DE102017006893A1 - Abgasemissions-Regel- bzw. Steuersystem für einen Motor, Verfahren zum Reinigen von Abgas und Computerprogrammprodukt - Google Patents

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Masanobu Kanno
Masayuki Tetsuno
Takayuki Yamaguchi
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Abstract

Ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem eines Motors, welches einen NOx Katalysator, welcher in einem Auslassdurchtritt angeordnet ist, für ein Speichern von NOx in dem Abgas, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und ein Reduzieren des gespeicherten NOx beinhaltet, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr stöchiometrisch oder reich ist, wird zur Verfügung gestellt. Das System beinhaltet einen SCR Katalysator, welcher in dem Auslassdurchtritt stromabwärts von dem NOx Katalysator angeordnet ist und für ein Reinigen von NOx in dem Abgas dient, indem eine Reaktion mit Ammoniak bewirkt wird, eine Regel- bzw. Steuereinrichtung, welche ein NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul für ein Ausführen einer Regelung bzw. Steuerung, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt bzw. gesteuert wird, so dass das gespeicherte NOx reduziert wird, und ein eine Ammoniak-Adsorptionsmenge erhaltendes Modul für ein Erhalten einer Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators durch eine Detektion oder Abschätzung ausführt. Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul regelt bzw. steuert das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, um magerer zu sein, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt.

Description

  • HINTERGRUND
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem für einen Motor, und insbesondere auf ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem, welches in einem Abgas- bzw. Auslassdurchtritt vorgesehen ist, mit einem NOx Katalysator und einem SCR (Selektive Katalytische Reduktion) Katalysator, welche NOx in einem Abgas reinigen. Weiters bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Reinigen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine und auf ein Computerprogrammprodukt.
  • Konventionellerweise sind NOx Speicherkatalysatoren, welche NOx speichern (verbergen), welches in einem Abgas enthalten ist, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist (d. h. λ > 1, größer als ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis), bekannt. Derartige NOx Speicherkatalysatoren reduzieren weiters das gespeicherte NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr gleich stöchiometrisch (d. h. λ ≈ 1, ungefähr gleich dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis) oder reich bzw. fett ist (d. h. λ < 1, kleiner als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis). Innerhalb eines normalen Betriebsbereichs eines Motors wird der Motor bei dem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis (λ > 1) betrieben, um einen Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, obwohl, wenn dieser magere Betriebszustand für eine Weile andauert, die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator einen Grenzwert erreicht und der NOx Katalysator nicht länger NOx speichern kann, wobei dies bewirkt, dass NOx freigegeben bzw. abgegeben wird. Aus diesem Grund ist bzw. wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis geeignet eingestellt bzw. festgelegt, um stöchiometrisch oder reicher (λ ≤ 1) zu sein, um NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator gespeichert ist (nachfolgend wird die Regelung bzw. Steuerung für ein Reduzieren von NOx, welches in dem NOx Katalysator gespeichert ist, als ”NOx, Reduktionsregelung bzw. -steuerung” bezeichnet). Beispielsweise offenbart JP 2004-360 593 A einen Stand der Technik für ein Anreichern eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von Abgas, um NOx zu reduzieren, welches in einem NOx Katalysator gespeichert ist, wenn die gespeicherte Menge an NOx über einer vorbestimmten Menge ist bzw. liegt. Es wird festgestellt werden, dass ”λ” ein Index des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist, welcher unter Bezugnahme auf das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis ausgedrückt wird, und ein sogenanntes Luft-Überschuss-Verhältnis ist.
  • Weiters wurde ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem in jüngster Zeit entwickelt, um nicht nur mit einem derartigen NOx Katalysator, sondern auch mit einem SCR Katalysator für ein selektives Reduzieren und Reinigen von NOx in dem Abgas ausgerüstet bzw. ausgestattet zu sein, während Ammoniak (NH3) als ein reduzierendes Mittel verwendet wird. Allgemein wird Harnstoff-Wasser in einen Auslassdurchtritt stromaufwärts von dem SCR Katalysator eingespritzt, und der SCR Katalysator reinigt NOx durch ein Verwenden von Ammoniak, welches durch Harnstoff-Wasser erzeugt bzw. generiert wird. Andererseits ist es, da Ammoniak erzeugt wird, wenn NOx reduziert wird, welches in dem NOx Katalysator gespeichert ist, auch bekannt, NOx in dem SCR Katalysator durch ein Verwenden von Ammoniak zu reinigen, welches in dem NOx Katalysator erzeugt wird. Beispielsweise offenbart JP 2010-112 345 A ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem für ein Regeln bzw. Steuern eines SCR Katalysators, um Ammoniak zu adsorbieren, welches in einem NOx Katalysator während einer NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung erzeugt wird, und für ein Reinigen von NOx durch ein Verwenden des adsorbierten Ammoniaks. Das Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem führt die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung nur durch, wenn die adsorbierte Menge an Ammoniak in dem SCR Katalysator unter einer vorbestimmten Menge ist bzw. liegt, während die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung verboten wird, wenn die adsorbierte Menge an Ammoniak die vorbestimmte Menge überschreitet bzw. übersteigt, um zu vermeiden, dass mehr als eine adsorbierbare Menge an Ammoniak zu dem SCR Katalysator zugeführt und eine Ab- bzw. Freigabe (Austreten) von Ammoniak aus dem SCR Katalysator bewirkt wird.
