CN107923290A

CN107923290A - 排气处理系统和处理排气流的方法

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Publication number: CN107923290A
Application number: CN201680048191.6A
Authority: CN
Inventors: M·尼尔松; H·比耶松
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2016-08-25
Publication date: 2018-04-17
Anticipated expiration: 2036-08-25
Also published as: SE539133C2; JP2018528350A; US11007481B2; EP3341600A4; EP3341600B1; JP6802836B2; WO2017034466A1; SE1551106A1; US20180221819A1; KR102097093B1; BR112018002004A2; CN107923290B; EP3341600A1; KR20180041193A

Abstract

本发明提出了一种处理排气流的排气处理系统。根据本发明，排气处理系统包括：第一氧化催化器，其布置成氧化排气流中的包括氮、碳和氢中的一种或多种的化合物；第一剂量装置，其布置成将第一添加剂供给到排气流中；催化过滤器，其包括具有带还原特性的至少部分催化涂层的颗粒过滤器，并且布置成捕获和氧化烟灰颗粒，并且布置成利用第一添加剂进行排气流中的一定量的氮氧化物NO_x的第一还原；第二氧化催化器，其布置成氧化排气流中的氮氧化物NO和不完全氧化的碳化合物中的一种或多种；第二剂量装置，其布置成将第二添加剂供给到排气流中；以及还原催化装置，其布置成使用第一和第二添加剂中的至少一个进行排放排气流中的氮氧化物NO_x的第二还原。

Description

排气处理系统和处理排气流的方法

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的一种排气处理系统以及根据权利要求11的前序部分的一种处理排气流的方法。

本发明还涉及实现根据本发明的方法的一种计算机程序和一种计算机程序制品。

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NO_x、碳氢化合物C_xH_y、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基本上所有的应用中，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NO_x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NO_x主要还原成氮气和水蒸气。这在下文中更为详细地予以描述。

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减少排气中的氮氧化物NO_x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NO_x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NO_x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NO_x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NO_x和燃料效率之间存在正相关性，换言之，可致使被允许排出更多氮氧化物NO_x的发动机通过例如对喷射时机的更为最优的选择而消耗更少的燃料，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NO_x来优化发动机。随后在排气处理系统中实施这些氮氧化物NO_x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NO_x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。较大的基底体积也导致增加的成本。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。

通常的催化器(尤其是还原催化器)的功能和效率强烈取决于还原催化器上的温度。这里使用的术语“还原催化器上的温度”是指通过还原催化器的排气流中/排气流处/排气流的温度。衬底由于其热交换能力而将呈现出该温度。在还原催化器上的低温下，氮氧化物NO_x的还原通常是无效的。排气中的NO₂/NO_x份额提供同样在较低的排气温度下增加催化活性的某种潜力。然而，还原催化器上的温度和NO₂/NO_x份额通常难以控制，因为它们在很大程度上取决于许多因素，例如驾驶员如何驾驶车辆。例如，还原催化器上的温度取决于驾驶员和/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。

现有技术的包括第一氧化催化器、柴油颗粒过滤器和还原催化器的排气处理系统，例如许多制造商已经用来满足排放标准欧VI的下面详细描述的系统(以下称为“欧IV系统”)，具有涉及催化器/过滤器的大的热质量/惯性以及排气处理系统的其余部分(包括例如排气管、消音器和各种连接件)的大的热质量/惯性的问题。例如在发动机和排气处理系统都冷的情况下的冷启动时，以及在要求比先前更多的转矩的来自低排气温度的增加的功率输出下，例如当简单的城市驾驶变成高速公路行驶时，或者在空转和动力卸载之后，主要是柴油颗粒过滤器的大的热质量/惯性使得在该现有技术的排气处理系统中，还原催化器的温度仅缓慢升高。因此，例如在冷启动时以及利用温度和/或流动的瞬态元素的车辆操作时，还原催化器的功能劣化，因此氮氧化物NO_x的还原也劣化。该劣化可能会导致排气净化不良，从而对环境造成不必要的污染。此外，由于还原催化功能的劣化，未达到与排气净化有关的规定要求的风险增加。燃料消耗也可能受到劣化功能的不利影响，因为可能需要使用燃料能量以便经由不同的升温措施来提高还原催化器的温度和效率。

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NO_x。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NO_x的还原中的反应比被包括在烟灰氧化中的反应更快的事实。此外，WO2014044318中的还原系统在体积上相对较大，这可能导致如上所述的问题。WO2014044318中的第二SCR催化器在该配置中也变得相对低效。

本发明的一个目的是改善排气处理系统中的排气净化，同时改善用于实现更高燃料效率的状况。

这些目的通过根据权利要求1的特征部分的上述排气处理系统来实现。这个目的还通过根据权利要求11的特征部分的上述方法来实现。该目的还通过上述计算机程序和计算机程序制品来实现。

根据本发明的排气处理系统包括：

-第一氧化催化器，其布置成氧化所述排气流中的包括氮、碳和氢的化合物；

-第一剂量装置，其布置在第一氧化催化器下游并且布置成将第一添加剂供给到排气流中；

-催化过滤器，其布置在第一剂量装置下游，其中催化过滤器包括具有带还原特性的至少部分催化涂层的颗粒过滤器，其中催化过滤器布置成捕获和氧化烟灰颗粒，并且用于使用第一添加剂进行排气流中的一定量的氮氧化物NO_x的第一还原；

-第二氧化催化器，其布置在催化过滤器下游并且布置成氧化排气流中的氮氧化物和不完全氧化的碳化合物中的一种或多种；

-第二剂量装置，其布置在所述第二氧化催化器下游并且布置成将第二添加剂供给到排气流中；

-还原催化装置，其布置在第二剂量装置下游并且布置成使用第一和第二添加剂中的至少一个进行排气流中的氮氧化物NO_x的第二还原。

排气处理系统因此包括第一氧化催化器，随后是剂量装置和催化过滤器，以及第二氧化催化器，随后是剂量装置和还原催化装置。通过使用本发明可以获得催化过滤器中改进的烟灰氧化。具体而言，可以实现基于二氧化氮的改进的被动烟灰氧化，因为在排气处理系统中存在用于氮氧化物的还原的两种可能：催化过滤器中的第一还原以及还原催化装置中的第二还原。因此，到达催化过滤器的二氧化氮NO₂的一部分可以用于将催化过滤器中的烟灰颗粒氧化，而不是在利用过滤器中的催化涂层进行的还原中被消耗。

换言之，催化过滤器中的氮氧化物NO_x的第一还原可以被限制，以使得不是排气流中的所有二氧化氮NO₂在第一还原中被消耗，其中二氧化氮的不被消耗的其余部分可以用在烟灰氧化中。这是可能的，因为排气处理系统在总体上可以提供氮氧化物NO_x的所需/所期望的/所请求的还原，得益于其还包括催化过滤器下游的还原催化装置的事实。

如果装配在下游的还原催化装置不被包括在排气处理系统中，则催化过滤器将不得不依靠自身提供氮氧化物NO_x的所需还原。这将需要第一剂量装置供给大量的添加剂，即本来可以提供所需还原的那么多添加剂。它也将必然会使得排气流中的基本上所有二氧化氮NO₂将会在还原中被消耗，因为包括氮氧化物NO_x的还原的反应与被包括在烟灰氧化中的反应相比更快。因此，不足量的二氧化氮NO₂将残留在排气流中，以实现所需被动的、基于二氧化氮的烟灰氧化。换言之，催化过滤器中的还原和烟灰氧化争夺排气流中的二氧化氮NO₂，以使得由于这些快速反应而导致消耗了过多二氧化氮，从而无法提供过滤器中的高效烟灰氧化。

然而，根据本发明，利用两种单独施加的添加剂进行氮氧化物NO_x的两个单独的还原。因此，可以控制第二施加和第二还原以促进催化过滤器中的正常并且高效的烟灰氧化，而利用现有技术的解决方案这将是不可能的。换言之，第一和第二还原可以一起提供氮氧化物NO_x的所需还原，同时烟灰氧化/烟灰燃烧变得高效。

氧化催化器具有对于排气处理系统中而言重要的多个特性。这些特性之一是，氧化催化器将在排气流中产生的一氧化氮NO氧化成二氧化氮NO₂。二氧化氮NO₂的供给对于过滤器中的基于二氧化氮的烟灰氧化以及氮氧化物NO_x的还原而言是重要的。因此，根据本发明的排气处理系统可以提供催化过滤器中的良好的烟灰氧化，得益于二氧化氮NO₂在第一氧化催化器后的可用性。同时可以提供氮氧化物NO_x的整体良好的还原，因为催化过滤器之前是布置于上游的第一氧化催化器，并且由于还原催化装置之前是布置于上游的第二氧化催化器。催化过滤器中的第一还原和还原催化装置中的第二还原的反应速度受到排气流中的一氧化氮NO与二氧化氮NO₂之间的比率影响。因此，可以分别获得催化过滤器中和还原催化装置中的更高效的第一和第二还原，得益于氮氧化物NO分别在第一和第二氧化催化器中事先氧化成二氧化氮NO₂。

根据权利要求，将催化过滤器放置在还原催化装置上游具有与将催化过滤器放置在还原催化装置下游相比很大的优点。如上所述，接下来可以控制第一剂量装置，以使得二氧化氮NO₂可以用于催化过滤器中的烟灰氧化。因此，可以控制根据本发明的排气处理系统中的第一和第二剂量装置，以使得在催化过滤器中获得所需烟灰氧化，因为存在放置在下游/最后的还原催化装置，为此，可以控制第二剂量装置，使得其确保氮氧化物NO_x的排放被保持在适当的阈值范围内。因此放置在下游的还原催化装置可以专注于消除足够量的氮氧化物NO_x，因为其在系统中放置在最后。

根据本发明放置在上游的催化过滤器也有利于系统的总体性能，因为过滤器上游位置降低放置在过滤器下游的还原催化装置的潜在化学污染。根据本发明放置在上游的催化过滤器还接触与催化过滤器放置在还原催化装置下游的情况相比更大量的氮氧化物NO_x，即其也接触更大量的二氧化氮NO₂。这意味着，例如，对于放置在还原催化装置上游的催化过滤器和放置在还原催化装置下游的催化过滤器中的排气流，即使在比率NO₂/NO_x具有相同值的情况下，在分别到达在下游/上游放置的催化过滤器的二氧化氮NO₂微粒的数量之间也存在很大区别。根据本发明，放置在上游的催化过滤器因此将会触及与放置在下游的催化过滤器相比明显更大量的可以用在烟灰氧化中的二氧化氮NO₂微粒。

事实上，通过使用本发明，可以利用第一剂量装置施加添加剂，以使得在催化过滤器中始终存在二氧化氮，还具有这种效果，即过滤器中的催化器涂层中的氮氧化物NO_x的还原通过所谓的“快速SCR”而基本上始终是可能的，这将在下面更详细地描述。这也意味着还原系统可以是小型的/紧凑的。因此，根据本发明的排气处理系统可以是紧凑的，这意味着其可以用于大量的车辆中。小体积要求，诸如与根据本发明的系统相关的要求显然是很大的一般优点。

通过使用本发明，还实现了排气的温度效率更高的处理，因为在排气处理系统中装配在上游的催化过滤器中的至少部分催化涂层在一些操作模式下可以在与装配在下游的还原催化装置的温度相比更有利的温度下操作。例如，在冷启动时和由于低温导致增加的功率输出时，催化过滤器中的至少部分催化涂层更快达到获得氮氧化物NO_x的高效还原的工作温度。因此，根据本发明，以与上述现有技术的排气处理系统可以做到的相比更节能的方式使用可用热量，导致例如在冷起动时和由于低排气温度导致增加的功率输出时，氮氧化物NO_x的更早和/或更高效的还原。

