DE102008029877A1

DE102008029877A1 - Steuerungsorientiertes Modell zur LNT-Regeneration

Info

Publication number: DE102008029877A1
Application number: DE102008029877A
Authority: DE
Inventors: David J. Columbus Stroh
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2009-03-12
Also published as: US20090000274A1; CN101333954A; US9234474B2; CN101333954B

Abstract

Ein Verfahren zum Ermitteln einer Menge an Stickoxiden (NOx), die in einer NOx-Falle einer Motorauspuffanordnung gespeichert ist, kann umfassen, dass ein NOx-Massendurchsatz in die NOx-Falle ermittelt wird, ein Wirkungsgrad des Speicherns der NOx in der Falle ermittelt wird und die in der NOx-Falle gespeicherte NOx-Menge auf der Basis des ermittelten Massendurchsatzes und des ermittelten Wirkungsgrades berechnet wird. Das Verfahren kann ferner umfassen, dass ein Massendurchsatz eines Reduktionsmittels ermittelt wird, das in die NOx-Falle eintritt, eine Beziehung zwischen dem ermittelten Reduktionsmittelmassendurchsatz und die aus der NOx-Falle entfernten NOx ermittelt wird, und die aus der NOx-Falle entfernte NOx-Menge auf der Basis des ermittelten Massendurchsatzes und der ermittelten Beziehung berechnet wird. Die berechnete, gespeicherte NOx-Menge kann durch nachfolgende gespeicherte NOx-Mengen und nachfolgende aus der NOx-Falle entfernte NOx-Mengen angepasst werden.

Description

Gebiet
Die vorliegende Offenlegung betrifft Motoren und im Spezielleren ein Verfahren zum Ermitteln einer NOx-Menge, die in einer Mager-NOx-Falle eines Motorauspuffsystems gespeichert ist.
Hintergrund
Die Angaben in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformation in Bezug auf die vorliegende Offenlegung und stellen möglicherweise nicht den Stand der Technik dar.
Ein Fahrzeug kann einen Motor und ein Auspuffsystem umfassen, das einen Mager-NOx-Fallen (LNT, von lean NOx trap)-Katalysator mit einer Vielzahl von Kanälen aufweist, durch die Motorabgase strömen. Die Oberflächen der Kanäle können z. B. mit Bariumsalzen und Platin oder anderen Edelmetallen imprägniert sein. Während eines mageren Betriebes des Fahrzeugmotors (bei einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis von mehr als 14,7) kann der Katalysator Stickoxide (NOx) aus dem Motorabgas adsorbieren. Die Stickoxide (typischerweise NO und NO₂) können an der Katalysatorfläche gespeichert werden. Der Katalysator kann periodisch einer fetten Kraftstoffumgebung (einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis von weniger als 14,7) ausgesetzt werden, währenddessen der Katalysator umgewandelt (oder regeneriert) werden kann, d. h., die gespeicherten NOx werden reduziert. Im Speziellen können die Stickoxide in Stickstoff, Kohlendioxid und Wasser in Gegenwart von Wärme, Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen in dem Abgasstrom umgewandelt werden.
LNT-Katalysatoren können NOx bei Temperaturen wirksam speichern, die niedriger sind als die Temperaturen, bei denen sie die gespeicherten NOx wirksam reduzieren können. Bei niedrigen Temperaturen wie z. B. bei Temperaturen von weniger als etwa 300°C kann ein LNT-Katalysator NOx für eine begrenzte Zeit, d. h., bis er voll mit NOx oder gesättigt ist, speichern. Der gesättigte Katalysator kann auf eine Temperatur erhitzt werden, die den niedrigen Bereich übersteigt, und der erhitzte Katalysator kann eine Regeneration erfahren.