  • Jedoch wird bei dem Stand der Technik, welcher in JP 2010-112 345 A beschrieben ist, da die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung verboten wird, wann immer die adsorbierte Menge an Ammoniak in dem SCR Katalysator groß ist, die Frequenz eines Ausführens der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung beschränkt bzw. begrenzt, und somit tendiert die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators dazu unzureichend zu sein. Daher wird es als ideal erachtet, wenn es möglich ist, die Ab- bzw. Freigabe von Ammoniak von dem SCR Katalysator zu regeln bzw. zu steuern, welches aus der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung resultiert, während entsprechend bzw. geeignet die Ausführung der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung sichergestellt wird, selbst wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge in dem SCR Katalysator groß ist, ohne die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung zu verbieten, wie dies oben beschrieben ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf ein Lösen der Probleme des oben beschriebenen Standes der Technik gemacht und zielt darauf ab, ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem eines Motors zur Verfügung zu stellen, welches einen NOx Katalysator und einen SCR Katalysator beinhaltet, welches die Freigabe bzw. Freisetzung von Ammoniak aus dem SCR Katalysator regelt bzw. steuert, welches aus der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung resultiert, während geeignet bzw. entsprechend die Ausführung der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung sichergestellt wird, selbst wenn eine adsorbierte Menge an Ammoniak in dem SCR Katalysator groß ist.
  • Dieser Gegenstand wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche erzielt. Weitere Entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem eines Motors einen NOx Katalysator, welcher in einem Abgas- bzw. Auslassdurchtritt des Motors angeordnet und konfiguriert ist, um NOx in dem Abgas zu speichern, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und für ein Reduzieren des gespeicherten NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr stöchiometrisch oder reich bzw. fett ist. Das System beinhaltet weiters einen SCR Katalysator, welcher in dem Auslassdurchtritt stromabwärts von dem NOx Katalysator angeordnet und konfiguriert ist, um NOx in dem Abgas zu reinigen, indem eine Reaktion mit Ammoniak bewirkt wird, und eine Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw. einen Controller. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung ist konfiguriert, um ein NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul auszuführen, oder umfasst dieses, welches für ein Ausführen einer NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung konfiguriert ist, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart geregelt bzw. gesteuert wird, dass das gespeicherte NOx reduziert wird, wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Verhältnis ist, bei welchem das gespeicherte NOx reduzierbar ist. Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul ist konfiguriert, um ein erstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches reich bzw. fett ist, als das Luft-Kraftstoff-Verhältnis einzustellen bzw. festzulegen, bis eine vorbestimmte Zeitperiode von einem Start der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung verstrichen ist, und ein zweites Luft-Kraftstoff-Verhältnis als das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis einzustellen, wobei das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis innerhalb eines Bereichs ist, wo das gespeicherte NOx reduzierbar ist, wobei die vorbestimmte Zeitperiode wenigstens länger als eine Zeitperiode von dem Start der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ist, bis Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator gespeichert ist, durch die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung verbraucht ist.
  • Mit bzw. bei dieser Konfiguration ist bzw. wird die vorbestimmte Zeitperiode wenigstens länger als die Zeit eingestellt bzw. festgelegt, damit bzw. bis Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator gespeichert ist, durch die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung verbraucht wird, und es wird die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt, wobei bzw. indem das reiche bzw. fette erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis angewandt wird, bis die vorbestimmte Zeitperiode verstreicht. Daher wird die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators verbessert, während geeignet verhindert wird, dass Ammoniak, welches in dem NOx Katalysator durch die NOx Reduktion erzeugt bzw. generiert wird, von dem SCR Katalysator freigegeben bzw. abgegeben wird, ohne adsorbiert zu werden.
  • Weiters wird, nachdem die vorbestimmte Zeitperiode verstreicht bzw. verstrichen ist, die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt, wobei das magere zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis angewandt wird. Die Ausführung der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung an dem NOx Katalysator wird geeignet sichergestellt, während die Freigabe bzw. Abgabe von Ammoniak von dem SCR Katalysator aufgrund der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung verhindert wird. Daher ist bzw. wird, selbst nachdem die vorbestimmte Zeitperiode verstreicht bzw. verstrichen ist, eine NOx Reinigungsleistung bzw. -eigenschaft geeignet sichergestellt, indem das NOx reduziert wird, welches in dem NOx Katalysator gespeichert ist.
  • Die Regel- bzw. Steuereinrichtung kann konfiguriert sein, um weiters ein eine Ammoniak-Adsorptionsmenge erhaltendes Modul für ein Erhalten einer Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators durch wenigstens eine einer Detektion und Abschätzung auszuführen, oder umfasst dieses. Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul kann konfiguriert sein, um die vorbestimmte Zeitperiode basierend auf der Ammoniak-Adsorptionsmenge einzustellen bzw. festzulegen, welche durch das die Ammoniak-Adsorptionsmenge erhaltende Modul erhalten wird.
  • Bei dieser Konfiguration kann die vorbestimmte Zeitperiode bestimmt werden, um das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis so lange wie möglich anzuwenden, während die Möglichkeit in Betracht gezogen bzw. berücksichtigt wird, dass der SCR Katalysator aufgrund der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung Ammoniak entsprechend der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators freigibt bzw. freisetzt.
  • Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul kann konfiguriert sein, um die vorbestimmte Zeitperiode zu verkürzen, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt.
  • Bei dieser Konfiguration wird, da die vorbestimmte Zeitperiode verkürzt wird, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt (d. h. die vorbestimmte Zeitperiode erstreckt bzw. verlängert wird, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge absinkt), die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators effektiv verbessert. Als ein Resultat wird während der vorbestimmten Zeitperiode die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator rasch reduziert und es wird die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators effektiv bzw. wirksam sichergestellt.
  • Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul kann konfiguriert sein, um eine kürzeste Zeit für die vorbestimmte Zeitperiode als die Zeit von dem Start der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung festzulegen, bis Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator gespeichert ist, durch die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung verbraucht ist, und um die vorbestimmte Zeitperiode von der kürzesten Zeitperiode zu erstrecken bzw. zu verlängern, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge absinkt.
  • Wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator über einer vorbestimmten Menge liegt, kann das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul konfiguriert sein, um kontinuierlich die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung auszuführen, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart zu regeln bzw. zu steuern, dass die gespeicherte Menge an NOx unter eine vorbestimmte Menge fällt, indem das NOx reduziert wird, welches in dem NOx Katalysator gespeichert ist.
  • Bei dieser Konfiguration wird das Umschalten des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses basierend auf einer derartigen vorbestimmten Zeitperiode, wie dies oben beschrieben ist, an der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung angewandt, welche ausgeführt wird, wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator über der vorbestimmten Menge liegt. Somit wird die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator effizient bzw. wirksam reduziert, um unter die vorbestimmte Menge zu fallen.
  • Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul kann konfiguriert sein, um, als die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, eine erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt bzw. gesteuert wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich aufgrund einer Beschleunigung eines Fahrzeugs wird, und eine zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung auszuführen, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart geregelt bzw. gesteuert wird, dass die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator unter eine vorbestimmte Menge fällt, indem das NOx reduziert wird, welches in dem NOx Katalysator gespeichert ist, wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator über einer vorbestimmten Menge liegt, unabhängig davon, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufgrund einer Beschleunigung des Fahrzeugs reich bzw. fett wird oder nicht. Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul kann konfiguriert sein, um die vorbestimmte Zeitperiode zu verlängern, um länger in der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung als in der zweiten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung zu sein.
  • Bei dieser Konfiguration wird die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators in der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, welche dazu tendiert, häufiger als die zweite NOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt zu werden, verbessert, um effizient die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator zu reduzieren.
  • Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul kann konfiguriert sein, um, als die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, eine erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt bzw. gesteuert wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich aufgrund einer Beschleunigung eines Fahrzeugs wird, und eine zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung auszuführen, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart geregelt bzw. gesteuert wird, dass die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator unter eine vorbestimmte Menge fällt, indem das NOx reduziert wird, welches in dem NOx Katalysator gespeichert ist, wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator über einer vorbestimmten Menge liegt, unabhängig davon, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufgrund einer Beschleunigung des Fahrzeugs reich bzw. fett wird oder nicht. Nur wenn die zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt wird, kann das NOx Reduktions-Regel bzw. -Steuermodul konfiguriert sein, um das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis als das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis für die vorbestimmte Zeitperiode von dem Start der zweiten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung einzustellen und dann das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis als das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis einzustellen, nachdem die vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist.
  • Bei dieser Konfiguration wird das Umschalten des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses basierend auf einer vorbestimmten Zeit, wie dies oben beschrieben ist, nur an der zweiten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung angewandt, welche ausgeführt wird, wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator über der vorbestimmten Menge liegt. Somit wird die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator effizient reduziert, um unter die vorbestimmte Menge zu fallen.
  • Wenn die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt wird, kann das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul konfiguriert sein, um kontinuierlich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators zu regeln bzw. zu steuern, wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer innerhalb eines Bereichs eingestellt ist bzw. wird, wo das gespeicherte NOx reduzierbar ist, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt.
  • Bei dieser Konfiguration wird, wenn die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt wird, das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis kontinuierlich bzw. durchgehend geregelt bzw. gesteuert, um reich bzw. fett zu sein, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators gering ist. Daher wird die NOx Reduktionseffizienz der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung verbessert, es wird die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator rasch reduziert und es wird die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators effizient sichergestellt. Andererseits wird, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators groß ist, das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis kontinuierlich geregelt bzw. gesteuert, um mager zu sein. Daher wird die Ausführung der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung geeignet sichergestellt, während die Freigabe bzw. Abgabe von Ammoniak von dem SCR Katalysator aufgrund der NOx Reduktion verhindert wird.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem eines Motors einen NOx Katalysator, welcher in einem Auslassdurchtritt des Motors angeordnet und konfiguriert ist, um NOx in dem Abgas zu speichern, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und für ein Reduzieren des gespeicherten NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr stöchiometrisch oder reich ist. Das System beinhaltet weiters einen SCR Katalysator, welcher in dem Auslassdurchtritt stromabwärts von dem NOx Katalysator angeordnet und konfiguriert ist, um NOx in dem Abgas zu reinigen, indem eine Reaktion mit Ammoniak bewirkt wird, und eine Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw. einen Controller. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung ist konfiguriert, um ein NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul auszuführen, oder umfasst dieses, welches für ein Ausführen einer NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung konfiguriert ist, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart geregelt bzw. gesteuert wird, dass das gespeicherte NOx reduziert wird, wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Verhältnis ist, bei welchem das gespeicherte NOx reduzierbar ist. Die Regel- bzw. Steuereinrichtung ist weiters konfiguriert, um ein eine Ammoniak-Adsorptionsmenge erhaltendes Modul auszuführen, oder umfasst dieses, welches für ein Erhalten einer Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators durch wenigstens eine einer Detektion und Abschätzung konfiguriert ist. Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul ist konfiguriert, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, um magerer zu sein, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt.
