DE102016222164B4

DE102016222164B4 - Abgasreinigungsvorrichtung für Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102016222164B4
Application number: DE102016222164.7A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Uchimoto; Ken Ogawa; Hiroshi Amaike; Shinichi OKUNISHI; Takehito Kimata; Takao Mishima
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-11-16
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2036-11-12
Also published as: JP2017089577A; DE102016222164A1; US20170138284A1; US10190517B2; JP6499061B2

Abstract

Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor (1), worin ein NOx-Absorptionskatalysator (15) und ein NOx-Konzentrationssensor (17) zum Erfassen einer NOx-Konzentration in Abgasen des Motors (1) in einem Auslasskanal (13) des Motors (1) vorgesehen sind, wobei der NOx-Absorptionskatalysator (15) NOx in den Abgasen absorbiert, wenn die Abgase in einem oxidierenden Zustand sind, während der NOx-Absorptionskatalysator (15) das absorbierte NOx reduziert, wenn die Abgase in einem reduzierenden Zustand sind, und der NOx-Konzentrationssensor (17) stromab des NOx-Absorptionskatalysators (15) angeordnet ist,wobei die Abgasreinigungsvorrichtung ein Anreicherungsmittel zur Durchführung einer Anreicherungsspitze enthält, worin ein Luftkraftstoffverhältnis eines dem Motor (1) zugeführten Luftkraftstoffgemischs vorübergehend angereichert wird, um die Abgase zum reduzierenden Zustand zu bringen, und das Anreicherungsmittel eine Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze basierend auf einer erfassten Ausgabe (SENSAX) von dem NOx-Konzentrationssensor (17) bestimmt,wobei das Anreicherungsmittel ein Änderungstendenz-Bestimmungsmittel zur Bestimmung einer Änderungstendenz der erfassten Ausgabe enthält;bestimmt, dass es unnötig ist, die Anreicherungsspitze während einer Reduktionszustand-Zeitspanne ab der Zeit (t2), zu der die Anreicherungsspitze endet, bis zu der Zeit, zu der eine voreingestellte Zeitspanne (TIM1) abgelaufen ist, durchzuführen; undbestimmt, dass es unnötig ist, die Anreicherungsspitze durchzuführen, wenn die Änderungstendenz als ein abnehmender Ausgabezustand bestimmt wird, wo die erfasste Ausgabe (SENSAX) abnimmt,wobei das Anreicherungsmittel die Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze unter Verwendung der erfassten Ausgabe (SENSAX) bestimmt, wenn die Änderungstendenz als stetiger/zunehmender Ausgabezustand bestimmt wird, wo die erfasste Ausgabe nach der Beendigungszeit (t3) der Reduktionszustand-Zeitspanne auf einem konstanten Wert bleibt oder zunimmt,wobei die Abgasreinigungsvorrichtung fernerein Abtastmittel zum Abtasten der erfassten Ausgabe (SENSAX) zu vorbestimmten Abtastintervallen; undein Steuererfassungswert-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Steuererfassungswerts (SENSNOX) durch Ausführung in einer Tiefpassfilterung der abgetasteten Werte der erfassten Ausgabe, enthält,wobei das Anreicherungsmittel die Ausführungszeitgebung unter Verwendung des Steuererfassungswerts (SENSNOX) bestimmt, wenn die Änderungstendenz als der stetige/zunehmende Ausgabezustand bestimmt wird, wobei das Anreicherungsmittel die Verwendung des Steuererfassungswerts auch dann fortsetzt, wenn nach dem Übergang zu dem stetigen/zunehmenden Ausgabezustand die Änderungstendenz als der abnehmende Ausgabezustand bestimmt wird,dadurch gekennzeichnet, dass das Änderungstendenz-Bestimmungsmittel enthält:ein erstes Gleitender-Mittelwert-Berechnungsmittel zum Berechnen eines ersten gleitenden Mittelwerts (AVSNOX1), der ein gleitender Mittelwert der zuletzt abgetasteten Werte der Anzahl „M“ ist, wobei „M“ eine ganze Zahl größer als „2“ ist; undein zweites Gleitender-Mittelwert-Berechnungsmittel zum Berechnen eines zweiten gleitenden Mittelwerts (AVSNOX2), der ein gleitender Mittelwert der zuletzt abgetasteten Werte der Anzahl „N“ ist, wobei „N“ eine ganze Zahl größer als „M“ ist,wobei das Änderungstendenz-Bestimmungsmittel bestimmt, dass ein Zustand, in dem der erste gleitende Mittelwert gleich oder größer als der zweite gleitende Mittelwert ist, der stetige/zunehmende Ausgabezustand ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, und insbesondere eine Abgasreinigungsvorrichtung mit einem NOx-Absorptionskatalysator und einem NOx-Konzentrationssensor, die in einem Auslasskanal des Verbrennungsmotors vorgesehen sind.
Beschreibung der verwandten Technik
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2002- 180 865 A1 (JP'865) offenbart eine Abgasreinigungsvorrichtung, worin ein NOx-Absorber in einem Auslasskanal des Verbrennungsmotors angeordnet ist und ein NOx-Konzentrationssensor (des Typs, der auch auf Ammoniak reagiert) stromab des NOx-Absorbers angeordnet ist. Wenn in dieser Vorrichtung die Anreicherungsspitze zum vorübergehenden Anreichern des Luftkraftstoffverhältnisses durchgeführt wird, um vom NOx-Absorber absorbiertes NOx abzuführen, erhält man eine Menge vom restlichen Reduktionsmittel basierend auf Änderungen in der vom NOx-Konzentrationssensor erfassten Ammoniakkonzentration. Der erfasst Wert, der vom NOx-Konzentrationssensor in der Nähe vom Beginn der Anreicherungsspitze erhalten wird, wird als NOx-Konzentration betrachtet, während der erfasst Wert, der in der Nähe vom Ende der Anreicherungsspitze erhalten wird, als Ammoniakkonzentration betrachtet wird. Wie in der JP'865 gezeigt, ist es bekannt, dass die erfasste Ausgabe von dem NOx-Konzentrationssensor, der eine Zirkonium enthaltende ionenleitfähige Festelektrolytschicht aufweist, nicht nur proportional zur NOx-Konzentration, sondern auch zur Konzentration von Ammoniak ist, der bei der Durchführung der Anreicherungsspitze erzeugt wird. In dieser Beschreibung bedeutet der „NOx-Konzentrationssensor“ einen NOx-Konzentrationssensor, der die Zirkonium enthaltende ionenleitfähige Festelektrolytschicht aufweist.
Gemäß der in JP 2002- 180 865 A1 gezeigten Vorrichtung wird die in der Nähe vom Ende der Anreicherungsspitze erfasste Ausgabe als Ammoniakkonzentration betrachtet. Jedoch könnte die Zeitspanne, während der das bei der Anreicherungsspitze zugeführte Reduktionsmittel mit dem NOx unter Erzeugung von Ammoniak reagiert, nicht notwendigerweise konstant sein. Wenn daher die Bestimmung, ob die erfasste Ausgabe die Ammoniakkonzentration oder die NOx-Konzentration angibt, nur basierend auf der zeitlichen Beziehung zur Anreicherungsspitzen-Endzeit erfolgt, kann die Bestimmung nicht mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden. Wenn zum Beispiel bestimmt wird, dass die erfasste Ausgabe während einer konstanten Zeitspanne TNH3 ab dem Ende der Anreicherungsspitze die Ammoniakkonzentration bezeichnet, und die konstante Zeitspanne TNH3 auf eine zu kurze Zeitspanne gesetzt wird, könnte die Ammoniakkonzentration irrtümlicherweise als NOx-Konzentration betrachtet werden, nachdem die konstante Zeitspanne TNH3 abgelaufen ist, und könnte unmittelbar nach dem Ende der Anreicherungsspitze die Anreicherungsspitze erneut durchgeführt werden. Wenn andererseits die konstante Zeitspanne TNH3 auf eine zu lange Zeitspanne gesetzt wird, könnte das nachfolgend beschriebene Problem auftreten. D.h., in dem Zustand, wo die Absorptionskapazität des NOx-Absorbers reduziert ist, beginnt das NOx stromab des NOx-Absorbers in einer vergleichsweisen frühen Zeit hinauszufließen, nachdem die Anreicherungsspitze endet. Dementsprechend könnte die NOx-Konzentration irrtümlich als die Ammoniakkonzentration betrachtet werden, was eine irrtümliche Bestimmung vom Beginn der nächsten Anreicherungsspitze verursachen könnte.
