中的烟灰产生。通过考虑到这些一个或多个附加操作状况，也会考虑到对于内燃机中的烟灰产生进行控制，导致排气处理系统中的添加剂的供给的更优化的控制。
根据本发明的一个实施方式，第一供给的控制和/或第二供给的控制还基于排气处理系统的氮氧化物NOx的总还原。这确保通过排气处理系统提供氮氧化物NOx的所需还原，使得例如可以满足排放标准中的排放要求。
根据本发明的一个实施方式，给予烟灰阈值Sth一大小，所述大小致使除了内燃机的时间受限的特殊操作状况之外，第一添加剂的第一供给230的控制220导致在催化过滤器中得到二氧化氮NO2。如上所述，二氧化氮NO2可以用于促进催化过滤器中的烟灰颗粒的氧化。这种时间受限的特殊操作状况的一个实施例可以是内燃机的一个或多个瞬态操作状况，和/或与增加的功率输出和/或冷启动相关的操作状况。
因此，可以允许催化过滤器中的二氧化氮NO2例如与加速度、上坡、或类似的时间受限的操作状况相关地在过滤器中减少。同样地，可以允许催化过滤器中的二氧化氮NO2在与冷启动相关的时间受限时间段中在过滤器中减少。这还可以表示为时间受限的特殊操作状况包括给予氮氧化物NOx的第一还原240与过滤器中的烟灰颗粒的氧化相比更高的优先级的操作模式。然而，在车辆/内燃机的正常操作中，当使用根据本发明的排气处理系统时，可以向过滤器中的烟灰颗粒的氧化分配与氮氧化物NOx的第一还原240相比更高的优先级，因为所述系统还可以采用催化过滤器下游的还原催化装置的形式附加地还原氮氧化物NOx。因此，催化过滤器并不总是必须要给予氮氧化物NOx的第一还原240优先级，因为穿过催化过滤器的氮氧化物NOx可以在下游布置的还原催化装置中被还原。根据本发明的排气处理系统的这种结构因此向催化过滤器提供氮氧化物NOx的第一还原240的额外自由度，所述额外自由度用于实现随时间变化的过滤器中的改进的烟灰氧化。
根据一个实施方式，与瞬态操作状况、增加的功率输出和/或冷启动相关的时间受限的操作状况包括瞬态操作状况、增加的功率输出和/或冷启动发生之前的时间段，这意味着可以主动地执行添加剂的施加以满足未来要求。未来要求在此可以基于在前方道路区间的信息(例如基于GPS信息和地图数据)来适当地预测和/或估计。瞬态操作状况、增加的功率输出和/或冷启动发生之前的时间段在此可以具有有助于在瞬态操作状况、增加的功率输出和/或冷启动之前完成主动施加的持续时间。
根据本发明的一个实施方式，时间受限的特殊操作状况在时间上受到限制，使得可以避免烟灰的累积随时间变化超过烟灰阈值Sth。这是可能的，因为除了时间受限的特殊操作状况占优势之外，可以在催化过滤器中得到促进过滤器中的烟灰颗粒的氧化的二氧化氮NO2。换言之，因此可以确保防止过滤器中的烟灰的不受控制的累积，因为可以按规则提供高效的基于NO2的烟灰氧化，其中这种高效的基于NO2的烟灰氧化以较少触及过滤器中的二氧化氮NO2的方式仅在短时间内中断。
根据本发明的一个实施方式，给予烟灰阈值Sth一大小，所述大小致使第一添加剂的第一供给230的控制220导致在这种催化过滤器中实质上总是得到可以用于促进催化过滤器中的烟灰颗粒的氧化的二氧化氮NO2。这确保过滤器中的良好的烟灰氧化。
根据本发明的一个实施方式，所述方法还包括排气流中的包括氮、碳和氢中的一种或多种的化合物的第二氧化。根据一个实施方式，第二氧化可以由布置在催化过滤器下游的第二氧化催化器执行。根据另一实施方式，第二氧化还可以由被包括在催化过滤器中的至少部分催化涂层执行，其中催化涂层在这种情况下除了其还原特性还具有氧化特性。
第一氧化催化器和/或第二氧化催化器可以为装配在排气处理系统下游的部件(诸如为催化过滤器和/或为还原催化装置)产生热量。
根据本发明的一个实施方式，内燃机受到控制以产生热量，所述热量可以用于加热第一氧化催化器和催化过滤器中的至少一个。因此，催化过滤器可以达到氮氧化物NOx的转化的期望的预定性能，因为氮氧化物NOx的转化取决于温度。
根据本发明的一个实施方式，第一添加剂的第一供给230和第二供给270中的至少一个由第二添加剂控制，所述第二添加剂如上所述分别使用第一剂量装置和第二剂量装置供给到排气流中，使得供给增加到一水平，在所述水平下，存在所供给的第一和第二添加剂的沉淀物分别在排气处理系统中出现的风险。
第一添加剂的第一供给230和第二添加剂的第二供给270中的至少一个还可以受到控制以例如在这种沉淀物出现之后减少，随后第一和第二添加剂中的至少一种的残余物和/或添加剂的至少一种的沉淀物通过排气流中的热量来消除。根据一个实施方式，这种减少包括第一和/或第二添加剂的供给的中断。给予降低的供给的这种控制在可以在减少期间和/或之后提供排气处理系统中的所需的/所期望的/所请求的总催化功能的情况下执行。这确保氮氧化物NOx的所需的/所期望的/所请求的量/水平从排气处理系统中释放。如在此使用的术语“催化功能”是指与例如氮氧化物NOx的转化水平相对应的功能。所述所需的催化功能在此可以例如取决于内燃机的当前测量操作状况、模拟操作状况和/或预测操作状况。预测值可以如上所述例如基于定位信息(诸如GPS信息)和地图数据来确定。
在此所指的所需的影响/还原/催化功能可以涉及氮氧化物NOx的最大允许排放，所述最大允许排放可以例如基于排放标准欧VI或其它现有和/或未来排放标准中的排放要求。
根据本发明的不同实施方式，第一添加剂的第一供给230的控制220还可以基于催化过滤器320和还原催化装置330中的一个或多个的一个或多个特性和/或操作状况来执行。
类似地，第二添加剂的第二供给270的控制260可以基于还原催化装置330和催化过滤器320中的一个或多个的一个或多个特性和/或操作状况来执行。
催化过滤器和还原催化装置的这些特性可以分别涉及催化过滤器的催化还原特性、催化过滤器的催化还原特性和氧化特性、还原催化装置的催化特性、催化过滤器的催化器类型、还原催化装置的催化器类型、催化过滤器起作用的温度区间、第一还原催化装置起作用温度区间、
催化过滤器的氨覆盖水平和/或还原催化装置的氨覆盖水平。
催化过滤器和还原催化装置的上述操作状况可以分别涉及催化过滤器的温度的表示、还原催化装置的温度的表示、催化过滤器的温度趋势的表示和/或还原催化装置的温度趋势的表示。一个或多个温度的这些表示例如可以基于排气处理系统中的测量温度、模拟温度和/或预测温度，例如基于由在此描述的一个或多个温度传感器提供的测量，所述一个或多个温度传感器可以布置在催化过滤器和/或还原催化装置中/处/上、上游和/或下游。
通常的催化器(尤其是具有还原特性的催化器)的功能和效率例如取决于排气中的二氧化氮与氮氧化物之间的比率，也就是说NOx/NOx份额。然而，NO2/NOx份额取决于许多因素，例如驾驶员如何驾驶车辆和/或当前驾驶模式。例如，排气中的NO2/NOx份额可以取决于驾驶员和/或巡航控制所需的扭矩、车辆所在的路段的外观和/或驾驶员的驾驶风格。
传统的排气处理系统对于给定的排气流动和给定的温度而言生成氮氧化物NOx中的二氧化氮NO2的基本恒定的份额。这些组分的优化是困难的，因为这些参数将会取决于使用发动机的方式，并且可能不受控制。一方面，排气处理系统中的还原催化器需要在低排气温度下的二氧化氮NO2的足够高的份额。另一方面，如果二氧化氮NO2的份额在氧化催化器DOC和排气处理系统中的过滤器的优化温度下变得过高，则它们的功能劣化。因此，现今的排气处理系统可以受到二氧化氮NO2的过大/过高的份额以及二氧化氮NO2的过小/过低的份额两者的影响，取决于相应部件的当前操作和/或硬件规范。
氮氧化物NOx中的二氧化氮NO2的高份额致使SCR催化器的动力学活性受到限制。在相对较短的时间段内发生的尿素剂量的调节也存在不能给出正确结果的风险，因为SCR催化器的降低的催化效率。
在与催化器温度和流动有关的某种状况下，即对于催化器中的某种静置时间(“空间速度”)而言，存在获得二氧化氮NO2的不利份额的风险。具体来说，存在比率NO2/NOx超过50％的风险，其可以构成排气净化的现实问题。利用现有技术的解决方案对于具有低温的临界操作模式的比率NO2/NOx进行优化因此在处于高温下其它操作模式中冒险给予二氧化氮NO2的过高份额。二氧化氮NO2的这种较高份额导致SCR催化器的更大的体积要求和/或导致从发动机排放的氮氧化物的量的限制，以及因此导致车辆/发动机的低下的燃料效率。此外，存在二氧化氮NO2的较高份额还导致在可能在下游布置的选择性催化还原催化器中产生笑气N2O的风险。