  • Bei dieser Konfiguration wird das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches in der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung angewandt wird, magerer eingestellt bzw. festgelegt, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge in dem SCR Katalysator ansteigt. Somit wird die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung des NOx Katalysators geeignet sichergestellt, während verhindert wird, dass Ammoniak, welches in dem NOx Katalysator durch die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung erzeugt bzw. generiert wird, freigegeben bzw. abgegeben wird, ohne ausreichend durch den SCR Katalysator adsorbiert zu werden. Daher wird, selbst wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators groß ist, die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator reduziert, um geeignet die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators sicherzustellen. Andererseits wird, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators gering ist, das reiche bzw. fette Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis an bzw. bei der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung angewandt, um die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators in der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung zu verbessern. Als ein Resultat wird die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator rasch reduziert, um effektiv bzw. wirksam die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators sicherzustellen.
  • Wenn die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator über einer vorbestimmten Menge liegt, kann das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul konfiguriert sein, um die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung auszuführen, um kontinuierlich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart zu regeln bzw. zu steuern, dass die Menge an gespeichertem NOx unter die vorbestimmte Menge fällt, indem das NOx reduziert wird, welches in dem NOx Katalysator gespeichert ist.
  • Bei dieser Konfiguration wird die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt, wenn die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator über der vorbestimmten Menge ist bzw. liegt, und diese Ausführung wird unabhängig von der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators sichergestellt. Daher wird die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator geeignet reduziert, um unter die vorbestimmte Menge zu fallen.
  • Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul kann konfiguriert sein, um die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung auszuführen, um vorübergehend das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufgrund einer Beschleunigung eines Fahrzeugs reich bzw. fett wird.
  • Bei dieser Konfiguration wird die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufgrund einer Beschleunigung des Fahrzeugs reich wird, und diese Ausführung wird unabhängig von der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators sichergestellt. Daher wird die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator effizient reduziert, während ein Anstieg des Kraftstoffverbrauchs verhindert wird.
  • Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul kann konfiguriert sein, um, als die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, eine erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis vorübergehend auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt bzw. gesteuert wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich aufgrund einer Beschleunigung eines Fahrzeugs wird, und eine zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung auszuführen, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis kontinuierlich auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart geregelt bzw. gesteuert wird, dass die gespeicherte Menge an NOx unter eine vorbestimmte Menge fällt, indem das NOx reduziert wird, welches in dem NOx Katalysator gespeichert ist, wenn die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator über einer vorbestimmten Menge liegt, unabhängig davon, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufgrund einer Beschleunigung des Fahrzeugs reich bzw. fett wird oder nicht. Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul kann die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausführen, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, um reicher in der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung als in der zweiten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung für dieselbe Ammoniak-Adsorptionsmenge zu sein.
  • Bei dieser Konfiguration wird, da das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung eingestellt bzw. festgelegt ist, um reicher bzw. fetter als in der zweiten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung zu sein, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge dieselbe ist, die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators in der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung geeignet verbessert.
  • Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul kann konfiguriert sein, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, um magerer zu sein, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt.
  • Bei dieser Konfiguration wird die Freigabe bzw. Abgabe des Ammoniaks von dem SCR Katalysator, welche durch die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung bewirkt wird, effektiv bzw. wirksam verhindert.
  • Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul kann konfiguriert sein, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, um im Wesentlichen fixiert zu sein, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge über einer vorbestimmten Adsorptionsmenge ist bzw. liegt.
  • Bei dieser Konfiguration wird ein im Wesentlichen fixiertes Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis über einen relativ weiten Bereich angewandt, wo die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators groß ist. Daher wird die Freigabe von Ammoniak von dem SCR Katalysator, welche durch die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung bewirkt wird, zuverlässig unabhängig von der Ammoniak-Adsorptionsleistung des SCR Katalysators verhindert, welche sich in verschiedenen Situationen ändert.
  • Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul kann konfiguriert sein, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, um magerer zu sein, wenn die Temperatur des SCR Katalysators bei derselben Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt.
  • Bei dieser Konfiguration wird, durch ein Einstellen bzw. Festlegen des mageren Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, wenn die Temperatur des SCR Katalysators hoch ist, die Freigabe von Ammoniak von dem SCR Katalysator, welche durch die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung bewirkt wird, zuverlässig verhindert, obwohl sich üblicherweise die Ammoniak-Adsorptionsleistung des SCR Katalysators verschlechtert und es leicht wird, dass Ammoniak von dem SCR Katalysator freigegeben bzw. abgegeben wird. Andererseits wird durch ein Festlegen des reichen Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, wenn die Temperatur des SCR Katalysators gering ist, da es für Ammoniak schwierig wird, von dem SCR Katalysator freigegeben zu werden, die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators geeignet verbessert.
