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Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einer Brennkraftmaschine und einer Abgasreinigungseinrichtung zur Reinigung von Abgas der Brennkraftmaschine, wobei die Abgasreinigungseinrichtung zumindest einen Partikelfilter aufweist.
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Stand der Technik
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Derartige Antriebsaggregate sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das Antriebsaggregat weist sowohl eine Brennkraftmaschine zur Erzeugung von mechanischer Energie als auch die Abgasreinigungseinrichtung auf. Durch Letztere wird das beim Betrieb der Brennkraftmaschine entstehende Abgas gereinigt. Die Brennkraftmaschine kann dem Antrieb eines Kraftfahrzeugs oder einer anderen Einrichtung, beispielsweise eines Generators zur Stromerzeugung, dienen. Der Abgasreinigungseinrichtung ist der mindestens eine Partikelfilter zugeordnet. Dieser dient zur Reduzierung der in dem Abgas vorhandenen Partikel. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz des Partikelfilters, wenn die Brennkraftmaschine mit Dieselkraftstoff betrieben wird. Bei einer solchen Brennkraftmaschine entsteht aufgrund der Kraftstoffeigenschaften und des Verbrennungsverfahrens Dieselruß, welcher nicht in die Umgebung des Antriebsaggregats entlassen werden soll, um Umweltschäden zu vermeiden. Da jedoch die Anforderungen an die Reinigungswirkung der Abgasreinigungseinrichtung, insbesondere durch gesetzliche Vorgaben, stets weiter ansteigen, ist es notwendig, die Wirksamkeit der Abgasreinigungseinrichtung zu verbessern. Dazu ist es vor allem notwendig, die Wirksamtkeit der Abgasreinigungseinrichtung in einem weiten Kennfeldbereich zu gewährleisten. Dies ist insbesondere problematisch, da der Partikelfilter zumindest von Zeit zu Zeit gereinigt werden muss, um seine Filterleistung zu erhalten.
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Dies erfolgt üblicherweise durch Abbrennen der in dem Partikelfilter angesammelten Partikel.
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Wird der Partikelfilter im Zusammenhang mit einer mit Dieselkraftstoff betriebenen Brennkraftmaschine eingesetzt, so ist am Einlass des Partikelfilters eine Temperatur von etwa 620°C erforderlich, um das Abbrennen zu starten. Diese Abbrenntemperatur entspricht einer Zündtemperatur von Ruß. Allerdings darf die Temperatur gleichzeitig nicht weit oberhalb der Abbrenntemperatur von 620°C liegen, da das Abbrennen des Rußes eine exotherme Reaktion ist, durch welche die Temperatur des Partikelfilters weiter ansteigen kann. Somit kann eine zulässige Maximaltemperatur des Partikelfilters überschritten werden, wodurch in diesem thermische Spannungen entstehen, welche eine Beschädigung des Partikelfilters zur Folge haben können.
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Bei bisherigen Lösungen ist vorgesehen, dem Partikelfilter einen Brenner vorzuordnen, mit welchem ein Brennstoff in das Abgas eingebracht und und gezündet wird. Dieser Brenner kann allerdings hinsichtlich seiner Heizleistung und seiner Betriebsdauer nur begrenzt genau geregelt werden, da in dem Partikelfilter stark instationäre Abläufe vorliegen, insbesondere aufgrund welchselnder Belastung der Brennkraftmaschine. Insofern wird mit dem Brenner meist eine fest eingestellte Energiemenge in das Abgas eingebracht, um dessen Temperatur auf ein bestimmtes Niveau anzuheben. Strömungstechnisch nachfolgend des Brenners wird zusätzlich Brennstoff eingebracht – beispielsweise zusätzlicher Dieselkraftstoff –, welcher in dem von dem Brenner wärmebeaufschlagten Abgas reagiert – beispielsweise bei Durchlaufen eines Oxidationskatalysators – womit die für das Abbrennen der in dem Partikelfilter vorhandenen Partikel beziehungsweise der Regeneration des Partikelfilters erforderliche Temperatur erreicht wird. Durch genaues Dosieren der eingebrachten Brennstoffmenge kann die an dem Einlass des Partikelfilters vorliegende Temperatur recht genau eingestellt werden. Allerdings ist dazu das beschriebene Einbringen von unverbranntem Brennstoff in das Abgas notwendig, womit zusätzliche Schadstoffe entstehen, die von der Abgasreinigungseinrichtung gefiltert beziehungsweise umgewandelt werden müssen.
