DE102006000537B4

DE102006000537B4 - Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102006000537B4
Application number: DE102006000537A
Authority: DE
Inventors: Jun Kariya Kawamura; Masakuni Kariya Yokoyama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: JP4635860B2; JP2007170218A; US20070137183A1; DE102006000537A1; US7797925B2

Abstract

Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine mit:
einem katalytischen NOx-Wandler (21), der einen NOx-Speicher-Reduktionskatalysator aufweist und in einem Abgassystem (18) der Brennkraftmaschine vorgesehen ist;
einer NOx-Deoxidationssteuereinrichtung (11, 23–25, 27, 31, 32) zum Zuführen und Steuern eines NOx-Deoxidationsmittels zu dem katalytischen NOx-Wandler (21) zur Zeit der Deoxidation und Entfernung von absorbiertem NOx, das durch den NOx-Speicher-Reduktionskatalysator absorbiert wird;
einer Reinigungsleistungsbestimmungseinrichtung (23–24) zum Bestimmen einer Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers (21) auf der Grundlage von einem der folgenden Parameter:
einer Menge des zugeführten NOx-Deoxidationsmittels, die erforderlich ist, um das absorbierte NOx zur Zeit des Betriebs der NOx-Deoxidationssteuereinrichtung zu deoxidieren und zu entfernen;
eines Parameters, der mit der Menge des zugeführten NOx-Deoxidationsmittels korreliert;
einer Bestimmungseinrichtung eines Zustands unverbrannten Kraftstoffs zur Bestimmung, ob zugeführter unverbrannter Kraftstoff, der zu dem katalytischen NOx-Wandler (21) zugeführt wird, sich in einem überschüssigen Zustand zur Zeit des Betriebs der NOx-Deoxidationssteuereinrichtung (11, 23–25, 27, 32) befindet; und...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1.
Stand der Technik
Bei einer Brennkraftmaschine, wie z. B. einen Dieselverbrennungsmotor, wird NOx (Stickstoffoxid) in die Luft ausgestoßen, wenn eine magere Verbrennung stattfindet. Es wurde vorgeschlagen, einen katalytischen NOx-Speicher-Reduktions-Wandler (Deoxidationswandler) (im Folgenden als „katalytischer NOx-Wandler" bezeichnet) vorzusehen, der einen NOx-Speicher-Reduktions-Katalysator (Deoxidationskatalysator) aufweist, in einem Abgassystem eines Fahrzeugs, um das in dem Abgas enthaltene NOx zu reinigen. Der katalytische NOx-Wandler absorbiert NOx, das in dem Abgas enthalten ist, wenn das Luftkraftstoffverhältnis des Abgases sich in einem mageren Bereich befindet. Der katalytische NOx-Wandler deoxidiert (reduziert) und entfernt sein absorbiertes NOx mit der Hilfe eines NOx-Deoxidationsmittels (Reduktionsmittels), wie z. B. HC und CO, wenn das Luftkraftstoffverhältnis des Abgases sich in einem fetten Bereich befindet.
Wenn die Menge des absorbierten NOx in dem katalytischen NOx-Wandler einen Sättigungsbereich erreicht und dadurch seine Absorptionsgrenze erreicht, verringert sich die NOx-Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers. Somit wird ein NOx-Deoxidationssteuerbetrieb zum Deoxidieren und Entfernen des absorbierten NOx des katalytischen NOx- Wandlers durchgeführt, um die Verringerung der NOx-Reinigungsfähigkeit des katalytischen NOx-Wandlers zu begrenzen. Insbesondere wird eine fette Verbrennung zeitweilig bei der Brennkraftmaschine durchgeführt, so dass das Deoxidationsmittel, wie z. B. HC und CO, das in dem Abgas enthalten ist, das zum Zeitpunkt der fetten Verbrennung erzeugt wird, zu dem katalytischen NOx-Wandler zugeführt wird, um das absorbierte NOx bei dem katalytischen NOx-Wandler zu Deoxidieren und zu entfernen. Diese Technologie wird im Allgemeinen als „Fettspülung" oder „Fettspitze" bezeichnet.
Wenn die Brennkraftmaschine für eine lange Zeitdauer verwendet wird, werden Schwefelbestandteile, die in dem Kraftstoff enthalten sind, durch den katalytischen NOx-Wandler absorbiert und angesammelt. Dieses Phänomen wird „Schwefelvergiftung" bezeichnet. Die Schwefelvergiftung verringert beträchtlich die Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers. Im Hinblick darauf wurde eine Technologie zum Bestimmen der Verringerung der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers zum Zeitpunkt der Ausführung der Fettspülung vorgeschlagen. Beispielsweise wird ein Sauerstoffkonzentrationssensor an einer stromabwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers vorgeschlagen und wird die Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers auf der Grundlage einer Messung des Sauerstoffkonzentrationssensors bestimmt (siehe beispielsweise die japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift JP 2000-34 946 A , die dem US-Patent US 6 244 046 A entspricht). Zum Zeitpunkt der Durchführung der Fettspülung wird nämlich, wenn die Deoxidation des absorbierten NOx in dem katalytischen NOx-Wandlers abgeschlossen ist, das Luftkraftstoffverhältnis an der stromabwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers in den fetten Bereich verschoben und wird dann diese Verschiebung mit dem Sauerstoffkonzentrationssensor gemessen, um die Beendigung der NOx-Deoxidation in dem katalytischen NOx-Wandlers zu bestimmen. Wenn in diesem Fall die NOx-Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers sich verringert, wenn insbesondere die Absorptionsmenge des NOx sich verringert, wird die Zeitabstimmung zur Verschiebung des Luftkraftstoffverhältnisses in den fetten Bereich vorgestellt. Daher ist es möglich, die Verringerung der Reinigungsleistung, insbesondere eine Katalysatorverschlechterung des katalytischen NOx-Wandlers auf der Grundlage der erforderlichen Zeitdauer zu bestimmen, die benötigt wird, um das Luftkraftstoffverhältnis in den fetten Bereich an der stromabwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers zu verschieben.
Ferner ist neben der vorstehend beschriebenen Fettspülung ebenso eine weitere Technologie zum Deoxidieren und Entfernen des absorbierten NOx an dem katalytischen NOx-Wandlers bekannt. Bei dieser Technologie wird unverbrannter Kraftstoff (HC), der als Deoxidationsmittel dient, zu dem NOx-Katalysator durch ein Kraftstoffzugabeventil zugeführt, das für das Abgasrohr vorgesehen ist. Diese Technologie ist vorteilhaft in einem Fall, bei dem die Erhöhung der Einspritzmenge des Kraftstoffs in die Zylinder der Brennkraftmaschine nicht wünschenswert ist. Wenn jedoch der Kraftstoff direkt von dem Kraftstoffzugabeventil in das Abgasrohr zugeführt wird, wird nur die Konzentration von HC, das als Deoxidationsmittel dient, in dem katalytischen NOx-Wandlers übermäßig hoch. In diesem übermäßigen bzw. überschüssigen Zustand des HC kann das Ergebnis des Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs, der zum Zeitpunkt des NOx-Deoxidationssteuerbetriebs durchgeführt wird, möglicherweise fehlerhaft werden.
Darstellung der Erfindung
Technische Aufgabe
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den vorstehend angegebenen Nachteil. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, das das Auftreten einer fehlerhaften Bestimmung einer Reinigungsleistung eines katalytischen Wandlers begrenzen kann, der in dem Abgasreinigungssystem vorgesehen ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Abgasreinigungssystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Technische Lösung
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist ein Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine vorgesehen. Das Abgasreinigungssystem weist einen katalytischen NOx-Wandler, eine NOx-Deoxidationssteuereinrichtung, eine Reinigungsleistungsbestimmungseinrichtung, eine Bestimmungseinrichtung für den Zustand unverbrannten Kraftstoffs und eine Unterbindungseinrichtung auf. Der katalytische NOx-Wandler weist einen NOx-Speicher für den Reduktionskatalysator auf und ist in einem Abgassystem der Brennkraftmaschine vorgesehen. Die NOx-Deoxidationssteuereinrichtung ist zum Zuführen und Steuern eines NOx-Deoxidationsmittels zu dem katalytischen NOx-Wandler zum Zeitpunkt des Deoxidierens und Entfernens des absorbierten NOx vorgesehen, das durch den NOx-Speicher-Reduktionskatalysator absorbiert wird. Die Reinigungsleistungsbestimmungseinrichtung ist zum Bestimmen einer Reinigungsleistung des katalytischen Wandlers auf der Grundlage von einem von einer Menge des zugeführten NOx-Deoxidationsmittels, die erforderlich ist, um das absorbierte NOx zum Zeitpunkt des Betriebs der NOx-Deoxidationssteuereinrichtung zu Deoxidieren und zu entfernen, und eines Parameters vorgesehen, der mit der Menge des zugeführten NOx-Deoxidationsmittels korreliert. Die Bestimmungseinrichtung des Zustands unverbrannten Kraftstoffs ist zum Bestimmen vorgesehen, ob zugeführter unverbrannter Kraftstoff, der zu dem katalytischen NOx-Wandler zugeführt wird, sich zum Zeitpunkt des Betriebs der NOx-Deoxidationssteuereinrichtung in einem übermäßigen bzw. überschüssigen Zustand befindet. Die Unterbindungseinrichtung ist vorgesehen, um zu unterbinden, dass die Reinigungsleistungsbestimmungseinrichtung die Reinigungsleistung des katalytischen Wandlers bestimmt, wenn die Bestimmungseinrichtung des Zustands unverbrannten Kraftstoffs bestimmt, dass der zugeführte unverbrannte Kraftstoff sich in einem übermäßigen bzw. überschüssigen Zustand befindet.