  • Das System kann weiters eine Harnstoff-Einspritzeinrichtung beinhalten, welche in dem Auslassdurchtritt stromabwärts von dem SCR Katalysator angeordnet und konfiguriert ist, um Harnstoff in den Auslassdurchtritt einzuspritzen. Der SCR Katalysator kann NOx durch ein Verwenden von Ammoniak reinigen, welches aus Harnstoff erzeugt bzw. generiert wird, welcher durch die Harnstoff-Einspritzeinrichtung eingespritzt wird. Das die Ammoniak-Adsorptionsmenge erhaltende Modul kann konfiguriert sein, um die Ammoniak-Adsorptionsmenge basierend auf einer Menge an Ammoniak, welche zu dem SCR Katalysator durch die Harnstoffeinspritzung durch die Harnstoff-Einspritzeinrichtung zugeführt wird, einer Menge an Ammoniak, welche in dem NOx Katalysator durch die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung erzeugt wird, und einer Menge an Ammoniak abzuschätzen, welche durch den SCR Katalysator für ein Reinigen von NOx verbraucht wird.
  • Bei dieser Konfiguration wird die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators genau abgeschätzt bzw. beurteilt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Reinigen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte eines:
    Bereitstellens eines NOx Katalysators in einem Abgas- bzw. Auslassdurchtritt des Motors für ein Speichern von NOx in dem Abgas, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und ein Reduzieren des gespeicherten NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr stöchiometrisch oder reich bzw. fett ist,
    Bereitstellens eines SCR Katalysators in dem Auslassdurchtritt stromabwärts von dem NOx Katalysator, um NOx in dem Abgas durch ein Bewirken einer Reaktion mit Ammoniak zu reinigen;
    Ausführens einer NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart geregelt bzw. gesteuert wird, dass das gespeicherte NOx reduziert wird, wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Verhältnis ist, bei welchem das gespeicherte NOx reduzierbar ist; und
    Festlegens eines ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, welches reich bzw. fett ist, als das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, bis eine vorbestimmte Zeitperiode von einem Start der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung verstreicht bzw. verstrichen ist, und Festlegens eines zweiten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses als das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wobei das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, innerhalb eines Bereichs, wo das gespeicherte NOx reduzierbar ist, wobei die vorbestimmte Zeitperiode wenigstens länger als eine Zeitperiode von dem Start der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ist, bis Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator gespeichert wird, durch die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung verbraucht wird.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Reinigen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte eines:
    Bereitstellens eines NOx Katalysators in einem Auslassdurchtritt des Motors für ein Speichern von NOx in dem Abgas, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und ein Reduzieren des gespeicherten NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr stöchiometrisch oder reich bzw. fett ist,
    Bereitstellens eines SCR Katalysators in dem Auslassdurchtritt stromabwärts von dem NOx Katalysator, um NOx in dem Abgas durch ein Bewirken einer Reaktion mit Ammoniak zu reinigen;
    Ausführens einer NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart geregelt bzw. gesteuert wird, dass das gespeicherte NOx reduziert wird, wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Verhältnis ist, bei welchem das gespeicherte NOx reduzierbar ist;
    Erhaltens einer Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators durch wenigstens eine einer Detektion und Abschätzung; und
    Regelns bzw. Steuerns des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, um magerer zu sein, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt zur Verfügung gestellt, umfassend computerlesbare Instruktionen, welche, wenn auf ein geeignetes System geladen und auf diesem ausgeführt, die Schritte von einem der oben erwähnten Verfahren ausführen können.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Ansicht, welche eine schematische Konfiguration eines Motorsystems illustriert, an welchem ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem eines Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, welches eine elektrische Konfiguration des Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystems des Motors der Ausführungsform illustriert.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, welches eine Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung der Ausführungsform illustriert.
  • 4 ist ein Diagramm, welches Betriebsbereiche des Motors illustriert, innerhalb welcher eine passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung und eine aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung jeweils in der Ausführungsform ausgeführt werden.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, welches eine Berechnung einer DeNOx Nacheinspritzungsmenge der Ausführungsform illustriert.
  • 6 ist ein Diagramm, welches ein Festlegungsverfahren eines Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der Ausführungsform illustriert.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, welches ein Festlegen eines Ausführungsflags einer aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung der Ausführungsform illustriert.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, welches ein Festlegen bzw. Setzen eines Ausführungsflags einer passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung der Ausführungsform illustriert.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, welches die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung der Ausführungsform illustriert.
  • 10 ist ein Flussdiagramm, welches die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung der Ausführungsform illustriert.
  • 11 ist ein Blockdiagramm, welches ein Verfahren zum Abschätzen bzw. Beurteilen einer Ammoniak-Adsorptionsmenge der Ausführungsform illustriert.
  • 12 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Berechnen der DeNOx Nacheinspritzungsmenge gemäß einer alternativen Ausführungsform illustriert.
  • 13 ist ein Diagramm, welches ein Festlegungsverfahren für ein Festlegen bzw. Einstellen der reich bzw. fett erlaubten Zeiten gemäß der alternativen Ausführungsform illustriert.
