DE10143780A1 - Emission control device and method for an internal combustion engine - Google Patents

Emission control device and method for an internal combustion engine

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Abstract

Eine Emissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors vom Typ einer mageren Verbrennung schließt einen NOx-Katalysator (20) ein, der in einer Abgaspassage (18) des Motors angeordnet ist zum Absorbieren von Stickoxiden, wenn das Abgas mager bezüglich Kraftstoff ist, und zum Freigeben der absorbierten Stickoxide, wenn das Abgas reich an Kraftstoff ist. Die Emissions-Steuervorrichtung führt einen NOx-Entfernungsprozess aus zum Freigeben und Reduzieren von im NOx-Katalysator absorbierten Stickoxiden und führt einen Vergiftungs-Eliminierungsprozess zur Eliminierung der Vergiftung des NOx-Katalysators aufgrund von Oxiden aus. Die Vorrichtung schließt ferner einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (23) ein, der in der Abgaspassage ausgestaltet ist, zum Prüfen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases. Ein Ausgabesignal des Luft-Kraftstoff-Sensors wird auf der Grundlage eines Ausgabesignals korrigiert, welches durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor während der Ausführung des Vergiftungs-Eliminierungsprozesses erzeugt wird, und das korrigierte Ausgabesignal wird für die nachfolgende Steuerung verwendet, die durch die Emissions-Steuervorrichtung ausgeführt wird.A lean-burn type internal combustion engine emission control device includes a NOx catalyst (20) disposed in an exhaust passage (18) of the engine for absorbing nitrogen oxides when the exhaust gas is lean on fuel and releasing the absorbed Nitrogen oxides when the exhaust gas is rich in fuel. The emission control device performs a NOx removal process to release and reduce nitrogen oxides absorbed in the NOx catalyst, and performs a poisoning elimination process to eliminate poisoning of the NOx catalyst due to oxides. The device further includes an air-fuel ratio sensor (23), which is configured in the exhaust passage, for checking an air-fuel ratio of the exhaust gas. An output signal of the air-fuel sensor is corrected based on an output signal generated by the air-fuel ratio sensor during the execution of the poisoning elimination process, and the corrected output signal is used for subsequent control by the Emission control device is executed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Emissionssteuer-Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern von Abgasen, die aus einem Verbrennungsmotor ausgestoßen werden, und insbesondere eine Emissionssteuer-Vorrichtung und ein Verfahren, um im Wesent­ lichen Stickoxide aus Abgasen eines Motors zu entfernen.The invention relates to an emission control device and a method of controlling exhaust gases from a Internal combustion engine are ejected, and especially one Emission control device and method to essentially remove nitrogen oxides from exhaust gases from an engine.

Im Bereich von Verbrennungsmotoren, die in Kraftfahrzeugen und dergleichen eingebaut sind, insbesondere von Dieselmotoren oder schlank bzw. mager verbrennenden Benzinmotoren, die ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in einem Sauerstoffüberschuss-Zustand verbrennen können (was als "schlanke" bzw. "magere Luft-Kraftstoff-Mischung" bezeichnet werden kann), bestand in den letzten Jahren ein Bedarf an verbesserter Technik zum Verringern oder Entfernen von Stickoxiden (NOx), die in Abgasendes Motors enthalten sind.In the field of internal combustion engines used in motor vehicles and the like are installed, in particular by Diesel engines or lean or lean burning Gasoline engines that are an air-fuel mixture in one Can burn excess oxygen state (what as "Lean" or "lean air-fuel mixture" called there has been a need in recent years improved technique to reduce or remove Nitrogen oxides (NOx), which are contained in exhaust gases from the engine.

Um diesem zuvor bezeichneten Bedürfnis zu genügen, ist vorgeschlagen worden, einen schlanken NOx-Katalysator in einem Abgassystem des Verbrennungsmotors bereit zu stellen. Ein bekanntes Beispiel eines mageren NOx-Katalysators ist ein NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktions-Typ, welcher Stickoxide (NOx) aus dem Abgas absorbiert, wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgases hoch ist, und welcher absorbierte Stickoxide (NOx) abgibt und die Oxide zu Stickstoff (N2) reduziert, wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgases niedrig ist und ein Reduktionsmittel um den Katalysator herum vorliegt.In order to meet this need described above, is been proposed in a slim NOx catalyst to provide an exhaust system of the internal combustion engine. A well-known example of a lean NOx catalyst is one Storage reduction type NOx catalyst which Nitrogen oxides (NOx) are absorbed from the exhaust gas when the Exhaust gas oxygen concentration is high, and which releases absorbed nitrogen oxides (NOx) and the oxides too Nitrogen (N2) reduces when the oxygen concentration of the exhaust gas is low and a reducing agent around the Catalyst around.

Mit dem im Abgassystem des Motors eingerichteten NOx- Katalysator vom Speicher-Reduktions-Typ werden im Abgas enthaltene Stickoxide (NOx) in den NOx-Katalysator absor­ biert, wenn der Motor in einem mager verbrennenden Modus arbeitet, und somit ist das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases hoch. Wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abga­ ses, welches in den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktions- Typ eintritt, verringert oder angereichert wird, werden die in dem NOx-Katalysator gespeicherten Stickoxide (NOx) abgegeben und zu Stickstoff (N2) reduziert.With the storage reduction type NOx catalyst installed in the engine exhaust system, nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas are absorbed into the NOx catalyst when the engine is operating in a lean-burn mode, and thus the air-fuel Exhaust gas ratio high. When the air-fuel ratio of the exhaust gas entering the storage reduction type NOx catalyst is decreased or enriched, the nitrogen oxides (NOx) stored in the NOx catalyst are released and become nitrogen (N 2 ) reduced.

Da es eine Grenze gibt im Hinblick auf die NOx-Absorptions­ kapazität des NOx-Katalysators vom Speicher-Reduktions-Typ, wird die NOx-Absorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators ge­ sättigt, wenn der Verbrennungsmotor in einem mageren Verbrennungsmodus über längere Zeit betrieben wird, und die in dem Abgas enthaltenen Stickoxide (NOx) werden an die Atmosphäre abgegeben, ohne durch den NOx-Katalysator entfernt zu werden.Because there is a limit to the NOx absorption capacity of the storage reduction type NOx catalyst, the NOx absorption capacity of the NOx catalyst is ge saturates when the internal combustion engine is in a lean Combustion mode is operated for a long time, and the Nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas are sent to the Atmosphere released without being removed by the NOx catalyst to become.

Deshalb ist es erforderlich, wenn der NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktions-Typ in einem mager verbrennenden inneren Verbrennungsmotor angewandt wird, dass in dem NOx-Katalysator absorbierte Stickoxide (NOx) abgegeben werden und reduziert werden, indem eine so genannte Anreicherungsspitzen-Steuerung durchgeführt wird, bei welcher ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator eintritt, vermindert wird, bevor die NOx-Absorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators gesättigt wird.It is therefore necessary if the NOx catalyst is from Storage reduction type in a lean-burning interior Internal combustion engine is applied in the NOx catalyst absorbed nitrogen oxides (NOx) are released and reduced by using a so-called enrichment peak control is performed at which an air-fuel ratio of the exhaust gas entering the NOx catalyst is reduced before the NOx absorption capacity of the NOx catalyst is saturated.

In einem Beispiel eines Verfahrens der Anreicherungsspitzen- Steuerung wird ein Kraftstoff, der als ein Reduktionsmittel dient, zum Abgas zugegeben, welches stromaufwärts des NOx- Katalysators vom Speicher-Reduktions-Typ strömt.In an example of a method of enrichment peak Control is a fuel that acts as a reducing agent serves to the exhaust gas, which is upstream of the NOx Storage-reduction type catalyst flows.

In dem Fall, bei dem das Reduktionsmittel zu dem Abgas zugegeben wird, welches stromaufwärts des NOx-Katalysators strömt, ist es ebenso wichtig, die Menge des zugegebenen Reduktionsmittels genau zu steuern in Übereinstimmung mit den im NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp gespeicherten Stickoxiden (NOx). In the case where the reducing agent to the exhaust gas is added, which is upstream of the NOx catalyst flows, it is equally important to add the amount of To control the reducing agent precisely in accordance with the stored in the storage reduction type NOx catalyst Nitrogen oxides (NOx).  

Wenn eine überschüssig große Menge des Reduktionsmittels zugegeben wird in Bezug auf die in dem NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp gespeicherten Stickoxiden (NOx), wird genau gesagt ein Überschuss oder eine überflüssige Menge des Reduktionsmittels an die Atmosphäre abgegeben. Wenn eine unzureichende Menge des Reduktionsmittels zugegeben wird in Bezug auf die in dem NOx-Katalysator gespeicherten Stickoxide (NOx), wird die NOx-Absorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators gesättigt, und Stickoxide (NOx) im Abgas werden an die Atmosphäre abgegeben, ohne durch den NOx-Katalysator entfernt zu werden.If an excessive amount of the reducing agent is added with respect to that in the NOx catalyst Storage reduction type stored nitrogen oxides (NOx) to be precise, an excess or an unnecessary amount of Reducing agent released into the atmosphere. When a insufficient amount of the reducing agent is added in Reference to the nitrogen oxides stored in the NOx catalytic converter (NOx), the NOx absorption capacity of the NOx catalyst saturated, and nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas to the Atmosphere released without being removed by the NOx catalyst to become.

Im Hinblick auf das oben beschriebenen Problem ist eine Emissionssteuer-Vorrichtung für einen Verbrennungsmotor vorgeschlagen worden, wie in dem Japanischen Patent 2 845 056 offenbart. Die in diesem Patent offenbarte Emissionssteuer-Vorrichtung bestimmt eine Menge des zuzu­ gebenden Reduktionsmittels, wobei die Menge des Reduktions­ mittels, die durch Reduktionen mit dem im Abgas enthaltenen Sauerstoff verbraucht wird, und die Menge des Reduktionsmit­ tels, welche zur Reduktion der in dem NOx-Katalysator ge­ speicherten Stickoxide (NOx) benötigt werden, in Betracht gezogen werden. Durch die so bestimmte überflüssige Menge versucht die Vorrichtung, überschüssige oder unzureichende Zufuhr des Reduktionsmittels zu verhindern, und unterdrückt dadurch die Beeinträchtigung der Abgasemissionen aufgrund des Abgebens von Reduktionsmittel oder Stickoxiden (NOx) an die Atmosphäre.In view of the problem described above is one Emission control device for an internal combustion engine as proposed in the Japanese patent 2,845,056. The one disclosed in this patent Emission control device determines an amount of to add giving reducing agent, the amount of the reducing means that through reductions with that contained in the exhaust gas Oxygen is consumed, and the amount of reducing agent means for reducing the ge in the NOx catalyst stored nitrogen oxides (NOx) are required to be pulled. Because of the excess amount determined in this way the device tries to find excess or insufficient Prevent supply of the reducing agent, and suppressed thereby affecting the exhaust emissions due to the Release of reducing agents or nitrogen oxides (NOx) to the The atmosphere.

In der oben beschriebenen, bekannten Emissionssteuer-Vor­ richtung werden die Menge des in dem Abgas enthaltenen Sauerstoffs und die in dem NOx-Katalysator vom Speicher- Reduktions-Typ gespeicherte Menge an NOx benötigt zum Erhalt der Menge an Reduktionsmittel, welches durch die Reaktion mit dem Sauerstoff im Abgas bei dem NOx-Katalysator verbraucht wurde, sowie der Menge des Reduktionsmittels, die zum Redu­ zieren der in dem NOx-Katalysator gespeicherten Stickoxide (NOx) benötigt wird.In the known emission tax pre-described above the amount of gas contained in the exhaust gas Oxygen and that in the NOx catalyst from the storage Reduction-type stored amount of NOx required for maintenance the amount of reducing agent which is caused by the reaction with the oxygen in the exhaust gas consumed by the NOx catalyst  was, as well as the amount of reducing agent to reduce adorn the nitrogen oxides stored in the NOx catalyst (NOx) is required.

Um die Menge des in dem Abgas enthaltenen Sauerstoffs zu erhalten, wird ein Sauerstoffsensor oder Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensor in einem Teil des Abgasweges ausgestaltet, welcher stromabwärts vom NOx-Katalysator vom Speicher- Reduktions-Typ liegt, und während der Ausführung der Anrei­ cherungsspitzen-Steuerung wird die zugegebene Menge an Reduktionsmittel durch eine Rückkopplung gesteuert, die auf einem Wert eines Ausgabesignals des Sauerstoffsensors oder des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors (wobei der Wert das tatsächliche Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis angibt) beruht.To increase the amount of oxygen contained in the exhaust gas get an oxygen sensor or air-fuel Ratio sensor designed in a part of the exhaust gas path, which downstream of the NOx catalyst from the storage Reduction type lies, and during the execution of the series peak control is the amount added Reducing agent controlled by a feedback that on a value of an output signal of the oxygen sensor or the air-fuel ratio sensor (where the value is indicates actual exhaust air-fuel ratio).

Das Ausgabesignal des Sauerstoffsensors oder des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensors kann jedoch von dem Nominalwert abweichen aufgrund von z. B. chronologischen Veränderungen oder einer Beschädigung des Sensors. Wenn die Menge an Sauer­ stoff oder die Menge des Reduktionsmittels, welche aus der Ausgabe des Sensors erhalten wird, von der tatsächlichen Menge an Sauerstoff oder der tatsächlichen Menge an Reduk­ tionsmittel abweicht, wird es schwierig, die Menge an zuge­ gebenem Reduktionsmittel genau zu steuern, und in einigen Fällen können Abgasemissionen beeinträchtigt werden aufgrund von überschüssiger oder unzureichender Zufuhr des Reduktions­ mittels.The output signal of the oxygen sensor or the air However, the fuel ratio sensor can vary from the nominal value deviate due to z. B. Chronological changes or damage to the sensor. If the amount of sour substance or the amount of reducing agent, which from the Output of the sensor is obtained from the actual one Amount of oxygen or the actual amount of reduk deviates, it becomes difficult to determine the amount of control the given reducing agent, and in some Cases can be affected due to exhaust emissions of excess or insufficient supply of the reduction means.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Motoremissions-Steuervor­ richtung zur Verfügung zu stellen, die Stickoxide (NOx) aus Abgasen im Wesentlichen entfernt durch eine Kombination eines mageren NOx-Katalysators und einer Anreicherungsspitzen- Steuerung, bei der ein Ausgabewert des in einem Abgasweg ausgestalteten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors geeignet korrigiert wird, so dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis angemessen gesteuert werden kann durch eine Rückkopplung, wodurch eine Verschlechterung der Abgasemissionen vermieden wird.The object of the invention is to provide an engine emission control direction to provide the nitrogen oxides (NOx) Exhaust gases essentially removed by a combination of one lean NOx catalyst and an enrichment peak Control where an output value of the in an exhaust path designed air-fuel ratio sensor suitable is corrected so that the air-fuel ratio can be adequately controlled by feedback,  thereby avoiding deterioration in exhaust emissions becomes.

Um diese Aufgabe zu lösen, stellt die Erfindung eine Emissions-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor vom mager verbrennenden Typ zur Verfügung, der zum Verbrennen einer Luft-Kraftstoff-Mischung mit magerem Luft-Kraftstoff- Verhältnis in der Lage ist, wobei die Vorrichtung umfasst:
To achieve this object, the invention provides an emission control device for a lean-burn type internal combustion engine capable of burning an air-fuel mixture having a lean air-fuel ratio, the device comprising:

  • 1.  einen in einem Abgasweg des Verbrennungsmotors vorgesehener NOx-Katalysator, wobei der NOx-Katalysator so ausgestaltet ist, dass in dem Abgas enthaltene Stickoxide absorbiert werden, wenn das Abgas ein hohes Luft-Kraftstoff- Verhältnis aufweist, und darin gespeicherte Stickoxide abgegeben werden, wenn das Abgas ein niedriges Luft- Kraftstoff-Verhältnis aufweist;1. one in an exhaust gas path of the internal combustion engine provided NOx catalyst, the NOx catalyst so is designed that nitrogen oxides contained in the exhaust gas be absorbed when the exhaust gas is a high air-fuel Has ratio, and nitrogen oxides stored therein be released when the exhaust gas has a low air Has fuel ratio;
  • 2. eine NOx-Entfernungssteuereinrichtung zum Ausführen eines NOx-Entfernungsprozesses, um in dem NOx-Katalysator absor­ bierte Stickoxide abzugeben und zu reduzieren;2. a NOx removal control device for executing a NOx removal process to be absorbed in the NOx catalyst dispose of and reduce nitrogen oxides;
  • 3. eine Vergiftungs-Eliminierungs-Steuereinrichtung zum Ausführen eines Vergiftungseliminierungs-Prozesses, so dass die Vergiftung des NOx-Katalysators aufgrund von Oxiden eliminiert wird;3. a poisoning elimination control device for Running a poisoning elimination process so that poisoning of the NOx catalyst due to oxides is eliminated;
  • 4. eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoreinrichtung zum Wahrnehmen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, welche in dem Abgasweg eingerichtet ist; und4. an air-fuel ratio sensor device for Perceiving an air-fuel ratio of the exhaust gas, which is established in the exhaust path; and
  • 5. eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrektureinrichtung zum Korrigieren eines Ausgabesignals der Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensoreinrichtung, basierend auf einem Ausgabe­ signal, welches von der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor­ einrichtung während der Ausführung des Vergiftungseliminie­ rungs-Prozesses erzeugt wurde, wobei das korrigierte Ausgabe­ signal für die anschließende Steuerung verwendet wird, die durch die Emissions-Steuervorrichtung ausgeführt wird.5. an air-fuel ratio correction device for Correcting an Output Signal of Air-Fuel Ratio sensor device based on an output signal from the air-fuel ratio sensor establishment during the execution of the poisoning elimination process was created, with the corrected output signal is used for the subsequent control, the is carried out by the emission control device.

In der wie oben beschrieben konstruierten Emissions-Steuer­ vorrichtung für Verbrennungsmotoren wird, wenn der Motor in einem mager verbrennenden Modus betrieben wird, das Luft- Kraftstoff-Verhältnis des Abgases erhöht (d. h. das Abgas wird Kraftstoff-arm), und deshalb wird das in dem Abgas enthaltene NOx in den NOx-Katalysator absorbiert. Wenn das in den NOx- Katalysator absorbierte NOx abzugeben und zu reduzieren ist, führt die NOx-Entfernungs-Steuereinrichtung den NOx Entfer­ nungsprozess aus, um das im NOx-Katalysator gespeicherte NOx abzugeben und zu reduzieren.In the emission tax constructed as described above device for internal combustion engines when the engine is in  is operating in a lean burning mode that Exhaust gas fuel ratio increases (i.e., the exhaust gas becomes Low in fuel), and therefore that is contained in the exhaust gas NOx absorbed into the NOx catalyst. If that in the NOx To release and reduce catalyst-absorbed NOx the NOx removal controller performs the NOx removal process to determine the NOx stored in the NOx catalytic converter deliver and reduce.

Wenn Bedarf besteht, eine Vergiftung des NOx-Katalysators aufgrund von Oxiden zu eliminieren, führt die Vergiftungs- Eliminierungs-Steuereinrichtung den Vergiftungs-Eliminie­ rungsprozess aus. Da es nötig ist, dass in dem NOx-Katalysa­ tor eine reduzierende Atmosphäre vorliegt, um die den NOx- Katalysator vergiftenden Oxide zu eliminieren, reduziert die Vergiftungs-Eliminierungs-Steuereinrichtung das Luft-Kraft­ stoff-Verhältnis des Abgases, welches in den NOx-Katalysator eintritt, herunter, z. B. auf den stöchiometrischen Wert oder weiter auf ein hohes Luft-Kraftstoff-Verhältnis.If necessary, poisoning of the NOx catalyst due to eliminating oxides, the poisoning leads Elimination Control Device The Poisoning Elimination development process. Since it is necessary that in the NOx catalyst there is a reducing atmosphere around which the NOx Eliminating catalyst poisoning oxides reduces the Poisoning Elimination Controller That Air Force Substance ratio of the exhaust gas, which is in the NOx catalyst enters, down, e.g. B. on the stoichiometric value or continue to maintain a high air-fuel ratio.