Die Erfindung wird gemeinsam mit zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und ihren Vorteilen am besten aus der folgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den zugehörigen Zeichnungen verstanden.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Kurze Beschreibung der Abbildungen der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm, das schematisch einen Aufbau eines Verbrennungsmotorsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Zeitdiagramm, das schematische einen Fettspülungssteue rbetrieb und einen Reinigungsleistungsbestimmungsbetrieb zum Bestimmen einer Reinigungsleistung eines katalytischen NOx-Wandlers gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur eines NOx-Deoxidationssteuerbetriebs gemäß dem Ausführungsbeispiel zeigt;
4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur des Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs zum Bestimmen der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers zeigt;
5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Verbrennungsmotordrehzahl und einer Verbrennungsmotorlast zeigt, die verwendet wird, um einen Deoxidationsmittelzufuhrprozess bei dem NOx-Deoxidationssteuerbetrieb auszuwählen;
6 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Abwandlung der Prozedur des Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs zum Bestimmen der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers zeigt; und
7 ist ein Ablaufdiagramm, das eine weitere Abwandlung der Prozedur des Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs zum Bestimmen der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers zeigt.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In dem folgenden Ausführungsbeispiel ist die vorliegende Erfindung in einem Fahrzeug implementiert, das einen Dieselverbrennungsmotor (eine Brennkraftmaschine) hat, die als Antriebswelle des Fahrzeugs dient. In der folgenden Beschreibung wird das Verbrennungsmotorsystem des Fahrzeugs schematisch beschrieben.
In 1 sind Solenoidinjektoren 11 (nur einer ist in 1 dargestellt) jeweils für die Zylinder des Verbrennungsmotors 10 vorgesehen. Kraftstoff wird aus den Injektoren 11 gemäß einer vorbestimmten Verbrennungssequenz eingespritzt. Ein Common-Rail-Kraftstoffzufuhrsystem wird bei einem Kraftstoffzufuhrsystem des vorliegenden Verbrennungsmotorsystems verwendet. Eine Hochdruckpumpe 14 nimmt Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 13 auf und pumpt den Kraftstoff zu einer Common-Rail 15.
Der Kraftstoff in der Common-Rail 15 wird in dem Hochdruckzustand durch das Pumpen des Kraftstoffs von der Hochdruckpumpe 14 gehalten. Der Hochdruckkraftstoff in der Common-Rail 15 wird zu jedem Injektor 11 zugeführt und der Kraftstoff wird in den entsprechenden Zylinder des Verbrennungsmotors durch das Öffnen eines Ventils des Injektors 11 eingespritzt. Ferner sind ein Lufteinlassrohr 17 und ein Auslassrohr 18 mit dem Verbrennungsmotor 10 verbunden. Luft wird zu jedem Zylinder des Verbrennungsmotors 10 durch das Lufteinlassrohr 17 zugeführt und das Abgas wird aus jedem Zylinder durch das Auslassrohr (Abgassystem) 18 auf die Verbrennung des Kraftstoffs in dem Zylinder hin ausgestoßen.
Ein Dieselpartikelfilter (DPF) 20 und ein katalytischer NOx-Speicher-Reduktionswandler (im Folgenden als katalytischer NOx-Wandler bezeichnet) 21 sind in dem Abgasrohr 18 vorgesehen, um ein Nachverbrennungsprozesssystem zum Reinigen des Abgases auszubilden. Insbesondere sammelt der DPF 20 Partikelstoffe (PM), die in dem Abgas enthalten sind, und weist der katalytische NOx-Wandler 21 einen NOx-Speicher-Reduktionskatalysator (NSRC) auf, um das in dem Abgas enthaltene NOx zu reinigen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der DPF 20 an einem stromabwärtigen Teil des Abgasrohrs 18 vorgesehen und ist der katalytische NOx-Wandler 21 an einem stromabwärtigen Abschnitt des Abgasrohrs 18 vorgesehen. Hier ist anzumerken, dass die Position des DPF 20 und die Position des katalytischen NOx-Wandlers 21 umgekehrt werden können, so dass der DPF 20 an dem stromabwärtigen Abschnitt des Abgasrohrs 18 vorgesehen ist und der katalytische NOx-Wandler 21 an dem stromaufwärtigen Abschnitt des Abgasrohrs 18 vorgesehen ist. Der DPF 20 und der katalytische NOx-Wandler 21 können in einer einzigen Reinigungsvorrichtung integriert werden, die in dem Abgasrohr 18 vorgesehen ist. Ferner kann ein katalytischer Oxidationswandler an der stromabwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers vorgesehen sein.
Nach dem Stand der Technik ist gut bekannt, dass zum Zeitpunkt der mageren Verbrennung der Katalysator in dem katalytischen NOx-Wandler 21 in dem Abgas enthaltenes NOx absorbiert. Dann wird zum Zeitpunkt der fetten Verbrennung das absorbierte NOx bei dem Katalysator des katalytischen NOx-Katalysators 21 unter Verwendung von in dem Abgas enthaltenem HC und CO deoxidiert (reduziert) und entfernt.
Ein A/F-Sensor (Luftkraftstoffverhältnissensor) 23 ist an einer stromaufwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers 21 vorgesehen und ein A/F-Sensor (Luftkraftstoffverhältnissensor) 24 ist an einer stromabwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers 21 vorgesehen. Jeder A/F-Sensor 23, 24 ist als Sauerstoffkonzentrationssensor ausgebildet, der ein Sauerstoffkonzentrationsmesssignal abgibt, das einer Sauerstoffkonzentration in dem Abgas entspricht. Ein Luftkraftstoffverhältnis wird auf der Grundlage des Luftsauerstoffkonzentrationsmesssignals berechnet. Anstelle jedes A/F-Sensors 23, 24 ist es möglich, einen Sauerstoff-Sensor (O₂-Sensor) vorzusehen, der eine entsprechende elektromotorische Kraft auf der Grundlage der Tatsache abgibt, ob das Abgas fett oder mager ist.
Ferner ist ein elektromagnetisches Kraftstoffzugabeventil 25 an einer stromaufwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers 21 zwischen dem DPF 20 und dem katalytischen NOx-Wandler 21 in dem Abgasrohr 18 vorgesehen, um Kraftstoff in das Abgas in dem Abgasrohr 18 zuzuführen und dadurch den Kraftstoff zu dem katalytischen NOx-Wandler 21 zuzuführen. Ein Teil des Niederdruckkraftstoffs, der aus dem Kraftstofftank 13 durch die Hochdruckpumpe 14 entnommen wird, wird zu dem Kraftstoffzugabeventil 25 zugeführt, so dass der Kraftstoff aus dem Kraftstoffzugabeventil 25 in das Abgasrohr 18 durch den Ventilöffnungsprozess bei dem Kraftstoffzugabeventil 25 zugefügt wird. Hier ist anzumerken, dass die Position des Krafstoffzugabeventils 25 an der stromaufwärtigen Seite des DPF 20 liegen kann. Zusätzlich ist ein Abgastemperatursensor 27 an der stromaufwärtigen Seite (oder der stromabwärtigen Seite) des DPF 20 in dem Abgasrohr 18 zum Messen der Temperatur des Abgases vorgesehen.
Eine ECU 30 ist eine elektronische Steuereinheit, die einen bekannten Mikrocomputer aufweist, der eine CPU, einen ROM, einen RAM, einen EEPROM und dergleichen hat. Die Messsignale werden der ECU 30 von verschiedenartigen Sensoren zugeführt, wie z. B. von den A/F-Sensoren 23, 24, dem Abgastemperatursensor 27, einem Drehzahlsensor 31 und einem Beschleunigersensor 32. Der Drehzahlsensor 31 misst eine Drehzahl des Verbrennungsmotors und der Beschleunigersensor 32 misst einen Betätigungsbetrag eines Beschleunigers durch einen Fahrer. Die ECU 30 führt verschiedenartige Steuerprogramme aus, die in dem ROM gespeichert sind, um beispielsweise einen Kraftstoffeinspritzbetrieb jedes Injektors 11 gemäß einem Verbrennungsmotorbetriebszustand durchzuführen. Die ECU 30 bestimmt nämlich die beste Kraftstoffeinspritzmenge und die beste Kraftstoffeinspritzzeitabstimmung auf der Grundlage der Verbrennungsmotorbetriebsinformation, die die Verbrennungsmotordrehzahl und den Beschleunigerbetätigungsbetrag aufweist. Dann treibt die ECU 30 jeden Injektor 11 auf der Grundlage eines Einspritzsteuersignals an, das der so bestimmten besten Kraftstoffeinspritzmenge und der besten Kraftstoffeinspritzzeitabstimmung entspricht.
