用于运行尤其是机动车的奥托发动机的方法以及机动车与流程
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的、用于运行尤其是机动车的奥托(循环)发动机(四冲程发动机，ottomotors)的方法。另外，本发明涉及一种机动车。
背景技术：
用于运行特别是机动车的奥托发动机的这种方法以及具有这种奥托发动机的机动车早已由一般的现有技术公开。在所述方法中，空气在绕过奥托发动机的情况下被送入可被奥托发动机的排气(废气)流过的排气管中，从而空气被送入或引入流过排气管的排气中。这种空气送入也被称为二次空气吹入/喷射，在此，空气绕过奥托发动机、特别是其例如呈气缸形式的燃烧室。就是说，空气未流过奥托发动机或其燃烧室，而是空气从奥托发动机或其燃烧室旁经过并流入排气管，特别是未参与在燃烧室内进行的燃烧过程。虽然二次空气吹入有助于碳氢化合物(hc)和一氧化碳(co)在排气管内的催化转化器中的氧化，但未进行三元催化转化器的除硫。
此外，de19933029a1公开了一种在具有直喷机构的内燃机的排气系统中的nox储存式催化转化器的除硫方法。
燃料中的、尤其是添味气体和润滑剂(如机油)中的硫导致三元催化转化器的中毒。在低温度范围内，三元催化转化器吸收硫。脱硫或除硫需要相对高的排气温度，而这例如在高效发动机中和在负荷低时并不存在。在有两个三元催化转化器的应用中，此时第一三元催化转化器靠近发动机固定以在冷起动时快速点火，而第二三元催化转化器固定在底板中或在商用车的情况下距发动机有一定距离地固定在车架上，第二催化转化器内的排气温度通常不足以实现三元催化转化器的充分除硫。
技术实现要素：
本发明的任务是如此改进上面所述类型的方法和机动车，使得能够保证尤其排放少的运行。
该任务通过一种具有权利要求1的特征的方法以及通过一种具有权利要求10的特征的机动车来完成。在从属权利要求中说明了具有适当的发明改进方案的有利设计。
为了如此改进如权利要求1的前序部分所述类型的方法，使得可以保证排放很少的运行，本发明规定，将空气在至少一个位于设在排气管内的第一三元催化转化器的下游且位于在第一三元催化转化器的下游设在排气管内的第二三元催化转化器的上游的位置处送入排气管中，而此时奥托发动机特别是在其点火运行中以低于化学当量比/理论配比的燃烧过量空气系数(燃烧空气系数，
这又意味着，在点火运行中被送入奥托发动机、特别是其燃烧室中的空气量小于在点火运行中也被送入奥托发动机、特别是其燃烧室中的燃料完全燃烧所需的空气量。因此，被送入奥托发动机中的空气与被送入奥托发动机的燃料的第一部分一同燃烧。由于低于化学当量比的燃烧过量空气系数，被送入奥托发动机的燃料的不同于第一部分的第二部分未燃烧，而是例如未燃烧地从奥托发动机被排出，从而例如含有未燃烧的碳氢化合物(hc)的第二部分进入排气管并且例如流过排气管。未燃烧的第二部分燃料接着例如能与如下空气在三元催化转化器中反应或燃烧，该空气在所述位置在绕过奥托发动机、特别是其燃烧室的情况下已被送入排气管中，由此可在排气管中导致特别是排气的很高的温度。结果，可以在第二三元催化转化器中实现很高的温度或者说实现第二三元催化转化器的很高的温度，由此，第二三元催化转化器可以被很有利地脱硫。第二三元催化转化器的脱硫也被称为除硫，在这里，在脱硫过程中例如至少减少先前在第二三元催化转化器中所含的硫量。换言之，在脱硫过程中，例如使第二三元催化转化器至少部分去硫或不含硫。又换言之，在脱硫过程中从第二三元催化转化器中至少部分地除硫。
由于也称为输入位置或引入位置的、将空气在绕过奥托发动机的情况下送入排气管的位置布置在第一三元催化转化器的下游和第二三元催化转化器的上游，故而也称为二次空气的、在绕过奥托发动机的情况下在所述位置处被送入排气管中的空气是在第一三元催化转化器下游、而不是在第一三元催化转化器上游且也不是在第一三元催化转化器中与未燃烧的第二部分燃料、即未燃烧的燃料燃烧或反应的，从而例如第一三元催化转化器的过高温度及由此第一三元催化转化器的与温度相关的损伤可得以避免。
