(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気流（３０３）の処理のための方法であって、前記排気流（３０３）は、燃焼エンジン（３０１）の中の燃焼から結果として生じ、排気処理システム（３５０）を通過し、窒素酸化物ＮＯｘを含み、前記窒素酸化物ＮＯｘは、一酸化窒素ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２を含む、方法において、
前記排気流（３０３）の中の窒素、炭素、および水素のうちの１つまたは複数を含む化合物の第１の酸化（２１０）であって、前記排気処理システム（３５０）の中に配置されている第１の酸化触媒（３１０）によって実施される、第１の酸化（２１０）と、
前記第１の酸化触媒（３１０）から出る二酸化窒素ＮＯ２＿１の第１の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量との間の比率に関する値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔの決定（２２０）と、
第１の投与デバイス（３７１）の使用による、前記排気流（３０３）の中への第１の添加剤の第１の供給（２３０）であって、前記第１の投与デバイス（３７１）は、前記第１の酸化触媒（３１０）の下流に配置されており、前記第１の供給（２３０）は、前記比率に関する前記決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔに基づいてアクティブに制御される、第１の供給（２３０）と、
触媒フィルタ（３２０）の中の触媒反応を介した、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の少なくとも前記第１の量の第１の還元（２４０）であって、前記触媒フィルタ（３２０）は、前記第１の投与デバイス（３７１）の下流に配置されており、前記触媒フィルタ（３２０）は、還元特性を有する少なくとも部分的に触媒のコーティングを備えた微粒子フィルタから構成されており、前記微粒子フィルタは、スート粒子を捕らえて酸化させるように配置されており、また、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の前記第１の還元を実施するように配置されており、前記第１の還元に関する触媒反応は、前記第１の添加剤を使用する、第１の還元（２４０）と、
第２の投与デバイス（３７２）の使用による、前記排気流（３０３）の中への第２の添加剤の第２の供給（２６０）であって、前記第２の投与デバイス（３７２）は、前記触媒フィルタ（３２０）の下流に配置されている、第２の供給（２６０）と、
還元触媒デバイス（３３０）に到達する窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量の第２の還元（２７０）であって、前記還元触媒デバイス（３３０）は、前記第２の投与デバイス（３７２）の下流に配置されており、前記第２の還元は、前記第１の添加剤および／または前記第２の添加剤を使用する、第２の還元（２７０）と
を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御は、前記還元触媒デバイス（３３０）に到達する二酸化窒素ＮＯ２＿２の第２の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量との間の第２の比率に関する決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔにも基づいている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の添加剤の前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御は、前記触媒フィルタ（３２０）の中で実施される、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の前記第１の還元（２４０）のアクティブ制御をもたらす、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の前記第１の還元（２４０）は、前記第１の添加剤が前記触媒フィルタ（３２０）の中の窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量と反応することによって実現される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の前記第１の還元（２４０）は、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の中に含まれる二酸化窒素ＮＯ２＿１の第１の量が、前記触媒フィルタ（３２０）の中の前記スート粒子の前記酸化において前記スート粒子と反応することによって実現され、前記第１の添加剤の前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御は、前記触媒フィルタ（３２０）の中のスートの量に基づいている、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記比率に関する前記決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔが、上側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ以上である場合に（（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔ≧（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ）、前記アクティブ制御が、前記触媒フィルタ（３２０）の中の窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の第１の還元の減少を与えるように、前記第１の添加剤の前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御が実施される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の前記第１の還元の減少は、前記第１の添加剤の前記第１の供給（２３０）の減少をもたらす前記アクティブ制御によって実現される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記上側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、
４５％；
５０％；
６０％；および、
＞６５％
の群からの１つを表す値を有する、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記上側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、前記触媒フィルタ（３２０）および／または還元触媒デバイス（３３０）の温度の表現に依存する値を有しており、前記還元触媒デバイス（３３０）は、前記触媒フィルタ（３２０）の下流に配置されている、請求項６から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記触媒フィルタ（３２０）の中に含まれる前記少なくとも部分的に触媒のコーティングは、酸化特性も有する、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記排気流（３０３）の中の窒素、炭素、および水素のうちの１つまたは複数を含む化合物の第２の酸化（２５０）をさらに含み、前記第２の酸化（２５０）は、第２の酸化触媒（３１１）によって実施され、前記第２の酸化触媒（３１１）は、前記触媒フィルタ（３２０）の下流に配置されていて、
前記第２の投与デバイス（３７２）は、前記第２の酸化触媒（３１１）の下流に配置されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御は、前記還元触媒デバイス（３３０）に到達する二酸化窒素ＮＯ２＿２の第２の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量との間の第２の比率に関する決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔにも基づいている、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の添加剤の前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御は、前記触媒フィルタ（３２０）の中で実施される、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の前記第１の還元（２４０）のアクティブ制御をもたらす、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の前記第１の還元（２４０）は、前記第１の添加剤が前記触媒フィルタ（３２０）の中の窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量と反応することによって実現される、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の前記第１の還元（２４０）は、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の中に含まれる二酸化窒素ＮＯ２＿１の第１の量が、前記触媒フィルタ（３２０）の中の前記スート粒子の前記酸化において前記スート粒子と反応することによって実現され、前記第１の添加剤の前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御は、前記触媒フィルタ（３２０）の中のスートの量に基づいている、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記比率に関する前記決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔが、上側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ以上である場合に（（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔ≧（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ）、前記第１の添加剤の前記アクティブ制御が前記触媒フィルタ（３２０）の中の窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の第１の還元の減少を与えるように、前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御が実施される、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の前記第１の還元の減少は、前記第１の添加剤の前記第１の供給（２３０）の減少をもたらす前記アクティブ制御によって実現される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記上側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、
４５％；
５０％；
６０％；および、
＞６５％
の群からの１つを表す値を有する、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記上側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、前記触媒フィルタ（３２０）および／または還元触媒デバイス（３３０）の温度の表現に依存する値を有しており、前記還元触媒デバイス（３３０）は、前記触媒フィルタ（３２０）の下流に配置されている、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記比率に関する前記決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔが、下側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗ以下である場合に（（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔ≦（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗ）、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の第１の還元の増加が前記触媒フィルタ（３２０）の中で実施されるように、前記第１の添加剤の前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御が実施される、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記アクティブ制御は前記第１の添加剤の前記第１の供給（２３０）を増加させるので、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の前記第１の還元の増加が実現される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記下側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗは、
５０％；
４５％；
３０％；
２０％；および、
１０％
の群からの１つを表す値を有する、請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記下側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗは、前記触媒フィルタ（３２０）および／または還元触媒デバイス（３３０）の温度の表現に依存する値を有しており、前記還元触媒デバイス（３３０）は、前記触媒フィルタ（３２０）の下流に配置されている、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御は、前記第２の比率に関する前記決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔに基づいており、前記第２の比率に関する高い決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔが、低い決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔがもたらすものよりも少ない添加剤の供給をもたらすようになっている、請求項２または１２に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御は、前記還元触媒デバイス（３３０）に到達する二酸化窒素ＮＯ２＿２の第２の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量との間の第２の比率に関する決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔに基づいており、前記還元触媒デバイス（３３０）は、前記触媒フィルタ（３２０）の下流に配置されており、