Zusammenfassung
Demgemäß kann ein Stickoxid-(NOx)-Überwachungssystem für eine NOx-Falle einer Motorauspuffanordnung vorgesehen sein. Das System kann einen Luftmassensensor, einen Lambdasensor, einen NOx-Sensor und ein Steuermodul umfassen. Der Luftmassensensor kann in Kommunikation mit einer Luftversorgung zu dem Motor stehen und kann eine Luftmenge ermitteln, die in den Motor eintritt. Der Lambdasensor kann in Kommunikation mit dem Auspuffsystem stehen und kann ein Verhältnis zwischen einem Betriebs-Luft-Kraftstoff-Verhältnis und einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ermitteln. Der NOx-Sensor kann in Kommunikation mit dem Auspuffsystem stehen und kann eine NOx-Konzentration darin ermitteln. Das Steuermodul kann Eingänge von dem Luftmassensensor, dem Lambdasensor und dem NOx-Sensor empfangen. Das Steuermodul kann eine in der NOx-Falle gespeicherte NOx-Menge auf der Basis der Eingänge berechnen.
Ein Verfahren zum Ermitteln einer Menge an NOx, die in der NOx-Falle gespeichert ist, kann umfassen, dass ein NOx-Massendurchsatz in die NOx-Falle ermittelt wird, ein Wirkungsgrad des Speicherns der NOx in der Falle ermittelt wird und die in der NOx-Falle gespeicherte NOx-Menge auf der Basis des ermittelten Massendurchsatzes und des ermittelten Wirkungsgrades berechnet wird. Das Verfahren kann ferner umfassen, dass ein Massendurchsatz eines Reduktionsmittels ermittelt wird, das in die NOx-Falle eintritt, eine Beziehung zwischen dem ermittelten Reduktionsmittelmassendurchsatz und einer aus der NOx-Falle entfernten NOx-Menge ermittelt wird, und die aus der NOx-Falle entfernte NOx-Menge auf der Basis des ermittelten Massendurchsatzes und der ermittelten Beziehung berechnet wird. Die berechnete gespeicherte NOx-Menge kann über den gesamten Fahrzeugbetrieb angepasst werden, indem nachfolgende Mengen an berechneten, gespeicherten NOx addiert werden und nachfolgende aus der NOx-Falle entfernte NOx-Mengen subtrahiert werden.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hierin bereitgestellten Beschreibung offensichtlich. Es sollte einzusehen sein, dass die Beschreibung und spezielle Beispiele nur Illustrationszwecken dienen sollen und den Umfang der vorliegenden Offenlegung nicht einschränken sollen.
Zeichnungen
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen ausschließlich Illustrationszwecken und sollen den Umfang der vorliegenden Offenlegung in keiner Weise einschränken.
1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenlegung;
2 ist ein funktionelles Blockdiagramm von Modulen des in 1 gezeigten Steuermoduls; und
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Ermitteln von in einem Fahrzeugauspuffsystem von 1 gespeicherten NOx veranschaulicht.
Detaillierte Beschreibung
Die nachfolgende Beschreibung ist rein beispielhaft und soll die vorliegende Offenlegung, ihre Anwendung oder Verwendungen keinesfalls einschränken. Zum besseren Verständnis werden in den Zeichnungen dieselben Bezugsziffern verwendet, um ähnliche Elemente zu bezeichnen. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff Modul auf einen anwendungsspezifischen Schaltkreis (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (mehrfach genutzt, dediziert oder Gruppe) und Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführt, eine kombinatorische Logikschaltung oder weitere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktion bereitstellen.
Die vorliegende Offenlegung betrifft allgemein die Verwendung von LNT-Katalysatoren zur Steuerung von Fahrzeugemissionen. Unter nunmehriger Bezugnahme auf 1 kann ein Fahrzeug 10 eine Motoranordnung 12 und eine Abgaskatalysatoranordnung 16 umfassen. Die Motoranordnung 12 kann einen Dieselmotor 18, einen Luftansaugkrümmer 20, einen Auslasskrümmer 22, Kraftstoffeinspritzventile 24, eine Kraftstoffpumpe 26 und ein Steuermodul 28 umfassen. Luft kann dem Motor 18 durch den Luftansaugkrümmer 20 zugeführt werden und Abgas kann durch den Auslasskrümmer 22 aus dem Motor 18 austreten. Kraftstoff kann dem Motor 18 von der Kraftstoffpumpe 26 über die Kraftstoffeinspritzventile 24 zugeführt werden. Das Steuermodul 28 kann mit den Kraftstoffeinspritzventilen 24 und der Kraftstoffpumpe 26 funktionell verbunden sein und diese steuern.