Wenn NOx und/oder gespeicherter O2 aus dem NOx-Katalysator während einer frühen Phase des Vergiftungs-Eliminierungs­ prozesses abgegeben wird bzw. werden, ändert sich das Luft- Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, welches aus dem NOx- Katalysator herausströmt, auf einen vorbestimmten Wert in der Nähe des stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Es ist somit verständlich, dass von der Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensoreinrichtung angenommen wird, dass sie in einem verschlechterten oder beschädigten Zustand ist, wenn der Ausgabewert, der durch die Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Sensoreinrichtung während der frühen Phase des Vergiftungs- Eliminierungsprozesses erzeugt wird, nicht gleich ist oder substantiell von dem vorbestimmten Wert abweicht.If NOx and / or stored O 2 is released from the NOx catalyst during an early phase of the poisoning elimination process, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out of the NOx catalyst changes to a predetermined one Value close to the stoichiometric air-fuel ratio. It is thus understood that the air-fuel ratio sensor device is assumed to be in a deteriorated or damaged condition when the output value is given by the air-fuel ratio sensor device during the early phase of the poisoning elimination process is generated, is not the same or deviates substantially from the predetermined value.

Da der Vergiftungs-Eliminierungsprozess für eine längere Dauer als der NOx-Entfernungsprozess ausgeführt wird, werden ferner scheinbare Veränderungen im Abgas-Luft/Kraftstoff- Verhältnis aufgrund von aus dem NOx-Katalysator abgegebenem NOx wahrscheinlich beobachtet.Because the poisoning elimination process lasts for a long time Duration when the NOx removal process is carried out  also apparent changes in the exhaust air / fuel Ratio due to emissions from the NOx catalyst NOx probably observed.

Wenn der Ausgabewert der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor­ einrichtung während der frühen Phase des Vergiftungs-Elimi­ nierungsprozesses mit dem vorbestimmten Wert (welcher dem Ausgabewert der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoreinrichtung entspricht, wenn sie neu ist) verglichen wird, und es eine Abweichung oder einen Unterschied zwischen diesen beiden Werten gibt, kann der Ausgabewert der Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensoreinrichtung auf der Basis der so erhaltenen Abweichung korrigiert werden.When the output value of the air-fuel ratio sensor establishment during the early phase of poisoning elimi nation process with the predetermined value (which corresponds to the Output value of the air-fuel ratio sensor device corresponds if it is new), and there is one Deviation or difference between these two Values, the output value of the air-fuel Ratio sensor device based on the thus obtained Deviation can be corrected.

Folglich kann das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit ausreichend hoher Genauigkeit gemessen werden, und steuernde Maßnahmen, z. B. Zugeben eines Reduktionsmittels zu dem NOx-Katalysator oder Einspritzen von Kraftstoff in den Motor, können auf der Grundlage des so erhaltenen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses geeigneter Weise ausgeführt werden.As a result, the air-fuel ratio can be sufficient high accuracy can be measured, and control measures, z. B. Adding a reducing agent to the NOx catalyst or injecting fuel into the engine, can on the Basis of the air-fuel ratio obtained in this way be carried out in a suitable manner.

Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vor­ teile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die bei­ gefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen für gleiche Elemente verwendet werden, deutlich, wobei:The above and other tasks, features and pre parts of the invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments with reference to the at attached drawings, in which like reference numerals for same elements are used, clearly:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm ist, das den Aufbau eines Verbrennungsmotors und dessen Eintrags- und Abgassysteme veranschaulicht, bei dem eine Emissions-Steuervorrichtung gemäß der Erfindung angewandt wird; Fig. 1 is a schematic diagram illustrating the structure of an internal combustion engine and its entry and exhaust gas systems, in which an emission control apparatus of the invention is applied in accordance with;

Fig. 2A ein Diagramm ist, das einen NOx-Absorptionsmechanis­ mus eines NOx-Katalysators vom Steuer-Reduktions-Typ veranschaulicht; Fig. 2A is a diagram of an NOx catalyst by the control-reduction type NOx illustrates a Absorptionsmechanis mus;

Fig. 2B ein Diagramm des NOx-Abgabemechanismusses des NOx- Katalysators vom Speicher-Reduktions-Typ ist; Fig. 2B is a diagram of the NOx discharge mechanism of the storage reduction type NOx catalyst;

Fig. 3 ein Blockdiagramm ist, das den inneren Aufbau einer ECU veranschaulicht; Figure 3 is a block diagram illustrating the internal structure of an ECU.

Fig. 4 eine Grafik ist, die vorbestimmte Werte und tatsäch­ liche Werte des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf der stromabwärtigen Seite während des Vergiftungs-Eliminierungs­ prozesses angibt; und Fig. 4 is a graph showing the predetermined values and tatsäch rior value of the exhaust gas air-fuel ratio on the downstream side during the poisoning elimination process indicates; and

Fig. 5 ein Fließdiagramm ist, welches eine Vergiftungs- Eliminierungs-Steuerroutine veranschaulicht. Fig. 5 is a flow diagram illustrating a poisoning elimination control routine illustrated.

Eine Emissions-Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.An emission control device of an internal combustion engine according to a preferred embodiment of the invention hereinafter with reference to the accompanying drawings described.

In der bevorzugten Ausführungsform wird die Emissions- Steuervorrichtung in einem Dieselmotor zum Antrieb eines Motorfahrzeugs, wie eines Kraftfahrzeugs, angewandt.In the preferred embodiment, the emission Control device in a diesel engine for driving a Motor vehicle, such as a motor vehicle, applied.

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das die Konstruktion eines Verbrennungsmotors unter Verwendung der Emissions- Steuervorrichtung der Erfindung sowie seiner Eintrags- und Abgas-Systeme veranschaulicht. Der in Fig. 1 gezeigte Ver­ brennungsmotor 1 ist ein Wasser-gekühlter Dieselmotor mit Viertakt-Zyklen, der vier Zylinder 2 aufweist. Fig. 1 is a schematic diagram illustrating the construction of an internal combustion engine using the emission control device of the invention and its intake and exhaust systems. The Ver shown in FIG. 1 brennungsmotor 1 is a water-cooled diesel engine has four-stroke cycle, the four cylinder 2.

Der Motor 1 besitzt Kraftstoffeinspritzventile 3 zum Ein­ spritzen von Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer der entsprechenden Zylinder 2. Die Kraftstoffeinspritzventile 3 sind mit einem Akkumulator oder einer gemeinsame Schiene 4 verbunden, in dem der Druck des Kraftstoffs auf ein vorbe­ stimmtes Niveau angehoben wird. Die gemeinsame Schiene 4 wird mit einem Drucksensor für die gemeinsame Schiene 4a ausge­ stattet, welcher ein elektronisches Signal ausgibt, welches den Druck des Kraftstoffs in der gemeinsamen Schiene 4 angibt. The engine 1 has fuel injection valves 3 for injecting fuel directly into the combustion chamber of the corresponding cylinder 2 . The fuel injection valves 3 are connected to an accumulator or a common rail 4 in which the pressure of the fuel is raised to a predetermined level. The common rail 4 is equipped with a pressure sensor for the common rail 4 a, which outputs an electronic signal that indicates the pressure of the fuel in the common rail 4 .

Die gemeinsame Schiene 4 ist über eine Kraftstoff-Zufuhr­ leitung 5 mit der Kraftstoffpumpe 6 verbunden. Die Kraft­ stoffpumpe 6 wird unter Verwendung des Drehmoments einer Ausgabewelle (Kurbelwelle) des Motors 1 als deren Antriebs­ quelle betrieben. Eine Pumpenriemenscheibe 6a, die auf einer Input-Welle der Kraftstoffpumpe 6 aufgesattelt ist, ist über ein Band 7 mit einem Kurbelriemen 1a verbunden, der auf der Ausgabewelle (Kurbelwelle) des Motors 1 aufgesattelt ist. In dem wie oben beschrieben konstruierten Kraftstoff-Ein­ spritzsystem wird das Drehmoment der Kurbelwelle auf die Input-Welle der Kraftstoffpumpe 6 übertragen, so dass die Kraftstoffpumpe 6 Kraftstoff bei einem Druck abgibt, welcher dem Drehmoment entspricht, das von der Kurbelwelle zur Input- Welle der Kraftstoffpumpe 6 übertragen wird.The common rail 4 is connected via a fuel supply line 5 to the fuel pump 6 . The fuel pump 6 is operated using the torque of an output shaft (crankshaft) of the engine 1 as its drive source. A pump pulley 6 a, which is saddled on an input shaft of the fuel pump 6 , is connected via a belt 7 to a crank belt 1 a, which is saddled on the output shaft (crankshaft) of the engine 1 . In the fuel injection system constructed as described above, the torque of the crankshaft is transmitted to the input shaft of the fuel pump 6 , so that the fuel pump 6 delivers fuel at a pressure corresponding to the torque from the crankshaft to the input shaft of the Fuel pump 6 is transmitted.

Der von der Kraftstoffpumpe 6 gelieferte Kraftstoff wird der gemeinsamen Schiene 4 über die Kraftstoffzufuhrleitung 5 zugeführt. Nachdem der Kraftstoffdruck auf ein vorbestimmtes Niveau in der gemeinsamen Schiene 4 angehoben ist, wird Kraftstoff auf die Kraftstoff-Einspritzventilen 3 der jeweiligen Zylinder 2 verteilt. Wenn ein Antriebsstrom auf ein bestimmtes Kraftstoff-Einspritzventil 3 angelegt wird, wird das Kraftstoff-Einspritzventil 3 geöffnet, so dass Kraftstoff aus dem Einspritzventil 3 in eine bestimmte der Verbrennungskammern des Zylinders 2 eingespritzt wird.The fuel supplied by the fuel pump 6 is supplied to the common rail 4 via the fuel supply line 5 . After the fuel pressure is raised to a predetermined level in the common rail 4 , fuel is distributed to the fuel injection valves 3 of the respective cylinders 2 . When a drive current is applied to a specific fuel injection valve 3 , the fuel injection valve 3 is opened so that fuel from the injection valve 3 is injected into a specific one of the combustion chambers of the cylinder 2 .

Ein Einlasskanal 8 ist mit dem Motor 1 verbunden. Der Einlasskanal 8 hat Verzweigungsrohre, die mit den jeweiligen Verbrennungskammern des Zylinders 2 über entsprechende Ein­ lassanschlussstellen (nicht gezeigt) verbunden sind.An inlet duct 8 is connected to the engine 1 . The inlet duct 8 has branch pipes which are connected to the respective combustion chambers of the cylinder 2 via corresponding inlet connection points (not shown).

Der Einlasskanal 8 ist mit einem Einlassrohr 9 verbunden, welches wiederum mit einer Luftreinigungsbox 10 verbunden ist. Ein Luftdurchflussmeter 11 und ein Einlass-Lufttempera­ tur-Sensor 12 sind von der Luftreinigungsbox 10 stromabwärts in der Einlassleitung 9 angeordnet. Der Luftdurchflussmeter 11 erzeugt ein elektrisches Signal entsprechend der Masse des Lufteintrags, der durch die Einlassleitung 9 fließt, und der Lufteinlasstemperatursensor 12 erzeugt ein elektrisches Signal entsprechend der Temperatur des Lufteintrags, der durch die Einlassleitung 9 fließt.The inlet duct 8 is connected to an inlet pipe 9 , which in turn is connected to an air cleaning box 10 . An air flow meter 11 and an inlet air temperature sensor 12 are arranged downstream of the air cleaning box 10 in the inlet line 9 . The air flow meter 11 generates an electrical signal corresponding to the mass of the air entry flowing through the inlet line 9 and the air inlet temperature sensor 12 generates an electrical signal corresponding to the temperature of the air entry flowing through the inlet line 9 .

Ein Einlass-Drosselventil 13 zum Anpassen der Menge des durch die Einlassleitung 9 strömenden Lufteintrags wird an einem Teil der Einlassleitung 9 zur Verfügung gestellt, der un­ mittelbar oberhalb des Einlasskanals 8 lokalisiert ist. Das Einlass-Drosselventil 13 ist mit dem Drosselschalter 14 ausgestattet, welcher aus einem Schrittmotor oder dergleichen besteht und so arbeiten kann, dass das Drosselventil 13 zum Öffnen oder Schließen des Ventils 13 angetrieben wird.An inlet throttle valve 13 for adjusting the amount of the air inlet flowing through the inlet line 9 is provided on a part of the inlet line 9 which is located directly above the inlet duct 8 . The intake throttle valve 13 is fitted with the throttle switch 14 which consists of a stepping motor or the like and can operate so that the throttle valve 13 is driven to open or close the valve. 13

Ein Kompressorgehäuse 15a ist in der Einlassleitung 9 zwischen dem Luftströmungsmeter 11 und dem Einlass-Drossel­ ventil 13 ausgestaltet. Das Gehäuse 15a beherbergt einen Zentrifugal-Superlader (Turbolader), der unter Verwendung der thermischen Energie des Abgases als einer Antriebsquelle betrieben wird. Ein Zwischenkühler 16 ist ebenfalls in der Einlassleitung 9 so ausgestaltet, dass er stromabwärts vom Kompressorgehäuse 15a lokalisiert ist. Der Zwischenkühler 16 dient zum Kühlen der Einlassluft, deren Temperatur angestie­ gen war, während sie in dem Kompressorgehäuse 15a komprimiert wurde.A compressor housing 15 a is designed in the inlet line 9 between the air flow meter 11 and the inlet throttle valve 13 . The housing 15 a houses a centrifugal supercharger (turbocharger), which is operated using the thermal energy of the exhaust gas as a drive source. An intercooler 16 is also configured in the inlet line 9 so that it is located downstream of the compressor housing 15 a. The intercooler 16 is used to cool the intake air, the temperature of which was increased while it was compressed in the compressor housing 15 a.

In dem wie oben beschrieben konstruierten Einlasssystem passiert die Einlassluft die Luftreinigungsbox 10, so dass Staub, Schmutz und dergleichen aus der Einlassluft mittels eines Luftreinigers (nicht gezeigt), der in der Luft­ reinigungsbox 10 ausgestaltet ist, entfernt wird und dann in das Kompressorgehäuse 15a durch die Einlassleitung 9 strömt. In the intake system constructed as described above, the intake air passes through the air cleaning box 10 , so that dust, dirt and the like are removed from the intake air by means of an air cleaner (not shown), which is configured in the air cleaning box 10 , and then into the compressor housing 15 a flows through the inlet line 9 .

Die Einlassluft, die in das Kompressorgehäuse 15a eingetreten ist, wird durch Rotation einer innerhalb des Kompressor­ gehäuses 15a ausgestalteten Kompressorschaufel komprimiert. Die Einlassluft, die so in dem Kompressorgehäuse 15a komprimiert und erhitzt ist, wird durch den Zwischenkühler 16 gekühlt und strömt dann in den Einlasskanal 8, wobei ihre Menge durch das Einlass-Drosselventil 13 je nach Bedarf ange­ passt ist. Die Einlassluft, die in den Einlasskanal 8 einge­ treten ist, wird an die jeweiligen Verbrennungskammern der Zylinder 2 über entsprechende Verzweigungsrohre verteilt. In jeder Verbrennungskammer wird die Einlassluft mit Kraftstoff verbrannt, welcher als Zündquelle dient und welcher aus einem der entsprechenden Kraftstoff-Einspritzventile 3 eingespritzt wird.The intake air that has entered into the compressor housing 15a is a housing within the compressor a compressor blade designed compressed by rotation of 15 °. The intake air, which is compressed and heated in the compressor housing 15 a, is cooled by the intercooler 16 and then flows into the intake duct 8 , its amount being adjusted as required by the intake throttle valve 13 . The intake air that has entered the intake port 8 is distributed to the respective combustion chambers of the cylinders 2 via corresponding branch pipes. In each combustion chamber, the intake air is burned with fuel which serves as an ignition source and which is injected from one of the corresponding fuel injection valves 3 .

Auf der anderen Seite ist ein Abgaskanal 18 mit dem Motor 1 verbunden. Verzweigungsrohre des Abgaskanals 18 kommunizieren mit den jeweiligen Verbrennungskammern des Zylinders 2 über entsprechende Abgasanschlüsse.On the other hand, an exhaust duct 18 is connected to the engine 1 . Branch pipes of the exhaust gas channel 18 communicate with the respective combustion chambers of the cylinder 2 via corresponding exhaust gas connections.

Der Abgaskanal 18 ist mit einem Turbinengehäuse 15b des Zentrifugal-Superladers 15 verbunden. Das Turbinengehäuse 15b ist mit einem Abgasrohr 19 verbunden, der wiederum an seinem stromabwärts gelegenen Ende mit einem Schalldämpfer (nicht gezeigt) verbunden ist.The exhaust duct 18 is connected to a turbine housing 15b of the centrifugal supercharger 15, respectively. The turbine housing 15 b is connected to an exhaust pipe 19 , which in turn is connected at its downstream end to a silencer (not shown).

Ein Abgasreinigungskatalysator 20 zum Entfernen schädlicher Gasbestandteile aus den Abgasen wird auf halber Strecke der Abgasleitung 19 bereit gestellt. Zusätzlich werden ein Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23 und ein Abgastemperatur- Sensor 24 an einem Teil der Abgasleitung 19, stromabwärts des Katalysators 20 gelegen, angeordnet. Der Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensor 23 gibt ein elektrisches Signal aus, welches bezeichnend ist für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des durch die Abgasleitung 19 strömenden Abgases, und der Abgastemperatur-Sensor 24 gibt ein elektrisches Signal aus, welches bezeichnend ist für die Temperatur des durch die Abgasleitung 19 strömenden Abgases.An exhaust gas purification catalytic converter 20 for removing harmful gas components from the exhaust gases is provided halfway along the exhaust gas line 19 . In addition, an air-fuel ratio sensor 23 and an exhaust gas temperature sensor 24 are arranged on a part of the exhaust pipe 19 located downstream of the catalytic converter 20 . The air-fuel ratio sensor 23 outputs an electrical signal that is indicative of the air / fuel ratio of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 19 , and the exhaust gas temperature sensor 24 outputs an electrical signal that is indicative of the Temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 19 .

Ein Abgas-Drosselventil 21 zum Anpassen der Menge an durch die Abgasleitung 19 strömenden Abgas wird in der Abgasleitung 19 so ausgestaltet, dass es stromabwärts des Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors 23 und des Abgastemperatur-Sensors 24 liegt. Das Abgas-Drosselventil 21 wird mit einem Abgas- Drosselschalter 22, der aus einem Schrittmotor oder derglei­ chen besteht, bereit gestellt, und kann so arbeiten, dass das Abgas-Drosselventil 21 zum Öffnen oder Schließen des Ventils 21 angetrieben wird.An exhaust throttle valve 21 for adjusting the amount of air flowing through the exhaust pipe 19 exhaust gas is arranged in the exhaust pipe 19 so that the air-fuel ratio sensor 23 and the exhaust temperature sensor 24 is located downstream. The exhaust throttle valve 21 is provided with an exhaust throttle switch 22 consisting of a stepping motor or the like, and can operate to drive the exhaust throttle valve 21 to open or close the valve 21 .

In dem wie oben beschrieben konstruierten Abgassystem wird das Luft-Kraftstoff-Gemisch, welches in den Zylindern 2 des Motors 1 verbrannt worden ist, d. h. verbranntes Gas, in den Abgaskanal 18 über Abgas-Anschlussstellen ausgegeben und strömt dann aus dem Abgaskanal 18 in das Turbinengehäuse 15b des Zentrifugal-Superladers 15. Das Abgas, welches in das Turbinengehäuse 15b eintritt, treibt rotierend eine Turbinen­ schaufel an, die rotierbar innerhalb des Turbinengehäuses 15b gelagert ist, indem die in dem Abgas enthaltene thermische Energie ausgenützt wird. Das Drehmoment der so rotierenden Turbinenschaufel wird dann auf die Kompressorschaufel über­ tragen, die in dem Kompressorgehäuse 15a eingerichtet ist. Nach Verlassen des Turbinengehäuses 15b strömt das Abgas durch die Abgasleitung 19 und tritt in den Abgas-Reinigungs­ katalysator 20 ein, in welchem im Abgas enthaltene schädliche Bestandteile entfernt oder eliminiert werden. Das Abgas, das von den schädlichen Komponenten durch den Katalysator 20 befreit worden ist, passiert dann das Abgas-Drosselventil 21 so, dass die Strömungsmenge des Abgases je nach Notwendigkeit durch das Drosselventil 21 angepasst wird. Nach diesem wird das Abgas an die Atmosphäre über den Schalldämpfer ausgelassen. In the exhaust system constructed as described above, the air-fuel mixture that has been burned in the cylinders 2 of the engine 1 , ie, burned gas, is discharged into the exhaust duct 18 via exhaust gas connection points and then flows out of the exhaust duct 18 into the turbine housing 15 b of the centrifugal supercharger 15 . The exhaust gas, which enters the turbine housing 15 b, rotatably drives a turbine blade, which is rotatably mounted within the turbine housing 15 b, by utilizing the thermal energy contained in the exhaust gas. The torque of the turbine blade rotating in this way is then transmitted to the compressor blade, which is set up in the compressor housing 15 a. After leaving the turbine housing 15 b, the exhaust gas flows through the exhaust pipe 19 and enters the exhaust gas purification catalyst 20 , in which harmful components contained in the exhaust gas are removed or eliminated. The exhaust gas, which has been freed from the harmful components by the catalytic converter 20 , then passes through the exhaust gas throttle valve 21 in such a way that the flow rate of the exhaust gas is adjusted as required by the throttle valve 21 . After this, the exhaust gas is released to the atmosphere via the silencer.

