DE102004013604B4

DE102004013604B4 - Verfahren zum Schätzen einer Nox-Absorptionsmenge

Info

Publication number: DE102004013604B4
Application number: DE102004013604A
Authority: DE
Inventors: Keiki Tanabe; Susumu Kohketsu; Shinji Nakayama; Minehiro Murata; Daisuke Sunohara
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2004-03-19
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2024-03-20
Also published as: DE102004013604A1; JP2004293338A; KR100592414B1; US20040244361A1; KR20040084689A

Abstract

Verfahren zum Schätzen einer NOx-Absorptionsmenge eines in einen Abgaskanal in einem Motor eingefügten NOx-Absorptionskatalysators (1), dadurch gekennzeichnet, daß es die Schritte aufweist:
Schätzen der NOx-Absorptionsmenge unter Verwendung eines Polynoms, das durch NOx-Absorptionskennwerte des NOx-Absorptionskatalysators (1) reflektiert wird, und
sequentielles Korrigieren jedes Koeffizienten des Polynoms auf der Basis von tatsächlich gemessenen NOx-Reinigungsraten,
wobei das Polynom zum Erhalten der NOx-Absorptionsmenge x, welches in dem Schätzungsschritt verwendet wird, eine NOx-Reinigungsrate r, eine Abgastemperatur y und eine Abgasströmungsgeschwindigkeit z enthält,
das Polynom ein Polynom ist, das durch Multiplizieren der Abgastemperatur y und der Abgasströmungsgeschwindigkeit z mit entsprechenden Koeffizienten erhalten wird
und das Polynom durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt wird: x = [r – (k0 + k2y + k3z ...)]/(k1 + k4y + ...)wobei hier k_i(i = 1, 2, ...) Koeffizienten sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schätzen einer Absorptionsmenge von NOx, die in einem in einem Auslaßkanal vorgesehenen NOx-Absorptions/Reduktionskatalysator absorbiert wird.
In einem Dieselmotor enthält das Abgas jede Menge an Sauerstoff, welche das Abgas zu einer oxidierenden Atmosphäre aufgrund seiner strukturellen Kennwerte (d. h., das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird mager) macht. Auch in dem Falle eines Benzinmotors, welcher eine Magerverbrennung durchführen kann, wird das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis während der mageren Verbrennung mager. Daher wurde bereits ein Mager-NOx-Katalysator entwickelt, so daß NOx auch in einer derartigen oxidierenden Atmosphäre entfernt werden kann.
Als einen derartigen Mager-NOx-Katalysator gibt es einen NOx-Absorptions/Reduktionskatalysator (hierin nachstehend als "NOx-Absorptionskatalysator" oder einfach als "Katalysator" bezeichnet). Ein NOx-Absorptionskatalysator ist dafür aufgebaut, in Abgas enthaltenes NOx in einer oxidierenden Atmosphäre zu absorbieren und das absorbierte NOx abzugeben, wenn CO unter einer niedrigen Sauerstoffkonzentration vorliegt, wodurch nahezu das gesamte von dem NOx-Absorptionskatalysator abgegebene NOx zu unschädlichem N₂ durch ein Reduzierungsmittel, wie z. B. von dem Motor ausgegebenem unverbrannten HC, CO oder dergleichen reduziert und dann an die Atmosphäre abgegeben wird.
In einem mit einem NOx-Absorptionskatalysator ausgestatteten Fahrzeug wird im allgemeinen eine sogenannte Fettspitzensteuerung ausgeführt. D. h., da der kontinuierliche Mager-Betrieb bei einem mageren Luft/Kraftstoff-Verhältnis einen NOx-Absorptionskatalysator in einen gesättigten Zustand bringt, in welchem keine weitere NOx-Absorption stattfinden kann, wird die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas abgesenkt, indem zwangsweise das Luft/Kraftstoff-Verhältnis kurzzeitig zu einem geeigneten Zeitpunkt fett gemacht wird (eine Fettspitzensteuerung ausgeführt wird) und man die Abgabe von NOx aus dem NOx-Absorptionskatalysator zuläßt, indem man ein Reduktionsmittel zuführt, so daß der NOx-Absorptionskatalysator wieder in den Zustand gebracht wird, in welchem er NOx absorbieren kann.
Nun ist es zum Durchführen einer derartigen Fettspitzensteuerung, wie vorstehend beschrieben, erforderlich, die NOx-Absorptionsmenge in einem NOx-Absorptionskatalysator genau abzuschätzen (oder zu detektieren). Als Schätzungsmittel einer NOx-Absorptionsmenge waren bisher beispielsweise die nachstehenden Techniken bekannt.
(1) Erste herkömmliche Technik: NOx-Absorptionsmengen-Schätzeinrichtung unter Verwendung von NOx-Sensoren:
In der ersten herkömmlichen Technik gemäß Darstellung in 6 sind NOx-Sensoren 102 und 103, die die Konzentration von NOx detektieren, anstromseitig bzw. abstromseitig von einem Katalysator 101 angeordnet, und ein (nicht dargestellter) Luftstromsensor, welcher die Abgasströmungsrate detektiert, ist in dem Abgaskanal vorgesehen.
Dann wird eine NOx-Absorptionsmenge in einer ECU 104 gemäß der nachstehenden Gleichung auf der Basis der Information aus den NOx-Sensoren 102 und 103 und aus der Information aus dem Luftströmungssensor geschätzt. NOx-Absorptionsmenge = ∫(Abgasströmungsrate × (NOx-Konzentration anstromseitig von dem Katalysator – NOx-Konzentration abstromseitig von dem Katalysator)
(2) Zweite herkömmliche Technik: Schätzeinrichtung anhand eines mathematischen Modells (siehe beispielsweise JP 09-072 235 A ):
Bei der zweiten herkömmlichen Technik wird ein mathematisches Katalysatormodell auf der Basis eines chemischen Phänomens und physikalischen Phänomens eines Katalysators wie z. B. einer Absorptionsreaktion, Oxidations/Reduktions-Reaktion, Freisetzungsreaktion und dergleichen bereitgestellt und eine NOx-Absorptionsmenge anhand einer Gleichung des Katalysatormodells geschätzt.
