用于将热能输入连接在内燃机的废气道内的废气净化设备内的方法.pdf

本发明涉及一种用于通过加热流向连接在内燃机的废气道内的废气净化设备(2)的废气而将热能输入该废气净化设备内的方法。将废气加热到额定温度。在此方法中，通过定量配给到废气流内的碳氢化合物(HC)在前后相继地连接在废气的流动方向上的氧化催化器(7、10)上的转化，将从内燃机排出的废气加热到额定温度。

权利要求书
1.  一种用于通过将流向废气净化设备(2)的废气加热到额定温度而将热能输入内燃机、尤其是柴油机的废气道内的方法，在此方法中，通过定量配给到废气流内的碳氢化合物(HC)在前后相继地连接在废气的流动方向上的两个氧化催化器(7、10)上的转化，将从所述内燃机排出的废气加热到额定温度，在所述氧化催化器中，在废气的流动方向上更靠近内燃机的第一氧化催化器(10)布置在副管路(4)内，而接在所述第一氧化催化器(10)之后的第二氧化催化器(7)在废气道内布置在主管路(3)和副管路(4)结合处之后，其特征在于，
-取决于从内燃机排出的总废气流量的质量，流向所述废气净化设备(2)的废气的实际温度和额定温度，通过从考虑所述废气流量和待实现的温度升高的预控制特征曲线族得到的对应于或接近实际条件的预控制量，调节用于将碳氢化合物在第一氧化催化器(10)上游输入所述副管路(4)内的碳氢化合物配给量和/或流过副管路(4)的废气质量流，
-重复地检测流向所述废气净化设备(2)的废气的实际温度，和
-在确定了实际温度和额定温度之差的情况下，改变对碳氢化合物配给量和/或流过所述副管路(4)的废气质量流的调节以达到所述额定温度，其中，温度监测的步骤频繁地重复直至达到所述额定温度为止。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度监测的重复步骤连续地重复，直至所述废气净化设备(2)的一定的过程结束或应结束为止。

3.  根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将流向所述第一氧化催化器(10)的废气流在流到所述氧化催化器(10)之前电热地预热到一个等于或高于所述氧化催化器(10)的起燃温度的温度。

4.  根据权利要求1至3中一项所述的方法，其特征在于，在所述第一氧化催化器(10)的运行阶段启动前和/或结束后，将从所述内燃机排出的废气至少部分地导引通过所述副管路(4)。

5.  根据权利要求1至4中一项所述的方法，其特征在于，将从所述内燃机排出的废气质量流全部导引通过副管路，使得所述废气质量流在所述副管路内被以预定量的能量加热，然后测量通过加热所实现的温度升高，且然后取决于所使用能量的量和已实现的温度升高确定从所述内燃机排出的废 气质量流。

6.  根据权利要求1至4中一项所述的方法，其特征在于，将从所述内燃机排出的废气质量流在部分废气流中导引通过所述副管路，使得其在所述副管路内以预定量的能量被加热，然后测量通过加热所实现的温度升高，且然后取决于所使用能量的量和已实现的部分废气流的温度升高并因此也确定从所述内燃机排出的废气质量流。

7.  根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，电热地加热导引通过所述副管路的废气质量流。

8.  根据权利要求1至7中一项所述的方法，其特征在于，当所述第二氧化催化器(7)已达到其起燃温度时改变碳氢化合物配给量的调节和必要时改变流过所述副管路(4)的废气质量的调节，也即升高碳氢化合物配给量以便在所述第二氧化催化器(7)上提供碳氢化合物。

9.  根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一氧化催化器(10)的起燃温度低于所述第二氧化催化器(7)的起燃温度。

10.  根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，调整碳氢化合物配给量的调节和流过副管路(4)的废气质量流的调节，以使得待输入所述第二氧化催化器(7)的碳氢化合物以气相到达所述第二氧化催化器。

11.  根据权利要求1至10中一项所述的方法，其特征在于，监测所述第一氧化催化器(10)的实际温度是否达到预先确定的最高温度，且在确定达到所述最高温度时提高流过所述副管路(4)的废气质量流和/或降低所述碳氢化合物配给量。

12.  根据权利要求1至11中一项所述的方法，其特征在于，在调节所述碳氢化合物配给量和流过所述副管路(4)的废气质量流时考虑所述废气中所含的氧。

13.  根据权利要求1至12中一项所述的方法，其特征在于，改变主、副管路(3、4)的至少一个内的可自由流过的横截面积，例如通过布置在其内的废气阀(8)改变所述横截面积，以便控制流过所述副管路(4)的废气质量流。