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Offenbarung der Erfindung
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Das Antriebsaggregat mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen weist dagegen den Vorteil auf, dass kein unverbrannter Brennstoff in das Abgas eingebracht werden muss, um eine zuverlässige Regeneration des Partikelfilters zu ermöglichen. Dies wird erfindungsgemäß durch einen dem Partikelfilter strömungstechnisch vorgeschalteten Wärmespeicher erreicht. Mit diesem kann in dem Abgas vorhandene Wärme zwischengespeichert werden, um sie zu einem späteren Zeitpunkt wieder abzugeben. Auf diese Weise kann – zeitlich gesehen – ein gleichmäßiger Temperaturverlauf hinter dem Wärmespeicher erreicht werden, sodass der Partikelfilter mit einer im Wesentlichen gleichbleibenden Temperatur beaufschlagt werden kann. Dies ist insbesondere während der Regeneration des Partikelfilters vorgesehen, während welcher die Temperatur des in den Partikelfilter einströmenden Abgases im Bereich der Regenerationstemperatur gehalten werden soll. Somit können Temperaturspitzen und/oder -senken des Abgases vermieden werden. Treten erstere auf, so kann es zu einer Beschädigung des Partikelfilters kommen, beispielsweise durch das Auftreten von thermischen Spannungen innerhalb des Partikelfilters beziehungsweise der Abgasreinigungseinrichtung, welche diesen/diese beschädigen könnten. Letztere können dazu führen, dass die Regeneration des Partikelfilters, das heißt das Abbrennen der in dem Partikelfilter vorhandenen Partikel, unterbrochen wird, sodass keine vollständige Regeneration des Partikelfilters erreicht wird. Somit könnte der Partikelfilter nicht seine vollständige Leistungsfähigkeit erreichen.
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Auf diese Weise kann insbesondere das Einbringen von zusätzlichem Brennstoff in das Abgas der Brennkraftmaschine entfallen, da das Abgas vor dem Wärmespeicher noch keine zeitlich gleichbleibende Temperatur aufweisen muss, sondern diese Vergleichmäßigung mit dem Wärmespeicher erzielt wird. Somit kann der strömungstechnisch nach dem Wärmespeicher angeordnete Partikelfilter mit Abgas zumindest während seiner Regeneration bei einer im Wesentlichen gleichbleibenden Temperatur betrieben werden. Ebenso kann auf die Anordnung des Oxidationskatalysators in dem Bereich zwischen der Einbringung des Brennstoffs und dem Partikelfilter verzichtet werden, da dieser nicht mehr notwendig ist, um mittels des eingebrachten Brennstoffes die Temperatur des Abgases auf die für den Partikelfilter benötigte Temperatur einzustellen. Erfindungsgemäß ist es daher insbesondere vorgesehen, den Wärmespeicher unmittelbar vor dem Partikelfilter anzuordnen. Das bedeutet, dass zwischen Wärmespeicher und Partikelfilter lediglich (Rohr-)Leitungen vorliegen, jedoch keine weiteren Systeme der Abgasreinigungseinrichtung, wie beispielsweise der Oxidationskatalysator oder ein SCR-Katalysator.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht eine zum Aufheizen des Abgases vorgesehene Heizung vor. Um das Abgas auf eine höhere Temperatur zu bringen, insbesondere die Regenerationstemperatur des Partikelfilters, ist in dem Abgas die Heizung vorgesehen. Diese kann auf beliebigen Funktionsprinzipien basieren. Beispielsweise kann die Temperatur des Abgases durch Einbringen und unmittelbares Zünden von Brennstoff oder alternativ durch elektrisches Heizen erhöht werden.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Heizung strömungstechnisch vor oder nach dem Wärmespeicher angeordnet ist. Bevorzugt wird die Anordnung vor dem Wärmespeicher. Das bedeutet, dass das durch die Heizung beheizbare Abgas nachfolgend der Heizung den Wärmespeicher und anschließend den Partikelfilter durchströmt. Es ist somit möglich, mittels der Heizung die voraussichtlich zum Aufheizen des Abgases auf die von dem Partikelfilter benötigte Temperatur (beispielsweise die Regenerationstemperatur) aufzuheizen, ohne eine exakte Regelung hinsichtlich der tatsächlich vor dem Partikelfilter vorhandenen Temperatur vorzunehmen. Es ist lediglich notwendig, mittels der Heizung eine mittlere Temperatur einzustellen. Mittels des Wärmespeichers kann anschließend erreicht werden, dass das Abgas im Wesentlichen dieser Temperatur entspricht. Bedingt durch den Wärmespeicher können also keine kurzzeitigen Temperaturspitzen und/oder -senken auftreten, welche nachteilhaft für den Betrieb des Partikelfilters sein könnten.