In dem Fall des Common-Rail-Kraftstoffzufuhrsystems wird ein Kraftstoffdruckrückführregelbetrieb der Hochdruckpumpe 14 durchgeführt, so dass der Kraftstoffdruck in der Common-Rail 15 mit einem Sollwert übereinstimmt. Jedoch bildet ein derartiger Kraftstoffdruckrückführregelbetrieb keinen Hauptanteil der vorliegenden Erfindung und wird daher nicht im Einzelnen beschrieben.
Ferner führt, wenn immer eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, die ECU 30 einen NOx-Deoxidationssteuerbetrieb zum Deoxidieren und Entfernen des absorbierten NOx an dem katalytischen NOx-Wandler 21 durch, um die NOx-Absorptionsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 wiederherzustellen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der NOx-Deoxidationssteuerbetrieb auf eine der folgenden zwei Arten (1), (2) durchgeführt.

(1) Ein Fettspülsteuerbetrieb kann durchgeführt werden, um das Luftkraftstoffverhältnis von dem mageren Bereich zeitweilig zu dem fetten Bereich durch eine Fettspülung zu verschieben. Auf diesem Weg wird das Deoxidationsmittel, wie z. B. HC, CO, zu dem katalytischen NOx-Wandler 21 zugeführt und wird dadurch das NOx, das durch den katalytischen NOx-Wandler 21 absorbiert wird, an den katalytischen NOx-Wandler 21 durch das Deoxidationsmittel deoxidiert und entfernt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das absorbierte NOx zu Stickstoff (N₂), Kohlendioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) umgewandelt und wird dadurch aus dem katalytischen NOx-Wandler 21 entfernt. Durch die Entfernung von NOx wird die NOx-Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 wiederhergestellt.
(2) Das Kraftstoffzugabeventil 25 kann verwendet werden, um Kraftstoff in das Abgas zuzufügen. Auf diesem Weg wird HC, das als das Deoxidationsmittel dient, zu dem katalytischen NOx-Wandler 21 zugeführt und wird dadurch das absorbierte NOx, das durch den Katalysator des katalytischen NOx-Wandlers 21 absorbiert wird, durch das Deoxidationsmittel deoxidiert und entfernt. Zu diesem Zeitpunkt wird ähnlich wie bei dem Fettspülsteuerbetrieb das absorbierte NOx in Stickstoff (N₂), Kohlendioxid (CO₂) und Wasser (H₂O) umgewandelt und dadurch von dem katalytischen NOx-Wandler 21 entfernt. Durch die Entfernung von NOx wird die NOx-Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 wiederhergestellt.

Einer von dem Fettspülsteuerbetrieb, der in dem vorstehenden Abschnitt (2) beschrieben ist, und von der Kraftstoffzugabe in das Abgas, die in dem vorstehenden Abschnitt (2) beschrieben ist, wird ausgewählt und gemäß einem Betriebsbereich des Verbrennungsmotors 10 durchgeführt. In diesem Beispiel wird der NOx-Deoxidationssteuerbetrieb durch die Fettspülung normalerweise durchgeführt. Wenn jedoch die Fettspülung zum Zeitpunkt des Antriebs des Verbrennungsmotors 10 mit hoher Last oder hoher Drehzahl durchgeführt wird, wie z. B. zum Zeitpunkt des Fahrens des Fahrzeugs bei einer hohen Fahrgeschwindigkeit, wirkt die Menge des Abgasrauchs, der von dem Verbrennungsmotor 10 abgegeben wird, in nachteilhafter Weise vergrößert. Somit wird zum Zeitpunkt des Betriebs des Verbrennungsmotors 10 mit hoher Last oder hoher Drehzahl der NOx-Deoxidationssteuerbetrieb durch die Zugabe des Kraftstoffs in das Abgas durchgeführt.
Ferner führt zum Zeitpunkt der Durchführung des NOx-Deoxidationsbetriebs die ECU 30 einen Reinigungsleistungsbestimmungsbetrieb zum Bestimmen durch, ob die Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 sich aufgrund einer Schwefelvergiftung und/oder der Katalysatorverschlechterung bzw. der Katalysatoralterung verringert hat. Der Reinigungsleistungsbestimmungsbetrieb wird auf der Grundlage der Messsignale der A/F-Sensoren 23, 24 durchgeführt, die jeweils an der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers 21 vorgesehen sind. Auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses des Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs wird bestimmt, ob ein Schwefelvergiftungsregenerationssteuerbetrieb (ein Entschwefelungsbetrieb) erforderlich ist, oder wird ein Grad der Katalysatoralterung bestimmt. Die NOx-Absorptionsfähigkeit des katalytischen NOx-Wandlers 21 wird verringert, wenn Schwefeloxid (SOx) an dem katalytischen NOx-Wandler 21 haftet (insbesondere an dem Katalysator des katalytischen NOx-Wandlers 21).
Der Reinigungsleistungsbestimmungsbetrieb des katalytischen NOx-Wandlers 21 kann auf der Grundlage der Tatsache durchgeführt werden, dass die Menge des zugeführten Deoxidationsmittels und die tatsächliche Menge des absorbierten NOx miteinander korrelieren. Insbesondere wird die Menge des zugeführten Deoxidationsmittels auf der Grundlage der Messsignale von den A/F-Sensoren 23, 24 vorhergesagt und wird die Verringerung der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 (insbesondere der Grad der Schwefelvergiftung des katalytischen NOx-Wandlers 21 oder der Grad der Katalysatoralterung) bestimmt. Insbesondere zum Zeitpunkt der Durchführung des NOx-Deoxidationssteuerbetriebs misst die ECU 30 die Startzeitabstimmung, bei der das Zuführen des Deoxidationsmittels (des fetten Mittels) zu dem katalytischen NOx-Wandler 21 beginnt, auf der Grundlage des Messsignals des stromaufwärtigen A/F-Sensors 23, und misst die ECU 30 ebenso die Endzeitabstimmung, bei der die Deoxidation und Entfernung des absorbierten NOx bei dem katalytischen NOx-Wandler 21 abgeschlossen ist, auf der Grundlage des Messsignals des stromabwärtigen A/F-Sensors 24. Dann bestimmt die ECU 30 die Verringerung der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 auf der Grundlage einer erforderlichen Zeitdauer zwischen der Startzeitabstimmung und der Endzeitabstimmung.
Bei dem Schwefelvergiftungsregenerationssteuerbetrieb führt die ECU 30 die Fettspülung auf eine Weise durch, die derjenigen des NOx-Deoxidationssteuerbetriebs ähnlich ist. Jedoch wird zu diesem Zeitpunkt anders als bei dem NOx-Deoxidationssteuerbetrieb die Fettspülung für eine relativ lange Zeitdauer aufrechterhalten und wird der Zustand der heißen fetten Atmosphäre, die eine hohe Temperatur und ein fettes Luftkraftstoffverhältnis hat, aufrechterhalten. Auf diesem Weg wird SOx, das in dem katalytischen NOx-Wandler 21 absorbiert wird, abgeführt und wird die Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 wiederhergestellt. Alternativ kann die Kraftstoffzugabe aus dem Kraftstoffzugabeventil 25 kontinuierlich durchgeführt werden, um das SOx von dem katalytischen NOx-Wandler 21 abzuführen.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann zum Zeitpunkt der Durchführung des Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs des katalytischen NOx-Wandlers 21 gleichzeitig mit dem NOx-Deoxidationssteuerbetrieb, wenn der Kraftstoff zu dem Abgas zum Steuern der NOx-Deoxidation zugegeben wird, die Reinigungsleistungsbestimmungsgenauigkeit möglicherweise verschlechtert werden. Insbesondere verursachen der Fettspülsteuerbetrieb und die Kraftstoffzugabe in das Abgas die Zuführung des Deoxidationsmittels zu dem katalytischen NOx-Wandler 21. Jedoch wird zu dem Zeitpunkt des Fettspülsteuerbetriebs das absorbierte NOx von dem katalytischen NOx-Wandler 21 aufgrund der Deoxidationsreaktion von CO abgeführt, das hauptsächlich in dem Abgas enthalten ist. Dagegen wird zum Zeitpunkt der Kraftstoffzugabe in das Abgas das absorbierte NOx von dem katalytischen NOx-Wandler 21 aufgrund der"Deoxidationsreaktion von HC abgeführt, das direkt als Deoxidationsmittel zugeführt wird. In einem solchen Fall wird zum Zeitpunkt der Durchführung der Kraftstoffzugabe in das Abgas das zugeführte HC im Vergleich mit demjenigen übermäßig, das zum Zeitpunkt der Durchführung des Fettspülsteuerbetriebs gemessen wird. Aufgrund dieser Tatsache bricht die Beziehung zwischen der Menge des zugeführten Deoxidationsmittels und der tatsächlichen Menge des absorbierten NOx zusammen. Daher wird die Reinigungsleistungsbestimmungsgenauigkeit verringert.