Der Abgaskanal 18 und der Einlasskanal 8 sind miteinander verbunden über den Abgas-Rezirkulationsweg (EGR-Weg) 25, durch den ein Teil des Abgases im Abgaskanal 18 in den Einlasskanal 8 rezirkuliert wird. Ein Strömungs-Regulations­ ventil (EGR-Ventil) 26, welches aus einem elektromagnetischen Ventil oder dergleichen besteht, wird in der Mitte des EGR- Weges 25 bereit gestellt. Das Strömungs-Regulationsventil 26 dient zum Verändern der Menge an durch den EGR-Weg 25 strömendem Abgas (was nachfolgend als "EGR-Gas" bezeichnet wird) gemäß der Stärke der elektrischen Energie, die an das Ventil 26 geliefert wird.The exhaust duct 18 and the inlet duct 8 are connected to one another via the exhaust gas recirculation path (EGR path) 25 , through which part of the exhaust gas in the exhaust duct 18 is recirculated into the inlet duct 8 . A flow regulation valve (EGR valve) 26 , which consists of an electromagnetic valve or the like, is provided in the middle of the EGR path 25 . The flow regulating valve 26 serves to vary the amount of exhaust gas flowing through the EGR path 25 (hereinafter referred to as "EGR gas") according to the amount of electrical energy supplied to the valve 26 .

Ein EGR-Kühler 27 zum Kühlen des durch den EGR-Weg 25 strömenden EGR-Gases ist stromaufwärts des EGR-Ventils 26 in dem EGR-Weg 25 ausgestaltet.An EGR cooler 27 for cooling the air flowing through the EGR path 25 EGR gas is arranged upstream in the EGR path 25 EGR valve 26th

In dem wie oben beschrieben konstruierten Abgas-Rezirkula­ tionssystem wird, wenn das EGR-Ventil 26 geöffnet ist, der EGR-Weg 25 in kommunizierenden Zustand gebracht, welcher das Durchlassen des EGR-Gases durch diesen hindurch zulässt, so dass ein Teil des Abgases im Abgaskanal 18 in den EGR-Weg 25 strömt und zum Einlasskanal 8 über den EGR-Kühler 27 führt. Während dieser Operation kühlt der EGR-Kühler 27 das EGR-Gas in dem EGR-Weg 25 durch Wärmeaustausch zwischen dem EGR-Gas und einem geeigneten Kühlmittel.In the exhaust gas recirculation system constructed as described above, when the EGR valve 26 is opened, the EGR path 25 is brought into communicating state, which allows the EGR gas to pass therethrough, so that part of the exhaust gas in the Exhaust duct 18 flows into EGR path 25 and leads to intake duct 8 via EGR cooler 27 . During this operation, the EGR cooler 27 cools the EGR gas in the EGR path 25 by heat exchange between the EGR gas and an appropriate coolant.

Das EGR-Gas, welches aus dem Abgaskanal 18 in den Einlass­ kanal 8 über den EGR-Weg 25 zirkuliert ist, wird dann in die Verbrennungskammern der Zylinder 2 gezogen, während es mit frischer Luft gemischt wird, welche auf einem stromaufwärts gelegenen Teil des Einlasskanals 8 strömt. In jeder Verbren­ nungskammer wird die Mischung des Lufteintrags und des EGR- Gases mit Kraftstoff verbrannt, welcher als Zündquelle dient und aus einem der entsprechenden Kraftstoffeinspritzventile 3 eingespritzt wurde. The EGR gas, which is circulated from the exhaust passage 18 into the intake passage 8 via the EGR path 25 , is then drawn into the combustion chambers of the cylinders 2 while being mixed with fresh air which is on an upstream part of the intake passage 8 streams. In each combustion chamber, the mixture of the air intake and the EGR gas is burned with fuel, which serves as an ignition source and was injected from one of the corresponding fuel injection valves 3 .

Das EGR-Gas enthält inaktive Gaskomponenten, wie etwa Wasser (H2O) und Kohlendioxid (CO2), die nicht verbrennbar sind und Hitze absorbierende Eigenschaften besitzen. Wenn das EGR-Gas in der in der Verbrennungskammer zu verbrennenden Mischung enthalten ist, wird deshalb die Verbrennungstemperatur der Mischung verringert, und die so erzeugte Menge an Stickoxiden (NOx) wird entsprechend vermindert.The EGR gas contains inactive gas components, such as water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ), which are non-combustible and have heat-absorbing properties. Therefore, when the EGR gas is contained in the mixture to be burned in the combustion chamber, the combustion temperature of the mixture is reduced and the amount of nitrogen oxides (NOx) thus generated is reduced accordingly.

Ferner führt das Kühlen des EGR-Gases durch den EGR-Kühler 27 zu einer Verminderung der Temperatur des EGR-Gases und ferner zu einer Volumenreduktion des EGR-Gases. Wenn das EGR-Gas zur Verbrennungskammer geliefert wird, wird deshalb die Tempera­ tur der Atmosphäre in der Verbrennungskammer nicht auf ein unnötig hohes Niveau angehoben, und die Menge an in die Verbrennungskammer gelieferter Frischluft wird nicht unnötig vermindert, selbst in Gegenwart des EGR-Gases.Furthermore, the cooling of the EGR gas by the EGR cooler 27 leads to a reduction in the temperature of the EGR gas and further to a volume reduction in the EGR gas. Therefore, when the EGR gas is supplied to the combustion chamber, the temperature of the atmosphere in the combustion chamber is not raised to an unnecessarily high level, and the amount of fresh air supplied to the combustion chamber is not unnecessarily reduced even in the presence of the EGR gas.

Nachfolgend wird der in der Emissions-Steuervorrichtung dieser Ausführungsform verwendete Abgas-Reinigungskatalysator 20 beschrieben.The exhaust gas purifying catalyst 20 used in the emission control device of this embodiment will be described below.

Der Abgas-Reinigungskatalysator 20 ist ein NOx-Katalysator, der Stickoxide (NOx), die in den Abgasen enthalten sind, in Gegenwart eines Reduktionsmittels entfernt oder reduziert. Während Beispiele des NOx-Katalysators NOx-Katalysatoren vom selektiven Reduktionstyp, NOx-Katalysatoren vom Speicher- Reduktionstyp usw. einschließen, erfolgt die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit dem NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp. Nachfolgend wird der Abgas-Reini­ gungskatalysator 20 als "NOx-Katalysator vom Speicher- Reduktionstyp 20" bezeichnet.The exhaust gas purifying catalyst 20 is a NOx catalyst that removes or reduces nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gases in the presence of a reducing agent. While examples of the NOx catalyst include selective reduction type NOx catalysts, storage reduction type NOx catalysts, etc., the following description will be made in connection with the storage reduction type NOx catalyst. Hereinafter, the exhaust gas purifying catalyst 20 will be referred to as "storage reduction type NOx catalyst 20 ".

Der NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 wird durch Beladen eines Trägers, der z. B. aus Aluminiumoxid gefertigt ist, mit mindestens einer Substanz, die aus Alkalimetallen wie Kalium (K), Natrium (Na), Lithium (Li) und Cäsium (Cs), Erdalkalimetallen wie Barium (Ba) und Kalzium (Ca), und Seltenerdmetallen wie Lanthan (La) und Yttrium (Y) ausgewählt ist, sowie mit einem Edelmetall wie Platin (Pt) gebildet. In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsform wird der NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp durch Beladen eines Trägers aus Aluminiumoxid mit Barium (Ba) und Platin (Pt) gebildet.The storage reduction type NOx catalyst 20 is obtained by loading a carrier e.g. B. is made of aluminum oxide, with at least one substance consisting of alkali metals such as potassium (K), sodium (Na), lithium (Li) and cesium (Cs), alkaline earth metals such as barium (Ba) and calcium (Ca), and rare earth metals such as lanthanum (La) and yttrium (Y) is selected, as well as formed with a noble metal such as platinum (Pt). In the following description of the embodiment, the storage reduction type NOx catalyst is formed by loading an alumina support with barium (Ba) and platinum (Pt).

Der wie oben beschrieben konstruierte NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 absorbiert im Abgas enthaltene Stickoxide (NOx), wenn Abgas, welches in den NOx-Katalysator 20 eintritt, eine hohe Sauerstoffkonzentration besitzt. Umgekehrt entlässt der NOx-Katalysator 20 die darin gespei­ cherten Stickoxide (NOx), wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgases, welches in dem NOx-Katalysator 20 eintritt, verringert ist.The storage reduction type 20 NOx catalyst constructed as described above absorbs nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas when exhaust gas entering the NOx catalyst 20 has a high oxygen concentration. Conversely, the NOx catalyst 20 releases the nitrogen oxides (NOx) stored therein when the oxygen concentration of the exhaust gas entering the NOx catalyst 20 is reduced.

Wenn eine reduzierende Komponente wie Kohlenwasserstoff (HC), Kohlenmonoxid (CO), etc. im Abgas zum Zeitpunkt der Freigabe der Stickoxide (NOx) vorliegt, ist der NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 in der Lage, das Reduzieren der aus dem NOx-Katalysator 20 entlassenen Stickoxide (NOx) zu Stickstoff (N2) zu veranlassen.If a reducing component such as hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO), etc. is present in the exhaust gas at the time of releasing the nitrogen oxides (NOx), the storage reduction type NOx catalyst 20 is capable of reducing the NOx -Catalyst 20 cause released nitrogen oxides (NOx) to nitrogen (N 2 ).

Obgleich die Funktionen des NOx-Katalysators vom Speicher- Reduktionstyp 20 zum Absorbieren und zur Freigabe von NOx nicht vollständig verstanden worden sind, kann davon ausgegangen werden, dass der NOx-Katalysator 20 gemäß dem folgenden Mechanismus NOx absorbiert und freigibt.Although the functions of the storage reduction type NOx catalyst 20 for absorbing and releasing NOx have not been fully understood, it can be considered that the NOx catalyst 20 absorbs and releases NOx according to the following mechanism.

Wenn ein Abgas, das in den NOx-Katalysator vom Speicher- Reduktionstyp eintritt, ein Kraftstoff-armes Luft/Kraftstoff- Verhältnis besitzt und deshalb eine hohe Sauerstoffkonzen­ tration aufweist, wird in dem Abgas enthaltener Sauerstoff (O2) auf der Oberfläche des Platins (Pt) niedergeschlagen in Form von O2- oder O2- wie in Fig. 2A veranschaulicht. Eben­ falls im Abgas enthaltenes Stickstoffmonoxid (NO) reagiert mit O2- oder O2- auf der Oberfläche des Platins (Pt) unter Bildung von Stickstoffdioxid (NO2) (2NO + 2O2 → 2NO2). Das Stickstoffdioxid (NO2) wird auf der Oberfläche des Platins (Pt) weiter oxidiert und in den NOx-Katalysator vom Speicher- Reduktionstyp 20 absorbiert, um in Form von Nitrationen (NO3-) gespeichert zu werden. Die so in den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 absorbierten Nitrationen (NO3-) verbinden sich mit Bariumoxid (BaO), um Bariumnitrat zu bilden (Ba (NO3)2).When an exhaust gas entering the storage reduction type NOx catalyst has a low-fuel air / fuel ratio and therefore has a high oxygen concentration, oxygen (O 2 ) contained in the exhaust gas is formed on the surface of the platinum ( Pt) precipitated in the form of O 2 or O 2 as illustrated in Fig. 2A. Also if nitrogen monoxide (NO) contained in the exhaust gas reacts with O 2- or O 2- on the surface of the platinum (Pt) to form nitrogen dioxide (NO 2 ) (2NO + 2O 2 → 2NO 2 ). The nitrogen dioxide (NO 2 ) is further oxidized on the surface of the platinum (Pt) and absorbed into the storage reduction type 20 NOx catalyst to be stored in the form of nitrate ions (NO 3 ). The nitrate ions (NO 3 ) thus absorbed in the storage reduction type 20 NOx catalyst combine with barium oxide (BaO) to form barium nitrate (Ba (NO 3 ) 2 ).

Wenn das in den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 eintretende Abgas ein Kraftstoff-armes Luft/Kraftstoff- Verhältnis aufweist, werden so Stickoxide (NOx) im Abgas in den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 absorbiert und in Form von Nitrationen (NO3-) gespeichert.If the exhaust gas entering the storage reduction type 20 NOx catalytic converter has a low-fuel air / fuel ratio, nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas are absorbed into the storage reduction type 20 NOx catalytic converter and in the form of nitrate ions ( NO 3- ) saved.

Der NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 absorbiert weiter NOx solange, wie das hereinkommende Abgas ein mageres Luft/Kraftstoff-Verhältnis besitzt und die NOx-Absorp­ tionsfähigkeit des NOx-Katalysators 20 nicht gesättigt ist. Deshalb wird, wenn das in den NOx-Katalysator vom Speicher- Reduktionstyp 20 eintretende Abgas ein Kraftstoff-armes Luft/Kraftstoff-Verhältnis besitzt, das in dem Abgas enthal­ tene NOx durch den NOx-Katalysator 20 absorbiert und so aus dem Abgas so lange entfernt, wie die NOx-Absorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators nicht gesättigt ist.The storage reduction type NOx catalyst 20 continues to absorb NOx as long as the incoming exhaust gas has a lean air / fuel ratio and the NOx absorption ability of the NOx catalyst 20 is not saturated. Therefore, when the exhaust gas entering the NOx catalyst of storage reduction type 20, a fuel-lean has air / fuel ratio, which contained tene in the exhaust gas NOx absorbed and the NOx catalyst 20 is from the exhaust gas as long removed how the NOx absorbency of the NOx catalyst is not saturated.

Umgekehrt wird, wenn die Sauerstoffkonzentration des Abgases, welches in den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 eintritt, verringert ist, die Menge von auf der Oberfläche des Platins (Pt) erzeugten Stickstoffdioxids (NO2) vermindert. Als Ergebnis laufen die Gegenreaktionen ab, nämlich mit Bariumoxid (Ba) verbundene Nitrationen (NO3 -) werden in Stickstoffdioxid (NO2) oder Stickstoffmonoxid (NO) umgewandelt, welches dann aus dem NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 freigegeben oder getrennt wird.Conversely, when the oxygen concentration of the exhaust gas entering the storage reduction type NOx catalyst 20 is reduced, the amount of nitrogen dioxide (NO 2 ) generated on the surface of the platinum (Pt) is reduced. As a result, the counter reactions proceed, namely, nitrate ions (NO 3 - ) associated with barium oxide (Ba) are converted into nitrogen dioxide (NO 2 ) or nitrogen monoxide (NO), which is then released or separated from the storage reduction type 20 NOx catalyst ,

Wenn eine reduzierende Komponente, wie ein Kohlenwasserstoff (HC) und Kohlenmonoxid (CO), in dem Abgas vorliegt, regiert, wie in Fig. 2B veranschaulicht, die reduzierende Komponente teilweise mit Sauerstoff (O2 -) oder (O2-) auf dem Platin (Pt) somit eine aktive Spezies bildend. Die aktive Spezies redu­ ziert Stickstoffdioxid (NO2) oder Stickstoffmonoxid (NO), welches von dem NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 freigegeben wurde, in Stickstoff (N2).If a reducing component, such as a hydrocarbon (HC) and carbon monoxide (CO), is present in the exhaust gas, as illustrated in FIG. 2B, the reducing component partially reacts with oxygen (O 2 - ) or (O 2- ) on the exhaust gas Platinum (Pt) thus forms an active species. The active species reduces nitrogen dioxide (NO 2 ) or nitrogen monoxide (NO) released from the storage reduction type 20 NOx catalyst in nitrogen (N 2 ).

Deshalb werden, wenn das in den NOx-Katalysator vom Speicher- Reduktionstyp 20 eintretende Abgas ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis oder ein Kraftstoffreiches Luft/Kraftstoff-Verhältnis besitzt und deshalb eine redu­ zierte Sauerstoffkonzentration und eine erhöhte Reduktions­ mittel-Konzentration aufweist, Stickoxide (NOx), die in dem NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 gespeichert sind, freigegeben und reduziert. Folglich wird die NOx- Absorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators vom Speicher- Reduktionstyp 20 wieder gewonnen.Therefore, when the exhaust gas entering the storage reduction type 20 NOx catalyst has a stoichiometric air / fuel ratio or a fuel-rich air / fuel ratio and therefore has a reduced oxygen concentration and an increased reducing agent concentration, nitrogen oxides ( NOx) stored in the storage reduction type 20 NOx catalyst is released and reduced. As a result, the NOx absorbency of the storage reduction type 20 NOx catalyst is regained.

Während des mager verbrennenden Betriebs des Verbrennungs­ motors 1 emittiert der Motor 1 Abgas mit einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis und einer erhöhten Sauerstoff­ konzentration, und deshalb werden in dem Abgas enthaltene Stickoxide (NOx) durch den NOx-Katalysator vom Speicher- Reduktionstyp 20 absorbiert. Wenn der magere Verbrennungs­ betrieb des Motors 1 für eine lange Zeit anhält, wird jedoch die NOx-Absorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators vom Speicher-Reduktionstyp 20 gesättigt, und in dem Abgas ent­ haltene Stickoxide (NOx) werden in die Atmosphäre abgegeben ohne durch den NOx-Katalysator 20 entfernt zu werden. During the lean-burn operation of the internal combustion engine 1, the engine 1 emits exhaust gas having a lean air / fuel ratio and an increased oxygen concentration, and therefore, the nitrogen oxides contained in the exhaust gas (NOx) by the NOx catalyst of storage reduction type 20 are absorbed , However, when the lean combustion operation of the engine 1 continues for a long time, the NOx absorbency of the storage reduction type NOx catalyst 20 becomes saturated, and nitrogen oxides (NOx) contained in the exhaust gas are released into the atmosphere without being released by the NOx -Catalyst 20 to be removed.

Insbesondere bei Dieselmotoren wie dem Motor 1 wird eine Luft/Kraftstoff-Mischung mit einem mageren Luft/Kraftstoff- Verhältnis während des größten Teils des Betriebsbereichs des Motors verbrannt, so dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des resultierenden Abgases mager wird im größten Teil des Motor- Betriebsbereichs. Deshalb neigt die NOx-Absorptionsfähigkeit des in Dieselmotoren verwendeten NOx-Katalysators vom Speicher-Reduktionstyp 20 dazu, gesättigt zu werden.Particularly in diesel engines such as engine 1 , an air / fuel mixture with a lean air / fuel ratio is burned during most of the operating range of the engine so that the air / fuel ratio of the resulting exhaust gas becomes lean in most of the engine - operating area. Therefore, the NOx absorbency of the storage reduction type 20 NOx catalyst used in diesel engines tends to become saturated.

Wenn der Motor 1 normal in einem mager verbrennenden Modus betrieben wird, ist es deshalb notwendig, die Sauerstoffkon­ zentration des Abgases zu reduzieren und die Konzentration des Reduktionsmittels zu erhöhen, bevor die NOx-Absorptions­ fähigkeit des NOx-Katalysators vom Speicher-Reduktionstyp 20 gesättigt ist, wodurch Stickoxide (NOx), die in dem NOx- Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 gespeichert sind, freigegeben und reduziert werden.Therefore, when the engine 1 is normally operated in a lean-burn mode, it is necessary to reduce the oxygen concentration of the exhaust gas and increase the concentration of the reducing agent before the NOx absorption ability of the storage reduction type NOx catalyst 20 is saturated whereby nitrogen oxides (NOx) stored in the storage reduction type 20 NOx catalyst are released and reduced.

Um diesem Erfordernis zu genügen, ist die Emissions- Steuervorrichtung dieser Ausführungsform mit einem Reduktionsmittel-Zuführmechanismus ausgestattet zum Zugeben von Kraftstoff (Leichtöl), welcher als Reduktionsmittel dient, zu dem Abgas, welches durch den Abgasweg stromaufwärts des NOx-Katalysators vom Speicher-Reduktionstyp 20 strömt. Durch das Zugeben von Kraftstoff in das Abgas durch den Reduktionsmittel-Zuführmechanismus vermindert die Emissions- Steuervorrichtung der Ausführungsform die Sauerstoffkonzentration des Abgases, welches in den NOx- Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 eintritt, und erhöht gleichzeitig die Konzentration des Reduktionsmittels in dem Abgas.In order to meet this requirement, the emission control device of this embodiment is equipped with a reducing agent supply mechanism for adding fuel (light oil) serving as a reducing agent to the exhaust gas passing through the exhaust path upstream of the storage reduction type NOx catalyst 20 flows. By adding fuel to the exhaust gas through the reducing agent supply mechanism, the emission control device of the embodiment lowers the oxygen concentration of the exhaust gas entering the storage reduction type 20 NOx catalyst and, at the same time, increases the concentration of the reducing agent in the exhaust gas.