In der vorstehend beschriebenen ersten herkömmlichen Technik ist es jedoch möglich, eine NOx-Absorptionsmenge während eines Mager-Betriebs zu berechnen, aber nicht möglich, eine NOx-Abgabemenge während des Fett-Betriebs (die reduzierte Menge der Absorptionsmenge) durch einen NOx-Sensor zu detektieren. Aus diesem Grund besteht in dem Falle, daß die Dauer des Fett-Betriebs unzureichend ist, ein Problem, daß ein Berechnungsfehler in der NOx-Absorptionsmenge aufgrund einer Akkumulation von in dem Katalysator verbleibendem NOx auftritt. Ferner liegt ein Problem einer Kostenzunahme vor, da es erforderlich ist, NOx-Sensoren anstromseitig bzw. abstromseitig von dem Katalysator anzuordnen.
In der zweiten herkömmlichen Technik ist es möglich, eine NOx-Absorptionsmenge abzuschätzen, indem nur ein NOx-Sensor wenigstens abstromseitig von einem Katalysator angeordnet wird. Da jedoch diese Technik hauptsächlich für eine Anwendung bei der Luft/Kraftstoff-Verhältnissteuerung eines Dreiwegekatalysators gedacht ist, unterscheidet sich die Modellstruktur von der eines NOx-Absorptionskatalysators, was ein Problem ergibt, daß die Anwendung auf einem NOx-Absorptionskatalysator schwierig ist. Ferner erfordern selbst dann, wenn die NOx-Absorptionsmenge mittels anderer Katalysatormodelle geschätzt wird, von den Katalysatortypen abhängige Kennlinienwertveränderungen eine von den Typen abhängige Modifikation der Modellgleichung, und eine weitere genaue Modellierung ist zusätzlich erforderlich, die einer Verschlechterung des Katalysators entspricht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Schätzverfahrens einer NOx-Absorptionsmenge, welches dafür erdacht ist, eine NOx-Absorptionsmenge in einem NOx-Absorptionskatalysator mit hoher Genauigkeit durch Reflektion des letzten Standes des Katalysatormodells zu jedem Zeitpunkt abzuschätzen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
Daher ist ein Schätzverfahren der NOx-Absorptionsmenge der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Schätzen einer NOx-Absorptionsmenge eines in einen Auslaßkanal eines Motors eingefügten NOx-Absorptionskatalysators, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es die Schritte aufweist: Schätzen der NOx-Absorptionsmenge durch Verwenden eines durch NOx-Absorptionskennwerte des NOx-Absorptionskatalysators reflektierten Polynoms, und sequentielles Korrigieren jedes Koeffizienten des Polynoms auf der Basis von tatsächlich gemessenen NOx-Reinigungsraten.
Das Polynom zum Erzielen der NOx-Absorptionsmenge x, welches in dem Schätzungsschritt verwendet wird, enthält eine NOx-Reinigungsrate r, eine Abgastemperatur y und eine Abgasströmungsgeschwindigkeit z, und das Polynom ist ein Polynom, das durch Multiplizieren der Abgastemperatur y und der Abgas strömungsgeschwindigkeit z mit entsprechendem Koeffizienten erhalten wird.
Ferner wird das durch die nachstehende Gleichung ausgedrückte Polynom verwendet. x = [r – (k0 + k2y + k3z ...)]/(k1 + k4y + ...)
Hier sind k_i(i = 1, 2, ...) Koeffizienten.
Es ist zu bevorzugen, daß der Korrekturschritt bei einer Gelegenheit jeden Koeffizienten sequentiell zu korrigieren, umfaßt: Schätzen der (N + 1)-ten NOx-Reinigungsrate r auf der Basis der N-ten (N ist eine natürliche Zahl) NOx-Absorptionsmenge x, die aus dem Polynom erhalten wird, und ein Korrigieren jedes Koeffizienten in der Weise, daß die geschätzte (N + 1)-te NOx-Reinigungsrate r zu der tatsächlich gemessenen NOx-Reinigungsrate r wird.
In diesem Falle ist es zu bevorzugen, daß die Koeffizienten durch Anwendung des Verfahrens der kleinsten Quadrate korrigiert werden.
Ferner ist es zu bevorzugen, daß eine NOx-Abgabemenge in dem NOx-Absorptionskatalysator gemäß der nachstehenden Gleichung berechnet wird. NOx-Abgabemenge = ∫(Reduzierungsmittelkonzentration am Katalysatoreingang × Reduzierungsmittel-Nutzungsrate – 0,5 × Sauerstoffkonzentration im Katalysatoreingang) × Abgasströmungsrate
Ferner ist es zu bevorzugen, daß die Reduzierungsmittel-Nutzungsrate auf der Basis der Abgastemperatur y und der Abgasströmungsrate z festgelegt wird, und daß gleichzeitig die Kennwerte der Reduzierungsmittel-Nutzungsrate in einem Reduzierungsmittel-Nutzungsrate-Einstellkennfeld gespeichert werden.
Zusätzlich ist es zu bevorzugen, daß die Reduzierungsmittel-Nutzungsrate unter Verwendung eines Polynoms geschätzt wird, welches durch NOx-Abgabekennwerte des NOx-Absorptionskatalysators reflektiert wird, und daß die Koeffizienten des Polynoms sequentiell auf der Basis der Konzentration des Reduzierungsmittels korrigiert werden.
Ferner ist es zu bevorzugen, daß das Polynom zur Erzielung der Reduzierungsmittel-Nutzungsrate r' eine Katalysatoreingangs-Reduzierungsmittelkonzentration x', die Abgastemperatur y und die Abgasströmungsrate z enthält, und daß das Polynom ein Polynom ist, daß durch Multiplizieren der Katalysatoreingangs-Reduzierungsmittelkonzentration x', der Abgastemperatur y und der Abgasströmungsgeschwindigkeit z mit entsprechendem Koeffizienten erhalten wird.
Ferner ist es zu bevorzugen, daß das Polynom zum Erzielen der Reduzierungsmittel-Nutzungsrate r' durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt wird. r' = f(x', y, z) = m0 + m1x' + m2y + m3z + m4x'y + m5yz + m6zx' + m7x'2y + m8x'y2 + ...
Hier sind m_i(i = 1, 2, ...) Koeffizienten.