Ferner zeigt die Deoxidationsreaktion durch CO eine größere Reaktionsgeschwindigkeit im Vergleich mit der Deoxidationsreaktion durch HC. Somit strömt auch dann, wenn eine große Menge HC zum Deoxidieren und Entfernen des absorbierten NOx bei dem katalytischen NOx-Wandler 21 zugeführt, der Hauptanteil des zugeführten HC durch den katalytischen NOx-Wandler 21 ohne Partizipieren an der Deoxidationsreaktion des absorbierten NOx. Somit tritt die Messung des fetten Zustands aufgrund des übermäßigen HC, das durch den katalytischen NOx-Wandler 21 getreten ist, an der stromabwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers 21 noch vor Abschluss der NOx-Deoxidation auf. Somit kann die Menge des zugeführten Deoxidationsmittels, das tatsächlich zum Deoxidieren des absorbierten NOx erforderlich ist, nicht genaue erhalten werden.
Somit wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Zeitpunkt der Bestimmung der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21, wenn die Kraftstoffzugabe in das Abgas in den NOx-Deoxidationssteuerbetrieb durchgeführt wird, der Reinigungsleistungsbestimmungsbetrieb nicht durchgeführt. Auf diesem Weg kann die fehlerhafte Bestimmung in vorteilhafter Weise begrenzt werden.
Nun werden der Fettspülsteuerbetrieb, der als NOx-Deoxidationssteuerbetrieb durchgeführt wird, um der Reinigungsleistungsbestimmungsbetrieb des katalytischen NOx-Wandlers 21, der gleichzeitig mit dem Fettspülsteuerbetrieb durchgeführt wird, schematisch unter Bezugnahme auf ein in 2 gezeigtes Zeitdiagramm beschrieben. In 2 zeigt ein oberer Teil der Grafik einen Ein- und Ausschaltzustand einer Fettspülung mit Bezug auf die Zeit. Ebenso zeigt ein mittlerer Teil der Grafik das Messergebnis des stromaufwärtigen A/F-Sensors 23, der an der stromaufwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers 21 vorgesehen ist, mit Bezug auf die Zeit an und zeigt ein unterer Abschnitt der Grafik das Messergebnis des stromabwärtigen A/F-Sensors 24, der an der stromabwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers 21 vorgesehen ist, mit Bezug auf die Zeit an. Ferner bezeichnet in den mittleren und unteren Teilen der Grafik von 2 "L", "mager" und "R" „fett" und bezeichnet „S" ein stöchiometrisches Luftkraftstoffverhältnis.
In 2 wird bei der Zeitabstimmung t1 eine vorbestimmte Ausführbedingung zum Einleitend der Fettspülung erfüllt, so dass die Fettspülung gestartet wird, und wird die Kraftstoffeinspritzmenge des Injektors 11 erhöht. Dadurch beginnt das stromaufwärtige Luftkraftstoffverhältnis, das mit dem A/F-Sensor 23 gemessen wird, sich von dem mageren Bereich in den fetten Bereich zu verschieben. Bei der Zeitabstimmung t2 wird das stromaufwärtige Luftkraftstoffverhältnis in dem fetten Bereich verschoben. Hier wird ein Zeitunterschied zwischen der Zeitabstimmung t1, bei der die Fettspülung gestartet wird, und der Zeitabstimmung t2, bei der das stromaufwärtige Luftkraftstoffverhältnis von dem mageren Bereich in den fetten Bereich geändert wird, beispielsweise durch eine Zeitverzögerung der Durchleitung der Abgasströmung in dem Abgasrohr und/oder eine Ansprechzeitverzögerung des A/F-Sensors 23 verursacht.
Nach der Zeitabstimmung t2 reagiert das Deoxidationsmittel in dem Abgas mit dem absorbierten NOx in dem katalytischen NOx-Wandler 21, so dass die Deoxidation und Entfernung des NOx in dem katalytischen des NOx-Wandler 21 beginnt. In dem katalytischen NOx-Wandler 21 wird das zugeführte Deoxidationsmittel im Wesentlichen vollständig verbraucht, so dass das stromabwärtige Luftkraftstoffverhältnis im Allgemeinen auf dem stöchiometrischen Luftkraftstoffverhältnis (dem theoretischen Luftkraftstoffverhältnis) gehalten wird.
Wenn dann die Deoxidation des absorbierten NOx in den katalytischen NOx-Wandler 21 abgeschlossen ist, reagiert das zugeführte Deoxidationsmittel in dem katalytischen NOx-Wandler 21 nicht mehr und wird dadurch aus dem katalytischen NOx-Wandler 21 an seiner stromabwärtigen Seite abgegeben. Daher beginnt bei der Zeitabstimmung t3, bei der die NOx-Deoxidation abgeschlossen ist, das stromabwärtige Luftkraftstoffverhältnis, das mit dem stromabwärtigen A/F-Sensor 24 gemessen wird, sich in den fetten Bereich zu verschieben. Dann erreicht bei der Zeitabstimmung t4 das stromabwärtige Luftkraftstoffverhältnis einen fetten Grenzwert TH, so dass bestimmt wird, dass die NOx-Deoxidation abgeschlossen ist. Die Zeitabstimmung t4 ist die Endzeitabstimmung der Fettspülung. Daher wird der Kraftstoffeinspritzmengensteuerbetrieb auf dem normalen Steuerbetrieb nach der Zeitabstimmung t4 zurückgestellt.
Zum Zeitpunkt der Fettspülung kann die Menge des zugeführten Deoxidationsmittels zu dem katalytischen NOx-Wandler 21 auf der Grundlage einer Zeitdifferenz (einer erforderlichen Deoxidationszeitdauer TA) zwischen der Zeitabstimmung der Verschiebung des stromaufwärtigen Luftkraftstoffverhältnisses in den fetten Bereich und der Zeitabstimmung der Verschiebung der stromabwärtigen Luftkraftstoffverhältnis in den fetten Bereich geschätzt werden. Insbesondere entspricht die erforderliche Deoxidatonszeitdauer TA einem Parameter, der mit der Menge des zugeführten NOx-Deoxidationsmittels korreliert. Eine NOx-Absorptionsfähigkeit des katalytischen NOx-Wandlers 21 kann auf der Grundlage der erforderlichen Deoxidationszeitdauer TA geschätzt werden. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Schwefelvergiftung oder die Katalysatoralterung bei dem katalytischen NOx-Wandler 21 voranschreitet, verringert sich die Menge des absorbierten NOx bei dem katalytischen NOx-Wandler 21 auch in dem Fall, dass die konstante Menge des zugeführten NOx, das dem katalytischen NOx-Wandler 21 durch das Abgasrohr 18 zugeführt wird, aufrechterhalten wird. Somit wird die erforderliche Deoxidationszeitdauer TA verkürzt. Daher ist es möglich, die Verringerung der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 zu bestimmen, die durch die Schwefelvergiftung oder die Katalysatoralterung verursacht wird.
Als nächstes werden der NOx-Deoxidationssteuerbetrieb des katalytischen NOx-Wandlers 21 und der Reinigungsleistungsbestimmungsbetrieb beschrieben, die durch die ECU 30 ausgeführt werden. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur des NOx-Deoxidationssteuerbetriebs angibt, der bei vorbestimmten Zeitintervallen wiederholt wird.
Unter Bezugnahme auf 3 wird bei Schritt S101 die Menge des zugeführten NOx, das den katalytischen NOx-Wandler 21 durch das Abgasrohr 18 zugeführt wird, geschätzt. Zu diesem Zeitpunkt kann die Menge des zugeführten NOx auf der Grundlage des Verbrennungsmotorbetriebszustands (Betriebsart) für jeden Zeitpunkt geschätzt werden. Beispielsweise kann die Verbrennungstemperatur auf der Grundlage der Verbrennungsmotordrehzahl und/oder der Last berechnet werden (beispielsweise des Beschleunigerbetätigungsbetrags) und kann die erzeugte NOx-Konzentration auf der Grundlage der Verbrennungstemperatur berechnet werden. Dann kann die Menge des NOx auf der Grundlage der erzeugten NOx-Konzentration und der Abgasströmungsmenge erhalten werden. Darauf kann die Menge des zugeführten NOx durch Summieren (Akkumulieren) jeder erhaltenen Menge NOx geschätzt werden. Alternativ kann die NOx-Konzentration in dem Abgas mit einem NOx-Sensor gemessen werden, der in dem Abgasrohr vorgesehen ist. Dann kann die Menge des zugeführten NOx auf der Grundlage der gemessenen NOx-Konzentration berechnet werden.