在某些其它操作模式下，装配在下游的还原催化装置可以类似地在与催化过滤器中的至少部分催化涂层处的温度相比更有利的温度下操作。

通过使用本发明，催化过滤器中的至少部分催化涂层以及还原催化装置获得不同的热惯性，这意味着可以在活性和选择性方面对这些进行不同的优化。因此，从系统角度而言(也就是说从与整个排气处理系统的功能相关的角度而言)，氮氧化物NO_x的第一和第二还原可以被优化，并且因此可以用于提供与单独优化的还原可以提供的相比总体上更高效的排气净化。可以使用根据本发明的第一和第二还原的这种优化以在例如冷起动时、但是也基本上在所有车辆操作中提供该总体上更高效的净化，因为温度和/或流动的瞬态元素也经常在正常车辆操作下发生。如上所述，本发明还可以用于车辆之外的其他单元中(诸如不同类型的交通工具中)的排气净化，其中获得来自单元的排气的整体更高效的净化。

本发明使用颗粒过滤器的热惯性/质量、通过基于该惯性来优化催化过滤器中的至少部分催化涂层以及还原催化装置两者的功能，实现功能的优点。因此，通过本发明，在催化过滤器中的至少部分催化涂层与还原催化装置之间获得合作/互利，所述至少部分催化涂层针对第一热质量和其所暴露到的第一温度功能(第一温度过程)进行优化，所述还原催化装置针对第二热质量和其所暴露到的第二温度过程进行优化。

此外，根据本发明，在排气处理系统中使用两个氧化步骤(也就是说使用装配在催化过滤器上游的第一氧化催化器以及装配在过滤器下游的第二氧化催化器)的结果是当排气流分别到达催化过滤器中的至少部分催化涂层以及还原催化装置时，排气流中的一氧化氮NO₂的份额增加。因此，经由快速反应路径(也就是说经由“快速SCR”，其中还原经由氮氧化物NO和二氧化氮NO₂两者上的反应路径发生)发生的氮氧化物NO_x的总体转化的份额可以增加。通过快速SCR增加转化份额意味着NO_x转化发生所利用的响应快速增加，并且与催化器体积有关的要求减少。快速SCR在下面进一步详细描述。

根据本发明，装配在催化过滤器上游的氧化催化器也可以用于在排气处理系统中产生热量。第一氧化催化器可以产生该热量，因为其设置成氧化排气流中的碳氢化合物，所述氧化产生热量。根据一个实施方式，产生的该热量可以在排气处理部件(诸如还原催化装置)的再生或排气处理系统中的催化过滤器的再生中使用，以使得可以利用本发明实现鲁棒的再生。

催化过滤器中的至少部分催化涂层和/或还原催化装置因此可基于催化过滤器中的至少部分催化涂层和/或还原催化装置的特性(例如催化特性)来优化。例如，还原催化装置可以被构建/选择，使得其在低温下的催化特性变得较为低效，有助于其在高温下的催化特性可以被优化。如果需要考虑还原催化装置的这些催化特性，则催化过滤器中的至少部分催化涂层的催化特性可以被优化，使得其在高温下不必如此高效。

优化催化过滤器中的至少部分催化涂层和/或还原催化装置的这些可能性意味着，本发明提供适于在基本上所有类型的驱动模式(尤其是适于高瞬态操作)下发生的排放的排气净化，这导致可变的温度分布和/或流动分布。瞬态操作可以例如包括相对较多的车辆起动和制动，或者相对较多的上坡和下坡。由于相对较多的车辆(诸如经常在公共汽车站停下的公共汽车和/或在城市交通或丘陵地形中驾驶的车辆)经历这种瞬态操作，本发明提供重要且非常有用的排气净化装置，所述排气净化装置总体上降低实施所述排气净化装置的车辆的排放。

本发明因此主要使用欧VI系统中的颗粒过滤器中的以前有问题的热质量和热交换作为正面特性。与欧VI系统类似，根据本发明的排气处理系统可以向排气流和装配在下游的还原催化装置贡献热量，用于短时间拖滞或其它低温操作，如果这种低温操作之前是具有更高操作温度的操作的话。由于其热惯性，此时的催化过滤器比排气流更温暖，因此排气流可以被过滤器加热。

除了该有利特性之外，催化过滤器中的至少部分催化涂层特别是在瞬态操作中可以使用与增加的功率输出有关的更高温度。因此，催化过滤器中的至少部分催化涂层在增加的功率输出之后经历与还原催化装置经历的相比更高的温度。本发明使用催化过滤器中的至少部分催化涂层的该较高温度来改善催化过滤器中至少部分催化涂层的NO_x还原。使用两种还原的本发明可以通过为NO_x还原增加利用小的热惯性的可能性来使用这两种正面特性，即根据本发明的排气处理系统包括大的热惯性上游和大的热惯性下游的NO_x转化。根据本发明的排气处理系统接下来可以以节能的方式最大化可用热量的使用。

第一和/或第二次氧化在碳氢化合物的氧化中产生热量。通过本发明，也可以使用该热量来改善催化过滤器中的至少部分催化涂层和/或还原催化装置的NO_x还原。因此，根据本发明，排气处理系统的各种部件及其由排气净化产生的制品可以用于提供整体高效的排气处理系统。

根据本发明的排气处理系统有可能满足欧IV排放标准中的排放要求。此外，根据本发明的排气处理系统有可能满足多种其他现有的和/或将来的排放标准中的排放要求。

根据本发明的排气处理系统可以制造得相对紧凑，因为零部件(例如还原催化器)不需要在体积上庞大，并且至少部分催化涂层被实施在催化过滤器中。由于这些单元的尺寸通过本发明被最小化，排气背压也可以被限制，这使得车辆的燃料消耗更低。为了获得某种催化净化，单位基底体积的催化性能可以被交换为较小的基底体积。对于具有预定尺寸和/或预定外部几何形状的排气净化装置(在用于排气处理系统的空间有限的车辆中通常是该情况)，较小的基底体积意味着在排气净化的预定尺寸内的较大体积可以用于排气净化装置内的排气流的分配、混合和转向。这意味着，如果单位基底体积的性能增加，则对于具有预定尺寸和/或预定外部几何形状的排气净化装置，排气背压可以降低。因此，与至少一些现有技术的系统相比，根据本发明的排气处理系统的总体积可以降低。或者，使用本发明可以降低排气背压。

在使用本发明时，还可以降低或消除对于排气再循环系统(排气再循环；EGR)的需求。降低对于使用排气再循环系统的需求具有涉及鲁棒性、气体交换复杂性和功率输出的优点。

为了实现足够的基于二氧化氮(基于NO₂)的烟灰氧化，发动机的氮氧化物与烟灰之间的比率(NO_x/烟灰比率)以及利用在根据本发明的排气处理系统中装配在上游的第一剂量装置实现的添加剂剂量的控制可能需要满足某种标准。

定位在第一氧化催化器中的氧化涂层(例如包括贵金属)根据本发明与适当选择的利用第一剂量装置的添加剂施加一起提供用于在催化过滤器中获得足够的基于NO₂的烟灰氧化的状况。

由于二氧化氮NO₂在氧化催化器中的一氧化氮NO的氧化中产生，使用第一氧化催化器和第二氧化催化器导致在下游的催化过滤器中可以获得更高效的烟灰氧化。此外，二氧化氮NO₂的产生导致在还原催化装置处的二氧化氮和氮氧化物之间的比率(NO₂/NO_x)可以获得用于高效还原氮氧化物NO_x的适当值。此外，氧化催化器为了通过与排气流中的碳氢化合物HC发生的放热反应产生热量提供良好机会。因此发动机可以被看作是为第一和/或第二氧化催化器供给碳氢化合物HC的外部喷射器，其中碳氢可以用于产生热量。

根据本发明的一个实施方式，使用第一剂量装置至少部分地基于催化过滤器中的二氧化氮和氮氧化物之间比率(NO₂/NO_x)的分布来控制第一添加剂的供给。这具有以下优点：在该情况下，可以控制第一添加剂利用第一剂量装置的施加，使得在利用过滤器中的催化涂层的第一还原之后，排气流总是包含一定份额的二氧化氮NO₂。因此，经由催化过滤器中的所谓的“快速SCR”有助于良好的基于二氧化氮(基于NO₂)的烟灰氧化以及氮氧化物NO_x的高效还原。

本发明还具有以下优点：两个协作的剂量装置组合用于添加剂/还原剂(例如尿素)在催化过滤器和还原催化装置上游的剂量，这减轻并且有助于和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。

添加剂蒸发的减轻意味着排气背压可能潜在地减轻，因为每个还原步骤对于NO_x转化的要求减少，以使得必须蒸发的添加剂的量也减少，因为与先前单一剂量位置相比，添加剂的喷射在两个位置之间分开。也可以利用本发明在一个剂量位置关闭剂量，接下来使用热量除去可能出现的潜在的沉淀物。

非限制性实施例可以是，如果欧IV系统中的单一剂量装置已经被优化以提供还原剂的蒸发和分配，所述还原剂提供98％的NO_x转化，则根据本发明的排气处理系统中的两个相应还原步骤的NO_x转化可以分别减小到例如60％和95％。在该情况下必须在相应的两个位置蒸发的添加剂的量变得更低，并且添加剂的配置在根据本发明的系统中不需要如在欧IV系统中那样优化。欧VI系统所需添加剂的优化和均匀分配通常导致高的排气背压，因为当添加剂要与排气(也就是说与氮氧化物NO_x)混合时，必须使用先进的蒸发/混合物。由于对于添加剂的优化和均匀分布的要求对于根据本发明的系统不是那么高，当使用本发明时存在降低排气背压的可能性。

在本发明中使用的两个剂量位置因此总体上有助于与在系统中仅使用一个剂量位置的情况相比将更多的添加剂供给到排气流。这意味着可以提供改进的性能。

因此，本发明提供对于用于混合和潜在蒸发的负载进行移除。双剂量位置一方面意味着添加剂在两个位置混合并且潜在地蒸发，而不是如欧VI系统中的在一个位置，另一方面，双剂量位置意味着可以使用更低的转化水平，因此可以使用具有更不利比率的剂量。下面更详细地描述转化水平的大小和剂量的比率的影响。

对于使用液体形式的添加剂的实施方式，当使用根据本发明的系统时，蒸发也得以改善。这是因为，一方面，要供给到排气流的添加剂的总量在两个物理上分离的剂量位置之间分开，另一方面，所述系统与只具有一个剂量位置的系统相比可以更重地负载。系统可以被更重地负载，因为处于潜在地产生添加剂的残余物的位置的剂量可以在需要时利用根据本发明的系统减少/关闭，同时可以同时满足总体排放的标准。

根据本发明的排气处理系统还提供对抗添加剂的配给量中的误差的鲁棒性。根据本发明的一个实施方式，NO_x传感器放置在排气处理系统中的两个剂量装置之间。这意味着可以与利用第二剂量装置的施加剂量相关地修正第一剂量装置处的潜在剂量误差。

下面的表格1示出转化水平和排放的非限制性实施例，其是在利用10g/kWh的NO_x的情况下的用于还原剂的10％的剂量误差的结果。在具有一个还原步骤的系统中，根据实施例，要求转化NO_x的98％。为了在具有两个还原步骤的排气处理系统中提供NO_x的98％转化，第一还原要求NO_x的60％转化，第二还原需要NO_x的95％转化。如表中所示，具有一个还原步骤的系统(诸如欧IV系统)导致1.18g/kWh的排放。两个还原步骤(诸如在根据本发明的系统中)替代地导致根据实施例的0.67g/kWh的排放。如表格1所示，根据本发明的系统的相当低的所产生的该排放是使用两个剂量点/还原步骤的数学结果。放置在两个剂量装置之间的NO_x传感器提供与具有第二剂量装置的剂量结合来修正第一剂量装置处的剂量误差的该可能性。

表格1

该实施方式可以利用低水平的增加的复杂性来实施，因为已经存在于当今欧VI系统中的NO_x传感器可以与修正相关地使用。NO_x传感器通常位于消音器入口中。由于本发明中的第一还原及其第一剂量不必从排气流中除去所有氮氧化物NO_x，第一还原及其第一剂量可潜在地应付，而不需要关于催化过滤器上游的氮氧化物NO_x的任何测量出的信息。然而，重要的是要获得关于还原催化装置上游的氮氧化物NO_x的正确信息(也就是说具有相对较高准确度的信息)，因为还原催化装置中的排放必须降低到低水平，通常为接近零的水平。因此，根据本发明的一个实施方式，所述位置(即处于还原催化装置处或上游的位置)适当地装备有NO_x传感器。因此，根据本发明的实施方式，该NO_x传感器可以放置在过滤器下游，与过滤器上游的环境相比，这从化学中毒的角度来看也是较低侵略性的环境。