Ferner ist es zu bevorzugen, daß der Motor so aufgebaut ist, daß eine Umschaltung zwischen einem Mager-Betrieb, in welchem das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis mager ist und einem Fett-Betrieb, in welchem das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis fett ist, durchgeführt werden kann, und daß die Koeffizienten des Polynoms während des Fett-Betriebs beibehalten werden, und daß, wenn eine Differenz zwischen der NOx-Reinigungsrate, die durch Verwendung der zum Startzeitpunkt des Mager-Betriebs beibehaltenen Koeffizienten erhalten wird, und der tatsächlich gemessenen NOx-Reinigungsrate gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, die NOx-Absorptionsmenge korrigiert wird.
Zusätzlich ist es zu bevorzugen, daß die NOx-Absorptionsmenge korrigiert wird, wenn eine Differenz zwischen einem tatsächlich gemessenen Wert der NOx-Reinigungsrate r zum Startzeitpunkt des Mager-Betriebs des Motors und einem geschätzten Wert gleich oder größer als ein Schwellenwert ist.
Ferner ist es zu bevorzugen, daß die NOx-Absorptionsmenge auf der Basis einer Entscheidung, daß die zum Startzeitpunkt des Mager-Betriebs berechnete NOx-Absorptionsmenge nicht korrekt ist, korrigiert wird, wenn eine Differenz zwischen der mittels des Polynoms geschätzten NOx-Reinigungsrate und der durch eine tatsächliche Messung unmittelbar nachdem eine Umschaltung von dem Fett-Betrieb des Motors auf dessen Mager-Betrieb durchgeführt wird, erhaltenen NOx-Reinigungsrate gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Ferner ist es zu bevorzugen, den Katalysator als anormal zu beurteilen, wenn ein Mittelwert jedes Koeffizienten in einer vorbestimmten Dauer von einem vorbestimmten Bereich abweicht.
Demzufolge kann gemäß dem Schätzverfahren einer NOx-Absorptionsmenge der vorliegenden Erfindung jeder von den nachstehenden Vorteilen erzielt werden.
Erstens kann, da die NOx-Absorptionsmenge unter Verwendung des Polynoms geschätzt wird, das durch NOx-Absorptionskennwerte eines NOx-Absorptionskatalysators reflektiert wird, und auch jeder Koeffizient des Polynoms sequentiell auf der Basis von tatsächlich gemessenen NOx-Reinigungsraten korrigiert wird, ein Vorteil dergestalt erzielt werden, daß der NOx-Absorptionsbetrag mit hoher Genauigkeit geschätzt werden kann. Ferner kann durch die genaue Schätzung der NOx-Absorptionsmenge eine optimale Fett-Betriebssteuerung auf der Basis der NOx-Absorptionsmenge durchgeführt und der Kraftstoffverbrauch verbessert werden. Ferner wird selbst dann, wenn der NOx-Absorptionskatalysator gewechselt wird, jeder Koeffizient den Kennwerten des gewechselten Katalysators entsprechend aktualisiert. Daher besteht ein Vorteil darin, daß es nicht erforderlich ist, die Modellgleichung zu modifizieren.
Ferner kann, da die NOx-Absorptionsmenge auf der Basis der Reduzierungsmittel-Nutzungsrate berechnet wird, die NOx-Abgabemenge mit relativ hoher Genauigkeit geschätzt werden.
Zusätzlich gibt es, da die Reduktionsmittelnutzungsrate unter Verwendung des durch die NOx-Abgabekennwerte des Katalysators reflektierten Polynoms geschätzt wird, und jeder Koeffizient des Polynoms sequentiell auf der Basis der Konzentration des Reduzierungsmittels korrigiert wird, einen Vorteil dahingehend, daß die Schätzungsgenauigkeit der NOx-Abgabemenge weiter verbessert werden kann.
Ferner kann durch Beibehaltung der Koeffizienten des Polynoms während des Fett-Betriebs und Korrigieren der NOx-Absorptionsmenge, wenn die Differenz zwischen der geschätzten NOx-Reinigungsrate und der tatsächlichen NOx-Reinigungsrate gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, die Schätzungsgenauigkeit der NOx-Absorptionsmenge weiter verbessert werden.
Ferner wird, wenn der Mittelwert jedes Koeffizienten in dem Polynom für eine vorbestimmte Dauer von einem vorbestimmten Bereich abweicht, der Katalysator als anormal beurteilt. Daher besteht ein Vorteil darin, daß die Katalysatoranormalitäts-Beurteilung mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden kann.
1 ist eine veranschaulichende Blockdarstellung zum Erläutern eines Schätzverfahrens einer NOx-Absorptionsmenge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Kennfeld zur Erläuterung eines Schätzverfahrens einer NOx-Absorptionsmenge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches Kennwerte eines NOx-Absorptionskatalysators während der NOx-Absorption darstellt;
3 ist ein Kennfeld zum Erläutern eines Schätzverfahrens einer NOx-Absorptionsmenge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches Kennwerte eines NOx-Absorptionskatalysators während der NOx-Abgabe darstellt;
4 ist ein Flußdiagramm zum Erläutern eines Schätzverfahrens einer NOx-Absorptionsmenge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist ein Flußdiagramm zum Erläutern eines Schätzverfahrens einer NOx-Absorptionsmenge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine veranschaulichende Blockdarstellung zum Erläutern einer herkömmlichen Technik.
Ein Schätzverfahren einer NOx-Absorptionsmenge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine veranschaulichende Blockdarstellung, welche den Gesamtaufbau eines Abgassystems eines Fahrzeugs darstellt, bei welchem die vorliegende Erfindung angewendet wird.
Gemäß Darstellung ist ein NOx-Absorptionskatalysator 1 in einen Abgaskanal 2 eingefügt, und ein NOx-Sensor 3, welcher eine NOx-Konzentration an einem Katalysatorauslaß detektiert, ist abstromseitig von dem NOx-Absorptionskatalysator 1 angeordnet.
Ferner sind, obwohl es nicht dargestellt ist, ein O₂-Sensor, ein Temperatursensor, und ein Luftstromsensor (AFS) und dergleichen mit dem Abgaskanal 2 verbunden, und eine Abgaskonzentration, Abgastemperatur und Abgasströmungsrate in dem Abgaskanal 2 werden jeweils durch diese Sensoren detektiert.