Die EP 1 254 305 B1 zeigt eine Abgasemissionsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung des oben beschriebenen Punkts durchgeführt, und Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abgasreinigungsvorrichtung anzugeben, die in der Lage ist, die Anreicherungsspitzen-Ausführungssteuerung basierend auf der erfassten Ausgabe des stromab des NOx-absorierenden Katalysators angeordneten NOx-Konzentrationssensors geeignet durchzuführen.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor (1) nach Anspruch 1 angegeben, in dem ein NOx-Absorptionskatalysator (15) und ein NOx-Konzentrationssensor (17) zum Erfassen einer NOx-Konzentration im Abgasen des Motors in einem Auslasskanal (13) des Motors vorgesehen sind. Der NOx-Absorptionskatalysator absorbiert NOx in den Abgasen, wenn die Abgase in einem oxidierenden Zustand sind, während der NOx-Absorptionskatalysator das absorbierte NOx reduziert, wenn die Abgase in einem reduzierenden Zustand sind, und der NOx-Konzentrationssensor stromab des NOx-Absorptionskatalysators angeordnet ist. Die Abgasreinigungsvorrichtung enthält ferner ein Anreicherungsmittel zur Durchführung einer Anreicherungsspitze, worin ein Luftkraftstoffverhältnis eines dem Motor zugeführten Luftkraftstoffgemischs vorübergehend angereichert wird, um die Abgase in den reduzierenden Zustand zu bringen. Das Anreicherungsmittel bestimmt eine Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze basierend auf einer erfassten Ausgabe (SENSAX) von dem NOx-Konzentrationssensor. Das Anreicherungsmittel enthält ein Änderungstendenz-Bestimmungsmittel zum Bestimmen einer Änderungstendenz der erfassten Ausgabe; Bestimmen, dass es unnötig ist, die Anreicherungsspitze während einer Reduktionszustand-Zeitspanne ab der Zeit (t2), zu der die Anreicherungsspitze endet, bis zu der Zeit, zu der eine voreingestellte Zeitspanne (TIM1) abgelaufen ist, durchzuführen, und Bestimmen, dass es unnötig ist, die Anreicherungsspitze durchzuführen, wenn die Änderungstendenz als abnehmender Abgabezustand bestimmt wird, wo die erfasste Ausgabe abnimmt. Andererseits bestimmt das Anreicherungsmittel die Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze unter Verwendung der erfassten Ausgabe, wenn die Änderungstendenz als ein stetiger/zunehmender Ausgabezustand bestimmt wird, wo die erfasste Ausgabe nach der Endzeitgebung (t3) der Reduktionszustand-Zeitspanne auf einem konstanten Wert bleibt oder zunimmt.
Mit dieser Konfiguration wird die Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze basierend auf der erfassten Ausgabe von dem NOx-Konzentrationssensor bestimmt, und es wird bestimmt, dass es unnötig ist, die Anreicherungsspitze während der Reduktionszustand-Zeitspanne ab der Zeit, zu der die Anreicherungsspitze endet, bis zu der Zeit, zu der die voreingestellte Zeitspanne abgelaufen ist, durchzuführen. Es wird auch bestimmt, dass es unnötig ist, die Anreicherungsspitze durchzuführen, wenn die Änderungstendenz der erfassten Ausgabe als abnehmender Ausgabezustand bestimmt wird, wo die erfasste Ausgabe abnimmt. Andererseits wird die Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze unter Verwendung der erfassten Ausgabe bestimmt, wenn die Änderungstendenz als stetiger/zunehmender Ausgabezustand bestimmt wird, wonach der Endzeitgebung der Reduktionszustand-Zeitspanne die erfasste Ausgabe auf einem konstanten Wert bleibt oder zunimmt. In dem abnehmenden Ausgabezustand, wo die erfasste Ausgabe in einer vergleichsweise kurzen Zeitspanne nach dem Ende der Anreicherungsspitze abnimmt, hat sich herausgestellt, dass Ammoniak mit hoher Wahrscheinlichkeit in der Nähe des NOx-Konzentrationssensors vorhanden sein könnte. Durch Bestimmung, dass es unnötig ist, die Anreicherungsspitze während der Reduktionszustand-Zeitspanne mit dem abnehmenden Ausgabezustand unmittelbar nach der Reduktionszustand-Zeitspanne durchzuführen, und durch Bestimmung der Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze unter Verwendung der erfassten Ausgabe, nachdem sich die Änderungstendenz zu dem stetigen/zunehmenden Ausgabezustand verschoben hat, ist es möglich, eine irrtümliche Bestimmung der Anreicherungsspitzen-Ausführungszeitgebung aufgrund des Einflusses der Ammoniakkonzentration sicher zu verhindern, und die Bestimmung der Anreicherungsspitzen-Ausführungszeitgebung unter Verwendung der erfassten Ausgabe ab der Zeit durchzuführen, zu der eine vergleichsweise kurze Zeitspanne abgelaufen ist, nachdem die Anreicherungsspitze endet. Demzufolge wird es möglich, das Problem zu verhindern, dass die Anreicherungsspitze unmittelbar nach dem Ende der Anreicherungsspitze durchgeführt wird, oder das Problem, dass die Anreicherungsspitzen-Ausführungszeitgebung verzögert wird, wenn die Absorptionskapazität des NOx-Absorptionskatalysators reduziert ist.
Die Abgasreinigungsvorrichtung enthält ferner ein Abtastmittel und ein Steuererfassungswert-Berechnungsmittel. Das Abtastmittel tastet die erfasste Ausgabe (SENSAX) zu vorbestimmten Abtastintervallen ab. Das Steuererfassungswert-Berechnungsmittel berechnet einen Steuererfassungswert (SENSNOX) durch Ausführung einer Tiefpassfilterung der abgetasteten Werte der erfassten Ausgabe. Ferner bestimmt das Anreicherungsmittel die Ausführungszeitgebung unter Verwendung des Steuererfassungswerts (SENSNOX), wenn die Änderungstendenz als der stetige/zunehmende Ausgabezustand bestimmt wird.
Mit dieser Konfiguration wird die erfasste Ausgabe mit vorbestimmten Abtastintervallen abgetastet, wird der Steuererfassungswert durch Ausführung der Tiefpassfilterung der abgetasteten Werte der erfassten Ausgabe berechnet, und wird der Steuererfassungswert zur Bestimmung der Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze verwendet, wenn die Änderungstendenz als der stetige/zunehmende Ausgabezustand bestimmt wird. Da die erfasste Ausgabe von dem NOx-Konzentrationssensor zahlreiche sich leicht verändernde Komponenten enthält, bewirkt die Verwendung der erfassten Ausgabe selbst für die Ausführungszeitgebungsbestimmung eine Fluktuation des Bestimmungsergebnisses. Dementsprechend kann ein solches Problem verhindert werden, indem der Steuererfassungswert verwendet wird, welcher durch die Tiefpassfilterung der erfassten Ausgabe erhalten wird, was die sich leicht ändernden Komponenten, die in der erfassten Ausgabe enthalten sind, eliminiert.
Das Anreicherungsmittel setzt die Verwendung des Steuererfassungswerts auch dann fort, wenn die Änderungstendenz nach dem Übergang zum stetigen/zunehmenden Ausgabezustand als der zunehmende Ausgabezustand bestimmt wird.
Mit dieser Konfiguration wird die Verwendung des Steuererfassungswerts auch dann fortgesetzt, wenn die Änderungstendenz nach dem Übergang zum stetigen/zunehmenden Ausgabezustand als der abnehmende Ausgabezustand bestimmt wird. Es hat sich herausgestellt, dass nach dem Übergang zu dem stetigen/zunehmenden Ausgabezustand angenähert kein Ammoniak in der Nähe des NOx-Konzentrationssensors existiert. Dementsprechend wird angenommen, dass die Bestimmung, dass die Änderungstendenz der abnehmende Ausgabezustand ist, auf der Reduktion in der NOx-Konzentration in den vom Motor abgegebenen Abgasen durch Reduktion der Motorlast beruht, oder auf Änderungen in der erfassten Ausgabe durch den Einfluss von Rauschen. Demzufolge kann die Anreicherungsspitzensteuerung stabilisiert werden, indem solchen Änderungen in der erfassten Ausgabe kein Einfluss auf die Bestimmung der Änderungstendenz gegeben wird.
Das Änderungstendenz-Bestimmungsmittel enthält ein erstes Gleitender-Mittelwert-Berechnungsmittel und ein zweites Gleitender-Mittelwert-Berechnungsmittel. Das erste Gleitender-Mittelwert-Berechnungsmittel berechnet einen ersten gleitenden Mittelwert (AVSNOX1), der ein gleitender Mittelwert der zuletzt abgetasteten Werte der Anzahl „M“ ist, wobei „M“ eine ganze Zahl größer als „2“ ist. Das zweite Gleitender-Mittelwert-Berechnungsmittel berechnet einen zweiten gleitenden Mittelwert (AVSNOX2), der ein gleitender Mittelwert der zuletzt abgetasteten Werte der Anzahl „N“ ist, wobei „N“ eine ganze Zahl größer als „M“ ist. Das Änderungstendenz-Bestimmungsmittel bestimmt, dass ein Zustand, in dem der erste gleitende Mittelwert gleich oder größer als der zweite gleitende Mittelwert ist, der stetige/zunehmende Ausgabezustand ist.