Die Abgaskatalysatoranordnung 16 kann mit dem Auslasskrümmer 22 kommunizieren und Abgas von diesem aufnehmen. Die Abgaskatalysatoranordnung 16 kann einen Behälter 34 umfassen, der einen ersten Abschnitt 38 mit einem Dieseloxidationskatalysator (DOC) darin und einen zweiten Abschnitt 40 mit einer Mager-NOx-Falle (LNT) darin aufweist. Wenngleich ein Behälter 34 als Einzelbehälter gezeigt ist, können in Übereinstimmung mit den Packaging-Beschränkungen mehrere Behälter verwendet werden.
Während des Betriebes des Motors 18 kann Motorabgas von dem Auslasskrümmer 22 und durch den Behälter 34 strömen. Während des Betriebes können die LNT-Katalysatorflächen innerhalb des Behälters 34 Stickoxide (NOx) aus dem hierdurch strömenden Abgas speichern oder adsorbieren. Viele verschiedene Sensoren können verwendet werden, um die in dem Behälter 34 gespeicherten NOx zu überwachen und Signale an das Steuermodul 28 zu liefern.
Im Spezielleren kann das Fahrzeug 10 einen Luftmassen(MAF)-Sensor 42, Temperatursensoren 44, 45, einen ersten und einen zweiten NOx-Sensor 46, 48 und einen ersten und einen zweiten Lambda (λ)-Sensor 50, 52 umfassen. Der MAF-Sensor 42 kann oberstromig des Luftansaugkrümmers 20 angeordnet sein und kann ein Signal an das Steuermodul 28 liefern, das den Luftmassendurchsatz in den Motor 18 angibt. Der Temperatursensor 44 kann an einem zentralen Abschnitt der LNT innerhalb des Behälters 34 angeordnet sein und ein Signal an das Steuermodul 28 liefern, das die LNT-Temperatur angibt. Ein zusätzlicher Temperatursensor 45 kann oberstromig der LNT in dem Behälter 34 angeordnet sein und kann auch in Kombination mit dem Temperatursensor 44 oder allein verwendet werden, um ein Signal an das Steuermodul 28 zu liefern, das die LNT-Temperatur angibt.
Der erste NOx-Sensor 46 und der erste Lambdasensor 50 können oberstromig der LNT angeordnet sein, und der zweite NOx-Sensor 48 und der zweite Lambdasensor 52 können unterstromig der LNT angeordnet sein. Im Spezielleren, wie in 1 zu sehen, können der erste NOx-Sensor 46 und der erste Lambdasensor 50 zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt 38, 40 des Behälter 34 und daher zwischen dem DOC und der LNT angeordnet sein. Der zweite NOx-Sensor 48 und der zweite Lambdasensor 52 können an einem Ende der LNT angeordnet sein. Wie in 1 zu sehen, können der zweite NOx-Sensor 48 und der zweite Lambdasensor 52 an einem Ausgang des Behälters 34 angeordnet sein. Der erste und der zweite NOx-Sensor 46, 48 können Signale an das Steuermodul 28 senden, die die NOx-Konzentration an dem Einlass und dem Auslass der LNT angeben. Der erste und der zweite Lambdasensor 50, 52 können Signale an das Steuermodul 28 senden, die das Betriebs-Luft-Kraftstoff-Gemisch oberstromig und unterstromig der LNT angeben. Im Spezielleren kann das von den Lambdasensoren 50, 52 gelieferte Signal das Verhältnis zwischen dem Betriebs-Luft/Kraftstoff-Gemisch an einer gegebenen Stelle und ein stöchiometrisches Luft-Kraftstoff-Gemisch angeben.
Das Steuermodul 28 kann verwendet werden, um die in dem Behälter 34 auf den Katalysatoroberflächen der LNT gespeicherte NOx-Menge zu ermitteln, wie auch, um die von den Katalysatoroberflächen der LNT entfernte NOx-Menge zu ermitteln. Die gespeicherten NOx können umgewandelt (oder regeneriert) werden und aus der LNT entfernt werden, indem sie Hitze, Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen in dem Abgasstrom aus gesetzt werden, was zu einer Umwandlung der NOx in Stickstoff, Kohlendioxid und Wasser führt.