Ferner ist jeder Sensor 3 mit einer als eine Steuereinheit dienenden ECU 4 verbunden. Hier ist die ECU 4 mit einer Eingabe/Ausgabe-Einheit, einer Speichereinheit (einem ROM, einem RAM, einem nicht-flüchtigen RAM oder dergleichen), einer Verarbeitungseinheit (CPU), einem Zeitzähler und dergleichen versehen, und die Schätzung der NOx-Absorptionsmenge in dem NOx-Absorptionskatalysator 1 wird durch die ECU 4 durchgeführt.
Ferner sind verschiedene Kennfelder in der ECU 4 bereitgestellt, aus welchen entsprechende Konzentrationen von NOx, CO und HC an dem Katalysatoreingang (hierin nachstehend als Katalysatoreingang [NOx], Katalysatoreingang [CO] bzw. Katalysatoreingang [HC] bezeichnet aus den Kennfeldern unter Nutzung beispielsweise des Beschleunigungsöffnungsgrades, oder der Anzahl der Umdrehungen des Motors als Parameter ausgelesen werden.
In dieser Ausführungsform werden diese Werte aus den Kennfeldern erhalten, wobei jedoch diese Werte direkt aus den verschiedenen Sensoren detektiert werden können, die in dem Abgaskanal 2 vorgesehen sind.
Nun ist die vorstehend beschriebene zweite herkömmliche Technik so aufgebaut, daß die Kennwerte an sich des NOx-Absorptionskatalysators mit einem mathematischen Ausdruck beschrieben werden, um eine NOx-Absorptionsmenge zu erhalten, während die vorliegende Erfindung so aufgebaut ist, daß die NOx-Absorptionsmenge unter Verwendung eines linearen Polynoms vierten Grades berechnet wird.
D. h., das Polynom, wie es nachstehend in der Gleichung (1) dargestellt ist, ist in der ECU 4 gespeichert, und eine NOx-Reinigungsrate und ein NOx-Absorptionsprozentsatz in dem NOx-Absorptionskatalysator 1 werden auf der Basis des Polynoms berechnet. r = f(x, y, z) = k0 + k1x + k2y + k3z + k4xy + k5yz + k6zx + k7x2y + k8xy2 + ... (1)
In der Gleichung (1) ist r eine NOx-Reinigungsrate, x ist ein NOx-Absorptionsprozentsatz, y ist eine Abgastemperatur, z ist ein SV-Wert (oder Abgasströmungsgeschwindigkeit) und k₀, k₁, k₂ ... sind Koeffizienten.
Hier können die NOx-Absorptionskennwerte des NOx-Absorptionskatalysators 1 beispielsweise durch ein Experiment im voraus bekannt sein, und können durch ein Polynom approximiert werden. Wenn drei Parameter vorliegen (kubisch) können die Kennwerte des Katalysators mit einer gekrümmten Fläche gemäß Darstellung in 2 dargestellt werden, und sie können durch ein Polynom ausgedrückt werden. Natürlich bilden, da die Gleichung (1) von viertem Grad ist, die Kennlinien keine derartige gekrümmte Oberfläche, wie sie in 2 dargestellt ist, aber es kann dasselbe Konzept wie in dem kubischen Falle angewendet werden.
Ferner ist jeder Koeffizient k_i(i ist 1, 2, ...) mit einem zweckmäßigen Wert als ein Anfangswert auf der Basis der vorab durch Experimente und dergleichen erzielten Kennwerte eingegeben.
Dann kann der letzte Katalysatorzustand immer gemäß der Gleichung (1) dargestellt werden, indem jeder Koeffizient ki sequentiell auf der Basis der detektierten Werte des NOx-Sensors 3 abstromseitig von dem Katalysator während des Motorbetriebs korrigiert wird.
Hierin nachstehend wird die NOx-Schätzeinrichtung detaillierter erläutert. Zuerst kann die NOx-Reinigungsrate r in der Gleichung (1) auch durch die nachstehende Gleichung (2) erzielt werden. r = NOx-Konzentration am Katalysatorauslaß/NOx-Konzentration am Katalysatoreingang (2)
Hier ist die NOx-Konzentration am Katalysatorauslaß ein bei dem NOx-Sensor 3 detektierter Wert, und die NOx-Konzentration an dem Katalysatoreingang kann auch aus einem Kennfeld erhalten werden. Daher kann die durch die Gleichung (2) erhaltene NOx-Reinigungsrate als ein Sensorwert (aktuell gemessener Wert) bezeichnet werden, während die durch die Gleichung (1) erhaltenen NOx-Reinigungsrate r als ein geschätzter Wert (berechneter Wert) bezeichnet werden kann.
Ferner werden tatsächlich gemessene Daten oder Kennfeldwerte auf die Abgastemperatur y und den SV-Wert z in der Gleichung (1) angewendet. Dadurch ist der unbekannte Wert in der Gleichung (1) nun nur der NOx-Absorptionsprozentsatz x, während die anderen Werte mit Ausnahme dieses bekannt sind. Demzufolge kann der NOx-Absorptionsprozentsatz x durch die nachstehende Gleichung (3) erhalten werden, welche eine Modifikation der Gleichung (1) ist. x = [r – (k0 + k2y + k3z + ...)]/(k1 + k4x + ...) (3)
Dann wird der durch die Gleichung (3) erhaltenen NOx-Absorptionsprozentsatz x wieder in die Gleichung (1) eingesetzt, und für die Berechnung in dem nächsten Berechnungszyklus verwendet. D. h., in der Gleichung (1) wird die Reini gungsrate r unter Verwendung des zu dem vorhergehenden Zeitpunkt erhaltenen NOx-Absorptionsprozentsatzes x und den neu detektierten y und z berechnet.
Hier ist die durch die Gleichung (1) berechnete Reinigungsrate r ein geschätzter Wert, wobei jedoch, wenn jeder Koeffizient k_i ein genauer Wert ist, der geschätzte Wert der Reinigungsrate r und der durch die Gleichung (2) erhaltene tatsächlich gemessene Wert miteinander übereinstimmen sollten.
Daher werden in dieser Erfindung der geschätzte Wert und der tatsächliche gemessene Wert der Reinigungsrate r miteinander verglichen, und wenn eine Differenz zwischen den zwei vorliegt, wird jeder Koeffizient k_i sequentiell unter Verwendung des Verfahrens der kleinsten Quadrate so korrigiert, daß der geschätzte Wert mit dem tatsächlich gemessenen Wert übereinstimmt. Dann kann das Polynom der Gleichung (1) jederzeit auf die von dem Zustand des NOx-Absorptionskatalysators 1 reflektierte Gleichung genau modifiziert werden, indem derartige Berechnungen zum sequentiellen Korrigieren jedes Koeffizienten k_i wiederholt werden.