前記比率に関する前記決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔが、下側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗ以下である場合に（（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔ≦（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗ）、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の第１の還元の増加が前記触媒フィルタ（３２０）の中で実施されるように、前記第１の添加剤の前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御が実施される、請求項１から２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記アクティブ制御は前記第１の添加剤の前記第１の供給（２３０）を増加させるので、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の前記第１の還元の増加が実現される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記下側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗは、
５０％；
４５％；
３０％；
２０％；および、
１０％
の群からの１つを表す値を有する、請求項２５または２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記下側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗは、前記触媒フィルタ（３２０）および／または前記還元触媒デバイス（３３０）の温度の表現に依存する値を有する、請求項２５から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御は、前記還元触媒デバイス（３３０）に到達する二酸化窒素ＮＯ２＿２の第２の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量との間の第２の比率に関する決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔに基づいており、前記還元触媒デバイス（３３０）は、前記触媒フィルタ（３２０）の下流に配置されており、
前記比率に関する前記決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔが、上側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ以上である場合に（（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔ≧（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ）、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の第１の還元の減少が前記触媒フィルタ（３２０）の中で実施されるように、前記第１の添加剤の前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御が実施される、請求項１から２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記アクティブ制御が前記第１の添加剤の前記第１の供給（２３０）を減少させることによって、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の前記第１の還元の減少が実現される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記上側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、
４５％；
５０％；
６０％；および、
６５％
の群からの１つを表す値を有する、請求項２９または３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記上側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、前記触媒フィルタ（３２０）および／または前記還元触媒デバイス（３３０）の温度の表現に依存する値を有する、請求項２９から３１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御は、前記触媒フィルタ（３２０）および／または還元触媒デバイス（３３０）に関する添加剤のためのカバー度にも基づいており、前記還元触媒デバイス（３３０）は、前記触媒フィルタ（３２０）の下流に配置されている、請求項１から３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御は、また、前記触媒フィルタ（３２０）および／または還元触媒デバイス（３３０）に関する少なくとも１つの触媒特性に基づいており、前記還元触媒デバイス（３３０）は、前記触媒フィルタ（３２０）の下流に配置されている、請求項１から３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１の供給（２３０）の前記アクティブ制御は、前記触媒フィルタ（３２０）および／または還元触媒デバイス（３３０）の温度の表現にも基づいており、前記還元触媒デバイス（３３０）は、前記触媒フィルタ（３２０）の下流に配置されている、請求項１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記比率に関する前記決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔは、
予測された値；
モデル化された値；および、
測定された値
の群からの１つから構成されている、請求項１から３５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
プログラムコードを含むコンピュータプログラムであって、前記プログラムコードは、前記プログラムコードがコンピュータの中で実行されたとき、前記コンピュータが請求項１から３６のいずれか一項に記載の方法を実施することを実現する、コンピュータプログラム。
【請求項３８】
コンピュータ可読媒体および請求項３７に記載のコンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータ可読媒体の中に含まれている、コンピュータプログラム製品。
【請求項３９】
排気流（３０３）の処理のために配置されている排気処理システム（３５０）であって、前記排気流（３０３）は、燃焼エンジン（３０１）の中の燃焼から結果として生じ、また、窒素酸化物ＮＯｘを含み、前記窒素酸化物ＮＯｘは、一酸化窒素ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２を含む、排気処理システム（３５０）において、
前記排気流（３０３）の中の窒素、炭素、および水素のうちの１つまたは複数を含む化合物を酸化させる（２１０）ために、前記排気処理システム（３５０）の中に配置されている第１の酸化触媒（３１０）と、
前記第１の酸化触媒（３１０）から出る二酸化窒素ＮＯ２＿１の第１の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量との間の比率に関する値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔの決定（２２０）、および、
前記比率に関する前記決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔに基づいた、前記排気流（３０３）の中への第１の添加剤の第１の供給（２３０）を実施するために前記第１の酸化触媒（３１０）の下流に配置されている第１の投与デバイス（３７１）のアクティブ制御（２３０）
を提供するように配置されている、制御デバイス（３８０）と、
前記第１の投与デバイス（３７１）の下流に配置されている触媒フィルタ（３２０）であって、還元特性を有する少なくとも部分的に触媒のコーティングを備えた微粒子フィルタから構成されており、前記微粒子フィルタは、スート粒子を捕らえて酸化させるように配置されており、また、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の前記第１の量の第１の還元（２５０）を実施するように配置されており、前記第１の還元に関する触媒反応は、前記第１の添加剤を使用する、触媒フィルタ（３２０）と、
前記排気流（３０３）の中への第２の添加剤の第２の供給（２６０）を実施するために、前記触媒フィルタ（３２０）の下流に配置されている第２の投与デバイス（３７２）と、
還元触媒デバイス（３３０）に到達する窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量の第２の還元（２７０）を実施するために、前記第２の投与デバイス（３７２）の下流に配置されている還元触媒デバイス（３３０）であって、前記第２の還元は、前記第１の添加剤および／または前記第２の添加剤を使用する、還元触媒デバイス（３３０）と
を含む、排気処理システム（３５０）。
【請求項４０】
前記触媒フィルタの中に含まれている前記少なくとも部分的に触媒のコーティングは、酸化特性も有する、請求項３９に記載の排気処理システム。
【請求項４１】
前記排気流（３０３）の中の窒素、炭素、および水素のうちの１つまたは複数を含む化合物の第２の酸化（２５０）を実施するために、前記触媒フィルタ（３２０）の下流に配置されている第２の酸化触媒（３１１）をさらに含み、
前記第２の投与デバイス（３７２）は前記第２の酸化触媒（３１１）の下流に配置されている、請求項３９に記載の排気処理システム（３５０）。
【請求項４２】
前記還元触媒デバイス（３３０）は、
選択触媒還元触媒（ＳＣＲ）；
下流にスリップ触媒（ＳＣ）が続く選択触媒還元触媒（ＳＣＲ）であって、前記スリップ触媒（ＳＣ）は、添加剤の残留物を酸化させるように配置されている、かつ／または、前記排気流（３０３）の中の窒素酸化物ＮＯｘの追加的な還元によって前記選択触媒還元触媒（ＳＣＲ）を支援するように配置されている、選択触媒還元触媒（ＳＣＲ）
の群からの１つを含む、請求項３９から４１のいずれか一項に記載の排気処理システム（３５０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルによる排気流の処理のための方法に関する。また、本発明は、請求項４０のプリアンブルによる排気流の処理のために配置されている排気処理システムに関する。また、本発明は、本発明による方法を実装するコンピュータプログラムおよびコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の背景技術の説明は、本発明に対する背景技術の説明を構成しており、したがって、必ずしも、先行技術を構成しているわけではない。
【０００３】
主に都市部における、汚染および空気品質に関する政府の関心の増加に関連して、燃焼エンジンからのエミッションに関するエミッション規格および規制が、多くの管轄権の中で起草されてきた。
【０００４】
そのようなエミッション規格は、たとえば車両の中の燃焼エンジンからの排気ガスの許容可能な制限値を定義する要件を構成することが多い。たとえば、窒素酸化物ＮＯｘ、炭化水素ＣｘＨｙ、一酸化炭素ＣＯ、および粒子ＰＭのエミッションレベルは、ほとんどのタイプの車両に関して、そのような規格によって規制されることが多い。燃焼エンジンを装備している車両は、典型的に、そのようなエミッションをさまざまな程度に生じさせる。この文献では、本発明が、車両の中でのその用途に関して主に説明されることになる。しかし、本発明は、たとえば、船などのような船舶または航空機／ヘリコプタなど、燃焼エンジンが使用される実質的にすべての用途において使用され得、ここで、そのような用途に関する規制および／または規格が、燃焼エンジンからのエミッションを制限する。
【０００５】
これらのエミッション規格に準拠しようとするために、燃焼エンジンの燃焼によって引き起こされる排気が処理（浄化）される。
【０００６】
燃焼エンジンからの排気を処理する共通の方式は、いわゆる触媒の浄化プロセスから構成されており、それが、燃焼エンジンを装備している車両が通常少なくとも１つの触媒を含む理由である。異なるタイプの触媒が存在しており、異なるそれぞれのタイプは、たとえば、燃焼概念、燃焼戦略、および／または、車両の中で使用される燃料タイプ、および／または、浄化されることになる排気流の中の化合物のタイプに応じて、適切であることが可能である。下記で窒素酸化物ＮＯｘと称されている、少なくとも窒素を含むガス（一酸化窒素、二酸化窒素）に関連して、車両は、触媒を含むことが多く、ここで、窒素酸化物ＮＯｘを還元し、主に、窒素ガスおよび水蒸気にするために、添加剤が、燃焼エンジンの中の燃焼から結果として生じる排気流に供給される。
【０００７】
ＳＣＲ（選択触媒還元）触媒は、主に重量物運搬車に関して、このタイプの還元に関して一般に使用されるタイプの触媒である。ＳＣＲ触媒は、通常、アンモニアＮＨ３、または、アンモニアがそれから発生／形成され得る組成物を、添加剤として使用し、排気の中の窒素酸化物ＮＯｘの量を低減させる。添加剤は、触媒の上流の燃焼エンジンから結果として生じる排気流の中へ注入される。触媒に追加される添加剤は、アンモニアＮＨ３の形態で、触媒の中に吸収（貯蔵）され、酸化還元反応が、排気の中の窒素酸化物ＮＯｘと添加剤を介して利用可能なアンモニアＮＨ３との間で起こることができるようになっている。
【０００８】
現代の燃焼エンジンは、エンジンと排気処理との間に協働および相互影響が存在するシステムである。具体的には、窒素酸化物ＮＯｘを還元する排気処理システムの能力と燃焼エンジンの燃料効率との間に相関関係が存在している。燃焼エンジンに関して、エンジンの燃料効率／総合効率とそれによって作り出される窒素酸化物ＮＯｘとの間に相関関係が存在している。この相関関係は、所与のシステムに関して、作り出される窒素酸化物ＮＯｘと燃料効率との間にプラスの相関関係が存在することを特定し、換言すれば、より多くの窒素酸化物ＮＯｘを放出することを許容されるエンジンが、たとえば、注入タイミングのより最適な選択によって、より少ない燃料を消費するように誘導され得、それは、より高い燃焼効率を生み出すことが可能である。同様に、作り出される粒子質量ＰＭと燃料効率との間にマイナスの相関関係が存在することが多く、それは、エンジンからの粒子質量ＰＭのエミッションの増加が、燃料消費の増加と関連があることを意味している。この相関関係は、ＳＣＲ触媒を含む排気処理システムの広範囲にわたる使用の背景であり、その意図は、比較的大きい量の作り出される窒素酸化物ＮＯｘに対して、燃料消費および粒子のエミッションに関するエンジンの最適化である。次いで、これらの窒素酸化物ＮＯｘの還元が排気処理システムの中で実施され、したがって排気処理システムは、ＳＣＲ触媒を含むことが可能である。したがって、エンジンおよび排気処理が互いに補完する、エンジンおよび排気処理システムの設計における一体化されたアプローチを通して、高い燃料効率は、粒子ＰＭおよび窒素酸化物ＮＯｘの両方の低いエミッションと一緒になって実現され得る。