此外，在根据本发明的系统中，可以容易地执行排气处理系统中的多个NO_x传感器的适配/校准，因为传感器可以受到相同NO_x水平影响，同时排放水平在适配/校准期间可以被保持在合理水平。例如，对于欧IV系统，适配/校准通常导致在适配/校准本身期间和之后的一段时间内，排放变得过高。

如上所述，第一和第二还原可以被独立地并且考虑到整个排气处理系统的功能来优化，这可以导致排气的总体非常高效的净化。该独立优化还可以用于减少由催化过滤器和还原催化装置占据的体积中的一个或多个，以使得获得紧凑的排气处理系统。

对于上述非限制性实施例，其中与根据本发明的排气处理系统中的两个相应剂量装置相对应的NO_x转化可以分别构成60％或95％，根据本发明的排气处理系统理论上需要催化过滤器和还原催化装置的总体积等于欧VI系统中的仅利用一个还原催化器提供表示98％的NO_x转化的还原催化装置所需尺寸。然而，实际上，与高98％转化水平有关的欧VI系统要求意味着需要与根据本发明的要求的分别表示低转化水平60％和95％的总和的催化器体积相比更大的催化器体积。这是由于体积与转化水平之间的非线性关系造成的。在高转化水平(诸如98％)下，排气和/或添加剂的分布中的缺陷在更大程度上影响对于催化器体积的要求。高转化水平也需要更大的催化器体积，因为高转化水平导致添加剂在催化器表面上的更大的沉积/覆盖水平。存在这种沉积的添加剂可能接下来在某种排放条件下解吸的风险，即所谓的氨逃逸可能出现。

添加剂分布的影响和增加的NH₃逃逸的影响的一个实施例在图6中展示。附图示出转化水平(y轴向左)的比率(也就是说梯度/导数)在高转化水平下相对于化学计量(x轴)减少，即转化水平的曲线对于高转化水平逐渐平坦，这是由于排气和/或添加剂分布中的缺陷造成的。附图还示出NH₃逃逸的增加(y轴向右)在较高转化水平下出现。在化学计量的与一(1)相比更高的值下，添加与理论所需相比更多的添加剂，这也增加NH₃逃逸的风险。

根据一个实施方式，本发明还有助于控制第二还原步骤中的二氧化氮的量NO_{2_2}与氮氧化物的量NO_{x_2}之间的比率NO_{2_2}/NO_{x_2}，这意味着系统可以避免该比率的过高的值，例如避免NO_{2_2}/NO_{x_2}>50％，并且意味着当值过低时，例如在NO_{2_2}/NO_{x_2}<50％的情况下，系统可以通过增加剂量来增加比率NO_{2_2}/NO_{x_2}的值。例如通过使用本发明的实施方式，比率NO_{2_2}/NO_{x_2}的值可以通过降低氮氧化物的水平NO_{x_2}来增加。

此外，通过使用本发明，可以控制第一还原步骤的比率NO_{2_1}/NO_{x_1}的值，因为第一氧化步骤处的氮氧化物的水平NO_{x_1}通过发动机测量的方式来控制。一般来说，例如在系统已老化一段时间之后，比率NO₂/NO_x可以采取较小的值。因此，本发明提供抵消随时间劣化并且对系统不利的该特性的可能性，导致对于比率NO₂/NO_x过低的值。通过使用本发明，可以主动控制二氧化氮NO₂的水平，这可以通过在氧化催化器的催化氧化涂层(例如包含贵金属)上游调节NO_x水平来实现。除了催化性能中的优点(诸如更高的NO_x转化)之外，比率NO₂/NO_x的该控制还可以导致具体降低二氧化氮NO₂的排放的可能性，这导致非常有毒并且气味强烈的排放。这可能导致将来有可能引入与二氧化氮NO₂有关的单独规定要求，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。

换言之，在使用本发明的情况下有利于二氧化氮NO₂的水平的主动控制，其中主动控制可以用于在必要的驾驶模式中增加二氧化氮NO₂的水平。因此，可以选择/指定排气处理系统，所述排气处理系统例如需要更少的贵金属，因此制造成本更低。

在氮氧化物NO_x的总转化中，如果经由快速反应路径(也就是说经由快速SCR，其中还原经由氮氧化物NO和二氧化氮NO₂两者上的反应路径发生)发生的份额可以通过主动控制二氧化氮NO₂的水平来增加，则上述催化器体积要求也可以降低。

根据本发明的一个实施方式，排气处理系统中的催化过滤器中的还原在与过滤器中的基于二氧化氮的烟灰氧化所需氧化温度区间To_x相比至少部分更低的还原温度区间Tred下是活性的。例如，过滤器中的基于二氧化氮的烟灰氧化可以在超过275℃的温度下发生。因此，第一还原中的氮氧化物NO_x的还原与过滤器中的烟灰氧化没有显著竞争，因为它们在至少部分不同的温度区间Tred≠To_x内是活性的。例如，催化过滤器中的精心选择和优化的催化器涂层可以导致氮氧化物NO_x也在大约200℃下显著转化，这意味着该第一还原不需要与过滤器的烟灰氧化性能竞争。

此外，通过使用本发明，相对于给定的转化水平和/或给定NO_x水平，可以降低二次排放，诸如氨NH₃和/或一氧化二氮(笑气)N₂O的排放。在某些地区的排放必须降低到非常低的水平的情况下可以被包含在第二还原步骤中的催化器，例如SC(逃逸催化器)，可以相对于例如一氧化二氮N₂O具有某种选择性，这意味着通过使用根据本发明的附加还原步骤来降低NO_x水平也使得所获得的一氧化二氮N₂O的水平向下移动。当使用本发明时，氨NH₃的所获得水平可以接下来类似地向下移动。

通过使用本发明，可以为车辆获得更好的燃料优化，因为这样存在以更省油的方式控制发动机的可能性，以使得获得用于发动机的更高效率。因此，当使用本发明时，可以获得性能增益和/或二氧化碳CO₂的减少的排放。

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示出传统的排气处理系统，

图3示出根据本发明的排气处理系统，

图4示出根据本发明的排气处理方法的流程图，

图5示出根据本发明的控制装置，

图6示出NO_x转化和NH₃逃逸之间的比率，

图7示意性地示出多功能逃逸催化器。

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。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。

图2示出现有技术的排气处理系统250，其可以展示上面提到的欧VI系统，并且其经由排气导管202连接到内燃机201，其中在燃烧时产生的排气(也就是说排气流203)利用箭头指示。排气流203经由柴油氧化催化器(DOC)210被引导到柴油颗粒过滤器(DPF)220。在内燃机中的燃烧期间形成烟灰颗粒，过滤器SCRF 220用于捕获这些烟灰颗粒。排气流203被引导通过过滤结构，其中来自排气流203烟灰颗粒在通过时被捕获，并且被存储在颗粒过滤器220中。

氧化催化器DOC 210有多个功能，并且通常主要用于排气净化以将排气流203中的残留碳氢化合物C_xH_y(也被称为HC)和一氧化碳CO氧化成二氧化碳CO₂和水H₂O。氧化催化器DOC 210也可以将在排气流中产生的一氧化氮NO中的大份额氧化成二氧化氮NO₂。将一氧化氮NO氧化成二氧化氮NO₂对于过滤器中的基于二氧化氮的烟灰氧化是重要的，并且在氮氧化物NO_x的潜在的后续还原中也是有利的。在这方面，排气处理系统250还包括过滤器SCRF220下游的SCR(选择性催化还原)催化器230。SCR催化器使用氨NH₃或者其中可以产生/形成氨的成分(例如尿素)作为用于还原排气流中的氮氧化物NO_x的添加剂。然而，该还原反应的反应速率受到排气流中的一氧化氮NO与二氧化氮NO₂之间的比率影响，以使得还原反应通过氧化催化器DOC中的NO到NO₂的先前氧化沿正向方向受到影响。这最多适用到表示摩尔比率NO₂/NO_x的大约50％的值。对于更高份额的摩尔比率NO₂/NO_x(也就是说对于超过50％的值)，反应速度以强烈的负向方式受到影响。

如上所述，SCR催化器230需要添加剂以降低排气流203中的化合物(诸如氮氧化物NO_x)的浓度。这种添加剂被喷射到SCR催化器230上游的排气流(未在图2中显示)中。这种添加剂通常基于氨和/或尿素，或者包括可以提取/释放氨的物质，并且可以例如包括AdBlue，所述AdBlue基本上包括尿素与水的混合。尿素在加热时(热解)以及在非均相催化时在氧化表面上(水解)形成氨，所述表面可以是例如包括SCR催化器内的二氧化钛TiO2。排气处理系统还可以包括单独的水解催化器。

在该实施例中，排气处理系统250还装备有氨逃逸催化器(ASC)，所述氨逃逸催化器布置成氧化在SCR催化器230之后可能残留的过量的氨。

排气处理系统250还装备有一个或多个传感器，诸如用于确定排气处理系统中的氮氧化物和/或温度的一个或多个NO_x和/或温度传感器261，262，263，264。

在图2中显示的现有技术的排气处理系统(也就是说欧VI系统)具有以下问题：催化器是高效的热交换器，其与排气系统的其余部分(包括例如排气导管202)以及用于消音和各种连接的材料和空间一起具有相当大的热质量/惯性。在催化器温度低于其优化工作温度(可以例如为大约300℃)的启动时、以及在来自低排气温度的增加的输出功率下(例如可能在轻型城市驾驶过渡到高速公路驾驶时)、或者在空转和动力卸载之后，排气温度通过该大热质量过滤。因此，还原的功能并且因此效率受到例如SCR催化器230中的氮氧化物NO_x的影响，这可能导致不良的排气净化由图2中显示的系统提供。这意味着，可以允许与排气净化高效的情况相比更小量的排出氮氧化物NO_x从发动机101释放，这可能导致要求更复杂的发动机和/或更低的燃料效率。

在现有技术的排气处理系统中还存在以下风险：相对较冷的还原剂局部冷却排气管部件，并且可能由此产生沉淀物。如果还原剂的喷射量一定要大，则在喷射下游产生沉淀物的风险增加。

为了补偿例如在冷启动和低负荷操作时的热/温度的有限的可用性，可以使用所谓的快速SCR用于控制还原，以使得所述还原经由氮氧化物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。利用快速SCR，反应使用相等分量的一氧化氮NO和二氧化氮NO₂，这意味着摩尔比率NO₂/NO_x的优化值接近50％。

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/NO_x超过50％的风险，其可以构成排气净化的现实问题。对于上述临界低温操作模式的比率NO₂/NO_x的优化因此在例如处于较高温度下的其它操作模式中冒险提供二氧化氮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/或导致从发动机释放的氮氧化物的量的限制以及因此导致车辆的燃料效率低下。此外，存在二氧化氮NO₂的较高份额也导致排放笑气N₂O的风险。由于系统的老化，导致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/NO_x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，这导致在非老化状态下NO₂/NO_x的过高份额。

对抗与还原剂的量有关的剂量误差的不良控制鲁棒性和/或对抗传感器误差的不良控制鲁棒性可能同样构成处于高NO_x转化水平下的排气处理系统的问题。

图3示意性地示出经由排气管302连接到内燃机301的排气处理系统350。该内燃机301中的燃烧所产生的排气和排气流303(用箭头表示)，其连接到内燃机301的排气处理系统350被引导到布置成氧化排气处理系统350的排气流303中的氮化合物、碳化合物和/或碳氢化合物的第一氧化催化器DOC₁ 311。在第一氧化催化器DOC₁ 311中的氧化中，排气流303中的一氧化氮NO的一部分被氧化成二氧化氮NO₂。第一剂量装置371布置在第一氧化催化器DOC₁ 311下游，并且布置成将第一添加剂供给到排气流303中。