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Heizung einen Brenner umfasst. Mittels des Brenners wird Brennstoff in das Abgas eingebracht und gleichzeitig gezündet. In dem Bereich des Brenners liegt dabei eine stabile Verbrennung des Brennstoffs vor. Es wird also nicht, wie beispielsweise auch aus dem Stand der Technik bekannt, Brennstoff in das Abgas eingebracht und lediglich mittels einer in dem Oxidationskatalysator ablaufenden katalytischen Reaktion oxidiert, um die Temperatur des Abgases zu erhöhen. Der Brenner besteht dabei aus einer Einbringvorrichtung und einem Zündmittel. Der Brenner kann eine beliebige Leistung aufweisen, beispielsweise ist ein 20 kW-Brenner vorgesehen.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht einen Oxidationskatalysator vor, der strömungstechnisch vor der Heizung, dem Wärmespeicher und/oder dem Partikelfilter angeordnet ist. Prinzipiell kann der Oxidationskatalysator beliebig innerhalb der Abgasreinigungseinrichtung angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn er vor der Heizung und damit auch vor dem Wärmespeicher und dem Partikelfilter vorgesehen ist. Bei einer solchen Anodnung des Oxidationskatalysators ist dieser lediglich geringeren Belastungen, insbesondere Temperaturbelastungen und nicht den zur Durchführung der Regeration des Partikelfilters notwendigen Temperaturen ausgesetzt. Dabei ist vor allem auch entscheidend, dass zum Aufheizen des Abgases kein unverbrannter Brennstoff vor dem Oxidationskatalysators eingebracht und in diesem oxidiert wird. Aus diesem Grund kann der Oxidationskatalysator auf eine geringere Belastung ausgelegt werden und somit kleiner ausfallen. Dies bedeutet sowohl eine Material- als auch eine Raumersparnis, womit die Kosten der Abgasreinigungseinrichtung beziehungsweise des Antriebsaggregats gesenkt werden können.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zusätzlich ein SCR-Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion von in dem Abgas enthaltenen Schadstoffen vorgesehen ist. Dieser ist beispielsweise strömungstechnisch nach dem Partikelfilter angeordnet. Um die selektive katalytische Reduktion in dem SCR-Katalysator (SCR: Selective Catalytic Reduction) durchführen zu können, muss ein Reduktionsmittel vor dem SCR-Katalysator in das Abgas eingebracht werden. Zu diesem Zweck kann zusätzlich eine Reduktionsmitteleinbringvorrichtung vorgesehen sein.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Wärmespeicher für eine Homogenisierung des Abgases vorgesehen ist. Zu diesem Zweck weist der Wärmespeicher beziehungsweise in diesem vorgesehenes Speichermaterial eine gute Wärmeleitfähigkeit auf. Alternativ oder zusätzlich kann das Abgas innerhalb des Wärmespeichers derart verwirbelt werden, dass die Homogenisierung erreicht wird. Dabei bedeutet Homogenisierung, dass die Temperatur des Abgases über einen Querschnitt des Wärmespeichers vergleichmäßigt wird. Liegen an einem Einlass des Wärmespeichers örtlich lokale Temperaturabweichungen von einer mittleren Temperatur des Abgases auf, so ist es das Ziel der Homogenisierung, diese Abweichungen zu beseitigen, sodass das aus dem Wärmespeicher austretende Abgas eine örtlich gleichmäßige Temperaturverteilung aufweist, also an – im Querschnitt gesehen – jedem Ort unmittelbar nach dem Wärmespeicher im Wesentlichen die mittlere Temperatur vorliegt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Wärmespeicher als Speichermaterial einen