【発明の概要】
【０００９】
ある程度、排気処理の性能は、排気処理システムの中に含まれている担体（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）体積を増加させることによって改善され得る。とりわけ、排気流れの不均一の分配に起因する損失が低減され得る。しかし、より大きい担体体積は、製造および／または生産のコストに直接的な影響をもたらす。また、より大きい担体体積は、高い背圧をもたらし、それは、体積の増加によって引き起こされるより高い変換度に起因して、燃料消費の潜在的なゲインに対抗する。したがって、たとえば、オーバーサイジングを回避することによって、ならびに／または、サイズおよび／もしくは製造コストの観点から排気処理システムの広がりを制限することによって、排気処理システムを最適に使用することができることが重要である。
【００１０】
一般的な触媒に関する機能および効率、ならびに、還元特性を有する触媒に関する機能および効率は、とりわけ、たとえば、排気の中の二酸化窒素と窒素酸化物との間の比率、すなわち、ＮＯ２／ＮＯｘ割合に依存する。しかし、ＮＯ２／ＮＯｘ割合は、複数の他の要因に依存し、たとえば、どのように運転者が車両を運転するか、および／または、現在の走行モードに依存する。たとえば、排気の中のＮＯ２／ＮＯｘ割合は、運転者によって、および／または、クルーズ制御によって要求されるトルクに依存し、車両が位置付けされている道路区間の外観に依存し、および／または、運転者の運転スタイルに依存することが可能である。
【００１１】
従来の排気処理システムは、所与の排気流れおよび所与の温度に関して、窒素酸化物ＮＯｘの中の二酸化窒素ＮＯ２の実質的に一定の割合を発生させる。これらのパラメータは、エンジンが使用される様式に依存することになり、制御／調整されることができないので、これらのコンポーネントの最適化は困難である。一方では、排気処理システムの中の還元触媒は、低い排気温度において二酸化窒素ＮＯ２の十分に高い割合を必要とする。他方では、排気処理システムの中の酸化触媒ＤＯＣおよび微粒子フィルタＤＰＦに関する最適な温度において、二酸化窒素ＮＯ２の割合が高くなり過ぎている場合には、それらの機能が劣化する。したがって、今日の排気処理システムは、それぞれのコンポーネントに関する現在の動作および／またはハードウェア仕様に応じて、二酸化窒素ＮＯ２の大き過ぎる／高過ぎる割合、および、二酸化窒素ＮＯ２の小さ過ぎる／低過ぎる割合の両方に悩まされる可能性がある。
【００１２】
触媒温度および流れに関するいくつかの条件において、すなわち、触媒の中の特定のドゥエルタイム（ｄｗｅｌｌ−ｔｉｍｅ）（「空間速度」）に関して、窒素酸化物ＮＯｘに対する二酸化窒素ＮＯ２の有利でない割合が得られるリスクが存在している。具体的には、比率ＮＯ２／ＮＯｘが値５０％を超えるリスクが存在しており、それは、排気浄化に関する現実の問題を構成する可能性がある。したがって、低い温度を有するクリティカルな動作モードに関する比率ＮＯ２／ＮＯｘの最適化は、先行技術の解決策によって、他の動作モードにおいて、たとえば、より高い温度において、高過ぎる二酸化窒素ＮＯ２の割合を与えるリスクを冒す。このより高い二酸化窒素ＮＯ２の割合は、ＳＣＲ触媒に関して、より大きい体積要件をもたらし、および／または、エンジンから放出される窒素酸化物の量の制限をもたらし、したがって、車両／エンジンに関して、より不十分な燃料効率をもたらす。追加的に、より高い二酸化窒素ＮＯ２の割合が、潜在的に下流に配置されている選択触媒還元触媒の中での笑気ガスＮ２Ｏの生産ももたらすリスクが存在している。
【００１３】
生じる二酸化窒素ＮＯ２の有利でない割合のこれらのリスクが、システムの経年劣化に起因して存在する。たとえば、比率ＮＯ２／ＮＯｘは、システムが老化したときに、より低い値をとる可能性があり、それは、老化していない状態で高過ぎるＮＯ２／ＮＯｘの割合をもたらす触媒仕様が、経年劣化を補償するために使用されなければならないことを伴う可能性がある。
【００１４】
また、ＷＯ２０１４０４４３１８などのような、触媒微粒子フィルタＳＣＲＦを含む先行技術の排気処理システムが存在している。触媒微粒子フィルタは、触媒コーティングを含むフィルタであり、コーティングが窒素酸化物ＮＯｘの還元のために使用され得るという特性を備えている。しかし、これらの先行技術の排気処理システムは、触媒フィルタＳＣＲＦの中の不十分なスート酸化に関する問題を経験することが多い。これらの問題は、窒素酸化物ＮＯｘの還元の中に含まれる反応が、スート酸化の中に含まれる反応よりも速いという事実に、少なくとも部分的に起因する。それに加えて、ＷＯ２０１４０４４３１８の還元システムは、体積の観点から比較的大きく、それは、上述のような問題につながる可能性がある。また、ＷＯ２０１４０４４３１８の第２のＳＣＲ触媒は、この構成の中で相対的に非効率的になる。
【００１５】
したがって、窒素酸化物ＮＯｘの中の二酸化窒素ＮＯ２の高い割合は、ＳＣＲ触媒の速度論的活性（ｋｉｎｅｔｉｃ  ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ）が制限されることを伴う。尿素投与の適合は、比較的短い期間の間に起こり、また、このケースでは、ＳＣＲ触媒の触媒効率の低減に起因して、正しい結果を与えないリスクを冒す。
【００１６】
全体として、これは、最適化された燃料消費および効率的な排気処理の両方を実現する解決策を見出すことが困難であることを意味している。これは、燃料消費および排気処理の両方に関して、可能な限り最適な様式でシステムを使用することができることが非常に重要になること意味している。したがって、排気処理システムの中の機能の最適化に対する必要性が存在している。
【００１７】
したがって、本発明の１つの目的は、今日の排気処理システムの機能の最適化を提供することができ、したがって、さまざまな条件の下で、高い性能および良好な機能を提供することができる、方法およびシステムを提供することである。
【００１８】
この目的は、請求項１の特徴部分による上述の方法を通して実現される。また、この目的は、請求項４０の特徴部分による上述の排気処理システム、ならびに、上述のコンピュータプログラムおよびコンピュータプログラム製品を通して実現される。
【００１９】
本発明によれば、排気流の処理のための方法および排気処理システムが提供され、排気流は、燃焼エンジンの中の燃焼から結果として生じ、また、窒素酸化物ＮＯｘを含む。窒素酸化物ＮＯｘは、一酸化窒素ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２を含む。
【００２０】
排気流の中の窒素、炭素、および水素のうちの１つまたは複数を含む化合物の第１の酸化が、排気処理システムの中に配置されている第１の酸化触媒によって実施される。
【００２１】
第１の酸化触媒から離れて次いで触媒フィルタに到達する二酸化窒素ＮＯ２＿１の第１の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量との間の比率に関して、値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔの決定が、次いで実施される。
【００２２】
排気流の中への第１の添加剤の第１の供給が、第１の投与デバイスの使用によって実施され、第１の投与デバイスは、第１の酸化触媒の下流に配置されている。この第１の供給は、本発明によれば、比率に関する決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔに基づいてアクティブに制御される。
【００２３】
窒素酸化物ＮＯｘ＿１の少なくとも第１の量の第１の還元が、次いで、触媒フィルタの中の触媒反応の使用によって実施され、触媒フィルタは、第１の投与デバイスの下流に配置されている。この触媒フィルタは、還元特性を有する少なくとも部分的に触媒のコーティングを備えた微粒子フィルタから構成されている。触媒フィルタは、スート粒子を捕らえて酸化させるように配置され、また、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量の第１の還元を実施するように配置されている。第１の還元に関する触媒反応は、第１の添加剤、および、少なくとも部分的に触媒のコーティングの還元特性を使用する。
【００２４】
第１の還元のアクティブ制御は、本発明の異なる実施形態によれば、第１の投与デバイスによる添加剤の投入のアクティブ制御を通して実施され得る。
【００２５】
追加的に、本発明の１つの実施形態によれば、たとえば、触媒フィルタにおける排気流に関する温度を含む、排気環境のアクティブ制御が実施され得る。ここで、排気環境は、たとえば、空気への良好なアクセスによって、酸化状態である可能性があり、または、排気環境は、空気へのアクセスの不足によって、還元状態である可能性がある。したがって、エンジンの中への燃料注入は、排気環境に影響を与えるように制御され得る。
【００２６】
温度のアクティブ制御は、本発明の異なる実施形態によれば、燃焼エンジンの中の空気／燃料比率（ラムダ値）を調節することによって制御され得、空気流れの低減は温度を増加させ、空気流れの増加は温度を低減させる。空気／燃料比率は、たとえば、エンジンの燃焼モードを変化させることによって変化され得る。
【００２７】
排気処理システムを通る空気流れ、したがって排気処理システムに関する温度は、また、車両の中のギヤボックスを制御することによって制御され得る。その理由は、異なるギヤの使用は、排気処理システムを通る異なる空気流れをもたらすからである。
【００２８】
本発明は、概して、二酸化窒素ＮＯ２の量と窒素酸化物ＮＯｘの量との間の比率ＮＯ２／ＮＯｘの制御を提供する。したがって、たとえば、この比率に関して過度に高い値は、アクティブ制御を通して回避され得る。たとえば、比率に関する値は、減少するようにアクティブに制御され得るので、ＮＯ２／ＮＯｘ＞５０％が回避され得る。また、値が低過ぎるときには、たとえば、ＮＯ２／ＮＯｘ＜５０％の場合には、比率ＮＯ２／ＮＯｘに関する値が増加され得る。
【００２９】
本発明の１つの実施形態によれば、とりわけ、上流に配置されている触媒フィルタＳＣＲＦ、および、下流に配置されている還元触媒デバイスを含む、排気処理システムの中で、二酸化窒素ＮＯ２の割合が高過ぎる場合には、第１の添加剤の供給を減少させることによって、触媒フィルタの中の窒素酸化物ＮＯｘの還元およびスート酸化の両方に関して全体的に良好な性能を有する排気処理システムが得られる。
【００３０】
したがって、本発明の１つの実施形態の使用によって、二酸化窒素ＮＯ２から構成される窒素酸化物ＮＯｘの割合がアクティブに制御され得、それは、排気処理システムの中の、たとえば貴金属を含む酸化コーティングを備えた少なくとも１つの担体の上流の窒素酸化物ＮＯｘの量のアクティブ制御によって促進される。また、比率ＮＯ２／ＮＯｘのこの制御は、より高いＮＯｘ変換などのような、触媒の性能の利点は別として、二酸化窒素ＮＯ２のエミッションを特に低減させる可能性をもたらすことが可能であり、それは、非常に有毒で強い匂いのするエミッションをもたらす。これは、二酸化窒素ＮＯ２のエミッションを低減させる可能性を通して、二酸化窒素ＮＯ２に関する別々の法的要件の潜在的な将来の導入において利点をもたらすことが可能である。これは、たとえば、Ｅｕｒｏ  ＶＩ−システムと比較され得、Ｅｕｒｏ  ＶＩ−システムでは、排気浄化において提供される二酸化窒素ＮＯ２の割合は、排気処理システム自身の中で直接的に影響を受けない可能性がある。その理由は、Ｅｕｒｏ  ＶＩ−システムの中の二酸化窒素ＮＯ２の割合は、使用法／動作に起因しており、任意の他の方式で制御されない可能性があるからである。
【００３１】
換言すれば、二酸化窒素ＮＯ２のレベルのアクティブ制御は、本発明の使用によって促進され、それは、走行モードにおいて二酸化窒素ＮＯ２のレベルを増加または減少させるために使用され、これは走行モードに必要である。したがって、必要とする貴金属がより少なく、したがって、より安価に製造することができる排気処理システムが生成され得る。
【００３２】
本発明による制御の使用を通して、排気処理システムの中の１つまたはいくつかの選択触媒還元触媒にわたって反応速度を増加させる燃料消費中立的様式（ｆｕｅｌ  ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ  ｎｅｕｔｒａｌ  ｍａｎｎｅｒ）が得られる。その理由は、可能な限り大きい還元の割合が、酸化窒素ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２の両方についての反応経路を介して起こるように、制御が実施され得るからである。したがって、本発明による制御を通して、速い反応経路を介して、すなわち、「ｆａｓｔＳＣＲ」（ここで、酸化窒素ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２の両方についての反応経路を介して還元が起こる）を介して起こる窒素酸化物ＮＯｘの総変換の割合は、二酸化窒素ＮＯ２のレベルのアクティブ制御を通して増加され得る。したがって、触媒に関連する体積要件も低減され得る。ｆａｓｔＳＣＲは、さらに詳細に下記に説明されている。
【００３３】
たとえば、排気処理システムがいくらかの時間にわたって動作した後に、比率ＮＯ２／ＮＯｘは、経年劣化に起因して、より低い値をとる可能性がある。したがって、排気処理システムの経年劣化／劣化に起因して、窒素酸化物ＮＯｘの中の二酸化窒素ＮＯ２の有利でない割合が生じる可能性があるというリスクが存在している。たとえば、比率ＮＯ２／ＮＯｘは、排気処理システムが老化したときに、より低い値をとることが可能であり、それは、老化していない状態／新しい状態において高過ぎるＮＯ２／ＮＯｘの割合をもたらす触媒仕様が、将来の経年劣化／劣化に備えて用意するために使用され、また、将来の経年劣化／劣化を補償するために使用されることを伴う可能性がある。
【００３４】
本発明は、本発明によるアクティブ制御によって、比率ＮＯ２／ＮＯｘに関する過度に低い値を防止することによって、この特性を防止する可能性を提供し、この特性は、時間の経過とともに劣化し、排気処理システムに関してマイナスである。本発明が使用されているときに、比率ＮＯ２／ＮＯｘに関してより高い初期値を取り扱うことが可能であるので、新しい排気処理システムおよび老化した排気処理システムの両方に関する性能を最適化するためのより良好な条件が存在する。
【００３５】
本発明は、排気の組成物が劣化する場合に、所与の温度において得られる触媒活性が影響を受ける可能性があるという事実を使用する。二酸化窒素ＮＯ２を構成する窒素酸化物ＮＯｘの割合を調節することによって、還元の基礎となる反応の影響が実現され得る。換言すれば、還元触媒の活性は、二酸化窒素ＮＯ２を構成する窒素酸化物ＮＯｘの割合の調節によって影響を受け得る。５０％を表す二酸化窒素ＮＯ２を構成する窒素酸化物ＮＯｘの割合は、本発明の異なる実施形態によれば、最も速い速度論および／または最良の触媒性能をもたらし、したがって、触媒フィルタに関する担体体積に関する最小の要件をもたらす。追加的に、本発明による制御は、二酸化窒素ＮＯ２を構成する窒素酸化物ＮＯｘの割合に関する適切な値に向けて、排気処理システムの下流に配置されている潜在的なスリップ触媒ＳＣに関する要件がより低くなることを意味している。
【００３６】