14.  根据权利要求1至13中一项所述的方法，其特征在于，在流向所述废气净化设备(2)的废气达到额定温度的情况下，将对碳氢化合物配给量和流过所述副管路(4)的废气质量流的调节作为关于输出实际温度和输出废气质量流的新的预控制量存储在预控制特征曲线族内。

15.  根据权利要求1至14中一项所述的方法，其特征在于，所述方法执行为触发微粒过滤器(2)的再生过程且必要时在所述再生过程持续期间执行。

说明书用于将热能输入连接在内燃机的废气道内的废气净化设备内的方法
技术领域
本发明涉及一种用于通过将流向连接在内燃机尤其是柴油机的废气道内的废气净化设备的废气加热到额定温度而将热能输入所述废气净化设备内的方法，在此方法中从内燃机排出的废气通过添加到废气流内的碳氢化合物(HC)在前后相继地连接在废气的流动方向上的两个氧化催化器上的转化被加热到额定温度，在所述氧化催化器中，在废气的流动方向上更靠近内燃机的第一氧化催化器布置在副管路内，且后接于所述第一氧化催化器的第二氧化催化器在废气道内布置在主管路和副管路结合处之后。
背景技术
目前尤其是柴油发动机的内燃机具有接入废气道内的设备以降低有害的或不希望的排放。此类设备例如可以是氧化催化器、微粒过滤器和/或SCR级。微粒过滤器用于收集从内燃机排出的炭黑微粒。在微粒过滤器的入流侧表面上聚积了在废气中携带的炭黑。为使得在连续的炭黑蓄积过程中不使废气背压过高地升高和/或不使过滤器面临堵塞的危险，在微粒过滤器的足够多的炭黑载荷的情况下触发再生过程。在此再生过程中，蓄积在过滤器上的炭黑被烧掉(氧化)。在此炭黑氧化完成之后，微粒过滤器被再生。仅保留有未被燃烧的灰分。为进行炭黑的氧化，炭黑必须具有一定的温度。此温度通常为600摄氏度。导致此炭黑氧化开始的温度可能更低，例如当氧化温度通过添加剂和/或通过提供NO2而降低时的情况。当炭黑具有低于其氧化温度的温度时，为触发再生过程要求提供热能，以便以此方式可主动地触发再生。主动再生可通过发动机内的措施引入，方法是改变燃烧过程，以便在更高的温度下排出废气。但在大量应用中，尤其在野外领域中，优选的是导致主动再生的发动机后的措施。在许多情况中，在废气装置的范围内不可能对发动机方面的措施造成影响。
从DE 20 2009 005 251 U1中已知了一种废气净化设备，其中为主动导致微粒过滤器再生的目的，将废气道分为主管路和副管路。在副管路内接入 了催化燃烧器，通过所述催化燃烧器将流过副管路的废气流加热且然后与流动通过主管路的废气部分流汇合，使得以此方式使混合的废气质量流具有明显更高的温度。废气流的温度升高用于将蓄积在微粒过滤器的入流侧上的炭黑加热到足以触发再生过程的温度。作为催化燃烧器，使用布置在副管路内的带有前接的碳氢化合物喷射的氧化催化器。为控制流过副管路的废气质量流，在主管路内具有废气阀，通过所述废气阀可调节主管路内的可自由流动通过的横截面。为加热接入副管路内的氧化催化器到其起燃温度，即从此温度起在催化表面上进行希望的放热碳氢化合物转化，将电加热元件前接于此氧化催化器。如果必须将此氧化催化器加热到其起燃温度，则此电加热元件工作。在此文献中也描述了接入副管路内的催化燃烧器可被过喷，以便以此方式将碳氢化合物输入在流动方向上可直接前接于微粒过滤器的第二氧化催化器，以此使所述第二氧化催化器能以此第二氧化催化器的催化表面上的相同的放热反应进行反应。因此，在此预先已知的废气净化设备的情况中，可进行废气的双级加热。然后，从第二氧化催化器流出的废气具有将蓄积在微粒过滤器的入流侧上的炭黑加热到使之氧化所需的温度。
以相同的方式可能希望升高例如氧化催化器或SCR级的另外的废气净化设备的温度，以使其迅速地处于其运行温度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是建议一种方法，通过所述方法尤其在例如车辆内的柴油机的内燃机的动态运行情况下，可在更短的时间内且至少很大程度上不受废气道内的变化的状态，例如变化的废气质量流的影响而有目的地触发用于微粒过滤器的再生的再生过程。
根据本发明，此技术问题通过一种带有权利要求1的前序部分的特征的方法解决，其中