Unter Bezugnahme auf 2 kann das Steuermodul 28 ein NOx-Speicher-Berechnungsmodul 60 ein Modul 62 zum Berechnen der umgewandelten NOx und ein Gesamt-NOx-Berechnungsmodul 64 umfassen. Das NOx-Speicher-Berechnungsmodul 60 kann die in der LNT gespeicherte NOx-Menge berechnen. Das Modul 62 zum Berechnen der umgewandelten NOx kann die umgewandelte und daher aus der LNT entfernte NOx-Menge ermitteln. Das Gesamt-NOx-Berechnungsmodul 64 kann die gesamten in der LNT verbleibenden NOx ermitteln.
Wie in 3 zu sehen, ist ein Verfahren 100 zum Ermitteln der gespeicherten NOx-Menge veranschaulicht. Der Steuerblock 102 ermittelt die NOx-Menge, die gegenwärtig in der LNT gespeichert ist. Die Gesamtmasse an gespeicherten NOx wird dem ermittelten Wert gleichgesetzt. Die augenblickliche Masse an in der LNT gespeicherten NOx kann durch das Steuermodul 28 bereitgestellt werden. Das Steuermodul 28 kann die vorhergehende Menge an gespeicherten NOx aus einer vorhergehenden Iteration des Verfahrens 100 haben. Alternativ kann die erste Iteration des Verfahrens 100 mNOx_stored = 0 als einen Anfangswert verwenden. Das Verfahren 100 schreitet dann zu dem Entscheidungsblock 104 weiter.
Der Entscheidungsblock 104 ermittelt, ob gegenwärtig NOx in der LNT gespeichert sind. Diese Ermittlung kann die Beurteilung einer Betriebstemperatur der LNT wie auch eine Ermittlung eines mageren oder fetten Kraftstoffzustands des Motors 18 umfassen. Alternativ kann das Steuermodul 28 Motorbetriebsparameter variieren und steuern, ob NOx von der LNT gespeichert oder umgewandelt werden. Wenn ermittelt wird, dass NOx in der LNT gespeichert werden, schreitet das Verfahren 100 zu dem Steuerblock 106 weiter.
Der Steuerblock 106 ermittelt die gespeicherte NOx-Menge über ein vorbestimmtes Zeitintervall. Diese Ermittlung kann umfassen, dass die Menge an gespeicherten NOx berechnet wird, wie unten angegeben: mNOxstored = ⇐(ṁNOx·ηstorage(TLNT, mNOxstored))dtwobei mNOx_stored die Masse der in der LNT gespeicherten NOx ist, ṁNOx_in die Menge an NOx ist, die in die LNT strömt, und η_storage (T_LNT, mNOx_stored) der NOx-Speicher-Wirkungsgrad der LNT ist.
Die Menge an in die LNT strömenden NOx (ṁNOx_in) kann aus der Abgasströmung (ṁ_exhaust) und einem oder beiden der NOx-Sensoren 46, 48 ermittelt werden. Die Abgasströmung kann ermittelt werden, indem die Ansaugluftmasse (ṁ_{int ake}) an dem MAF-Sensor 42 gemessen und die befohlene Kraftstoffströmung (ṁ_fuel) addiert wird. Der NOx-Speicher-Wirkungsgrad der LNT kann eine vorbestimmte Funktion oder Nachschlagetabelle für eine gegebene LNT sein und kann eine Funktion der LNT-Temperatur und der gegenwärtigen Masse an darin gespeicherten NOx sein. Die LNT-Temperatur kann von einem oder beiden der Temperatursensoren 44, 45 ermittelt werden. Das Verfahren 100 schreitet dann zu dem Steuerblock 108 weiter.
Der Steuerblock 108 ermittelt die neue Gesamtmenge an in der LNT gespeicherten NOx. Diese Ermittlung kann umfassen, dass die über das Zeitintervall gespeicherten NOx, wie in dem Steuerblock 106 ermittelt, zu der vorhergehenden Gesamtmenge an gespeicherten NOx addiert werden. Das Verfahren 100 kann dann zu dem Steuerblock 110 weiter schreiten, wobei die neuen gespeicherten Gesamt-NOx in dem Steuermodul 28 zur anschließenden Verwendung in dem Steuerblock 102 gespeichert werden. Das Verfahren 100 kann wiederum zu dem Entscheidungsblock 104 weiter schreiten.