Mit dieser Konfiguration werden die ersten und zweiten gleitenden Mittelwerte berechnet, wobei der erste gleitende Mittelwert ein gleitender Mittelwert der zuletzt abgetasteten Werte der Anzahl „M“ ist, und der zweite gleitende Mittelwert ein gleitender Mittelwert der zuletzt abgetasteten Werte der Anzahl „N“ ist, die größer als „M“ ist. Ferner wird der Zustand, in dem der erste gleitende Mittelwert gleich oder größer als der zweite gleitende Mittelwert ist, als stetiger/zunehmender Ausgabezustand bestimmt. Die erfasste Ausgabe des NOx-Konzentrationssensors enthält zahlreiche sich leicht ändernde Komponenten. Wenn daher die Änderungstendenz unter Verwendung der Ausgabe selbst bestimmt wird, könnte sich das Bestimmungsergebnis kurzzeitig ändern, was es schwierig macht, die Bestimmung genau durchzuführen. Es kann auch ein anderes Bestimmungsverfahren verwendet werden, wobei nur ein gleitender Mittelwert, zum Beispiel der zweite gleitende Mittelwert, berechnet wird, und die Änderungstendenz nur mit dem zweiten gleitenden Mittelwert bestimmt wird (dementsprechend die Beziehung zwischen dem gegenwärtigen Wert und dem vorangehenden Wert). Jedoch hat sich herausgestellt, dass Änderungen im Bestimmungsergebnis vergleichsweise groß sind, wenn man dieses Bestimmungsverfahren verwendet. Durch Bestimmung des stetigen/zunehmenden Ausgabezustands unter Verwendung der Beziehung zwischen den zwei gleitenden Mittelwerten, deren Abtastdatenzahlen sich voneinander unterscheiden, kann die Bestimmung der Änderungstendenz mit vergleichsweise guter Stabilität genau durchgeführt werden.
Bevorzugt fixiert das Änderungstendenz-Bestimmungsmittel die Bestimmung, dass die Änderungstendenz der stetige/zunehmende Ausgabezustand ist, wenn das Bestimmungsergebnis, dass der erste gleitende Mittelwert (AVSNOX1) gleich oder größer als der zweite gleitende Mittelwert (AVSNOX2) ist, aufeinanderfolgend vorbestimmte Anzahl (NCTH) von Malen erhalten wird.
Mit dieser Konfiguration wird die Bestimmung, dass die Änderungstendenz der stetige/zunehmende Ausgabezustand ist, fixiert, wenn das Bestimmungsergebnis, das der erste gleitende Mittelwert gleich oder größer als der zweite gleitende Mittelwert ist, aufeinanderfolgend für die vorbestimmte Anzahl von Malen erhalten wird. Dementsprechend kann ein genaueres und stabilisiertes Bestimmungsergebnis erhalten werden.
Bevorzugt bestimmt das Anreicherungsmittel die Ausführungszeitgebung unter Verwendung des Steuererfassungswerts (SENSNOX), nachdem eine Obergrenz-Zeitspanne (TIM2), die länger als die voreingestellte Zeitspanne (TIM1) ist, ab der Beendigungszeit (t2) der Anreicherungsspitze abgelaufen ist.
Mit dieser Konfiguration wird die Ausführungszeitgebung unter Verwendung des Steuererfassungswerts bestimmt, nachdem die Obergrenzzeitspanne, die länger als die voreingestellte Zeitspanne ist, ab dem Ende der Anreicherungsspitze abgelaufen ist. Der abnehmende Ausgabezustand kann manchmal für eine vergleichsweise lange Zeitspanne fortdauern, auch wenn der Einfluss vom Ammoniak verschwindet. Dementsprechend macht das Setzen der Obergrenz-Zeitspanne auf eine Zeitspanne, die als notwendig betrachtet wird, damit der Einfluss vom Ammoniak verschwindet, die Bestimmung der Änderungstendenz der erfassten Ausgabe unnötig, nachdem die Obergrenz-Zeitspanne abgelaufen ist. Demzufolge wird es möglich, die Rechenlast an der Betriebsvorrichtung zu reduzieren, und eine zu starke Verzögerung der Verwendung des Steuererfassungswerts zu verhindern.
Figurenliste

1 zeigt eine Konfiguration eines Verbrennungsmotors und einer Steuervorrichtung dafür gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung von Änderungen in einer Ausgabe eines NOx-Konzentrationssensors unmittelbar nach Durchführung einer Anreicherungsspitze;
3 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zur Bestimmung einer Änderungstendenz der NOx-Konzentrationssensor-Ausgabe;
4 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Durchführung einer Anreicherungsspitzensteuerung gemäß der NOx-Konzentrationssensor-Ausgabe;
5 ist ein Flussdiagramm des Änderungstendenz-Bestimmungsprozesses, der im Prozess von 4 ausgeführt wird;
6A und 6B sind Zeitdiagramme zur Darstellung von Effekten, die man durch Ausführung der in 4 gezeigten Anreicherungsspitzensteuerung erhält; und
7A und 7B zeigen Modifikationen in Bezug auf einen Ort des NOx-Konzentrationssensors.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Nun werden bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigte eine Konfiguration eines Verbrennungsmotors (nachfolgend als „Motor“ bezeichnet) und einer Steuerungsvorrichtung dafür, gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Der Motor 1 ist zum Beispiel ein Vierzylindermotor mit einem Einlasskanal 2, der mit einem Drosselventil 3 versehen ist. Ein Drosselventilöffnungssensor 4 ist mit dem Drosselventil 3 verbunden, und die Erfassungssignalausgabe von dem Drosselventilöffnungssensor 4 wird einer elektronischen Steuereinheit 5 (nachfolgend als „ECU“ bezeichnet) zugeführt.
Kraftstoffeinspritzventile 6 sind in die Einlasskanäle 2 an Orten zwischen dem Zylinderblock des Motors 1 und dem Drosselventil 3 und etwas stromauf der jeweiligen Einlassventile (nicht gezeigt) eingesetzt. Diese Kraftstoffeinspritzventile 6 sind mit einem Kraftstoffzufuhrkanal (nicht gezeigt) verbunden und sind mit der ECU 5 elektrisch verbunden. Eine Ventilöffnungsdauer und eine Ventilöffnungszeitgebung jedes Kraftstoffeinspritzventils 6 wird durch ein von der ECU 5 ausgegebenes Signal gesteuert. Jeder Zylinder des Motors 1 ist mit einer Zündkerze (nicht gezeigt) versehen, und der Zündzeitpunkt wird von der ECU 2 gesteuert.
Ein Einlassluftströmungsratensensor 7 zum Erfassen einer Einlassluftströmungsrate GAIR ist stromauf des Drosselventils 3 vorgesehen. Ferner sind ein Einlassdrucksensor 8 zum Erfassen eines Einlassdrucks PBA sowie ein Einlasslufttemperatursensor 9 zum Erfassen einer Einlasslufttemperatur TA stromab des Drosselventils 3 vorgesehen. Ein Kühlmitteltemperatursensor 10 ist am Körper des Motors 1 angebracht, um eine Motorkühlmitteltemperatur TW zu erfassen. Die Erfassungssignale dieser Sensoren 7 - 10 werden der ECU 5 zugeführt.
Ein Kurbelwinkelstellungssensor 11 zum Erfassen des Drehwinkels einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors 1 ist mit der ECU 5 verbunden. Der ECU 5 wird ein Signal zugeführt, das dem erfassten Drehwinkel der Kurbelwelle entspricht. Der Kurbelwinkelstellungssensor 11 enthält einen Zylinderunterscheidungssensor, der bei einer vorbestimmten Kurbelwinkelstellung für einen bestimmten Zylinder des Motors 1 einen Puls (nachfolgend als „CYL-Puls“ bezeichnet) ausgibt. Der Zylinderwinkelstellungssensor 11 enthält auch einen oberen Totpunkt (OT)-Sensor, der einen OT-Puls bei einer Kurbelwinkelstellung eines vorbestimmten Kurbelwinkels vor dem OT ausgibt, bei dem der Einlasstakt in jedem Zylinder beginnt (d.h. alle 180 Grad Kurbelwinkel im Falle eines Vierzylindermotors), sowie einen Kurbelwinkel (CRK)-Sensor zum Erzeugen eines Pulses (nachfolgend als „CRK-Puls“ bezeichnet) mit einer CRK-Periode (zum Beispiel einer Periode von 30 Grad, kürzer als die Periode der Erzeugung des OT-Pulses). Der CYL-Puls, der OT-Puls und der CRK-Puls werden der ECU 50 zugeführt. Die CYL-, OT- und CRK-Pulse werden dazu benutzt, verschiedene Steuerzeiten, wie etwa die Kraftstoffeinspritzzeitgebung und die Zündzeit, zu steuern und eine Motordrehzahl NE zu erfassen.
Ein Auslasskanal 9 des Motors 4 ist mit einem Dreiwegekatalysator 14 und einem NOx-Absorptionskatalysator 5 versehen. Ein Proportional-Sauerstoffkonzentrationssensor 16 (nachfolgend als „LAF-Sensor 16“ bezeichnet) ist an der stromaufwärtigen Seite des Dreiwegekatalysators 14 und der stromabwärtigen Seite eines Sammelabschnitts des Abgaskrümmers angebracht, der mit jedem Zylinder des Motors 1 in Verbindung steht. Der LAF-Sensor 16 gibt ein Erfassungssignal aus, das im Wesentlichen proportional zur Sauerstoffkonzentration (Luftkraftstoffverhältnis) in den Abgasen ist, und führt das Erfassungssignal der ECU zu. Ein NOx-Konzentrationssensor 17 ist stromab des NOx-Absorptionskatalysators 15 vorgesehen.