Dann wird bei Schritt S102 bestimmt, ob die geschätzte Menge des zugeführten NOx, die bei Schritt S101 geschätzt wird, gleich wie oder größer als ein vorbestimmter Grenzwert KA ist. Wenn bestimmt wird, dass die geschätzte Menge des zugeführten NOx geringer als der vorbestimmte Grenzwert KA bei Schritt S102 ist (insbesondere NEIN bei Schritt S102), bestimmt die ECU 30, dass die Zufuhr des Deoxidationsmittels zu dem katalytischen NOx-Wandler 21 zu diesem Zeitpunkt nicht erforderlich ist. Somit beendet die ECU 30 den gegenwärtigen Betrieb.
Wenn dagegen bestimmt wird, dass die geschätzte Menge des zugeführten NOx gleich wie oder größer als der vorbestimmte Grenzwert KA bei Schritt S102 ist (insbesondere JA bei Schritt S102), schreitet die ECU 30 zu Schritt S103 weiter. Bei Schritt S103 wird die Abgastemperatur auf der Grundlage des Messsignals des Abgastemperatursensors 27 gemessen und wird bestimmt, ob die gemessene Abgastemperatur innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs liegt (Minimum bis Maximum). In diesem Beispiel ist der vorstehend genannte Temperaturbereich die Temperaturbedingung, die erfüllt sein muss, um die NOx-Deoxidation bei dem katalytischen NOx-Wandler 21 korrekt durchzuführen. Der vorstehend genannte untere Grenzwert "Minimum" ist die minimale erforderliche Temperatur, die erforderlich ist, um die Deoxidationsreaktion in dem katalytischen NOx-Wandler 21 durchzuführen. Beispielsweise kann der Grenzwert "Minimum" auf 300°C eingestellt werden. Der vorstehend genannte obere Grenzwert "Maximum" ist die Temperatur, bei der das absorbierte NOx von dem katalytischen NOx-Wandler 21 ungeachtet der Zufuhr des Deoxidationsmittels abgeführt wird. Beispielsweise kann der obere Grenzwert "Maximum" auf 450°C eingestellt werden.
Wenn bestimmt wird, dass die Abgastemperatur nicht innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs bei Schritt S103 liegt (insbesondere NEIN bei Schritt S103), wird der gegenwärtige Betrieb beendet. Wenn dagegen bestimmt, dass die Abgastemperatur innerhalb des vorbestimmten Temperaturbereichs bei Schritt S103 liegt (insbesondere JA bei Schritt S103), schreitet die ECU 30 zu Schritt S104 weiter.
Bei Schritt S104 wird der Deoxidationsmittelzufuhrprozess, der zum Zeitpunkt der Durchführung der NOx-Deoxidation in dem katalytischen NOx-Wandler 21 verwendet wird, bestimmt. Hier wird einer von dem Deoxidationsmittelzufuhrprozess, der die Fettspülung verwendet, und von dem Deoxidationsmittelzufuhrprozess, der die Kraftstoffzugabe in das Abgas verwendet, auf der Grundlage des Verbrennungsmotorbetriebsbereichs ausgewählt. Beispielsweise kann der Deoxidationsmittelzufuhrprozess auf der Grundlage der in 5 gezeigten Beziehung bestimmt werden. In 5 werden die Verbrennungsmotordrehzahl und die Verbrennungsmotorlast (beispielsweise ein Beschleunigerbetätigungsbetrag) als Parameter verwendet. Ferner werden ein Ausführbereich (R1) zum Ausführen der Fettspülung und ein Ausführbereich (R2) zum Ausführen der Kraftstoffzugabe in das Abgas in 5 definiert. Der Ausführbereich R2 zum Ausführen der Kraftstoffzugabe in das Abgas ist auf eine höhere Drehzahl und eine höhere Verbrennungsmotorlast im Vergleich mit dem Ausführbereich R1 zum Ausführen der Fettspülung eingestellt.
Ferner wird bei Schritt S105 das Deoxidationsmittel zu dem katalytischen NOx-Wandler 21 durch den Deoxidationsmittelzufuhrprozess zugeführt, der bei Schritt S104 bestimmt wird. Wenn das Deoxidationsmittel zu dem katalytischen NOx-Wandler 21 bei Schritt S105 zugeführt wird, wird das absorbierte NOx deoxidiert und bei dem katalytischen NOx-Wandler 21 entfernt. Wenn zu diesem Zeitpunkt das Deoxidationsmittel zu dem katalytischen NOx-Wandler 21 durch den Deoxidationsmittelzufuhrprozess zugeführt wird, der die Fettspülung verwendet, wird die Startzeitabstimmung der NOx-Deoxidation und -Entfernung auf der Grundlage des stromaufwärtigen Luftkraftstoffverhältnisses, das mit dem A/F-Sensor 23 gemessen wird, gemessen und wird ebenso die Endzeitabstimmung der NOx-Deoxidation und -Entfernung auf der Grundlage des stromabwärtigen Luftkraftstoffverhältnisses gemessen, das mit dem A/F-Sensor 24 gemessen wird, wie unter Bezugnahme auf 2 diskutiert ist. Dann wird die erforderliche Deoxidationszeitdauer TA auf der Grundlage der Startzeitabstimmung der Deoxidation und der Endzeitabstimmung der Deoxidation berechnet. Wenn die NOx-Deoxidation beendet ist, wird die Fettspülung abgeschlossen. Ähnlich wie bei dem Fall des Deoxidationsmittelzufuhrprozesses, der die Fettspülung verwendet, wird in dem Fall des Deoxidationsmittelzufuhrprozesses, der die Kraftstoffzugabe in das Abgas verwendet, das Ende der NOx-Deoxidation und -Entfernung auf der Grundlage des stromabwärtigen Luftkraftstoffverhältnisses gemessen und wird die Kraftstoffzugabe in das Abgas an dem Ende der NOx-Deoxidation beendet.
Darauf wird bei Schritt S106 der Reinigunsleistungsbestimmungsbetrieb des katalytischen NOx-Wandlers 21 auf der Grundlage der erforderlichen Deoxidationszeitdauer TA durchgeführt. Die Prozedur des Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs wird auf der Grundlage des in 4 gezeigten Ablaufdiagramms beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 4 wird bei Schritt S201 bestimmt, ob die vorbestimmte Ausführbedingung zum Ausführen des Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs erfüllt ist. Diese Ausführbedingung ist eine Bedingung, bei der angenommen wird, dass die Verringerung der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers aufgrund der Schwefelvergiftung und/oder der Katalysatoralterung stattfindet. Beispielsweise kann eine Fahrdistanz des Fahrzeugs gemessen werden und kann die Ausführbedingung jedes Mal dann erfüllt werden, wenn die Fahrdistanz des Fahrzeugs eine vorbestimmte Distanz erreicht (beispielsweise 10.000 Kilometer). Alternativ kann eine Gesamtkraftstoffeinspritzmenge (ein kumulativer Wert jeder Kraftstoffeinspritzmenge) des Injektors 11 berechnet werden und kann die Ausführbedingung jedes Mal dann erfüllt werden, wenn die gesamte Kraftstoffeinspritzmenge eine vorbestimmte Menge erreicht. Wenn dann die Ausführbedingung erfüllt ist, schreitet die ECU 30 zu Schritt S201 weiter.
Bei Schritt S202 wird bestimmt, ob die Zufuhr des Deoxidationsmittels aufgrund der Kraftstoffzugabe in das Abgas in den gegenwärtigen Lauf des NOx-Deoxidationssteuerbetriebs vorliegt. Wenn bestimmt wird, dass die Zufuhr des Deoxidationsmittels nicht aufgrund der Kraftstoffzugabe in das Abgas sondern aufgrund der Fettspülung bei Schritt S202 vorliegt (insbesondere JA bei Schritt S202), ermöglicht die ECU 30 den gegenwärtigen Reinigungsleistungsbestimmungsbetrieb und schreitet dadurch zu Schritt S203 voran. Wenn dagegen bestimmt wird, dass die Zufuhr des Deoxidationsmittels aufgrund der Kraftstoffzugabe in das Abgas bei Schritt S202 vorliegt (insbesondere NEIN bei Schritt S202), unterbindet die ECU 30 die Ausführung des gegenwärtigen Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs und beendet den gegenwärtigen Betrieb.