-取决于从内燃机排出的总废气流的质量，流向废气净化设备的废气的实际温度和额定温度，借助从考虑废气流和待实现的温度升高的预控制特征曲线族中得到的对应于或接近实际条件的预控制量，调节用于将碳氢化合物在第一氧化催化器上游输入副管路内的碳氢化合物配给量和/或流过副管路的废气质量流，
-重复地检测流向废气净化设备的废气的实际温度，和
-在确定了实际温度和额定温度之差异的情况下，改变碳氢化合物配给量的调节和/或流过副管路的废气质量流的调节以达到额定温度，其中温度监测的步骤频繁地重复直至达到额定温度为止。
在此方法中，考虑废气道内部的、涉及流过废气道和废气净化设备的废气质量的当前状态，即例如考虑流向微粒过滤器的废气温度。在此，由此出发，废气净化设备的温度近似地为流过废气净化设备的废气流的温度。在第一步骤中，确定排出内燃机的废气质量流。此外，测定前述的实际温度。这些指标是必需的，以通过考虑到额定温度，即流过废气净化设备的废气应具有的温度，来控制热能的提供。在微粒过滤器中，额定温度是为触发过滤器的再生过程必须存在的温度。为使得流向废气净化设备的废气流在尽可能短的时间内在废气净化设备的入流侧可处于额定温度，根据从相关地存储的预控制特征曲线族中获取的预控制量，对于用于加热废气流的加热过程具有影响的参数——在第一氧化催化器上的碳氢化合物配给量以及通过所述氧化催化器在副管路内被导引的废气质量流——进行第一调节。从所存储的预控制量的范围内选出那些对应于实际值(总废气质量流和待实现的温度升高)的预控制量或不应存储接近实际值的预控制量。如果预控制量不存在于特征曲线族中，则在这些预控制量周围存在的预控制量之间进行内插。如果所需的预控制量处在特征曲线族外，则可进行外插或使用存储在特征曲线族内的最后的控制量。在通过内插或外插获得的控制量的情况中，根据控制量调节用于运行催化燃烧器的运行参数。此预控制特征曲线族的使用允许了有目的地调节对于温度升高关键的参数，以此不仅减少了达到额定温度的时间，而且可节省资源地达到所述额定温度。最后，可通过此措施避免过度加热且因此避免过度的燃料消耗(碳氢化合物消耗)。
在第二氧化催化器的输出侧重复地记录实际温度。此实际温度可以是废气流在流向废气净化设备时所具有的温度。以此方式可控制所导致的温度升高。如果在此观察框架内确定实际温度和额定温度之间的差异，则相应地改变碳氢化合物的配给量和/或流过副管路的废气质量流。如果通过预控制调节尚未导致希望的温度升高因而尚未达到希望的额定温度，则可例如提高碳氢化合物配给量以实现更高的加热。另一方面，如果实际温度明显地高于额定温度，则可减少碳氢化合物配给量。
通过在预调节之后重复检测实际温度，可不仅控制存储在预控制特征曲 线族内的预控制量。而通过此措施立即考虑主要在流过废气道的废气质量流方面的改变，所述改变自确定预控制量所基于的条件起，例如由于内燃机的动态运行所导致。这主要在内燃机在冷状态下的动态运行中起作用，此时通过改变运行状态升高了废气质量流且因此导致冷却。在此情况中，碳氢化合物配给量相应地被提高。
观察或检测实际温度且将其与额定温度进行比较的步骤在此论述中被称为温度监测，所述温度监测频繁地重复或连续地进行，直至达到额定温度为止。当然，在优选的构造中，在一定的时间段内进行监测，使得维持额定温度。在作为废气净化设备的微粒过滤器的情况中，典型地在整个再生过程期间执行温度监测，以便按规定进行再生过程。
在此方法中有利的是双级加热，因为这实现了氧化催化器的不同的构造。因此，布置在副管路中的氧化催化器可明显地比处在主管路内的氧化催化器尺寸更小。因此，布置在副管路中的催化燃烧器用于加热布置在主管路中的典型地更大的氧化催化器，以便将其加热器到其起燃温度。如在优选的实施例中所建议，布置在副管路内的氧化催化器所具有的贵金属载荷比其所后接的第二氧化催化器的贵金属载荷更高。这带来了成本优点。
典型地使用对于通过预控制调节所实现的温度升高的后续的控制，以便对于在此方法期间的调节被后调节的情况将此新的调节参数作为新的预控制量或作为替代原来存在的预控制量的预控制量存储在预控制特征曲线族内。之后，此方法是自学习式的，以此自动地补偿例如由于例如氧化催化器等的老化现象所导致的、取决于系统的改变。同时实现了如下可能性，随着内燃机的持续运行使最初仅具备数个少量预控制量的预控制特征曲线族具备很多的更大量的预控制量或替代地修正包含在特征曲线族内的预控制量。