Der NOx-Absorptionskatalysator 15 absorbiert NOx in den Abgasen, wenn die Abgase im oxidierenden Zustand sind, in dem das Luftkraftstoffverhältnis des dem Motor 1 zugeführten Luftkraftstoffgemischs auf einen Wert an der mageren Seite in Bezug auf das stöchiometrisches Luftkraftstoffgemisch gesetzt ist. Andererseits reduziert der NOx-Absorptionskatalysator 15 das absorbierte NOx mit Reduktionsmitteln, um Stickstoffgas, Wasserdampf und Kohlendioxid abzugeben, wenn die Abgase in einem reduzierenden Zustand sind, wo das Luftkraftstoffverhältnis auf einen Wert an der fetten Seite in Bezug auf das stöchiometrische Luftkraftstoffverhältnis gesetzt ist. Ferner hat der NOx-Absorptionskatalysator 15 ein Funktion zum Speichern von Sauerstoff, wenn die Abgase im oxidierenden Zustand sind, und zum Abgeben des gespeicherten Sauerstoffs, wenn die Abgase im reduzierenden Zustand sind.
Wie in der JP'865 gezeigt, wird in dem NOx-Absorptionskatalysator 15, unter Verwendung eines Teils von Reduktionsmitteln, die zum Reduzieren von NOx nicht verwendet werden, wenn die Abgase im reduzierenden Zustand sind Ammoniak (NH₃) erzeugt, und wird der erzeugte Ammoniak von dem NOx-Absorptionskatalysator 15 abgeführt. Der NOx-Konzentrationssensor 17 hat eine Zirkonium enthaltende ionenleitfähige Festelektrolytschicht, und die erfasste Ausgabe von dem NOx-Konzentrationssensor 17 ist nicht nur proportional zur NOx-Konzentration, sondern auch zur Ammoniakkonzentration in den Abgasen. Ferner hat in dieser Ausführung der NOx-Konzentrationssensor 17 eine Funktion, eine Sauerstoffkonzentration (Luftkraftstoffverhältnis) in den Abgasen zu erfassen.
Ein Gaspedalstellungssensor 21 und ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 sind mit der ECU 5 verbunden. Der Gaspedalstellungssensor 21 erfasst einen Betätigungsbetrag AP (nachfolgend als „Gaspedalbetätigungsbetrag AP“ bezeichnet) des Gaspedals (nicht gezeigt) des vom Motor 1 angetriebenen Fahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 22 erfasst eine Fahrgeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeugs. Die Erfassungssignale von diesen Sensoren werden der ECU 5 zugeführt. Das Drosselventil 3 wird von einem Aktuator (nicht gezeigt) zum Öffnen und Schließen betätigt, und die Drosselöffnung TH wird von der ECU 5 gemäß dem Gaspedalbetätigungsbetrag AP angesteuert.
Die ECU 5 enthält eine Eingabeschaltung, eine zentrale Prozessoreinheit (nachfolgend als „CPU“ bezeichnet), eine Speicherschaltung und eine Ausgabeschaltung. Die Eingabeschaltung führt verschiedene Funktionen durch, einschließlich der Wellenformung von Eingangssignalen von den verschiedenen Sensoren, Korrigieren der Spannungspegel der Eingangssignale auf einen vorbestimmten Pegel, sowie Umwandeln von analogen Signalwerten in digitale Signalwerte. Die Speicherschaltung speichert vorübergehend verschiedene Betriebsprogramme, die von der CPU auszuführen sind, und speichert die Ergebnisse von Berechnungen oder dergleichen von der CPU. Die Ausgabeschaltung führt den Kraftstoffeinspritzventilen 6 und den Zündkerzen und dergleichen Betätigungssignale zu.
Die ECU 5 bestimmt verschiedene Motorbetriebszustände basierend auf den Erfassungssignalen von den oben beschriebenen Sensoren, und steuert die Kraftstoffeinspritzmenge mit dem Kraftstoffeinspritzventil 6. Grundlegend steuert die ECU 5 die Kraftstoffeinspritzmenge derart, dass das vom LAF-Sensor 16 erfasste Luftkraftstoffverhältnis mit einem Sollluftkraftstoffverhältnis übereinstimmt, und führt zeitgerecht einen Magerbetrieb durch, worin das Luftkraftstoffverhältnis auf einen Wert an der mageren Seite in Bezug auf das stöchiometrische Luftkraftstoffverhältnis gesetzt wird. Eine vom Motor 1 abgegebene NOx-Menge nimmt während des Magerbetriebs zu, aber das abgegebene NOx wird vom NOx-Absorptionskatalysator 15 absorbiert. Dementsprechend wird die NOx-Konzentration der Abgase, die schließlich zur Atmosphäre abgegeben werden, unter den vorgeschriebenen Wert gedrückt.
Es gibt eine Obergrenze der NOx-Menge, die der NOx-Absorptionskatalysator absorbieren kann. In dieser Ausführung wird daher die Anreicherungsspitze, in der das Luftkraftstoffverhältnis vorübergehend auf einen Wert an der fetten Seite in Bezug auf das stöchiometrische Luftkraftstoffverhältnis gesetzt wird (zum Beispiel der Wert ist etwa 13,5), durchgeführt, wenn eine NOx-Konzentration CATNOX, die basierend auf der erfassten Ausgabe SENSAX von dem NOx-Konzentrationssensor 17 berechnet wird, einen Bestimmungsschwellenwert RSPNOX überschreitet.
2 ist ein Zeitdiagramm, das Änderungen in einem Steuererfassungswert SENSNOX unmittelbar nach Durchführung der Anreicherungsspitze zeigt. Ein Umriss des Berechnungsverfahrens der NOx-Konzentration CATNOX in dieser Ausführung wird nachfolgend in Bezug auf 2 beschrieben. Der Steuererfassungswert SENSNOX ist ein gleitender Mittelwert, der durch Abtastung der erfassten Ausgabe SENSAX aus vorbestimmten Abtastintervallen und Aufmittlung der zuletzt abgetasteten Werte der Anzahl „K“ (zum Beispiel „5“ abgetastete Werte) berechnet wird. Der Steuererfassungswert SENSNOX wird in der nachfolgend beschriebenen Anreicherungsspitzensteuerung verwendet. Da die erfasste Ausgabe SENSAX zahlreiche leicht ändernde Komponenten enthält, wie nachfolgend beschrieben, wird der gleitende Mittelwert der erfassten Ausgabe SENSAX als der Steuererfassungswert SENSNOX für die Steuerung verwendet.
In 2 ist die Zeitspanne TRSP ab der Zeit t1 bis t2 eine Anreicherungsspitzen-Ausführungszeitspanne, und die aktuelle NOx-Konzentration, die mit der unterbrochenen Linie angegeben ist, nimmt unmittelbar nach dem Ende der Anreicherungsspitze ab. Da jedoch die erfasste Ausgabe SENSAX auch auf Ammoniak reagiert, das von dem NOx-Absorptionskatalysator 15 abgegeben wird, nimmt der Steuererfassungswert SENSNOX nach der Zeit t2 vorübergehend zu, und nimmt danach ab. In dieser Ausführung wird die Anreicherungsspitzen-Ausführungszeitspanne TRSP auf eine vorbestimmte Zeitspanne gesetzt, für die geschätzt wird, dass das gesamte im NOx-Absorptionskatalysator 15 absorbierte NOx reduziert wird (zum Beispiel 10 Sekunden). Es ist anzumerken, dass das in 2 gezeigte RSPNOX ein Bestimmungsschwellenwert zur Bestimmung einer Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze ist.
In dieser Ausführung wird die NOx-Konzentration CATNOX wie nachfolgend beschrieben berechnet, und die berechnete NOx-Konzentration CATNOX wird auf die Anreicherungsspitzen-Ausführungssteuerung angewendet, um den Einfluss von Ammoniak unmittelbar nach der Ausführung der Anreicherungsspitze zu beseitigen.
1) Während einer Zeitspanne (nachfolgend als „Reduktionszustand-Zeitspanne TRA“ bezeichnet) ab der Zeit t2, zu der die Anreicherungsspitze endet, bis zur Zeit t3, zu der eine erste Zeitspanne TIM1 ab der Zeit t2 abgelaufen ist, wird die NOx-Konzentration CATNOX nicht auf den Steuererfassungswert SENSNOX gesetzt, sondern auf einen ersten Ersatzwert RPNOX1.
2) Nach der Zeit t3 wird eine Änderungstendenz der erfassten Ausgabe SENSAX bestimmt, d.h. ob die Änderungstendenz ein abnehmender Ausgabezustand ist, in dem die erfasste Ausgabe SENSAX abnimmt, oder ein stetiger/zunehmender Ausgabezustand, in dem die erfasste Ausgabe SENSAX auf einem konstanten Wert bleibt oder zunimmt. Beim abnehmenden Ausgabezustand unmittelbar nach der Zeit t3 wird die NOx-Konzentration CATNOX nicht auf den Steuererfassungswert SENSNOX gesetzt, sondern auf einen zweiten Ersatzwert RPNOX2.
3) Nach einer Zeit (Zeit t4), zu der die Änderungstendenz als stetiger/zunehmender Ausgabezustand nach der Zeit t3 bestimmt wird, wird die NOx-Konzentration CATNOX auf den Steuererfassungswert SENSNOX gesetzt. Auch wenn die Änderungstendenz als der abnehmende Ausgabezustand nach der Zeit t4 bestimmt wird, wird die NOx-Konzentration CATNOX nicht auf den zweiten Ersatzwert RPNOX2 geändert, sondern wird fortdauernd auf den Steuererfassungswert SENSNOX gesetzt.