D. h., obwohl sich die Kennwerte des NOx-Absorptionskatalysators 1 gemäß seiner Betriebssituation, seiner Alterungsverschlechterung oder dergleichen verändern, wird die Gleichung (1), um als eine den Zustand des Katalysators 1 genau wiedergebende Gleichung zu dienen, mittels wiederholter Korrekturen der Koeffizienten k_i beibehalten, wodurch die NOx-Absorptionsmenge mit hoher Genauigkeit geschätzt werden kann. Im übrigen ist der anhand der Gleichung (3) erhaltene NOx-Absorptionsprozentsatz x ein momentaner NOx-Absorptionsbetrag in dem Berechnungszyklus des Anfangszustandes, wobei aber ein akkumulierter Wert des in dem Katalysator 1 enthaltenen NOx werden kann, indem das Berechnungsergebnis wiederholt in die Gleichung (1) einsetzt wird, um die Reinigungsrate r zu berechnen.
Somit werden während des Mager-Betriebs, in welchem NOx absorbiert wird, das Katalysatorauslaß [NOx] von dem abstromseitig von dem Katalysator vorgesehenen NOx-Sensor erfaßt, und der erfaßte Wert und der anhand der Gleichung (1) geschätzte Wert miteinander verglichen, worauf dann ein genauer NOx-Absorptionswert erhalten werden kann, indem der Koeffizient k_i nach dem Verfahren der kleinsten Quadrate für jeden Vergleich korrigiert wird.
Übrigens kann, da NOx während des Fett-Betriebs abgegeben wird, falls keine genaue NOx-Abgabemenge detektiert oder geschätzt werden kann, kein genauer Anfangswert der NOx-Absorptionsmenge bei dem nächsten Mager-Betrieb berechnet werden.
Daher wird der Koeffizient k_i während des Fett-Betriebs beibehalten, und die NOx-Abgabemenge wird gemäß den nachstehenden Gleichungen (4) und (5) berechnet, indem die NOx-Absorptionsmenge während des Fett-Betriebs anhand der Gleichungen (4) und (5) berechnete NOx-Abgabemenge von der NOx-Absorptionsmenge unmittelbar vor dem Start des Fett-Betriebs subtrahiert wird. NOx-Abgabemenge = ∫(Reduzierungsmittelkonzentration am Katalysatoreingang × Reduzierungsmittel-Nutzungsrate [r'] – 0,5 × Katalysatoreingang [O2]) × Abgasströmungsrate (4) Reduzierungsmittel-Nutzungsrate r = f(y, z) (5)
Hier wird ein Reduzierungsmittel-Nutzungsraten-Kennfeld gemäß Darstellung in 3 in der ECU 1 bereitgestellt. Die Kennwerte der Reduzierungsmittel-Nutzungsrate auf der Basis der Abgastemperatur y und des SV-Wertes z sind in dem Kennfeld gespeichert, so daß die Reduzierungsmittel-Nutzungsrate auf der Basis der Parameter y und z festgelegt ist.
Ferner können die Katalysatoreingangs-Reduzierungsmittelkonzentration (Katalysatoreingang [CO] und der Katalysatoreingang [HC]) aus dem Kennfeld unter Verwendung des Beschleunigungsöffnungsgrades oder der Anzahl der Motorumdrehungen als Parameter erhalten werden, und weitere Parameter können ebenfalls als Kennfeldwerte oder detektierte Werte erhalten werden.
Daher wird, wenn ein Umschaltung von dem Mager-Betrieb auf den Fett-Betrieb durchgeführt wird, jeder Koeffizient ki zum Zeitpunkt der Mager-Betriebsbeendigung beibehalten, und die NOx-Absorptionsmenge in der ECU 4 gespeichert, und wenn die Umschaltung wieder von dem Fett-Betrieb auf den Mager-Betrieb ausgeführt wird, wird die Restmenge des NOx berechnet, indem die zum Zeitpunkt der Fett-Betriebsbeendigung ausgegebene NOx-Menge von der NOx-Absorptionsmenge subtrahiert wird.
Ferner wird, wenn eine Differenz zwischen einem tatsächlich gemessenen Wert und einem geschätzten Wert der NOx-Reinigungsrate r zum Zeitpunkt des Mager-Betriebstarts gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, die NOx-Absorptionsmenge in der ECU 4 korrigiert. D. h., es wird, wenn eine Differenz zwischen der anhand der Gleichung (1) geschätzten NOx-Reinigungsrate und der anhand der Gleichung (2) unmittelbar nachdem die Umschaltung von dem Fett-Betrieb auf den Mager-Betrieb durchgeführt wurde, erhaltenen NOx-Reinigungsrate gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, die Entscheidung getroffen, daß die zum Startzeitpunkt des Mager-Betriebs berechnete NOx-Restmenge (= die NOx-Absorptionsmenge zum Zeitpunkt der letzten Mager-Betriebsbeendigung – der NOx-Abgabemenge zum Zeitpunkt der Fett-Betriebsbeendigung) inkorrekt ist, und die NOx-Restmenge x (d. h. die NOx-Absorp tionsmenge zum Zeitpunkt des Mager-Betriebstarts) auf der Basis der Gleichung (3) korrigiert.
Zusätzlich hat die ECU 4 eine solche Funktion daß, wenn der Koeffizient k_i aufgrund einer zufälligen Unregelmäßigkeit des Katalysators 1 oder dergleichen einen anormalen Wert annimmt, die ECU 4 eine derartigen Umstand detektiert, und ihn an einen Fahrer meldet. Insbesondere werden bezüglich jedes Koeffizienten k_i gleitende Mittelwerte in einem vorbestimmten kontinuierlichen Berechnungszyklus konstant berechnet, und wenn der Wert eines gleitenden Mittelwertes von dem für jeden Koeffizienten eingestellten vorbestimmten Bereich abweicht, wird eine Anormalitätsbeurteilung in der Weise getroffen, daß eine Verschlechterung oder Beschädigung in dem Katalysator 1 aufgetreten ist. Im übrigen wird der vorbestimmte Bereich festgelegt, indem beispielsweise ±α (α ist ein konstanter Wert) einem Anfangswert jedes Koeffizienten k_i hinzuaddiert wird.