当存在与内燃机管理器的接口或可形成此接口时，从内燃机排出的总废气质量流可通过“载荷”和“转速”的函数确定或提供。载荷可例如通过进气空气量确定。替代地或也作为其补充，总废气质量流也可通过如下方式确定：将所述总废气质量流以预定量的能量加热且然后确定以这些量的能量实现的温度升高。引入到废气质量流中的能量的量与因此可实现的温度升高成正比。因此，当所提供的能量的量和因此所导致的温度升高已知时，能以简单的方式计算废气质量流。应理解的是在此计算中在确定温度升高时考虑修正量，例如在一定的流动距离等的冷却。此构造特别地适合于加装的解决方 法，或特别地适合于其中不存在于发动机管理器的接口或不可形成此接口的应用中。
为了当布置在副管路内的氧化催化器尚未到达其起燃温度时也已可执行该方法，根据一个实施例建议，氧化催化器前置有电热加热元件。此电热加热元件用于将流过副管路的废气流预热，然后以废气流将后接于加热元件的氧化催化器加热。为预热氧化催化器的目的，可使用恒定的电热加热功率和可变的废气质量流或以可变的加热功率在恒定的废气质量流下对所述氧化催化器进行预热。
应理解的是，通过在引入预定量的能量时评估温度升高的前述总质量流量确定可通过使用氧化催化器和相应地将碳氢化合物配给量以及使用此电加热元件来进行。为此目的，优选的是使用电热加热元件，因为总质量流量的确定可与氧化催化器是否已处于或高于其起燃温度无关地进行。此外，在此加热元件中应更精确地确定所引入的能量的量，这取决于相比为此目的使用布置在副管路中的催化燃烧器，更少的因素对废气流的加热产生影响。
通过合适的控制装置调节通过副管路被导引的废气质量流。在此，该适合的控制装置例如可是布置在主管路内的废气阀。应理解的是作为废气阀的替代也可使用可调节的节流器、阀等。此装置也可布置在副管路中或布置在两条管路中。
此方法典型地应用于当废气流尚未达到对于自动的微粒过滤器再生所需的温度时，因此主要应用于冷的废气温度下，例如应用在发动机启动后、怠速时或低载荷下的废气温度的情况中。
根据方法的优选的构造，布置在副管路内的氧化催化器具有比布置在主管路内的第二氧化催化器更低的起燃温度。其优点是，该方法在更低的温度下已可使用，即不必使得前接于例如微粒过滤器的废气净化设备的第二氧化催化器在其尺寸上具有特别高的催化器载荷。当然，前述的第二氧化催化器可以已是应处于其额定温度的废气净化设备。这带来明显的成本优点。为获得氧化催化器的低起燃温度，所述氧化催化器必须具有相应的高的贵金属载荷。在此方法构造中，仅布置在副管路内的其结构尺寸又相对小的氧化催化器需要具有此高的贵金属载荷。第一氧化催化器的在其结构尺寸上相对小的构造此外是由于因仅需加热更低的量而使得所述第一氧化催化器可迅速地处于其起燃温度。
碳氢化合物向第二氧化催化器的定量配给供给优选地通过碳氢化合物配量器进行，以所述碳氢化合物定量配给器将碳氢化合物供给到第一氧化催化器。在此充分利用到如下情形，即在第一氧化催化器上仅可转化一定的碳氢化合物量。这意味着在过量配给时，即所谓的过喷射时，碳氢化合物未被转化地从第一氧化催化器离开且可作为燃料被输入第二氧化催化器。典型地建议，此过喷射仅在第二氧化催化器已达到其起燃温度时才进行。例如可通过以距第二氧化催化器短的距离前接的温度传感器观察此情况。优选地执行用于向第二氧化催化器供给以碳氢化合物的碳氢化合物定量配给和废气流量调节，以便将此碳氢化合物以气相提供给第二氧化催化器，以在催化表面上立即触发希望的反应。此外，这支持了供给到第二氧化催化器的碳氢化合物在第二氧化催化器的反应表面上的均匀分布。