由于系统的老化，也存在产生一氧化氮NO2的不利份额的这些风险。例如，当系统已经老化时，NO2/NOx比率可呈现较低值，这可能致使必须使用催化器规范来补偿老化，这导致处于非老化状态的NO2/NOx的过高份额。
产生一氧化氮NO2的非有利部分的这些风险也由于系统的老化而存在。例如，当系统老化时，比率NO2/NOx可以设定为较低的值，这可能需要使用催化器规格来补偿老化，这导致在非老化状态下NO2/NOx的过高份额。
根据一个实施方式，到达催化过滤器的氮氧化物的第一量NOx_1可以对应于到达催化过滤器的二氧化氮的第一量NO2_1与氮氧化物的第一量NOx_1之间的第一比率NO2_1/NOx_1，也就是说，离开第一氧化催化器的在催化过滤器上游的二氧化氮与氮氧化物之间的配额NO2_1/NOx_1。值(NO2_1/NOx_1)det可以针对这种第一比值NO2_1/NOx_1例如确定为测量值、模拟值和/或预测值。如上所述，预测值可以例如基于定位信息(诸如GPS信息)和地图数据来确定。
根据一个实施方式，到达还原催化装置的氮氧化物的第二量NOx_2可以对应于到达还原催化装置的二氧化氮的第二量NOx_2与氮氧化物的第二量NO2_2之间的第二比率NO2_2/NOx_2。值(NO2_2/NOx_2)det可以针对这种第二比值NO2_2/NOx_2例如采用测量值、模拟值和/或预测值的形式来确定。如上所述，预测值可以例如基于定位信息(诸如GPS信息)和地图数据来确定。
根据本发明的一个实施方式，第一添加剂的第一供给230还基于催化过滤器上游的二氧化氮和氮氧化物之间的配额NO2_1/NOx_1的分布来控制220，也就是说，例如基于这种第一比率的确定值(NO2_1/NOx_1)来控制。第一添加剂的第一供给230在此可以基于第一比率的确定值(NO2_1/NOx_1)det来控制，使得可以在催化过滤器中的还原中使用快速还原。因此，第一供给230可以受到控制，使得催化过滤器和/或还原催化装置中的还原经由氮氧化物NO和二氧化氮NO2两者上的反应路径以尽可能大的程度发生。
第一供给230的这种主动控制在此可以实现这种第二比率的值NO2_2/NOx_2的降低，因为到达第二装置的氮氧化物的第二量NOx_2增加。这可以通过执行第一供给的主动控制来实现，使得第一供给减少，由此催化过滤器中的氮氧化物的第一量NOx_1的第一还原减少。因此，实现氮氧化物的第二量NOx_2的增加。换言之，主动控制意味着第二比率的高确定值(NO2_2/NOx_2)det导致与第二比率的低确定值(NO2_2/NOx_2)det所导致的相比更少的添加剂的供给。
这还可以描述为如果第二比率的确定值(NO2_2/NOx_2)det大于上限阈值(NO2_2/NOx_2)threshold_high，即(NO2_2/NOx_2)det＞(NO2_2/NOx_2)threshold_high，则添加剂的第一供给230减少。
这种上限阈值(NO2_2/NOx_2)threshold_high可以具有取决于为催化过滤器SCRF的催化特性和/或还原催化装置的催化特性的值。上限阈值(NO2_2/NOx_2)threshold_high还可以具有取决于催化过滤器SCRF的催化器类型和/或还原催化装置的催化器类型的值。上限阈值(NO2_2/NOx_2)threshold_high还可以具有取决于催化过滤器SCRF和/或还原催化装置起作用的温度区间的值。上限阈值(NO2_2/NOx_2)threshold_high还可以具有取决于催化过滤器和/或还原催化装置的添加剂覆盖水平的值。上限阈值(NO2_2/NOx_2)threshold_high还可以具有取决于催化过滤器和/或还原催化装置的温度的表示的值。一个或多个温度的这些表示例如可以基于排气处理系统中的测量温度、模拟温度和/或预测温度，例如基于由在此描述的温度传感器提供的测量。
上限阈值(NO2_2/NOx_2)threshold_high例如可以具有在区间(NO2_2/NOx_2)threshold_high＞50％内、优选在区间50％＞(NO2_2/NOx_2)threshold_high≥85％内、更优选在区间60％＞(NO2_2/NOx_2)threshold_high≥75％内的值。
根据本发明的另一实施方式，第一供给230的主动控制实现第二比率的值NO2_2/NOx_2的增加。这种增加通过降低氮氧化物的第二量NOx_2来实现。第二比率的值NO2_2/NOx_2的增加可以通过执行第一供给的主动控制使得第一还原在催化过滤器中增加的方式来实现。催化过滤器中的增加的还原导致氮氧化物的第二量NOx_2的降低。换言之，第一供给230可以基于第二比率的确定值(NO2_2/NOx_2)det，使得低确定值(NO2_2/NOx_2)det因此导致与高确定值(NO2_2/NOx_2)det所导致的相比更多添加剂的供给。
如果第二比率的确定值(NO2_2/NOx_2)det小于或等于下限阈值(NO2_2/NOx_2)threshold_low，即(NO2_2/NOx_2)det≤(NO2_2/NOx_2)threshold_low，则这还可以表示为第一供给230增加。这种下限阈值(NO2_2/NOx_2)threshold_low可以具有取决于为催化过滤器和/或还原催化装置的催化特性的值。下限阈值(NO2_2/NOx_2)threshold_low还可以具有取决于催化过滤器和/或还原催化装置的催化器类型的值。下限阈值(NO2_2/NOx_2)threshold_low还可以具有取决于催化过滤器和/或还原催化装置起作用的温度区间的表示的值。下限阈值(NO2_2/NOx_2)threshold_low还可以具有取决于催化过滤器和/或还原催化装置的添加剂覆盖水平的值。下限阈值(NO2_2/NOx_2)threshold_low还可以具有取决于催化过滤器和/或还原催化装置的温度的表示的值。一个或多个温度的这些表示例如可以基于排气处理系统中的测量温度、模拟温度和/或预测温度，例如基于由在此描述的一个或多个温度传感器提供的测量。下限阈值(NO2_2/NOx_2)threshold_low例如可以具有在区间(NO2_2/NOx_2)threshold_low＜50％内，优选在区间10％≤(NO2_2/NOx_2)threshold_low≤40％内，更优选在区间20％≤(NO2_2/NOx_2)threshold_low≤60％内的值。
根据本发明的一个实施方式，在需要时执行离开第一氧化催化器并且因此到达催化器过滤器的二氧化氮的第一量NO2_1与氮氧化物的第一量NOx_1之间的第一比率NO2_1/NOx_1的调节，因为氮氧化物的第一量NOx_1的主动控制利用发动机和/或燃烧措施执行。因此，氮氧化物的第一量NOx_1在此受到内燃机的主动控制的影响，以例如基于这种第一比率的确定值(NO2_1/NOx_1)det给予第一比率NO2_1/NOx_1适当的值。如果比率的确定值(NO2_1/NOx_1)det未被优化，则可以因此控制内燃机以改变其氮氧化物NOx的排放量。被认为是优化的值取决于燃烧参数的主动控制的目的。这种目的可以是实现催化过滤器中的高效的烟灰氧化。另一个目的可以是实现催化过滤器中的氮氧化物的高效还原。
对于基于二氧化氮的烟灰氧化以及对于过滤器中的氮氧化物的还原而言，重要的是在催化过滤器处触及排气流中二氧化氮NO2_1。根据实施方式，排气处理系统因此可以提供催化过滤器中的良好的烟灰氧化，得益于在第一氧化催化器之后触及二氧化氮NO2_1。此外，催化过滤器中的第一还原的反应速度可以受到到达催化过滤器的排气流中的一氧化氮NO_1与二氧化氮NO2_1之间的比率影响。催化过滤器中的更有效的第一还原在此可以得益于第一氧化催化器中的氮氧化物NOx_1到二氧化氮NO2_1的先前氧化与涉及内燃机的至少一个参数的主动控制的组合来获得。