Ferner wird, wenn die ECU 4 urteilt, daß der Katalysator 1 anormal ist, beispielsweise eine Alarmierungslampe auf dem Armaturenbrett eingeschaltet, und der Fett-Betrieb verhindert.
Somit kann durch Verhinderung des Fett-Betriebs bei einem anormalen Zustand des Katalysators 1 ein Ereignis, wie z. B. eine CO-Abgabe, im voraus geeignet vermieden werden.
Da das Schätzverfahren einer NOx-Absorptionsmenge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, wird die NOx-Abscheidungsmenge in der nachstehenden Weise geschätzt.
In einem Mager-Betrieb wird zuerst die tatsächliche NOx-Reinigungsrate r gemäß der Gleichung (2) berechnet, und die Abgastemperatur y und der SV-Wert z aus den tatsächlich gemessenen Daten oder den Kennfeldwerten erhalten. Ferner wird in das Polynom der Gleichung (1) ein durch Experimente oder dergleichen erhaltener geeigneter Wert für jeden Koeffizienten k_i als ein Anfangswert eingegeben. Dann wird jeder Wert in die durch Modifizieren der Gleichung (1) erhaltene Gleichung (3) eingesetzt, um den NOx-Absorptionsprozentsatz x zu berechnen.
Anschließend werden der anhand der Gleichung (3) erhaltene NOx-Absorptionsprozentsatz x, die neu erhaltene Abgastemperatur y und der SV-Wert z in die Gleichung (1) eingesetzt, um eine NOx-Reinigungsrate r (einen Schätzwert) zu erhalten. Dann werden die geschätzte NOx-Reinigungsrate r und die anhand der Gleichung (2) neu berechnete tatsächliche NOx-Reinigungsrate miteinander verglichen, und jeder Koeffizient k_i wird durch das Verfahren der kleinsten Quadrate so korrigiert, daß die geschätzte NOx-Reinigungsrate mit der tatsächlichen NOx-Reinigungsrate übereinstimmt.
Dann werden derartige Berechnungen wiederholt durchgeführt, um jeden Koeffizienten k_i zu jedem Zeitpunkt zu aktualisieren, was die Gleichung (1) zu einem Ausdruck macht, welcher einen genauen Zustand des Katalysators repräsentiert, und ermöglicht, daß die NOx-Absorptionsmenge mit einer hohen Genauigkeit geschätzt werden kann. Ferner kann der akkumulierte Wert des in dem Katalysator 1 absorbierten NOx durch wiederholte Berechnung des NOx-Absorptionsprozentsatzes x unter Verwendung der Gleichung (3) erhalten werden.
Zusätzlich wird, da NOx während eines Fett-Betriebs ausgegeben wird, die Berechnung der NOx-Absorptionsmenge gemäß der Gleichung (1) zu diesem Zeitpunkt ausgesetzt und jeder Koeffizient k_i gespeichert, während die NOx-Ausgabemenge gemäß den vorstehend beschriebenen Gleichungen (4) und (5) berechnet wird.
Dann wird, wenn die Umschaltung von Fett-Betrieb wieder auf Mager-Betrieb durchgeführt wird, die NOx-Restmenge zum Zeitpunkt des Mager-Betriebstarts durch Subtraktion der NOx-Ausgabemenge zu dem Zeitpunkt des Fett-Betriebsendes von der NOx-Absorptionsmenge zum Zeitpunkt des Mager-Betriebsendes berechnet.
Ferner wird, wenn eine Differenz zwischen dem tatsächlich gemessenen Wert und dem geschätzten Wert der NOx-Reinigungsrate r zum Zeitpunkt des Mager-Betriebstarts gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, die NOx-Absorptionsmenge korrigiert. Hier wird die Korrektureinrichtung für die NOx-Absorptionsmenge unter Bezugnahme auf ein in 4 dargestelltes Flußdiagramm erläutert. Zuerst wird jeder Koeffizient k_i des Polynoms (1) sequentiell während des Mager-Betriebs korrigiert, um jeden Koeffizienten k_i zu identifizieren (Schritt S1).
Dann wird, wenn beurteilt wird, daß ein Fett-Betrieb gestartet ist (Schritt S2) jeder Koeffizient k_i beibehalten (Schritt S3). Danach werden, wenn der Fett-Betrieb beendet ist (Schritt S4) ein tatsächlich gemessener Wert und ein geschätzter Wert der NOx-Reinigungsrate miteinander verglichen und entschieden, ob eine Differenz zwischen den beiden gleich oder größer als der Schwellenwert ist oder nicht (Schritt S5).
Wenn die Differenz zwischen dem tatsächlichen gemessenen Wert und dem geschätzten Wert der NOx-Reinigungsrate kleiner als der Schwellenwert ist, wird ein nochmaliges Zurückspringen auf den Schritt S1 und eine Aktualisierung jedes Koeffizienten k_i in dem Mager-Betrieb fortgesetzt, während, wenn die Differenz gleich oder größer als der Schwellenwert ist, der NOx-Absorptionswert auf einen Wert korrigiert wird, der anhand Gleichung (3) berechnet wird (Schritt S6) und der Ablauf dann zurückspringt.
Somit kann die Schätzungsgenauigkeit der NOx-Absorptionsmenge weiter durch eine Korrektureinrichtung der NOx-Absorptionsmenge in dieser Weise verbessert werden.
Andererseits wird, wenn eine Verschlechterung oder Unregelmäßigkeit des Katalysators 1 festgestellt wird, diese Feststellung dem Fahrer durch Einschalten der Alarmlampe in dem Armaturenbrett gemeldet, und der Fett-Betrieb gesperrt. Diese Prozedur wird anhand des in 5 dargestellten Flußdiagramms erläutert. Jeder Koeffizient k_i des Polynoms (1) wird sequentiell korrigiert und identifiziert (Schritt S11), und der gleitende Mittelwert jedes Koeffizienten k_i für eine feste Dauer wird dann berechnet (Schritt S12).