前述的“将空气在所述位置处送入排气管中且进而送入流过排气管的排气中”也被称为二次空气吹入(sle)，在其过程中，所述空气绕过奥托发动机、特别是其燃烧室并且在所述位置处被送入排气管和进而排气中。特征“空气在二次空气吹入过程中绕过奥托发动机或其燃烧室”尤其是指，在所述位置处被送入排气管中的空气未流过奥托发动机或其燃烧室，因此未参与在奥托发动机中进行的燃烧过程，而是二次空气从奥托发动机或其燃烧室旁边流过并在所述位置处流入排气管。
奥托发动机、尤其是其点火运行最好在本发明的方法中利用气态燃料例如像cng(压缩天然气)、lng(液化天然气)或lpg(液化石油气)，在此，尤其呈气态的燃料在气态下被送入、尤其被直喷入奥托发动机或其燃烧室。因此，奥托发动机优选是燃气发动机或在本发明方法中作为燃气发动机运行。显然，奥托发动机可在本发明方法中也作为汽油发动机运行。
本发明特别是基于以下认识，即，用于尤其在点火运行中使奥托发动机运行的燃料中可能含有的硫可能造成特别是第二三元催化转化器受到不利影响，特别是就其转化未燃烧的碳氢化合物(hc)和甲烷(ch4)、即例如将其转化为二氧化碳和水的能力而言。燃料中所含的硫可以在三元催化转化器中沉积且进而沉积在三元催化转化器上，并不利地影响特别是hc和ch4的转化。本发明的另一个认识是，在三元催化转化器硫化之后，三元催化转化器转化排气所含成分(例如像燃烧后的碳氢化合物和甲烷)的能力可通过高温来重新产生。硫化尤其是指，三元催化转化器含有硫，其已沉积在三元催化转化器上。三元催化转化器的充分高温能够使得三元催化转化器所含的硫的至少一部分从三元催化转化器中被去除，从而其又能充分转化排气成分如特别是燃烧后的碳氢化合物和甲烷。由于现在所述位置布置在第一三元催化转化器的下游和第二三元催化转化器的上游，故在那里可以避免第一三元催化转化器的由二次空气吹入导致的过高温度。
还发现了，在奥托发动机的或用于奥托发动机的例如作为三元催化转化器构成的排气催化转化器中，因硫装载量递增而一方面可能导致催化效率降低，另一方面可能导致理想的或有利的燃烧过量空气系数减小，特别是考虑到期望的等于1的燃烧过量空气系数，因为通过这种等于1的燃烧过量空气系数能保证很有利的转化。特别是在天然气或cng的情况下，硫化合物出于安全理由作为添味剂被添加。这种硫化合物或硫是所谓的催化转化器毒物，因为硫不利地影响三元催化转化器转化排气所含成分的能力。但催化转化器毒物可在运行中通过例如600℃或以上的足够高的温度而又从三元催化转化器中被脱除，三元催化转化器的催化性能由此又可达到最初崭新状态。另外，润滑剂含有低浓度的硫，从而硫例如可以通过燃烧室、排气涡轮增压机、气门杆密封和窜气而进入排气中。
在奥托发动机的燃烧过程中，一般利用延迟点燃位置和发动机附近的催化转化器能获得足够高的排气温度，从而可以在行驶运行中实现再生。再生是指催化转化器且特别是三元催化转化器的至少部分脱硫。另外，大多可以通过稀/浓策略在催化转化器中获得足够高的温度。随着效率提高、低负荷行驶周期和特别是在商用车应用中(此时例如包含前述三元催化转化器的排气后处理装置因其尺寸而无法布置在发动机附近、即无法足够靠近内燃发动机来布置)，通常不会显示出高于600℃的温度。但前述的缺点和问题现在可以通过本发明方法来避免。
已被证明很有利的是，确定、特别是计算第二三元催化转化器的表征第二三元催化转化器中的含硫量的硫化度。硫化度例如可以借助也称为催化转化器模型的计算模型被确定、特别是计算，并且优选被监测，其中，该计算模型被存储在例如电子计算装置的存储器中。电子计算装置也被称为控制装置，在这里，例如硫化度借助该控制装置被计算。通过在第二三元催化转化器脱硫时考虑硫化度，例如可以避免不需要的脱硫过程(在其期间总是将第二三元催化转化器脱硫)。特别是，由此第二三元催化转化器可以在且仅在真正必要时被脱硫。例如，脱硫模式或脱硫过程(此时第二三元催化转化器按照所述方式被脱硫)在且特别是仅在硫化度超过预定阈值时才进行。因此，本发明规定执行前述的脱硫过程或脱硫模式，在此期间在绕过奥托发动机的情况下将空气在所述位置处送入排气管中并且以低于化学当量比的燃烧过量空气系数运行奥托发动机。由此使第二三元催化转化器脱硫。