4) Nach der Zeit t5, zu der eine zweite Zeitspanne TIM2 ab der Zeit t2 abgelaufen ist, wird die Bestimmung der Änderungstendenz nicht durchgeführt und wird die NOx-Konzentration CATNOX auf den Steuererfassungswert SENSNOX gesetzt.
Die ersten und zweiten Ersatzwerte RPNOX1 und RPNOX2 werden zum Beispiel auf einen konstanten Wert (zum Beispiel „0“ gesetzt), der kleiner als der Bestimmungsschwellenwert RSPNOX ist. Gemäß diesem Setzen der Ersatzwerte RPNOX1 und RPNOX2 wird die Durchführung der Anreicherungsspitze als unnötig bestimmt (s. die später beschriebene 4).
Die erste Zeitspanne TIM1 wird bevorzugt gemäß einem Betriebszustand des Motors 1 gesetzt. Zum Beispiel wird eine Zeitspanne (nachfolgend als „Anreicherungs-AF-Erfassungszeitspanne TR“ bezeichnet) ab der Zeit der abnehmenden Sauerstoffkonzentration auf einen Wert (zum Beispiel nahe „0“), der gleich oder kleiner als ein Anreicherungs-AF-Bestimmungsschwellenwert ist, nach Beginn der Anreicherungsspitze bis zum Ende der Anreicherungsspitze (2, Zeit t2) gemessen, und wird die erste Zeitspanne TIM1 bevorzugt so gesetzt, dass sie zunimmt, wenn die Anreicherungs-AF-Erfassungszeitspanne TR zunimmt, wobei die Sauerstoffkonzentration unter Verwendung der Sauerstoffkonzentrationserfassungsfunktion des NOx-Konzentrationssensors 17 erfasst wird. Der Grund für dieses Setzen der ersten Zeitspanne TIM1 ist, dass die Anreicherungs-AF-Erfassungszeitspanne TR mit einer Zeitspanne korreliert, während der die Abgase, die in den NOx-Absorptionskatalysator 15 fließen, im reduzierenden Zustand sind, und die Ammoniak-Erzeugungsmenge zunimmt, wenn die Anreicherungs-AF-Erfassungszeitspanne TR zunimmt. Die zweite Zeitspanne TIM2 wird auf eine konstante Zeitspanne gesetzt, die zuvor gesetzt ist. Der Steuererfassungswert SENSNOX kann, in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors 1 möglicherweise eine vergleichsweise lange Zeitspanne nach dem Ende der Anreicherungsspitze fortlaufend abnehmen. Dementsprechend wird die zweite Zeitspanne TIM2, die einer Obergrenz-Zeitspanne zur Durchführung der Änderungstendenz-Bestimmung entspricht, auf eine Zeitspanne gesetzt, während der der Einfluss von Ammoniak sicher verschwindet.
Nun wird ein Verfahren zur Bestimmung der Änderungstendenz nachfolgend in Bezug auf 3 beschrieben. Da die erfasste Ausgabe SENSAX vom NOx-Konzentrationssensor 17 zahlreiche sich leicht ändernde Komponenten enthält, wie oben beschrieben, wird die Änderungstendenz unter Verwendung von zwei gleitenden Mittelwerten bestimmt, welche jeweils mit abgetasteten Werten unterschiedlicher Anzahlen berechnet werden. 3 zeigt Änderungen in den gleitenden Mittelwerten, die unter Verwendung der erfassten Ausgabe SENSAX berechnet werden, welche um die Zeit t4 von 2 herum angegeben ist. In 3 bezeichnet die unterbrochene Linie Änderungen im gleitenden Mittelwert (nachfolgend als „erster gleitender Mittelwert“ bezeichnet) AVSNOX1 der zuletzt abgetasteten Werte der Anzahl „M“ (zum Beispiel „5“), und die gestrichelte Linie bezeichnet Änderungen im gleitenden Mittelwert (nachfolgend als „zweiter gleitender Mittelwert“ bezeichnet) AVSNOX2 der zuletzt abgetasteten Werte der Anzahl „N“ (zum Beispiel „20“). Der Steuererfassungswert SENSNOX (wie 2) wird wie oben beschrieben als gleitender Mittelwert der zuletzt abgetasteten Werte der Anzahl „K“ berechnet, und wird auf die Bestimmung der Anreicherungsspitzen-Ausführungszeitgebung angewendet. Die Zahlen „K“, „M“ und „N“ werden empierisch auf jeweilige geeignete Werte gesetzt.
In dieser Ausführung werden die ersten und zweiten gleitenden Mittelwerte AVSNOX1 und AVSNOX2 berechnet, und wird die Änderungstendenz wie folgt bestimmt: die Änderungstendenz wird als der stetige/zunehmende Ausgabezustand bestimmt, wenn der erste gleitende Mittelwert AVSNOX1 gleich oder größer als der zweite gleitende Mittelwert AVSNOX2 ist, und die Änderungstendenz wird als abnehmender Ausgabezustand bestimmt, wenn die Änderungstendenz nicht als der stetige/zunehmende Ausgabezustand bestimmt wird. Ferner wird die Bestimmung, dass die Änderungstendenz der stetige/zunehmende Ausgabezustand ist, fixiert, wenn das Bestimmungsergebnis, dass der erste gleitende Mittelwert AVSNOX1 gleich oder größer als der zweite gleitende Mittelwert AVSNOX2 ist, aufeinanderfolgend für eine vorbestimmte Anzahl NCTH von Malen (zum Beispiel „20“ Mal) erhalten wird. Die vorbestimmte Anzahl NCTH wird empirisch auf einen geeigneten Wert gesetzt. Im in 3 gezeigten Beispiel beginnt der erste gleitende Mittelwert AVSNOX1 um die Zeit t11 herum damit, den zweiten gleitenden Mittelwert AVSNOX2 zu überschreiten. Da jedoch das gleiche Bestimmungsergebnis nicht fortdauert, wird die Bestimmung unmittelbar nach der Zeit t11 nicht fixiert. Die Bestimmung, dass die Änderungstendenz der stetige/zunehmende Ausgabezustand ist, wird schließlich zur Zeit t12 fixiert.
Die Verwendung dieses Bestimmungsverfahrens der Änderungstendenz macht es möglich, die Bestimmung mit guter Stabilität genau durchzuführen. Im in 3 gezeigten Beispiel verschiebt sich die Änderungstendenz nach der Zeit t12, zu der die Bestimmung, dass die Änderungstendenz der stetige/zunehmende Ausgabezustand ist, fixiert ist, um die Zeit t13 herum zum abnehmenden Ausgabezustand hin. Jedoch wird diese Verschiebung der Änderungstendenz nicht durch die Änderung in der NOx-Konzentration oder in der Ammoniakkonzentration hervorgerufen, sondern durch den Einfluss von Rauschen hervorgerufen. Unter Berücksichtigung dieses Einflusses von Rauschen wird die NOx-Konzentration CATNOX nicht auf den zweiten Ersatzwert RPNOX2 gesetzt, sondern wird fortlaufend auf den Steuererfassungswert SENSNOX gesetzt (s. obiger Punkt 3), auch wenn die Änderungstendenz so bestimmt wird, dass sie sich zu dem abnehmenden Ausgabezustand hin verschiebt, nach der Fixierung der Bestimmung, dass die Änderungstendenz der stetige/zunehmende Ausgabezustand nach dem Ende der Anreicherungsspitze ist.
4 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zur Durchführung der Anreicherungsspitzensteuerung, worin die NOx-Konzentration CATNOX gemäß der erfassten Ausgabe SENSAX von dem NOx-Konzentrationssensor 17 berechnet wird. Dieser Prozess wird mit Intervallen ausgeführt, die mit der Drehung der Kurbelwelle des Motors 1 synchronisiert sind. Es ist anzumerken, dass die Abtastung der erfassten Ausgabe SENSAX in einem anderen Prozess (nicht gezeigt) zu vorbestimmten Abtastintervallen (zum Beispiel Intervall von 10 msec) durchgeführt wird.
In Schritt S10 wird der Steuererfassungswert SENSNOX, der für die Anreicherungsspitzen-Ausführungsbestimmung verwendet wird, als gleitender Mittelwert der letzten fünf abgetasteten Werte der erfassten Ausgabe SENSAX berechnet. In Schritt S13 wird bestimmt, ob eine abgelaufene Zeitspanne TMARSP ab der Endzeitgebung der vorangehenden Anreicherungsspitze (2, t2) die erste Zeitspanne TIM1 überschreitet oder nicht. Unmittelbar nach der Endzeitgebung der vorangehenden Anreicherungsspitze ist die Antwort auf Schritt S13 negativ (NEIN). Dementsprechend wird ein Erfasster-Wert-Verwendungsflag FSENSACT auf „0“ gesetzt (Schritt S14), und wird die NOx-Konzentration CATNOX auf den ersten Ersatzwert RPNOX1 gesetzt (Schritt S15). Danach geht der Prozess zu Schritt S24 weiter.