根据本发明的一个实施例，可以包括基本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。

所述排气系统350包括处于第一氧化催化器DOC₁ 311下游的催化颗粒过滤器SCRF320，其布置成既捕获又氧化烟灰颗粒，并且其包括具有还原特性的至少部分催化涂层。排气流303在这里被引导通过颗粒过滤器的过滤结构，在该过滤结构处，烟灰颗粒被从穿过的排气流303中捕获在该过滤器结构中，并被存储在该颗粒过滤器中以及在其中被氧化。氮氧化物的第一还原由过滤器SCRF中的至少部分催化涂层借助于由第一剂量装置371供给到排气流的添加剂执行。更详细地，第一还原中的催化涂层在排气流303中的氮氧化物NO_x的还原中使用添加剂，例如氨或者可以生成/形成/释放氨的尿素。这种添加剂例如可以包括上述AdBlue。

根据本发明的一个实施方式，至少部分催化涂层与催化过滤器320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。换言之，穿过催化过滤器的排气流303首先到达至少部分催化涂层，其中氮氧化物NO_x的还原在排气流进入过滤器320的途中被执行，随后烟灰颗粒被捕获并且在过滤器320中被氧化。

根据本发明的另一个实施方式，至少部分催化涂层与催化过滤器320的出口相关地布置，并且具有与选择性催化还原催化器SCR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在烟灰颗粒已经被捕获并且在过滤器中被氧化之后到达至少部分催化涂层，以使得氮氧化物NO_x的还原在排气流离开过滤器320的图中被执行。

根据本发明的另一个实施方式，至少部分催化涂层基本上布置在催化过滤器320的整个长度上，例如基本上均匀地布置在整个长度上，并且具有与选择性催化还原催化器SCR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基本上与烟灰颗粒平行地(也就是说在烟灰颗粒被捕获并且在过滤器中被氧化期间)到达至少部分催化涂层。

使用放置在催化过滤器SCRF 320上游的第一氧化催化装置DOC₁ 311获得的排气流303中的二氧化氮NO₂的增加的份额意味着氮氧化物NO_x的总体转化的更大份额经由快速反应路径(也就是说经由“快速SCR”，其中还原经由一氧化氮NO和二氧化氮NO₂两者上的反应路径发生)发生。

装配在催化过滤器SCRF 320上游的第一氧化催化器311也在排气流中的潜在碳氢化合物的氧化中产生热量，这意味着这种热量可以用于例如优化NO_x还原。

根据一个实施方式，本发明有助于通过利用发动机和/或燃烧措施调节到达第一氧化催化器的氮氧化物NO_x的水平/量来控制第一还原步骤的二氧化氮的量NO_{2_1}与氮氧化物的量NO_{x_1}之间的比率NO_{2_1}/NO_{x_1}。换言之，在需要时，执行到达催化过滤器SCRF 320的催化涂层的二氧化氮的第一量NO_{2_1}与氮氧化物的第一量NO_{x_1}之间的比率NO_{2_1}/NO_{x_1}的调节。调节通过利用发动机和/或燃烧措施对于从发动机排出并且随后到达第一氧化催化器311的氮氧化物的量进行主动控制的方式来实现。间接地，由此还获得到达催化过滤器SCRF320的氮氧化物的第一量NO_{x_1}的主动控制，因为氮氧化物的第一量NO_{x_1}的水平取决于从发动机排出的氮氧化物的量。

根据一个实施方式，本发明还有助于通过调节第一还原催化装置处的添加剂的剂量来控制第二还原步骤的二氧化氮的量NO_{2_2}与氮氧化物的量NO_{x_2}之间的比率NO_{2_2}/NO_{x_2}。

根据本发明的排气处理系统350包括处于催化过滤器SCRF 320下游的第二氧化催化器DOC₂ 312。第二氧化催化器312布置成氧化排气流303中的氮氧化物NO和不完全氧化的碳化合物中的一种或多种。

第一氧化催化器DOC₁ 311和/或第二氧化催化器DOC₂ 312至少部分地涂覆有催化氧化涂层，其中，这种氧化涂层可包括至少一种贵金属；例如铂。以这种方式使用第一311和第二312氧化催化器导致将一氧化氮NO氧化成二氧化氮NO₂，这意味着在催化颗粒过滤器SCRF中可以获得更为高效的烟灰氧化。此外，所产生的二氧化氮NO₂可以导致布置在下游的还原催化装置330处的二氧化氮与氮氧化物之间的比率NO₂/NO_x的适当值，这进而导致还原催化装置330中的氮氧化物NO_x的高效还原。此外，第一311和/或第二312氧化催化器可以通过与排气流中的碳氢化合物HC的放热反应来产生热量。

根据一个实施方式，排气处理系统350可以包括为第一311和/或第二312氧化催化器供给碳氢化合物HC的至少一个外部喷射器。

发动机可以在该情况下也被看作为第一311和/或第二312氧化催化器供给碳氢化合物HC的喷射器，其中碳氢化合物HC可以用于产生热量。

根据本发明的系统被设计成通过基于NO₂的被动再生来将烟灰从催化过滤器中净化出。然而，本发明也可以有利地与过滤器的主动再生相关地使用，也就是说当通过在过滤器上游(例如通过使用喷射器)喷射燃料来启动该再生时使用。在主动再生时，根据本发明的排气处理系统具有一个优点在于，在布置在过滤器下游的还原催化装置由于再生而经受高温使得其难以实现高转化水平期间，催化过滤器320可以本身处理某种NO_x转化。

当在催化过滤器SCRF的再生中使用发动机的喷射系统时，第一311和/或第二312氧化催化器会将燃料氧化成主要是二氧化碳CO₂。因此，催化过滤器SCRF 320或者另一种排气处理部件(诸如还原催化装置330)的再生得以简化，因为第一311和/或第二312氧化催化装置可以用于产生所需热量。

如上所述，在催化过滤器SCRF 320下游，排气处理系统350装备有布置成向排气流303供给第二添加剂的第二剂量装置372，其中，这样的第二添加剂包括氨NH₃或可以产生/形成/释放氨的物质，例如AdBlue，如上所述。这里，第二添加剂可以包括与上述第一添加剂相同的添加剂，也就是说，第一和第二添加剂为相同类型的并且同样可能来自同一储罐。第一和第二添加剂也可以是不同类型的并且可以来自不同的储罐。

根据本发明的一个实施例，第二水解催化器和/或第二搅拌器也可与第二剂量装置372相关地布置。第二水解催化器和/或第二搅拌器的功能和实施方式对应于上文中针对第一水解催化器和第一搅拌器所述的功能和实施方式。

排气处理系统350还包括布置在第二剂量装置372下游的第二还原催化装置330。还原催化装置330布置成通过使用第二添加剂来还原排气流303中的氮氧化物NO_x，并且在排气流303到达还原催化装置330时第一添加剂残留在所述排气流中的情况下，还使用第一添加剂来还原排气流303中的氮氧化物NO_x。

排气处理系统350也可以装备有一个或多个传感器，例如分别布置成确定排气处理系统350中的NO_x浓度和温度的一个或多个NO_x传感器361，363，364，365和/或一个或多个温度传感器361，362，363，364，365。如图3所示，温度传感器361，362，363，364，365可以布置在排气处理系统350中的部件311，320，312，330上游和/或下游。温度传感器也可以布置在排气处理系统350中的一个或多个部件311，320，312，330中/处/上。可以通过本发明的实施方式来实现对抗添加剂的施加剂量中的误差的鲁棒性，其中NO_x传感器363在排气处理系统350中放置在两个剂量装置371、372之间，优选地放置在催化过滤器320与第二剂量装置372之间。这使得利用第二剂量装置372来修正已经在催化过滤器320下游形成无法预料的排放水平的潜在剂量误差成为可能。

NO_x传感器363在两个剂量装置371、372之间并且优选地在SCRF 320与第二剂量装置372之间的放置也使得修正由第二剂量装置372施加的与氮氧化物NO_x有关的添加剂的量成为可能，所述氮氧化物NO_x通过第一剂量装置371执行的剂量产生的过剩残余物在第一311和/或第二312氧化催化器上形成。

位于还原催化装置330下游的NO_x传感器364可以在反馈添加剂的剂量时使用。

通过使用图3中显示的排气处理系统350，可以相对于选择还原氮氧化物NO_x的催化特性和/或分别相对于过滤器SCRF 320和还原催化装置330的体积来优化催化过滤器320和还原催化装置330。利用本发明，过滤器SCRF 320通过考虑其热质量如何影响还原催化器330的温度而以有利于功能的方式加以使用。

通过考虑催化过滤器320的热惯性，可以相对于每一个都将经受的具体温度功能来优化还原催化装置330。根据本发明，由于优化后的催化过滤器SCRF和优化后的还原催化装置330设置成协作地净化排气，排气处理系统350或其部件的至少一部分可以紧凑地制成。由于分配给例如车辆中的排气处理系统350的空间是有限的，一个大优点是通过根据本发明所使用的催化器的高使用水平提供一种紧凑的排气处理系统。这种高使用水平及相关的较小体积要求也提供了对于降低的背压以及因此更低的燃料消耗而言的可能性。

本发明提供了一种排气处理系统350，其在特别是包括由低排气温度和负载降低(也就是说降低的请求扭矩)引起的冷启动和增加的功率输出(也就是说增大的请求扭矩)在内的基本上所有驾驶模式中高效地减少排气流中的氮氧化物NO_x的量。因此，根据本发明的排气处理系统350适用于在排气处理中产生瞬态温度演变的基本上所有行驶模式。这种行驶模式的一个示例可以包括市区行驶，其包括许多启动和减速。

可以使用本发明至少部分地解决与过高份额的二氧化氮NO₂相关的现有技术问题，因为在排气处理系统350中执行两个还原。可以通过将本发明与如下知识相结合来解决问题：氮氧化物NO_x的量控制在涂覆有催化氧化涂层的过滤器/载体下游获得多大份额的二氧化氮NO₂，也就是说，氮氧化物NO_x的量可以用于控制比率NO₂/NO_x的值。通过在低温下操作期间在催化过滤器SCRF 320上还原氮氧化物NO_x，可以利用催化过滤器320与还原催化装置之间(也就是说处于第二氧化催化器DOC₂ 312上)的氧化涂层的较小的并且因此是较为廉价的量来实现与到达还原催化装置330的排气中的二氧化氮与氮氧化物之间的给定比率NO₂/NO_x有关的要求。

根据一个实施例，排气处理系统350中的催化过滤器320在与氧化温度间隔T_ox相比更低的还原温度间隔T_red下是活性的，在所述氧化温度间隔T_ox下，基于二氧化氮的烟灰氧化(也就是说过滤器SCRF 320中的不完全氧化的碳化合物的氧化)是活性的。换言之，催化过滤器SCRF 320中的烟灰氧化的所谓“点火”温度与催化过滤器SCRF 320中的氮氧化物NO_x的还原的“点火”温度相比更高。因此，催化过滤器SCRF 320中的氮氧化物NO_x的还原并不一定与过滤器SCRF 320中的烟灰氧化竞争，因为它们在至少部分不同的温度间隔；T_red≠T_ox内是活性的。

排气处理系统有时要求发动机产生用于排气处理系统的热量，从而能够实现与排气净化有关的足够高的效率。这种发热随后在损害与燃料消耗有关的发动机的效率(所述效率降低)的情况下实现。根据本发明的排气处理系统的一个有利特征是第一氧化催化器311和催化过滤器320与例如利用欧VI系统可以实现的相比可以更快地起反应以产生这些热量。因此，使用本发明总体上消耗了更少燃料。

根据本发明的一个实施方式，控制发动机，使得其产生使得催化过滤器320中的第一催化涂层达到某种给定温度/性能的程度的这种热量。因此，可以实现高效的排气净化，因为催化过滤器320中的还原可以在有利的温度下操作，同时避免了不必要的加热以及因此避免了燃料低效。