排気処理システムの中の酸化コーティングを備えた１つまたはいくつかの担体（それは、たとえば、酸化触媒ＤＯＣの中に含まれ、および／または、触媒フィルタＳＣＲＦの中で酸化特性も有する触媒コーティングの中に含まれ得る）に到達する窒素酸化物ＮＯｘのレベルをアクティブに制御することによって、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスに到達する二酸化窒素ＮＯ２の割合の調節は、たとえば、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスが酸化コーティングの下流に配置されているときに、実施され得る。これは、たとえば、還元触媒デバイスが、より予測可能なターンオーバー（ｔｕｒｎｏｖｅｒ）を提供することを意味している。これは、たとえば、窒素酸化物ＮＯｘの二酸化窒素ＮＯ２割合が、最大所望の値（上側閾値）を超える可能性があるというリスクが存在する場合には、エンジンによって作り出される窒素酸化物ＮＯｘの量の増加に対応するアクティブ制御に関係する。
【００３７】
本発明を使用することによって、より効率的で予測可能な窒素酸化物ＮＯｘの還元が得られる。結果として、たとえば、尿素投与の適合は、より信頼性の高い結果を与える。
【００３８】
本発明によるアクティブ制御は、排気処理システムがＥｕｒｏ  ＶＩエミッション規格におけるエミッション要件を充足することが可能であることを促進する可能性を有する。追加的に、本発明による制御は、排気処理システムがいくつかの他の既存のおよび／または将来のエミッション規格におけるエミッション要件を満たすことができることを促進する可能性を有する。
【００３９】
これは、本発明が、多数の異なる条件の下で、たとえば、排気流の中の必要とされる窒素酸化物ＮＯｘの還元などのような、必要とされる／望まれる／要求される影響を提供することが可能であること意味している。したがって、これは、必要とされる／望まれる／要求される量の窒素酸化物ＮＯｘが排気処理システムから放出されることを確実にすることが可能である。したがって、排気処理システムからの窒素酸化物ＮＯｘのエミッションに関する法的要件および／または規格が、先行技術システムが使用されるときよりも多くの条件および／または走行モードにおいて充足され得る。
【００４０】
この文献の中で言及されている必要とされる影響／還元／触媒機能は、窒素酸化物ＮＯｘの最大許容エミッションに関連していることが可能であり、それは、たとえば、Ｅｕｒｏ  ＶＩエミッション規格におけるエミッション要件、または、他の既存のおよび／もしくは将来のエミッション規格におけるエミッション要件に基づくことが可能である。
【００４１】
本発明の使用によって、より良好な燃料最適化が、車両に関して得られ得る。その理由は、したがって、燃料効率的な様式でエンジンを制御する可能性が存在しており、エンジンに関してより高い効率が得られるようになっているからである。したがって、性能ゲインおよび／または二酸化炭素ＣＯ２のエミッションの低減が、本発明が使用されるときに得られ得る。
【００４２】
また、本発明は、２つの協働する投与デバイスが、触媒フィルタおよび還元デバイスの上流において、たとえば尿素などの還元剤の投入のために組み合わせて使用され、それが、還元剤の注入が２つの物理的に別々の位置の間で分割されているので、還元剤の混合および潜在的な蒸発を軽減して促進するという点で利点を有する。これは、還元剤が排気処理システムを局所的に冷却するリスク（それは、還元剤が注入される位置において、または、そのような位置の下流に、堆積物を潜在的に形成させる可能性がある）を低減させる。
【００４３】
本発明は、同封された図面とともに、より詳細に下記に図示されることになり、図面において、同様の参照符号は、同様のパーツに関して使用されている。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明を含むことができる例示的な車両を示す図である。
【図２】本発明による排気処理のための方法に関するフローチャートである。
【図３】本発明の１つの実施形態による排気処理システムの例を示す図である。
【図４】本発明による方法が実装され得る制御デバイスを示す図である。
【図５】ＮＯｘレベルの増加の影響の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１は、排気処理システム１５０を含む例示的な車両１００を概略的に示しており、排気処理システム１５０は、本発明の１つの実施形態による排気処理システム１５０であることが可能である。パワートレインは、燃焼エンジン１０１を含み、燃焼エンジン１０１は、慣習的な様式で、燃焼エンジン１０１の上の出力シャフト１０２を介して、通常、フライホイールを介して、クラッチ１０６を介してギヤボックス１０３に接続されている。
【００４６】
燃焼エンジン１０１は、制御デバイス１１５を介して、車両の制御システムによって制御される。同様に、クラッチ１０６およびギヤボックス１０３は、１つまたは複数の適用可能な制御デバイス（図示せず）の助けを借りて、車両の制御システムによって制御され得る。また、当然のことながら、車両のパワートレインは、別のタイプのものであり、たとえば、従来の自動ギヤボックスを備えたタイプのものなどであり、ハイブリッドパワートレインを備えたタイプのものなどであることが可能である。
【００４７】
ギヤボックス１０３からの出力シャフト１０７が、たとえば、慣習的なディファレンシャルなどのようなファイナルドライブ１０８と、前記ファイナルドライブ１０８に接続されている駆動シャフト１０４、１０５とを介して、ホイール１１３、１１４を駆動する。
【００４８】
また、車両１００は、燃焼エンジン１０１の燃焼室の中の燃焼から結果として生じる排気ガスの処理／浄化のための排気処理システム／排気浄化システム１５０を含み、燃焼室は、シリンダーから構成され得る。排気処理システム１５０は、制御デバイス１６０を介して、車両の制御システムによって制御され得、また、制御デバイス１６０は、エンジンに、および／または、エンジン制御デバイス１１５に接続され得る。
【００４９】
本発明によれば、排気流の処理のための方法が提供され、排気流は、燃焼エンジンの中の燃焼から結果として生じ、窒素酸化物ＮＯｘを含む。上述のように、窒素酸化物ＮＯｘは、一酸化窒素ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２を含む。この方法は、図２のフローチャートによって図示され得る。
【００５０】
方法の第１のステップ２１０において、排気流の中の窒素、炭素、および水素のうちの１つまたは複数を含む化合物の第１の酸化が、第１の酸化触媒によって実施され、第１の酸化触媒は、排気処理システムの中に配置されている。
【００５１】
方法の第２のステップ２２０において、第１の酸化触媒から離れ、次いで触媒フィルタに到達する、二酸化窒素ＮＯ２＿１の第１の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量との間の比率に関する値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔの決定が実施される。
【００５２】
方法の第３のステップ２３０において、排気流の中への第１の添加剤の第１の供給が、第１の投与デバイスの使用によって実施され、第１の投与デバイスは、第１の酸化触媒の下流に配置されている。この第１の供給は、本発明によれば、比率に関する決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔにアクティブに基づいている。
【００５３】
方法の第４のステップ２４０において、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の少なくとも第１の量の第１の還元が、触媒フィルタの中の触媒反応によって実施され、触媒フィルタは、第１の投与デバイスの下流に配置されている。この触媒フィルタは、還元特性を有する少なくとも部分的に触媒のコーティングを備えた微粒子フィルタから構成されており、本明細書でＳＣＲＦと称されることが多い。触媒フィルタは、スート粒子を捕らえて酸化させるように配置されており、また、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量の第１の還元を実施するように配置されている。触媒反応は、第１の添加剤、および、少なくとも部分的に触媒のコーティングの還元特性を使用する。
【００５４】
第１の添加剤の第１の供給２３０のアクティブ制御は、本発明によれば、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量の第１の還元２４０のアクティブ制御をもたらし、その還元は、触媒フィルタの中で実施される。
【００５５】
窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量のこの第１の還元２４０は、触媒フィルタＳＣＲＦの中の少なくとも部分的に触媒のコーティングにおいて、第１の添加剤が窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量と反応することを通して実現され得る。
【００５６】
また、この第１の還元２４０は、二酸化窒素ＮＯ２＿１の第１の量によって実現され得、二酸化窒素ＮＯ２＿１の第１の量は、触媒フィルタの中のスート粒子の酸化においてスート粒子と反応する、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量の中に含まれる。第１の添加剤の第１の供給２３０のアクティブ制御は、このケースでは、触媒フィルタの中のスートの量に少なくとも基づいている。
【００５７】
本発明の１つの実施形態によれば、方法は、追加的な第６のステップ２６０を含み、第６のステップ２６０では、排気流３０３の中への第２の添加剤の第２の供給が、第２の投与デバイスの使用によって実施され、第２の投与デバイスは、触媒フィルタの下流に配置されている。
【００５８】
実施形態による方法の第７のステップ２７０において、第２の投与デバイスの下流に配置されている還元触媒デバイスに到達する窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量の第２の還元が実施される。この第２の還元は、このケースでは、第１および／または第２の添加剤を使用する。
【００５９】
図２に図示されて上記に説明されているステップ２１０、２２０、２３０、２４０を含み、また、特定の実施形態では、ステップ２６０、２７０も含む、本発明の実施形態に関して、第１の供給２３０のアクティブ制御は、それが第１の添加剤の供給２３０の減少によって窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量の第１の還元の減少をもたらすように実施され得る。１つの実施形態によれば、比率に関する決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔが、上側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ以上である場合には（（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔ≧（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ）、この減少が実施され得る。この減少は、たとえば、中断を表すことが可能である。この上側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、たとえば、触媒フィルタＳＣＲＦの温度の表現、および／または、触媒フィルタの下流に配置されている還元触媒デバイスの温度の表現に依存する値を有することが可能であり、また、４５％、５０％、６０％、または＞６５％に対応する値を有することが可能である。１つまたはいくつかの温度のこれらの表現は、たとえば、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスの中に／そこに／その上に、その上流に、および／またはその下流に配置され得る、本明細書で説明されている１つまたはいくつかの温度センサを使用することによって、たとえば、測定され、モデル化され、および／または予測される排気処理システムの中の温度に基づくことが可能である。
【００６０】
したがって、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量は、触媒フィルタに到達する二酸化窒素ＮＯ２＿１の第１の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量との間の第１の比率ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１に対応している。第１の添加剤の第１の供給２３０は、このケースでは、第１の比率に関する決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔに基づいて制御され得、速い還元が、触媒フィルタの中の還元において、および／または、還元触媒デバイスの中の還元において、使用され得るようになっている。したがって、触媒フィルタの中の還元が、可能な限り多くの場合において、窒素酸化物ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２の両方についての反応経路を介して起こるように、第１の供給２３０が制御され得る。
【００６１】
本発明の１つの実施形態によれば、方法は、また、第５のステップ２５０を含み、第５のステップ２５０では、排気流の中の、窒素、炭素、および水素のうちの１つまたは複数を含む化合物の第２の酸化が実施される。第２の酸化２５０は、１つの実施形態によれば、触媒フィルタの下流に配置されている第２の酸化触媒によって実施され得る。また、第２の酸化２５０は、別の実施形態によれば、触媒フィルタの中に含まれている少なくとも部分的に触媒のコーティングの使用によって実施され得、触媒コーティングは、次いで、その還元特性は別として、酸化特性も有する。
【００６２】
実施形態による方法の第６のステップ２６０において、排気流３０３の中への第２の添加剤の第２の供給が、第２の投与デバイスの使用によって実施され、第２の投与デバイスは、触媒フィルタの下流に配置されている。
【００６３】
実施形態による方法の第７のステップ２７０において、第２の投与デバイスの下流に配置されている還元触媒デバイスに到達する窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量の第２の還元が実施される。この第２の還元は、このケースでは、第１および／または第２の添加剤を使用する。
【００６４】