另一个实施方式的特点是，由于空气送入、即由于二次空气吹入，在排气管内在第一三元催化转化器的下游和第二三元催化转化器的上游将调节出(设定)化学当量比的燃烧过量空气系数。就是说，奥托发动机本身虽然以低于化学当量比的燃烧过量空气系数(λ<1)运行，但通过在排气管内在第一三元催化转化器的下游和第二三元催化转化器的上游的二次空气吹入来调节出等于1的燃烧过量空气系数(λ＝1)。以下为了能将用以尤其在其工作中使奥托发动机运行的低于化学当量比的燃烧过量空气系数与通过在排气管内在第一三元催化转化器下游和第二三元催化转化器上游的二次空气吹入而被尤其调节至1的燃烧过量空气系数在概念上简单而形象地区分开，以下将用以运行奥托发动机的低于化学当量比的燃烧过量空气系数称为第一燃烧过量空气系数，而通过排气管内的二次空气吹入来调节的燃烧过量空气系数被称为第二或其它燃烧过量空气系数。因此例如当第一燃烧过量空气系数小于1时，第二燃烧过量空气系数至少基本等于1。
第二燃烧过量空气系数尤其通过前述的第二部分燃料和二次空气或二次空气量构成，因此例如二次空气量恰好或正好足以使排气管中特别是在第一三元催化转化器下游且在第二三元催化转化器上游所含的第二部分燃料或在排气管中特别是在第一三元催化转化器下游且在第二三元催化转化器上游所含的未燃烧燃料燃烧。在排气管内特别是在第一三元催化转化器下游且在第二三元催化转化器上游所含的未燃烧燃料例如与二次空气一起在放热反应范围内燃烧，这种放热反应例如由第二三元催化转化器引起并在第二三元催化转化器中进行。由此可以实现高到足以使第二三元催化转化器脱硫的温度。此外，由于第二燃烧过量空气系数被调节成化学当量比的燃烧过量空气系数，故可以借助第二三元催化转化器保证特别有利的排气后处理，从而可以显示出排放很少的运行。
另一个实施方式的特点是，确定、特别是计算和/或测定被送入奥托发动机的且特别是在点火运行范围内参与到在奥托发动机内进行的燃烧过程中的前述空气或空气量和被送入奥托发动机且特别是其燃烧室中的燃料或燃料量。被送入奥托发动机中的空气的量也被称为空气量，其中，被送入奥托发动机中的燃料的量也被称为燃料量。空气量例如借助空气质量计、特别是借助热膜空气质量计或借助文丘里管压差测量仪被测定。替代地或附加地，空气量例如尤其借助计算模型来计算。燃料量例如尤其结合特性曲线族来计算。此时，用以运行奥托发动机的第一燃烧过量空气系数根据所确定的空气量并根据所确定的燃料量被预先控制。
已被证明很有利的是，借助至少一个设于第一三元催化转化器上游的且例如作为宽频带式氧传感器构成的氧传感器来测定至少一个表征排气中的余氧含量的值，在此，先前根据所确定的空气量且根据所确定的燃料量而被调节的、用以运行奥托发动机的燃烧过量空气系数根据所确定的值被修正。由此能很有利地调节燃烧过量空气系数，从而能保证排放少和燃料消耗少的运行。
为了能很准确地将二次空气送入、特别是计量分配入排气管中，在本发明的其它设计中规定，二次空气通过不同于排气管且与排气管流体连通的风管被送入或引导入排气管中。在此，借助温度传感器来测定风管中的空气温度，在这里，要被送入排气管中的二次空气量根据所测定的温度被调节。
另一个实施方式的特点是，借助设于第二三元催化转化器下游的氧传感器来测定至少一个表征排气中的余氧含量的余氧值，其中，要送入排气管中的二次空气量依据所测定的余氧值被调节。由此可以很精确地调节二次空气量，从而可以实现排放很少的运行。可以看到，前述的值对在第一三元催化转化器上游的排气所具有的余氧含量进行表征，其中，所述余氧值对在第二三元催化转化器下游的排气所具有的余氧含量进行表征。
为了能很有利地使第二三元催化转化器脱硫并因此能保证排放很少的运行，在本发明的其它设计中规定，借助设于第二三元催化转化器下游的氮氧化物传感器来测定至少一个表征排气中的氮氧化物含量的氮氧化物值。氮氧化物传感器实际基于氧传感器，并且除了氮氧化物值外还提供针对存在于排气中的余氧的值。由此可根据二次空气量精确调节该混合物。另外，发动机可更接近λ＝1的临界值地来运行，而没有明显减弱氮氧化物转化。不良转化将通过传感器来测定且通过调整又将发动机更多地向浓状态修正。在此范围内，甲烷转化很好。