与某些现有技术解决方案相反，根据本发明，催化过滤器320无需靠近发动机和/或涡轮连接。根据本发明，催化过滤器320可以进一步远离发动机和/或涡轮装配并且例如可以定位在消音器中的这一事实具有的优点在于，可以在排气流中在发动机和/或涡轮与催化过滤器320中的催化涂层之间获得用于添加剂的更长混合距离。这意味着获得对于催化过滤器320中的还原的改进利用水平。同时，得益于本发明，实现了本文中提到的与在热惯性过滤器上游和下游两者的氮氧化物NO_x的潜在还原有关的许多优点。

本发明的另一优点可以归因于以下事实，即第一氧化催化器DOC₁311、催化过滤器320、和还原催化装置330定位/放置在热不同位置。这导致例如在增加的功率输出下，第一氧化催化器DOC₁ 311和催化过滤器320在还原催化装置330达到更高温度之前将会达到更高排气温度。如上所述，催化过滤器中的催化涂层接下来获得在还原催化装置330之前高效还原氮氧化物NO_x的可能性。此外，排气处理系统350的布局/配置也将会意味着还原催化装置330具有更大可能性根据快速SCR执行还原，因为第一氧化催化器DOC₁ 311可以开始将一氧化氮NO在早期转化成二氧化氮NO₂。在临界功率输出下，当存在高排气温度的不足时，使用本发明经由与第一氧化催化器DOC₁ 311未被包括在排气处理系统350中的情况相比二氧化氮和氮氧化物之间的更有利的比率NO₂/NO_x获得第一和/或第二还原的更有利的环境。

根据本发明的不同实施方式，还原催化装置330包括以下之一：

-选择性催化还原催化器SCR；

-选择性催化还原催化器SCR，其在下游集成有逃逸催化器SC，其中逃逸催化器SC布置成首先用于还原氮氧化物NO_x并且其次用于氧化添加剂的残留物，其中残留物可以包括例如排气流303中的尿素、氨NH₃或异氰酸HNCO；

-选择性催化还原催化器SCR，其下游是单独的逃逸催化器SC，其中逃逸催化器SC布置成首先用于还原氮氧化物NO_x并且其次用于氧化添加剂的残留物，其中残留物可以包括例如排气流303中的尿素、氨NH₃或异氰酸HNCO；以及

-逃逸催化器SC，其布置成首先用于还原氮氧化物NO_x并且其次用于氧化添加剂的残留物，其中残留物可以包括例如排气流303中的尿素、氨NH₃或异氰酸HNCO。

在本文中，术语“逃逸催化器SC”通常用于表示如下催化器，其布置成氧化排气流303中的添加剂，并且其布置成使得其能够还原排气流303中的残留氮氧化物NO_x。更为详细地，这种逃逸催化器SC布置成首先还原氮氧化物NO_x并且其次氧化添加剂。换言之，逃逸催化器SC可以处理添加剂和氮氧化物NO_x两者的逃逸残留物。这也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303中的氮氧化物NO_x，以使得获得处理若干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NO_x两者的残留物。根据本发明的一个实施方式，例如可以在既还原氮氧化物NO_x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； (反应式1)

和

NO_x+NH₃→N₂+H₂O。 (反应式2)

这里，根据反应式1的反应导致包括氨的添加剂的残留物的氧化。根据反应式2的反应导致氮氧化物NO_x的还原。

因此，添加剂(例如氨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)的这些残留物可以在这里还用于氧化氮氧化物NO_x。

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。逃逸催化器也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。逃逸催化器也可以包括NO_x还原涂层，其中涂层例如可以包括铜沸石或铁沸石或钒。沸石可以在这里利用活性金属(诸如铜Cu或铁Fe)进行活化。

对于第一催化过滤器320和还原催化装置330，可以基于其所暴露或将暴露的环境选择这些催化特性。此外，可以调节催化过滤器320和还原催化装置330的催化特性，使得可以允许它们彼此共生地起作用。催化过滤器320中的涂层以及还原催化装置332可还包括提供催化特性的一种或多种材料。例如，过渡金属(诸如钒和/或钨)可以例如在包括V₂O₅/WO₃/TiO₂的催化器中使用。金属(诸如铁和/或铜)也可以被包括在还原催化装置330中，例如基于沸石的催化器中。

根据不同的实施方式，图3中示意性地展示的排气处理系统350可以因此具有可以如下概括的多种不同的结构/构造，并且其中相应的单元DOC₁、SCRF、DOC₂、SCR、SC具有在整个文中描述的相应特性。第一DOC₁ 311和/或第二DOC₂ 312氧化催化器的催化氧化涂层可以根据其特性进行调节，以便一方面氧化氮氧化物NO以及另一方面氧化不完全氧化的碳化合物。不完全氧化的碳化合物可以例如包括通过发动机的喷射系统形成的燃料残留物。

依照根据本发明的一种构造，排气处理系统具有DOC₁-SCRF-DOC₂-SCRSC结构。也就是说，排气处理系统350包括第一氧化催化器DOC₁，其下游是催化过滤器SCRF(也就是说具有带还原特性的至少部分催化涂层的颗粒过滤器)，其下游是第二氧化催化器DOC₂，其下游是选择性催化还原催化器SCR，其下游是逃逸催化器SC。这种排气处理系统350有助于使得氮氧化物NO_x的排放水平接近于零，因为可以例如通过第二添加剂的增加的剂量而令还原催化器SCR努力工作，因为其下游是逃逸催化器SC。使用逃逸催化器SC导致系统的额外改进的性能，因为可以通过逃逸催化器SC处理附加的逃逸物。

根据本发明的一个实施方式，逃逸催化器SC是多功能的，并且因此通过使用添加剂的残留物并且也氧化添加剂的残留物来还原氮氧化物NO_x(如上所述)。此外，在排气处理系统中的第一DOC₁和第二DOC₂氧化催化器中使用两个氧化步骤，导致当排气流分别到达催化过滤器SCRF和还原催化装置时，排气流中的二氧化氮NO₂的增加的份额，以使得经由快速反应路径(也就是说经由“快速SCR”，其中还原经由一氧化氮NO和二氧化氮NO₂两者上的反应路径发生)发生的氮氧化物NO_x的总体转化的份额增加。根据本发明，第一氧化催化器DOC₁也可以用于在热处理系统中产生热量，其可以在排气处理部件(诸如排气处理系统中的还原催化装置或者过滤器)的再生时使用。

由本发明提供的排气处理系统中的二氧化氮的两个可能还原，即催化过滤器中的第一还原以及还原催化装置中的第二还原，意味着到达催化过滤器的二氧化氮NO₂的一部分可以用于将催化过滤器中的烟灰颗粒氧化，而不是在利用过滤器中的催化涂层进行的还原中被消耗。因此，催化过滤器中的氮氧化物NO_x的第一还原可以受到限制，以避免排气流中的所有二氧化氮NO₂在第一还原中被消耗，以使得未被消耗的二氧化氮的残余物可以在烟灰氧化中使用。这是可能的，因为排气处理系统由于其还包括催化过滤器下游的还原催化装置而可以总体上提供氮氧化物NO_x的所需还原。因此，使用本发明可以获得催化过滤器中的改进的被动基于二氧化氮的烟灰氧化。

依照根据本发明的一种构造，排气处理系统具有DOC₁-SCRF-DOC₂-SCR结构。也就是说，排气处理系统350包括第一氧化催化器DOC₁，其下游是催化过滤器SCRF(也就是说具有带还原特性的至少部分催化涂层的颗粒过滤器)，其下游是第二氧化催化器DOC₁，其下游是选择性催化还原催化器SCR。如上所述，在排气处理系统350中使用催化过滤器SCRF和选择性催化还原催化器SCR两者有助于在一些应用的排气处理系统350中省略掉逃逸催化器SC，这降低了车辆的制造成本。在排气处理系统中的第一DOC₁和第二DOC₂氧化催化器中使用两个氧化步骤导致当排气流分别到达催化过滤器SCRF和还原催化装置时，排气流中的二氧化氮NO₂的增加的份额，以使得经由快速反应路径(也就是说经由“快速SCR”，其中还原经由一氧化氮NO和二氧化氮NO₂两者上的反应路径发生)发生的氮氧化物NO_x的总体转化的份额增加。根据本发明，第一氧化催化器DOC₁也可以用于在热处理系统中产生热量，其可以在排气处理部件(诸如排气处理系统中的还原催化装置或者过滤器)的再生时使用。

依照根据本发明的一种构造，排气处理系统具有结构DOC₁-SCRF-DOC₂-SC。也就是说，排气处理系统350包括第一氧化催化器DOC₁，其下游是催化过滤器SCRF(也就是说具有带还原特性的至少部分催化涂层的颗粒过滤器)，其下游是第二氧化催化器DOC₁，其下游是逃逸催化器SC。根据本发明的一个实施方式，逃逸催化器SC是多功能的，并且因此通过使用添加剂的残留物并且也氧化添加剂的残留物来还原氮氧化物NO_x(如上所述)。

此外，在排气处理系统中的第一DOC₁和第二DOC₂氧化催化器中使用两个氧化步骤导致当排气流分别到达催化过滤器SCRF和还原催化装置时，排气流中的二氧化氮NO₂的增加的份额，以使得经由快速反应路径(也就是说经由“快速SCR”，其中还原经由一氧化氮NO和二氧化氮NO₂两者上的反应路径发生)发生的氮氧化物NO_x的总体转化的份额增加。根据本发明的一个实施方式，第一氧化催化器DOC₁和/或第二氧化催化器DOC₂也可以用于在排气处理系统中产生热量，所述热量可以在排气处理部件(诸如还原催化装置)的再生或排气处理系统中的过滤器的再生中使用，以使得可以利用本发明实现鲁棒的再生。

在上文中列出的构造中，第一氧化催化器DOC₁、催化过滤器SCRF和第二氧化催化器DOC₂可以包括集成单元，所述集成单元包括第一氧化催化器DOC₁、催化过滤器SCRF和第二氧化催化器DOC₂中的两个或更多，或者可以包括第一氧化催化器DOC₁、催化过滤器SCRF和第二氧化催化器DOC₂的分离单元。

类似地，还原催化器的SCR和逃逸催化器SC既可以包括既包含SCR又包含SC的集成单元，或者可以包括SCR和SC的单独单元。

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，所述系统包括布置成为第一371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。

根据一个实施方式，系统370为第一371和第二372剂量装置中的至少一个供给呈液体形式的添加剂。液体形式的添加剂可以在提供燃料的许多填充站/加油站中填充，确保添加剂可以重新填充，并且因此确保排气处理系统中的两个还原步骤的优化使用，其中，优化的使用可以例如导致可以使用第一和第二剂量装置两者用于在不同类型的操作中的剂量。例如，优化的使用因而不限于仅在冷启动中使用第一剂量装置。因此，如今已经存在液体添加剂的分配网络，确保添加剂在驱动车辆中的可用性。

此外，如果仅可以使用液体添加剂，则车辆仅需要利用一个附加剂量装置(第一371剂量装置)来完成。因此，通过仅使用液体添加剂使增加的复杂性最小化。例如，如果除了液体添加剂之外也使用气体添加剂，则排气处理系统需要与用于供给气体添加剂的完整系统一起使用。此外，需要构建用于供给气体添加剂的分配网络和/或物流。

例如，通过使用本发明的一个实施方式，经由在第一371和第二372剂量装置两者处施加的添加剂，可以在内燃机的常规操作中(也就是说不仅在冷启动中)减少整个排气处理系统的氨NH₃、二氧化氮NO₂和/或笑气N₂O的二次排放。然而，这假设了在使用实施方式时可以提供基本连续的剂量。通过使用呈液体形式的添加剂，添加剂耐用较长时间而无需中断服务，因为呈液体形式的添加剂在常规加油站即可购买到。因此，在车辆的整个正常服务间隔期间可以利用第一371和第二372剂量装置进行基本连续的剂量。