Der Reduktionsmittel-Zuführmechanismus schließt ein Reduktionsmittel-Einspritzventil 28, ein Strömungs- Steuerventil 30, ein Abschlussventil 31 und einen Reduktions­ mittel-Drucksensor 32 ein, wie in Fig. 1 gezeigt. Das Reduk­ tionsmittel-Einspritzventil 28 ist auf einem Zylinderkopf des Motors 1 so aufgesattelt, dass dessen Düsenöffnung zum Inneren des Abgaskanals 18 zeigt. Das Reduktionsmittel-Ein­ spritzventil 28 wird geöffnet zum Einspritzen von Kraftstoff, wenn das Ventil 28 Kraftstoff mit einem Druck empfängt, welcher gleich oder höher ist als ein vorbestimmter Ventil­ öffnungsdruck. Ein Reduktionsmittel-Zuführweg 29 führt Kraftstoff, welcher von der Kraftstoffpumpe 6 kommt, zum Reduktionsmittel-Einspritzventil 28. Das Strömungs-Steuer­ ventil 30, welches in der Mitte des Reduktionsmittel-Zuführ­ weges 29 ausgestaltet ist, dient zur Anpassung der Menge an Kraftstoff, welcher durch den Reduktionsmittel-Zuführweg 29 strömt. Das Abschlussventil 31 wird in dem Reduktionsmittel- Zuführweg 29 so ausgestaltet, dass es stromaufwärts des Strömungs-Steuerventils 30 liegt. Das Abschlussventil 31 blockiert oder inhibiert die Strömung von Kraftstoff durch den Reduktionsmittel-Zuführweg 29, wenn es in eine Schließ­ position gebracht wird. Der Reduktionsmittel-Drucksensor 32 ist an den Reduktionsmittel-Zuführweg 29 stromaufwärts des Strömungs-Steuerventils 30 angebracht. Der Reduktionsmittel- Drucksensor 32 gibt ein elektrisches Signal aus, das dem Druck in dem Reduktionsmittel-Zuführweg 29 entspricht.The reducing agent supply mechanism includes a reducing agent injection valve 28 , a flow control valve 30 , a shutoff valve 31, and a reducing agent pressure sensor 32 as shown in FIG. 1. The reducing agent injection valve 28 is saddled on a cylinder head of the engine 1 so that its nozzle opening faces the interior of the exhaust passage 18 . The reducing agent injection valve 28 is opened to inject fuel when the valve 28 receives fuel at a pressure that is equal to or higher than a predetermined valve opening pressure. A reducing agent supply path 29 leads fuel coming from the fuel pump 6 to the reducing agent injection valve 28 . The flow control valve 30 , which is designed in the middle of the reducing agent supply path 29 , is used to adjust the amount of fuel that flows through the reducing agent supply path 29 . The shutoff valve 31 is configured in the reducing agent supply path 29 so that it is upstream of the flow control valve 30 . The cutoff valve 31 blocks or inhibits the flow of fuel through the reducing agent supply path 29 when it is brought into a closed position. The reducing agent pressure sensor 32 is attached to the reducing agent supply path 29 upstream of the flow control valve 30 . The reducing agent pressure sensor 32 outputs an electrical signal that corresponds to the pressure in the reducing agent supply path 29 .

Das Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 ist vorzugsweise auf dem Zylinderkopf so aufgesattelt, dass die Düsenöffnung des Ventils 28 stromabwärts eines gemeinsamen Teils des Abgas­ kanals 18 mit dem EGR-Weg 25 lokalisiert ist. Das Reduktions­ mittel-Einspritzventil 28 ist ebenfalls so orientiert, dass die Düsenöffnung in die Abgas-Anschlussstelle des Zylinders 2 hervorsteht, welche einem Verbindungsteil des Abgaskanals 18, bei dem die vier Verzweigungsleitungen zusammenkommen, am nächsten ist, und so, dass die Düsenöffnung zum Verbindungs­ teil des Abgaskanals 18 gerichtet ist.The reducing agent injection valve 28 is preferably mounted on the cylinder head in such a way that the nozzle opening of the valve 28 is located downstream of a common part of the exhaust gas duct 18 with the EGR path 25 . The reducing agent injection valve 28 is also oriented so that the nozzle opening protrudes into the exhaust port of the cylinder 2 , which is a connecting part of the exhaust passage 18 , where the four branch lines come together, and so that the nozzle opening for connection part of the exhaust duct 18 is directed.

Mit dem so aufgebrachten Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 wird das Reduktionsmittel (unverbrannte Kraftstoffkompo­ nente), welches aus dem Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 eingespritzt wird, davon abgehalten, in die EGR-Passage 25 zu strömen, und das Reduktionsmittel kann das Turbinengehäuse 15b des Zentrifugal-Superladers 15 erreichen, ohne in dem Abgaskanal 18 zu verbleiben.With the thus applied reducing agent injection valve 28, the reducing agent (unburned Kraftstoffkompo component), which is injected from the reducing agent injection valve 28 is prevented from flowing into the EGR passage 25, and the reducing agent, the turbine housing 15b of the centrifugal Reach supercharger 15 without remaining in the exhaust duct 18 .

In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform werden, in der Richtung von der in Fig. 1 gezeigten linken zur rechten Seite, die vier Zylinder 2 als #1, #2, #3 und #4 numeriert. Da der Zylinder 2 mit Nr. 1 (#1) dem Verbindungsbereich des Abgaskanäls 18 unter den vier Zylindern 2 am nächsten liegt, ist das Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 an die Wand des Abgasausgangs des Zylinders 2 Nr. 1 (#1) angebracht. Wenn jedoch ein von Zylinder 2 Nr. 1 (#1) verschiedener Zylinder 2 dem Verbindungsbereich des Abgaskanals 18 am nächsten liegt, ist das Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 an der Wand des Abgasausgangs von dem Zylinder angebracht.In the embodiment shown in FIG. 1, in the direction from the left to the right side shown in FIG. 1, the four cylinders 2 are numbered as # 1, # 2, # 3 and # 4. Since the No. 2 cylinder # 1 is closest to the connection area of the exhaust passage 18 among the four cylinders 2 , the reducing agent injection valve 28 is attached to the wall of the exhaust port of the No. 2 cylinder 2 (# 1). However, when a different cylinder 2 no. 1 (# 1) cylinder 2 is the connection portion of the exhaust passage 18 closest to the reducing agent injection valve is attached to the wall of the exhaust gas output from the cylinder 28.

Das Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 kann sich erstrecken oder lokalisiert sein in der Nähe eines Wassermantels (nicht gezeigt), der in dem Zylinderkopf gebildet ist, so dass das Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 durch Kühlwasser, das durch den Wassermantel strömt, gekühlt wird.The reductant injector 28 may extend or be located near a water jacket (not shown) formed in the cylinder head so that the reductant injector 28 is cooled by cooling water flowing through the water jacket.

In dem wie oben beschriebenen Reduktionsmittel-Zuführ­ mechanismus wird aus der Kraftstoffpumpe 6 gelieferter Kraft­ stoff unter Hochdruck zu dem Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 über die Reduktionsmittel-Zuführpassage 29 appliziert, wenn das Strömungs-Steuerventil 30 geöffnet ist. Wenn der auf das Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 angelegte Druck den Ventilöffnungsdruck erreicht oder höher ist, wird das Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 geöffnet, um Kraftstoff in den Abgaskanal 18 einzuspritzen, als Reduktionsmittel dienend. In the reducing agent supply mechanism as described above, fuel supplied from the fuel pump 6 is applied under high pressure to the reducing agent injection valve 28 via the reducing agent supply passage 29 when the flow control valve 30 is opened. When the pressure applied to the reductant injector 28 reaches or exceeds the valve opening pressure, the reductant injector 28 is opened to inject fuel into the exhaust passage 18 serving as the reductant.

Das von dem Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 in den Abgaskanal 18 eingespritzte Reduktionsmittel strömt in das Turbinengehäuse 15b zusammen mit dem Abgas, das von einem stromaufwärtigen Bereich des Abgaskanals 18 strömt. Nach dem Strömen in das Turbinengehäuse 15b werden das Reduktions­ mittel und das Abgas durch Rotation des Turbinenrades gerührt und zusammen vermischt, somit ein Abgas bildend mit einem hohen Luft/Kraftstoff-Verhältnis.The reducing agent injected from the reducing agent injection valve 28 into the exhaust duct 18 flows into the turbine housing 15 b together with the exhaust gas that flows from an upstream region of the exhaust duct 18 . After flowing into the turbine housing 15 b, the reducing agent and the exhaust gas are stirred and mixed together by rotating the turbine wheel, thus forming an exhaust gas with a high air / fuel ratio.

Das so gebildete Abgas mit Kraftstoffreichem Luft/­ Kraftstoff-Verhältnis strömt von dem Turbinengehäuse 15b in den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 durch die Abgasleitung 19 und verursacht, dass in dem NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 gespeicherte Stickoxide (NOx) aus dem Katalysator 20 freigesetzt werden und zu Stickstoff (N2) reduziert werden.The thus formed exhaust gas with a fuel-rich air / fuel ratio flows from the turbine housing 15 b into the NOx catalyst of the storage reduction type 20 through the exhaust pipe 19 and causes nitrogen oxides (NOx) stored in the NOx catalyst of the storage reduction type 20. are released from the catalyst 20 and reduced to nitrogen (N 2 ).

Wenn das Strömungs-Steuerventil 30 dann geschlossen wird, um die Zufuhr des Reduktionsmittels aus der Kraftstoffpumpe 6 zum Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 zu unterbrechen, wird der auf das Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 applizierte Kraftstoffdruck geringer als der zuvor bezeichnete Ventil- Öffnungsdruck. Als Ergebnis wird das Reduktionsmittel- Einspritzventil 28 geschlossen, so dass die Zugabe des Reduktionsmittels in den Abgaskanal 18 abgeschlossen wird.Then, when the flow control valve 30 is closed to stop the supply of the reducing agent from the fuel pump 6 to the reducing agent injection valve 28 , the fuel pressure applied to the reducing agent injection valve 28 becomes lower than the above-mentioned valve opening pressure. As a result, the reducing agent injection valve 28 is closed, so that the addition of the reducing agent into the exhaust passage 18 is completed.

Der wie oben beschriebene Motor 1 wird mit einer elektroni­ schen Steuereinheit (ECU) 35 zum Steuern des Motors 1 ausge­ stattet. Die ECU 35 steuert den Betriebszustand des Motors 1 gemäß den Betriebsbedingungen des Motors 1 und einer Anforde­ rung oder eines Befehls, die bzw. der durch einen Kraftfahrzeugs-Operator oder -Fahrer erfolgt.The engine 1 as described above is equipped with an electronic control unit (ECU) 35 for controlling the engine 1 . The ECU 35 controls the operating state of the engine 1 according to the operating conditions of the engine 1 and a request or a command made by an automobile operator or driver.

Die ECU 35 ist mit verschiedenen Sensoren elektrisch ver­ bunden, einschließlich des Drucksensors für die gemeinsame Schiene 4a, des Luftströmungsmeters 11, des Lufteintrags- Temperatursensors 12, eines Einlassleitungs-Drucksensors 17, des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 23, des Abgas- Temperatursensors 24, des Reduktionsmittel-Drucksensors 32, eines Kurbel-Positionssensors 33, eines Wassertemperatur­ sensors 34, eines Beschleuniger-Positionssensors 36, etc. Im Betrieb empfängt die ECU 35 Ausgabesignale von diesen Sensoren.The ECU 35 is electrically connected to various sensors, including the pressure sensor for the common rail 4 a, the air flow meter 11 , the air entry temperature sensor 12 , an inlet line pressure sensor 17 , the air-fuel ratio sensor 23 , the exhaust gas Temperature sensor 24 , the reducing agent pressure sensor 32 , a crank position sensor 33 , a water temperature sensor 34 , an accelerator position sensor 36 , etc. In operation, the ECU 35 receives output signals from these sensors.

Die ECU 35 ist ebenso mit den Kraftstoff-Einspritzventilen 3, dem Eintrags-Drosselschalter 14 des Abgas-Drosselschalters 22, dem EGR-Ventil 26, dem Strömungs-Steuerventil 30, dem Abschlussventil 31 etc. elektrisch verbunden und ist in der Lage, diese Ventile und andere Komponenten zu steuern.The ECU 35 is also electrically connected to the fuel injection valves 3 , the intake throttle switch 14 of the exhaust gas throttle switch 22 , the EGR valve 26 , the flow control valve 30 , the shutoff valve 31, etc., and is capable of these valves and control other components.

Wie in Fig. 3 gezeigt, schließt die ECU 35 eine CPU 351, eine ROM 352, eine RAM 353, eine Backup-RAM 354, eine Eingangs- Anschlussstelle 356 und eine Ausgangs-Anschlussstelle 357 ein, welche über einen bidirektionalen Bus 350 untereinander verbunden sind. Die ECU 35 schließt ferner einen A/D- Converter (A/D) 355 ein, welcher mit der Eingangs- Anschlussstelle 356 verbunden ist.As shown in FIG. 3, the ECU 35 includes a CPU 351 , a ROM 352 , a RAM 353 , a backup RAM 354 , an input port 356 and an output port 357 , which are interconnected via a bidirectional bus 350 are. The ECU 35 further includes an A / D converter (A / D) 355 connected to the input port 356 .

Die Eingangs-Anschlussstelle 356 empfängt Ausgangssignale von Sensoren, wie dem Kurbelpositionssensor 33, welche Signale in digitalem Format erzeugen, und überträgt die digitalen Signale zu der CPU 351, dem RAM 353 oder dergleichen.The input port 356 receives output signals from sensors, such as the crank position sensor 33 , which generate signals in digital format, and transmits the digital signals to the CPU 351 , RAM 353, or the like.

Die Eintrags-Anschlussstelle 356 empfängt über den A/D- Converter 355 Ausgangssignale der Sensoren, welche Signale im analogen Format erzeugen, wobei die Sensoren den Drucksensor für die gemeinsame Schiene 4a, den Luftströmungsmeter 11, den Lufteintrags-Temperatursensor 12, den Einstragsleitung- Drucksensor 17, den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23, den Abgas-Temperatursensor 24, den Reduktionsmittel-Drucksensor 32, den Wassertemperatursensor 34, den Beschleuniger- Positionssensor 36 etc. einschließen. The entry connection point 356 receives via the A / D converter 355 output signals from the sensors, which generate signals in analog format, the sensors being the pressure sensor for the common rail 4 a, the air flow meter 11 , the air entry temperature sensor 12 , the entry line Include pressure sensor 17 , air-fuel ratio sensor 23 , exhaust gas temperature sensor 24 , reducing agent pressure sensor 32 , water temperature sensor 34 , accelerator position sensor 36, etc.

Die Ausgangs-Anschlussstelle 357 ist elektrisch mit den Kraftstoff-Einspritzventilen 3, dem Eintrags-Drosselschalter 14, dem Abgas-Drosselschalter 22, dem EGR-Ventil 26, dem Strömungs-Steuerventil 30, dem Abschlussventil 31 etc. verbunden. Bei Betrieb erlaubt es die Ausgangs-Anschluss­ stelle 357, Steuersignale von der CPU 351 zu den Kraftstoff- Einspritzventilen 3, dem Eintrags-Drosselschalter 14, dem Abgas-Drosselschalter 22, dem EGR-Ventil 26, dem Strömungs- Steuerventil 30, dem Abschlussventil 31 etc. zu übertragen.The output port 357 is electrically connected to the fuel injection valves 3 , the intake throttle switch 14 , the exhaust throttle switch 22 , the EGR valve 26 , the flow control valve 30 , the shutoff valve 31, etc. In operation, the output port 357 allows control signals from the CPU 351 to the fuel injectors 3 , the intake throttle switch 14 , the exhaust throttle switch 22 , the EGR valve 26 , the flow control valve 30 , the shutoff valve 31 etc. to transfer.

Die ROM 352 steuert verschiedene Applikationsprogramme, ein­ schließlich einer Kraftstoff-Einspritzsteuer-Routine zum Steuern der Kraftstoff-Einspritzventile 3, eine Eintrags- Drosselsteuerroutine zum Steuern des Eintrag-Drosselventils 13, eine Abgasdrossel-Steuerroutine zum Steuern des Abgas- Drosselventils 21, eine EGR-Steuerroutine zum Steuern des EGR-Ventils 26, eine NOx-Entfernungs-Steuerroutine zum Ent­ fernen oder Reduzieren von in dem NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 gespeicherten Stickoxiden (NOx), eine Vergiftungs-Eliminierungs-Steuerroutine zum Eliminieren der Vergiftung des NOx-Katalysators vom Speicher-Reduktions­ typ durch Oxide etc.The ROM 352 controls various application programs, including a fuel injection control routine for controlling the fuel injection valves 3 , an intake throttle control routine for controlling the intake throttle valve 13 , an exhaust gas throttle control routine for controlling the exhaust gas throttle valve 21 , an EGR Control routine for controlling the EGR valve 26 , a NOx removal control routine for removing or reducing nitrogen oxides (NOx) stored in the storage reduction type 20 NOx catalyst, a poisoning elimination control routine for eliminating the poisoning of the NOx Storage reduction type catalyst by oxides etc.

Zusätzlich zu den oben angegebenen Applikationsprogrammen speichert die ROM 352 verschiedene Steuerpläne. Die Steuer­ pläne schließen z. B. einen Steuerplan für eine Kraftstoff- Einspritzmenge, die eine Beziehung zwischen dem Betriebs­ zustand des Modus 1 und der Grundmenge an Einspritz-Kraft­ stoff (Grund-Kraftstoffeinspritzdauer) angibt, eine Zeit­ steuerkarte für die Kraftstoffeinspritzung, die eine Be­ ziehung zwischen dem Betriebszustand des Motors 1 und dem Grund-Timing der Kraftstoffeinspritzung angibt, eine Steuer­ karte für das Öffnen des Eintrags-Drosselventils, das eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Motors 1 und dem Zielausmaß der Öffnung des Eintrags-Drosselventils 13 angibt, und eine Steuerkarte zum Öffnen der Abgasdrossel, das eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Motors 1 und dem Zielausmaß der Öffnung des Abgas-Drosselventils 21 angibt, ein. Die Steuerkarten schließen ferner eine Steuerkarte zum Öffnen des EGR-Ventils, das eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Motors 1 und dem Zielmaß der Öffnung des EGR-Ventils 26 angibt, eine Steuerkarte für die Reduktionsmittelmenge, die eine Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Motors 1 und der Zielmenge des zuzugebenden Reduktionsmittels (oder das beabsichtigte Abgas- Luft-Kraftstoff-Verhältnis) angibt, eine Steuerkarte für das Strömungs-Steuerventil, das eine Beziehung zwischen der Zielmenge des zugegebenen Reduktionsmittels und der Dauer angibt, während der das Strömungs-Steuerventil 30 offen gehalten wird, etc., ein.In addition to the application programs listed above, the ROM 352 stores various control plans. The tax plans include z. B. a fuel injection quantity control schedule indicating a relationship between the mode 1 operating state and the basic quantity of injection fuel (basic fuel injection duration), a fuel injection timing card showing a relationship between the operating state of the Engine 1 and the basic timing of fuel injection indicates a control card for opening the intake throttle valve, which indicates a relationship between the operating state of the engine 1 and the target amount of opening of the intake throttle valve 13 , and a control card for opening the exhaust throttle indicating a relationship between the operating state of the engine 1 and the target amount of opening of the exhaust throttle valve 21 . The control cards further include a control card for opening the EGR valve, which indicates a relationship between the operating state of the engine 1 and the target amount of opening of the EGR valve 26 , a control card for the reducing agent amount, which shows a relationship between the operating state of the engine 1 and indicates the target amount of the reducing agent to be added (or the intended exhaust air-fuel ratio), a control card for the flow control valve indicating a relationship between the target amount of the reducing agent added and the period during which the flow control valve 30 is kept open will, etc., a.