Metallschaum, insbesondere Sintermetallschaum, und/oder ein grobporiges Material, insbesondere SiC aufweisend, vorsieht. Der Metallschaum bietet Vorteile hinsichtlich einer hohen Wärmekapazität und einer hohen Wärmeleitung. Gleichzeitig ist eine einfache Herstellung möglich, insbesondere dann, wenn der Sintermetallschaum verwendet wird, also ein in einem Sinterverfahren hergestellter Metallschaum. Grundsätzlich kann ein grobporiges Material vorgesehen sein, wobei zu beachten ist, dass der Druckverlust des Wärmespeichers so gering als möglich gehalten werden sollte. Das Speichermaterial ist vorzugsweise beständig gegenüber hohen Temperaturen, ist also ein Hochtemperaturmaterial. In dieser Hinsicht bietet beispielsweise die Verwendung von SiC Vorteile.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Heizung regelbar und/oder steuerbar ist. Zu diesem Zweck kann eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung vorgesehen sein. Es ist also nicht lediglich ein Ein- und Ausschalten der Heizung vorgesehen, sondern diese kann auf die Heizleistung eingestellt werden, welche erforderlich ist, um das Abgas auf die für den Partikelfilter notwendige Temperatur zu erwärmen. Das Regeln und/oder Steuern der Heizung erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit von einer Temperatur des Abgases vor der Heizung und/oder eines Volumenstroms des die Abgasreinigungseinrichtung durchströmenden Abgases.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Regelung und/oder Steuerung der Heizung mittels mindestens eines Sensors, insbesondere Temperatursensors, vorgesehen ist. Mit Hilfe des Sensors kann zumindest eine Zustandsgröße des Abgases bestimmt werden. Dabei ist die Zustandsgröße beispielsweise die Temperatur, der Volumenstrom oder ein Druck. Ebenso kann der Sensor dazu dienen, die Zusammensetzung des Abgases festzustellen. Hierzu kann beispielsweise eine Lambdasonde oder ein NOx-Sensor vorgesehen sein. Es ist vorteilhaft, wenn zumindest vor der Heizung und vor dem Partikelfilter jeweils ein Temperatursensor angeordnet ist. Auf diese Weise kann die von der Heizung einzubringende Wärmemenge einfach bestimmt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
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1 einen Bereich eines Antriebsaggregats, wobei eine Abgasreinigungseinrichtung einer Brennkraftmaschine dargestellt ist, und
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2 einen Bereich eines aus dem Stand der Technik bekannten Antriebsaggregats.
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Die 1 zeigt einen Bereich eines Antriebsaggregats 1, wobei lediglich eine einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine zugeordnete Abgasreinigungseinrichtung 2 zumindest bereichsweise dargestellt ist. Die Abgasreinigungseinrichtung 2 dient der Reinigung von Abgas der Brennkraftmaschine. Zu diesem Zweck weist die Abgasreinigungseinrichtung 2 einen Partikelfilter 3 auf, dem ein Wärmespeicher 4, eine Heizung 5 und ein Oxidationskatalysator 6 strömungstechnisch vorgeschaltet sind. Dabei durchströmt von der Brennkraftmaschine erzeugtes Abgas in Richtung des Pfeils 7 die Abgasreinigungseinrichtung 2, welche auch ein hier nicht dargestellter SCR-Katalysator angehören kann. Dieser ist üblicherweise strömungstechnisch nachfolgend des Partikelfilters 3 vorgesehen. Nach dem Durchlaufen der Abgasreinigungseinrichtung 2 wird das nunmehr gereinigte Abgas in einem Umgebung des Antriebsaggregats 1 entlassen, beispielsweise durch einen Auspuff. Der Partikelfilter 3 dient dem Zurückhalten von Partikeln, insbesondere Rußpartikeln, welche in dem Abgas der Brennkraftmaschine enthalten sind. Diese Partikel sammeln sich mit der Zeit in dem Partikelfilter 3 an, sodass dieser von Zeit zu Zeit regeneriert werden muss, um seine Funktionsfähigkeit beziehungsweise Filterleistung zu erhalten. Dieses Regenerieren erfolgt durch Abbrennen der in dem Partikelfilter 3 vorliegenden Partikel.