通过使用本发明的这种实施方式，氮氧化物NOx的包括二氧化氮NO2的份额因此可以受到主动控制，这得益于排气处理系统中的具有氧化涂层(例如包括贵金属)的至少一种基底上游的氮氧化物NOx的量的主动控制。比率NO2/NOx的这种控制，除了催化性能中的优势(诸如更高的NOx转化)之外，还导致特别降低二氧化氮NO2的排放的可能性，这导致非常有毒和强烈气味的排放。这可能导致将来有可能引入与二氧化氮NO2有关的单独法律要求，并有助于降低二氧化氮NO2的有害排放。这可以与例如欧IV系统相比，其中在排气净化处提供的二氧化氮NO2的份额本身在排气处理系统中不会受到影响，因为欧IV系统中的二氧化氮NO2的份额由于使用/操作造成，并且无法以任何其它方式控制。
换言之，二氧化氮NO2的水平的主动控制得益于本发明，其用于增加或者降低必要的驱动模式中的二氧化氮NO2的水平。因此，可以形成需要较少的贵金属并且因此也更便宜地制造的排气处理系统。
通过使用根据本发明的一个实施方式的控制，获得增加排气处理系统中的一个或多个选择性催化还原催化器上的反应速度的燃料消耗中立方式，因为可以执行控制，使得还原的尽可能大的份额经由氮氧化物NO和二氧化氮NO2两者上的反应路径发生。因此，通过根据实施方式的控制，经由快速反应路径(也就是说经由“快速SCR”)发生的氮氧化物NOx的总体转化的份额可以通过二氧化氮NO2的水平的主动控制来增加。因此，还可以降低涉及催化器的体积要求。快速SCR在下文中进一步详细描述。
由于老化，例如在排气处理系统已经操作一段时间之后，比率NO2/NOx可能呈现较低值。因此，存在由于排气处理系统的老化/劣化而出现氮氧化物NOx中的二氧化氮NO2的不利份额的风险。例如，当排气处理系统已经老化时，比率NO2/NOx可能呈现较低值，这可能致使必须使用在未老化/崭新状态下导致NO2/NOx的过高份额的催化器规范以补偿老化/劣化。
实施方式通过利用根据本发明的主动控制防止比率NO2/NOx的过低值来提供防止以及随时间劣化并且为排气处理系统带来负面影响的这种特性的可能性。由于当使用本发明时可以处理比率NO2/NOx的较高初始值，对于全新和老化的排气处理系统而言存在用于优化性能的较好状况。
实施方式使用以下事实，即如果排气的组分变化，则在给定温度下获得的催化活性可能受到影响。通过调节氮氧化物NOx的构成二氧化氮NO2的份额，可以实现作为还原的基础的反应的影响。换言之，还原催化器的活性可以通过调节氮氧化物NOx的包括二氧化氮NO2的份额来影响。根据本发明的不同实施方式，氮氧化物NOx的包括表示50％的二氧化氮NO2的份额导致在最快动力学和/或最佳催化性能，并且因此导致涉及催化过滤器的基底体积的最小要求。此外，根据本实施方式，朝向氮氧化物NOx的包括二氧化氮NO2的份额的适当值的控制意味着涉及排气处理系统中在下游布置的逃逸催化器SC的要求较低。
通过利用排气处理系统中的可以例如被包括在氧化催化器DOC1，DOC2和/或催化过滤器SCRF中的还具有氧化特性的催化涂层中的氧化涂层主动控制到达一种或多种基底的氮氧化物NOx的水平，例如可以获得到达布置在氧化涂层下游的催化过滤器320和/或布置在氧化涂层下游的还原催化装置330的二氧化氮NO2的份额的调节。这例如意味着还原催化器提供更可预测的周转。这例如涉及在存在氮氧化物NOx的二氧化氮NO2份额可能超过最大期望值(上限阈值)的风险的情况下，由发动机产生的氮氧化物NOx的量的增加。
通过使用本发明，获得氮氧化物NOx的更有效和更可预测的还原。结果是例如尿素剂量的调节给予更可靠的结果。
根据实施方式的主动控制可以有助于排气处理系统可以满足欧VI排放标准中的排放要求。此外，根据本发明的控制可以有助于排气处理系统能够满足多个其它现有和/或未来的排放标准中的排放要求。
这意味着，实施方式可以在大量不同状况下提供所需的/所期望的/所请求的影响，诸如排气流中的氮氧化物NOx的所需的还原。因此，可以与使用现有技术的系统时相比在更多的状况和/或驱动模式中满足来自排气处理系统的氮氧化物NOx的排放的法律要求和/或标准。
使用实施方式，可以为车辆获得更好的燃料优化，因为因此可以以燃料效率更高的方式控制发动机，使得获得发动机的更高的效率。因此，当使用本发明时，可以获得性能增益和/或二氧化碳CO2的降低的排放。
根据本发明的一个实施方式，在需要时，在到达还原催化装置330的二氧化氮的第二量NO2_2与氮氧化物的第二量NOx_2之间执行第二比率NO2_2/NOx_2的调节。在这种情况下，调节通过基于第二比率NO2_2/NOx_2的确定值(NO2_2/NOx_2)det执行的氮氧化物的第一量NOx_1的第一还原240的主动控制来实现。例如，第一还原240的这种主动控制可以通过第一添加剂的第一供给230的主动控制220的方式来实现。因此，第一供给230可以受到控制，使得还原催化装置中的还原280经由氮氧化物NO和二氧化氮NO2两者上的反应路径以尽可能大的程度发生。在快速还原中，反应使用等量的一氧化氮NO和二氧化氮NO2，这意味着摩尔比NO2/NOx的优化值接近50％。
对于SCR催化器并且因此也对于具有还原特性的催化过滤器而言，定义反应路径的主要三种类型。
这些反应路径中的一个通常被称为“标准SCR”。在此，氮氧化物NOx主要包括一氧化氮NO，使得反应路径可以写为：
Figure BDA0001579670810000191
这些反应路径中的另一个对应于快速动力学，并且通常被称为“快速SCR”/“快速还原”。在此，在氮氧化物NOx中以相等的份额得到一氧化氮NO和二氧化氮NO2，使得反应路径可以写为：
Figure BDA0001579670810000192
这些反应路径中的另一个对应于慢速动力学，并且通常被称为“慢速SCR”/“慢速还原”。在此，仅二氧化氮NO2对于反应而言可用，因为所有的一氧化氮NO已经被还原，并且反应路径可以写为：
Figure BDA0001579670810000193
在上述(iii)中的较慢的动力学中，还存在根据以下反应路径可能产生笑气N2O的风险：
8NO2+6NH3→7N2O+9H2O(iv)
4NO2+4NH3+O2→4N2O+6H2O(v)
还原的反应速度(如名称所暗示的)与反应的路径紧密相关。总体还原将始终是这些反应路径、并且可能还是多个附加的反应的组合。因此，SCR催化器中的反应中经由具有不同速度的上述特定反应路径发生。
本发明使用以下发现，即在现代柴油发动机中，开辟控制从发动机排放的氮氧化物NOx中的二氧化氮NO2的份额的附加的可能性。本发明在此使用控制发动机的氮氧化物NOx的水平的可能性。这是可能的，因为氮氧化物NOx中的二氧化氮NO2的份额取决于氮氧化物NOx的水平。
对于具有涂覆有贵金属的部件(诸如布置在催化过滤器SCRF上游的氧化催化器DOC)的排气处理系统而言，到达催化过滤器SCRF或者在下游布置的其它部件的第一比率NO2_1/NOx_1可以受到控制。
为了补偿在例如冷启动和低负荷操作中的热量的有限可用性，期望的是使用所谓的快速还原/SCR(“快速SCR”)。在快速还原/SCR中，还原受到控制经由氮氧化物NOx和二氧化氮NO2两者上的反应路径以尽可能大的程度发生。因此，在快速还原/SCR中，反应使用氮氧化物NOx和二氧化氮NO2的相等的部分，这意味着摩尔比NO2/NOx的优化值例如可以接近50％。使用本发明的实施方式，摩尔比NO2/NOx可以受到控制以更接近这种优化值，而在催化过滤器中蓄积的烟灰可以随时间变化保持在控制之下，因为烟灰氧化在操作的相对较大部分期间被给予优先级。
如上所述，催化过滤器SCRF在排气中的氮氧化物NOx_1的还原中使用添加剂。添加剂在催化器上游喷射到来自内燃机的排气流中，并且吸附(沉积)在具有还原特性的催化涂层中，使得氧化还原反应可以在排气中的氮氧化物NOx_1与添加剂之间发生。
第一添加剂的第一供给230的主动控制例如还可以基于针对催化过滤器的添加剂的覆盖度/填充度。
第一添加剂的第一供给230的主动控制例如可以基于催化过滤器SCRF的至少一个催化特性。
第一添加剂的第一供给230的主动控制例如还可以基于催化过滤器和/或还原催化装置的温度的表示。一个或多个温度的这些表示可以例如基于排气处理系统中的测量温度、模拟温度和/或预测温度，例如基于由本文描述的一个或多个温度传感器提供的测量。