利用第一371和第二372剂量装置进行连续剂量的可能性意味着排气处理系统可以以发挥其全部潜力的方式使用。由此，可以控制所述系统，以使得可以随时间获得NO_x转化的鲁棒的且非常高的总体水平，而无需系统对添加剂的用完进行补偿。添加剂的安全的可用性也意味着总是(也就是说在整个服务间隔期间)可以执行对于NO₂水平NO₂/NO_x的可靠控制。

使用液体形式的添加剂以利用第一371和第二372剂量装置进行剂量，意味着保持系统370的低复杂性，因为连结罐可以用于存储添加剂。液体形式的添加剂可以在提供燃料的许多填充站/加油站中填充，确保添加剂可以重新填充，并且因此确保排气处理系统中的两个还原步骤的优化使用。

根据另一实施方式，系统370为第一371和第二372剂量装置中的至少一个供给气态形式的添加剂。根据一个实施方式，这种气态添加剂可以包括氢H₂。

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，其中系统包括被分别布置在催化过滤器320上游和还原催化器330上游的第一剂量装置371和第二剂量装置372。通常包括剂量喷嘴的第一和第二剂量装置371，372通过至少一个泵373经由添加剂的导管375供给添加剂，所述剂量喷嘴施加添加剂到排气流303的供给并且将这种添加剂与所述排气流混合。经由位于一个或多个罐376与至少一个泵373之间的一个或多个管道377，至少一个泵373从添加剂的一个或多个罐376获得添加剂。这里应明白的是，添加剂可以呈液体形式和/或气体形式，如上所述。在添加剂呈液体形式的情况下，泵373是液体泵，并且一个或多个罐376为液体罐。在添加剂呈气体形式的情况下，泵373是气泵，并且该一个或多个罐376为气罐。如果既使用气体添加剂又使用液体添加剂，则布置有几个罐和泵，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包括连结泵，所述连结泵分别为第一371和第二372剂量装置进给第一和第二添加剂。根据本发明的另一实施方式，至少一个泵包括分别为第一371和第二372剂量装置进给第一和第二添加剂的第一和第二泵。在现有技术中很好地描述添加剂系统370的具体功能，因此本文中不对用于喷射添加剂的精确方法进行更为详细的描述。然而，通常来说，喷射点处的温度应高于下限阈值温度，以避免出现沉淀物和形成不必要的副产品，诸如硝酸铵NH₄NO₃。这种下限阈值温度的值的示例可以是约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374布置成控制至少一个泵373，使得向排气流供给添加剂。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，使得经由第一剂量装置371向排气流303供给第一剂量的第一添加剂。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，使得经由第二剂量装置372向排气流303供给第二剂量的第二添加剂。

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，这意味着也可以相对于添加剂的类型来优化供给到催化过滤器320和还原催化装置330中的每一个的剂量，以及因此优化催化过滤器320和还原催化装置330中的每一个的功能。如果使用了不同类型的添加剂，则罐376包括几个子罐，所述几个子罐包含相应的不同类型添加剂。一个或多个泵373可以用于向第一剂量装置371和第二剂量装置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(也就是说根据添加剂是气体还是液体)来调节。

因此，一个或多个泵373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，以使得分别借助于分别位于催化过滤器320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将所需量喷射到排气流303中。更为详细地，第一泵控制装置378布置成控制连结泵或专用于第一剂量装置371的泵，以使得控制第一剂量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布置成控制连结泵或专用于第二剂量装置372的泵，以使得控制第二剂量以经由第二剂量装置372供给到排气流303。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于处理由内燃机301排出的排气流303的方法。在本文中借助于图4描述这种方法，其中方法步骤按照排气流通过排气处理系统350的流动进行。

在所述方法的第一步骤401中，执行排气流303中的氮化合物、碳化合物、和/或碳氢化合物的氧化。这种氧化是通过布置成使得排气流303穿过的第一氧化催化器DOC₁ 311执行。

在所述方法的第二步骤402中，使用布置在第一氧化催化器311下游的第一剂量装置371向排气流供给第一添加剂。

在所述方法的第三步骤403中，使用布置在第一剂量装置371下游的催化过滤器320捕获并且氧化排气流中的烟灰颗粒。因此，排气流303被过滤，以使得烟灰颗粒由过滤器320捕获，接下来被氧化。

在所述方法的第四步骤404中，使用第一添加剂以及布置在催化过滤器SCRF 320中的至少部分催化涂层在排气流中执行氮氧化物NO_x的还原。应注意的是，在本文中，利用催化过滤器SCRF 320还原氮氧化物NO_x可以包括部分氧化，只要总反应构成氮氧化物的还原即可。

应注意的是，例如如果催化过滤器在其出口处布置有至少部分催化涂层，则第三步骤403可以至少部分地在第四步骤404之前执行。相反，如果过滤器中的至少部分催化涂层布置在其入口处，则第四步骤404可以替代地至少部分地在第三步骤403之前执行。这在图4中展示，其具有包括根据本发明的方法的第三403和第四404步骤的两个任选路径。

如果至少部分催化涂层替代地基本上跨越催化过滤器320的整个长度布置，则第四步骤404可以替代地与第三步骤403大致平行/同时执行。

在所述方法的第五步骤405中，排气流中的一个或多个不完全氧化的氮和/或碳化合物由第二氧化催化器DOC₂ 312氧化，以使得例如C_xH_y，CO和/或NO被氧化。

在所述方法的第六步骤406中，使用第二剂量装置372向排气流303供给第二添加剂。

在所述方法的第七步骤407中，使用还原催化装置330中的至少第二添加剂执行排气流303中的氮氧化物NO_x的还原，所述还原催化装置可以包括布置在第二剂量装置372下游的选择性催化还原催化器SCR和/或逃逸催化器SC。对于其被包括在还原催化装置330中的实施方式而言，第二逃逸催化器提供氮氧化物NO_x的还原和/或氧化排气流303中的氨。应注意的是，在本文中利用还原催化装置330还原氮氧化物NO_x可以包括部分氧化，只要总反应构成氮氧化物NO_x的还原即可。

可以注意到的是，催化过滤器320所面临的第一温度T1以及还原催化装置330所面临的第二温度T2对于排气处理系统350的功能而言是非常重要的。然而，控制这些温度T1、T2是有困难的，因为它们在很大程度上取决于驾驶员如何驾驶车辆(也就是说第一T1和第二T2温度取决于车辆的当前操作以及经由例如车辆中的加速踏板的输入)。

通过根据本发明的方法，通过催化过滤器SCRF 320的第一温度T1在例如起动过程中更快地达到第一温度Tl的更高值，并且因此在氮氧化物NO_x的还原中实现更高效率，排气处理的方法以及排气处理系统350本身与常规系统(如图2中所示)相比明显是更为高效的。因此，例如在冷启动以及由低排气温度引起的增加的功率输出中获得氮氧化物NO_x的更高效的还原，导致在这种行驶模式中燃料消耗的更小增加。换言之，本发明利用难以将其控制到有利值的第一Tl和第二T2温度，以使得它们有助于增加排气处理系统的整体效率。

对于根据本发明的方法，也获得了排气处理系统350的上述优点。

由于在根据本发明的排气处理系统中使用两个氧化步骤(也就是说在第一方法步骤401中利用第一氧化催化器DOC₁ 311执行氮化合物、碳化合物、和/或碳氢化合物的氧化，以及在第五方法步骤405中利用第二氧化催化器DOC₂ 312执行氮氧化物NO和不完全氧化的碳化合物中的一种或多种的氧化)，总体NO_x转化的增加的份额可以经由快速SCR(也就是说经由一氧化氮NO和二氧化氮NO₂两者)来获得。当还原的更大份额经由一氧化氮NO和二氧化氮NO₂两者上的反应路径发生时，总所需催化器体积可以降低，而NO_x还原的瞬态响应得以改进。

此外，装配在催化过滤器SCRF 320上游的第一氧化催化器DOC₁ 311也可以用于在装配在下游的部件中产生热量，根据一个实施方式，所述热量可以用于稳健启动排气处理系统350中的过滤器320，和/或可以用于优化排气处理系统350中的NO_x还原。

如上所述，根据本发明的一个实施方式，根据一些实施方式可以在还原催化装置330中实施的逃逸催化器SC可以是多功能逃逸催化器SC，其例如通过首先还原氮氧化物NO_x并且其次氧化添加剂的残留物而既还原氮氧化物NO_x又氧化添加剂的残留物。根据一个实施方式，为了获得这些特性，逃逸催化器可包括被包含在铂系金属中的一种或多种物质和/或为逃逸催化器提供与铂系金属族相似的特性的一种或多种其它物质。根据本发明的一个实施方式，被包括在还原催化装置330中的这种多功能逃逸催化器SC可以以其自身构成还原催化装置330，意味着还原催化装置330仅包括多功能逃逸催化器SC。

根据一个实施方式，多功能逃逸催化器SC 700包括布置在至少一个稳定层(稳定结构)701上的至少两个活性层/薄层702，703，其在图7中示意性地展示。应注意的是，图7中显示的实施方式仅是多功能逃逸催化器SC的可能设计的实施例。多功能逃逸催化器SC可以以多种其它的方式调节，只要通过多功能逃逸催化器SC实现可以例如对应于反应式1和2的上述反应即可。因此，除图7中显示的多功能逃逸催化器SC的设计之外的导致添加剂的氧化和氮氧化物NO_x的还原的多种设计可以用于多功能逃逸催化器SC。

这些活性层中的第一层702包括被包含在铂系金属中的一种或多种物质，或为逃逸催化转换器提供与铂金属族类似的特性(也就是说例如氨的氧化)的一种或多种其它物质。第二层703可以包括NO_x还原涂层，其例如包括铜-沸石或铁-沸石或钒。沸石在这里利用活性金属(诸如为铜Cu或铁Fe)活化。第二层703在这里与穿过排气处理系统的排气流303直接接触。根据本发明的一个实施例，多功能逃逸催化器SC具有相对小的尺寸，以使得可以针对大部分行驶模式获得超过约每小时50000的空间速度。

根据本发明的一个实施方式，催化过滤器320可以用于氧化在排气流中自然地出现的碳氢化合物HC和/或一氧化碳CO。例如，排气流303中的碳氢化合物HC可以被包括在来自内燃机101中的燃烧的燃料残留物中和/或来自与过滤器SCRF 320的再生相关的额外燃料喷射的燃料残留物中。

第一氧化催化器DOC₁和/或催化过滤器320中的碳氢化合物HC的氧化还可以包括至少一个放热反应(也就是说产生热量的反应)，以使得发生对于排气处理系统350中的催化过滤器320和/或其它部件而言的温度上升。这种温度上升可以用于过滤器SCRF 320中的烟灰氧化中，和/或用于从消音器中清除掉副产品(诸如尿素)。通过这种至少一个放热反应，催化过滤器中的碳氢化合物HC的氧化同样成为可能。此外，催化过滤器320中的至少部分催化涂层可能随着时间流逝而通过例如硫而失活，这意味着可能需要产生热量的放热反应以通过再生来确保还原功能。因此，产生热量的放热反应可以用于通过再生来确保催化过滤器的功能，以使得在再生中降低催化过滤器中的硫的量。

依照根据本发明的方法的一个实施方式，添加剂向第一剂量装置371和/或第二剂量装置372的供给被增加到供给的添加剂可能出现残留物/沉淀物/结晶体的水平。这种水平可以例如通过与用于供给的预定阈值相比较的方式来确定。因此，使用这种实施方式可以导致形成残留物/沉淀物/结晶体。

依照根据本发明的方法的一个实施方式，当添加剂的沉淀物/残留物已经形成时，降低添加剂向第一剂量装置371和/或第二剂量装置372的供给，以使得这些沉淀物可被加热去除(heat away)。在这种情况下，减少可能导致完全地切断供给。因此，例如可以允许针对催化过滤器SCRF 320的第一剂量位置中的更大剂量量，因为潜在的沉淀物/残留物可以在于此期间通过还原催化装置330满足排放要求的同时被自然地加热去除。供给的降低/中断在这里可以取决于内燃机、排气流和/或排气处理系统的当前测量操作状况、模拟操作状况和/或预计操作状况。预计操作状况例如可以基于定位信息(诸如GPS信息)，和/或地图数据来确定。因此，例如还原催化装置330并非必须设置成对于所有操作模式通过第一剂量装置371来应对供给的中断。智能控制因此有助于更小系统，所述更小系统可以在适用时并且在这种系统可以提供所需催化功能时使用。如在这里使用的术语“催化功能”意味着与例如氮氧化物NO_x的转化水平相对应的功能。因此，可以确保氮氧化物NO_x的所需/期望/要求的量/水平从排气处理系统排出。