Die RAM 353 speichert zeitweise Ausgangssignale verschiedener Sensoren, Betriebsergebnisse der CPU 351 etc. Die Ergebnisse der Operationen der CPU 351 schließen z. B. die Motor­ geschwindigkeit ein, die aus dem Zeitintervall zwischen Kurs­ signalen berechnet werden, die von dem Kurbel-Positionssensor 33 erzeugt werden. Solche Daten werden jedes Mal, wenn der Kurbel-Positionssensor 33 ein Pulssignal ausgibt, als neueste Daten erneut geschrieben.The RAM 353 temporarily stores output signals from various sensors, operating results of the CPU 351 etc. The results of the operations of the CPU 351 include e.g. B. the engine speed, which are calculated from the time interval between course signals generated by the crank position sensor 33 . Such data is rewritten as the latest data every time the crank position sensor 33 outputs a pulse signal.

Die Backup-RAM 354 ist ein permanenter Speicher, der Daten halten kann, selbst wenn der Motor 1 den Betrieb einstellt.The backup RAM 354 is a permanent memory that can hold data even when the engine 1 stops operating.

Die CPU 351 arbeitet gemäß einem gerade ausgewählten oder mehreren ausgewählten Applikationsprogrammen, die in der ROM 352 gespeichert sind, um eine oder mehrere ausgewählte Arten der Kraftstoff-Einspritzventil-Steuerung, der Eintrags- Drosselsteuerung, der Abgas-Drosselsteuerung, der EGR- Steuerung, der NOx-Entfernungs-Steuerung, der Vergiftungs- Eliminierungs-Steuerung usw. auszugeben. The CPU 351 operates in accordance with a currently selected one or more selected application programs stored in the ROM 352 to perform one or more selected types of fuel injector control, intake throttle control, exhaust throttle control, EGR control, etc. Output NOx removal control, poisoning elimination control, etc.

In der Kraftstoff-Einspritzventil-Steuerung z. B. bestimmt die CPU 351 zuerst eine Menge an Kraftstoff, die von jedem Kraftstoff-Einspritzventil 3 einzuspritzen ist, und bestimmt dann das Timing der Kraftstoffeinspritzung von jedem Kraftstoff-Einspritzventil 3.In the fuel injector control z. For example, the CPU 351 first determines an amount of fuel to be injected from each fuel injection valve 3 , and then determines the timing of fuel injection from each fuel injection valve 3 .

Um die Menge an einzuspritzendem Kraftstoff zu bestimmen, liest die CPU 351 die Motorgeschwindigkeit und das Ausgangssignal des Beschleunigungs-Positionssensors 36 (d. h. das Ausmaß des Herunterdrückens des Beschleunigungspedals) von der RAM 353. Die CPU 351 spricht dann die Steuerkarte für die Kraftstoff-Einspritzmenge an und kalkuliert eine Grundmenge an Kraftstoffeinspritzung (Grund-Kraftstoff- Einspritzdauer) entsprechend der Motorgeschwindigkeit und der Position des Beschleunigungspedals. Die CPU 351 korrigiert dann die Grund-Kraftstoff-Einspritzdauer unter Verwendung von Werten der Ausgangssignale des Luft-Strömungsmeters 11, des Lufteintrags-Temperatursensors 12, des Wassertemperatur­ sensors 34, des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 23 etc. als Parameter, wodurch eine abschließende Kraftstoff- Einspritzdauer bestimmt wird.To determine the amount of fuel to be injected, the CPU 351 reads the engine speed and the output of the acceleration position sensor 36 (ie, the amount of depression of the accelerator pedal) from the RAM 353 . The CPU 351 then responds to the fuel injection amount control card and calculates a basic amount of fuel injection (basic fuel injection duration) according to the engine speed and the position of the accelerator pedal. The CPU 351 then corrects the basic fuel injection period using values of the output signals of the air flow meter 11 , the air intake temperature sensor 12 , the water temperature sensor 34 , the air-fuel ratio sensor 23, etc. as parameters, thereby providing a final fuel injection duration is determined.

Um das Timing der Kraftstoffeinspritzung zu bestimmen, spricht die CPU 351 eine Starttiming-Steuerkarte für die Kraftstoffeinspritzung an und berechnet das Grund-Kraftstoff­ einspritz-Timing, welches der Motorgeschwindigkeit und der Position des Beschleunigungspedals entspricht. Unter Verwen­ dung von Werten der Ausgangssignale des Luftströmungsmeters 11, des Lufteintrags-Temperatursensors 12, des Wassertemperatursensors 34, des Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Sensors 23 etc. als Parameter korrigiert die CPU 351 das Grund-Timing für die Kraftstoffeinspritzung, um das endgültige Timing der Kraftstoffeinspritzung zu bestimmen.To determine the timing of the fuel injection, the CPU 351 addresses a start timing control card for the fuel injection and calculates the basic fuel injection timing that corresponds to the engine speed and the position of the accelerator pedal. Using values of the output signals of the air flow meter 11 , the air intake temperature sensor 12 , the water temperature sensor 34 , the air-fuel ratio sensor 23, etc. as parameters, the CPU 351 corrects the basic timing for fuel injection to the final timing to determine the fuel injection.

Nachdem die Kraftstoffeinspritz-Dauer und das Timing für die Kraftstoffeinspritzung bestimmt sind, vergleicht die CPU 351 das Timing der Kraftstoffeinspritzung mit dem Ausgangssignal des Kolbenpositions-Sensors 33. Bei einem Zeitpunkt, zu dem das Ausgangssignal des Kurbelpositionssensors 33 mit dem Start-Timing der Kraftstoffeinspritzung übereinstimmt, beginnt die CPU 351 damit, Antriebsleistung zu dem geeigneten Kraftstoff-Einspritzventil zu liefern. Die CPU 351 stoppt dann das Liefern der Antriebsleistung an das Kraftstoff- Einspritzventil 3 bei einem Zeitpunkt, wenn die verstrichene Zeit, die auf den Start der Lieferung der Antriebsleistung an das Kraftstoff-Einspritzventil 3 erfolgt, mit der Kraftstoffeinspritz-Dauer gleich wird.After the fuel injection duration and the timing for the fuel injection are determined, the CPU 351 compares the timing of the fuel injection with the output signal of the piston position sensor 33 . At a time when the output signal of the crank position sensor 33 coincides with the start timing of the fuel injection, the CPU 351 starts to supply drive power to the appropriate fuel injection valve. The CPU 351 then stops supplying the drive power to the fuel injection valve 3 at a time when the elapsed time after the start of the supply of the drive power to the fuel injection valve 3 becomes equal to the fuel injection duration.

Wenn der Motor 1 während der Kraftstoffeinspritz-Steuerung sich im Leerlaufzustand befindet, berechnet die CPU 351 eine Ziel-Leerlaufgeschwindigkeit unter Verwendung eines Wertes eines Ausgangssignals des Wassertemperatursensors 34, den Betriebszuständen von Begleitteilen, wie etwa einem Kompressor einer Kraftfahrzeugsraum-Klimaanlage, die über die Verwendung der Rotationskraft der Kurbelwelle betrieben wird, etc. als Parameter. Die CPU 351 führt dann eine Feedback- Kontrolle bezüglich der Menge an Kraftstoffeinspritzung aus, so dass die tatsächliche Leerlaufgeschwindigkeit im Wesentlichen gleich wird mit der Ziel-Leerlaufgeschwindig­ keit.When the engine 1 is idling during the fuel injection control, the CPU 351 calculates a target idling speed using a value of an output signal of the water temperature sensor 34 , the operating conditions of companion parts such as a compressor of an automobile room air conditioner, about use the rotational force of the crankshaft is operated, etc. as a parameter. The CPU 351 then performs feedback control on the amount of fuel injection so that the actual idle speed becomes substantially the same as the target idle speed.

Um die Eintrags-Drosselsteuerung auszuführen, liest die CPU 351 z. B. eine Motorgeschwindigkeit und eine Beschleunigungs- Pedalposition aus dem RAM 353 ein. Die CPU 351 spricht dann die oben bezeichnete Steuerkarte für das Öffnen des Eintrags- Drosselventils an und berechnet ein Zielausmaß der Öffnung des Eintrags-Drosselventils, entsprechend der Motorgeschwin­ digkeit und der Position des Beschleunigungspedals. Die CPU 351 liefert dann eine Antriebsleistung, die dem Zielausmaß der Öffnung des Eintrags-Drosselventils entspricht, zu dem Eintrags-Drosselschalter 14. Die CPU 351 kann ein tatsäch­ liches Ausmaß der Öffnung des Eintrags-Drosselventils 13 detektieren und eine Feedback-Kontrolle bezüglich des Eintrags-Drosselschalters 14 ausführen auf der Basis eines Unterschieds zwischen dem tatsächlichen Ausmaß der Öffnung des Eintrags-Drosselventils 13 und des Zielausmaßes der Öffnung des Eintrags-Drosselventils 13.To execute the entry throttle control, the CPU 351 reads e.g. B. a motor speed and an accelerator pedal position from the RAM 353 . The CPU 351 then responds to the above control card for opening the intake throttle valve and calculates a target amount of opening of the intake throttle valve according to the engine speed and the position of the accelerator pedal. The CPU 351 then supplies drive power, which corresponds to the target amount of opening of the entry throttle valve, to the entry throttle switch 14 . The CPU 351 can detect an actual opening degree of the intake throttle valve 13 and perform feedback control on the entry throttle switch 14 based on a difference between the actual opening amount of the entry throttle valve 13 and the target opening amount of the Entry throttle valve 13 .

Um die Abgas-Drosselsteuerung auszuführen, steuert die CPU 351 den Abgas-Drosselschalter 22, um das Abgas-Drosselventil 21 z. B. in der das Ventil schließenden Richtung zu bewegen, wenn der Motor 1 in einem Betriebszustand des Aufwärmens unmittelbar dem Kaltstart folgend ist, oder wenn ein Heizer zum Heizen eines Fahrzeugraumes betrieben wird.To perform the exhaust throttle control, the CPU 351 controls the exhaust throttle switch 22 to turn the exhaust throttle valve 21 z. B. to move in the valve closing direction when the engine 1 is in an operating state of warming up immediately following the cold start, or when a heater is operated to heat a vehicle compartment.

In diesem Fall wird die Last auf den Motor 1 erhöht, und die Menge an eingespritztem Kraftstoff wird entsprechend erhöht. Als Ergebnis erhöht sich die Menge an durch den Motor erzeugter Hitze, so dass das Aufwärmen des Motors 1 beschleunigt wird und eine Wärmequelle für die Kraftfahrzeug- Raumheizung sicher bereit gestellt wird.In this case, the load on the engine 1 is increased, and the amount of fuel injected is increased accordingly. As a result, the amount of heat generated by the engine increases, so that the warming-up of the engine 1 is accelerated and a heat source for the automotive space heater is surely provided.

Um die EGR-Steuerung auszuführen, liest die CPU 351 eine Motorgeschwindigkeit, ein Ausgangssignal des Wassertempe­ ratur-Sensors 34 (die Temperatur des Kühlwassers anzeigend), ein Ausgangssignal des Beschleunigungspositions-Sensors 36 (eine Position des Beschleunigungspedals anzeigend) etc. aus der RAM 353 aus. Die CPU 351 bestimmt dann, ob Bedingungen zum Ausführen der EGR-Steuerung etabliert sind.To perform the EGR control, the CPU 351 reads an engine speed, an output of the water temperature sensor 34 (indicating the temperature of the cooling water), an output of the acceleration position sensor 36 (indicating a position of the accelerator pedal), etc. from the RAM 353 out. The CPU 351 then determines whether conditions for executing EGR control are established.

Die zuvor bezeichneten Bedingungen zum Ausführen der EGR- Steuerung schließen z. B. (1) eine Bedingung, dass die Kühlwassertemperatur gleich oder höher ist als eine vorbestimmte Temperatur, (2) eine Bedingung, dass der Motor 1 für mindestens eine vorbestimmte Zeitdauer kontinuierlich betrieben worden ist seit seinem Start, (3) eine Bedingung, dass das Ausmaß der Veränderung in der Position des Beschleunigungspedals (d. h. der Betriebsmenge des Beschleunigungspedals) einen positiven Wert annimmt, etc. ein. Wenn bestimmt wurde, dass die obigen EGR-Steuer- Ausführungsbedingungen erfüllt sind, spricht die CPU 351 die Steuerkarte zur EGR-Ventilöffnung an unter Verwendung der Motorgeschwindigkeit und der Position des Beschleunigungs­ pedals als Parameter und kalkuliert ein Zielausmaß der EGR- Ventilöffnung, die der Motorgeschwindigkeit und der Position des Beschleunigungspedals entspricht. Die CPU 351 liefert dann eine Antriebsleistung an das EGR-Ventil 26, entsprechend der beabsichtigten EGR-Ventilöffnung. Wenn umgekehrt bestimmt wurde, dass irgendeine der EGR-Steuer-Ausführungsbedingungen nicht erfüllt ist, steuert die CPU 351 das EGR-Ventil 26 so, dass ein vollständig geschlossener Zustand des EGR-Ventils 26 aufrecht erhalten wird.The aforementioned conditions for performing EGR control include e.g. B. ( 1 ) a condition that the cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, ( 2 ) a condition that the engine 1 has been operated continuously for at least a predetermined period of time since its start, ( 3 ) a condition that the amount of change in the position of the accelerator pedal (ie, the amount of operation of the accelerator pedal) takes a positive value, etc. When it is determined that the above EGR control execution conditions are satisfied, the CPU 351 responds to the EGR valve opening control card using the engine speed and the position of the accelerator pedal as parameters, and calculates a target EGR valve opening amount that is the engine speed and corresponds to the position of the accelerator pedal. The CPU 351 then supplies drive power to the EGR valve 26 corresponding to the intended EGR valve opening. Conversely, if it is determined that any of the EGR control execution conditions are not met, the CPU 351 controls the EGR valve 26 so that a fully closed state of the EGR valve 26 is maintained.

Ferner kann unter der EGR-Steuerung die CPU 351 eine, allgemein ausgedrückt, EGR-Ventil-Feedback-Kontrolle ausführen, bei der das Ausmaß der Öffnung des EGR-Ventils 26 in einer Art Rückkopplung gesteuert wird unter Verwendung der Menge der Eintragsluft des Motors 1 als einem Parameter.Further, under the EGR control, the CPU 351 can perform EGR valve feedback control, generally speaking, in which the amount of opening of the EGR valve 26 is controlled in a feedback manner using the amount of the intake air of the engine 1 as a parameter.

In der EGR-Feedback-Kontrolle bestimmt die CPU 351 z. B. eine Zielmenge der Eintragsluft des Motors 1 unter Verwendung der Position des Beschleunigungspedals, der Motorgeschwindigkeit etc. als Parameter. Somit ist es möglich, im Voraus eine Be­ ziehung zwischen der Position des Beschleunigungspedals, der Motorgeschwindigkeit und der Zielmenge an Eintragsluft in Form einer Karte zu bestimmen, und eine Zielmenge an Ein­ tragsluft aus der Position des Beschleunigungspedals und der Motorgeschwindigkeit unter Bezugnahme auf die Karte zu erhalten.In the EGR feedback control, the CPU 351 determines e.g. B. a target amount of the intake air of the engine 1 using the position of the accelerator pedal, the engine speed, etc. as a parameter. Thus, it is possible to determine in advance a relationship between the position of the accelerator pedal, the engine speed and the target amount of entry air in the form of a map, and a target amount of entry air from the position of the accelerator pedal and the engine speed with reference to the map receive.

Nachdem die Zielmenge an Eintragsluft über die zuvor bezeichnete Prozedur bestimmt ist, liest die CPU 351 einen Ausgangswert des Luft-Strömungsmeters 11 (die tatsächliche Menge an Eintragsluft angebend) aus dem RAM 353 aus und vergleicht die tatsächliche Menge an Eintragsluft mit der Zielmenge an Eintragsluft.After the target amount of intake air is determined by the above-mentioned procedure, the CPU 351 reads an output value of the air flow meter 11 (indicating the actual amount of the intake air) from the RAM 353 and compares the actual amount of the intake air with the target amount of the intake air.

Wenn die tatsächliche Menge an Eintragsluft weniger als die Zielmenge an Eintragsluft ist, treibt die CPU 351 das EGR- Ventil 26 an durch einen geeigneten Betrag in der Ventil­ verschließenden Richtung. In diesem Fall nimmt die Menge an EGR-Gas, das von der EGR-Passage 25 in den Eintragskanal 8 strömt, ab, und die Menge an in die Zylinder 2 des Motors 1 eingezogenem EGR-Gas nimmt demgemäß ab. Als Ergebnis erhöht sich die Menge an in die Zylinder 2 des Motors 1 eingezogener Frischluft durch eine Menge, die der Verminderung der Menge an EGR-Gas entspricht.If the actual amount of intake air is less than the target amount of intake air, the CPU 351 drives the EGR valve 26 by an appropriate amount in the valve closing direction. In this case, the amount of EGR gas flowing into the intake passage 8 from the EGR passage 25 decreases, and the amount of EGR gas drawn into the cylinders 2 of the engine 1 decreases accordingly. As a result, the amount of fresh air drawn into the cylinders 2 of the engine 1 increases by an amount corresponding to the decrease in the amount of EGR gas.

Wenn umgekehrt die tatsächliche Menge an Eintragsluft größer ist als die Zielmenge an Eintragsluft, treibt die CPU 351 das EGR-Ventil 26 durch einen geeigneten Betrag in der das Ventil öffnenden Richtung an. In diesem Fall erhöht sich die Menge an EGR-Gas, das aus der EGR-Passage 25 in den Eintragskanal 8 strömt, und die Menge an in die Zylinder 2 des Motors 1 gezogenem EGR-Gas erhöht sich entsprechend. Als Ergebnis wird die Menge an in die Zylinder 2 des Motors 1 eingezogener Frischluft vermindert durch eine Menge, die der Erhöhung der Menge an EGR-Gas entspricht.Conversely, when the actual amount of intake air is larger than the target amount of intake air, the CPU 351 drives the EGR valve 26 by an appropriate amount in the valve opening direction. In this case, the amount of EGR gas flowing from the EGR passage 25 into the intake port 8 increases , and the amount of EGR gas drawn into the cylinders 2 of the engine 1 increases accordingly. As a result, the amount of fresh air drawn into the cylinders 2 of the engine 1 is reduced by an amount corresponding to the increase in the amount of EGR gas.

In der NOx-Entfernungssteuerung führt die CPU 351 eine sog. Anreicherungsspitzen-Steuerung aus, bei der das Luft- Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, welches den NOx- Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 betritt, auf ein hohes Luft/Kraftstoff-Verhältnis für eine kurze Zeit in einem relativ kurzen Zyklus steuert.In the NOx removal control, the CPU 351 executes a so-called enrichment peak control in which the air-fuel ratio of the exhaust gas entering the storage reduction type 20 NOx catalyst is set to a high air-fuel ratio for one controls for a short time in a relatively short cycle.

Um die Anreicherungsspitzen-Steuerung auszuführen, bestimmt die CPU 351 bei vorbestimmten Zeitabständen, ob Bedingungen zum Ausführen der Anreicherungsspitzen-Steuerung erfüllt sind. Die Bedingungen für die Anreicherungsspitzen-Steuerung schließen ein: (1) eine Bedingung, dass der NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 sich in einem aktivierten Zustand befindet, (2) eine Bedingung, dass ein Ausgabewert des Abgastemperatur-Sensors 24 (die Abgastemperatur-Anzeige) gleich oder geringer ist als eine vorbestimmte obere Grenze, (3) eine Bedingung, dass die Vergiftungs-Eliminierungs­ steuerung nicht ausgeführt wird, etc.In order to execute the spike control, the CPU 351 determines at predetermined time intervals whether conditions for executing the spike control are satisfied. The conditions for the enrichment peak control include: (1) a condition that the storage reduction type NOx catalyst 20 is in an activated state, (2) a condition that an output value of the exhaust gas temperature sensor 24 (the exhaust gas temperature Display) is equal to or less than a predetermined upper limit, (3) a condition that the poisoning elimination control is not executed, etc.

Wenn bestimmt wurde, dass die zuvor bezeichneten Bedingungen für die Anreicherungsspitzen-Steuerung erfüllt sind, steuert die CPU 351 zeitweise das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, welches in den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduk­ tionstyp 20 eintritt, auf ein abgezieltes hohes Luft/­ Kraftstoff-Verhältnis durch Steuern des Strömungs-Steuerven­ tils, so dass Kraftstoff, welcher als Reduktionsmittel dient, von dem Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 für eine geringe Zeit eingespritzt wird.When it is determined that the above-mentioned conditions for the enrichment peak control are satisfied, the CPU 351 temporarily controls the air / fuel ratio of the exhaust gas entering the storage reduction type 20 NOx catalyst to a target high air / Fuel ratio by controlling the flow control valve so that fuel serving as a reducing agent is injected from the reducing agent injection valve 28 for a short time.