本领域技术人员将认识到，根据本发明的处理排气流的方法还可以在计算机程序中实施，当在计算机中执行时，所述计算机程序将使得计算机执行所述方法。计算机程序通常包括计算机程序制品403的一部分，其中计算机程序制品包括其上存储有计算机程序的适当的非易失性/永久/持久/耐用的数字化存储介质。所述非易失性/永久/持久/耐用的计算机可读介质包括适当的存储器，例如：ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除ROM)、闪存、EEPROM(可电擦除PROM)、硬盘装置等。
图4示意性地示出控制装置400。控制装置400包括计算装置401，所述计算装置可以实质上包括适当类型的处理器或微型计算机，例如用于数字信号处理的电路(数字信号处理器，DSP)或者具有预定具体功能的电路(专用集成电路，ASIC)。计算装置401连接到安装在控制装置400中的存储器单元402，所述存储器单元为计算装置401提供例如存储的程序代码和/或存储的数据，计算装置401需要所述存储的程序代码和/或存储的数据以能够执行计算。计算装置401也设置成在存储器单元402中存储计算的中间结果或最终结果。
此外，控制装置400装备有分别用于接收和发送输入信号和输出信号的装置411、412、413、414。这些输入和输出信号可以包含波形、脉冲或其它属性，这些属性可以由用于接收输入信号的装置411、413检测为信息，并且可以转化为可以由计算装置401处理的信号。这些信号随后提供到计算装置401。用于发送输出信号的装置412、414布置成将来自计算装置401的计算结果转化成输出信号，用于传输到车辆的控制系统的其它部分和/或旨在使用这些信号的一个或多个部件，例如第一和/或第二剂量装置。
连接到用于接收和发送输入和输出信号的装置的连接件中的每一个均可以包括下列中的一种或多种：线缆；数据总线，诸如CAN(控制器区域网络)总线、MOST(面向媒体的系统传输)总线或任何其它总线结构；或无线连接件。
本领域技术人员将认识到，上述计算机可以包括计算装置401，并且上述存储器可以包括存储装置402。
通常，现代车辆中的控制系统包括通信总线系统，所述通信总线系统包括用于连接多个电子控制装置(ECU)或控制器以及定位在车辆上的不同部件的一个或多个通信总线。这种控制系统可包括大量的控制装置，并且具体功能的职责可以在不止一个控制装置中分配。所示类型的车辆由此通常包括明显多于图1、3和4中所示的控制装置，这对于本领域技术人员来说是周知的。
在显示的实施方式中，本发明在控制装置400中实施。然而，本发明还可以在已经存在于车辆中的一个或多个其它控制装置中，或者在专门用于本发明的控制装置中整体地或部分地实施。
在此，并且在本文中，控制装置通常描述为布置成执行根据本发明的方法中的步骤。这还包括装置适用于/设置成执行这些方法步骤。例如，这些控制装置可以对应于例如采用程序代码的形式的不同指令组，当相应的控制装置生效/用于实施相应的方法步骤时，所述程序代码被输送到处理器并且由所述处理器使用。
图3示意性示出根据本发明的一个方面的排气处理系统350，所述系统经由排气导管302连接到内燃机301。在发动机301中的燃烧中产生的排气和排气流303(用箭头表示)被引导到第一氧化催化器310，所述第一氧化催化器布置成氧化210排气流303中的包括氮、碳和氢中的一种或多种的化合物。
排气流303被引导经过第一剂量装置371，所述第一剂量装置设置在排气处理系统350中以在所述排气流到达催化过滤器320之前提供第一添加剂到排气流303中的第一供给230。在第一供给230中被供给到排气流303中的第一添加剂经由催化过滤器320在氮氧化物的第一量NOx_1的第一还原中使用。
根据本发明的一个实施例，可以包括实质上任何适当的水解涂层的第一水解催化器和/或第一搅拌器可以与第一剂量装置371相关地布置。第一水解催化器和/或第一搅拌器被随后用于提高将尿素分解成氨的速度，和/或使添加剂与排放物混合，和/或使添加剂蒸发。
催化过滤器320布置在第一剂量装置371下游，并且包括具有带还原特性的至少部分催化涂层的颗粒过滤器，所述颗粒过滤器布置成捕获和氧化烟灰颗粒250，并且执行到达催化过滤器320的氮氧化物的第一量NOx_1的第一还原240。催化过滤器320中的催化反应使用第一添加剂。
根据本发明的排气处理系统350还包括控制装置380，所述控制装置布置成确定或获取涉及内燃机、排气处理系统和/或车辆的操作状况的信息，并且提供布置在第一氧化催化器310下游和催化过滤器320上游的第一剂量装置371的主动控制220，以执行第一添加剂到排气流303中的第一供给230。如上所述，控制装置380布置成控制220第一添加剂的供给230，使得避免烟灰的累积超过催化过滤器320中的烟灰阈值Sth。这种烟灰阈值Sth如上所述至少取决于内燃机301的影响排气流303的流动的水平的确定操作状况。
根据本发明的一个实施方式，控制装置380布置成基于这些一个或多个操作状况来确定烟灰阈值Sth，使得烟灰阈值Sth对于导致流动的较高水平的一个或多个操作状况而言被分配有较小值，并且对于导致流动的较低水平的一个或多个操作状况而言被分配有较大值。
排气处理系统350还包括第二剂量装置372，所述第二剂量装置布置在催化过滤器320下游和还原催化装置330上游，以根据这种供给270的控制260向排气流303提供第二添加剂的第二供给270。对于这种实施方式而言，使用第二添加剂，其在还原催化装置330中的第二还原280期间由第二剂量装置372向排气流供给。
根据本发明的一个实施方式，控制装置380布置成至少基于烟灰阈值Sth来控制220第一添加剂的第一供给230，使得除了内燃机的时间受限的特殊操作状况之外，在催化器中得到二氧化氮NO2，由此可以提供随时间变化的所需的烟灰氧化。
在车辆/内燃机的正常操作中，当使用根据本发明的排气处理系统时，将会可以给予过滤器中的烟灰颗粒的氧化与氮氧化物NOx的第一还原240相比更高的优先级，因为存在所述系统中的氮氧化物NOx的还原的采用催化过滤器320下游的还原催化装置330的形式的附加可能性。因此，催化过滤器并不总是必须给予氮氧化物NOx的第一还原240优先级，因为通过催化过滤器320的氮氧化物NOx可以在下游布置的还原催化装置330中被还原。根据本发明的排气处理系统的这种结构因此为催化过滤器提供氮氧化物的第一还原240的附加自由度，所述附加自由度用于实现过滤器中的随时间变化的改进的烟灰氧化。
根据本发明的一个实施方式，时间受限的特殊操作状况在时间上受到限制，使得可以避免烟灰的累积随时间变化超过烟灰阈值Sth。这是可能的，因为除了时间受限的特殊操作状况占优势之外，在所述催化过滤器中实质上总是得到可以用于促进过滤器中的烟灰颗粒的氧化的二氧化氮NO2。换言之，因此可以防止过滤器中的烟灰的不受控制的累积，因为可以按规则提供高效的基于NO2的烟灰氧化，其中这种高效的基于NO2的烟灰氧化以较少触及过滤器中的二氧化氮NO2的方式仅由在短时间内中断。
根据本发明的一个实施方式，给予烟灰阈值Sth一大小，所述大小致使第一添加剂的第一供给230的控制220导致在催化过滤器中实质上总是得到可以用于促进催化过滤器中的烟灰颗粒的氧化的二氧化氮NO2。这确保过滤器中的良好的烟灰氧化。
根据一个实施方式，排气处理系统350还包括至少一个剂量控制装置374，所述至少一个剂量控制装置设置成控制第一供给230和第二供给270中的至少一个。
换言之，剂量控制装置374控制第一剂量装置371和第二剂量装置372和/或向这些剂量装置371，372供给添加剂的泵或类似装置中的一个或多个。根据一个实施方式，这种剂量受到控制，使得添加剂的足够量经由第一剂量装置371供给到排气流中，以实现催化过滤器320中的第一还原240的主动控制。
通过使用根据本发明的排气处理系统350，二氧化氮NO2的水平的主动控制可以用于增加或者降低这些驱动模式中的必要的二氧化氮NO2的水平。因此，可以形成需要较少的贵金属并且相应地也更便宜地制造的排气处理系统。
使用根据本发明的控制获得增加排气处理系统中的还原的反应速度的燃料消耗中立的方式，因为可以实施控制，使得还原的尽可能大的份额经由氮氧化物NO和二氧化氮NO2两者上的反应路径发生。