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Zu diesem Zweck wird der Partikelfilter 3 auf eine Regenerationstemperatur aufgeheizt, welche oberhalb einer Zündtemperatur der Partikel liegt. Ist der Partikelfilter 3 ein Rußpartikelfilter, insbesondere für eine mit Dieselkraftstoff betriebene Brennkraftmaschine, so liegt diese Zündtemperatur bei etwa 620°C. Mittels eines strömungstechnisch vor dem Partikelfilter 3 angeordneten Temperatursensors 8 wird die Temperatur des in den Partikelfilter 3 einströmenden Abgases überwacht. Ebenso ist ein erster Drucksensor 9 vor dem Partikelfilter 3 und ein zweiter Drucksensor 10 nach dem Partikelfilter 3 vorgesehen. Dabei dienen die Drucksensoren 9 und 10 der Bestimmung des statischen Drucks des Abgases. Aus der Differenz zwischen den mittels der Drucksensoren 9 und 10 bestimmten Drücke kann der Druckverlust des Partikelfilters 3 bestimmt werden. Übersteigt der Druckverlust einen vorgegebenen Wert, so wird der in dem Partikelfilter 3 zur Durchströmung durch Abgas vorgesehene Strömungsquerschnitt durch die angesammelten Partikel blockiert, sodass die Regeneration des Partikelfilters 3 eingeleitet werden muss.
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Der Wärmespeicher 4 weist ein Speichermaterial 11 auf, welches beispielsweise ein Metallschaum oder ein anderes grobporiges Material ist. Der Wärmespeicher 4 ist zur Homogenisierung des Abgases vorgesehen, sowohl hinsichtlich einer Temperaturverteilung über den Querschnitt des Wärmespeichers 4 als auch hinsichtlich der Strömung. Das Speichermaterial 11 des Wärmespeichers 4 weist vorzugsweise eine hohe Wärmekapazität und eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Ersteres bedeutet, dass das Speichermaterial 11 eine große Wärmemenge aufnehmen und anschließend wieder abgeben kann. Die hohe Wärmeleitfähigkeit sorgt dafür, dass die Temperatur des Abgases über den Querschnitt des Wärmespeichers 4 vergleichmäßigt werden kann. Zu diesem Zweck kann es zusätzlich jedoch auch vorgesehen sein, das Abgas innerhalb des Wärmespeichers 4 derart zu verwirbeln, dass die gleichmäßige Temperaturverteilung erzielt wird. Der Wärmespeicher 4 soll dem Abgas außerdem einen möglichst geringen Druckverlust entgegensetzen. Zu diesem Zweck sind in dem Speichermaterial 11 Strömungskanäle ausgebildet, durch welche das Abgas hindurchströmen kann, ohne dass es mit einem hohen Druckverlust beaufschlagt wird. Zur Ausbildung der Strömungskanäle kann das grobporige Material beziehungsweise der Metallschaum verwendet werden. Ebenso soll, wie bereits vorstehend ausgeführt, mittels des Wärmespeichers 4 eine Strömungsvergleichmäßigung erreicht werden. Damit können insbesondere komplexe Strömungsstrukturen (beispielsweise Kugelhaufen) beseitig werden, sodass die Strömungen nachfolgend des Wärmespeichers 4 vorteilhafterweise sowohl eine gleichmäßige Strömungsstruktur als auch eine gleichmäßige Temperatur über einem Strömungsquerschnitt aufweist.