図２に図示されて上記に説明されているステップ２１０、２２０、２３０、２４０、２５０を含み、また、いくつかの実施形態では、ステップ２６０、２７０も含む、本発明の実施形態に関して、第１の供給２３０のアクティブ制御は、それが第１の添加剤の第１の供給２３０の減少によって窒素酸化物ＮＯｘの第１の量の第１の還元の減少をもたらすように実施され得る。１つの実施形態によれば、比率に関する決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔが、上側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ以上である場合には（（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔ≧（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ）、この減少が実施され得る。この上側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、たとえば、触媒フィルタＳＣＲＦの温度の表現、および／または、触媒フィルタの下流に配置されている還元触媒デバイスの温度の表現に依存する値を有することが可能であり、また、４５％、５０％、６０％、または＞６５％に対応する値を有することが可能である。１つまたはいくつかの温度のこれらの表現は、たとえば、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスの中に／そこに／その上に、その上流に、および／またはその下流に配置され得る、本明細書で説明されている１つまたはいくつかの温度センサを使用することによって、たとえば、測定され、モデル化され、および／または予測される排気処理システムの中の温度に基づくことが可能である。
【００６５】
図２に図示されて上記に説明されているステップ２１０、２２０、２３０、２４０、２５０を含み、また、特定の実施形態では、ステップ２６０、２７０も含む、本発明の実施形態に関して、第１の供給２３０のアクティブ制御は、また、それが触媒フィルタの中での窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量の第１の還元の増加をもたらすように実施され得る。比率に関する決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔが、下側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗ以下である場合には（（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔ≦（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗ）、第１の添加剤の第１の供給２３０を増加させることによって、第１の還元は、増加するように制御される。下側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗは、触媒フィルタの中の温度の表現、および／または、触媒フィルタの下流に配置されている還元触媒デバイスの温度の表現に依存する値を有することが可能である。たとえば、下側閾値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗは、５０％、４５％、３０％、２０％、または１０％を表す値を有することが可能である。１つまたはいくつかの温度のこれらの表現は、たとえば、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスの中に／そこに／その上に、その上流に、および／またはその下流に配置され得る、本明細書で説明されている１つまたはいくつかの温度センサを使用することによって、たとえば、測定され、モデル化され、および／または予測される排気処理システムの中の温度に基づくことが可能である。
【００６６】
したがって、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量は、触媒フィルタに到達する二酸化窒素ＮＯ２＿１の第１の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量との間の第１の比率ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１に対応している。第１の添加剤の第１の供給２３０は、このケースでは、第１の比率に関する決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔに基づいて制御され得、速い還元が、触媒フィルタの中の還元において、および／または下流に配置されている還元触媒デバイスの中の還元において、使用され得るようになっている。したがって、触媒フィルタの中の還元が、可能な限り多くの場合において、窒素酸化物ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２の両方についての反応経路を介して起こるように、第１の供給２３０が制御され得る。
【００６７】
本発明の１つの実施形態によれば、第１の供給２３０のアクティブ制御は、また、還元触媒デバイスに到達する二酸化窒素ＮＯ２＿２の第２の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量との間の、第２の比率に関する決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔに基づいている。このケースでは、比率に関する決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔが、下側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗ以下である場合には（（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔ≦（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗ）、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量の第１の還元の増加が触媒フィルタの中で実施されるように、第１の添加剤の第１の供給２３０のアクティブ制御が実施される。アクティブ制御は、第１の添加剤の第１の供給２３０が増加することを意味するので、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量の第１の還元のこの増加が実現される。
【００６８】
下側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗは、触媒フィルタＳＣＲＦおよび／または還元触媒デバイスの温度の表現に依存する値を有することが可能であり、その値は、たとえば、５０％、４５％、３０％、２０％、または１０％に対応することが可能である。１つまたはいくつかの温度のこれらの表現は、たとえば、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスの中に／そこに／その上に、その上流に、および／またはその下流に配置され得る、本明細書で説明されている１つまたはいくつかの温度センサを使用することによって、たとえば、測定され、モデル化され、および／または予測される排気処理システムの中の温度に基づくことが可能である。
【００６９】
第１の添加剤の投入の増加は、より多くの窒素酸化物ＮＯｘ、すなわち、より多くの窒素酸化物ＮＯｘの粒子を排除し、それは、比率ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２に関する値が還元触媒デバイスの中で増加することを意味しており、それは、還元触媒デバイスの中のいわゆるｆａｓｔＳＣＲによって還元を促進する。
【００７０】
本発明の１つの実施形態によれば、第１の供給２３０のアクティブ制御は、また、還元触媒デバイスに到達する二酸化窒素ＮＯ２＿２の第２の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量との間の、第２の比率に関する決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔに基づいている。このケースでは、比率に関する決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔが、上側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ以下である場合には（（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔ≦（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ）、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量の第１の還元の減少が触媒フィルタ３２０の中で実施されるように、第１の添加剤の第１の供給２３０のアクティブ制御が実施される。アクティブ制御は、第１の添加剤の第１の供給２３０が減少することを意味するので、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量の第１の還元のこの減少が実現される。
【００７１】
上側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスの中の温度の表現に依存する値を有することが可能であり、その値は、４５％、５０％、６０％、または＞６５％に対応する。１つまたはいくつかの温度のこれらの表現は、たとえば、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスの中に／そこに／その上に、その上流に、および／またはその下流に配置され得る、本明細書で説明されている１つまたはいくつかの温度センサを使用することによって、たとえば、測定され、モデル化され、および／または予測される排気処理システムの中の温度に基づくことが可能である。
【００７２】
本発明の使用によって、燃焼エンジンは、１つの実施形態によれば、比率に関する決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔが最適でない場合には、燃焼エンジンによって放出される窒素酸化物ＮＯｘの量を変更するように制御され得る。最適であると考えられる値は、燃焼パラメータのアクティブ制御の目的に依存する。そのような目的は、触媒フィルタの中の効果的なスート酸化を実現することであり得る。別の目的は、触媒フィルタの中の窒素酸化物の効果的な還元を実現することであり得る。
【００７３】
部分的にフィルタの中の二酸化窒素ベースのスート酸化にとって、および、部分的に窒素酸化物ＮＯｘ＿１の還元にとって、触媒フィルタにおける排気流の中の二酸化窒素ＮＯ２＿１へのアクセスが重要である。したがって、本発明による排気処理システムは、第１の酸化触媒の後の二酸化窒素ＮＯ２＿１の入手可能性のおかげで、触媒フィルタの中の良好なスート酸化を提供することが可能である。追加的に、触媒フィルタの中の第１の還元に関する反応速度は、触媒フィルタに到達する排気流の中の一酸化窒素ＮＯ＿１と二酸化窒素ＮＯ２＿１との間の比率によって影響を受け得る。たとえば、エンジンに関する所望の注入戦略を与えることができる、燃焼エンジンに関連する少なくとも１つのパラメータのアクティブ制御と組み合わせて、第１の酸化触媒の中での、二酸化窒素ＮＯ２＿１への窒素酸化物ＮＯ＿１の先の酸化のおかげで、触媒フィルタの中のより効率的な第１の還元が、ここで得られ得る。
【００７４】
本発明による制御の使用によって、排気処理システムの中の触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスにわたる反応速度を増加させる燃料消費中立的様式が得られる。その理由は、可能な限り大きい還元の割合が、酸化窒素ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２の両方についての反応経路を介して起こるように、制御が実装され得るからである。したがって、本発明による制御を通して、速い反応経路を介して、すなわち、「ｆａｓｔＳＣＲ」（ここで、酸化窒素ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２の両方についての反応経路を介して還元が起こる）を介して起こる窒素酸化物ＮＯｘの総変換の割合は、二酸化窒素ＮＯ２のレベルのアクティブ制御を通して増加され得る。したがって、触媒に関連する体積要件も低減され得る。
【００７５】
ＳＣＲ触媒に関して、したがって還元特性を有する触媒フィルタに関して、主に３つのタイプの反応経路が定義される。
【００７６】
これらの反応経路のうちの１つは、「Ｓｔａｎｄａｒｄ−ＳＣＲ」と称されることが多い。ここで、窒素酸化物ＮＯｘは、主に一酸化窒素ＮＯから構成されており、反応経路は次のように書くことができるようになっている。
４ＮＨ３＋４ＮＯ＋Ｏ２←→４Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ      （ｉ）
【００７７】
これらの反応経路のうちの別のものは、迅速な速度論に対応しており、「ＦａｓｔＳＣＲ」／「速い還元」と称されることが多い。ここで、一酸化窒素ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２の両方は、窒素酸化物ＮＯｘの中の等しい割合で利用可能であり、反応経路は次のように書くことができるようになっている。
４ＮＨ３＋２ＮＯ＋２ＮＯ２＋←→２Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ      （ｉｉ）
【００７８】
これらの反応経路のうちの別のものは、遅い速度論に対応しており、「Ｓｌｏｗ−ＳＣＲ」／「遅い還元」と称されることが多い。ここで、すべての一酸化窒素は還元されてなくなっているので、二酸化窒素ＮＯ２だけが反応に利用可能であり、反応経路は次のように書くことができる。
６ＮＯ２＋８ＮＨ３←→７Ｎ２＋１２Ｈ２Ｏ      （ｉｉｉ）
【００７９】
上記（ｉｉｉ）の中のより遅い速度論において、以下の反応経路にしたがって、笑気ガスＮ２Ｏが作り出され得るリスクも存在する。
８ＮＯ２＋６ＮＨ３→７Ｎ２Ｏ＋９Ｈ２Ｏ      （ｉｖ）
４ＮＯ２＋４ＮＨ３＋Ｏ２→４Ｎ２Ｏ＋６Ｈ２Ｏ      （ｖ）
【００８０】
還元に関する反応速度は、（その名称が示唆するように）反応の経路と密接な関係がある。グローバルな還元が、常に、これらの反応経路の組み合わせであることになり、また、恐らく、いくつかの追加的な反応の組み合わせであることになる。したがって、ＳＣＲ触媒の中の反応は、上記の特定の反応経路を介して起こり、それらは、異なる速度を有する。
【００８１】
おおよそ２８０℃を上回る排気温度に関して、良好に選択されたＳＣＲ触媒／ＳＣＲＦは、反応経路「Ｓｔａｎｄａｒｄ−ＳＣＲ」（ｉ）を介して、速くなることになる。したがって、これらのより高い温度に関して、二酸化窒素ＮＯ２の割合に対する強い依存は存在せず、二酸化窒素ＮＯ２の割合の強い影響は存在しない。
【００８２】
しかし、より低い温度において、二酸化窒素ＮＯ２の低過ぎる割合は、低い速度論的活性をもたらし、したがって、非効率的な触媒プロセスをもたらす。上述のように、下流に配置されているコンポーネントの中での笑気ガスＮ２Ｏの生産のリスクが存在しており、そのリスクは、たとえば、貴金属ベースの触媒に関して、たとえば、スリップ触媒ＳＣおよび／または酸化触媒ＤＯＣなどに関して、とりわけ大きい。したがって、本発明の使用によって、窒素酸化物ＮＯｘ＿１、ＮＯｘ＿２の中の二酸化窒素ＮＯ２＿１、ＮＯ２＿２の割合を制御することができることが有利であり、窒素酸化物が触媒フィルタＳＣＲＦおよび還元触媒デバイスにそれぞれ到達するときに、これが、最小の適切な値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗ、（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗを上回り、かつ、最大の適切な値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ、（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈを下回るようになっている。