Wenn die Antwort auf Schritt S13 positiv ist (JA), wird ferner bestimmt, ob die abgelaufene Zeitspanne TMARSP die zweite Zeitspanne TIM2 überschreitet oder nicht (Schritt S16). Wenn die Antwort auf Schritt S16 negativ ist (NEIN), wird bestimmt, ob das Erfasster-Wert-Verwendungsflag FSENACT „1“ ist oder nicht (Schritt S17). Wenn die Antwort auf Schritt S17 negativ ist (NEIN), wird der in 5 gezeigte Änderungstendenz-Bestimmungsprozess ausgeführt (Schritt S18). Wenn die Antwort auf Schritt S16 oder S17 positiv ist (JA), geht der Prozess zu Schritt S22 weiter, worin das Erfasster-Wert-Verwendungsflag FSENSACT auf „1“ gesetzt wird, und die NOx-Konzentration CATNOX auf den Steuererfassungswert SENSNOX gesetzt wird (Schritt S23). Danach geht der Prozess zu Schritt S24 weiter.
In Schritt S31 von 5 wird der erste gleitende Mittelwert AVSNOX1 berechnet, und wird in Schritt S32 der zweite gleitende Mittelwert AVSNOX2 berechnet. In Schritt S33 wird bestimmt, ob der erste gleitende Mittelwert AVSNOX1 gleich oder größer als der zweite gleitende Mittelwert AVSNOX2 ist oder nicht. Wenn die Antwort auf Schritt S33 negativ ist (NEIN), wird ein Wert eines Zählers CEQUP auf „0“ gesetzt (Schritt S34), und wird ein Stetige/zunehmende-Ausgabe-Flag FEQUP auf „0“ gesetzt (Schritt S35).
Wenn die Antwort auf Schritt 33 positiv ist (JA), wird der Wert des Zählers CEQUP um „1“ inkrementiert (Schritt S36), und es wird bestimmt, ob der Wert des Zählers CEQUP gleich oder größer als die vorbestimmte Anzahl NCTH ist oder nicht (Schritt S37). Wenn die Antwort auf Schritt S37 negativ ist (NEIN), geht der Prozess zu Schritt S35 weiter. Wenn die Antwort auf Schritt S37 positiv wird (JA), wird die Bestimmung, dass die Änderungstendenz der stetige/zunehmende Ausgabezustand ist, fixiert, und wird das Stetige/zunehmende-Ausgabe-Flag FEQUP auf „1“ gesetzt (Schritt S38).
Gemäß dem Prozess von 5 wird die Bestimmung, dass die Änderungstendenz der stetige/zunehmende Ausgabezustand ist, fixiert, wenn der Zustand, wo der erste gleitende Mittelwert AVSNOX1 gleich oder größer als der zweite gleitende Mittelwert AVSNOX2 ist, aufeinanderfolgend für die vorbestimmte Anzahl NCTH von Malen fortdauert.
Zurück zu 4 wird in Schritt S19 bestimmt, ob das Stetige/zunehmende-Ausgabe-Flag FEQUP „1“ ist oder nicht. Wenn die Antwort auf Schritt S19 negativ ist (NEIN), d.h. die Änderungstendenz der abnehmende Ausgabezustand ist, wird das Erfasster-Wert-Verwendungsflag FSENSACT auf „0“ gesetzt (Schritt S20), und wird die NOx-Konzentration CATNOX auf den zweiten Ersatzwert RPNOX 2 gesetzt (Schritt S21). Danach geht der Prozess zu Schritt S24 weiter. Wenn die Antwort auf Schritt S19 positiv ist (JA), d.h. die Änderungstendenz der stetige/zunehmende Ausgabezustand ist, geht der Prozess zu Schritt S22 weiter.
Nachdem in Schritt S22 das Erfasster-Wert-Verwendungsflag FSENSACT auf „1“ gesetzt ist, wird die Antwort auf Schritt S17 positiv (JA), und wird das Setzen der NOx-Konzentration CATNOX auf den Steuererfassungswert SENSNOX fortgesetzt, ohne die Änderungstendenzbestimmung durchzuführen. Die oben beschriebenen Operationsschritt von 1) bis 4) werden in den Schritt S13 bis S23 ausgeführt.
In Schritt S24 wird bestimmt, ob die NOx-Konzentration CATNOX den Bestimmungsschwellenwert RSPNOX überschreitet oder nicht. Wenn die Antwort auf Schritt S24 negativ ist (NEIN), wird ein Anreicherungsspitzen-Anforderungsflag FRSPREQ auf „0“ gesetzt (Schritt S25). Wenn die Antwort auf Schritt S24 positiv ist (JA), wird das Anreicherungsspitzen-Anforderungsflag FRSPREQ auf „1“ gesetzt (Schritt S26).
Wenn das Anreicherungsspitzen-Anforderungsflag FRSPREQ von „0“ auf „1“ wechselt, wird die Anreicherungsspitze für eine vorbestimmte Zeitspanne (2 TRSP) durchgeführt.
Die 6A und 6B sind Zeitdiagramme zur Erläuterung des Effekts der Durchführung der oben beschriebenen Anreicherungsspitzensteuerung. In diesen Zeichnungen bezeichnet eine erfasste Ausgabe SENSAXa eine Ausgabe des NOx-Konzentrationssensors 17, die sich nicht sättigt. Im Wellenverlauf, von dem enthaltene sich leicht ändernde Komponenten beseitigt sind, ist als die erfasste Ausgabe SENSAXa gezeigt. 6A zeigt ein Beispiel, wo ein Verfahren verwendet wird, dass die erfasste Ausgabe SENSAXa für die Anreicherungsspitzen-Ausführungszeitgebungsbestimmung während einer vorbestimmten Zeitspanne TX nach dem Ende der Anreicherungsspitze nicht verwendet wird, und die vorbestimmte Zeitspanne TX zu kurz ist. In diesem Beispiel wird die Anreicherungsspitze von der Zeit t21 bis zur Zeit t22 durchgeführt, und die Anreicherungsspitzen-Ausführungszeitgebungsbestimmung unter Verwendung der erfassten Ausgabe SENSAXa beginnt ab der Zeit t23, zu der die vorbestimmte Zeitspanne TX ab der Zeit t22 abgelaufen ist. Jedoch hat die erfasste Ausgabe SENSAXa den Bestimmungsschwellenwert RSPNOX zur Zeit t23 bereits überschritten, was zu dem Problem führt, dass die nächste Anreicherungsspitze unmittelbar gestartet wird. Es ist anzumerken, dass die unterbrochene Linie von 6A Änderungen in der realen NOx-Konzentration angibt, und die gestrichelte Linie Änderungen in der erfassten Ausgabe SENSAXa angibt, wenn die Anreicherungsspitze ab der Zeit t23 gestartet wird.
6B zeigt ein Beispiel, wo die Anreicherungsspitze ab der Zeit t31 bis zur Zeit t32 durchgeführt wird, und eine Abnormalität, dass die erfasste Ausgabe SENSAXa auf einem hohen Pegel fixiert ist, während der Ausführung der Anreicherungsspitze aufgetreten ist. Wenn die Änderungstendenzbestimmung nach dem Ende der Anreicherungsspitze nicht durchgeführt wird, kann die Abnormalitätserfassung ab der Zeit t34 durchgeführt werden, zu der der Einfluss von Ammoniak sicher verschwunden sein kann. Dementsprechend wird die Abnormalitätserfassung verzögert. Andererseits wird gemäß dieser Ausführung, die Änderungstendenz-Bestimmung der erfassten Ausgabe SENSAXa ab der Zeit t33 durchgeführt, zu der die erste Zeitspanne TIM1 ab der Zeit t32 abgelaufen ist, und wird die erfasste Ausgabe SENSAXa als die NOx-Konzentration CATNOX unmittelbar nach der Zeit t33 bezeichnet. Dies macht es möglich, zu einer früheren Zeitgebung das Auftreten der Abnormalität im NOx-Konzentrationssensor 17 zu erfassen.