也合适地利用前接于第一氧化催化器的加热元件使在副管路内配用的、其上的碳氢化合物蒸发，以便以此方式也向第一氧化催化器供给以气相的碳氢化合物。以此，不仅加速了反应速度而且这也用于支持碳氢化合物在氧化催化器的表面上的均匀分布。此外，在所提供的碳氢化合物在与氧化催化器接触前的分解期间也避免了热损失，所述热损失否则在液滴遇到催化表面时必然发生。因此，氧化催化器的效率因而明显改进。合适地，碳氢化合物定量配给在此构造中在加热元件前方进行。当第一氧化催化器足够热时可断开热元件，因为在氧化催化器上本来就进行瞬时蒸发。在此构造中，合适的是使加热元件在其功率上可变地被控制，尤其也与流过副管路的废气质量流无关地被控制。碳氢化合物在发动机后方的喷入不仅与通过内燃机方面的措施来提供碳氢化合物相比具有更高的效率，而且也避免了由于碳氢化合物所导致的机油的稀释。
为运行前述方法，合适的是在第一氧化催化器启动前使从内燃机排出的废气流至少部分地导引通过副管路以用于其预热的目的。也合适的是在包含在副管路内的氧化催化器的运行阶段结束之后为冲刷的目的，将从内燃机排出的废气导引通过副管路。这一方面用于使得氧化催化器由于流过它的且相对其温度较冷的废气而被冷却且不被过度加热的目的。另一方面，可从副管路清除仍包含在其内的碳氢化合物。前述后冲刷优选地直接紧随第一氧化催化器的催化运行执行。然后，氧化催化器还足够热，以便包含在副管路内的、其上的碳氢化合物发生反应且因此不作为碳氢化合物离开。因此，以此也抑 制了可能的碳氢化合物滑脱。
附图说明
本发明的另外的优点和构造从如下的实施例描述中参考附图给出。各图为：
图1示出了废气净化设备的示意性图示，
图2示出了用于图示在执行NRTC测试时在废气净化设备内不同位置处的温度特性的曲线图，
图3示出了用于图示在执行WHTC测试时在废气净化设备内不同位置处的温度特性的曲线图，和
图4示出了用于总结在图2和图3中图示的测试结果的示意性图示。
具体实施方式
废气净化设备1后接于车辆的柴油发动机。柴油发动机自身在图1中未图示。
作为废气净化设备，废气净化设备1具有微粒过滤器2等。微粒过滤器2前接有废气净化设备1的废气道，所述废气道分为主管路3和副管路4。主管路3是实际废气道的部分，而副管路4构造为旁通道的类型。在所图示的实施例中，在主管路3和副管路4内可自由通过的横截面积相等。其中副管路4内的可自由通过的横截面积小于或大于主管路3内的可自由通过的横截面积的构造也是可以的。废气道在以附图标号5标记的位置处分为主管路3和副管路4。在位置6处，副管路4又通入主管路3内。位置6后接有微粒过滤器2。所述微粒过滤器直接前接有氧化催化器7。
为调节应流过副管路4的废气质量流的目的，在所图示的实施例中，使用插入主管路3内的废气阀8。在副管路4内接入催化燃烧器9。催化燃烧器9包括氧化催化器10和在废气的流动方向上前接于所述氧化催化器10的碳氢化合物口11以用于向副管路4内配用碳氢化合物。在图示的实施例中，氧化催化器10在相同的壳体内前接有电加热元件12。为简化起见，加热元件12的电连接未图示，碳氢化合物口11发动机的柴油燃料供给上的连接也未图示。
所图示的实施例的废气净化设备1具有四个温度传感器13、13.1、13.2、 13.3。温度传感器13布置在分支5前方。温度传感器13.1用于检测氧化催化器10的输出温度。温度传感器13.2布置在氧化催化器7的输入侧，且温度传感器13.3布置在其输出侧。部分地，温度传感器也可被温度模型的使用所替代，例如温度传感器13和/或13.2。
在从柴油机排出的废气的流动方向上，可通过控制废气阀8调节流过副管路4的废气质量流，所述废气质量流应被导引通过更靠近柴油机的第一氧化催化器10。在催化燃烧器9运行时被加热的废气与流过主管路3的废气在两条管路3、4汇合之后在氧化催化器7前方混合，使得流向氧化催化器7的废气流具有对应于废气部分流的各部分的混合温度。催化燃烧器10用于加热氧化催化器7，以使其处于其起燃温度以上的温度。
后接于柴油机布置在副管路4内的氧化催化器10与第二氧化催化器7相比具有明显更小的结构尺寸。此外，两个氧化催化器7、10的催化载荷不同。氧化催化器10具有更高的贵金属载荷，例如通过在氧化催化器7上使用铂。因此，氧化催化器10的起燃温度低于后接于它的第二氧化催化器7的起燃温度。在图示的实施例中，调节氧化催化器10的载荷，以使其具有大约200摄氏度的起燃温度。氧化催化器7的载荷更低。其起燃温度在图示的实施例中大致为250度。所述起燃温度如希望也可更高。