Bei Schritt S203 wird bestimmt, ob die Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 sich verringert hat, auf der Grundlage der erforderlichen Deoxidationszeitdauer TA, die zum Zeitpunkt der Ausführung des NOx-Deoxidationssteuerbetriebs berechnet wird. Beispielsweise kann die erforderliche Deoxidationszeitdauer TA mit einer voreingestellten Bestimmungsreferenzzeit verglichen werden. Wenn die erforderliche Deoxidationszeitdauer TA gleich wie oder länger als die voreingestellte Bestimmungsreferenzzeit ist, kann bestimmt werden, dass die Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 sich nicht verringert hat. Wenn ferner die erforderliche Deoxidationszeitdauer TA geringer als die voreingestellte Bestimmungsreferenzzeit ist, kann bestimmt werden, dass die Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 sich verringert hat. Wenn bestimmt wird, dass sich die Reinigungsleistung bei Schritt S203 verringert hat (insbesondere JA bei Schritt S203), schreitet die ECU 30 zu Schritt S204 voran. Bei Schritt S204 wird der Schwefelvergiftungsregenerationssteuerbetrieb zum Wiederherstellen der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 durchgeführt.
Hier kann eine zweite Bestimmungsreferenzzeit eingestellt werden, die kürzer als die vorstehend genannte Bestimmungsreferenzzeit ist. Wenn bestimmt wird, dass die erforderliche Deoxidationszeitdauer TA geringer als die zweite Bestimmungsreferenzzeit ist, kann eine Fehlerbestimmung vorgenommen werden. In dem Fall, dass JA bei Schritt S203 wiedergegeben wird, wenn der Schwefelvergiftungsregenerationssteuerbetrieb eine vorbestimmte Anzahl von Malen wiederholt wurde, kann die Fehlerbestimmung unmittelbar ohne Durchführen des nächsten Schwefelvergiftungsregenerationssteuerbetriebs vorgenommen werden.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt die folgenden Vorteile bereit.
Zum Zeitpunkt der Ausführung des NOx-Deoxidationssteuerbetriebs wird bestimmt, ob der zugeführte HC sich in einem übermäßigen Zustand befindet, in dem der zugeführte HC für den katalytischen NOx-Wandler 21 übermäßig bzw. überschüssig wird. Wenn bestimmt wird, dass der zugeführte HC sich in dem übermäßigen Zustand befindet, wird der Reinigungsleistungsbestimmungsbetrieb des katalytischen NOx-Wandlers 21 unterbunden. Insbesondere wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn die Kraftstoffzugabe in das Abgas durchgeführt wird, bestimmt, dass sich der zugeführte HC in dem übermäßigen Zustand befindet. Auf diesem Weg kann die fehlerhafte Bestimmung der Reinigungsleistungen des katalytischen NOx-Wandlers 21 in vorteilhafter Weise vermieden werden. Daher wird die Reinigungsleistungsbestimmungsgenauigkeit des katalytischen NOx-Wandlers verbessert und wird die Abgasemission geeignet gesteuert.
Zum Zeitpunkt der Durchführung des NOx-Deoxidationssteuerbetriebs wird die Umschaltung des Betriebs zwischen der Fettspülung durch den Injektor 11 und der Kraftstoffzugabe in das Abgas durch das Kraftstoffzugabeventil 25 auf der Grundlage des Verbrennungsmotorbetriebsbereichs durchgeführt. Somit kann zum Zeitpunkt des NOx-Deoxidationssteuerbetriebs die Reinigungsleistungsbestimmung des katalytischen NOx-Wandlers 21 relativ genau vorgenommen werden, während die Verschlechterung der Abgasemission (beispielsweise die Vermehrung der Rauchabgasmenge, die durch die Fettspülung verursacht wird) beschränkt wird.
In dem Zustand, dass die vorbestimmte Menge NOx zu dem katalytischen NOx-Wandler 21 zugeführt, werden die Startzeitabstimmung der NOx-Deoxidation und die Endzeitabstimmung der NOx-Deoxidation auf der Grundlage der Messung des stromaufwärtigen A/F-Sensors 23 bzw. der Messung des stromabwärtigen A/F-Sensors 24 gemessen. Dann wird die erforderliche Zeitdauer (die erforderliche Deoxidationszeitdauer TA) zwischen der Startzeitabstimmung und der Endzeitabstimmung berechnet. In diesem Fall korreliert die erforderliche Deoxidationszeitdauer TA mit der Menge des zugeführten NOx-Deoxidationsmittels. Somit kann die Verringerung der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 geeignet auf der Grundlage der erforderlichen Deoxidationszeitdauer TA bestimmt werden.
In dem Fall, dass die Reinigungsleistungsbestimmung des katalytischen NOx-Wandlers 21 auf der Grundlage der Messungen der A/F-Sensoren 23, 24 durchgeführt wird, wenn sich der zugeführte HC in dem übermäßigen Zustand befindet, kann das Sensormessergebnis ebenso fehlerhaft werden. Jedoch wird, wie vorstehend diskutiert wird, die Reinigungsleistungsbestimmung unterbunden, wenn der zugeführte HC sich in dem überschüssigen Zustand befindet, so dass die Reinigungsleistungsbestimmungsgenauigkeit verbessert werden kann.
Die Ausführbedingung zum Ausführen des NOx-Deoxidationssteuerbetriebs ist erfüllt, wenn die Abgastemperatur innerhalb eines vorbestimmten Temperaturbereichs liegt (Minimum bis Maximum). Somit kann zum Zeitpunkt der Zufuhr des NOx-Deoxidationsmittels die geeignete NOx-Deoxidaton und -Entfernung durch das zugeführte Deoxidationsmittel durchgeführt werden. Ferner gestattet die vorstehende Bedingungseinrichtung die Verbesserung der Reinigungsleistungsbestimmungsgenauigkeit des katalytischen NOx-Wandlers 21.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehend angegebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise kann das vorstehend angegebene Ausführungsbeispiel wie folgt abgewandelt werden.
In dem vorstehend angegeben Ausführungsbeispiel wird zum Zeitpunkt der Durchführung des NOx-Deoxidationssteuerbetriebs, wenn die Kraftstoffzugabe in das Abgas durchgeführt wird, bestimmt, dass sich der zugeführte HC in dem übermäßigen Zustand befindet, und wird dadurch die Reinigungsleistungsbestimmung des katalytischen NOx-Wandlers 21 unterbunden. Das kann wie folgt abgewandelt werden. Hier kann die HC-Konzentration (oder die HC-Menge) in dem Abgas gemessen werden. Wenn die HC-Konzentration (oder die gemessenen HC-Menge) einen entsprechenden Grenzwert übersteigt, kann bestimmt werden, dass sich der zugeführte HC in dem übermäßigen Zustand befindet, und kann dadurch die Bestimmung der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 unterbunden werden. Alternativ kann ein Bestandteilsverhältnis von HC in dem Abgas gemessen werden. Wenn das gemessene Bestandteilsverhältnis von HC in dem Abgas einen entsprechenden Grenzwert übersteigt, kann bestimmt werden, dass der zugeführte HC sich in dem übermäßigen Zustand befindet, und kann dadurch die Bestimmung der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 unterbunden werden. Die 6 und 7 zeigen Ablaufdiagramme der spezifischen Prozeduren dieser Fälle. Die Prozedur von 6 oder 7 wird anstelle der Prozedur von 4 durchgeführt, so dass ähnliche Schritte von 6 oder 7, die denjenigen von 4 ähnlich sind, mit den gleichen Schrittnummern bezeichnet werden und in der folgenden Beschreibung nicht weitergehend beschrieben werden.
In jeder der folgenden Prozeduren ist die Messung der HC-Konzentration und/oder der CO-Konzentration in dem Abgas erforderlich und wird wie folgt durchgeführt. In dem Abgasrohr 18 des Verbrennungsmotors 10 ist nämlich ein HC-Konzentrationssensor an der stromaufwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers 21 in dem Abgasrohr 18 des Verbrennungsmotors 10 vorgesehen. Ein HC-Konzentrationsmesswert wird auf der Grundlage des Messergebnisses des HC-Konzentrationssensors berechnet. Ferner ist ein CO-Konzentrationssensor an der stromaufwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers 21 in dem Abgasrohr 18 des Verbrennungsmotors 10 vorgesehen. Ein CO-Konzentrationsmesswert wird auf der Grundlage des Messergebnisses des CO-Konzentrationssensors berechnet.
Wenn in 6 die Ausführbedingung zur Ausführung des Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs erfüllt ist (insbesondere JA bei Schritt S201), schreitet die ECU 30 zu Schritt S301 voran. Bei Schritt S301 wird die HC-Konzentration in dem Abgas gemessen. Dann schreitet die ECU 30 zu Schritt 302 voran. Bei Schritt S302 wird bestimmt, ob der HC-Konzentrationsmesswert gleich wie oder geringer als ein vorbestimmter Grenzwert ist. Wenn bestimmt wird, dass der HC-Konzentrationsmessewert gleich wie oder geringer als der Grenzwert bei Schritt S302 ist (insbesondere JA bei Schritt S302), gestattet die ECU 30 die Ausführung des gegenwärtigen Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs und schreitet dadurch zu Schritt S203 voran. Wenn dagegen bestimmt wird, dass der HC-Konzentrationsmesswert größer als der Grenzwert bei Schritt S302 ist (insbesondere NEIN bei Schritt S302), bestimmt die ECU 30, dass der zugeführte HC sich in dem übermäßigen Zustand befindet, und unterbindet dadurch die Ausführung des gegenwärtigen Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs. Dann beendet die ECU 30 den gegenwärtigen Betrieb.