Wie oben beschrieben, wird in dieser Ausführung die Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze basierend auf der erfassten Ausgabe SENSAX von dem NOx-Konzentrationssensor 17 bestimmt. Während der Reduktionszustand-Zeitspanne TRA ab der Endzeitgebung (2, t2) der Anreicherungsspitze bis zu der Zeit, zu der die erst Zeitspanne TIM1 ab der Endzeitgebung abgelaufen ist, wird die NOx-Konzentration CATNOX auf den ersten Ersatzwert RPNOX1 gesetzt. Wenn die Änderungstendenz als abnehmender Ausgabezustand bestimmt wird, wo die erfasste Ausgabe SENSAX unmittelbar nach der Endzeitgebung (2, t3) der Reduktionszustand-Zeitspanne TRA abnimmt, wird die NOx-Konzentration CATNOX auf den zweiten Ersatzwert RPNOX2 gesetzt, worin die ersten und zweiten Ersatzwerte RPNOX1 und RPNOX2 jeweils auf Werte gesetzt werden, die kleiner sind als der Bestimmungsschwellenwert RSPNOX. Dementsprechend wird bestimmt, dass es unnötig ist, die Anreicherungsspitze während der Reduktionszustand-Zeitspanne TRA und im abnehmenden Ausgabezustand unmittelbar nach der Reduktionszustand-Zeitspanne TRA durchzuführen. Andererseits wird die Anreicherungszeitgebung der Anreicherungsspitze unter Verwendung des Steuererfassungswerts SENSNOX bestimmt, wenn die Änderungstendenz als der stetige/zunehmende Ausgabezustand bestimmt wird, wo die erfasste Ausgabe SENSAX nach der Endzeitgebung der Reduktionszustand-Zeitspanne auf einem konstanten Wert bleibt oder zunimmt. In dem abnehmenden Ausgabezustand, wo die erfasste Ausgabe SENSAX abnimmt, hat sich herausgestellt, dass Ammoniak mit hoher Wahrscheinlichkeit in der Nähe des NOx-Konzentrationssensors 17 existieren könnte. Dementsprechend ist es durch Bestimmung, dass es unnötig ist, die Anreicherungsspitze während der Reduktionszustand-Zeitspanne und in dem abnehmenden Ausgabezustand unmittelbar nach der Reduktionszustand-Zeitspanne durchzuführen, und durch Bestimmung, dass die Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze unter Verwendung der erfassten Ausgabe SENSNOX, nachdem sich die Änderungstendenz zu dem stetigen/zunehmenden Ausgabezustand geändert hat, möglich, eine irrtümliche Bestimmung der Anreicherungsspitzen-Ausführungszeitgebung aufgrund des Einflusses der Ammoniakkonzentration sicher zu verhindern, und die Bestimmung der Anreicherungsspitzen-Ausführungszeitgebung unter Verwendung des Steuererfassungswerts SENSNOX ab der Zeit durchzuführen, zu der eine vergleichsweise kurze Zeitspanne nach dem Ende der Anreicherungsspitze abgelaufen ist. Demzufolge wird es möglich, das Problem zu verhindern, dass die Anreicherungsspitze unmittelbar nach dem Ende der vorangehenden Anreicherungsspitze durchgeführt wird, oder das Problem, dass die Anreicherungsspitzen-Ausführungszeitgebung verzögert wird, wenn die Absorptionskapazität des NOx-Absorptionskatalysators 15 reduziert ist.
Ferner wird die erfasste Ausgabe SENSAX zu vorbestimmten Abtastintervallen abgetastet, wird der Steuererfassungswert SENSNOX durch Ausführung der gleitenden Mittelwertberechnung (der Tiefpassfilterung) der abgetasteten Werte der erfassten Ausgabe SENSAX errechnet, und wird der Steuererfassungswert SENSNOX für die Bestimmung der Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze verwendet, wenn die Änderungstendenz als stetiger/zunehmender Ausgabezustand bestimmt wird. Da die erfasste Ausgabe SENSAX auf einen NOx-Konzentrationssensor 17 zahlreiche sich leicht ändernde Komponenten enthält, bewirkt die Verwendung der erfassten Ausgabe SENSAX selbst für die Ausführungszeitgebungsbestimmung eine Fluktuation des Bestimmungsergebnisses. Dementsprechend kann dieses Problem durch die Verwendung des Steuererfassungswerts SENSNOX verhindert werden, der durch gleitende Mittelwertberechnung der erfassten Ausgabe SENSAX erhalten wird, was die sich leicht ändernden Komponenten beseitigt, die in der erfassten Ausgabe SENSAX enthalten sind.
Ferner wird die Verwendung des Steuererfassungswerts SENSNOX auch dann fortgesetzt, wenn die Änderungstendenz als der abnehmende Ausgabezustand nach dem Übergang zum stetigen/zunehmenden Ausgabezustand bestimmt wird. Es hat sich herausgestellt, dass nach dem Übergang zu dem stetigen/zunehmenden Ausgabezustand angenähert kein Ammoniak in der Nähe vom NOx-Konzentrationssensor 17 existiert. Dementsprechend wird daran gedacht, dass die Bestimmung, dass die Änderungstendenz der abnehmende Ausgabezustand ist, aufgrund der Reduktion der NOx-Konzentration in den vom Motor abgegebenen Abgasen aufgrund der Reduktion in der Motorlast zurückgeht, oder auf Änderungen der erfassten Ausgabe SENSAX durch den Einfluss von Rauschen zurückgeht. Demzufolge kann die Anreicherungsspitzensteuerung stabilisiert werden, indem in der erfassten Ausgabe SENSAX solche Änderungen vorgenommen werden, die einen Einfluss auf die Bestimmung der Änderungstendenz ergeben.
Ferner werden der erste gleitende Mittelwert AVSNOX1, der ein gleitender Mittelwert der letzten „5“ abgetasteten Werte ist, und der zweite gleitende Mittelwert AVSNOX2, der ein gleitender Mittelwert der letzten „20“ abgetasteten Werte ist, berechnet. Der Zustand, wo der erste gleitende Mittelwert AVSNOX1 gleich oder größer als der zweite gleitende Mittelwert AVSNOX2 ist, wird als der stetige/zunehmende Ausgabezustand bestimmt. Die erfasste Ausgabe SENSAX des NOx-Konzentrationssensors 17 enthält zahlreiche sich leicht ändernde Komponenten. Wenn daher die Änderungstendenz unter Verwendung der erfassten Ausgabe SENSAX selbst bestimmt wird, könnte sich das Bestimmungsergebnis innerhalb einer kurzen Zeitdauer ändern, was es schwierig macht, die Bestimmung genau durchzuführen. Es kann auch ein anderes Bestimmungsverfahren verwendet werden, worin nur ein gleitender Mittelwert, zum Beispiel der zweite gleitende Mittelwert AVSNOX2, berechnet wird, und die Änderungstendenz nur mit dem zweiten gleitenden Mittelwert AVSNOX2 bestimmt wird (gemäß der Beziehung zwischen dem gegenwärtigen Wert und dem vorangehenden Wert). Jedoch hat sich herausgestellt, dass Änderungen in dem Bestimmungsergebnis vergleichsweise groß sind, wenn man dieses Bestimmungsverfahren verwendet. Durch Bestimmung des stetigen/zunehmenden Ausgabezustands unter Verwendung der Beziehung zwischen den zwei gleitenden Mittelwerten, deren Abtastdatenzahlen voneinander unterschiedlich sind, kann die Bestimmung der Änderungstendenz in vergleichsweiser guter Stabilität genau durchgeführt werden.
Ferner wird die Bestimmung, dass die Änderungstendenz der stetige/zunehmende Ausgabezustand ist, fixiert, wenn das Bestimmungsergebnis, das der erste gleitende Mittelwert AVSNOX1 gleich oder größer als der zweite gleitende Mittelwert AVSNOX2 ist, aufeinanderfolgend für die vorbestimmte Anzahl NCTH von Malen erhalten wird. Dementsprechend kann ein genaueres und stabileres Bestimmungsergebnis erhalten werden.
Ferner wird die Ausführungszeitgebung unter Verwendung des Steuererfassungswerts SENSNOX bestimmt, nachdem die zweite Zeitspanne TIM2 ab dem Ende der Anreicherungsspitze abgelaufen ist, wobei die zweite Zeitspanne TIM2 als die Obergrenz-Zeitspanne gesetzt wird, die länger ist als die erste Zeitspanne TIM2, die der voreingestellten Zeitspanne der Reduktionszustand-Zeitspanne TRA entspricht. Der abnehmende Ausgabezustand kann manchmal für eine vergleichsweise lange Zeitspanne fortdauern, auch nachdem der Einfluss von Ammoniak verschwunden ist. Dementsprechend macht es das Setzen der zweiten Zeitspanne TIM2 auf eine Zeitspanne, die als notwendig angesehen wird, damit der Einfluss von Ammoniak verschwindet, die Bestimmung der Änderungstendenz der erfassten Ausgabe SENSAX nötig, nachdem die zweite Zeitspanne TIM2 abgelaufen ist. Demzufolge wird es möglich, die Rechenlast an der Betriebsvorrichtung zu reduzieren und eine zu starke Verzögerung der Verwendung des Steuererfassungswerts SENSNOX zu verhindern.
In dieser Ausführung stellt die ECU 5 ein Teil des Anreicherungsmittels, des Änderungstendenz-Bestimmungsmittels, des Abtastmittels, des Steuererfassungswert-Berechnungsmittels, des ersten Gleitender-Mittelwert-Berechnungsmittels und des zweiten Gleitender-Mittelwert-Berechnungsmittel dar. Das Kraftstoffeinspritzventil 6 stellt ein Teil des Anreicherungsmittels dar.
Modifikation 1
Wenn, wie in 7A gezeigt, ein im Auslasskanal 13 angeordneter NOx-Absorptionskatalysator 15a mit einem stromaufwärtigen Katalysator 31 und einem stromabwärtigen Katalysator 32 konfiguriert ist, kann der NOx-Konzentrationssensor 17 an einer Position angeordnet werden, der sich an der stromabwärtigen Seite des stromaufwärtigen Katalysators 31 und an der stromaufwärtigen Seite des stromabwärtigen Katalysators 32 befindet. Mit dieser Konfiguration kann der Zustand, wo eine vom stromabwärtigen Katalysator 32 absorbierte NOx-Menge gesättigt hat, nicht direkt aus dem Erfassungsergebnis des NOx-Konzentrationssensors 17 erfasst werden, sondern es kann der Zustand, wo die vom stromaufwärtigen Katalysator 31 absorbierte NOx-Menge gesättigt wurde, früher erfasst werden als mit der oben beschriebenen Ausführung. Dementsprechend ist es möglich, die Sättigungszeitgebung mit der absorbierten NOx-Menge des stromabwärtigen Katalysators 32 basierend auf der Sättigungszeitgebung der absorbierten NOx-Menge des stromaufwärtigen Katalysators 31 zu schätzen, um hierdurch die Anreicherungsspitzen-Ausführungszeitgebung zu bestimmen.