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Die Heizung 5 besteht im Wesentlichen aus einer Einbringvorrichtung 12, beispielsweise einer Einbringdüse und einem Zündmittel 13. Mit Hilfe der Einbringvorrichtung 12 wird Brennstoff in das Abgas eingebracht und dieses mittels des Zündmittels 13 entzündet. Somit wird mittels der Heizung 5, die als Brenner 14 ausgebildet ist, eine Temperaturerhöhung des Abgases erreicht, bevor dieses den Wärmespeicher 4 beziehungsweise den Partikelfilter 3 durchströmt. Vor der Heizung 5 ist ein weiterer Temperatursensor 15 vorgesehen, mit welchem die Temperatur des Abgases vor der Heizung 5 bestimmt wird. Die Heizleistung der Heizung 5 wird dabei anhand der von dem weiteren Temperatursensor 15 gemessenen Temperatur und/oder einem Abgasvolumenstrom festgelegt. Vor der Heizung 5 ist der Oxidationskatalysator 6 angeordnet, welcher als Pre-Oxidationskatalysator ausgebildet ist. Das bedeutet, dass er einen im Vergleich zum Stand der Technik kleineren Aufbau aufweist.
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Nachfolgend soll auf die Funktion des Antriebsaggregats 1 beziehungsweise der Abgasreinigungseinrichtung 2 eingegangen werden. Während eines Normalbetriebs der Abgasreinigungseinrichtung 2 ist die Heizung 5 ausgeschaltet. Das bedeutet, dass das Abgas in Richtung des Pfeils 7 die Abgasreinigungseinrichtung 2 und damit den Wärmespeicher 4 und den Partikelfilter 3 durchströmt. Beim Durchströmen werden in dem Abgas enthaltene Partikel von dem Partikelfilter 3 herausgefiltert. Dieses Partikel sammeln sich folglich in dem Partikelfilter 3 an. Wird mittels der Drucksensoren 9 und 10 festgestellt, dass der Strömungsweg durch den Partikelfilter 3 zu einem bestimmten Grad verschlossen ist, so wird die Regeneration des Partikelfilters 3 eingeleitet. Zu diesem Zweck muss die Temperatur des Abgases, welches den Partikelfilter 3 durchströmt, auf eine Zündtemperatur der Partikel gebracht werden. Zu diesem Zweck wird die Heizung 5 betrieben, also mittels der Einbringvorrichtung 12 Brennstoff in das Abgas eingebracht und nachfolgend mittels des Zündmittels 13 gezündet. Die Heizung 5 kann beispielsweise eine Heizleistung von 20 kW aufweisen. Üblicherweise kann mittels der Heizung 5 die Temperatur nicht ausreichend genau innerhalb des von dem Partikelfilter 3 benötigten Temperaturbereichs gehalten werden. Dieser ist nach unten begrenzt durch die Zündtemperatur der Partikel und nach oben durch eine Temperaturbeständigkeit des Partikelfilters 3.
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Eine ausreichend genaue Regelung ist nicht möglich, weil während eines Betriebs des Antriebsaggregats 1 starke Schwankungen des Abgasvolumenstroms auftreten können, auf welche die Heizung 5 nicht ausreichend schnell eingestellt werden kann. Aus diesem Grund ist nachfolgend der Heizung 5 der Wärmespeicher 4 vorgesehen. Dieser heizt sich auf, wenn Wärme zur Verfügung steht und gibt diese anschließend wieder ab, wenn die Temperatur des Abgases unter die Temperatur des Wärmespeichers 4 beziehungsweise des darin enthaltenen Speichermaterials 11 fallen sollte. Auf diese Weise wird eine Vergleichmäßigung der Temperatur des Abgases über die Zeit erreicht. Es können also keine kurzfristigen Temperaturspitzen beziehungsweise -senken des Abgases auftreten, welche für die Regeneration des Partikelfilters 3 von Nachteil wären.