Speziell liest die CPU 351 eine Motorgeschwindigkeit, ein Ausgabesignal des Beschleunigungs-Positionssensors 36 (die Position des Beschleunigungspedals anzeigend), ein Ausgabe­ signal des Luftströmungsmeters 11 (die Menge des Lufteintrags anzeigend), ein Ausgabesignal des Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Sensors 23, eine Menge des eingespritzten Kraftstoffs etc. aus der RAM 353 aus. Unter Verwendung der Motorgeschwindig­ keit, der Position des Beschleunigungspedals, der Menge an Eintragsluft und der Menge an eingespritztem Kraftstoff als Parameter spricht die CPU 351 die Steuerkarte der Reduktions­ mittelmenge, welche in der ROM 352 gespeichert ist, an und berechnet eine Menge des Reduktionsmittels (Zielmenge der zuzugebenden reduzierenden Menge), welche erforderlich ist zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases auf ein voreingestelltes Ziel des hohen Luft/Kraftstoff- Verhältnisses. Specifically, the CPU 351 reads an engine speed, an output signal of the acceleration position sensor 36 (indicating the position of the accelerator pedal), an output signal of the air flow meter 11 (indicating the amount of air intake), an output signal of the air-fuel ratio sensor 23 , one Amount of fuel injected, etc. from RAM 353 . Using the engine speed, the position of the accelerator pedal, the amount of intake air and the amount of injected fuel as parameters, the CPU 351 addresses the control card of the amount of reducing agent stored in the ROM 352 and calculates an amount of the reducing agent (target amount the reducing amount to be added) required to control the air / fuel ratio of the exhaust gas to a preset target of the high air / fuel ratio.

Unter Anwendung der zuvor bezeichneten Zielmenge an Reduk­ tionsmittel als Parameter spricht anschließend die CPU 351 die Steuerkarte des Strömungs-Steuerventils an, welches in der ROM 352 gespeichert ist und berechnet eine Zeitdauer der Ventilöffnung (Zieldauer der Ventilöffnung) des Strömungs- Steuerventils 30, welches benötigt wird, um die Zielmenge des Reduktionsmittels aus dem Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 einzuspritzen.Using the above-mentioned target amount of reducing agent as a parameter, the CPU 351 then addresses the control card of the flow control valve which is stored in the ROM 352 and calculates a period of time of the valve opening (target duration of the valve opening) of the flow control valve 30 which is required to inject the target amount of the reducing agent from the reducing agent injection valve 28 .

Nachdem die Zielzeitdauer zur Ventilöffnung des Strömungs- Steuerventils 30 berechnet wurde, öffnet die CPU 351 das Strömungs-Steuerventil 30 für die berechnete Dauer. In diesem Fall wird Kraftstoff unter Hochdruck, welcher aus der Kraft­ stoffpumpe 6 versorgt wird, zu dem Reduktionsmittel- Einspritzventil 28 durch die Reduktionsmittel-Zufuhrpassage 29 geliefert, so dass der dem Reduktionsmittel-Einspritz­ ventil 28 zugeführte Kraftstoffdruck einen Ventil-Öffnungs­ druck oder einen noch höheren erreicht, wodurch das Reduk­ tionsmittel-Einspritzventil 28 geöffnet wird.After the target time period for valve opening of the flow control valve 30 is calculated, the CPU 351 opens the flow control valve 30 for the calculated duration. In this case, fuel under high pressure, which is supplied from the fuel pump 6 , is supplied to the reducing agent injection valve 28 through the reducing agent supply passage 29 , so that the fuel pressure supplied to the reducing agent injection valve 28 is a valve opening pressure or one more reached higher, whereby the reducing agent injection valve 28 is opened.

Die CPU 351 schließt das Strömungs-Steuerventil 30 nach Ver­ streichen der zuvor bezeichneten Zieldauer zur Ventilöffnung von dem Zeitpunkt an, bei dem das Strömungs-Steuerventil 30 geöffnet ist. Mit dem so geschlossenen Strömungs-Steuerventil 30 wird die Zufuhr des Reduktionsmittels aus der Kraftstoff­ pumpe 6 zu dem Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 unter­ brochen, so dass der zum Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 gelieferte Kraftstoffdruck so reduziert wird, dass es ge­ ringer ist als der Öffnungsdruck des Ventils. Als Ergebnis wird das Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 geschlossen.The CPU 351 closes the flow control valve 30 after lapse of the above-mentioned target duration for valve opening from the time at which the flow control valve 30 is opened. With the so-closed flow control valve 30, the supply is of the reducing agent from the fuel pump 6 to the reducing agent injection valve 28 is interrupted, so that the injection valve reducing agent is 28 Fuel pressure supplied reduced so to that it ge is ringer than the opening pressure of the valve. As a result, the reducing agent injection valve 28 is closed.

Wenn das Strömungs-Steuerventil 30 für die Zieldauer der Ventilöffnung offen gehalten wird, wird somit die Zielmenge an Kraftstoff von dem Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 in den Abgaskanal 18 eingespritzt. Das aus dem Reduktionsmittel- Einspritzventil 28 eingespritzte Reduktionsmittel wird dann mit Abgas vermischt, welches von einem stromaufwärtigen Bereich des Abgaskanals 18 strömt, und bildet eine Mischung des Reduktionsmittels und des Abgases, welches ein beabsich­ tigt hohes Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufweist. Die so gebildete Mischung strömt in den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20.Thus, when the flow control valve 30 is kept open for the target duration of the valve opening, the target amount of fuel is injected from the reducing agent injection valve 28 into the exhaust passage 18 . The reducing agent injected from the reducing agent injection valve 28 is then mixed with exhaust gas flowing from an upstream portion of the exhaust passage 18 , and forms a mixture of the reducing agent and the exhaust gas, which has an intentionally high air / fuel ratio. The mixture thus formed flows into the storage reduction type 20 NOx catalyst.

Als Ergebnis wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, welches in den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 eintritt, in einem relativ kurzen Zyklus geändert zwischen einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf ein hohes Ziel- Luft/Kraftstoff-Verhältnis so, dass das hohe Luft/ Kraftstoff-Verhältnis nur für eine kurze Dauer auftritt. Auf diese Weise führt der NOx-Katalysator vom Speicher-Reduk­ tionstyp 20 alternativ die Absorption der Stickoxide (NOx) und die Freigabe und die Reduktion der Stickoxide (NOx) in wiederholter Weise in einem kurzen Zyklus durch.As a result, the air / fuel ratio of the exhaust gas entering the storage reduction type NOx catalyst 20 is changed in a relatively short cycle between a lean air / fuel ratio to a high target air / fuel ratio so that the high air / fuel ratio only occurs for a short duration. In this way, the storage reduction type 20 NOx catalyst alternatively performs the absorption of the nitrogen oxides (NOx) and the release and reduction of the nitrogen oxides (NOx) repeatedly in a short cycle.

Um die Vergiftungs-Eliminierungssteuerung auszuführen, führt die CPU 351 den Vergiftungs-Eliminierungsprozess zur Elimi­ nierung der Vergiftung des NOx-Katalysators vom Speicher- Reduktionstyp 20, die durch Oxide verursacht wurde, durch.To execute the poisoning elimination control, the CPU 351 executes the poisoning elimination process to eliminate the poisoning of the storage reduction type 20 NOx catalyst caused by oxides.

In einigen Fällen enthält der in dem Motor 1 verwendete Kraftstoff Schwefel (S). Wenn ein solcher Kraftstoff in dem Motor 1 verbrannt wird, werden deshalb Schwefeloxide (SOx), wie etwa Schwefeldioxid (SO2), Schwefeltrioxide (SO3), etc., produziert.In some cases, the fuel used in the engine 1 contains sulfur (S). Therefore, when such a fuel is burned in the engine 1 , sulfur oxides (SOx) such as sulfur dioxide (SO 2 ), sulfur trioxide (SO 3 ), etc. are produced.

Die Schwefeloxide (SOx) strömen zusammen mit dem Abgas in den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 und werden in den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 durch einen Mechanismus absorbiert, der im Wesentlichen derselbe ist wie der Mechanismus der Absorption der Stickoxide (NOx). The sulfur oxides (SOx) flow together with the exhaust gas in the NOx catalyst of the storage reduction type 20 and be absorbed into the NOx catalyst of the storage reduction type 20 by a mechanism which is substantially the same as the mechanism of absorption of nitrogen oxides ( NOx).

Wenn Abgas, welches in den NOx-Katalysator vom Speicher- Reduktionstyp 20 eintritt, ein mageres Luft/Kraftstoff- Verhältnis aufweist, wird speziell Sauerstoff (O2) auf der Oberfläche von Platin (Pt) in Form von O2 - oder O2-, wie oben festgestellt, in Verbindung mit dem NOx-Absorptionsmechanis­ mus niedergeschlagen. Deshalb reagieren Schwefeloxide (SOx) wie etwa Schwefeldioxid (SO2), Schwefeltrioxid (SO3), etc., welche im Abgas enthalten sind, mit O2 - oder O2- auf der Oberfläche des Platins (Pt), um dadurch SO3 -, SO4 - etc. zu bilden.Specifically, when exhaust gas entering the storage reduction type 20 NOx catalyst has a lean air / fuel ratio, oxygen (O 2 ) on the surface of platinum (Pt) in the form of O 2 - or O 2- , as noted above, in conjunction with the NOx absorption mechanism. Therefore, sulfur oxides (SOx) such as sulfur dioxide (SO 2 ), sulfur trioxide (SO 3 ), etc., which are contained in the exhaust gas, react with O 2 - or O 2- on the surface of the platinum (Pt), thereby causing SO 3 - , SO 4 - etc. to form.

SO3 - und SO4 - werden auf der Oberfläche des Platins (Pt) weiter oxidiert und werden in Form von Sulfationen (SO4 2-) durch den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp absorbiert. Die in dem NOx-Katalysator vom Speicher- Reduktionstyp 20 absorbierten Sulfationen (SO4 2-) verbinden sich dann mit Bariumoxid (BaO) unter Bildung eines Sulfats (BaSO4).SO 3 - and SO 4 - are further oxidized on the surface of the platinum (Pt) and are absorbed in the form of sulfate ions (SO 4 2- ) by the storage reduction type NOx catalyst. The sulfate ions (SO 4 2- ) absorbed in the storage reduction type 20 NOx catalyst then combine with barium oxide (BaO) to form a sulfate (BaSO 4 ).

Wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, welches in den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 eintritt, ein mageres Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, werden somit Schwegfeloxide (SOx) in dem Abgas in Form von Sulfationen (SO4 2-) in den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 absorbiert.Thus, when the air / fuel ratio of the exhaust gas entering the storage reduction type NOx catalyst 20 is a lean air / fuel ratio, sulfur oxides (SOx) are generated in the exhaust gas in the form of sulfate ions (SO 4 2- ) is absorbed into the storage reduction type 20 NOx catalyst.

Es sollte angemerkt werden, dass das Sulfat (BaSO4) stabiler ist und weniger leicht zerfällt als Bariumnitrat (Ba(NO3)2). Deshalb neigt, selbst wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des in den NOx-Katalysator 20 eintretenden Abgases auf ein stöchiometrisches oder hohes Luft/Kraftstoff-Verhältnis eingestellt ist, das Sulfat (BaSO4) dazu, in dem NOx- Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 zu verbleiben, ohne zersetzt zu werden. It should be noted that the sulfate (BaSO 4 ) is more stable and decomposes less easily than barium nitrate (Ba (NO 3 ) 2 ). Therefore, even if the air / fuel ratio of the exhaust gas entering the NOx catalyst 20 is set to a stoichiometric or high air / fuel ratio, the sulfate (BaSO 4 ) tends to be in the storage reduction type NOx catalyst 20 to remain without being decomposed.

Wenn die Menge des Sulfats (BaSO4) in dem NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 ansteigt, wird die Menge an Bariumoxid (BaO), welches zum Absorbieren von Stickoxiden (NOx) verwendet wird, entsprechend reduziert, wodurch die NOx-Absorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators 20 sich verschlechtert, so dass nämliche die so genannte SOx- Vergiftung auftritt.When the amount of the sulfate (BaSO 4 ) in the storage reduction type NOx catalyst 20 increases, the amount of barium oxide (BaO) used for absorbing nitrogen oxides (NOx) is reduced accordingly, thereby reducing the NOx absorbency of the NOx catalyst 20 deteriorates, so that the so-called SOx poisoning occurs.

Als einem Beispiel eines Verfahrens zum Eliminieren der SOx- Vergiftung des NOx-Katalysators vom Speicher-Reduktionstyp 20 wird die Temperatur der Atmosphäre, welcher der NOx-Katalysa­ tor ausgesetzt ist, auf einen hohen Temperaturbereich von etwa 500°C bis etwa 700°C angehoben, und das Luft/Kraftstoff- Verhältnis des in den NOx-Katalysator 20 eintretenden Abgases wird auf ein hohes Luft/Kraftstoff-Verhältnis eingestellt. Als Ergebnis wird das in dem NOx-Katalysator 20 gespeicherte Bariumsulfat (BaSO4) thermisch unter Bildung von SO3 - oder SO4 - zersetzt, und die Ionen SO3 - oder SO4 werden dazu veranlasst, mit Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenstoffmonoxid (CO), was im Abgas vorliegt, zu reagieren, um so in SO2 - in gasförmiger Form reduziert zu werden.As an example of a method for eliminating the SOx poisoning of the storage reduction type 20 NOx catalyst, the temperature of the atmosphere to which the NOx catalyst is exposed is raised to a high temperature range of about 500 ° C to about 700 ° C , and the air / fuel ratio of the exhaust gas entering the NOx catalyst 20 is set to a high air / fuel ratio. As a result, the barium sulfate (BaSO 4 ) stored in the NOx catalyst 20 is thermally decomposed to form SO 3 - or SO 4 - , and the ions SO 3 - or SO 4 are caused to be mixed with hydrocarbons (HC) and carbon monoxide ( CO), which is present in the exhaust gas, so as to be reduced in SO 2 - in gaseous form.

Deshalb führt die CPU 351 in dem Entgiftungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform zuerst einen Katalysator- Temperaturerhöhungsprozess zur Erhöhung der Katalysatortemperatur des NOx-Katalysators vom Speicher- Reduktionstyp 20 aus und steuert dann das Luft/Kraftstoff- Verhältnis des in den NOx-Katalysator 20 eintretenden Abgases auf ein hohes Luft/Kraftstoff-Verhältnis.Therefore, in the detoxification process according to this embodiment, the CPU 351 first executes a catalyst temperature raising process to raise the catalyst temperature of the storage reduction type 20 NOx catalyst, and then controls the air / fuel ratio of the exhaust gas entering the NOx catalyst 20 high air / fuel ratio.

In dem Katalysator-Temperaturerhöhungsprozess kann die CPU 351 die Mittelbett-Temperatur des NOx-Katalysators vom Speicher-Reduktionstyp 20 auf die folgende Weise anheben. Die CPU 351 führt nämlich eine subsidiäre Nach-Einspritzung von Kraftstoff von jedem Kraftstoff-Einspritzventil 3 während des Expansionshubs des Zylinders 2 aus und gibt Kraftstoff aus dem Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 in das Abgas zu, so dass unverbrannte Kraftstoffbestandteile bei dem NOx- Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 oxidiert werden.In the catalyst temperature raising process, the CPU 351 can raise the center bed temperature of the storage reduction type NOx catalyst 20 in the following manner. Namely, the CPU 351 performs subsidiary post-injection of fuel from each fuel injection valve 3 during the expansion stroke of the cylinder 2 and supplies fuel from the reductant injection valve 28 into the exhaust gas, so that unburned fuel components in the NOx catalyst are stored -Reduction type 20 can be oxidized.

Aufgrund der während der Oxidation produzierten Wärme wird die Mittelbett-Temperatur des NOx-Katalysators 20 angehoben. Eine übermäßig erhöhte Temperatur des NOx-Katalysators vom Speicher-Reduktionstyp 20 kann jedoch möglicher Weise eine thermische Schädigung des NOx-Katalysators 20 herbeiführen. Deshalb ist es bevorzugt, die Menge an Nach- Kraftstoffeinspritzung und die Menge an zugegebenen Kraftstoff in einer Feedback-Weise zu steuern, basierend auf dem Ausgabe Signal des Abgas-Temperatursensors 24.Due to the heat generated during the oxidation, the middle bed temperature of the NOx catalyst 20 is raised. However, an excessively elevated temperature of the storage reduction type 20 NOx catalyst may possibly cause thermal damage to the NOx catalyst 20 . Therefore, it is preferable to control the amount of post-fuel injection and the amount of fuel added in a feedback manner based on the output signal of the exhaust gas temperature sensor 24 .

Nachdem die Mittelbett-Temperatur des NOx-Katalysators vom Speicher-Reduktionstyp 20 auf einen hohen Temperaturbereich von etwa 500°C bis etwa 700°C durch das oben beschriebenen Katalysator-Temperaturanhebverfahren angehoben wurde, veranlasst die CPU 351 das Reduktionsmittel-Einspritzventil 28, Kraftstoff einzuspritzen, um das Luft/Kraftstoff- Verhältnis des in den NOx-Katalysator 20 eintretenden Abgases zu steuern auf ein hohes Luft/Kraftstoff-Verhältnis.After the center bed temperature of the storage reduction type 20 NOx catalyst is raised to a high temperature range of about 500 ° C to about 700 ° C by the catalyst temperature raising method described above, the CPU 351 causes the reducing agent injection valve 28 to inject fuel to control the air / fuel ratio of the exhaust gas entering the NOx catalyst 20 to a high air / fuel ratio.

Wenn eine übermäßig große Menge an Kraftstoff aus dem Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 eingespritzt wird, kann der eingespritzte Kraftstoff jedoch in den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 sehr schnell verbrennen, wodurch der NOx-Katalysator 20 überhitzt, oder der NOx- Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 kann unnötiger Weise durch die übermäßige Menge an aus dem Reduktionsmittel- Einspritzventil 28 eingespritztem Kraftstoff gekühlt werden. Deshalb ist es bevorzugt, dass die CPU 351 eine Feedback- Kontrolle bezügliche der Menge an aus dem Reduktionsmittel- Einspritzventil 28 eingespritztem Kraftstoff ausführt, basierend auf dem Ausgabesignal des Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors 23. However, if an excessive amount of fuel is injected from the reductant injection valve 28 , the injected fuel may burn into the storage reduction type 20 NOx catalyst very quickly, causing the NOx catalyst 20 to overheat or the NOx catalyst from the storage Reduction type 20 may be unnecessarily cooled by the excessive amount of fuel injected from the reductant injector 28 . Therefore, it is preferable that the CPU 351 perform feedback control on the amount of fuel injected from the reducing agent injection valve 28 based on the output signal of the air-fuel ratio sensor 23 .

Wenn der Entgiftungsprozess wie oben beschrieben ausgeführt wird, wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des in den NOx- Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 eintretenden Abgases auf ein hohes Luft-Kraftstoff-Verhältnis unter einer Bedingung geändert, dass der NOx-Katalysator vom Speicher- Reduktionstyp 20 eine hohe Mittelbett-Temperatur aufweist. Deshalb wird Bariumsulfid (BaSO4), welches in dem NOx- Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 gespeichert ist, thermisch unter Bildung von SO3- oder 504- zersetzt, und die Ionen SO3 - oder SO4 - werden dazu veranlasst, mit im Abgas vorliegenden Kohlenwasserstoffen (HC) und Kohlenmonoxid (CO) zu reagieren, um dadurch in SO2 - in gasförmiger Form reduziert zu werden. Auf diese Weise wird SOx, welches den NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 vergiftet, eliminiert.When the detoxification process is carried out as described above, the air-fuel ratio of the exhaust gas entering the storage reduction type 20 NOx catalyst is changed to a high air-fuel ratio under a condition that the NOx catalyst is removed from the storage Reduction type 20 has a high middle bed temperature. Therefore, barium sulfide (BaSO 4 ) stored in the storage reduction type 20 NOx catalyst is thermally decomposed to form SO 3 or 50 4 , and the ions SO 3 - or SO 4 - are caused to coexist to react hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) present in the exhaust gas in order to be reduced in SO 2 - in gaseous form. In this way, SOx poisoning the storage reduction type 20 NOx catalyst is eliminated.