Wenn ermittelt wird, dass NOx in der LNT nicht gespeichert sondern umgewandelt werden, schreitet das Verfahren 100 zu dem Steuerblock 112 weiter. Der Steuerblock 112 ermittelt die über ein vorbestimmtes Zeitintervall umgewandelte NOx-Menge. Diese Ermittlung kann die Berechnung der umgewandelten NOx-Menge umfassen, wie unten angegeben: mNOxconverted = ⇐(ṁredctnt·RED2NOxRatio)dtwobei ṁ_redctnt der Massendurchfluss eines Reduktionsmittels ist, das in die LNT strömt, und RED2NOxRatio ein empirisch hergeleitetes Verhältnis zwischen den gespeicherten NOx und dem Reduktionsmittel ist. Im Spezielleren gilt: ṁredctnt = (1λ – 1)ṁexh wobei λ ein Verhältnis zwischen einem Betriebs-Luft-Kraftstoff-Gemisch und einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Gemisch ist und ṁ_exh der Massendurchsatz von Abgas in der LNT ist. Das Lambda (λ) kann von einem Lambdasensor ermittelt werden. Im Spezielleren kann λ von Lambdasensor 50 ermittelt werden. Der Abgasmassendurchsatz (ṁ_exh) kann wie oben erläutert ermittelt werden. Das Verhältnis RED2NOxRatio kann eine Funktion der LNT-Temperatur (T_LNT), der Raumgeschwindigkeit (SV) und der gespeicherten NOx-Masse sein (mNOxstored).
Die Ermittlung von RED2NOxRatio kann experimentell mit einer LNT bei verschiedenen Zuständen ermittelt werden. Die gesammelten Ergebnisse können verwendet werden, um die oben erwähnte Nachschlagetabelle oder Funktion zu entwickeln. Ein Beispiel für solch eine experimentelle Ermittlung kann umfassen, dass mit einer leeren LNT-Falle unter stationären Bedingungen wie z. B. der LNT in dem Behälter 34 begonnen wird. Ein Motor wie z. B. der Motor 18 kann in einem mageren Zustand betrieben werden, bis eine vorbestimmte NOx-Menge in der LNT gesammelt ist. Die gesammelte NOx-Menge kann durch Messen der NOx-Masse in der LNT nach dem mageren Betrieb ermittelt werden. Danach kann der Motor 18 in einem fetten Zustand betrieben werden, um die NOx-Masse in der LNT zu regenerieren. Während des fetten Betriebes kann die Reduktionsmittelmasse mithilfe eines Lambdasensors wie z. B. des zweiten Lambdasensors 52 überwacht werden, und über die fette Betriebszeit integriert werden. Die Reduktionsmittelmasse kann integriert werden, bis in der Reduktionsmittelmessung an dem zweiten Lambdasensor 52 ein Wendepunkt auftritt.
Der an dem zweiten Lambdasensor 52 detektierte Wendepunkt zeigt den Abschluss des Regenerationsprozesses an. Sobald der Abschluss des Regenerationsprozesses detektiert wird, können die Werte für die Raumgeschwindigkeit (SV) und die LNT-Temperatur (T_LNT ermittelt werden. Die Raumgeschwindigkeit kann wie folgt ermittelt werden: SV = ṁexh/AverageExhaustGasDensity/CatalystVolumewobei ṁ_exh ermittelt werden kann, wie oben angegeben, AverageExhaustGasDensity ein bekannter Wert für die Dichte des Abgases sein kann und CatalystVolume das Volumen des Katalysators sein kann, das die LNT enthält. Auf der Grundlage dieser Werte kann die umgewandelte NOx-Menge berechnet werden. Das Verfahren 100 schreitet dann zu dem Steuerblock 114 weiter.
Der Steuerblock 114 ermittelt die neue Gesamtmenge der in der LNT gespeicherten NOx. Diese Ermittlung kann umfassen, dass die über das Zeitintervall umgewandelten NOx, wie in dem Steuerblock 112 ermittelt, von der vorhergehenden Gesamtmenge an gespeicherten NOx, die bei dem Steuerblock 102 ermittelt wird, subtrahiert wird. Das Verfahren 100 kann dann zu dem Steuerblock 110 weiter schreiten, wo die neuen gespeicherten NOx in dem Steuermodul 28 zur anschließenden Verwendung in dem Steuerblock 102 gespeichert werden. Das Verfahren 100 kann dann wiederum zu dem Entscheidungsblock 104 weiter schreiten.