最终已经被证明很有利的是，为了第二三元催化转化器的脱硫而在第二三元催化转化器中实现至少是600℃或优选更高的温度。
一种设计成执行本发明方法的机动车也属于本发明。本发明方法的优点和有利设计被视为本发明的机动车的优点和有利设计，反之亦然。机动车优选被设计成商用车。
附图说明
从以下对优选实施例的说明以及结合附图得到本发明的其它优点、特征和细节。在前面说明中提到的特征和特征组合以及随后在附图说明中提到和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可在各自所说明的组合中、也在其它的组合中采用，或者可单独地采用，而不超出本发明的范围。附图示出：
图1示出被设计用于执行本发明方法的根据第一实施方式的奥托发动机的示意图；
图2示出用于说明本发明方法的图示；
图3示出二次空气吹入机构的示意图；
图4局部示出根据图3的机构的示意图；
图5示出根据第二实施方式的奥托发动机的示意图；
图6示出根据第三实施方式的奥托发动机的示意图；
图7示出根据第四实施方式的内燃机的示意图；
图8示出用于说明所述方法的曲线图；
图9示出用于说明所述方法的另一曲线图。
在附图中，相同的或功能相同的零部件带有相同的附图标记。
具体实施方式
图1以示意图示出机动车的、特别是商用车的奥托发动机10。奥托发动机10借助如下所详述的方法来运行。奥托发动机10具有呈缸体形式的发动机壳体12，由其界定奥托发动机10的多个、特别是全部的燃烧室14。奥托发动机10以下也被称为内燃机、发动机或燃烧发动机。另外，燃烧室14优选被设计成气缸。如从图1中可清楚看到，奥托发动机10例如被设计成六缸直列发动机。奥托发动机10也具有在附图中看不到的且优选呈曲轴形式的输出轴，奥托发动机10可通过该输出轴提供扭矩用于驱动机动车。奥托发动机10具有可被空气流过的进气管16，其在所述方法过程中如在图1中由箭头18表示地可以被也称作燃烧用空气的空气流过或者被该空气流过。燃烧用空气借助进气管16被引导至且特别是被引导入燃烧室14中并进而进入奥托发动机10中，使得燃烧用空气没有绕过奥托发动机10，而是被引导入奥托发动机10中。特别是，燃烧用空气在奥托发动机10的点火运行中或在点火运行期间被引导入奥托发动机中或其燃烧室14中。
另外，奥托发动机10包括排气涡轮增压器20，其具有设置在进气管16内的压缩机22，以及涡轮机24。借助压缩机22，流过进气管16的燃烧用空气被压缩。通过所述压缩，燃烧用空气将变热。但为了仍实现很高的增压度，在进气管16内在压缩机22的下游和燃烧室14的上游设置充气冷却器26，借此冷却被压缩的燃烧用空气。
奥托发动机10还具有也称为排气设备的排气管28，其可以被奥托发动机10的排气、即被来自燃烧室14的排气流过或被该排气流过。在此，涡轮机24可在排气管28内被驱动并且可被流过排气管28的排气驱动。因为压缩机22被涡轮机24驱动，而涡轮机24被流过排气管28的排气驱动，故排气中所含的能量被用于对空气进行压缩。
在所述方法期间且尤其在点火运行期间，奥托发动机10、尤其燃烧室14被供以燃料，以运行奥托发动机10。优选呈气态的燃料因此被送入奥托发动机10、尤其燃烧室14中。燃料例如尤其被直接喷入或吹入奥托发动机10、特别是燃烧室14中。由此在奥托发动机10中、特别是在相应的燃烧室14内在点火运行期间形成相应的燃料空气混合物，其特别是通过火花点火被点燃且由此燃烧。燃料空气混合物在此至少包含被送入奥托发动机10中的燃料和被送入奥托发动机10中的燃烧用空气。