根据本发明的一个实施方式，被包括在催化过滤器中的至少部分催化涂层可以具有还原特性和氧化特性两者。
根据本发明的另一实施方式，排气处理系统可以包括布置在催化过滤器320下游和第二剂量装置372上游的第二氧化催化器311，以执行所述排气流303中的包括氮、碳和氢中的一种或多种的化合物的第二氧化。第一氧化催化器DOC1310和/或第二氧化催化器DOC2311至少部分地涂覆有催化氧化涂层，其中这种氧化涂层可以包括至少一种贵金属，例如铂。
通过主动控制到达例如可以被包括在第一氧化催化器DOC1310中、第二氧化催化器DOC2311中和/或催化过滤器SCRF320中的具有氧化涂层的至少一种基底的氮氧化物NOx的水平，可以获得到达在下游布置的还原催化装置330的二氧化氮NO2的份额的调节。这意味着还原催化装置330提供更可预测的周转。例如，在预期存在二氧化氮NO2的份额超过最大期望值的风险的那些情况下，可以期望由发动机产生的氮氧化物NOx的量的增加。例如，图5示出在氮氧化物NOx的水平从低值(例如300ppm)向较高值(例如1400ppm)的增加中，二氧化氮NO2的份额所获得的效果。如由附图描述的，当氮氧化物NOx的水平从300增加到1400ppm时，DOC中比率NO2/NOx的值从约70％减少到50％至60％之间。如上所述，比率NO2/NOx的值的这种降低显著地改善“快速SCR”的状况。
催化过滤器320和/或还原催化装置330上的负载作为氮氧化物NOx的增加的水平的结果而增加。由于增加主要在存在至少一种氧化基底产生NO2/NOx＞50％的风险的约260-340℃的排气温度下发生，催化过滤器320和/或还原催化装置330将会用于应对这种负载的良好状况。在这些温度下(也就是说在260-340℃下)，催化过滤器320和/或还原催化装置330取决于相应的规格而具有相当良好的性能。此外，存在用于在这些温度下蒸发还原剂的相当良好的状况。
根据本发明的一个实施方式，第一和/或第二添加剂包括氨NH3或者可以生成/形成/释放氨的尿素。这种添加剂例如可以包括AdBlue。第一和第二添加剂可以是相同的类型，或者可以是不同类型的。
根据本发明的一个实施方式，排气处理系统350包括用于供给添加剂的系统370，所述系统370包括布置成向第一371和第二372剂量装置供给添加剂(也就是说例如氨或尿素)的至少一个泵373。
用于供给添加剂的这种系统370的一个实施例在图3中示意性地显示，其中所述系统包括分别布置在催化过滤器320上游和还原催化装置330上游的第一剂量装置371和第二剂量装置372。第一和第二剂量装置371，372通常包括向排气流303施加添加剂并且将这种添加剂与排气流混合的剂量喷嘴，由至少一个泵373经由添加剂的导管375向所述第一和第二剂量装置供给添加剂。至少一个泵373从添加剂的一个或多个罐376经由一个或多个储罐376与至少一个泵373之间的一个或多个导管377获得添加剂。应当认识到，添加剂可以是液体形式和/或气体形式。在添加剂为液体形式的情况下，泵373是液体泵，并且一个或多个罐376是液体罐。在添加剂为气体形式的情况下，泵373是气体泵，并且一个或多个罐376是气体罐。如果使用气体和液体添加剂两者，则布置多个罐和泵，其中至少一个罐和一个泵设置成供给液体添加剂，并且至少一个罐和一个泵设置成供给气体添加剂。
根据本发明的一个实施方式，至少一个泵373包括向第一371和第二372剂量装置分别输送第一和第二添加剂的联结泵。根据本发明的另一实施方式，至少一个泵包括向第一371和第二372剂量装置分别输送第一和第二添加剂的第一和第二泵。添加剂系统370的特定功能在现有技术中被很好地描述，并且因此不再进一步详细地描述喷射添加剂的精确方法。然而，通常喷射/SCR催化器的点处的温度应高于下限阈值温度以避免沉淀物和不期望的副产物(诸如硝酸铵NH4NO3)的形成。这种下限阈值温度的值的一个示例可以是约180℃。根据本发明的一个实施方式，用于供给添加剂的系统370包括剂量控制装置374，所述剂量控制装置布置成控制至少一泵373，使得添加剂被供给到排气流。根据一个实施方式，剂量控制装置374包括第一泵控制装置378，所述第一泵控制装置布置成控制至少一个泵373，使得第一添加剂的第一剂量经由第一剂量装置371供给到排气流303。剂量控制装置374还包括第二泵控制装置379，所述第二泵控制装置布置成控制至少一个泵373，使得第二添加剂的第二剂量经由第二剂量装置372供给到排气流303。
第一和第二添加剂通常包括相同类型的添加剂，例如尿素。然而，根据本发明的一个实施方式，第一添加剂和第二添加剂可以是不同类型的，例如尿素和氨，这意味着给第一331和第二332装置中的每个的剂量，并且因此第一331和第二332装置中的每个的功能，还可以相对于添加剂的类型进行优化。如果使用不同类型的添加剂，则罐376包括多个子罐，所述多个子罐包括不同相应类型的添加剂。一个或多个泵373可以用于向第一剂量装置371和第二装置剂量372供给不同类型的添加剂。如上所述，一个或多个罐以及一个或多个泵根据添加剂的状态来调节，也就是说根据添加剂是气体或液体来调节。
一个或多个泵373因此由剂量控制装置374控制，所述剂量控制装置产生用于控制添加剂的供给的控制信号，使得期望的量分别借助于分别处于催化过滤器320和还原催化装置330上游的第一371和第二372剂量装置喷射到排气流303中。更详细地，第一泵控制装置378布置成控制联结泵，或者专用于第一剂量装置371的泵，使得第一剂量受到控制以经由第一剂量装置371供给到排气流303。第二泵控制装置379布置成控制联结泵，或者专用于第二剂量装置372的泵，使得第二剂量受到控制以经由第二剂量装置372供给到排气流303。
至少一个控制装置374在图中描绘为包括单独标记的单元378，379。这些单元378，379可以在逻辑上分离，但是在物理上实施在同一单元中，或者它们可以在逻辑上和物理上共同地布置/实施。例如，这些单元378，379可以对应于采用程序代码的形式的不同指令组，当相应单元起作用/用于实施相应方法步骤时，所述不同指令组被输入处理器并且由处理器使用。
排气处理系统350还可以配备有一个或多个传感器，诸如布置在例如布置在催化过滤器上游的潜在氧化催化器310上游、通向催化过滤器320的入口处、来自催化过滤器320的出口处、通向还原催化装置330的入口处和/或来自还原催化装置330的出口处，用于确定排气处理系统中的氮氧化物、二氧化氮和/或温度的一个或多个NOx传感器、NO2传感器和/或温度传感器361，362，363，364，365。温度传感器361，362，363，364，365可以布置在排气处理系统350中的一个或多个部件310，311，320，330上游和/或下游，温度传感器还可以布置在排气处理系统350中的一个或多个部件310，311，320，330中/处/上。
控制装置380可以布置成向至少一个剂量控制装置374提供控制信号，和/或与由一个或多个NOx传感器、NO2传感器和/或温度传感器361，362，363，364，365执行的测量相对应的信号。至少一个剂量控制装置374此后将供给剂量物质的控制取决于这种控制信号和/或测量信号，使得获得的第一影响的如上所述的主动控制。
控制装置380还可以布置成向内燃机301和/或发动机控制装置提供控制信号，和/或与由一个或多个NOx传感器、NO2传感器和/或温度传感器361，362，363，364，365执行的测量相对应的信号。内燃机301和/或发动机控制装置此后可以将发动机的控制取决于这些控制信号和/或测量信号，使得通过温度和/或排气环境的控制获得第一影响的如上所述的主动控制。
根据本发明的方法可以在包括如上所述的催化过滤器320、如上所述的还原催化装置330、以及添加剂370的主动控制施加/供给的实质上所有的排气处理系统中实施。催化过滤器320和还原催化装置330中的每个可以以多种方式布置并且具有许多不同的特性/功能。
根据本发明的不同实施方式，还原催化装置330包括来自下组中的一个：
-选择性催化还原催化器SCR；
-选择性催化还原催化器SCR，其下游是逃逸催化器SC，其中逃逸催化器SC布置成氧化添加剂的残留物，和/或协助选择性催化还原催化器SCR进一步还原排气流303中的氮氧化物NOx；以及