Der Fachmann wird nun aus der vorhergehenden Beschreibung einsehen, dass die umfassende Lehre der vorliegenden Offenlegung in einer Vielfalt von Formen ausgeführt werden kann. Daher soll, während die Offenlegung in Verbindung mit speziellen Beispielen davon beschrieben wurde, der wahre Umfang der Offenlegung nicht in dieser Weise begrenzt sein, da für den geübten Fachmann nach einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der nachfolgenden Ansprüche weitere Abwandlungen offensichtlich werden.

Claims

Verfahren zum Ermitteln einer Menge an Stickoxiden (NOx), die in einer NOx-Falle einer Motorauspuffanordnung gespeichert ist, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass: ein NOx-Massendurchsatz in die NOx-Falle ermittelt wird; ein Wirkungsgrad des Speicherns der NOx in der Falle ermittelt wird; und die in der NOx-Falle gespeicherte NOx-Menge auf der Basis des ermittelten Massendurchsatzes und des ermittelten Wirkungsgrades berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Berechnen umfasst, dass das Produkt aus dem ermittelten Massendurchsatz und dem ermittelten Wirkungsgrad ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ermitteln des Massendurchsatzes und das Ermitteln des Wirkungsgrades bei einem vorbestimmten Zeitschritt ausgeführt werden, wobei das Berechnen umfasst, dass das Produkt über den Zeitschritt integriert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass die berechnete, in der NOx-Falle gespeicherte NOx-Menge gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Ermitteln des Wirkungsgrades umfasst, dass auf einen empirischen Wirkungsgradwert Bezug genommen wird, der auf einer Temperatur der NOx-Falle und der gespeicherten, berechneten, in der NOx-Falle gespeicherten NOx-Menge basiert.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine Ermittlung der Temperatur der NOx-Falle umfasst, dass eine Temperatur an einem Einlass in die NOx-Falle erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ermitteln des NOx-Massendurchsatzes in die NOx-Falle umfasst, dass der NOx-Massendurchsatz oberstromig von der NOx-Falle erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ermitteln des Massendurchsatzes, das Ermitteln des Wirkungsgrades und das Berechnen während eines mageren Betriebes des Motors ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend, dass eine NOx-Masse ermittelt wird, die während eines fetten Betriebes des Motors aus der NOx-Falle entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Berechnen umfasst, dass die entfernte NOx-Menge von einer zuvor berechneten, gespeicherten NOx-Menge subtrahiert wird.
Verfahren zum Ermitteln einer in einer NOx-Falle einer Motorauspuffanordnung gespeicherten NOx-Menge, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, dass: ein Massendurchsatz eines Reduktionsmittels ermittelt wird, das in die NOx-Falle eintritt; eine Beziehung zwischen dem ermittelten Reduktionsmittelmassendurchsatz und einer aus der NOx-Falle entfernten NOx-Menge ermittelt wird; und die aus der NOx-Falle entfernte NOx-Menge auf der Basis des ermittelten Massendurchsatzes und der ermittelten Beziehung berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Berechnen umfasst, dass das Produkt des ermittelten Reduktionsmittel-Massendurchsatzes und der ermittelten Beziehung ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Ermitteln des Massendurchsatzes und das Ermitteln der Beziehung zwischen dem Reduktionsmittel und den aus der NOx-Falle entfernten NOx bei einem vorbestimmten Zeitschritt ausgeführt werden, wobei das Berechnen umfasst, dass das Produkt über den Zeitschritt integriert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Ermitteln des Massendurchsatzes umfasst, dass der Massendurchsatz von Abgas von dem Motor, das in die NOx-Falle eintritt, ermittelt wird, und ein Betriebs-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Ermitteln des Massendurchsatzes von Reduktionsmittel, das in die NOx-Falle eintritt, umfasst, dass ein Verhältnis (λ) zwischen dem Betriebs-Luft-Kraftstoff-Verhältnis und einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Ermitteln des Massendurchsatzes von Reduktionsmittel, das in die NOx-Falle eintritt, um fasst, dass das Produkt aus (1/λ – 1) und dem Massendurchsatz von Reduktionsmittel von dem Motor, das in die NOx-Falle eintritt, ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Ermitteln der Beziehung umfasst, dass auf ein empirisches Verhältnis zwischen dem Reduktionsmittel und den aus der NOx-Falle entfernten NOx Bezug genommen wird.