在所述方法中执行所谓的二次空气吹入。在二次空气吹入时，空气在绕过奥托发动机10、即绕过燃烧室14的情况下被送入、尤其被引导入排气管28。以下空气也被称为二次空气，即，其绕过奥托发动机10、特别是奥托发动机10的所有燃烧室，并在绕过奥托发动机10的情况下被送入排气管28或在绕过奥托发动机10的所有燃烧室14的情况下被送入排气管28。特征“二次空气绕过奥托发动机10或其燃烧室14”是指二次空气未流过燃烧室14且因此未参与在奥托发动机10中进行的燃烧过程。因此，二次空气与燃烧用空气的区别尤其是，二次空气未流过燃烧室14，在此，燃烧用空气会被送入燃烧室14。
为了现在能实现奥托发动机10的排放很少的运行，在排气管28内设置也称为预催化转化器或前级催化转化器的第一三元催化转化器30和也称为后级催化转化器或主催化转化器的第二三元催化转化器32，其中，三元催化转化器30和32可以被排气流过或被该排气流过。在此，三元催化转化器30和32布置在涡轮机24下游，其中，主催化转化器布置在预催化转化器的下游。流过排气管28的排气因此首先流过预催化转化器，接着流过主催化转化器。在此，在所述方法过程中，空气在也被称为输入位置或引入位置的位置s被送入或引导入排气管28且进而进入流过排气管28的排气中，在此，位置s在流过排气管28的排气的流动方向上布置在预催化转化器的下游和主催化转化器的上游。针对流过排气管28的排气的流动方向而言，相比于靠近主催化转化器，位置s优选更靠近预催化转化器地布置。通过执行二次空气吹入(在其期间，二次空气在位置s被送入排气管28)，实现第二三元催化转化器32(主催化转化器)的脱硫。在脱硫过程中，主催化转化器被脱硫。这意味着，至少一部分先前存在于主催化转化器中的硫从主催化转化器脱离且接着被去除。在所述方法过程中执行二次空气吹入，即，在所述方法过程中，二次空气在位置s被送入排气管28，此时奥托发动机10以低于化学当量比的、即浓的燃烧过量空气系数运行。换言之，在二次空气吹入期间执行奥托发动机10的也称为富燃料运行的浓运行，从而在点火运行期间形成在相应燃烧室14中的相应燃料空气混合物是浓混合物。
借助二次空气吹入，燃料空气混合物按化学当量比被调节到λ＝1。在过稀的燃料空气混合物的情况下将不发生脱硫，而过浓的燃料空气混合物导致硫化氢形成。也称为λ的燃烧过量空气系数必须被控制在极小区间内。在此情况下，用以运行奥托发动机10的燃烧过量空气系数应该不小于0.95且不大于1.0。
主催化转化器的脱硫例如可以从主催化转化器的或主催化转化器内的特定温度起并且因此例如从特定排气温度起实现，在这里，所述特定温度例如至少是600℃或更高。所述特定温度也被称为再生温度，因为脱硫也可被称为再生。在此，例如，排气例如流出燃烧室14时具有的最大容许发动机排气温度、由排气管28所含的未燃烧碳氢化合物造成的例如在主催化转化器中的最大可能放热以及在主催化转化器与预催化转化器之间的特别是在排气流动方向上延伸的距离共同决定着主催化转化器脱硫至少所需的实际再生温度。在也称为催化转化器的三元催化转化器30和32之间的前述距离此时在流过排气管28的排气的流动方向上延伸，其中，所述距离以及或许流动引导装置限定了因热惰性增大而造成的可能有的温度损失和可能有的最大温度峰值下降。优选地，排气管28的可被排气流过的管和催化转化器是绝热的，以保持尽量低的热损失。
例如，如果二次空气吹入在设于预催化转化器上游的位置进行，则例如二次空气吹入在冷起动时或在跟在内燃机冷起动之后的暖机阶段中不适于将例如主催化转化器脱硫。
例如，如果奥托发动机10浓运行，即，用以使奥托发动机10在其点火运行模式中运行的燃烧过量空气系数是低于化学当量比的燃烧过量空气系数(即小于1)，则并非所有被送入奥托发动机10的燃料都在奥托发动机10或发动机壳体12中燃烧，而是只有被送入奥托发动机10中的燃料的第一部分在奥托发动机10中燃烧。不同于第一部分的第二部分燃料未在奥托发动机10中燃烧，因此是未燃烧燃料，其包含未燃烧的碳氢化合物并且以未燃烧状态进入排气管28。如果二次空气吹入现在发生在预催化转化器的上游和燃烧室14的下游，则燃料的第二部分或排气管28所含的未燃烧燃料与二次空气一起在预催化转化器之前和/或特别是在预催化转化器中燃烧，由此，预催化转化器经受大的热负荷。