氧化催化器7通过碳氢化合物口11，即通过定量配给碳氢化合物量获得了借助于氧化催化器7为加热废气流所需的碳氢化合物，所述碳氢化合物量大于可被氧化催化器10转化的量。然后，在氧化催化器10上未转化的碳氢化合物在氧化催化器7上转化而带有希望的放热效果。
废气净化设备1的传感器和促动器连接在未详细图示的控制单元上。通过此控制单元可读取传感器，在此尤其是温度传感器13、13.1、13.2、13.3，且可控制促动器，在此是碳氢化合物口11、加热元件12和废气阀8。控制单元访问预控制器，在所述预控制器中存储了废气净化设备1的前述促动器根据下列因素的调节：从柴油机排出的废气质量流、其内包含的氧含量和其相对于发生微粒过滤器2的再生的额定温度的温度。
通过废气净化设备1的前述构造形成了双级催化燃烧器以用于将微粒过滤器2加热到再生温度，使用所述燃烧器，自身冷却的废气在短时间内，且即使在柴油机的动态运行中也可被加热到触发再生过程所需的温度。在此，副管路4内含有的催化燃烧器与其内接入废气阀8的平行的主管路3一 起形成了加热模块。为再生微粒过滤器，以如下方法步骤加热排出的废气：
如果微粒过滤器2的再生应在低废气温度下进行，即在炭黑的氧化不自动进行的温度下进行，则根据当前排出的废气质量流和废气的温度来调节废气净化设备1的促动器8、11、12，以向废气流内提供附加的热量。对此预控制量的访问允许在更短的时间内使微粒过滤器2的入流侧的废气温度具有额定温度。在所图示的实施例中，废气净化设备1也具有λ探针14，以所述λ探针14可确定包含在废气流内的氧含量。此氧含量也存储在预控制特征曲线族内作为待采取的预控制量的条件。
然后，以从预控制特征曲线族中获取的预控制量来调节促动器8、11和12。在图示的实施例中，前接于氧化催化器10的加热元件12不仅用于预热流向氧化催化器10的废气流，以使其处于其起燃温度上，而且用于蒸发通过碳氢化合物口11定量配给的碳氢化合物的量。因此，在加热元件12的输出侧，积聚带有以气相位于其内的碳氢化合物的废气质量流。为使得碳氢化合物在流向氧化催化器10时具有在废气流内的特别好的均匀分布，在图中未图示的实施例中建议，给加热元件12的中心施加以引入的碳氢化合物。此外，加热元件12具有的优点是，碳氢化合物口11可几乎直接布置在加热元件12前方。以此，废气净化设备1可构造为结构上很紧凑。根据废气阀8的位置，与调节相应地，全部废气质量流流过副管路4或仅其部分流过副管路4。
在图示的实施例中，实际从柴油机排出的废气质量流通过由发动机管理器所提供的数据确定，在此所述数据为载荷和转速。
通过对于流过副管路4的废气质量流加热将第二氧化催化器7加热且使其处于其起燃温度以上。这通过温度传感器13.2和13.3控制。如果氧化催化器7已到达其起燃温度，则升高碳氢化合物配给量，以通过氧化催化器10的过喷射向氧化催化器7提供对于希望的放热反应所需的碳氢化合物。通过温度传感器13.3检测氧化催化器7的输出侧且因此微粒过滤器2的输入侧的废气流的温度。通过额定温度-实际温度的比较，确定所进行的调节是否导致了希望的温度升高。如果实际温度与额定温度具有偏差，则通过废气阀8的相应的调节来改变对于碳氢化合物配给量的调节和/或对于流过副管路4的废气质量流的调节。通过氧化催化器7的输出侧的此温度监测，不仅控制了存储在预控制特征曲线族内的预控制量，而且以此尤其也几乎立即 检测到柴油机运行中的改变，且通过在碳氢化合物配给量的调节和/或被导引通过副管路4的废气质量流调节中的相应的改变来维持额定温度，至少尽可能地补偿额定温度。此外，变化的调节可在希望时作为新的或必要时附加的预控制量存储在预控制特征曲线族内，且因此供未来的再生过程使用。
如果流向微粒过滤器2的废气流的温度处于炭黑氧化温度以上，即例如600至610摄氏度，则希望的再生过程开始。前述温度监测在图示的实施例中不仅用于触发再生过程，而且用于确保通过在再生过程的持续期间，使具有至少所需的炭黑氧化温度的废气流向微粒过滤器2。在此，可建议通过预先确定聚积在过滤器表面上的炭黑量来确定或估计再生持续时间。然后，为此目的，必要时执行带有与所涉及的废气净化设备1的促动器的相应的匹配的前述温度监测。在再生过程结束后，使废气阀8置于使废气流主要流过主管路3的位置中。