Anschließend wird eine Entscheidung getroffen, ob der gleitende Mittelwert jedes berechneten Koeffizienten k_i in einen vorbestimmten Bereich fällt oder nicht (Schritt S13). Wenn der gleitende Mittelwert jedes Koeffizienten in einen vorbestimmten Bereich fällt, kehrt der Ablauf wieder auf den Schritt S2 zurück. Wenn sich jedoch wenigstens einer von den gleitenden Mittelwerten der Koeffizienten k_i außerhalb des entsprechenden vorbestimmten Bereiches befindet, wird die Entscheidung getroffen, daß eine Anormalität in dem Katalysator 1 aufgetreten ist, so daß ein Alarm gegeben wird (Schritt S14) und der Fett-Betrieb verhindert wird (Schritt S15).
Wie es vorstehend im Detail beschrieben wurde, liegt gemäß dem Schätzungsverfahren der NOx-Absorptionsmenge gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, da die NOx-Absorptionsmenge unter Verwendung des durch die Kennwerte des NOx-Absorptionskatalysators 1 reflektierten Polynoms geschätzt wird und jeder Koeffizient k_i des Polynoms sequentiell auf der Basis der tatsächlich gemessenen NOx- Reinigungsraten korrigiert wird, ein Vorteil dahingehend vor, daß das Polynom, welches konsistent mit dem letzten Katalysatorzustand modelliert ist, erhalten werden kann, und die NOx-Absorptionsmenge mit hoher Genauigkeit geschätzt werden kann. Ferner kann durch die genaue Schätzung der NOx-Absorptionsmenge die optimale Fett-Betriebsteuerung auf der Basis der NOx-Absorptionsmenge durchgeführt und der Kraftstoffverbrauch verbessert werden.
Ferner liegt, selbst dann, wenn der NOx-Absorptionskatalysator 1 ausgewechselt wird, da eine Aktualisierung jedes den Kennwerten des ausgewechselten Katalysators 1 entsprechenden Koeffizienten k_i durchgeführt wird, ein Vorteil dahingehend vor, daß eine Modifikation der Modellgleichung nicht erforderlich ist. Andernfalls tritt, wenn eine mathematische Modellgleichung wie in der herkömmlichen Technik angewendet wird, ein Problem dahingehend auf, daß Arbeiten (Anpassungen) zum Identifizieren von Koeffizienten, die den Kennwerten jedes Katalysators entsprechen, erforderlich sind, was enorme Arbeit erfordert. In der vorliegenden Erfindung kann jedoch die NOx-Absorptionsmenge genau ohne Durchführung solcher Anpassungsarbeiten ermittelt werden.
Da die NOx-Abgabemenge auf der Basis der Reduzierungsmittel-Nutzungsrate berechnet wird, kann die NOx-Abgabemenge mit einer relativ hohen Genauigkeit geschätzt werden.
Ferner wird der Koeffizient k_i des Polynoms während des Fett-Betriebs beibehalten, und wenn die Differenz zwischen der durch Verwendung des zu dem Zeitpunkt des Mager-Betriebstarts festgehaltenen Koeffizienten geschätzten NOx-Reinigungsrate und der tatsächlich gemessenen NOx-Reinigungsrate gleich oder größer als der Schwellenwert ist, wird die NOx-Absorptionsmenge korrigiert, wodurch die Schätzungsgenauigkeit der NOx-Absorptionsmenge weiter verbessert werden kann.
Wenn ein gleitender Mittelwert jedes Koeffizienten k_i für eine vorbestimmte Dauer von einem vorbestimmten Bereich abweicht, wird entschieden, daß der Katalysator 1 anormal ist, weshalb die Anormalität des Katalysators 1 mit hoher Genauigkeit beurteilt werden kann. Ferner kann, da ein Alarm an den Fahrer zum Zeitpunkt der Anormalitätsentscheidung ausgesendet wird, der Fahrer die Anormalität des Katalysators 1 sofort erkennen, was den Fahrer dazu drängt, den Katalysator 1 früh auszutauschen. Ferner kann, da der Fett-Betrieb im Falle einer derartigen Anormalität des Katalysators 1 verhindert wird, der Fall, daß CO so ausgegeben wird wie es ist, vermieden werden.
Im übrigen ist das Schätzverfahren einer NOx-Absorptionsmenge der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in verschiedener Weise verändert werden. Beispielsweise kann die Abgabemenge an NOx aus einer Näherung ähnlich der dem Schätzverfahren der NOx-Absorptionsmenge erzielt werden.
Sie kann nämlich, obwohl die zum Berechnen der NOx-Abgabemenge verwendete Reduzierungsmittel-Nutzungsrate r', aus dem in 3 dargestellten Reduzierungsmittel-Nutzungsraten-Kennfeld erhalten wird, anhand eines Polynoms einer Katalysatoreingangs-Reduzierungsmittelkonzentration x', Abgastemperatur y und eines SV-Wertes z gemäß Darstellung in der nachstehenden Gleichung (6) erhalten werden. r' = f(x', y, z) = m0 + m1x' + m2y + m3z + m4x'y + m5yz + m6zx' + m7x' 2y + m8x'y2 + ... (6)
Hier sind m_i(i = 1, 2, ...) Koeffizienten.
Ferner ist die Gleichung (6) ein Polynom, das durch NOx-Abgabekennwerten des NOx-Absorptionskatalysators reflektiert wird, wobei jeder Koeffizient m_i mit einem geeigneten Anfangswert eingegeben wird, welcher aus Experimenten oder dergleichen als ein Anfangswert in ähnlicher Weise wie in Gleichung (1) erzielt wird.
In diesem Falle wird zusätzlich ein Sensor (ein CO-Sensor) zum Detektieren einer Reduzierungsmittel-(insbesondere CO)-Konzentration wenigstens in dem Abgaskanal 2 bereitgestellt, und die Reduzierungsmittel-Nutzungsrate r' wird durch sequentielles Aktualisieren ihres Koeffizienten m_i aus tatsächlich gemessenen Werten der Reduzierungsmittelkonzentration x', die aus dem CO-Sensor und geschätzten Werten der Reduzierungsmittelkonzentration x' die gemäß Gleichung (6) erhalten werden, erzielt, worauf dann die NOx-Abgabemenge durch Einsetzen des so erhaltenen Wertes in die vorstehend beschriebene Gleichung (4) erhalten werden kann.
Die Schätzungsgenauigkeit der NOx-Abgabemenge kann durch Erhalten der NOx-Abgabemenge in dieser Weise verbessert werden.