然而，由于现在在如图1所示的奥托发动机10中规定，二次空气吹入在设于各催化转化器之间的位置s进行，故在预催化转化器的下游在排气管28中所含的第二部分燃料或在预催化转化器的下游在排气管28中所含的未燃烧燃料与二次空气一起在主催化转化器之前和/或特别是在主催化转化器中燃烧，由此避免预催化转化器的过高热负荷并且可以很好地将主催化转化器脱硫。换言之，为了实现足以用于脱硫的主催化转化器温度，也被称为发动机用λ的、用以使奥托发动机10在其点火运行模式中运行的燃烧过量空气系数相比于先前的运行模式被减小且由此被调节至小于1。发动机用λ以下也会被称为第一燃烧过量空气系数。为了在此能保证排放很少的运行，通过送入二次空气来调节出在排气管28内在第一三元催化转化器下游且在第二三元催化转化器上游的化学当量比的燃烧过量空气系数，其中，通过送入二次空气来调节的燃烧过量空气系数也被称为第二燃烧过量空气系数。因此，尽管奥托发动机10处于浓运行，但例如在预催化转化器之后仍存在呈第二燃烧过量空气系数形式的化学当量比的燃烧过量空气系数。
第二燃烧过量空气系数尤其通过排气管28内所含的未燃烧燃料和二次空气来构成，从而二次空气和未燃烧燃料形成混合物，该混合物通过主催化转化器且尤其在主催化转化器中发生放热反应。由此造成在主催化转化器、尤其是其基材中的很高的温度。通过这种方式可以在主催化转化器中出现这种高温，其使得主催化转化器被脱硫。脱硫例如早在发动机暖机之后或在催化转化器已达到其也称为点火温度的起动温度时就可以进行。
“将二次空气送入排气管28”例如也被称为计量配送或空气计量配送。例如，空气计量配送针对所需要的或有利的升温来设计。最小波动和容许误差被目标温度范围涵盖。在接通二次空气吹入且启动内燃发动机浓运行之后，在主催化转化器中特别是延迟出现升温。以下持续时间例如视主催化转化器的硫化度而定，在所述持续时间内，二次空气被送入排气管28且奥托发动机以低于化学当量比的燃烧过量空气系数实施浓运行，其中，例如，主催化转化器的状态借助也被称为计算用催化转化器模型的计算模型被监测。也简称为模型的该计算模型触发例如主催化转化器的脱硫并监测其执行情况或前述持续时间。在例如因发动机关停和/或其它故障而提前中断脱硫时，在重启之后触发重新脱硫。
例如，燃烧用空气的量和在点火运行中要被送入相应燃烧室14中的燃料的量将被确定、特别是计算和/或测定。在此，例如，发动机用λ根据所确定的也被称为空气量的燃烧用空气的量且根据也被称为燃料量的在点火运行期间被送入奥托发动机10中的燃料的量而被调节，并且特别是借助设于预催化转化器上游的氧传感器(λ传感器)34被修正。在此，例如，在排气管28中设有氧传感器34和第二氧传感器36，其中，氧传感器34布置在燃烧室14的下游和预催化转化器的上游，而氧传感器36布置在主催化转化器的上游和预催化转化器的下游。氧传感器34例如被设计成宽频带式氧传感器，其中，氧传感器36例如被设计成跃变式氧传感器。特别是，依据所确定的空气量和依据所确定的燃料量而被调节的、特别是被预调的发动机用λ利用氧传感器34被修正。在此，例如，氧传感器34测定至少一个表征排气中的余氧含量的值，其中，先前依据所确定的空气量且依据所确定的燃料量而被调节的发动机用λ根据所确定的或所测定的值被修正。借助跃变式氧传感器，例如，化学当量比的混合物可以在千分数范围内被再修正，并且各催化转化器的储氧能力还可被监测。如果例如执行二次空气吹入，则跃变式氧传感器被停用，并且关于氧传感器34和36，例如仅使用氧传感器34来尤其将发动机用λ调节至特别是小于1。
优选小于1的发动机用λ也被称为目标λ并且例如在图2中由箭头38示出。在此，图2示出发动机用λ的前述修正。在此，箭头40表示也称为空气质量的空气量，在此，箭头42表示二次空气量。此外，箭头44表示化学当量比的燃烧过量空气系数。图1示出奥托发动机10的及由此该方法的第一实施方式。在此，结合图3和图4概览地可以看到用以执行二次空气吹入的机构46。例如，该机构46包括商用车或卡车的气压空气循环机构，借此可以将二次空气送入排气管28。机动车例如包括压力罐48，要送入排气管28中的二次空气例如以约7.5巴的压力被储存在该压力罐中。