  • 14 ist ein Diagramm, welches ein Festlegungsverfahren für ein Festlegen von Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnissen gemäß einer Modifikation der alternativen Ausführungsform illustriert.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
  • Nachfolgend wird ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem für einen Motor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen beschrieben.
  • <Systemkonfiguration>
  • Zuerst wird ein Motorsystem, an welchem das Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem des Motors dieser Ausführungsform angewandt wird, unter Bezugnahme auf eine schematische Ansicht einer Konfiguration des Motorsystems in 1 beschrieben.
  • Wie dies in 1 illustriert ist, beinhaltet das Motorsystem 200 hauptsächlich einen Dieselmotor als einen Motor E, ein Einlass- bzw. Aufnahmesystem IN für ein Zuführen von Einlassluft in den Motor E, ein Kraftstoffzufuhrsystem ES für ein Zuführen bzw. Liefern von Kraftstoff in den Motor E, ein Auslass- bzw. Abgassystem EX für ein Ausbringen bzw. Austragen von Abgas von dem Motor E, Sensoren 100 bis 103, 105, 106 und 108 bis 119 für ein Detektieren von verschiedenen Zuständen, welche sich auf das Motorsystem 200 beziehen, ein PCM (Antriebsstrang-Regel- bzw. -Steuermodul) 60 für ein Regeln bzw. Steuern des Motorsystems 200, und eine DCU (Dosier-Regel- bzw. -Steuereinheit) 70 für ein Ausführen einer Regelung bzw. Steuerung betreffend einen SCR(selektiven katalytischen Reduktions-)Katalysator 47.
  • Zuerst beinhaltet das Einlasssystem IN einen Einlassdurchtritt 1, durch welchen Einlassluft hindurchtritt. In dem Einlassdurchtritt 1 sind eine Luftreinigungseinrichtung 3 für ein Reinigen von Luft, welche von außen bzw. der Außenumgebung eingebracht wird, ein Verdichter bzw. Kompressor eines Turboladers 5 für ein Komprimieren bzw. Verdichten von Einlassluft, welche dadurch hindurchtritt, um einen Druck der Einlassluft zu erhöhen, ein Zwischenkühler 8 für ein Kühlen der Einlassluft mit Außenluft oder einem Kühlwasser, ein Einlassverschlussventil 7 (entsprechend einem Drosselventil) für ein Einstellen einer Fluss- bzw. Strömungsrate von Einlassluft, welche dadurch hindurchtritt, und ein Druckausgleichsbehälter 12 für ein vorübergehendes Speichern von Einlassluft, welche in den Motor E zuzuführen bzw. zu liefern ist, in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite vorgesehen.
  • Weiters sind in dem Einlasssystem IN ein Luftstromsensor 101 für ein Detektieren einer Einlassluftmenge und ein Temperatursensor 102 für ein Detektieren einer Einlasslufttemperatur in dem Einlassdurchtritt 1 unmittelbar stromabwärts von der Luftreinigungseinrichtung 3 angeordnet. Ein Drucksensor 103 für ein Detektieren eines Drucks der Einlassluft ist an dem Turbolader 5 vorgesehen. Ein Temperatursensor 106 für ein Detektieren einer Einlasslufttemperatur ist in dem Einlassdurchtritt 1 unmittelbar stromabwärts von dem Zwischenkühler 8 angeordnet. Ein Positionssensor 105 für ein Detektieren einer Öffnung des Einlassverschlussventils 7 ist an dem Einlassverschlussventil 7 vorgesehen. Ein Drucksensor 108 für ein Detektieren eines Drucks von Einlassluft in einem Einlassverteiler bzw. -krümmer ist an dem Druckausgleichsbehälter 12 vorgesehen. Die verschiedenen Sensoren 101 bis 103, 105, 106 und 108, welche in dem Einlasssystem IN vorgesehen sind, geben Detektionssignale S101 bis S103, S105, S106 und S108 jeweils entsprechend den detektierten Parametern an das PCM 60 aus.
  • Als nächstes beinhaltet der Motor E ein Einlassventil 15 für ein Einbringen der Einlassluft, welche von dem Einlassdurchtritt 1 (spezifischer dem Einlassverteiler) zugeführt wird, in eine Verbrennungskammer 17, eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 für ein Einspritzen von Kraftstoff zu der Verbrennungskammer 17, eine Glühkerze 21, welche mit einem Hitze bzw. Wärme generierenden Teil 21a für ein Erzeugen bzw. Generieren von Hitze bei einem Erregen versehen ist, einen Kolben 23, welcher sich aufgrund einer Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Verbrennungskammer 17 hin und her bewegt, eine Kurbelwelle 25 für ein Rotieren aufgrund der Hin- und Herbewegung des Kolbens 23 und ein Auslass- bzw. Abgasventil 27 für ein Ausbringen bzw. Austragen des Abgases, welches durch die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Verbrennungskammer 17 erzeugt wird, zu einem Auslass- bzw. Abgasdurchtritt 41. Der Motor E ist auch mit einem Kurbelwellenwinkelsensor 100 für ein Detektieren eines Kurbelwellenwinkels versehen, welcher ein Rotationswinkel der Kurbelwelle 25 ist, welcher beispielsweise unter Bezugnahme auf einen oberen Totpunkt gemessen wird. Der Kurbelwellenwinkelsensor 100 gibt ein Detektionssignal S100 entsprechend dem detektierten Kurbelwellenwinkel an das PCM 60 aus, welches eine Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl basierend auf dem Detektionssignal S100 erhält.