Bei der Ausführung der oben beschriebenen NOx- Entfernungssteuerung führt die CPU 351 eine Anreicherungsspitzen-Steuerung in einem vorbestimmten Zyklus so aus, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des in den NOx- Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 eintretenden Abgases auf ein gezielt hohes Luft-Kraftstoff-Verhältnis nur für eine kurze Zeitdauer gesteuert wird, so dass Stickoxide (NOx), die in dem NOx-Katalysator gespeichert sind, freigegeben und reduziert werden.When executing the NOx removal control described above, the CPU 351 executes an enrichment peak control in a predetermined cycle so that the air-fuel ratio of the exhaust gas entering the storage reduction type 20 NOx catalyst is set to a targeted high air. The fuel ratio is only controlled for a short period of time, so that nitrogen oxides (NOx) stored in the NOx catalytic converter are released and reduced.

Das gezielt hohe Luft-Kraftstoff-Verhältnis zur Nutzung in der Anreicherungsspitzen-Steuerung ist ein festgelegter Wert, welcher bestimmt wird aufgrund der Annahme, dass der Reduktionsmittel-Zufuhrmechanismus und der NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 auf deren typische Zustände oder Bedingungen eingerichtet sind. Wenn es irgendwelche Änderungen in Bezug auf den Betrieb des NOx-Katalysators 20, der Charakteristik des Reduktionsmittel-Zufuhrmechanismusses, der Charakteristik der Kraftstoff-Einspritzventile 3 und dergleichen mit dem Zeitablauf des Gebrauchs oder aufgrund von Änderungen der Umstände gibt, kann die Menge an geliefertem Reduktionsmittel übermäßig oder unzureichend werden in Bezug auf die Menge an im NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 gespeicherten Stickoxiden (NOx).The targeted high air-fuel ratio for use in the peaking control is a fixed value, which is determined based on the assumption that the storage reducing type 20 reducing agent supply mechanism and NOx catalyst are configured for their typical conditions , If there are any changes in the operation of the NOx catalyst 20 , the characteristic of the reducing agent supply mechanism, the characteristic of the fuel injection valves 3, and the like with the lapse of time of use or due to changes in circumstances, the amount of reducing agent supplied may change become excessive or insufficient in the amount of nitrogen oxides (NOx) stored in the storage reduction type 20 NOx catalyst.

In Anbetracht des zuvor beschriebenen Problems wird in Betracht gezogen, die Menge an Stickoxiden, die aus dem NOx- Katalysator 20 freigegeben wird, auf der Grundlage des Ausgabesignals des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 23 während der Ausführung der Anreicherungsspitzen-Steuerung zu detektieren und eine Feedback-Kontrolle bezüglich des gezielt hohen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (mit anderen Worten, der Menge des zugegebenen Reduktionsmittels) auszuführen in Entsprechung mit der detektierten Menge der Stickoxide (NOx).In view of the problem described above, it is considered to detect the amount of nitrogen oxides released from the NOx catalyst 20 based on the output signal of the air-fuel ratio sensor 23 during the execution of the peaking control and perform a feedback check regarding the targeted high air-fuel ratio (in other words, the amount of the reducing agent added) in correspondence with the detected amount of nitrogen oxides (NOx).

Ferner wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf der Basis eines Ausgabesignals berechnet, welches von dem Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23 erzeugt wird, von dem angenommen wird, dass es in einem völlig neuen Zustand ist. Wenn es deshalb irgendeine Veränderung in der Ausgabe- Charakteristik des Sensors 23 aufgrund von zeitlichen Veränderungen oder Schädigungen gibt, kann z. B. das Luft- Kraftstoff-Verhältnis falsch oder fehlerhaft detektiert werden, was es schwierig macht, eine genaue Feedback- Kontrolle auszuführen.Furthermore, the air-fuel ratio is calculated based on an output signal generated by the air-fuel ratio sensor 23, which is assumed to be in a completely new state. Therefore, if there is any change in the output characteristic of the sensor 23 due to changes in time or damage, e.g. B. the air-fuel ratio can be detected incorrectly or incorrectly, which makes it difficult to perform an accurate feedback control.

Deshalb vergleicht in dieser Ausführungsform die CPU 351 das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das von dem Ausgabesignal des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 23 erhalten wird, mit einem vorbestimmten Wert während des Entgiftungsprozesses, bei dem das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des in den NOx- Katalysator 20 eintretenden Abgases auf ein hohes Luft- Kraftstoff-Verhältnis für eine relativ lange Zeit gesetzt wird, und korrigiert das Ausgabesignal des Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors 23 auf der Grundlage einer Abweichung des erhaltenen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses gegenüber dem vorbestimmten Wert. Der vorbestimmte Wert ist hier äquivalent zu dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welcher während einer frühen Periode des Entgiftungsprozesses erhalten wurde, wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 23 neu ist.Therefore, in this embodiment, the CPU 351 compares the air-fuel ratio obtained from the output signal of the air-fuel ratio sensor 23 with a predetermined value during the detoxification process, in which the air-fuel ratio is shown in FIGS NOx catalyst 20 entering exhaust gas is set to a high air-fuel ratio for a relatively long time, and corrects the output signal of the air-fuel ratio sensor 23 based on a deviation of the obtained air-fuel ratio from the predetermined Value. Here, the predetermined value is equivalent to the air-fuel ratio obtained during an early period of the detoxification process when the air-fuel ratio sensor 23 is new.

Das heißt, da das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des in den NOx- Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 eintretenden Abgases während des Entgiftungsprozesses auf ein hohes Luft- Kraftstoff-Verhältnis eingestellt wird, werden in dem NOx- Katalysator 20 gespeicherte Stickoxide oder gespeicherter O2 während der frühen Periode der Ausführung des Entgiftungsprozesses freigegeben. Wenn Stickoxide (NOx) von dem NOx-Katalysator 20 freigegeben werden, nähert sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das auf der stromabwärts gelegenen Seite des NOx-Katalysators 20 (nachfolgend als "Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf der stromabwärtigen Seite" bezeichnet) gemessen wird, dem stöchiometrischen Wert an, aufgrund von Sauerstoff, der in den freigegebenen Stickoxiden (NOx) enthalten ist, sowie von Sauerstoff (im Allgemeinen als O2-Speicherung bezeichnet), der in dem NOx-Katalysator 20 absorbiert und gespeichert ist.That is, since the air-fuel ratio of the exhaust gas entering the storage reduction type 20 NOx catalyst is set to a high air-fuel ratio during the detoxification process, nitrogen oxides or O 2 stored in the NOx catalyst 20 become released during the early period of execution of the detoxification process. When nitrogen oxides (NOx) are released from the NOx catalyst 20 , the air-fuel ratio of the exhaust gas that is on the downstream side of the NOx catalyst 20 (hereinafter referred to as "air-fuel ratio on the downstream side" approaches referred to) is measured based on the stoichiometric value due to oxygen contained in the released nitrogen oxides (NOx) and oxygen (generally referred to as O 2 storage) which is absorbed and stored in the NOx catalyst 20 ,

Durch Berechnen der Abweichung des Abgasluft-Kraftstoff- Verhältnisses auf der stromabwärtigen Seite gegenüber dem vorbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis während einer frühen Periode der Ausführung des Entgiftungsprozesses kann deshalb die Menge an Veränderung der Ausgabe des Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors 23, d. h. der Wert, durch den die Sensorausgabe korrigiert werden sollte, bestimmt werden.Therefore, by calculating the deviation of the exhaust air-fuel ratio on the downstream side from the predetermined air-fuel ratio during an early period of executing the detoxification process, the amount of change in the output of the air-fuel ratio sensor 23 , that is, the Value by which the sensor output should be corrected should be determined.

Nachdem der Ausgabewert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Sensors 23 wie oben beschrieben korrigiert wurde, speichert die CPU 351 den korrigierten Wert in einen vorbestimmten Bereich der RAM 353 oder in den Backup-RAM 354. After the output value of the air-fuel ratio sensor 23 is corrected as described above, the CPU 351 stores the corrected value in a predetermined area of the RAM 353 or in the backup RAM 354 .

Wenn die NOx-Entfernungssteuerung nach Beendigung der Vergiftungs-Eliminierungs-Steuerung ausgeführt wird, führt die CPU 351 die Anreicherung der Spitzensteuerung auf der Grundlage des korrigierten Wertes des Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors 23 aus, welcher im RAM 353 oder im Backup- RAM 354 gespeichert ist.When the NOx removal control is carried out after the completion of the poisoning elimination control, the CPU 351 executes the enrichment of the peak control based on the corrected value of the air-fuel ratio sensor 23 , which is in the RAM 353 or the backup RAM 354 is saved.

In diesem Fall spiegelt die Menge an Reduktionsmittel, das aus dem Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 während der Anreicherungsspitzen-Steuerung eingespritzt wird, das Luft- Kraftstoff-Verhältnis des Abgases wieder, welches tatsächlich aus dem NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 freigegeben wird. Deshalb kann die zugegebene Menge an Reduktionsmittel auf einen optimalen Wert eingestellt werden, selbst wenn die Ausgabecharakteristik des Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors 23 sich ändert, z. B. aufgrund von zeitlichen Veränderungen oder einer Schädigung des Sensors 23.In this case, the amount of reducing agent injected from the reducing agent injection valve 28 during the enrichment peak control reflects the air-fuel ratio of the exhaust gas that is actually released from the storage reduction type 20 NOx catalyst. Therefore, the amount of the reducing agent added can be set to an optimal value even if the output characteristic of the air-fuel ratio sensor 23 changes, e.g. B. due to changes in time or damage to the sensor 23 .

Folglich wird während der Anreicherungsspitzen-Steuerung, die mit dem Entgiftungsprozess oder dem NOx-Entfernungsprozess assoziiert ist, die Menge an geliefertem Reduktionsmittel nicht übermäßig hoch oder unzureichend, und eine andere mögliche Verschlechterung der Abgasemissionen aufgrund von übermäßiger oder unzureichender Zufuhr des Reduktionsmittels kann vorteilhaft verhindert werden.Consequently, during the spike control, the with the detoxification process or the NOx removal process is associated with the amount of reducing agent supplied not overly high or insufficient, and another possible deterioration of exhaust emissions due to excessive or insufficient supply of the reducing agent can advantageously be prevented.

Selbst wenn die Anreicherungsspitzen-Steuerung nicht ausgeführt wird, kann ferner die Menge von an den Verbrennungsmotor geliefertem Kraftstoff mittels Feedback gesteuert werden auf der Basis des Abgas/Kraftstoff- Verhältnisses, und eine Verschlechterung der Abgasemissionen kann auf ähnliche Weise verhindert werden. Even if the spike control is not is carried out, the amount of other Fuel delivered to the internal combustion engine via feedback be controlled based on the exhaust gas / fuel Ratio, and worsening of exhaust emissions can be prevented in a similar manner.  

Die Vergiftungs-Eliminierungssteuerung gemäß dieser Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf das in Fig. 5 gezeigte Fließdiagramm detaillierter beschrieben.The poisoning elimination control according to this embodiment will be described in more detail with reference to the flowchart shown in FIG. 5.

Das Fließdiagramm der Fig. 5 veranschaulicht eine Steuerroutine zur Vergiftungseliminierung. Die Steuerroutine zur Vergiftungseliminierung wird wiederholt durch die CPU 351 bei vorbestimmten Zeitabständen ausgeführt (z. B. jedes Mal, wenn der Kurven-Positionssensor 33 ein gepulstes Signal erzeugt). Die Vergiftungseliminierungs-Steuerroutine ist in dem ROM 352 vorgespeichert.The flowchart of FIG. 5 illustrates a control routine for poisoning elimination. The poisoning elimination control routine is repeatedly executed by the CPU 351 at predetermined time intervals (e.g., each time the curve position sensor 33 generates a pulsed signal). The poisoning elimination control routine is pre-stored in the ROM 352 .

Im Schritt S501 der Vergiftungseliminierungs-Steuerroutine bestimmt die CPU 351 anfänglich, ob Bedingungen zum Ausführen des Entgiftungsprozesses erfüllt sind. Die Bedingungen zum Ausführen der Vergiftungseliminierungen können z. B. einschließen: (1) eine Bedingung, dass der NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 in einem aktivierten Zustand vorliegt, (2) eine Bedingung, dass der Ausgabewert des Abgastemperatur-Sensors 24 (die Abgastemperatur anzeigend) gleich oder geringer ist als ein oberer Grenzwert, (3) eine Bedingung, dass ein Ausmaß der SOx-Vergiftung des NOx- Katalysators vom Speicher-Reduktionstyp 20 einen zulässigen Bereich überschreitet, etc.In step S501 of the poisoning elimination control routine, the CPU 351 initially determines whether conditions for executing the detoxification process are satisfied. The conditions for performing the poisoning eliminations may e.g. For example, include: (1) a condition that the storage reduction type NOx catalyst 20 is in an activated state, (2) a condition that the exhaust gas temperature sensor 24 output value (indicating the exhaust gas temperature) is equal to or less than an upper limit, (3) a condition that an extent of SOx poisoning of the storage reduction type NOx catalyst 20 exceeds an allowable range, etc.

Wenn im Schritt S501 bestimmt wurde, dass irgendeine der Bedingungen zum Ausführen der Vergiftungseliminierung nicht erfüllt ist, schließt die CPU 351 vorübergehend die Ausführung dieser Routine ab.If it is determined in step S501 that any of the conditions for executing the poisoning elimination is not met, the CPU 351 temporarily completes the execution of this routine.

Wenn im Schritt S501 bestimmt wurde, dass die Bedingungen zum Ausführen der Vergiftungseliminierung erfüllt sind, schreitet die CPU 351 zum Schritt S502 voran. Im Schritt S502 liest die CPU 351 eine Motorgeschwindigkeit, einen Ausgabewert des Beschleunigungspositions-Sensors 36 (eine Position des Beschleunigungspedals angebend) und einen Ausgabewert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 23 aus dem RAM 353 aus. Unter Verwendung der Motorgeschwindigkeit, der Beschleunigungspedal-Position und des Luft-Kraftstoff- Verhältnisses als Parameter berechnet die CPU 351 eine Menge an Reduktionsmittel (Kraftstoff), die benötigt wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des in den NOx-Katalysator 20 eintretenden Abgases auf einen vorher bestimmten Bezugswert an hohem Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu ändern.If it is determined in step S501 that the conditions for executing the poisoning elimination are met, the CPU 351 proceeds to step S502. In step S502, the CPU 351 reads out an engine speed, an output value of the acceleration position sensor 36 (indicating a position of the accelerator pedal) and an output value of the air-fuel ratio sensor 23 from the RAM 353 . Using the engine speed, the accelerator pedal position, and the air-fuel ratio as parameters, the CPU 351 calculates an amount of reducing agent (fuel) required to determine the air-fuel ratio of the exhaust gas entering the NOx catalyst 20 to change to a predetermined reference value of high air-fuel ratio.

Um die obigen Operationen zu erlauben, ist es möglich, eine Beziehung zwischen der Motorgeschwindigkeit, der Beschleuni­ gungspedal-Position und der Menge an zugegebenem Reduktions­ mittel empirisch zu bestimmen, und die Beziehung in Form einer Karte in den ROM 352 oder dergleichen vorzuspeichern.To allow the above operations, it is possible to empirically determine a relationship between the engine speed, the accelerator pedal position and the amount of reducing agent added, and to pre-store the relationship in the form of a map in the ROM 352 or the like.

Im Schritt S503 steuert die CPU 351 das Strömungs- Steuerventil 30 in Übereinstimmung mit der Menge an im Schritt S502 bestimmtem Reduktionsmittel, um die Zugabe des Reduktionsmittels aus dem Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 zu dem Abgas zu beginnen.In step S503, the CPU 351 controls the flow control valve 30 in accordance with the amount of reducing agent determined in step S502 to start adding the reducing agent from the reducing agent injection valve 28 to the exhaust gas.

Im Schritt S504 speichert die CPU 351 den Ausgabewert des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 23 (Abgasluft-Kraftstoff- Verhältnis auf der stromabwärtigen Seite) in den RAM 353.In step S504, the CPU 351 stores the output value of the air-fuel ratio sensor 23 (exhaust air-fuel ratio on the downstream side) in the RAM 353 .

Im Schritt S505 bestimmt die CPU 351, ob Bedingungen zum Beenden des Vergiftungseliminierungs-Prozesses erfüllt sind. Die Bedingungen zum Beenden des Vergiftungseliminierung können z. B. einschließen eine Bedingung, dass die Zeit oder die Dauer der Ausführung des Vergiftungseliminierungs- Prozesses eine mindestens vorbestimmte Zeit oder Dauer erreicht hat.In step S505, the CPU 351 determines whether conditions for ending the poisoning elimination process are met. The conditions for stopping the poisoning elimination can e.g. B. Include a condition that the time or duration of executing the poisoning elimination process has reached an at least predetermined time or duration.

Wenn im Schritt S505 bestimmt wurde, dass die Bedingungen zum Beenden der Vergiftungseliminierung nicht erfüllt sind, führt die CPU 351 wiederholt die Schritte S504 und S505 aus, bis eine bestätigende Entscheidung (JA) in Schritt S505 erhalten wird.If it is determined in step S505 that the conditions for ending the poisoning elimination are not met, the CPU 351 repeatedly executes steps S504 and S505 until an affirmative decision (YES) is obtained in step S505.

Wenn im Schritt S505 umgekehrt bestimmt wurde, dass die Bedingungen zum Beenden der Vergiftungseliminierung erfüllt sind, schreitet die CPU 351 zum Schritt S506 voran, bei dem die CPU351 das Strömungs-Steuerventil 30 steuert, um die Zugabe an Reduktionsmittel zu beenden.Conversely, if it is determined in step S505 that the conditions for ending the poisoning elimination are satisfied, the CPU 351 proceeds to step S506, in which the CPU351 controls the flow control valve 30 to stop the addition of the reducing agent.

Im Schritt S507 bestimmt die CPU 351, ob das Abgasluft- Kraftstoff-Verhältnis auf der stromabwärtigen Seite während einer frühen Periode der Entgiftungssteuerung gleich einem vorbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist.In step S507, the CPU 351 determines whether the exhaust air-fuel ratio on the downstream side during an early period of detoxification control is equal to a predetermined air-fuel ratio.

Wenn im Schritt S507 bestimmt wurde, dass das Abgasluft- Kraftstoff-Verhältnis der stromabwärtigen Seite gleich dem vorher bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, schließt die CPU 351 vorübergehend das Ausführen der Routine ab.If it is determined in step S507 that the exhaust air-fuel ratio on the downstream side is equal to the predetermined air-fuel ratio, the CPU 351 temporarily completes the execution of the routine.

Wenn im Schritt S507 umgekehrt bestimmt wurde, dass das Abgasluft-Kraftstoff-Verhältnis auf der stromabwärtigen Seite von dem vorherbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis verschieden ist, schreitet die CPU 351 zum Schritt S508 voran.Conversely, if it is determined in step S507 that the exhaust air-fuel ratio on the downstream side is different from the predetermined air-fuel ratio, the CPU 351 proceeds to step S508.

Im Schritt S508 berechnet die CPU 351 eine Abweichung des stromabwärts-seitigen Abgasluft-Kraftstoff-Verhältnisses gegenüber dem vorherbestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der Vergiftungseliminierungs-Steuerung, die im RAM 353 gespeichert ist, und speichert den berechneten Wert als korrigierten Wert in einen vorbestimmten Bereich der Backup- RAM 354. Anschließend schließt die CPU 351 vorübergehend die Ausführung der Routine ab.In step S508, the CPU 351 calculates a deviation of the downstream-side exhaust air-fuel ratio from the predetermined air-fuel ratio during the poisoning elimination control stored in the RAM 353 , and stores the calculated value as a corrected value in a predetermined one Area of backup RAM 354 . The CPU 351 then temporarily completes execution of the routine.

In der NOx-Entfernungssteuerung, die der Ausführung der zuvor beschriebenen Steuerroutine zur Vergiftungseliminierung folgt, führt die CPU 351 die Anreicherungsspitzen-Steuerung aus, während als ein tatsächlich stromabwärtiges Abgasluft- Kraftstoff-Verhältnis ein Wert angenommen wird, welcher erhalten wurde durch Addition des Korrekturwertes, welcher in dem vorbestimmten Bereich der Backup-RAM 354 gespeichert ist, zu dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches aus dem Ausgabe­ signal des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Senosrs 23 bestimmt wurde.In the NOx removal control that follows the execution of the poisoning elimination control routine described above, the CPU 351 executes the enrichment peak control while assuming as an actual downstream exhaust air-fuel ratio a value obtained by adding the correction value, which is stored in the predetermined area of the backup RAM 354 to the air-fuel ratio determined from the output signal of the air-fuel ratio sensor 23 .