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Ermitteln des empirischen Verhältnisses umfasst, dass der Motor in einem mageren Zustand betrieben wird, eine NOx-Ansammlung während des mageren Betriebes gemessen wird, der Motor in einem fetten Zustand nach dem mageren Betrieb betrieben wird, und die Masse des Reduktionsmittels während des fetten Betriebes integriert wird, bis ein Wendepunkt in einer Reduktionsmittelmasse detektiert wird, die unterstromig von der NOx-Falle gemessen wird.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Ermitteln des empirischen Verhältnisses umfasst, dass eine Raumgeschwindigkeit und eine Temperatur, die der NOx-Falle zugehörig sind, während des Betriebes des Motors in dem fetten Zustand ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend, dass die durchschnittliche Reduktionsmittelmasse pro NOx-Masseneinheit, die während des fetten Betriebes entfernt wird, ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Ermitteln des Massendurchsatzes und das Ermitteln der Beziehung während eines fetten Betriebes ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend, dass eine NOx-Masse ermittelt wird, die während eines mageren Betriebes des Motors in der NOx-Falle gespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Berechnen umfasst, dass die entfernte NOx-Menge von einer zuvor berechneten, gespeicherten NOx-Menge subtrahiert wird.
Stickoxid(NOx)-Überwachungssystem für eine NOx-Falle einer Motorauspuffanordnung, wobei das System umfasst: einen Luftmassensensor in Kommunikation mit einer Luftversorgung zu dem Motor zum Ermitteln einer Luftmenge, die in den Motor eintritt; einen Lambdasensor in Kommunikation mit dem Auspuffsystem zum Ermitteln eines Verhältnisses zwischen einem Betriebs-Luft-Kraftstoff-Verhältnis und einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis; einen NOx-Sensor in Kommunikation mit dem Auspuffsystem zum Ermitteln einer NOx-Konzentration darin; und ein Steuermodul, das Eingänge von dem Luftmassensensor, dem Lambdasensor und dem NOx-Sensor empfängt, wobei das Steuermodul ausgebildet ist, um eine in der NOx-Falle gespeicherte NOx-Menge auf der Basis der Eingänge zu berechnen.
System nach Anspruch 24, wobei der Lambdasensor an einem Einlass in die NOx-Falle angeordnet ist.
System nach Anspruch 24, wobei das Steuermodul ein NOx-Speicher-Berechnungsmodul umfasst, das ausgebildet ist, um eine in der NOx-Falle gespeicherte NOx-Menge zu berechnen.
System nach Anspruch 26, wobei das NOx-Speicher-Berechnungsmodul einen Massendurchsatz von NOx, die in die NOx-Falle eintreten, und einen Wirkungsgrad des Speicherns der NOx, die in die NOx-Falle eintreten, darin ermittelt.
System nach Anspruch 24, wobei das Steuermodul ein Modul zum Berechnen der umgewandelten NOx umfasst, das ausgebildet ist, um eine aus der NOx-Falle entfernte NOx-Menge zu berechnen.
System nach Anspruch 28, wobei das Modul zum Berechnen der umgewandelten NOx einen Massendurchsatz eines in die NOx-Falle eintretenden Reduktionsmittels und eine Beziehung zwischen dem Massendurchsatz des in die NOx-Falle eintretenden Reduktionsmittels und der aus der NOx-Falle entfernten NOx-Menge ermittelt.
System nach Anspruch 24, wobei das Steuermodul ein NOx-Speicher-Berechnungsmodul umfasst, das ausgebildet ist, um eine In der NOx-Falle gespeicherte NOx-Menge zu berechnen, und ein Modul zum Berechnen der umgewandelten NOx umfasst, das ausgebildet ist, um eine aus der NOx-Falle entfernte NOx-Menge zu berechnen.