逃逸催化器SC，其布置成主要用于减少氮氧化物的，其次氧化所述排气流(303)中的添加剂。
在本文中，选择性催化还原催化器SCR是指传统SCR催化器(选择性催化还原)。SCR催化器通常使用用于还原排气中的氮氧化物NOx的添加剂(经常为氨NH3)，或者从中可以生成/形成氨的化合物。添加剂如上所述在催化器上游喷射到从内燃机得到的排气流中。添加到催化器的添加剂以氨NH3的形式吸附(存储)在催化器中，使得可以在排气中的氮氧化物NOx与经由添加剂得到的氨NH3之间发生氧化还原反应。
如本文件中所使用的，逃逸催化器SC是这样的催化器，所述催化器布置成氧化添加剂，和/或协助选择性催化还原催化器SCR还原所述排气流303中的氮氧化物NOx。
逃逸催化器SC因此是这样的催化器，所述催化器布置成氧化排气流中的添加剂，并且所述催化器布置成能够还原排气流中的氮氧化物NOx的残留物。更为详细地，这种逃逸催化器SC布置成首先还原氮氧化物NOx并且其次氧化添加剂。换言之，这种逃逸催化器SC可以处理添加剂和氮氧化物NOx两者的逃逸残留物。这还可以描述成逃逸催化器SC为扩展氨逃逸催化器ASC，其也设置成还原排气流中的氮氧化物NOx，使得获得处理多类型的逃逸物的通用逃逸催化器SC，这意味着其处理添加剂和氮氧化物NOx两者。根据本发明的一个实施方式，例如可以在既还原氮氧化物NOx又氧化添加剂的多功能逃逸催化器SC中执行至少以下反应：
NH3+O2→N2；(ⅵ)
和
NOx+NH3→N2+H2O。(ⅶ)
这里，根据反应式vi的反应提供添加剂(例如添加剂的残留物)的氧化，所述添加剂可以包括氨。根据反应式vii的反应导致氮氧化物NOx的还原。
因此，添加剂的残留物，以及氨NH3、异氰酸HNCO、尿素或类似物的残留物可以被氧化。添加剂(也就是说氨NH3、HNCO、尿素或类似物)的这些残留物在此还可以用于氧化氮氧化物NOx。
为了获得这些特性，也就是说为了获得多功能逃逸催化器，根据一个实施方式，逃逸催化器可以包括被包含在铂系金属(PGM；铂族金属)中的一种或多种物质，也就是说铱、锇、钯、铂、铑和钌中的一种或多种。逃逸催化器还可以包括给予逃逸催化器与铂族金属相似特性的一种或多种其它物质。逃逸催化器还可以包括NOx还原涂层，其中涂层例如可以包括铜沸石或铁沸石或钒。沸石在此可以利用活性金属(诸如铜Cu或铁Fe)进行活化。
根据本发明的一个实施方式，催化过滤器320中的具有还原特性的至少部分催化涂层与催化过滤器320的入口相关地布置。催化涂层在此至少具有与选择性催化还原催化器的还原特性相对应的还原特性。
根据本发明的另一实施方式，具有还原特性的至少部分催化涂层替代地与催化过滤器320的出口相关地布置。催化涂层在此还至少具有与选择性催化还原催化器的还原特性相对应的还原特性。
根据本发明的另一实施方式，至少部分催化涂层实质上布置在催化过滤器320的整个长度上，例如实质上均匀布置在整个长度上，并且具有与选择性催化还原催化器SCR中的还原特性相对应的还原特性。换言之，穿过催化过滤器的排气流303实质上与烟灰颗粒在过滤器中被捕获并且被氧化平行地(也就是说在同一时间)达到至少部分催化涂层。
如对于本领域技术人员而言是显然的，根据本发明的不同实施方式的方法中的步骤240和250的顺序取决于至少部分催化涂层布置在过滤器中的何处。
根据本发明的一个实施方式，被包括在催化过滤器中的至少部分催化涂层也具有氧化特性。换言之，根据这种实施方式的催化过滤器320具有还原特性和氧化特性两者。
根据本发明的一个实施方式，逃逸催化器SC与催化过滤器320中的出口相关地布置。这种逃逸催化器SC在这种情况下布置成为氧化添加剂的残余物和/或协助过滤器中的至少部分催化涂层进一步还原氮氧化物NOx。
根据本发明的系统可以布置成为执行所有上文和权利要求书中描述的方法实施方式，使得相应实施方式的系统获得相应实施方式的上述优点。
本领域技术人员同样将认识到，可以依据根据本发明的方法的不同实施方式修改上述排气处理系统。此外，本发明涉及包括至少一个排气处理系统的机动车辆100，例如卡车或巴士。
本发明并不限于上述本发明的实施方式，而是涉及和包括处于所附独立权利要求的范围内的所有实施方式。

Claims (56)

1.一种处理由内燃机(301)中的燃烧产生的排气流(303)的方法，其特征在于：
-使用第一氧化催化器(310)对于所述排气流中的包括氮、碳和氢中的一种或多种的化合物进行第一氧化(210)；
-使用布置在所述第一氧化催化器(310)下游的第一剂量装置(371)控制(220)第一添加剂到所述排气流(303)中的第一供给(230)，其中应用所述第一供给(230)的所述控制(220)，使得防止烟灰的累积超过布置在所述第一剂量装置(371)下游的催化过滤器(320)中的烟灰阈值Sth，其中所述烟灰阈值Sth的确定至少基于所述内燃机(301)的一个或多个操作状况，影响所述排气流(303)的流动的水平；
-使用被包括在所述催化过滤器(320)中的至少部分催化涂层中的还原特性并且使用所述第一添加剂对于所述排气流(303)中的氮氧化物NOx进行第一还原(240)
-使用所述催化过滤器(320)捕获并氧化(250)所述排气流(303)中的烟灰颗粒；以及
-使用布置在所述催化过滤器(320)下游的第二剂量装置(372)控制(260)第二添加剂到所述排气流(303)中的第二供给(270)；
-使用布置在所述第二剂量装置(372)下游的还原催化装置(330)中的所述第一和所述第二添加剂中的至少一种对于所述排气流(303)中的氮氧化物NOx进行第二还原(280)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述烟灰阈值Sth执行所述第一供给(230)的所述控制，其目的是实现在所述催化过滤器(320)中获得基于二氧化氮NO2的所需的烟灰氧化。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中基于所述烟灰阈值Sth对于所述第一添加剂的所述第一供给(230)进行所述控制(220)导致，除了所述内燃机(301)的时间受限的特殊操作状况之外，能够在所述催化过滤器中得到用于促进所述催化过滤器(320)中的烟灰颗粒的所述氧化的二氧化氮NO2。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述时间受限的特殊操作状况包括所述内燃机(301)的瞬态操作状况。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述时间受限的特殊操作状况在时间上受限，使得能够实质上避免烟灰的所述累积超过烟灰阈值Sth，因为除了所述时间受限的特殊操作状况占优势之外，能够在所述催化过滤器中得到用于促进烟灰颗粒的所述氧化的二氧化氮NO2。
6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述时间受限的特殊操作状况包括所述氮氧化物NOx的所述第一还原(240)被给予与烟灰颗粒的所述氧化相比更高优先级的操作模式。
7.根据权利要求3所述的方法，其中，所述时间受限的特殊操作状况包括以下中的一个或多个：
-与增加的功率输出相关的操作状况；以及
-与冷启动相关的操作状况。
8.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中基于所述烟灰阈值Sth对于所述第一添加剂的所述第一供给(230)进行所述控制(220)导致能够在所述催化过滤器中得到用于促进所述催化过滤器(320)中的烟灰颗粒的氧化的二氧化氮NO2。
9.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述内燃机(301)的影响所述流动的所述水平的所述一个或多个操作状况包括来自以下组中的一个或多个：
-所述内燃机(301)的发动机转速，
-由所述内燃机(301)发出的扭矩，
-来自所述内燃机(301)的功率输出，
-所述内燃机(301)的排气再循环(EGR)水平；
-由所述内燃机(301)使用的换气结构的功能；
-作用在所述排气流(303)上的排气制动器的功能；