Claims

Verfahren zum Schätzen einer NOx-Absorptionsmenge eines in einen Abgaskanal in einem Motor eingefügten NOx-Absorptionskatalysators (1), dadurch gekennzeichnet, daß es die Schritte aufweist: Schätzen der NOx-Absorptionsmenge unter Verwendung eines Polynoms, das durch NOx-Absorptionskennwerte des NOx-Absorptionskatalysators (1) reflektiert wird, und sequentielles Korrigieren jedes Koeffizienten des Polynoms auf der Basis von tatsächlich gemessenen NOx-Reinigungsraten, wobei das Polynom zum Erhalten der NOx-Absorptionsmenge x, welches in dem Schätzungsschritt verwendet wird, eine NOx-Reinigungsrate r, eine Abgastemperatur y und eine Abgasströmungsgeschwindigkeit z enthält, das Polynom ein Polynom ist, das durch Multiplizieren der Abgastemperatur y und der Abgasströmungsgeschwindigkeit z mit entsprechenden Koeffizienten erhalten wird und das Polynom durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt wird: x = [r – (k0 + k2y + k3z ...)]/(k1 + k4y + ...)wobei hier k_i(i = 1, 2, ...) Koeffizienten sind.
Verfahren zum Schätzen einer NOx-Absorptionsmenge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturschritt anläßlich einer Korrektur des Koeffizienten in sequentieller Weise aufweist: Schätzen der (N + 1)-ten NOx-Reinigungsrate r auf der Basis der N-ten (N ist eine natürliche Zahl) NOx-Absorptionsmenge x aus dem Polynom, und Korrigieren jedes Koeffizienten in der Weise, daß die geschätzte (N + 1)-te NOx-Reinigungsrate r die tatsächlich gemessene NOx-Reinigungsrate r wird.
Verfahren zum Schätzen einer NOx-Absorptionsmenge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Koeffizient durch Verwendung des Verfahrens der kleinsten Quadrate korrigiert wird.
Verfahren zum Schätzen einer NOx-Absorptionsmenge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die NOx-Abgabemenge in dem NOx-Absorptionskatalysator (1) gemäß der nachstehenden Gleichung berechnet wird: NOx-Abgabemenge = ∫(Reduzierungsmittelkonzentration am Katalysatoreingang × Reduzierungsmittel-Nutzungsrate – 0,5 × Sauerstoffkonzentration im Katalysatoreingang) × Abgasströmungsrate
Verfahren zum Schätzen einer NOx-Absorptionsmenge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß: die Reduzierungsmittel-Nutzungsrate auf der Basis der Abgastemperatur y und der Abgasströmungsgeschwindigkeit z festgelegt ist, und gleichzeitig die Kennwerte der Reduzierungsmittel-Nutzungsrate in einem Reduzierungsmittel-Nutzungsraten-Kennfeld gespeichert sind.
Verfahren zum Schätzen einer NOx-Absorptionsmenge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß: die Reduzierungsmittel-Nutzungsrate unter Verwendung eines Polynoms geschätzt wird, welches durch NOx-Abgabe kennwerte des NOx-Absorptionskatalysators 1 reflektiert wird, und die Koeffizienten des Polynoms sequentiell auf der Basis der Konzentration des Reduzierungsmittels korrigiert werden.
Verfahren zum Schätzen einer NOx-Absorptionsmenge nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß: das Polynom zum Erzielen der Reduzierungsmittel-Nutzungsrate r eine Katalysatoreingangs-Reduzierungsmittelkonzentration x' und eine Abgastemperatur y und eine Abgasströmungsgeschwindigkeit z enthält, und das Polynom ein Polynom ist, das durch Multiplizieren der Katalysatoreingangs-Reduzierungsmittelkonzentration x', der Abgastemperatur y und der Abgasströmungsgeschwindigkeit z mit entsprechenden Koeffizienten erhalten wird.
Verfahren zum Schätzen einer NOx-Absorptionsmenge nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß: das Polynom zum Erhalten der Reduzierungsmittel-Nutzungsrate r' durch die nachstehende Gleichung ausgedrückt wird: r' = f(x', y, z) = m0 + m1x' + m2y + m3z + m4x'y + m5yz + m6zx' + m7x'2y + m8x'y2 + ...wobei hier m_i(i = 1, 2, ...) Koeffizienten sind.
Verfahren zum Schätzen einer NOx-Absorptionsmenge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß: der Motor so aufgebaut ist, daß eine Umschaltung zwischen einem Mager-Betrieb, in welchem das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis mager ist, und einem Fett-Betrieb, in welchem das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis fett ist, umgeschaltet werden kann, und die Koeffizienten des Polynoms während des Fett-Betriebs beibehalten werden, und wenn eine Differenz zwischen der unter Verwendung der zum Startzeitpunkt des Mager-Betriebs beibehaltenen Koeffizienten erhaltenen NOx-Reinigungsrate und der tatsächlich gemessenen NOx-Reinigungsrate gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, die NOx-Absorptionsmenge korrigiert wird.
Verfahren zum Schätzen einer NOx-Absorptionsmenge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die NOx-Absorptionsmenge korrigiert wird, wenn eine Differenz zwischen einem tatsächlich gemessenen Wert der NOx-Reinigungsrate r zum Startzeitpunkt des Mager-Betriebs des Motors und deren geschätzten Wert gleich oder größer als ein Schwellenwert ist.
Verfahren zum Schätzen einer NOx-Absorptionsmenge nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die NOx-Absorptionsmenge auf der Basis einer Beurteilung korrigiert wird, daß eine zum Startzeitpunkt des Mager-Betriebs berechnete NOx-Absorptionsmenge, falsch ist, wenn eine Differenz zwischen der durch das Polynom geschätzten NOx-Reinigungsrate und der durch tatsächliche Messung unmittelbar nach der Durchführung der Umschaltung von dem Fett-Betrieb des Motors auf dessen Mager-Betrieb erhaltenen NOx-Reinigungsrate gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Verfahren zum Schätzen einer NOx-Absorptionsmenge nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator als anormal beurteilt wird, wenn ein gleitender Mittelwert jedes Koeffizienten innerhalb einer vorbestimmten Dauer von einem vorbestimmten Bereich abweicht.