【００８３】
窒素酸化物ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ＿１、ＮＯ＿２と二酸化窒素ＮＯ２＿１、ＮＯ２＿２との間の熱力学的平衡状態は、広い温度範囲にわたって、窒素酸化物ＮＯｘ＿１、ＮＯｘ＿２の中の二酸化窒素ＮＯ２＿１、ＮＯ２＿２の割合を制御することに問題があることを意味している。貴金属の幾何学形状、量、および／または分配、ならびに、スート堆積は、比率ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１、ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２に関する値に影響を与えるパラメータのうちのいくつかであり、それは、排気処理システムの中の酸化担体の下流において、すなわち、たとえば、第１の酸化触媒の下流において得られる。
【００８４】
本発明は、現代のディーゼルエンジンにおいて、窒素酸化物ＮＯｘの中の二酸化窒素ＮＯ２の割合の制御に関して追加的な可能性が開かれているという発見を使用する。ここで、本発明は、窒素酸化物ＮＯｘのエンジンのレベルを制御する可能性を使用する。窒素酸化物ＮＯｘの中の二酸化窒素ＮＯ２の割合は、窒素酸化物ＮＯｘのレベルに依存するので、これが可能である。
【００８５】
したがって、触媒フィルタＳＣＲＦの上流に配置されている、酸化触媒ＤＯＣなどのような、貴金属によってコーティングされたコンポーネントを含む排気処理システムに関して、触媒フィルタＳＣＲＦ、または、下流に配置されている他のコンポーネントに到達する排気流の中の第１の比率ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１が制御され得る。
【００８６】
たとえば、コールドスタートおよび低負荷の動作における限られた熱の入手可能性を補償するために、いわゆる速い還元／ＳＣＲ（「ＦａｓｔＳＣＲ」）を使用することが望ましい。速い還元／ＳＣＲにおいて、還元は、可能な限り多くの場合において、酸化窒素ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２の両方についての反応経路を介して起こるように制御される。したがって、速い還元／ＳＣＲにおいて、反応は、等量の酸化窒素ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２を使用し、それは、モル比ＮＯ２／ＮＯｘの最適な値がたとえば５０％に近い可能性があることを意味している。本発明の使用を通して、モル比ＮＯ２／ＮＯｘが、本発明による制御が使用されなかった場合に生じることになるものよりも、この最適な値に近くなるように制御され得る。したがって、本発明の使用によって、より効率的で予測可能な二酸化窒素ＮＯｘの還元が実現される。結果として、たとえば、尿素投与の適合が、より信頼性の高い結果を与える。
【００８７】
上述のように、触媒フィルタＳＣＲＦは、排気の中の窒素酸化物ＮＯｘ＿１の還元において、添加剤を使用する。添加剤は、触媒の上流において、燃焼エンジンから結果として生じる排気流の中へ注入され、また、還元特性を有する触媒コーティングの中に吸収され（堆積され）、酸化還元反応が、排気の中の窒素酸化物ＮＯｘ＿１と添加剤との間で起こることができるようになっている。
【００８８】
第１の添加剤の第１の供給２３０のアクティブ制御は、たとえば、触媒フィルタに関する添加剤のカバー度／充填度に基づくことも可能である。
【００８９】
第１の添加剤の第１の供給２３０のアクティブ制御は、たとえば、触媒フィルタＳＣＲＦに関する少なくとも１つの触媒特性に基づくことも可能である。
【００９０】
第１の添加剤の第１の供給２３０のアクティブ制御は、たとえば、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスに関する温度に基づくことも可能である。
【００９１】
触媒フィルタに到達する窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量は、１つの実施形態によれば、触媒フィルタＳＣＲＦに到達する二酸化窒素ＮＯ２＿１の第１の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量との間の第１の比率ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１に対応することが可能である。値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔが、たとえば、測定され、モデル化され、および／または予測される値の形態で、この第１の比率ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１に関して決定され得る。予測される値は、たとえば、車両の前方の道路区間の表現に基づいて決定され得、ここで、その表現は、たとえば、ＧＰＳ情報およびマップデータなどのような、位置決め情報に基づくことが可能である。
【００９２】
還元触媒デバイスに到達する窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量は、１つの実施形態によれば、還元触媒デバイスに到達する二酸化窒素ＮＯ２＿２の第２の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量との間の第２の比率ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２に対応することが可能である。値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔが、たとえば、測定され、モデル化され、および／または予測される値の形態で、第２の比率ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２に関して決定され得る。予測される値は、上述のように、たとえば、ＧＰＳ情報およびマップデータに基づくことが可能である。
【００９３】
本発明の１つの実施形態によれば、第１の添加剤の第１の供給２３０のアクティブ制御は、また、還元触媒デバイスに到達する二酸化窒素ＮＯ２＿２の第２の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量との間の第２の比率に関する決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔに基づいている。したがって、第１の供給２３０は、還元触媒デバイスの中の還元が、可能な限り多くの場合において、窒素酸化物ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２の両方についての反応経路を介して起こるように制御され得る。速い還元において、反応は、等量の一酸化窒素ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２を使用し、それは、モル比ＮＯ２／ＮＯｘに関する最適な値がほぼ５０％であることを意味している。
【００９４】
ここで、第２のデバイスに到達する窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量が増加するので、第１の供給２３０のこのアクティブ制御は、この第２の比率に関する値ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２の低減を実現することが可能である。これは、第１の供給が減少するように第１の供給のアクティブ制御が実施されることによって実現され得、触媒フィルタの中の窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量の第１の還元が減少する。したがって、窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量の増加が実現される。換言すれば、アクティブ制御は、第２の比率に関する高い決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔが、第２の比率に関する低い決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔがもたらすものよりも少ない添加剤の供給をもたらすことを意味している。
【００９５】
また、これは、第２の比率に関する決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔが、上側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈよりも大きい場合に（（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔ＞（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ）、添加剤の第１の供給２３０が減少するものとして説明され得る。
【００９６】
この上側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、触媒フィルタＳＣＲＦに関する触媒特性、および／または、還元触媒デバイスに関する触媒特性に依存する値を有することが可能である。また、上側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、触媒フィルタＳＣＲＦに関する触媒タイプ、および／または、還元触媒デバイスに関する触媒タイプに依存する値を有することが可能である。また、上側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスがその中で活性状態である温度間隔に依存する値を有することが可能である。また、上側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスに関する添加剤のカバー率レベルに依存する値を有することが可能である。また、上側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスにおける温度に依存する値を有することが可能である。
【００９７】
上側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈは、たとえば、（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ＞５０％の間隔の中の値、好ましくは、５０％＞（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ≧８５％の間隔の中の値、より好ましくは、６０％＞（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｈｉｇｈ≧７５％の間隔の中の値を有することが可能である。
【００９８】
本発明の別の実施形態によれば、第１の供給２３０のアクティブ制御は、第２の比率に関する値ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２の増加を実現する。窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量が減少されるので、この増加が実現される。ここで、第１の還元が触媒フィルタの中で増加するように、第１の供給のアクティブ制御が実施されることによって、第２の比率に関する値ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２の増加が実現され得る。触媒フィルタの中の還元の増加は、窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量の減少をもたらす。換言すれば、この第１の供給２３０は、第２の比率に関する決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔに基づくことが可能であり、したがって、低い決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔが、高い決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔがもたらすものよりも多くの添加剤の供給をもたらすようになっている。
【００９９】
また、これは、第２の比率に関する決定された値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔが、下側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗ以下である場合に（（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔ≦（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｌｏｗ）、第１の供給２３０が増加されるものとして表現され得る。この下側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗは、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスに関する触媒特性に依存する値を有することが可能である。また、下側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗは、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスに関する触媒タイプに依存する値を有することが可能である。また、下側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗは、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスがその中で活性状態である温度間隔に依存する値を有することが可能である。また、下側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗは、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスに関する添加剤のカバー率レベルに依存する値を有することが可能である。また、下側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗは、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスに関する添加剤のカバー率レベルに依存する値を有することが可能である。また、下側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗは、触媒フィルタおよび／または還元触媒デバイスにおける温度に依存する値を有することが可能である。下側閾値（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗは、たとえば、（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗ＜５０％の間隔の中の値、好ましくは、１０％≦（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗ≦４０％の間隔の中の値、より好ましくは、２０％≦（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ＿ｌｏｗ≦６０％の間隔の中の値を有することが可能である。