图2示出了试验执行的再生规定，其中柴油机根据非道路瞬态循环(NRTC)运行。在此涉及动态测试。在图2的上部的曲线图中绘出了总废气质量流。柴油机的动态运行通过与此相关的可识别的波动而显见。此外，在最上方的曲线图中绘出了被导引通过副管路4的废气质量流的额定值。中间的曲线图示出了通过碳氢化合物口11供给的碳氢化合物量。在下方的曲线图中绘出了温度曲线。
在此试验中，在试验开始时从柴油机排出的废气温度(曲线“废气”)处在大约100摄氏度。在此废气温度下应导致微粒过滤器再生。在第一步骤中，使布置在副管路4内的氧化催化器10处于其起燃温度以上的温度。为此目的，通过副管路4导引废气部分流且将加热元件12通电。加热元件12的温度曲线在下方的曲线图中示出，且以HE标记。加热元件12在此试验中在氧化催化器10明显地被加热到大约200摄氏度的其起燃温度以上之后在时刻t1断电。然后通过碳氢化合物口11将碳氢化合物向流过副管路4的废气流配量。所提供的碳氢化合物的催化转化通过温度曲线中在t2时刻(大约120秒)的明显的温度升高(DOC I后)显见。如果氧化催化器7已达到其起燃温度，则在时刻t3升高碳氢化合物配给量，以便也向此氧化催化器7供给碳氢化合物以用于触发希望的转化。通过碳氢化合物口11供给的此碳氢化合物在氧化催化器10上不转化，且以气相施加给氧化催化器7。给氧化催化器7施加以碳氢化合物通过在时刻t3之后短时温度曲线的迅速升高“DOC II后” 可观察到。
如果通过从预控制特征曲线族中获取的用于控制废气净化设备1的促动器的预控制量所导致的氧化催化器7的输出侧的温度升高(曲线“DOC II后”)尚不足以达到大约600摄氏度的额定温度，则改变废气净化设备的促动器的调节，这在温度曲线“DOC II后”的另外的升高中可观察到。
在图2中在下方曲线图中绘出的温度曲线“DOC I后”和“DOC II前”的比较解释了通过从副管路4导引的废气部分流与被导引通过主管路3的废气部分流的混合所导致的流向第二氧化催化器7的废气的温度的均匀化。此外显见，通过氧化催化器7的运行(DOC II)导致的温度升高，这通过曲线“DOC II后”表征。因此，可通过此方法与再生过程的执行或不执行无关地监测第二氧化催化器和微粒过滤器2的温度，即如下，避免迅速的温度改变。以此明显地升高了氧化催化器和微粒过滤器的寿命，尤其是当其由陶瓷基片制成时。
为定向，在此温度曲线图中将氧化催化器10的起燃温度以T1标记，且将氧化催化器7的起燃温度以T2标记。T3是从其开始发生炭黑氧化的温度。
图3示出了在原理上对应于图2的另外执行的试验。图3的试验结构与图2的试验结构的不同之处在于经历了另外的循环。根据图3的循环根据世界统一瞬态循环(WHTC)进行。
在执行的两次试验中明显地显示了尽管在柴油机的动态运行中存在大的波动，但第二氧化催化器7的输出侧(曲线“DOC II后”)可确定仅经历了小波动的废气温度。这显示以前述方法不仅能以短的反应时间对动态波动起反应，而且即使在此类波动中且在很低的废气温度下也可按规定进行微粒过滤器2的再生过程。
在图4中作为根据图2和图3的试验结果的总结示意性地图示了废气流的加热导致了微粒过滤器2上的炭黑氧化以将其再生。温度指示T1、T2、T3对应于图2和图3中的相同的温度指示。从图4中清楚可见，由于加热元件12的使用，布置在副管路4内的氧化催化器10(DOC I)的更小的结构尺寸和更高的贵金属载荷，与布置在主管路3内的氧化催化器7(DOC II)相比更迅速地加热所述氧化催化器10。
前述控制和调节方法通过控制和监测插入在副管路4内的氧化催化器10的温度而叠加，以便不将所述氧化催化器10加热到其允许的最高温度以 上。如果所述氧化催化器10受到过热的威胁，则降低碳氢化合物配给量和/或升高导引通过副管路4的废气质量流。