-入口阻尼器的功能，所述入口阻尼器影响通向所述内燃机(301)的进气；以及
-所述内燃机(301)的状态。
10.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中基于所述一个或多个操作状况执行对于所述烟灰阈值Sth的确定，使得所述烟灰阈值Sth对于导致所述流动的较高水平的一个或多个操作状况而言被分配有较小值，并且对于导致所述流动的较低水平的一个或多个操作状况而言被分配有较大值。
11.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述流动的所述水平与烟灰的所述累积对于所述内燃机(301)的燃料消耗的影响有关。
12.根据权利要求11所述的方法，其中烟灰的所述累积在所述流动的高水平下比在所述流动的低水平下对于所述燃料消耗造成更大影响。
13.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述第一供给(230)的所述控制(220)和/或所述第二供给(270)的所述控制(260)取决于所述内燃机(301)的一个或多个附加操作状况，所述一个或多个附加操作状况包括以下组中的一个或多个：
-操作所述内燃机(301)的燃料类型；
-所述内燃机(301)的所使用的操作模式；以及
-所述内燃机(301)操作所处的高度。
14.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述烟灰阈值Sth的确定还基于排气处理系统(350)的一个或多个操作状况，所述排气处理系统布置成处理所述排气流(303)，所述确定包括来自以下组中的一个或多个：
-所述催化过滤器(320)的状态；以及
-布置成处理所述排气流(303)的排气处理系统(350)中的一个或多个部件(310，371，320，372，330，311)的状态。
15.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述第一供给(230)的所述控制(220)和/或所述第二供给(270)的所述控制(260)取决于布置成处理所述排气流(303)的排气处理系统(350)对于氮氧化物NOx的总还原。
16.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述烟灰阈值Sth的确定还基于包括所述内燃机(301)的车辆的一个或多个操作状况，所述确定包括以下中的一个或多个：
-所述车辆(100)的重量；
-所述车辆(100)的用途；和
-所述车辆(100)正在由驾驶员驾驶。
17.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述烟灰阈值Sth的确定导致小于所述催化过滤器(320)的最大物理填充水平的烟灰阈值Sth。
18.根据权利要求1-2中的任一项所述的方法，其中所述一个或多个操作状况包括一个或多个测量操作状况、模拟操作状况和/或预测操作状况。
19.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中使用布置在所述催化过滤器(320)下游和所述第二剂量装置(372)上游的第二氧化催化器(311)执行所述排气流(303)中的氮氧化物NOx和不完全氧化的碳化合物中的一种或多种的第二氧化。
20.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中控制所述内燃机(301)以产生加热所述第一氧化催化器(310)和所述催化过滤器(320)中的至少一个的热量，使得所述催化过滤器(320)达到转化氮氧化物NOx的预定性能。
21.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中分别使用所述第一剂量装置(371)和所述第二剂量装置(372)中的一个来控制所述第一添加剂的所述第一供给(230)和所述第二添加剂的所述第二供给(270)中的至少一个以增加到一水平，在所述水平下，存在所述添加剂的沉淀物出现的风险。
22.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述第一添加剂的所述第一供给(230)和所述第二添加剂的所述第二供给(270)中的至少一个分别使用所述第一剂量装置(371)和所述第二剂量装置(372)降低，随后所述第一和第二添加剂中的至少一种的残余物通过所述排气流中的热量来消除，其中，如果满足下述条件则执行所述供给的所述降低：能够在所述降低之后提供执行所述方法的排气处理系统(350)所需的总催化功能。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述所需的催化功能取决于所述内燃机(301)的当前测量操作状况、模拟操作状况和/或预测操作状况。
24.根据权利要求22所述的方法，其中所述供给的所述降低构成所述供给的中断。
25.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中基于所述催化过滤器(320)的一个或多个特性和/或操作状况来执行所述第一添加剂的所述第一供给(230)的所述控制(220)。
26.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中还基于所述还原催化装置(330)的一个或多个特性和/或操作状况来执行所述第一添加剂的所述第一供给(230)的所述控制(220)。
27.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中基于所述还原催化装置(330)的一个或多个特性和/或操作状况来执行所述第二添加剂的所述第二供给(270)的所述控制(260)。
28.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中基于所述催化过滤器(320)的一个或多个特性和/或操作状况来执行所述第二添加剂的所述第二供给(270)的所述控制(260)。
29.根据权利要求25所述的方法，其中所述催化过滤器(320)和所述还原催化装置(330)的所述特性分别涉及以下组中的一个或多个：
-所述催化过滤器(320)的催化还原特性；
-所述催化过滤器(320)的催化还原特性和氧化特性；
-所述还原催化装置(330)的催化特性；
-所述催化过滤器(320)的催化器类型；
-所述还原催化装置(330)的催化器类型；
-所述催化过滤器(320)起作用的温度区间；
-所述还原催化装置(330)起作用温度区间；
-所述催化过滤器(320)的氨覆盖水平；和
-所述还原催化装置(330)的氨覆盖水平。
30.根据权利要求25所述的方法，其中所述催化过滤器(320)和所述还原催化装置(330)的所述操作状况分别涉及以下组中的一个或多个：
-所述催化过滤器(320)的温度的表示；
-所述还原催化装置(330)的温度的表示；
-所述催化过滤器(320)的温度趋势的表示；和
-所述还原催化装置(330)的温度趋势的表示。
31.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中使用所述第一剂量装置(371)来控制所述第一添加剂的所述第一供给(230)还基于所述催化过滤器(320)上游的二氧化氮与氮氧化物之间的比率NO2_1/NOx_1。
32.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，
-所述催化过滤器(320)执行到达所述催化过滤器(320)的所述氮氧化物的第一量NOx_1的第一还原；以及
-在需要时进行二氧化氮的第一量NO2_1与到达所述催化过滤器(320)的氮氧化物的所述第一量NOx_1之间的比率NO2_1/NOx_1的调节，其中氮氧化物的所述第一量NOx_1的主动控制利用发动机/或燃烧措施来执行。
33.根据权利要求32所述的方法，其中：
-所述还原催化装置(330)执行到达所述还原催化装置(330)的所述氮氧化物的第二量NOx_2的所述第二还原(280)；以及