【０１００】
上述のように、窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量は、還元触媒デバイスに到達する二酸化窒素ＮＯ２＿２の第２の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿２の第２の量との間の第２の比率ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２に対応している。
【０１０１】
決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔ、（ＮＯ２＿２／ＮＯｘ＿２）ｄｅｔは、たとえば、予測され、モデル化され、および／または測定された値から構成され得、ここで、予測される値は、たとえば、前方の道路区間の表現に基づいて決定され得る。
【０１０２】
本発明による排気流の処理のための方法は、また、コンピュータプログラムの中で実装され得、それは、コンピュータの中で実行されたとき、コンピュータにその方法を実行させることになることを当業者は認識するであろう。コンピュータプログラムは、通常、コンピュータプログラム製品４０３の一部から構成されており、コンピュータプログラム製品は、適切な不揮発性の／永久的な／持続的な／耐久性のデジタル記憶媒体を含み、そのデジタル記憶媒体の上に、コンピュータプログラムが記憶される。前記不揮発性の／永久的な／持続的な／耐久性のコンピュータ可読媒体は、適切なメモリー、たとえば、ＲＯＭ（リードオンリーメモリー）、ＰＲＯＭ（プログラマブルリードオンリーメモリー）、ＥＰＲＯＭ（消去可能なＰＲＯＭ）、Ｆｌａｓｈ、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なＰＲＯＭ）、ハードディスクデバイスなどから構成されている。
【０１０３】
図４は、制御デバイス４００を概略的に示している。制御デバイス４００は、計算デバイス４０１を含み、計算デバイス４０１は、適切なタイプのプロセッサーまたはマイクロコンピュータ、たとえば、デジタル信号処理（デジタル信号プロセッサー、ＤＳＰ）のための回路、または、所定の特定の機能を備えた回路（特定用途向け集積回路、ＡＳＩＣ）から本質的に構成され得る。計算デバイス４０１は、メモリーユニット４０２に接続されており、メモリーユニット４０２は、制御デバイス４００の中にインストールされており、たとえば、記憶されているプログラムコードおよび／または記憶されているデータを計算デバイス４０１に提供し、計算デバイス４０１は、計算を実施することができるために必要である。また、計算デバイス４０１は、メモリーデバイス４０２の中の計算の中間結果または最終結果を記憶するようにセットアップされている。
【０１０４】
さらに、制御デバイス４００は、入力信号および出力信号をそれぞれ受信および送信するためのデバイス４１１、４１２、４１３、４１４を装備している。これらの入力信号および出力信号は、波形、パルス、または他の属性を含有することが可能であり、それは、入力信号の受信のためのデバイス４１１、４１３によって、情報として検出され得、また、計算デバイス４０１によって処理され得る信号に変換され得る。次いで、これらの信号は、計算デバイス４０１に提供される。出力信号を送信するためのデバイス４１２、４１４は、計算ユニット４０１からの計算結果を、車両の制御システムの他のパーツ、および／または、信号が対象とするコンポーネントの他のパーツ、たとえば、第１および／または第２の投与デバイスなどへの伝達のための出力信号に変換するように配置されている。
【０１０５】
入力信号および出力信号の受信および送信のためのデバイスへの接続のそれぞれ１つは、ケーブル；データバス、たとえば、ＣＡＮ（コントローラーエリアネットワーク）バス、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）バス、または、任意の他のバス構成など；または、ワイヤレス接続のうちの１つまたはいくつかから構成され得る。
【０１０６】
上述のコンピュータは計算デバイス４０１から構成され得ること、および、上述のメモリーは、メモリーデバイス４０２から構成され得ることを当業者は認識するであろう。
【０１０７】
一般的に、現代の車両の中の制御システムは、複数の電子制御デバイス（ＥＣＵ）、またはコントローラー、および、車両の上に局在化された異なるコンポーネントを接続するための１つまたはいくつかの通信バスから構成される、通信バスシステムから構成されている。そのような制御システムは、多数の制御デバイスを含むことが可能であり、また、特定の機能に対する責任は、２つ以上の制御デバイスの間で分配され得る。したがって、示されているタイプの車両は、この技術分野の中の当業者に周知であるように、図４に示されているものよりも著しく多い制御デバイスを含むことが多い。
【０１０８】
表示されている実施形態では、本発明は、制御デバイス４００の中で実装される。しかし、また、本発明は、車両の中に、または、本発明に専用の制御デバイスの中にすでに存在している、１つまたはいくつかの他の制御デバイスの中に全体的にまたは部分的に実装され得る。
【０１０９】
ここで、および、この文献において、制御デバイスは、本発明による方法の中のステップを実施するように配置されるものとして説明されていることが多い。また、これは、デバイスがこれらの方法ステップを実施するように適合および／またはセットアップされていることを含む。たとえば、これらの制御デバイスは、たとえば、プログラムコードの形態の中の異なるグループのインストラクションに対応することが可能であり、それは、それぞれの制御デバイスがアクティブであるとき／それぞれの方法ステップを実装するために使用されるときに、プロセッサーに給送され、プロセッサーによって使用される。
【０１１０】
図３は、本発明の１つの態様による排気処理システム３５０を概略的に示しており、そのシステムは、排気導管３０２を介して燃焼エンジン３０１に接続されている。エンジン３０１の中の燃焼において発生される排気、および、排気流３０３（矢印によって示されている）は、第１の酸化触媒３１０に導かれ、第１の酸化触媒３１０は、排気流３０３の中の窒素、炭素、および水素のうちの１つまたは複数を含む化合物の酸化２１０のために配置されている。
【０１１１】
排気流３０３は、それが触媒フィルタ３２０に到達する前に、第１の投与デバイス３７１を通過して導かれ、第１の投与デバイス３７１は、排気処理システム３５０の中に配置され、排気流３０３の中への第１の添加剤の第１の供給２３０を提供する。第１の供給２３０において排気流３０３に供給される第１の添加剤は、触媒フィルタ３２０を介して、窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量の第１の還元２４０において使用される。
【０１１２】
本発明の１つの実施形態によれば、第１の加水分解触媒（それは、実質的に任意の適切な加水分解コーティングから構成され得る）、および／または、第１のミキサーが、第１の投与デバイス３７１に関連して配置され得る。次いで、第１の加水分解触媒、および／または、第１のミキサーは、アンモニアへの尿素の分解の速度を増加させるために、および／または、添加剤とエミッションを混合するために、および／または、添加剤を蒸発させるために使用される。
【０１１３】
触媒フィルタ３２０が、第１の投与デバイス３７１の下流に配置されており、また、還元特性を有する少なくとも部分的に触媒のコーティングを備えた微粒子フィルタから構成されており、微粒子フィルタは、スート粒子を捕らえて酸化させるように配置されており、また、触媒フィルタ３２０に到達する窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量の第１の還元２４０を実施するように配置されている。触媒フィルタ３２０の中の触媒反応は、第１の還元における第１の添加剤を使用する。
【０１１４】
また、本発明による排気処理システム３５０は、制御デバイス３８０を含み、制御デバイス３８０は、第１の酸化触媒３１０から離れてしたがって触媒フィルタ３２０に到達する、二酸化窒素ＮＯ２＿１の第１の量と窒素酸化物ＮＯｘ＿１の第１の量との間の比率に関する値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔの決定２２０を提供するように配置されている。また、比率に関する決定された値（ＮＯ２＿１／ＮＯｘ＿１）ｄｅｔに基づいて、排気流３０３の中への第１の添加剤の第１の供給２３０を実施するために、制御デバイス３８０は、第１の投与デバイス３７１のアクティブ制御２３０を提供するように配置されており、第１の投与デバイス３７１は、第１の酸化触媒３１０の下流および触媒フィルタ３２０の上流に配置されている。
【０１１５】
また、本発明の１つの実施形態によれば、排気処理システム３５０は、第２の投与デバイス３７２を含み、第２の投与デバイス３７２は、触媒フィルタ３２０の下流に、すなわち、還元触媒デバイス３３０の上流に配置され、排気流３０３への第２の添加剤の第２の供給２６０を提供する。この実施形態に関して、第２の添加剤が使用され、第２の添加剤は、還元触媒デバイス３３０の中での第２の還元２７０の間に、第２の投与デバイス３７２によって排気流に供給される。
【０１１６】
また、排気処理システム３５０は、１つの実施形態によれば、少なくとも１つの投与制御デバイス３７４を含み、少なくとも１つの投与制御デバイス３７４は、第１の供給２３０および第２の供給２６０のうちの少なくとも１つを制御するように配置されている。
【０１１７】
換言すれば、投与制御デバイス３７４は、第１の投与デバイス３７１および第２の投与デバイス３７２、ならびに／または、これらの投与デバイス３７１、３７２に添加剤を供給するポンプもしくは同様のデバイスのうちの１つまたはいくつかを制御する。１つの実施形態によれば、触媒フィルタ３２０の中での第１の還元のアクティブ制御を実現するために、この投与は、十分な量の添加剤が第１の投与デバイス３７１を介して排気流の中へ供給されるように制御される。
【０１１８】
本発明による排気処理システム３５０の使用を通して、二酸化窒素ＮＯ２のレベルのアクティブ制御が、それらの走行モードにおいて二酸化窒素ＮＯ２のレベルを増加または減少させるために使用され得、これは走行モードに必要である。したがって、必要とする貴金属がより少なく、したがって、より安価に製造することができる排気処理システムが生成され得る。
【０１１９】
本発明による制御の使用によって、排気処理システムの中での還元の反応速度を増加させる燃料消費中立的様式が得られる。その理由は、可能な限り大きい還元の割合が、酸化窒素ＮＯおよび二酸化窒素ＮＯ２の両方についての反応経路を介して起こるように、制御が実装され得るからである。
【０１２０】
いくつかの実施形態に関して、窒素酸化物ＮＯｘのレベルの増加に起因して、還元触媒にかかる負荷が増加する。しかし、窒素酸化物ＮＯｘの還元を実施する触媒は、この負荷に対処するための良好な条件を有することになる。その理由は、増加は、おおよそ２６０〜３４０℃の概算の排気温度において主に起こり、この温度において、触媒は、むしろ良好な性能を有するからである。
【０１２１】
本発明を使用することによって、より効率的で予測可能な窒素酸化物ＮＯｘの還元が得られる。これは、たとえば、添加剤の投与の制御がより信頼性の高い結果を提供することになること意味している。
【０１２２】
本発明の１つの実施形態によれば、触媒フィルタの中に含まれている少なくとも部分的に触媒のコーティングは、還元特性および酸化特性の両方を有することが可能である。
【０１２３】
本発明の別の実施形態によれば、排気処理システムは、第２の酸化触媒３１１を含むことが可能であり、第２の酸化触媒３１１は、排気流３０３の中の窒素、炭素、および水素のうちの１つまたは複数を含む化合物の第２の酸化２５０を実施するために、触媒フィルタ３２０の下流に配置されている。ここで、したがって、第２の酸化触媒３１１は、その下流に第２の投与デバイス３７２が続くことが可能であり、第２の投与デバイス３７２は、排気流３０３への第２の添加剤の第２の供給２６０を提供するように配置されており、その添加剤は、第２の投与デバイス３７２の下流の還元触媒デバイス３３０の中での第２の還元２７０において使用される。
【０１２４】
第１の酸化触媒ＤＯＣ１３１０および／または第２の酸化触媒ＤＯＣ２３１１は、触媒酸化コーティングによって少なくとも部分的にコーティングされており、ここで、この酸化コーティングは、少なくとも１つの貴金属、たとえば、プラチナを含むことが可能である。
【０１２５】
１つの実施形態によれば、排気処理システム３５０は、第１の酸化触媒３１０および／または第２の酸化触媒３１１酸化触媒に炭化水素ＨＣを供給する少なくとも１つの外部注入器を含むことが可能である。
【０１２６】
また、このケースでは、エンジンは、第１の酸化触媒３１０および／または第２の酸化触媒３１１に炭化水素ＨＣを供給する注入器として見ることも可能であり、ここで、炭化水素ＨＣは、熱を発生させるために使用され得る。
【０１２７】
酸化コーティングを備えた少なくとも１つの担体（それは、たとえば、第１のＤＯＣ１の中に、第２のＤＯＣ２の中に、および／または触媒フィルタ３２０ＳＣＲＦの中に含まれ得る）に到達する窒素酸化物ＮＯｘのレベルをアクティブに制御することによって、下流に配置されている還元触媒デバイスに到達する二酸化窒素ＮＯ２の割合の調節が得られ得る。これは、還元触媒デバイスがより予測可能なターンオーバーを提供すること意味している。たとえば、エンジンによって作り出される窒素酸化物ＮＯｘの量の増加は、それらのケースにおいて望ましい可能性があり、ここでは、最大の所望の値を超える二酸化窒素ＮＯ２の割合のリスクが存在することが予期される。例として、図５は、低い値（たとえば、３００ｐｐｍ）からより高い値（たとえば、１４００ｐｐｍ）への窒素酸化物ＮＯｘのレベルの増加において、二酸化窒素ＮＯ２の割合に関して得られる効果を示している。図によって説明されているように、窒素酸化物ＮＯｘに関するレベルが３００ｐｐｍから１４００ｐｐｍへ増加するときに、ＤＯＣおよび／またはＤＰＦにおける比率ＮＯ２／ＮＯｘに関する値は、おおよそ７０％から５０％と６０％との間へ降下している。比率ＮＯ２／ＮＯｘに関する値のこの減少は、上記に説明されているように、「ｆａｓｔＳＣＲ」に関する条件をかなり改善する。
【０１２８】
窒素酸化物ＮＯｘに関するレベルの増加の結果として、触媒フィルタＳＣＲＦおよび／または還元触媒デバイスにかかる負荷が増加する。この増加は、おおよそ２６０〜３４０℃の概算の排気温度において主に起こり、この温度において、ＮＯ２／ＮＯｘ＞５０％を作り出す少なくとも１つの酸化担体のリスクが存在するので、触媒フィルタ３２０および／または還元触媒デバイス３３０は、この負荷に対処するための良好な条件を有することになる。これらの温度において、すなわち、２６０〜３４０℃において、触媒フィルタ３２０および／または還元触媒デバイス３３０は、それぞれの仕様に応じて、むしろ良好な性能を有する。追加的に、これらの温度における還元剤の蒸発に関するかなり良好な条件が存在している。
【０１２９】