在本文中所指的所需的冲击/还原/催化功能可以涉及氮氧化物NO_x的最大允许排放，所述最大允许排放可以基于例如在欧VI排放标准或者其它的现有和/或未来的排放标准中的排放要求。

根据一个实施方式，第一添加剂的供给402的控制可以基于催化过滤器320的一个或多个特性和/或操作状况来执行。第一添加剂的供给402的控制也可以基于还原催化装置330的一个或多个特性和/或操作状况来控制。第一添加剂的供给402的控制也可以基于催化过滤器320和还原催化装置330的特性和/或操作状况的组合来控制。

类似地，第二添加剂的供给406的控制可以基于还原催化装置330的一个或多个特性和/或操作状况来执行。根据一个实施方式，第二添加剂的供给406的控制也可以基于催化过滤器320的一个或多个特性和/或操作状况来执行。第一添加剂的供给402的控制也可以基于催化过滤器320和还原催化装置330的特性和/或操作状况的组合来控制。

根据本发明的一个实施方式，基于催化过滤器320和/或还原催化装置330的特性(诸如催化特性)来优化催化过滤器320的还原能力。此外，可以基于催化过滤器320和/或还原催化装置330的特性(诸如催化特性)来优化还原催化装置330。优化催化过滤器和/或还原催化装置330的这些可能性导致总体高效的排气净化，这更好地反映了整个排气处理系统的状况。

催化过滤器320和/或还原催化装置330的上述特性可能与催化过滤器320和/或还原催化装置330的一种或多种催化特性、催化过滤器320和/或还原催化装置330的催化器类型、催化过滤器320和/或还原催化装置330为活性所处的温度间隔、以及催化过滤器320和/或还原催化装置330的氨覆盖度相关。

根据本发明的一个实施方式，催化过滤器320和还原催化装置330分别基于催化过滤器320和还原催化装置330的操作状况分别优化。这些操作状况可能与催化过滤器320和还原催化装置330的温度(也就是说静态温度)分别有关，和/或与催化过滤器320和还原催化装置330的温度趋势(也就是说温度变化)分别有关。

根据本发明的一个实施方式，第一添加剂的供给使用第一剂量装置371基于催化过滤器320中的二氧化氮与氮氧化物之间的比率NO_{2_1}/NO_{x_1}的分布来控制。这具有一个优点，即可以接下来控制利用第一剂量装置371对于第一添加剂的施加，使得排气流当其到达催化过滤器时包括一部分二氧化氮NO_{2_1}，这既有助于催化过滤器320中的至少部分催化涂层上的还原中的高效反应动力学，又有助于催化过滤器320中的基于二氧化氮(基于NO₂)的烟灰氧化。换言之，二氧化氮NO_{2_1}的可用性在这里可以在过滤器的320烟灰氧化中得以保证，因为可以控制第一添加剂的施加，使得总是有二氧化氮NO_{2_1}残留在排气流303中，在过滤器结构中的在过滤器320中发生烟灰氧化的那个地方。

根据本发明的一个实施方式，第一添加剂的供给402的控制得以执行，使得如果到达催化过滤器320的二氧化氮的第一量NO_{2_1}与氮氧化物的第一量NO_{x_1}之间的比率的确定值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_det小于或等于下限阈值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_low}，即(NO_{2_1}/NO_{x_1})_det≤(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_low}，则在催化过滤器320中实现到达催化过滤器320的氮氧化物的第一量NO_{x_1}的增加的第一还原。氮氧化物的第一量NO_{x_1}的这种增加的第一还原可以在这里由于控制装置增加第一添加剂的供给而实现。

根据本发明的一个实施方式，下限阈值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_low}具有取决于催化过滤器320和/或还原催化装置330的温度的表示的值。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测量温度、模拟温度和/或预测温度，例如通过使用在这里描述的一个或多个温度传感器，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。下限阈值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_low}例如可以具有表示50％、45％、30％、20％或10％的值。

根据本发明的一个实施方式，第一添加剂的供给402的控制得以执行，使得如果到达催化过滤器320的二氧化氮的第一量NO_{2_1}与氮氧化物的第一量NO_{x_1}之间的比率的确定值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_det大于或等于上限阈值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_high}，即(NO_{2_1}/NO_{x_1})_det≥(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_high}，则在催化过滤器320中实现到达催化过滤器320的氮氧化物的第一量NO_{x_1}的减少的第一还原。氮氧化物的第一量NO_{x_1}的这种减少的第一还原可以在这里由于控制装置降低第一添加剂的供给而实现。

根据本发明的一个实施方式，上限阈值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_high}具有取决于催化过滤器320和/或还原催化装置330的温度的表示的值，所述表示可以例如基于排气处理系统中测量温度、模拟温度和/或预测温度，例如通过使用在这里描述的一个或多个温度传感器，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。上限阈值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_high}例如可以具有表示45％、50％、60％或>65％的值。

催化过滤器320上游的二氧化氮的量NO_{2_1}并且因此二氧化氮与氮氧化物之间的比率NO_{2_1}/NO_{x_1}的分配可以例如基于第一氧化催化器DOC₁311的预定数据来确定，所述预定数据例如采用第一氧化催化器311之后的用于二氧化氮NO_{2_1}的映射值的形式。利用第一添加剂的剂量的这种控制，催化过滤器320上的所施加的基本上所有添加剂和基本上整个NO_x转化将会通过快速SCR的方式消耗，这具有本文中提到的优点。

作为非限制性实施例，在这里可以执行控制，使得第一添加剂的施加基本上不对应于超过二氧化氮NO_{2_1}的份额与氮氧化物NO_{x_1}的份额之间的比率的二倍的NO_x转化，也就是说第一添加剂的剂量对应于小于(NO_{2_1}/NO_{x_1})×2的NO_x转化。例如，如果NO_{2_1}/NO_{x_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NO_x转化，例如等于约50％的NO_x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。依照根据本发明的方法的一个实施方式，基于到达还原催化装置330的二氧化氮的量NO_{2_2}与氮氧化物的量NO_{x_2}之间的关系执行通过催化过滤器320实施的还原的主动控制。换言之，控制比率NO_{2_2}/NO_{x_2}，使得其具有用于还原催化装置330中的还原的适当值，通过所述适当值可以获得更高效的还原。更为详细地，催化过滤器320因此执行到达催化过滤器320的氮氧化物的第一量NO_{x_1}的第一还原。在还原催化装置330处，接下来执行到达还原催化装置330的氮氧化物的第二量NO_{x_2}的第二还原，其中执行对于到达还原催化装置330的二氧化氮的量NO_{2_2}与氮氧化物的第二量NO_{x_2}之间的比率NO_{2_2}/NO_{x_2}的调节。基于比率NO_{2_2}/NO_{x_2}的值，在这里使用第一还原的主动控制来执行这种调节，旨在为比率NO_{2_2}/NO_{x_2}提供使第二还原更高效的值。比率NO_{2_2}/NO_{x_2}的值在这里可以包括测量值、模拟值和/或预测值，其中预测值例如可以基于定位信息(诸如GPS信息和/或地图数据)来确定。

根据本发明的一个实施方式，基于到达还原催化装置330的二氧化氮的第二量NO_{2_2}与氮氧化物的第二量NO_{x_2}之间的第二比率的确定值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_det控制第一添加剂的供给402。第一添加剂的供给402的控制接下来得以执行，使得如果所述比率的确定值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_det小于或等于下限阈值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_low}，即(NO_{2_2}/NO_{x_2})_det≤(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_low}，则在催化过滤器320中执行氮氧化物的第一量NO_{x_1}的增加的第一还原。氮氧化物的第一量NO_{x_1}的这种增加的第一还原由于控制手段增加第一添加剂的供给而实现。

下限阈值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_low}例如可以具有取决于催化过滤器320和/或还原催化装置330的温度的表示的值，所述表示基于排气处理系统中测量温度、模拟温度和/或预测温度，例如使用在这里描述的一个或多个温度传感器，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。下限阈值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_low}例如可以具有表示50％、45％、30％、20％或10％的值。

根据本发明的一个实施方式，基于到达还原催化装置330的二氧化氮的第二量NO_{2_2}与氮氧化物的第二量NO_{x_2}之间的第二比率的确定值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_det控制第一添加剂的供给402。第一添加剂的供给402的控制接下来得以执行，使得如果所述比率的确定值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_det大于或等于上限阈值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_high}，即(NO_{2_2}/NO_{x_2})_det≥(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_high}，则在催化过滤器320中实现氮氧化物的第一量NO_{x_1}的减少的第一还原。氮氧化物的第一量NO_{x_1}的这种减少的第一还原由于控制手段减少第一添加剂的供给而实现。

上限阈值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_high}可以具有取决于催化过滤器320和/或还原催化装置330的温度的表示的值，所述表示基于排气处理系统中测量温度、模拟温度和/或预测温度，例如使用在这里描述的一个或多个温度传感器，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。上限阈值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_high}例如可以具有表示45％、50％、60％或>65％的值。

根据本发明的一个实施方式，催化过滤器320中的第一还原的比率NO_{2_1}/NO_{x_1}的值可以经由控制催化过滤器320处的氮氧化物NO_{x_1}(也就是说离开第一氧化催化器311的氮氧化物NO_{x_1})的水平，通过控制/调节针对发动机执行的发动机和/或燃烧测量来控制。

根据本发明的一个实施方式，也可以控制内燃机301以产生加热第一氧化催化器311和/或催化过滤器320的热量。这种热量达到以下程度，使得达到催化过滤器320可以提供转化氮氧化物NO_x的预定性能的温度。

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也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。计算机程序通常形成计算机程序制品503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数字化非易失性/永久/持久/耐用的存储介质。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5示意性地示出控制装置500。控制装置500包括计算单元501，所述计算单元可以基本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)。计算单元501连接到安装在控制装置500中的存储器单元502，所述存储器单元为计算装置501提供例如存储的程序代码和/或存储的数据，计算装置501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。计算单元501也设置成在存储器单元502中存储计算的中间结果或最终结果。

此外，控制装置500装备有分别用于接收和发送输入信号和输出信号的装置511、512、513、514。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511、513检测为信息，并且可以转化为可以由计算单元501处理的信号。这些信号随后提供到计算单元501。用于发送输出信号的装置512、514布置成将来自计算单元501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。

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构造；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单元501，并且上述存储器可以包括存储器单元502。

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。这种控制系统可以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5中所示的控制装置，这对于本领域技术人员来说是周知的。

如本领域技术人员将认识到的，图5中的控制装置500可包括下列中的一个或多个：图1中的控制装置115和160、图2中的控制装置260、图3中的控制装置360以及图3中的控制装置374。

在这里描述的控制装置布置成执行本文中描述的方法步骤。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。

在显示的实施方式中，本发明在控制装置500中实施。然而，本发明也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。

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，本发明涉及机动车辆100，例如轿车、卡车或巴士，或者包括根据本发明的至少一个排气处理系统的另一单元，例如船舶或电压/电流发生器。

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

1.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(311)，其布置成氧化所述排气流(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)，其布置在第一氧化催化器(311)下游，并且布置成将第一添加剂供给到排气流(303)中；

-催化过滤器(320)，其布置在所述第一剂量装置(371)下游，其中所述催化过滤器(320)包括具有带还原特性的至少部分催化涂层的颗粒过滤器，其中所述催化过滤器(320)布置成捕获和氧化烟灰颗粒并且布置成使用所述第一添加剂对于所述排气流(303)中的一定量的氮氧化物进行第一还原；