Wenn unter Bezugnahme auf 7 bestimmt wird, dass die Ausführbedingung zur Ausführung des Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs erfüllt ist (insbesondere JA bei Schritt S201), schreitet die ECU 30 zu Schritt S401 voran. Bei Schritt S401 werden die HC-Konzentration und die CO-Konzentration in dem Abgas gemessen. Dann berechnet bei Schritt S402 die ECU 30 ein Konzentrationsverhältnis zwischen der HC-Konzentration und der CO-Konzentration (Konzentrationsverhältnis = HC-Konzentration/CO-Konzentration, das dem HC-Bestandteilsverhältnis entspricht). Dann wird bei Schritt S403 bestimmt, ob das berechnete Konzentrationsverhältnis gleich wie oder geringer als ein vorbestimmter Grenzwert ist. Wenn bestimmt wird, dass das Konzentrationsverhältnis gleich wie oder geringer als der Grenzwert bei Schritt S403 ist (insbesondere JA bei Schritt S403), gestattet die ECU 30 die Ausführung des gegenwärtigen Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs und schreitet dadurch zu Schritt S203 voran. Wenn dagegen bestimmt wird, dass das Konzentrationsverhältnis größer als der Grenzwert bei Schritt S403 ist (insbesondere NEIN bei Schritt S403), bestimmt die ECU 30, dass der zugeführte HC sich in dem übermäßigen Zustand befindet und unterbindet dadurch die Ausführung des gegenwärtigen Reinigungsleistungsbestimmungsbetriebs. Dann beendet die ECU 30 den gegenwärtigen Betrieb.
In dem Fall, dass der in 6 oder 7 gezeigte Betrieb verwendet wird, wenn bestimmt wird, dass der zugeführte HC sich in dem übermäßigen Zustand befindet, wird der Reinigungsleistungsbestimmungsbetrieb zum Bestimmen der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 unterbunden. Somit ist es möglich, die fehlerhafte Bestimmung der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 zu vermeiden.
In dem Betrieb von 6 oder 7 kann die HC-Konzentration oder die CO-Konzentration in dem Abgas durch eine Berechnung erhalten werden, die ein Kennfeld oder eine mathematische Gleichung verwendet. Insbesondere kann die Menge der Kraftstoffzugabe in das Abgas durch das Kraftstoffzugabeventil 25 als Parameter zum Berechnen der HC-Konzentration oder der CO-Konzentration in dem Abgas im Hinblick von beispielsweise voreingestellten Kennfelddaten verwendet werden. In diesem Fall kann zusätzlich zu der Menge der Kraftstoffzugabe in das Abgas durch das Kraftstoffzugabeventil 25 die Abgastemperatur und/oder die Abgasströmungsmenge als Parameter bei der Berechnung der HC-Konzentration und/oder der CO-Konzentration zum Vergrößern der Genauigkeit der Berechnung verwendet werden.
In dem vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel wird eines von der Fettspülung und von der Kraftstoffzugabe in das Abgas zum Durchführen des NOx-Deoxidationssteuerbetriebs ausgewählt. Alternativ können beide von der Fettspülung und der Kraftstoffzugabe in das Abgas gleichzeitig durchgeführt werden. Beispielsweise kann zum Zeitpunkt der Durchführung der Fettspülung die Kraftstoffzugabe in das Abgas durch das Kraftstoffzugabeventil 25 durchgeführt werden. Wenn in einem solchen Fall die Kraftstoffzugabe in das Abgas gleichzeitig zur Zeit der Durchführung der Fettspülung durchgeführt wird, wird der Reinigungsleistungsbestimmungsbetrieb zum Bestimmen der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 unterbunden. Ferner wird in dem vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiel das Kraftstoffzugabeventil 25 als Kraftstoffzugabeeinrichtung zum Zugeben von unverbranntem Kraftstoff (HC) an der stromaufwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers 21 verwendet. Alternativ für das Kraftstoffzugabeventil 25 können die folgenden Maßnahmen als Kraftstoffzugabeeinrichtung verwendet werden. Insbesondere wird eine Nacheinspritzung, die eine von Kraftstoffeinspritzungen (mehrstufigen Einspritzungen des Kraftstoffs) in einem Mehrstufenkraftstoffeinspritzbetrieb ist, der durch den Injektor 11 durchgeführt wird, durchgeführt und kann der unverbrannte Kraftstoff, der aufgrund der Nacheinspritzung zugeführt wird, zum Deoxidieren und Entfernen des absorbierten NOx bei dem katalytischen NOx-Wandler 21 verwendet werden. Die Nacheinspritzung wird ebenso als Späteinspritzung bezeichnet und nach einer Haupteinspritzung durchgeführt. Der eingespritzte Kraftstoff, der in der Nacheinspritzung eingespritzt wird, wird in dem Zylinder nicht verbrannt und wird als unverbrannter Kraftstoff in das Abgasrohr 18 ausgestoßen. In diesem Fall wird die Nacheinspritzung als NOx-Deoxidationssteuerbetrieb durchgeführt, so dass das absorbierte NOx, das in dem katalytischen NOx-Wandler 21 absorbiert wird, durch das Deoxidationsmittel deoxidiert und entfernt wird.
Wenn die Nacheinspritzung als NOx-Deoxidationssteuerbetrieb durchgeführt wird, wird der unverbrannte Kraftstoff, der zu dem katalytischen NOx-Wandler 21 zugeführt wird, übermäßig. Somit wird in einem solchen Fall, der ähnlich zu der Kraftstoffzugabe in das Abgas durch das Abgaszugabeventil 25 ist, der Reinigungsleistungsbestimmungsbetrieb zum Bestimmen der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 unterbunden. Auf diesem Weg kann die fehlerhafte Bestimmung der Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 vorteilhaft vermieden werden.
In dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel wird die erforderliche Deoxidationszeitdauer TA auf der Grundlage der Startzeitabstimmung und der Endzeitabstimmung der NOx-Deoxidation berechnet, die auf der Grundlage der Messung des stromwaufwärtigen A/F-Sensors 23 und der Messung des stromabwärtigen A/F-Sensors 24 gemessen werden. Dann wird die Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 auf der Grundlage der erforderlichen Deoxidationszeitdauer TA bestimmt. Das kann wie folgt abgewandelt werden. Es ist nämlich wünschenswert, einen fetten Grad des Luftkraftstoffverhältnisses zusätzlich zu der erforderlichen Deoxidationszeitdauer TA zu berücksichtigen, um die Menge des zugeführten Deoxidationsmittels zum Zeitpunkt der Durchführung des NOx-Deoxidationssteuerbetriebs genauer zu erhalten. Daher kann die Menge des zugeführten NOx-Deoxidationsmittels auf der Grundlage der erforderlichen Deoxidationszeitdauer TA und des stromaufwärtigen Luftkraftstoffverhältnisses (der Messung des stromaufwärtigen A/F-Sensors 23) zum Zeitpunkt der NOx-Deoxidation berechnet werden. Dann die Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 auf der Grundlage der berechnete Menge des NOx-Deoxidationsmittels bestimmt werden.
Alternativ kann die Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 auf eine einfachere Art und Weise ohne die Verwendung der Messung des stromaufwärtgen A/F-Sensors 23 bestimmt werden. Die Startzeitabstimmung des NOx-Deoxidationssteuerbetriebs kann nämlich als Referenzzeitpunkt verwendet werden und die ECU 30 kann die erforderliche Deoxidationszeitdauer als Zeitdauer von dem Referenzzeitpunkt zu einem Zeitpunkt berechnen, bei dem fette Mittel durch den stromabwärtigen A/F-Sensor 24 gemessen werden. Dann kann die ECU 30 die Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers 21 auf der Grundlage der erforderlichen Deoxidationszeitdauer bestimmen. In einem solchen Fall sollte der A/F-Sensor (der Sauerstoffkonzentrationssensor) zumindest an der stromabwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers 21 vorgesehen werden.
Zusätzliche Vorteile und Abwandlungen werden dem Fachmann offensichtlich sein. Die Erfindung in ihrer allgemeineren Bedeutung ist daher nicht auf die spezifischen Details, die repräsentative Vorrichtung und die beispielhaften Darstellungen zu beschränken, die hier gezeigt und beschrieben sind.
Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
Weg(e) zur Ausführung der Erfindung
Gewerbliche Anwendbarkeit

Claims

Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine mit: einem katalytischen NOx-Wandler (21), der einen NOx-Speicher-Reduktionskatalysator aufweist und in einem Abgassystem (18) der Brennkraftmaschine vorgesehen ist; einer NOx-Deoxidationssteuereinrichtung (11, 23–25, 27, 31, 32) zum Zuführen und Steuern eines NOx-Deoxidationsmittels zu dem katalytischen NOx-Wandler (21) zur Zeit der Deoxidation und Entfernung von absorbiertem NOx, das durch den NOx-Speicher-Reduktionskatalysator absorbiert wird; einer Reinigungsleistungsbestimmungseinrichtung (23–24) zum Bestimmen einer Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers (21) auf der Grundlage von einem der folgenden Parameter: einer Menge des zugeführten NOx-Deoxidationsmittels, die erforderlich ist, um das absorbierte NOx zur Zeit des Betriebs der NOx-Deoxidationssteuereinrichtung zu deoxidieren und zu entfernen; eines Parameters, der mit der Menge des zugeführten NOx-Deoxidationsmittels korreliert; einer Bestimmungseinrichtung eines Zustands unverbrannten Kraftstoffs zur Bestimmung, ob zugeführter unverbrannter Kraftstoff, der zu dem katalytischen NOx-Wandler (21) zugeführt wird, sich in einem überschüssigen Zustand zur Zeit des Betriebs der NOx-Deoxidationssteuereinrichtung (11, 23–25, 27, 32) befindet; und einer Unterbindungseinrichtung um zu unterbinden, dass die Reinigungsleistungsbestimmungseinrichtung die Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers (21) bestimmt, wenn die Bestimmungseinrichtung des Zustands unverbrannten Kraftstoffs bestimmt, dass der zugeführte unverbrannte Kraftstoff sich in dem überschüssigen Zustand befindet.
Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 1, wobei: die NOx-Deoxidationssteuereinrichtung (11, 23–25, 27, 31, 32) folgendes aufweist: eine Fettspüleinrichtung (11, 23–24) zum zeitweiligen Verschieben eines Luftkraftstoffverhältnisses der Brennkraftmaschine in einen fetten Bereich; und eine Kraftstoffzugabeeinrichtung (11, 23–25) zum Zugeben und Zuführen des unverbrannten Kraftstoffs zu dem katalytischen NOx-Wandler (21); wobei die NOx-Deoxidationssteuereinrichtung (11, 23–25, 27, 32) eine von der Fettspüleinrichtung (11, 23–24) und von der Kraftstoffzugabeinrichtung (11, 23–25) auswählt und verwendet, um das NOx-Deoxidationsmittel zu dem katalytischen NOx-Wandler (21) zuzuführen; und wobei die Bestimmungseinrichtung des Zustands unverbrannten Kraftstoffs bestimmt, dass der unverbrannte Kraftstoff sich in dem überschüssigen Zustand befindet, wenn die Kraftstoffzugabeeinrichtung (11, 23–25) betrieben wird, um den unverbrannten Kraftstoff zu dem katalytischen NOx-Wandler (21) zuzufügen und zuzuführen.
Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 2, wobei die NOx-Deoxidationssteuereinrichtung (11, 23–25, 27, 31, 32) eine von der Fettspüleinrichtung (11, 23–24) und von der Kraftstoffzugabeeinrichtung (11, 23–25) auf der Grundlage des Betriebsbereichs der Brennkraftmaschine auswählt und verwendet.
Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei: die Kraftstoffzugabeeinrichtung (11, 23–25) ein Kraftstoffzugabeventil (25) aufweist, das an einer stromaufwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers (21) in dem Abgassystem (18) vorgesehen ist; und wobei die Kraftstoffzugabeeinrichtung (11, 23–25) das Kraftstoffzugabeventil (25) betreibt, um den unverbrannten Kraftstoff zu dem katalytischen NOx-Wandler (21) zuzugeben und zuzuführen.
Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei: die Kraftstoffzugabeeinrichtung (11, 23–25) ein Kraftstoffeinspritzventil (11) aufweist, das mehrstufige Einspritzungen des Kraftstoffs in einen entsprechenden Zylinder der Brennkraftmaschine durchführt; und wobei die Kraftstoffzugabeeinrichtung (11, 23–25) das Kraftstoffeinspritzventil (11) steuert, um eine Nacheinspritzung des Kraftstoffeinspritzventils (11) nach einer Haupteinspritzung des Kraftstoffeinspritzventils (11) bei den mehrstufigen Kraftstoffeinspritzungen durchzuführen, um den unverbrannten Kraftstoff zu dem katalytischen NOx-Wandler (21) zuzugeben und zuzuführen.
Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 1, wobei: die Bestimmungseinrichtung des Zustands unverbrannten Kraftstoffs eines von einer Menge des zugeführten unverbrannten Kraftstoffs zu dem katalytischen NOx-Wandler (21) und von einer Konzentration unverbrannten Kraftstoffs des Gases in dem Abgassystem (18) misst oder berechnet; und wobei die Bestimmungseinrichtung des Zustands unverbrannten Kraftstoffs bestimmt, dass der zugeführte unverbrannte Kraftstoff, der zu dem katalytischen NOx-Wandler (21) zugeführt wird, sich in dem überschüssigen Zustand befindet, wenn die Menge des zugeführten unverbrannten Kraftstoffs oder die Konzentration des unverbrannten Kraftstoffs in dem Gas einen vorbestimmten entsprechenden Grenzwert übersteigt.
Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 1, wobei: die Bestimmungseinrichtung des Zustands unverbrannten Kraftstoffs ein Bestandteilsverhältnis des unverbrannten Kraftstoffs in dem Gas berechnet, der zu dem katalytischen NOx-Wandler (21) zugeführt wird; und wobei die Bestimmungseinrichtung des Zustands unverbrannten Kraftstoffs bestimmt, dass der zugeführte unverbrannte Kraftstoff, der zu dem katalytischen NOx-Wandler (21) zugeführt wird, sich in dem überschüssigen Zustand befindet, wenn das Bestandteilsverhältnis des unverbrannten Kraftstoffs in dem Gas einen vorbestimmten entsprechenden Grenzwert übersteigt.
Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 7, wobei die Bestimmungseinrichtung des Zustands unverbrannten Kraftstoffs das Bestandteilsverhältnis des unverbrannten Kraftstoffs in dem Gas auf der Grundlage von einem einer Menge des zugeführten unverbrannten Kraftstoffs zu dem katalytischen NOx-Wandler (27) und einer Konzentration des unverbrannten Kraftstoffs in dem Gas in dem Abgassystem (18) berechnet.
Abgasreinigungssystem gemäß Anspruch 6 oder 8, wobei: die NOx-Deoxidationssteuereinrichtung (11, 23–25, 27, 31, 32) folgendes aufweist: eine Fettspüleinrichtung (11, 23–24) zum zeitweiligen Verschieben eines Luftkraftstoffverhältnisses der Brennkraftmaschine in einen fetten Bereich; und eine Kraftstoffzugabeeinrichtung (11, 23–25) zum Zugeben und Zuführen des unverbrannten Kraftstoffs zu dem katalytischen NOx-Wandler (21); wobei die NOx-Deoxidationssteuereinrichtung (11, 23–25, 27, 31, 32) eine von der Fettspüleinrichtung (11, 23–24) und von der Kraftstoffzugabeeinrichtung (11, 23–25) zum Zuführen des NOx-Deoxidationsmittels zu dem katalytischen NOx-Wandler (21) auswählt und verwendet; und wobei die Bestimmungseinrichtung des Zustands unverbrannten Kraftstoffs eine von der Menge des unverbrannten Kraftstoffs und von der Konzentration des unverbrannten Kraftstoffs auf der Grundlage der Menge des zugegebenen und zugeführten unverbrannten Kraftstoffs berechnet, der durch die Kraftstoffzugabeeinrichtung (11, 23–25) zugegeben und zugeführt wird.
Abgasreinigungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei: die Reinigungsleistungsbestimmungseinrichtung (23–24) zumindest einen Sauerstoffkonzentrationssensor (23, 24) aufweist, der eine Sauerstoffkonzentration in dem Abgas misst; wobei zumindest einer des zumindest einen Sauerstoffkonzentrationssensors (23, 24) an einer stromabwärtigen Seite des katalytischen NOx-Wandlers (21) vorgesehen ist; wobei die Reinigungsleistungsbestimmungseinrichtung (23–24) bestimmt, dass die Deoxidierung des absorbierten NOx bei dem katalytischen NOx-Wandler (21) abgeschlossen ist, wenn die Reinigungsleistungsbestimmungseinrichtung (23–24) misst, dass das NOx-Deoxidationsmittel beginnt aus dem katalytischen NOx-Wandler (21) nach der Einleitung der Zufuhr und Steuerung des NOx-Deoxidationsmittels zu dem katalytischen NOx-Wandler (21) auszuströmen, auf der Grundlage einer Messung des zumindest einen Sauerstoffkonzentrationssensors (23, 24); und wobei die Reinigungsleistungsbestimmungseinrichtung (23–24) die Reinigungsleistung des katalytischen NOx-Wandlers (21) auf der Grundlage einer erforderlichen Zeitdauer bestimmt, die erforderlich ist, um die Deoxidierung des absorbierten NOx abzuschließen, seit der Einleitung der Zufuhr und der Steuerung des NOx-Deoxidationsmittels.