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Durch das Einbauen des Wärmespeichers 4 in die Abgasreinigungseinrichtung 2 muss das Steuern beziehungsweise Regeln der Heizung 5 nur vergleichsweise langsam nachgeführt werden. Es ist also keine instantane Änderung der Heizleistung notwendig, um die für den Betrieb des Partikelfilters 3 beziehungsweise dessen Regeneration notwendige Temperatur aufrechtzuerhalten. Zusätzlich sorgt der Wärmespeicher 4 für eine Vergleichmäßigung der Strömung, was ebenfalls für einen Betrieb des Partikelfilters 3 von Nachteil ist.
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Dagegen zeigt die 2 eine aus dem Stand der Technik bekannte Abgasreinigungseinrichtung 2 beziehungsweise einen entsprechenden Bereich des Antriebsaggregats 1. Der 2 ist zu entnehmen, dass hier strömungstechnisch vor dem Partikelfilter 3 unmittelbar der Oxidationskatalysator 6 angeordnet ist. Dieser ist jedoch deutlich größer ausgelegt als der in der 1 gezeigt. Vor dem Oxidationskatalysator 6 ist eine Brennstoffdüse 16 vorgesehen, welche von einer Brennstoffpumpe 17 mit Brennstoff beaufschlagt wird. Strömungstechnisch vor der Brennstoffdüse 16 ist der Brenner 14 angeordnet. In der aus dem Stand der Technik bekannten Abgasreinigungseinrichtung 2 ist ein zusätzlicher Temperatursensor 18 nachfolgend der Heizung, aber vor der Brennstoffdüse 16 in dem Abgasstrom angeordnet. Zusätzlich sind eine Lambdasonde 19 und ein NOx-Sensor 20 vor der Heizung 5, also im Bereich des weiteren Temperatursensors 15, vorgesehen. Diese können jedoch auch bei der in der 1 gezeigten Abgasreinigungseinrichtung 2 zusätzlich vorhanden sein.
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Wird bei der in der 2 gezeigten Abgasreinigungseinrichtung 2 mittels der Drucksensoren 9 und 10 festgestellt, dass eine Regeneration des Partikelfilters 3 notwendig ist, so wird das Abgas mittels des Brenners 14 temperaturbeaufschlagt. Dabei findet keine Steuerung beziehungsweise Regelung des Brenners 14 statt, stattdessen wird dieser mit einer konstanten Heizleistung betrieben. Die mittels des Brenners 14 erzielte Abgastemperatur wird mit Hilfe des Temperatursensors 18 bestimmt. Diese Temperatur liegt üblicherweise unterhalb der Regenerationstemperatur des Partikelfilters 3. Daher ist eine weitere Anhebung der Temperatur notwendig, bevor das Abgas den Partikelfilter 3 durchströmt.
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Diese Temperaturanhebung wird erreicht, indem durch die Brennstoffdüse 16 unverbrannter Brennstoff in das Abgas eingebracht wird, welcher anschließend zusammen mit dem Abgas den Oxidationskatalysator 6 durchläuft. Bei diesem Durchlaufen des Oxidationskatalysators 6 findet eine Oxidation des unverbrannten Brennstoffs statt, sodass die Temperatur weiter erhöht wird. Diese so erreichte Temperatur wird nachfolgend des Oxidationskatalysators 6 mittels des Temperatursensors 8 bestimmt. Die durch die Brennstoffdüse 16 eingebrachte Brennstoffmenge wird anhand dieser Temperatur gesteuert beziehungsweise geregelt.
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Das bedeutet, dass bei der aus dem Stand der Technik bekannten Abgasreinigungseinrichtung 2 zwei Heizschritte notwendig ist, um die von dem Partikelfilter 3 benötigte Regenerationstemperatur zu erreichen. Außerdem muss der Oxidationskatalysator 6 deutlich größer und für höhere Temperaturen ausgelegt sein, als der in der erfindungsgemäßen Abgasreinigungseinrichtung 2 wie in 1 gezeigt. Mit der in 1 gezeigten Ausführungsform der Abgasreinigungseinrichtung 2 kann also ein deutlich einfacherer Aufbau des Antriebsaggregats 1 erreicht werden.