-在需要时进行二氧化氮的第二量NO2_2与到达所述还原催化装置(330)的氮氧化物的所述第二量NOx_2之间的比率NO2_2/NOx_2的调节，其中氮氧化物的所述第一量NOx_1的所述第一还原(240)的主动控制基于所述比率NO2_2/NOx_2的确定值(NO2_2/NOx_2)det执行。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述比率NO2_2/NOx_2的所述值包括以下组中的一个：
-测量值；
-模拟值；
-预测值。
35.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一氧化催化器(310)和/或所述第二氧化催化器(311)为下游装配的部件产生热量。
36.计算机程序制品，其包括计算机可读介质和计算机程序，其中所述计算机程序被包括在所述计算机可读介质中，当所述计算机程序被执行时，实现根据权利要求1-35中任一项所述的方法。
37.排气处理系统(350)，其布置成处理由内燃机(301)中的燃烧产生的排气流(303)，其特征在于，
-第一氧化催化器(310)，其布置成氧化(210)所述排气流(303)中的包括氮、碳和氢中的一种或多种的化合物；
-第一剂量装置(371)，其布置在所述第一氧化催化器(310)下游并且布置成将第一添加剂供给(230)到所述排气流(303)中，其中所述第一剂量装置(371)布置成供给所述第一添加剂，使得防止烟灰的累积超过布置在所述第一剂量装置(371)下游的催化过滤器(320)中的烟灰阈值Sth，其中所述烟灰阈值Sth的确定基于所述内燃机(301)的影响所述排气流(303)的流动的水平的至少一个或多个操作状况；
-所述催化过滤器(320)，其包括颗粒过滤器，所述颗粒过滤器包括具有还原特性的至少部分催化涂层，其中所述催化过滤器(320)布置成使用所述第一添加剂和所述至少部分催化涂层对于所述排气流(303)中的氮氧化物NOx的一定量进行第一还原(240)，并且布置成捕捉和氧化(250)烟灰颗粒；
-第二剂量装置(372)，其布置在所述催化过滤器(320)下游并且布置成将第二添加剂供给(270)到所述排气流(303)中；以及
-还原催化装置(330)，其布置在所述第二剂量装置(372)下游并且布置成使用所述第一和所述第二添加剂中的至少一种对于所述排气流(303)中的氮氧化物NOx进行第二还原(280)。
38.根据权利要求37所述的排气处理系统(350)，其中基于所述烟灰阈值Sth执行所述第一添加剂供给(230)的控制，使得基于二氧化氮NO2的所需的烟灰氧化在所述催化过滤器(320)中获得。
39.根据权利要求38所述的排气处理系统(350)，其中基于所述烟灰阈值Sth对于所述第一添加剂的所述第一添加剂供给(230)进行所述控制(220)导致除了所述内燃机(301)的时间受限的特殊操作状况之外，能够在所述催化过滤器中得到用于促进所述催化过滤器(320)中烟灰颗粒的所述氧化的二氧化氮NO2。
40.根据权利要求39所述的排气处理系统(350)，其中所述时间受限的特殊操作状况包括所述内燃机(301)的瞬态操作状况。
41.根据权利要求39-40中任一项所述的排气处理系统(350)，其中所述时间受限的特殊操作状况在时间上受到限制，使得能够实质上避免烟灰的所述累积超过烟灰阈值Sth，因为除了所述时间受限的特殊操作状况占优势之外，能够在所述催化过滤器中得到用于促进烟灰颗粒的所述氧化的二氧化氮NO2。
42.根据权利要求39-40中任一项所述的排气处理系统(350)，其中所述时间受限的特殊操作状况包括给予所述氮氧化物的所述第一还原(240)与烟灰颗粒的所述氧化相比更高的优先级的操作模式。
43.根据权利要求39-40中任一项所述的排气处理系统(350)，其中所述时间受限的特殊操作状况包括以下中的一个或多个：
-与增加的功率输出相关的操作状况；和
-与冷启动相关的操作状况。
44.根据权利要求38所述的排气处理系统(350)，其中基于所述烟灰阈值Sth对于所述第一添加剂的所述第一添加剂供给(230)进行所述控制导致能够在所述催化过滤器(320)中得到用于促进所述催化过滤器(320)中的烟灰颗粒的所述氧化的二氧化氮NO2。
45.根据权利要求37-40中任一项所述的排气处理系统(350)，其中所述内燃机(301)的所述操作状况包括所述内燃机(301)的当前测量操作状况、模拟操作状况和/或预测操作状况。
46.根据权利要求37-40中任一项所述的排气处理系统(350)，还包括：
-第二氧化催化器(311)，其布置在所述催化过滤器(320)下游和所述第二剂量装置(372)上游，并且布置成氧化所述排气流(303)中的所述氮氧化物NOx和不完全氧化的碳化合物中的一种或多种。
47.根据权利要求37-40中任一项所述的排气处理系统(350)，其中所述第一和第二添加剂中的至少一种包括氨或可以从中提取和/或释放氨的物质。
48.根据权利要求37-40中任一项所述的排气处理系统(350)，其中所述还原催化装置(330)包括以下群组中的一个：
-选择性催化还原催化器(SCR)；
-选择性催化还原催化器(SCR)，其在下游与逃逸催化器(SC)集成，其中所述逃逸催化器(SC)布置成氧化添加剂的残余物和/或布置成帮助所述选择性催化还原催化器(SCR)进一步还原所述排气流(303)中氮氧化物NOx；以及
-选择性催化还原催化器(SCR)，其在下游跟随有单独的逃逸催化器(SC)，其中所述逃逸催化器(SC)布置成氧化添加剂的残余物和/或帮助所述选择性催化还原催化器(SCR)进一步还原在所述排气流(303)中的氮氧化物NOx；
-逃逸催化器(SC)，其布置成氧化添加剂的残余物和/或执行所述排气流(303)中的氮氧化物NOx的还原。
49.根据权利要求37-40中任一项所述的排气处理系统(350)，其中所述催化过滤器(320)中的具有还原特性的所述至少部分催化涂层与所述催化过滤器(320)中的入口相关地布置，并且具有与选择性催化还原催化器(SCR)中的还原特性相对应的还原特性。
50.根据权利要求37-40中任一项所述的排气处理系统(350)，其中，所述催化过滤器(320)中的具有还原特性的所述至少部分催化涂层与所述催化过滤器(320)中的出口相关地布置，并且具有与选择性催化还原催化器(SCR)中的还原特性相对应的还原特性。
51.根据权利要求37-40中任一项所述的排气处理系统(350)，其中，所述催化过滤器(320)中的具有还原特性的所述至少部分催化涂层实质上布置在所述催化过滤器(320)的整个长度上，并且具有与选择性催化还原催化器(SCR)中的还原特性相对应的还原特性。
52.根据权利要求37-40中任一项所述的排气处理系统(350)，其中逃逸催化器(SC)与所述催化过滤器(320)中的出口相关地布置，其中所述逃逸催化器(SC)布置成氧化添加剂的残余物和/或帮助所述至少部分催化涂层进一步还原所述排气流(303)中的氮氧化物NOx。
53.根据权利要求37-40中任一项所述的排气处理系统，其中所述第一氧化催化器(310)布置成为下游装配的部件产生热量。
54.根据权利要求37-40中任一项所述的排气处理系统，其中包括在所述催化过滤器中的所述至少部分催化涂层还具有氧化特性。
55.根据权利要求37-40中任一项所述的排气处理系统，其布置成基于所述一个或多个操作状况来确定所述烟灰阈值Sth，使得所述烟灰阈值Sth对于导致所述流动的较高水平的一个或多个操作状况而言被分配有较小值，并且对于导致所述流动的较低水平的一个或多个操作状况而言被分配有较大值。
56.根据权利要求37-40中任一项所述的排气处理系统，其布置成还基于布置成处理所述排气流(303)的排气处理系统(350)的一个或多个操作状况来确定所述烟灰阈值Sth，所述操作状况包括来自以下组中的一个或多个：
-所述催化过滤器(320)的状态；以及
-布置成处理所述排气流(303)的排气处理系统(350)中的一个或多个部件(310，371，320，372，330，311)的状态。
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