接入副管路4内的加热元件12可用于检验废气阀8的功能性。这在测量持续期间尽可能保持相同的柴油机运行情况下进行。通过基于从柴油机排出的废气质量，在供给预定量的能量以用于加热元件12的加热时期待了一定的温度升高。如果所确定的温度升高明显地与期望的温度升高偏离，则这指示出废气阀8不处于正确的位置，因此未将所要求的废气流导引通过副管路4。
在所述的废气净化设备中，在处于主管路内的氧化催化器7上也氧化CO且因此降低CO的排放。因此，可理解到作为其运行温度应被监测的废气净化设备，当然也可使用无后接的微粒过滤器的氧化催化器。
为使接入副管路内的氧化催化器处于其运行温度，当从内燃机排出的废气具有足够的温度时，可在一定的时间中将废气流完全地或部分地导引通过副管路。这用于如下目的，即将布置在副管路内的氧化催化器尽可能地通过废气的温度预热，以使其处于其运行温度。在此措施中，全部废气流可被导引通过副管路。典型地，此措施在所建议的微粒过滤器再生前进行。应理解的是作为补充也可使用接入副管路内的加热元件以用于预热氧化催化器的目的。
此外，前述方法可包括诊断功能，所述诊断功能可单独地或相互组合地使用。在此方面，可例如在执行方法前进行预测试，即如下，确定是否在运行中可采取此方法。这包括对于参与执行方法的部件在可能存在的错误方面进行功能性检验。这典型地也包括检测包含在副管路内的氧化催化器上的温度。如果例如确定，其温度尚低于其起燃温度，则可生成错误通报和/或延迟碳氢化合物的喷入直至此催化器已达到其起燃温度。同样也相应地适用于第二氧化催化器的运行，即如下，仅当第二催化器已达到等于或高于其起燃温度的温度时才允许第一氧化催化器的过喷射。
另外的诊断功能性可参考两个氧化催化器的转化率进行。氧化催化器的功能性检验可例如通过在流向氧化催化器的废气质量流中引入预先限定的碳氢化合物量且将由此导致的已知的废气质量流中实现的温度升高与实际导致的温度升高进行比较来检验。以此方式，可已知在氧化催化器上的没预料到的老化发生。而氧化催化器的取决于系统和材料的老化在诊断中被考 虑。
还可以进行另一个功能性诊断，以便检验以之调节流过副管路的废气流的控制元件。除以上已描述的方法外，此控制元件也可不必需地执行以将碳氢化合物混入废气质量流。这通过利用如下情况进行，即主管路和副管路具有不同的热损失。因为已知此大小，所以可通过在温度传感器13和温度传感器13.2上测量的废气温度的比较和因此确定的在控制元件，例如废气阀8的预先给定的位置中的热损失来检验其功能性。在废气阀关闭时，全部废气质量流流过副管路，因此然后在温度传感器13.2上在预先已知的废气质量流中测量温度，该温度相当于在温度传感器13上测量的温度减去副管路的热损失。这也适用于废气阀的另外的终端位置，即当所述废气阀打开且全部废气质量流流过主管路时。
热能供给方法合适地这样执行，使得碳氢化合物散逸（Schlupf）保持为尽可能低，甚至避免。前述诊断方法有助于实现此目的。此外，建议在将必须升高待提供的碳氢化合物量的情况中，使此升高构造为斜坡升高，且不突变地升高碳氢化合物定量配给的量。
本发明根据如下实施例描述，其中在副管路内氧化催化器的起燃温度由于更高的贵金属载荷而低于布置在主管路内且后接于前述氧化催化器的氧化催化器的起燃温度。这基本上是不要求的。而是当布置在副管路内的氧化催化器通过另外的装置例如通过相应地构造的加热装置可比后接于它的另外的氧化催化器更迅速地处于其起燃温度时，也可使布置在副管路内的氧化催化器的起燃温度等于布置在主管路内的氧化催化器的起燃温度或另外的起燃温度。
本发明的描述解释了以所述的方法不仅可使接入内燃机的废气道内的例如微粒过滤器的废气净化设备处于额定温度，而且通过此方法也可实现废气净化设备的温度导引中的均匀化。
本发明的描述根据实施例阐述。在不偏离适用的权利要求的范围情况下，本领域技术人员获得另外的可实现本发明的构造方案，而不必对其详细解释。这些构造方案也属于本说明书的公开内容。
附图标号列表
1  废气净化设备
2  微粒过滤器
3  主管路
4  副管路
5  位置
6  位置
7  氧化催化器
8  废气阀
9  催化燃烧器
10  氧化催化器
11  碳氢化合物口
12  加热元件
13、13.1、13.2、13.3  温度传感器
14  λ探针