  • Das Kraftstoffzufuhrsystem FS weist einen Kraftstofftank bzw. -behälter 30 für ein Speichern des Kraftstoffs und einen Kraftstoffzufuhrdurchtritt 38 für ein Zuführen des Kraftstoffs von dem Kraftstoffbehälter 30 zu der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 auf. In dem Kraftstoffzufuhrdurchtritt 38 sind eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe 31, eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 33 und eine Common Rail bzw. gemeinsame Druckleitung 35 in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite angeordnet.
  • Als nächstes beinhaltet das Auslasssystem EX den Auslassdurchtritt 41, durch welchen das Abgas hindurchtritt. In dem Auslass- bzw. Abgasdurchtritt 41 ist eine Turbine des Turboladers 5, welche durch das Abgas gedreht wird, welches dadurch hindurchtritt, und den Verdichter durch diese Rotation antreibt, angeordnet. Weiters sind die folgenden Komponenten in dem Auslassdurchtritt 41 auf der stromabwärtigen Seite der Turbine in der folgenden Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite angeordnet: ein NOx Katalysator 45 für ein Reinigen von NOx innerhalb des Abgases; ein Dieselpartikelfilter (DPF) 46 für ein Fangen von teilchenförmigem Material (PM) innerhalb des Abgases; eine Harnstoff-Einspritzeinrichtung 51 für ein Einspritzen von Harnstoff (typischer Weise Harnstoff-Wasser) in den Auslassdurchtritt 41 stromabwärts von dem DPF 46; der SCR Katalysator 47 für ein Erzeugen von Ammoniak durch eine Hydrolyse von Harnstoff, welcher durch die Harnstoff-Einspritzeinrichtung 51 eingespritzt wird, und ein Reinigen von NOx durch ein Bewirken einer Reaktion (Reduktion) dieses Ammoniaks mit NOx innerhalb des Abgases; und ein Schlupfkatalysator 48 für ein Oxidieren von Ammoniak, welches von dem SCR Katalysator 47 ausgebracht bzw. abgegeben wird, um ihn zu reinigen. Es wird festgestellt werden, dass die Harnstoff-Einspritzeinrichtung 51 geregelt bzw. gesteuert wird, um Harnstoff in den Auslassdurchtritt 41 basierend auf einem Regel- bzw. Steuersignal S51 einzuspritzen, welches von der DCU 70 zugeführt bzw. geliefert wird.
  • Hier werden der NOx Katalysator 45 und der SCR Katalysator 47 in größerem Detail beschrieben. Der NOx Katalysator 45 ist ein NOx Speicherkatalysator (NSC), welcher NOx speichert, welches in dem Abgas enthalten ist, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist (d. h. λ > 1, größer als ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis), und das gespeicherte NOx reduziert, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr gleich einem stöchiometrischen ist (d. h. λ ≈ 1, ungefähr gleich dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis) oder reich bzw. fett ist (d. h. λ < 1, kleiner als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis). Der NOx Katalysator 45 erzeugt bzw. generiert Ammoniak, wenn das gespeicherte NOx reduziert wird, und gibt dieses ab bzw. frei. Beispielsweise wird in der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung Ammoniak (NH3) generiert bzw. erzeugt, indem ”N” in NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, und ”H” in ”HC”, wie beispielsweise nicht verbranntem Kraftstoff, welcher zu dem NOx Katalysator 45 zugeführt wird, als ein reduzierendes Mittel bzw. Agens kombiniert werden.
  • Der NOx Katalysator 45 funktioniert nicht nur als der NSC, sondern auch als ein Diesel-Oxidationskatalysator (DOC), welcher Kohlenwasserstoff (HC), Kohlenmonoxid (CO), etc. unter Verwendung von Sauerstoff innerhalb des Abgases oxidiert, um sie in Wasser und Kohlendioxid umzuwandeln. Beispielsweise ist bzw. wird der NOx Katalysator 45 durch ein Beschichten einer Oberfläche einer Katalysatormaterialschicht bzw. -lage eines DOC mit einem Katalysatormaterial eines NSC hergestellt.
  • Andererseits adsorbiert der SCR Katalysator 47 Ammoniak, welches durch Harnstoff generiert bzw. erzeugt wird, welcher von der Harnstoff-Einspritzeinrichtung 51 eingespritzt wird, und Ammoniak, welches durch die NOx Reduktion in dem NOx Katalysator 45 erzeugt wird, und bewirkt eine Reaktion des adsorbierten Ammoniaks mit NOx für ein Reduzieren und Reinigen von NOx. Beispielsweise wird der SCR Katalysator 47 hergestellt, indem ein Katalysatormetall, welches NOx mit Ammoniak reduziert, auf einem Zeolith abgestützt bzw. getragen wird, welcher Ammoniak einfängt, um eine Katalysatorkomponente zu bilden, und indem diese Katalysatorkomponente auf einer Zellenwand eines Honigwabenträgers abgestützt wird. Fe, Ti, Ce, W, etc. wird als das Katalysatormaterial für eine NOx Reduktion verwendet.