-第二氧化催化器(312)，其布置在所述催化过滤器(320)下游，并且布置成氧化所述排气流(303)中的氮氧化物NO和不完全氧化的碳化合物中的一种或多种；

-第二剂量装置(372)，其布置在所述第二氧化催化器(312)下游，并且布置成将第二添加剂供给到所述排气流(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个进行所述排气流(303)中的氮氧化物NO_x的第二还原。

2.根据权利要求1所述的排气处理系统(350)，其中所述第一和所述第二添加剂中的至少一个包括氨，或可以从其中提取和/或释放出氨的物质。

3.根据权利要求1-2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)，其与下游的逃逸催化器(SC)集成，其中所述逃逸催化器(SC)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)中的氮氧化物NO_x，和/或布置成氧化所述排气流(303)中的添加剂的残余物；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)中的氮氧化物NO_x，和/或布置成氧化所述排气流(303)中的添加剂的残余物；

-逃逸催化器(SC)，其布置成执行所述排气流(303)中的氮氧化物NO_x的还原和/或所述排气流(303)中的添加剂的残余物的氧化。

4.根据权利要求1-3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)的入口相关地布置并且具有与选择性还原催化器(SCR)中的还原特性相对应的还原特性。

5.根据权利要求1-3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)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。

6.根据权利要求1-3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基本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。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的排气处理系统(350)，其中所述排气处理系统(350)包括用于供给添加剂的系统(370)，所述用于供给添加剂的系统包括布置成分别为所述第一(371)和第二(372)剂量装置供给所述第一和第二添加剂的至少一个泵(373)。

8.根据权利要求7所述的排气处理系统(350)，其中所述用于供给添加剂的系统(370)包括布置成控制所述至少一个泵(373)的剂量控制装置(374)。

9.根据权利要求7所述的排气处理系统(350)，其中所述用于供给添加剂的系统(370)包括剂量控制装置(374)，所述剂量控制装置包括：

-第一泵控制装置(378)，其布置成控制所述至少一个泵(373)，其中通过使用所述第一剂量装置(371)将第一剂量的所述第一添加剂供给到所述排气流；以及

-第二泵控制装置(379)，其布置成控制所述至少一个泵(373)，其中通过使用所述第二剂量装置(372)将第二剂量的所述第二添加剂供给到所述排气流。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的排气处理系统，其中所述第一氧化催化器(311)布置成还为装配在下游的部件产生热量。

11.一种用于处理由内燃机(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(311)进行所述排气流中的包括氮、碳和氢中的一种或多种的化合物的第一氧化(401)；

-使用布置在所述第一氧化催化器(311)下游的第一剂量装置(371)控制第一添加剂到所述排气流(303)中的供给(402)；

-使用布置在所述第一剂量装置(371)下游的催化过滤器(320)捕获和氧化(403)所述排气流(303)中的烟灰颗粒，其中所述催化过滤器(320)包括具有带还原特性的至少部分催化涂层的颗粒过滤器；

-使用所述第一添加剂和所述催化过滤器(320)的所述还原特性进行所述排气流(303)中的氮氧化物NO_x的第一还原(404)；

-使用布置在所述催化过滤器(320)下游的第二氧化催化器(312)进行所述排气流(303)中的氮氧化物NO和不完全氧化的碳化合物中的一种或多种的第二氧化(405)；以及

-使用布置在所述第二氧化催化器(312)下游的第二剂量装置(372)控制第二添加剂到所述排气流(303)中的供给(406)；

-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个进行所述排气流(303)中的氮氧化物NO_x的第二还原(407)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中控制所述内燃机(301)以产生用于加热所述第一氧化催化器(311)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)达到用于转化氮氧化物NO_x的预定性能。

13.根据权利要求11-12中任一项所述的方法，其中通过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，所述第一和第二添加剂中的至少一个的所述供给(402，406)分别增加到存在产生所述添加剂的沉淀物的风险的水平。

14.根据权利要求11-13中任一项所述的方法，其中使用所述第一剂量装置(371)和所述第二剂量装置(372)中的一个降低所述第一和第二添加剂中的至少一个的所述供给(402，406)，随后所述第一和第二添加剂中的至少一个的残余物通过所述排气流中的热量消除，其中如果能够在所述还原之后提供用于排气处理系统(350)执行所述方法所需的总体催化功能，则执行所述供给的所述降低。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述所需催化功能取决于所述内燃机(301)和/或所述排气流(303)的当前测量操作状况、当前模拟操作状况和/或当前预测操作状况。

16.根据权利要求14-15中任一项所述的方法，其中所述供给的所述降低构成所述供给的中断。

17.根据权利要求11-16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供给(402)的所述控制。

18.根据权利要求11-17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一添加剂的所述供给(402)的所述控制。

19.根据权利要求11-18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供给(406)的所述控制。

20.根据权利要求11-19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供给(406)的所述控制。

21.根据权利要求17-20中任一项所述的方法，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；

-所述第一还原催化装置(330)起作用的温度区间；

-所述催化过滤器(320)的氨的覆盖水平；以及

-所述还原催化装置(330)的氨的覆盖水平。

22.根据权利要求17-21中任一项所述的方法，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)的温度；

-所述还原催化装置(330)的温度；

-所述催化过滤器(320)的温度趋势；以及

-所述还原催化装置(330)的温度趋势。

23.根据权利要求11-22中任一项所述的方法，其中基于所述催化过滤器(320)上游的二氧化氮和氮氧化物之间的比率NO_{2_1}/NO_{x_1}的分布来控制使用所述第一剂量装置(371)进行所述第一添加剂的所述供给。

24.根据权利要求23所述的方法，其中控制所述第一添加剂的所述供给(402)，使得二氧化氮NO_{2_1}存在于在所述催化过滤器(320)的过滤结构中，以使得所述二氧化氮NO_{2_1}用于促进所述催化过滤器(320)中的烟灰颗粒的所述氧化。

25.根据权利要求11至24中任一项所述的方法，其中所述催化过滤器(320)中的所述至少部分催化涂层根据以下组中的一个进行布置：

-在所述催化过滤器(320)的入口处；

-在所述催化过滤器(320)的出口处；以及

-基本上在所述催化过滤器(320)的整个长度上。

26.根据权利要求11-25中任一项所述的方法，其中，

-所述催化过滤器(320)执行离开所述第一氧化催化器(311)的所述氮氧化物的第一量NO_{x_1}的第一还原；以及

-根据需要进行二氧化氮的第一量NO_{2_1}与离开所述第一氧化催化器(311)的所述氮氧化物的第一量NO_{x_1}之间的比率NO_{2_1}/NO_{x_1}的调整，其中利用发动机和/或燃烧测量执行所述氮氧化物的第一量NO_{x_1}的主动控制。

27.根据权利要求11-26中任一项所述的方法，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NO_{x_2}的第二还原；以及

-根据需要进行到达所述还原催化装置(330)的一定量的二氧化氮NO_{2_2}与氮氧化物的所述第二量NO_{x_2}之间的比率NO_{2_2}/NO_{x_2}的调整，其中基于所述比率NO_{2_2}/NO_{x_2}的值执行所述氮氧化物的第一量NO_{x_1}的所述第一还原的主动控制。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述比率NO_{2_2}/NO_{x_2}的所述值包括以下组中的一个：

-测量值；

-模拟值；

-预测值。

29.根据权利要求11至28中任一项所述的方法，其中所述第一氧化催化器(311)和/或所述第二氧化催化器(312)为装配在下游的部件产生热量。

30.根据权利要求11至29中任一项所述的方法，其中执行所述第一添加剂的所述供给(402)的所述控制，使得如果到达所述催化过滤器(320)的二氧化氮的第一量NO_{2_1}与氮氧化物的第一量NO_{x_1}之间的比率的确定值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_det小于或等于下限阈值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_low}，即(NO_{2_1}/NO_{x_1})_det≤(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_low}，则在所述催化过滤器(320)中执行到达所述催化过滤器的所述氮氧化物的第一量NO_{x_1}的增加的第一还原。

31.根据权利要求30所述的方法，其中所述氮氧化物的第一量NO_{x_1}的所述增加的第一还原由于所述控制增加所述第一添加剂的所述供给而实现。

32.根据权利要求30-31中的任一项所述的方法，其中所述下限阈值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_low}具有表示以下组中的一个的值：

-50％；

-45％；

-30％；

-20％；以及

-10％。

33.根据权利要求30-32中任一项所述的方法，其中所述下限阈值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_low}具有取决于所述催化过滤器(320)和/或所述还原催化装置(330)的温度的表示的值。

34.根据权利要求11-33中任一项所述的方法，其中执行所述第一添加剂的所述供给(402)的所述控制，使得如果到达所述催化过滤器(320)的二氧化氮的第一量NO_{2_1}与氮氧化物的第一量NO_{x_1}之间的比率的确定值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_det大于或等于上限阈值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_high}，即(NO_{2_1}/NO_{x_1})_det≥(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_high}，则在所述催化过滤器(320)中执行到达所述催化过滤器的所述氮氧化物的第一量NO_{x_1}的减少的第一还原。

35.根据权利要求34所述的方法，其中所述氮氧化物的第一量NO_{x_1}的所述减少的第一还原由于所述控制减少所述第一添加剂的所述供给而实现。

36.根据权利要求34-35中任一项所述的方法，其中所述上限阈值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_high}具有表示以下组中的一个的值：

-45％；

-50％；

-60％；以及

->65％。

37.根据权利要求34-36中任一项所述的方法，其中所述上限阈值(NO_{2_1}/NO_{x_1})_{threshold_high}具有取决于所述催化过滤器(320)和/或所述还原催化装置(330)的温度的表示的值。

38.根据权利要求11-37中任一项所述的方法，其中：

-所述第一添加剂的所述供给(402)的所述控制是基于到达所述还原催化装置(330)的二氧化氮的第二量NO_{2_2}与氮氧化物的第二量NO_{x_2}之间的第二比率的确定值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_det；以及

-执行所述第一添加剂的所述供给(402)的所述控制，使得如果所述比率的所述确定值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_det小于或等于下限阈值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_low}，即(NO_{2_2}/NO_{x_2})_det≤(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_low}，则在所述催化过滤器(320)中执行所述氮氧化物的第一量NO_{x_1}的增加的第一还原。

39.根据权利要求38所述的方法，其中所述氮氧化物NO_{x_1}的第一量的所述增加的第一还原由于所述控制增加所述第一添加剂的所述供给而实现。

40.根据权利要求38-39中任一项所述的方法，其中所述下限阈值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_low}具有表示以下组中的一个的值：

-50％；

-45％；

-30％；

-20％；以及

-10％。

41.根据权利要求30-32中任一项所述的方法，其中所述下限阈值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_low}具有取决于所述催化过滤器(320)和/或所述还原催化装置(330)的温度的表示的值。

42.根据权利要求11-41中任一项所述的方法，其中，

-执行所述第一添加剂的所述供给(402)的所述控制，使得如果所述比率的所述确定值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_det大于或等于上限阈值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_high}，即(NO_{2_2}/NO_{x_2})_det≥(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_high}，则在所述催化过滤器(320)中执行所述氮氧化物的第一量NO_{x_1}的减少的第一还原。

43.根据权利要求42所述的方法，其中所述氮氧化物的第一量NO_{x_1}的所述减少的第一还原由于所述控制减少所述第一添加剂的所述供给而实现。

44.根据权利要求42-43中任一项所述的方法，其中所述上限阈值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_high}具有表示以下组中的一个的值：

-45％；

-50％；

-60％；和

-65％。

45.根据权利要求42-44中任一项所述的方法，其中所述上限阈值(NO_{2_2}/NO_{x_2})_{threshold_high}具有取决于所述催化过滤器(320)和/或所述还原催化装置(330)的温度的表示的值。

46.一种包括程序代码的计算机程序，所述程序代码在所述程序代码在计算机中执行时实现：所述计算机执行根据权利要求11-45中任一项所述的方法。

47.一种包括计算机可读介质以及根据权利要求46所述的计算机程序的计算机程序制品，所述计算机程序被包括在所述计算机可读介质中。