如已知的那样，通过特别是空压机的被内燃机10驱动的活塞压缩机68和减压器49给压力罐48填充压缩空气。例如，通过至少一个也称为风管的气压管路50，二次空气从罐48被取出并被送往位置s，并且特别是在位置s被送入排气管28。图中的虚线箭头代表压缩空气从活塞压缩机68至位置s的路径。借助风管，例如，空气从罐48中被取出并经由例如该机构46的超临界节流阀52被送入排气管28。管路50可以例如借助阀门54被闭锁和开通。换言之，阀门54例如布置在管路50中，并且可在用以关闭管路50的关闭位置和至少一个或恰好一个用以开通管路50的开启位置之间移动。因此，阀门54例如被设计成黑白阀，借此能对二次空气的开通进行切换。二次空气的开通因此借助被设计成气压阀的阀门54来切换且尤其与发动机用λ的改变同步地进行。
机构46还包括例如设于管路50中的压力传感器56，借此例如测定管路50内的及由此在位置s上游的二次空气压力。压力传感器56例如提供至少一个特别是电信号，其表征借助压力传感器56测定的压力。尤其可借助压力传感器56准确确定被送入排气管28的二次空气的量或质量。此外，该机构46包括温度传感器58，借此来测定管路50内的二次空气温度。温度传感器58例如提供至少一个特别是电信号，其表征借助温度传感器58测定的在管路50内的二次空气温度。借助温度传感器58，例如可与泄漏相关地监测也称为空气系统的机构46。此外，温度传感器58例如被用来执行车载诊断(obd)。
另外，在排气管28中在主催化转化器下游设有另一个温度传感器60，借此测定例如在排气管28内存在于主催化转化器下游的温度，特别是排气的温度。温度传感器60例如提供至少一个特别是电信号，其表征借助温度传感器60测定的温度。
可以从图1中清楚看到例如设有也称为控制装置62的电子计算装置，其例如接收相应的信号并且例如特别是依据其中至少一个信号、依据其中至少两个信号和依据所述信号操作阀门54。通过这种方式，例如阀门54将借助控制装置62依据所述信号在关闭位置和开启位置之间被移动。另外，温度传感器60可被用于车载诊断以监测例如存在于主催化转化器中的温度。由此可以识别与燃烧过量空气系数相关的错误。
二次空气量的确定通过压力测量进行，即依据借助压力传感器56测得的压力。此外，二次空气的量或质量的确定例如通过相应地设计节流阀52来进行。在超临界范围内，二次空气的质量或量与其压力成比例，由此可以实现准确的空气量确定或空气质量确定。
预催化转化器和空气计量配送机构优选设计成固定于发动机上，这例如可从图3中清楚看到。在图3中，箭头65指示排气或排气流。此外，图4示出机构46的在图3中用a表示的区域。管路50例如是形状稳定的或固有刚性的，在这里，例如压力传感器56和温度传感器58尤其通过固有刚性的或形状稳定的管路50被保持在排气管28上。通过设计成固定于发动机上，这些传感器和可能有的执行机构能够以短的路径被连接至发动机缆线束。在节流阀管接头与压力传感器56之间的泄漏由此可至少近似被排除。
可以从图4中清楚看到，节流阀52例如通过对应的节流阀管接头64被接至排气管28。节流阀52在此例如依据所需的空气流来设计。这特别是源于所需要的温度上升、即期望的升温和在也称为压力罐或车辆压力罐的罐48内的压力。
图5示出第二实施方式，在此采用电动泵66，用于尤其经管路50输送二次空气且将其送入排气管28。起到电动二次空气泵作用的泵66包括例如呈活塞压缩机形式的压缩机68和可电动驱动或电动驱动该压缩机68的电动机70。另外例如设有空气质量传感器72，借此可以测定或将测定在位置s借助电动泵66被引入、尤其被输入排气管28中的二次空气量。因此，二次空气量可以特别是借助控制装置62准确地通过泵66的、尤其是电动机70的转速来调节。也被称为二次空气质量或二次空气量的二次风量的附加确定或测定是可选实现的，并且在泵66精度足够高时是不一定需要的。