非限定的な例として、第１の添加剤の投入が、二酸化窒素ＮＯ２の割合と窒素酸化物ＮＯｘの割合との間の比率の２倍に関する値を超えるＮＯｘ変換に対応することは非常にまれにしかないように、すなわち、第１の添加剤の投与が（ＮＯ２／ＮＯｘ）＊２よりも小さいＮＯｘ変換に対応するように、制御が実施され得る。たとえば、ＮＯ２／ＮＯｘ＝３０％である場合には、第１の添加剤の投与は、６０％（２＊３０％＝６０％）よりも小さいＮＯｘ変換、たとえば、おおよそ５０％に等しいＮＯｘ変換に対応するように制御され得、それは、触媒フィルタ３２０の上での反応速度が速いこと、および、二酸化窒素ＮＯ２の５％が触媒フィルタ３２０を通したＮＯ２ベースのスート酸化のために残っていることを保証することになる。
【０１３０】
本発明の１つの実施形態によれば、第１の添加剤、および／または、第２の添加剤は、アンモニアＮＨ３または尿素を含み、尿素からアンモニアが発生／形成／放出され得る。この添加剤は、たとえば、ＡｄＢｌｕｅから構成され得る。第１の添加剤および第２の添加剤は、同じタイプのものであってもよく、または、異なるタイプのものであってもよい。
【０１３１】
本発明の１つの実施形態によれば、排気処理システム３５０は、添加剤の供給のためのシステム３７０を含み、それは、少なくとも１つのポンプ３７３を含み、少なくとも１つのポンプ３７３は、第１の投与デバイス３７１および第２の投与デバイス３７２に、添加剤、すなわち、たとえばアンモニアまたは尿素を供給するように配置されている。
【０１３２】
添加剤の供給のためのそのようなシステム３７０の１つの例は、図３に概略的に表示されており、図３では、システムは、第１の投与デバイス３７１および第２の投与デバイス３７２を含み、第１の投与デバイス３７１および第２の投与デバイス３７２は、触媒フィルタ３２０の上流に、および、還元触媒デバイス３３０の上流に、それぞれ配置されている。第１の投与デバイス３７１および第２の投与デバイス３７２は、投与ノズルから構成されていることが多く、投与ノズルは、排気流３０３に添加剤を投入し、そのような添加剤と排気流３０３を混合し、第１の投与デバイス３７１および第２の投与デバイス３７２は、添加剤のための導管３７５を介して、少なくとも１つのポンプ３７３によって添加剤を供給される。少なくとも１つのポンプ３７３は、添加剤のための１つまたはいくつかのタンク３７６から、１つまたは複数のタンク３７６と少なくとも１つのポンプ３７３との間の１つまたはいくつかの導管３７７を介して、添加剤を得る。添加剤は、液体形態であってもよく、および／または、ガス状の形態であってもよいことが認識されるべきである。添加剤が液体形態である場合に、ポンプ３７３は、液体ポンプであり、１つまたはいくつかのタンク３７６は、液体タンクである。添加剤がガス状形態である場合に、ポンプ３７３は、ガスポンプであり、１つまたはいくつかのタンク３７６は、ガスタンクである。ガス状添加剤および液体添加剤の両方が使用される場合には、いくつかのタンクおよびポンプが配置されており、少なくとも１つのタンクおよび１つのポンプが、液体添加剤を供給するためにセットアップされ、少なくとも１つのタンクおよび１つのポンプが、ガス状添加剤を供給するためにセットアップされる。
【０１３３】
本発明の１つの実施形態によれば、少なくとも１つのポンプ３７３は、ジョイントポンプを含み、ジョイントポンプは、第１の投与デバイス３７１および第２の投与デバイス３７２の両方に、第１および第２の添加剤をそれぞれ給送する。本発明の別の実施形態によれば、少なくとも１つのポンプは、第１および第２のポンプを含み、第１および第２のポンプは、それぞれ、第１の投与デバイス３７１および第２の投与デバイス３７２に、第１および第２の添加剤をそれぞれ給送する。添加剤システム３７０の特定の機能が、先行技術において十分に説明されており、したがって、添加剤の注入のための正確な方法は、本明細書でさらに詳細には説明されていない。しかし、一般的に、硝酸アンモニウムＮＨ４ＮＯ３などのような望まれない副産物の析出および形成を回避するために、注入／ＳＣＲ触媒の点における温度は、下側閾値温度の上方にあるべきである。そのような下側閾値温度の値の例は、おおよそ２００℃であることが可能である。本発明の１つの実施形態によれば、添加剤の供給のためのシステム３７０は、投与制御デバイス３７４を含み、投与制御デバイス３７４は、添加剤が排気流に供給されるように、少なくとも１つのポンプ３７３を制御するように配置されている。１つの実施形態によれば、投与制御デバイス３７４は、第１のポンプ制御デバイス３７８を含み、第１のポンプ制御デバイス３７８は、第１の添加剤の第１の投与が第１の投与デバイス３７１を介して排気流３０３に供給されるように、少なくとも１つのポンプ３７３を制御するように配置されている。また、投与制御デバイス３７４は、第２のポンプ制御デバイス３７９を含み、第２のポンプ制御デバイス３７９は、第２の添加剤の第２の投与が第２の投与デバイス３７２を介して排気流３０３に供給されるように、少なくとも１つのポンプ３７３を制御するように配置されている。
【０１３４】
第１および第２の添加剤は、通常、同じタイプの添加剤、たとえば、尿素から構成されている。しかし、本発明の１つの実施形態によれば、第１の添加剤および第２の添加剤は、異なるタイプのもの、たとえば、尿素およびアンモニアであることも可能であり、それは、触媒フィルタ３２０および還元触媒デバイス３３０のうちのそれぞれの１つへの投与、ひいては、触媒フィルタ３２０および還元触媒デバイス３３０のそれぞれに関する機能が、添加剤のタイプに関しても最適化され得ることを意味している。異なるタイプの添加剤が使用される場合には、タンク３７６は、いくつかのサブタンクを含み、サブタンクは、異なるそれぞれのタイプの添加剤を含有する。１つまたはいくつかのポンプ３７３が、異なるタイプの添加剤を第１の投与デバイス３７１および第２の投与デバイス３７２に供給するために使用され得る。上述のように、１つまたはいくつかのタンク、および、１つまたはいくつかのポンプが、添加剤の状態にしたがって適合され、すなわち、添加剤がガスであるかまたは液体であるかにしたがって適合される。
【０１３５】
したがって、１つまたはいくつかのポンプ３７３は、投与制御デバイス３７４によって制御され、投与制御デバイス３７４は、添加剤の供給の制御に関する制御信号を発生させ、所望の量が、それぞれ第１の投与デバイス３７１および第２の投与デバイス３７２の助けを借りて、それぞれ触媒フィルタ３２０および還元触媒デバイス３３０の上流に、排気流３０３の中へ注入されるようになっている。より詳細には、第１のポンプ制御デバイス３７８は、ジョイントポンプ、または、第１の投与デバイス３７１専用のポンプのいずれかを制御するように配置されており、第１の投与が、第１の投与デバイス３７１を介して排気流３０３に供給されるように制御されるようになっている。第２のポンプ制御デバイス３７９は、ジョイントポンプ、または、第２の投与デバイス３７２専用のポンプのいずれかを制御するように配置されており、第２の投与が、第２の投与デバイス３７２を介して排気流３０３に供給されるように制御されるようになっている。
【０１３６】
少なくとも１つの制御デバイス３７４は、図において、別々にマークを付されたユニット３７８、３７９を含むように描かれている。これらのユニット３７８、３７９は、論理的に分離されているが、同じユニットの中に物理的に実装され得、または、それらは、論理的および物理的に共同で配置／実装され得る。たとえば、これらのユニット３７８、３７９は、たとえば、プログラムコードの形態の中の異なるグループのインストラクションに対応することが可能であり、それは、それぞれの制御デバイスがアクティブであるとき／それぞれの方法ステップを実装するために使用されるときに、プロセッサーに給送され、プロセッサーによって使用される。
【０１３７】
また、排気処理システム３５０は、１つまたはいくつかのセンサを装備していることが可能であり、１つまたはいくつかのセンサは、たとえば、１つまたはいくつかのＮＯｘセンサ、ＮＯ２センサ、および／または温度センサ３６１、３６２、３６３、３６４、３６５などであり、それらは、排気処理システムの中の窒素酸化物、二酸化窒素、および／または温度の決定のために、たとえば、触媒フィルタの上流に配置されている潜在的な酸化触媒３１０の上流に、触媒フィルタ３２０への入口部に、触媒フィルタ３２０からの出口部に、還元触媒デバイス３３０への入口部に、および／または、還元触媒デバイス３３０からの出口部に配置されている。温度センサ３６１、３６２、３６３、３６４、３６５は、図３に図示されているように、排気処理システム３５０の中のコンポーネント３１０、３２０、３３０の上流および／または下流に配置され得る。また、温度センサは、排気処理システム３５０の中のコンポーネント３１０、３２０、３３０のうちの１つまたは複数の中に／において／の上に配置され得る。
【０１３８】
制御デバイス３８０は、制御信号、ならびに／または、１つもしくはいくつかのＮＯｘセンサ、ＮＯ２センサ、および／もしくは温度センサ３６１、３６２、３６３、３６４、３６５によって実施される測定に対応する信号を、少なくとも１つの投与制御デバイス３７４に提供するように配置され得る。少なくとも１つの投与制御デバイス３７４は、その後に、そのような制御信号および／または測定信号に基づいて、投与物質を供給する制御を行い、第１の影響の上述のアクティブ制御が得られる。
【０１３９】
また、制御デバイス３８０は、制御信号、および／または、１つもしくはいくつかのＮＯｘセンサ、ＮＯ２センサ、および／もしくは温度センサ３６１、３６２、３６３、３６４、３６５によって実施される測定に対応する信号を、燃焼エンジン３０１および／またはエンジン制御デバイスに提供するように配置され得る。燃焼エンジン３０１および／またはエンジン制御デバイスは、その後に、これらの制御信号および／または測定信号に基づいてエンジンの制御を行い、第１の影響の上述のアクティブ制御が、また、温度および／または排気環境の制御を通して得られるようになっている。
【０１４０】
本発明による方法は、上記に説明されている触媒フィルタ３２０、上記に説明されている還元触媒デバイス３３０、および、添加剤の投与／供給のアクティブ制御を含む、実質的にすべての排気処理システムの中で実装され得る。触媒フィルタ３２０および還元触媒デバイス３３０のそれぞれは、複数の方式で配置され得、また、複数の異なる特性／機能を有することが可能である。
【０１４１】
本発明の異なる実施形態によれば、還元触媒デバイス３３０は、
−  選択触媒還元触媒ＳＣＲ；
−  下流にスリップ触媒ＳＣが続く選択触媒還元触媒ＳＣＲであって、スリップ触媒ＳＣは、添加剤の残留物を酸化させるように配置されており、および／または、排気流３０３の中の窒素酸化物ＮＯｘの追加的な還元によって選択触媒還元触媒ＳＣＲを支援するように配置されている、選択触媒還元触媒ＳＣＲ；および、
−  スリップ触媒ＳＣであって、一次的に、窒素酸化物ＮＯｘの還元のために配置され、二次的に、排気流３０３の中の添加剤の酸化のために配置されている、スリップ触媒ＳＣ
の群からの１つを含む。
【０１４２】
この文献では、選択触媒還元触媒ＳＣＲは、従来のＳＣＲ触媒（選択触媒還元）を意味している。ＳＣＲ触媒は、通常、添加剤、多くの場合、アンモニアＮＨ３、または、アンモニアがそこから発生／形成され得る組成物を使用し、それは、排気の中の窒素酸化物ＮＯｘの還元のために使用される。添加剤は、上記に説明されているように、触媒の上流において、燃焼エンジンから結果として生じる排気流の中へ注入される。触媒に追加される添加剤は、アンモニアＮＨ３の形態で、触媒の中に吸収（貯蔵）され、酸化還元反応が、排気の中の窒素酸化物ＮＯｘと添加剤を介して利用可能なアンモニアＮＨ３との間で起こることができるようになっている。
【０１４３】
この文献において使用されているように、スリップ触媒ＳＣは、添加剤を酸化させるように配置され、および／または、前記排気流３０３の中の窒素酸化物ＮＯｘの還元によって選択触媒還元触媒ＳＣＲを支援するように配置されている触媒を意味している。
【０１４４】
したがって、スリップ触媒ＳＣは、排気流の中の添加剤を酸化させるように配置され、また、排気流の中の窒素酸化物ＮＯｘの残留物を還元することができるように配置されている、触媒である。より詳細には、そのようなスリップ触媒ＳＣは、一次的に、窒素酸化物ＮＯｘを還元するように配置され、および二次的に、添加剤を酸化させるように配置されている。換言すれば、スリップ触媒ＳＣは、添加剤および窒素酸化物ＮＯｘの両方のスリップ残留物に対処することが可能である。また、これは、スリップ触媒ＳＣが拡張されたアンモニアスリップ触媒ＡＳＣであるとして説明され得、それは、また、排気流の中の窒素酸化物ＮＯｘを還元するようにセットアップされ、一般的な多機能のスリップ触媒ＳＣが得られるようになっており、それは、いくつかのタイプのスリップに対処しており、それが添加剤および窒素酸化物ＮＯｘの両方に対処することを意味している。本発明の１つの実施形態によれば、少なくとも以下の反応が、たとえば、多機能のスリップ触媒ＳＣの中で実施され得、それは、窒素酸化物ＮＯｘを還元すること、および、添加剤を酸化させることの両方を行う。
ＮＨ３＋Ｏ２→Ｎ２；      （ｖｉ）
および
ＮＯｘ＋ＮＨ３→Ｎ２＋Ｈ２Ｏ      （ｖｉｉ）
ここで、等式ｖｉによる反応は、添加剤の酸化、たとえば、アンモニアを含み得る添加剤の残留物の酸化を提供する。等式ｖｉｉによる反応は、窒素酸化物ＮＯｘの還元をもたらす。
【０１４５】
したがって、添加剤、たとえば、アンモニアＮＨ３、イソシアン酸ＨＮＣＯ、尿素、または類似物の残留物が、酸化され得る。また、ここで、添加剤のこれらの残留物、すなわち、アンモニアＮＨ３、ＨＮＣＯ、尿素、または類似物が、窒素酸化物ＮＯｘを酸化させるために使用され得る。
【０１４６】
これらの特性を得るために、すなわち、多機能のスリップ触媒を得るために、スリップ触媒は、１つの実施形態によれば、プラチナ金属（ＰＧＭ；プラチナグループ金属）の中に含まれる１つまたはいくつかの物質を含むことが可能であり、すなわち、イリジウム、オスミウム、パラジウム、プラチナ、ロジウム、およびルテニウムのうちの１つまたはいくつかを含むことが可能である。また、スリップ触媒は、プラチナグループ金属と同様の特性をスリップ触媒に与える１つまたはいくつかの他の物質を含むことが可能である。また、スリップ触媒は、ＮＯｘ還元コーティングを含むことが可能であり、ここで、コーティングは、たとえば、Ｃｕ−ゼオライトもしくはＦｅ−ゼオライトまたはバナジウムを含むことが可能である。ここで、ゼオライトは、たとえば銅（Ｃｕ）または鉄（Ｆｅ）などのような、活性金属によって活性化され得る。
【０１４７】
本発明によるシステムは、上記および特許請求の範囲の中に説明されている方法の実施形態のすべてを実施するように配置され得、それぞれの実施形態に関するシステムは、それぞれの実施形態に関する上記に説明されている利点を実現する。
【０１４８】
また、上記のシステムは、本発明による方法の異なる実施形態にしたがって修正され得ることを当業者は認識する。それに加えて、本発明は、排気流の処理のための少なくとも１つのシステムを含む自動車１００、たとえば、トラックまたはバスに関する。
【０１４９】
本発明は、上記に説明されている本発明の実施形態に限定されず、同封されている独立請求項の範囲の中のすべての実施形態に関連してそれらを含む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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