Gemäß der in 7A gezeigten Konfiguration ist es möglich, die Endzeitgebung der Anreicherungsspitze basierend auf der Ausgabe von dem NOx-Konzentrationssensor 17 zu setzen, anstatt die Ausführungszeitspanne der Anreicherungsspitze auf eine vorbestimmte Zeitspanne zu setzen. In dem Fall, wo der NOx-Konzentrationssensor 17 stromab des NOx-Absorptionskatalysators 15 angeordnet ist, wie in der oben beschriebenen Ausführung gezeigt, und die Endzeitgebung der Anreicherungsspitze basierend auf der Ausgabe von dem NOx-Konzentrationssensor 17 bestimmt wird, kann die Endzeitgebung der Anreicherungsspitze so spät werden, dass das restliche Reduktionsmittel von dem NOx-Absorptionskatalysator 15 abgegeben wird. Andererseits macht es die Verwendung der Konfiguration dieser Modifikation möglich, die Endzeitgebung der Anreicherungsspitze basierend auf der Ausgabe von dem NOx-Konzentrationssensor 17 geeignet zu bestimmen.
Modifikation 2
Wie in 7B gezeigt, kann ein NOx-Konzentrationssensor 18 auch stromauf des NOx-Absorptionskatalysators 15 angeordnet werden. In dieser Modifikation kann ein NOx-Beseitigungsverhältnis RNOX (= CATNOX/CNOXUP), welches ein Verhältnis einer vom NOx-Konzentrationssensor 18 erfassten NOx-Konzentration CNOXUP und einer vom NOx-Konzentrationssensor 17 erfassten NOx-Konzentration CATNOX ist, berechnet werden, und kann die Anreicherungsspitze ab der Zeit gestartet werden, zu der das NOx-Beseitigungsverhältnis RNOX einen Beseitigungsverhältnisschwellenwert RNOXTH überschreitet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführung beschränkt und es können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Zum Beispiel wird in der oben beschriebenen Ausführung der Steuererfassungswert SENSNOX durch Ausführung der Gleitender-Mittelwert-Berechnung der erfassten Ausgabe SENSAX berechnet. Alternativ kann auch eine andere Tiefpassfilterungsberechnung als die Gleitender-Mittelwert-Berechnung verwendet werden.
Wenn ferner die erfasste Ausgabe SENSAX nur wenige sich leicht ändernde Komponenten enthält, kann die erfasste Ausgabe SENSAX selbst als der Steuererfassungswert SENSNOX verwendet werden. Die Anzahl der abgetasteten Werte, die auf die Berechnung der gleitenden Mittelwerte AVSNOX1 und AVSNOX2 angewendet wird, ist nicht auf „5“ und „20“ beschränkt, sondern kann gemäß den sich leicht ändernden Komponenten, die in der erfassten Ausgabe SENSAX enthalten sind, auch auf andere Werte gesetzt werden.
Eine Abgasreinigungsvorrichtung für ein Verbrennungsmotor, in der ein NOx-Absorptionskatalysator und ein NOx-Konzentrationssensor zum Erfassen einer NOx-Konzentration in Abgasen des Motors in einem Auslasskanal des Motors vorgesehen sind. Es wird eine Anreicherungsspitze zur vorübergehenden Anreicherung des Luftkraftstoffverhältnisses durchgeführt, und eine Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze wird basierend auf einer erfassten Ausgabe von einem NOx-Konzentrationssensor bestimmt. Die Durchführung der Anreicherungsspitze wird während einer Reduktionszustand-Zeitspanne ab der Zeit, zu der die Anreicherungsspitze endet, bis zu der Zeit, zu der eine voreingestellte Zeitspanne abgelaufen ist, als unnötig bestimmt, und wird auch dann als unnötig bestimmt, wenn eine Änderungstendenz der erfassten Ausgabe als abnehmender Ausgabezustand bestimmt wird, wo die erfasste Ausgabe abnimmt. Die Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze wird unter Verwendung der erfassten Ausgabe bestimmt, wenn die Änderungstendenz als stetiger/zunehmender Ausgabezustand bestimmt wird, wo nach dem Ende der Reduktionszustand-Zeitspanne die erfasste Ausgabe auf einem konstanten Wert bleibt oder zunimmt.

Claims

Abgasreinigungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor (1), worin ein NOx-Absorptionskatalysator (15) und ein NOx-Konzentrationssensor (17) zum Erfassen einer NOx-Konzentration in Abgasen des Motors (1) in einem Auslasskanal (13) des Motors (1) vorgesehen sind, wobei der NOx-Absorptionskatalysator (15) NOx in den Abgasen absorbiert, wenn die Abgase in einem oxidierenden Zustand sind, während der NOx-Absorptionskatalysator (15) das absorbierte NOx reduziert, wenn die Abgase in einem reduzierenden Zustand sind, und der NOx-Konzentrationssensor (17) stromab des NOx-Absorptionskatalysators (15) angeordnet ist, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung ein Anreicherungsmittel zur Durchführung einer Anreicherungsspitze enthält, worin ein Luftkraftstoffverhältnis eines dem Motor (1) zugeführten Luftkraftstoffgemischs vorübergehend angereichert wird, um die Abgase zum reduzierenden Zustand zu bringen, und das Anreicherungsmittel eine Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze basierend auf einer erfassten Ausgabe (SENSAX) von dem NOx-Konzentrationssensor (17) bestimmt, wobei das Anreicherungsmittel ein Änderungstendenz-Bestimmungsmittel zur Bestimmung einer Änderungstendenz der erfassten Ausgabe enthält; bestimmt, dass es unnötig ist, die Anreicherungsspitze während einer Reduktionszustand-Zeitspanne ab der Zeit (t2), zu der die Anreicherungsspitze endet, bis zu der Zeit, zu der eine voreingestellte Zeitspanne (TIM1) abgelaufen ist, durchzuführen; und bestimmt, dass es unnötig ist, die Anreicherungsspitze durchzuführen, wenn die Änderungstendenz als ein abnehmender Ausgabezustand bestimmt wird, wo die erfasste Ausgabe (SENSAX) abnimmt, wobei das Anreicherungsmittel die Ausführungszeitgebung der Anreicherungsspitze unter Verwendung der erfassten Ausgabe (SENSAX) bestimmt, wenn die Änderungstendenz als stetiger/zunehmender Ausgabezustand bestimmt wird, wo die erfasste Ausgabe nach der Beendigungszeit (t3) der Reduktionszustand-Zeitspanne auf einem konstanten Wert bleibt oder zunimmt, wobei die Abgasreinigungsvorrichtung ferner ein Abtastmittel zum Abtasten der erfassten Ausgabe (SENSAX) zu vorbestimmten Abtastintervallen; und ein Steuererfassungswert-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Steuererfassungswerts (SENSNOX) durch Ausführung in einer Tiefpassfilterung der abgetasteten Werte der erfassten Ausgabe, enthält, wobei das Anreicherungsmittel die Ausführungszeitgebung unter Verwendung des Steuererfassungswerts (SENSNOX) bestimmt, wenn die Änderungstendenz als der stetige/zunehmende Ausgabezustand bestimmt wird, wobei das Anreicherungsmittel die Verwendung des Steuererfassungswerts auch dann fortsetzt, wenn nach dem Übergang zu dem stetigen/zunehmenden Ausgabezustand die Änderungstendenz als der abnehmende Ausgabezustand bestimmt wird,dadurch gekennzeichnet, dass das Änderungstendenz-Bestimmungsmittel enthält: ein erstes Gleitender-Mittelwert-Berechnungsmittel zum Berechnen eines ersten gleitenden Mittelwerts (AVSNOX1), der ein gleitender Mittelwert der zuletzt abgetasteten Werte der Anzahl „M“ ist, wobei „M“ eine ganze Zahl größer als „2“ ist; und ein zweites Gleitender-Mittelwert-Berechnungsmittel zum Berechnen eines zweiten gleitenden Mittelwerts (AVSNOX2), der ein gleitender Mittelwert der zuletzt abgetasteten Werte der Anzahl „N“ ist, wobei „N“ eine ganze Zahl größer als „M“ ist, wobei das Änderungstendenz-Bestimmungsmittel bestimmt, dass ein Zustand, in dem der erste gleitende Mittelwert gleich oder größer als der zweite gleitende Mittelwert ist, der stetige/zunehmende Ausgabezustand ist.
Die Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Änderungstendenz-Bestimmungsmittel die Bestimmung fixiert, dass die Änderungstendenz der stetige/zunehmende Ausgabezustand ist, wenn das Bestimmungsergebnis, dass der erste gleitende Mittelwert (AVSNOX1) gleich oder größer als der zweite gleitende Mittelwert (AVSNOX2) ist, aufeinanderfolgend vorbestimmte Anzahl (NCTH) von Malen erhalten wird.
Die Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Anreicherungsmittel die Ausführungszeitgebung unter Verwendung des Steuererfassungswerts (SENSAX) bestimmt, nachdem eine Obergrenz-Zeitspanne (TIM2), die länger als die voreingestellte Zeitspanne (TIM1) ist, ab der Beendigungszeit (t2) der Anreicherungsspitze abgelaufen ist.