Gemäß der Emissions-Steuervorrichtung des Verbrennungsmotors der Ausführungsform spiegelt die Menge an Reduktionsmittel, welches aus dem Reduktionsmittel-Einspritzventil 28 während der Anreicherungsspitzen-Steuerung eingespritzt wird, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des aus dem NOx-Katalysator vom Speicher-Reduktionstyp 20 tatsächlich freigegebenen Abgases wider.According to the emission control device of the internal combustion engine of the embodiment, the amount of the reducing agent injected from the reducing agent injection valve 28 during the peaking control reflects the air-fuel ratio of the exhaust gas actually released from the storage reduction type 20 NOx catalyst contrary.

Deshalb kann die zugegebene Menge an Reduktionsmittel ge­ steuert werden auf einen optimalen Wert, selbst wenn es irgendeine Veränderung in der Charakteristik des Ausgabe­ signals des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors 23, z. B. aufgrund von zeitlichen Veränderungen und einer Schädigung, gibt.Therefore, the amount of reducing agent added can be controlled to an optimum value even if there is any change in the characteristic of the output signal of the air-fuel ratio sensor 23 , e.g. B. due to changes in time and damage.

Folglich wird während der Anreicherungs-Spitzensteuerung die Menge des gelieferten Reduktionsmittels nicht übermäßig groß oder unzureichend, und eine andere mögliche Schädigung der Abgasemissionen aufgrund von übermäßigem oder unzureichendem Liefern des Reduktionsmittels kann vorteilhafter Weise verhindert werden.Consequently, during the enrichment spike control The amount of the reducing agent supplied is not excessively large or insufficient, and another possible injury to the Exhaust emissions due to excessive or insufficient Supply of the reducing agent can be advantageous be prevented.

Während die Erfindung unter Bezugnahme auf das beschrieben wurde, was zurzeit als deren bevorzugte Ausführungsformen angesehen wird, ist klar, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen oder Konstruktionen beschränkt ist. Im Gegenteil ist beabsichtigt, dass die Erfindung verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen einschließt.While the invention is described with reference to that was what is currently their preferred embodiments is considered, it is clear that the invention is not based on the disclosed embodiments or constructions limited is. On the contrary, the invention is intended  various modifications and equivalent arrangements includes.

In der Emissions-Steuervorrichtung gemäß der Erfindung wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases während der Ausführung des Vergiftungs-Eliminierungsprozesses für den NOx-Katalysator detektiert, und der Ausgabewert der Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensoreinrichtung wird auf der Basis einer Abweichung zwischen dem detektierten Luft-Kraftstoff- Verhältnis und einem vorherbestimmten Wert korrigiert.In the emission control device according to the invention the air-fuel ratio of the exhaust gas during the Execution of the poisoning elimination process for the NOx catalyst is detected, and the output value of the air Fuel ratio sensor device is based on a deviation between the detected air-fuel Ratio and a predetermined value corrected.

Die obige Anordnung ermöglicht es, das Luft-Kraftstoff- Verhältnis mit verbesserter Genauigkeit zu prüfen bzw. zu analysieren und einen optimalen NOx-Entfernungsprozess selbst in dem Fall auszuführen, wenn das Ausgabesignal der Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensoreinrichtung von dem nominalen Wert abweicht, z. B. aufgrund von zeitlichen Veränderungen oder einer Schädigung der Sensoreinrichtung.The above arrangement enables the air-fuel Check or improve ratio with improved accuracy analyze and an optimal NOx removal process itself in the case when the output signal of the air Fuel ratio sensor device from the nominal Value differs, e.g. B. due to changes over time or damage to the sensor device.

In der Emissions-Steuervorrichtung, bei der ein Reduktions­ mittel zu dem Abgas zugegeben wird, um das Luft-Kraftstoff- Verhältnis des in den NOx-Katalysator eintretenden Abgases auf ein vorherbestimmtes Zielniveau im NOx-Entfernungsprozess einzustellen, ist die oben beschriebene Anordnung insbeson­ dere wirksam zur Verhinderung der Verschlechterung der Abgasemissionen aufgrund von übermäßigem oder unzureichendem Zuführen des Reduktionsmittels aufgrund von Fehlern in den Messergebnissen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses.In the emission control device in which a reduction is added to the exhaust gas to make the air-fuel Ratio of the exhaust gas entering the NOx catalyst to a predetermined target level in the NOx removal process adjust, the arrangement described above is particularly effective to prevent the deterioration of the Exhaust emissions due to excessive or insufficient Supply of the reducing agent due to errors in the Air-fuel ratio measurement results.

Darüber hinaus macht es die genaue Messung des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses, die durch die Erfindung erreicht wird, möglich, eine Feedback-Kontrolle mit ausreichend hoher Genauigkeit auszuführen, wenn die Menge an in den Verbrennungsmotor eingespritztem Kraftstoff in von dem NOx- Entfernungsprozess verschiedenen Situationen bestimmt wird. In addition, it makes the exact measurement of air Fuel ratio achieved by the invention is possible, a feedback control with a sufficiently high level Execute accuracy when the amount of in the Internal combustion engine injected fuel from the NOx Removal process different situations is determined.  

Auch in diesem Fall kann eine Verschlechterung der Abgasemissionen verhindert werden.In this case too, deterioration of the Exhaust emissions are prevented.

Claims (20)

1. Emissions-Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor vom Magerverbrennungstyp, welcher zum Verbrennen einer Luft- Kraftstoff-Mischung mit magerem Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Lage ist, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
einen NOx-Katalysator (20), der in einem Abgasweg (18) des Verbrennungsmotors (1) vorgesehen ist, wobei der NOx- Katalysator (20) daran angepasst ist, im Abgas enthaltene Stickoxide zu absorbieren, wenn das Abgas ein hohes Luft- Kraftstoff-Verhältnis aufweist, und die darin gespeicherten Stickoxide freizugeben, wenn das Abgas ein niedriges Luft- Kraftstoff-Verhältnis aufweist;
eine NOx-Entfernungs-Steuereinrichtung zum Ausführen eines NOx-Entfernungsprozesses, um die in dem NOx-Katalysator (20) absorbierten Stickoxide freizugeben und zu reduzieren;
eine Vergiftungseliminierungs-Steuereinrichtung zum Ausführen eines Vergiftungs-Eliminierungsprozesses, um das Vergiften des NOx-Katalysators (20) aufgrund der Oxide zu eliminieren;
eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoreinrichtung (23), die im Abgasweg (18) zum Prüfen des Luft-Kraftstoff- Verhältnisses des Abgases vorgesehen ist; und
eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrektureinrichtung zum Korrigieren eines Ausgabesignals der Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensoreinrichtung (23) auf der Grundlage eines Ausgabesignals, das durch die Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Sensoreinrichtung (23) während der Ausführung des Vergiftungs-Eliminierungsprozesses erzeugt wird, wobei das korrigierte Ausgabesignal für die anschließende Steuerung verwendet wird, die durch die Emissions-Steuervorrichtung durchgeführt wird.
1. An emission control device for a lean-burn type internal combustion engine capable of burning an air-fuel mixture having a lean air-fuel ratio, the device comprising:
a NOx catalytic converter ( 20 ) which is provided in an exhaust gas path ( 18 ) of the internal combustion engine ( 1 ), the NOx catalytic converter ( 20 ) being adapted to absorb nitrogen oxides contained in the exhaust gas when the exhaust gas is a high air-fuel Ratio, and release the nitrogen oxides stored therein when the exhaust gas has a low air-fuel ratio;
NOx removal control means for performing a NOx removal process to release and reduce the nitrogen oxides absorbed in the NOx catalyst ( 20 );
poisoning elimination control means for performing a poisoning elimination process to eliminate poisoning of the NOx catalyst ( 20 ) due to the oxides;
air-fuel ratio sensor means ( 23 ) provided in the exhaust path ( 18 ) for checking the air-fuel ratio of the exhaust gas; and
air-fuel ratio correction means for correcting an output signal of the air-fuel ratio sensor means ( 23 ) based on an output signal generated by the air-fuel ratio sensor means ( 23 ) during execution of the poisoning elimination process , the corrected output signal being used for the subsequent control performed by the emission control device.
2. Emissions-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei während der Ausführung des Vergiftungseliminierungs-Prozesses die Temperatur der Atmosphäre, welcher der NOx-Katalysator (20) ausgesetzt ist, angehoben ist.2. The emission control device according to claim 1, wherein during the execution of the poisoning elimination process, the temperature of the atmosphere to which the NOx catalyst ( 20 ) is exposed is raised. 3. Emissions-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Temperatur auf eine Temperatur von etwa 500°C bis 700°C angehoben ist.3. Emission control device according to claim 2, wherein the Temperature to a temperature of about 500 ° C to 700 ° C is raised. 4. Emissions-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei während der Ausführung des Vergiftungs- Eliminierungsprozesses das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des in den NOx-Katalysator eintretenden Abgases auf einen fetten Bereich eingestellt ist,4. Emission control device according to one of claims 1 to 3, while during the execution of the poisoning Elimination process the air-fuel ratio of the in the exhaust gas entering the NOx catalyst to a rich one Range is set 5. Emissions-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett gemacht ist durch Zugabe eines Reduktionsmittels zu dem Abgas über ein Reduktions­ mittel-Einspritzventil (28), welches das Reduktionsmittel in den Abgasweg (18) einspritzt.5. Emission control device according to claim 4, wherein the air-fuel ratio is made rich by adding a reducing agent to the exhaust gas via a reducing agent injection valve ( 28 ) which injects the reducing agent into the exhaust gas path ( 18 ). 6. Emissions-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei das Reduktionsmittel-Einspritzventil (28) in dem Abgasweg (18) angeordnet ist, so dass die Düsenöffnung des Ventils (28) zum Inneren des Wegs (18) zeigt.6. Emission control device according to claim 5, wherein the reducing agent injection valve ( 28 ) is arranged in the exhaust gas path ( 18 ) so that the nozzle opening of the valve ( 28 ) faces the interior of the path ( 18 ). 7. Emissions-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Düsenöffnung des Reduktionsmittel-Einspritzventils (28) stromabwärts eines Verbindungsbereiches des Abgaswegs (18) mit einer Abgas-Rezirkulationspassage lokalisiert ist. 7. The emission control device according to claim 5 or 6, wherein the nozzle opening of the reducing agent injection valve ( 28 ) is located downstream of a connection region of the exhaust gas path ( 18 ) with an exhaust gas recirculation passage. 8. Emissions-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Vergiftungs-Eliminierungsprozess nur ausge­ führt ist, wenn mindestens eine vorbestimmte Bedingung für die Ausführung erfüllt ist.8. Emission control device according to one of claims 1 to 7, whereby the poisoning elimination process is only completed leads if at least one predetermined condition for the execution is fulfilled. 9. Emissions-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei mindestens eine vorbestimmte Bedingung zur Ausführung des Vergiftungs-Eliminierungsprozesses mindestens eine der folgenden Bedingungen umfasst:
der NOx-Katalysator (20) ist in einem aktivierten Zustand;
eine Abgastemperatur ist gleich oder niedriger als ein oberer Grenzwert; und
das Ausmaß der NOx-Vergiftung des NOx-Katalysators (20) übersteigt einen zulässigen Bereich.
9. The emission control device of claim 8, wherein at least one predetermined condition for performing the poisoning elimination process comprises at least one of the following conditions:
the NOx catalyst ( 20 ) is in an activated state;
an exhaust gas temperature is equal to or lower than an upper limit; and
the amount of NOx poisoning of the NOx catalyst ( 20 ) exceeds an allowable range.
10. Emissions-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrektureinrich­ tung ein Ausgabesignal, welches durch die Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensoreinrichtung (23) während einer frühen Periode des Vergiftungs-Eliminierungsprozesses erzeugt wird, mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird, und, wenn eine Abweichung des Ausgabesignals von dem vorbestimmten Wert vorliegt, die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrektureinrichtung das Ausgabesignal der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor­ einrichtung (23) auf der Basis der Abweichung korrigiert.10. The emission control device according to one of claims 1 to 9, wherein the air-fuel ratio correction device outputs an output signal generated by the air-fuel ratio sensor device ( 23 ) during an early period of the poisoning elimination process. is compared with a predetermined value, and if there is a deviation of the output signal from the predetermined value, the air-fuel ratio correction device corrects the output signal of the air-fuel ratio sensor device ( 23 ) on the basis of the deviation. 11. Emissions-Steuervorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der vorbestimmte Wert einem Ausgabesignal entspricht, das durch eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoreinrichtung (23) während einer frühen Periode des Vergiftungs-Eliminierungs­ prozesses erzeugt wird, wenn die Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Sensoreinrichtung (23) neu ist.11. The emission control device according to claim 10, wherein the predetermined value corresponds to an output signal generated by an air-fuel ratio sensor means ( 23 ) during an early period of the poisoning elimination process when the air-fuel ratio Sensor device ( 23 ) is new. 12. Emissions-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensorein­ richtung (23) stromabwärts des NOx-Katalysators (20) lokalisiert ist zum Prüfen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, welches den NOx-Katalysator (20) passiert hat.12. Emission control device according to one of claims 1 to 11, wherein the air-fuel ratio sensor device ( 23 ) is located downstream of the NOx catalyst ( 20 ) for checking the air-fuel ratio of the exhaust gas, which the NOx -Catalyst ( 20 ) has passed. 13. Emissions-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das korrigierte Ausgabesignal der Luft-Kraft­ stoff-Verhältnis-Sensoreinrichtung (23) in der anschließenden Kontrolle verwendet wird zum Bestimmen einer Menge an Reduktionsmittel, die während des NOx-Entfernungsprozesses oder des Vergiftungs-Eliminierungsprozesses zugegeben wird.13. Emission control device according to one of claims 1 to 12, wherein the corrected output signal of the air-fuel ratio sensor device ( 23 ) is used in the subsequent check for determining an amount of reducing agent which is during the NOx removal process or Poisoning elimination process is added. 14. Emissions-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei Kraftstoff das reduzierende Agens bzw. das Reduktionsmittel ist.14. Emission control device according to one of claims 1 to 13, where fuel is the reducing agent or Is reducing agent. 15. Emissions-Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei ein Temperatursensor (24) stromabwärts des NOx- Katalysators (20) angeordnet ist zum Prüfen der Temperatur des Abgases, das den NOx-Katalysator passiert hat.15. Emission control device according to one of claims 1 to 14, wherein a temperature sensor ( 24 ) is arranged downstream of the NOx catalyst ( 20 ) for checking the temperature of the exhaust gas that has passed through the NOx catalyst. 16. Emissions-Steuerverfahren einer Emissions-Steuer­ vorrichtung eines Verbrennungsmotors vom Magerverbrennungs­ typ, welcher zum Verbrennen einer Luft-Kraftstoff-Mischung mit magerem Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der Lage ist, wobei der Verbrennungsmotor einen NOx-Katalysator (20) einschließt, der in einem Abgasweg (18) des Verbrennungsmotors (1) angeordnet ist, wobei der NOx-Katalysator (20) daran angepasst ist, im Abgas enthaltene Stickoxide zu absorbieren, wenn das Abgas ein hohes Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufweist, und die darin gespeicherten Stickoxide freizugeben, wenn das Abgas ein niedriges Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Ausführen eines NOx-Entfernungsprozesses, um in dem NOx- Katalysator (20) absorbierte Stickoxide freizugeben und zu reduzieren;
Ausführen eines Vergiftungs-Eliminierungsprozesses, um die Vergiftung des NOx-Katalysators (20) aufgrund von Oxiden zu eliminieren;
Prüfen des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases durch einen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (23), der in der Abgaspassage (18) vorgesehen ist; und
Korrigieren eines Ausgabesignals des Luft-Kraftstoff- Verhältnis-Sensors (23) auf der Grundlage eines Ausgabe­ signals, welches durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (23) während der Ausführung des Vergiftungs-Eliminierungs­ prozesses erzeugt wird, wobei das korrigierte Ausgabesignal für die anschließende Steuerung verwendet wird, die durch die Emissions-Steuervorrichtung ausgeführt wird.
16. Emission control method of an emission control device of a lean-burn type internal combustion engine capable of burning an air-fuel mixture with a lean air-fuel ratio, the internal combustion engine including a NOx catalyst ( 20 ) which is arranged in an exhaust gas path ( 18 ) of the internal combustion engine ( 1 ), the NOx catalytic converter ( 20 ) being adapted to absorb nitrogen oxides contained in the exhaust gas when the exhaust gas has a high air-fuel ratio and the nitrogen oxides stored therein to release when the exhaust gas has a low air-fuel ratio, the method comprising the following steps:
Performing a NOx removal process to release and reduce nitrogen oxides absorbed in the NOx catalyst ( 20 );
Performing a poisoning elimination process to eliminate poisoning of the NOx catalyst ( 20 ) due to oxides;
Checking the air-fuel ratio of the exhaust gas by an air-fuel ratio sensor ( 23 ) provided in the exhaust passage ( 18 ); and
Correcting an output signal of the air-fuel ratio sensor ( 23 ) based on an output signal generated by the air-fuel ratio sensor ( 23 ) during the execution of the poisoning elimination process, the corrected output signal for the subsequent control is used, which is carried out by the emission control device.
17. Emissions-Steuerverfahren gemäß Anspruch 16, wobei ein Ausgabesignal, welches durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis- Sensor (23) während einer frühen Periode des Vergiftungs- Eliminierungsprozesses erzeugt wird, mit einem vorbestimmten Wert verglichen wird und, wenn es eine Abweichung des Aus­ gabesignals vom dem vorbestimmten Wert gibt, das Ausgabe­ signal des Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensors (23) auf der Basis der Abweichung korrigiert wird.17. The emission control method according to claim 16, wherein an output signal generated by the air-fuel ratio sensor ( 23 ) during an early period of the poisoning elimination process is compared with a predetermined value and if there is a deviation of the From output signals of the predetermined value there, the output signal of the air-fuel ratio sensor ( 23 ) is corrected based on the deviation. 18. Emissions-Steuerverfahren gemäß Anspruch 17, wobei der vorbestimmte Wert einem Ausgabesignal entspricht, der durch den Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (23) während einer frühen Periode des Vergiftungs-Eliminierungsprozesses erzeugt wird, wenn der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (23) neu ist.The emission control method according to claim 17, wherein the predetermined value corresponds to an output signal generated by the air-fuel ratio sensor ( 23 ) during an early period of the poisoning elimination process when the air-fuel ratio sensor ( 23 ) is new. 19. Emissions-Steuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei der Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor (23) stromabwärts des NOx-Katalysators (20) zum Prüfen des Luft- Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases lokalisiert ist, welches den NOx-Katalysator (20) passiert hat. 19. The emission control method according to any one of claims 16 to 18, wherein the air-fuel ratio sensor ( 23 ) is located downstream of the NOx catalyst ( 20 ) for checking the air-fuel ratio of the exhaust gas which is the NOx Catalyst ( 20 ) has passed. 20. Emissions-Steuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei das korrigierte Ausgabesignal des Luft- Kraftstoff-Verhältnis-Sensors (23) in der anschließenden Steuerung verwendet wird zum Bestimmen einer Menge an Reduktionsmittel, welche während des NOx-Entfernungsprozesses oder des Vergiftungs-Eliminierungsprozesses zugegeben wird.20. Emission control method according to one of claims 16 to 19, wherein the corrected output signal of the air-fuel ratio sensor ( 23 ) is used in the subsequent control for determining an amount of reducing agent which is present during the NOx removal process or the poisoning -Elimination process is added.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4182878B2 (en) 2003-10-09 2008-11-19 トヨタ自動車株式会社 Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
DE102004048338C5 (en) * 2004-10-01 2015-11-19 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Internal combustion engine
JP5023680B2 (en) * 2006-12-06 2012-09-12 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
GB2517140A (en) * 2013-07-29 2015-02-18 Gm Global Tech Operations Inc Control apparatus for operating an internal combustion engine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2990394B2 (en) * 1991-10-18 1999-12-13 本田技研工業株式会社 Catalyst deterioration judgment device
JP2605586B2 (en) * 1992-07-24 1997-04-30 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
WO1994017291A1 (en) * 1993-01-19 1994-08-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas cleaning device for an internal combustion engine
JPH08144746A (en) * 1994-11-25 1996-06-04 Honda Motor Co Ltd Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
US5983627A (en) * 1997-09-02 1999-11-16 Ford Global Technologies, Inc. Closed loop control for desulfating a NOx trap
DE19847875A1 (en) * 1998-10-16 2000-04-20 Volkswagen Ag De-sulfation of nitrogen oxide storage catalyst following lean-burn common-rail engine comprises checking for exhaustion of capacity and reliability-critical component defects, before initiation
DE19851843B4 (en) * 1998-11-10 2005-06-09 Siemens Ag A process for sulfate regeneration of a NOx storage catalyst for a lean-burn engine

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