图6示出第三实施方式，在此，所述机构46的或排气管28的温度传感器58和60被传感器装置74取代。传感器装置74例如包括至少一个氧传感器76和/或也称为nox传感器的氮氧化物传感器78。氧传感器76或氮氧化物传感器78设于主催化转化器的下游，其中，借助氧传感器76例如可测定或将测定在主催化转化器下游的排气中的余氧含量。因此，氧传感器76提供例如特别是电信号，其表征借助氧传感器76测定的余氧含量和进而例如至少一个余氧值，该余氧值又表征借助氧传感器76测定的排气中的余氧含量。借助氮氧化物传感器78，在主催化转化器下游测定排气中可能含有的氮氧化物(nox)。在此，氮氧化物传感器78例如提供至少一个特别是电信号，其表征借助氮氧化物传感器78测定的氮氧化物和进而至少一个氮氧化物值，该氮氧化物值又表征借助氮氧化物传感器78测定的氮氧化物。氧传感器76例如是尤其附加的跃变探头，特别是连接至控制装置62。结果，例如，设置了另一个用于温度调节、尤其是温度控制的输出级，就像例如分析用处理器那样。替代地或附加地，尤其是第二燃烧过量空气系数可通过可用的氮氧化物传感器经由can接口(can-控制器局域网络)被简单接入控制装置62。氮氧化物传感器78例如测量在主催化转化器之后的排气中的余氧含量并提供借助氮氧化物传感器78测定的排气中的余氧含量。此外，氮氧化物传感器78例如测定氮氧化物，因为用于测量氮氧化物的技术基于用于测量余氧含量的技术。由此可以在固定式运行中实现闭环控制，并且或许可以修正或识别二次空气供应中的错误。
通过所述方式，可以实现在主催化转化器内的显著升温，在这里，该升温也被称为前述的温度上升且源于二次空气与排气管28中所含有的未燃烧燃料发生放热反应或一起燃烧。由此，对于特别是设置在主催化转化器下游的颗粒过滤器80的再生提供有利前提条件。图7示出第四实施方式，颗粒过滤器80在此布置在主催化转化器下游。例如，该主催化转化器和颗粒过滤器80布置在同一个壳体中。因此，通过在排气管28内可借助未燃烧燃料和二次空气吹入实现的温度升高，例如主催化转化器可被脱硫，并且颗粒过滤器80可被再生。颗粒过滤器80的再生需要例如约600℃或更高的温度，或者说约600℃或更高的温度才足以进行颗粒过滤器80的再生，其中，这样的温度在再生运行中可通过二次空气吹入实现。通过这种方式，颗粒过滤器80可基于氧被再生。为了颗粒过滤器80再生而使用的氧可通过行驶运行中的滑行停喷(schubabschaltung)来提供，从而例如颗粒过滤器80内的残余油和残余炭黑可被燃尽。
替代地或附加地，例如氮氧化物传感器78提供如下可能，即，可以监测所谓的转化窗口或转化区间(在此范围内，例如主催化转化器被脱硫)、可以修正第一燃烧过量空气系数和/或第二燃烧过量空气系数并且可以控制排放。这例如在图8和图9中被示出。图8示出曲线图82和83，在其各自的横坐标轴84上绘制出燃烧过量空气系数。在纵坐标轴86上绘制出未燃烧的碳氢化合物或甲烷，在这里，在纵坐标轴88上绘制氮氧化物。排气中例如含有甲烷、未燃烧的碳氢化合物或氮氧化物。曲线90示出例如未燃烧的碳氢化合物与燃烧过量空气系数之间的关系，其中，例如曲线92说明主催化转化器的转化窗口及其崭新状态。曲线94说明主催化转化器在其老化状态下的转化窗口。因此可以从图8中看到，转化窗口因主催化转化器的老化而缩小。此外，例如可用于主催化转化器脱硫的转化窗口因硫化增加而缩小。有利的λ此时略微移向稀状态。传感器的容许误差导致ch4-nox转换中的更大偏差，如图9所示。图8中的曲线95因此示出氮氧化物与燃烧过量空气系数之间的关系。
最后，图9示出曲线图96，在其横坐标轴98上绘制ch4(甲烷)与未燃烧的碳氢化合物(hc)之比。此外，在纵坐标轴100上绘制排气中的氮氧化物含量。其它的碳氢化合物的转化在较浓λ运行中也变差，进而应当被避免。利用附加的氮氧化物传感器，可以识别氮氧化物增加，并且λ调节可趋近λ＝1这一临界值。这通过修正跃变探头电压和微调化学当量比混合物(即λ＝1)来进行。由此，总是可以实现接近λ＝1的且在理想转化窗口内的可靠调整，由此可以在使用寿命期间内获得最少的ch4/hc和氮氧化物。
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