  • Es wird festgestellt werden, dass, im Hinblick sowohl auf ein Sicherstellen einer NOx Reinigungsleistung durch den SCR Katalysator 47 als auch ein Verhindern der Freigabe bzw. Abgabe (Schlupf) von Ammoniak von dem SCR Katalysator 47, die DCU 70 die Harnstoff-Einspritzeinrichtung 51 regelt bzw. steuert, um Harnstoff einzuspritzen, so dass eine geeignete Menge an Ammoniak an dem SCR Katalysator 47 adsorbiert wird. In diesem Fall regelt bzw. steuert, da sich die Ammoniak-Adsorptionsleistung gemäß der Temperatur des SCR Katalysators 47 ändert (da es spezifisch leichter für Ammoniak wird, von dem SCR Katalysator 47 freigegeben zu werden, wenn die Temperatur des SCR Katalysators 47 ansteigt), die DCU 70 die Harnstoff-Einspritzeinrichtung 51, um Harnstoff unter Berücksichtigung der Temperatur des SCR Katalysators 47 einzuspritzen.
  • Weiters sind in dem Auslass- bzw. Abgassystem EX, wie dies in 1 illustriert ist, ein Drucksensor 109 für ein Detektieren eines Drucks des Abgases und ein Temperatursensor 110 für ein Detektieren einer Abgastemperatur in dem Auslassdurchtritt 41 stromaufwärts von der Turbine des Turboladers 5 angeordnet. Ein O2 Sensor 111 für ein Detektieren einer Sauerstoffkonzentration innerhalb des Abgases ist in dem Auslassdurchtritt 41 unmittelbar stromabwärts von der Turbine des Turboladers 5 angeordnet. Darüber hinaus beinhaltet das Auslasssystem EX einen Temperatursensor 112 für ein Detektieren einer Abgastemperatur an einer Position unmittelbar stromaufwärts von dem NOx Katalysator 45, einen Temperatursensor 113 für ein Detektieren einer Abgastemperatur an einer Position zwischen dem NOx Katalysator 45 und dem DPF 46, einen Druckdifferenzsensor 114 für ein Detektieren einer Druckdifferenz von Abgas zwischen Positionen unmittelbar stromaufwärts und stromabwärts des DPF 46, einen Temperatursensor 115 für ein Detektieren einer Abgastemperatur an einer Position unmittelbar stromabwärts von dem DPF 46, einen NOx Sensor 116 für ein Detektieren einer Konzentration von NOx in dem Abgas an einer Position unmittelbar stromabwärts von dem DPF 46, einen Temperatursensor 117 für ein Detektieren einer Abgastemperatur an einer Position unmittelbar stromaufwärts von dem SCR Katalysator 47, einen NOx Sensor 118 für ein Detektieren einer Konzentration von NOx innerhalb des Abgases an einer Position unmittelbar stromabwärts von dem SCR Katalysator 47, und einen PM Sensor 119 für ein Detektieren von PM innerhalb des Abgases an einer Position unmittelbar stromaufwärts von dem Schlupfkatalysator 48. Die verschiedenen Sensoren 109 bis 119, welche in dem Auslasssystem EX vorgesehen sind, geben Detektionssignale S109 bis S119 entsprechend den detektierten Parametern jeweils an das PCM 60 aus.
  • In dieser Ausführungsform ist der Turbolader 5 als ein zweistufiges Turboladersystem konfiguriert bzw. ausgebildet, welches fähig ist, eine hohe Turboladeleistung in allen Bereichen von geringer bis hoher Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl zu erhalten. Die Auslass- bzw. Abgasenergie ist gering innerhalb des Bereichs geringer Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl. D. h., der Turbolader 5 beinhaltet einen großen Turbolader 5a für ein Aufladen einer großen Luftmenge innerhalb eines Bereichs hoher Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, einen kleinen Turbolader 5b, welcher fähig ist, ein effizientes Turboaufladen selbst mit geringer Abgasenergie durchzuführen, ein Verdichter-Bypass-Ventil 5c für ein Regeln bzw. Steuern des Stroms von Einlassluft zu einem Verdichter des kleinen Turboladers 5b, ein Regulierventil 5d für ein Regeln bzw. Steuern des Stroms des Abgases zu einer Turbine des kleinen Turboladers 5b und ein Ladedruckregelventil 5e für ein Regeln bzw. Steuern des Stroms von Abgas zu einer Turbine des großen Turboladers 5a. Durch ein Antreiben bzw. Betätigen jedes Ventils in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors E (Motorgeschwindigkeit und Last), wird der betätigte Turbolader zwischen dem großen Turbolader 5a und dem kleinen Turbolader 5b umgeschaltet.
  • Das Motorsystem 200 dieser Ausführungsform beinhaltet auch eine EGR Vorrichtung 43. Die EGR Vorrichtung 43 beinhaltet einen EGR Durchtritt 43a, welcher eine Position des Auslassdurchtritts 41 stromaufwärts von der Turbine des Turboladers 5 mit einer Position des Einlassdurchtritts 1 stromabwärts von dem Verdichter des Turboladers 5 (spezifischer stromabwärts von dem Zwischenkühler 8) verbindet, eine EGR Kühleinrichtung 43b für ein Kühlen des Abgases, welches durch den EGR Durchtritt 43a hindurchtritt, ein erstes EGR Ventil 43c für ein Einstellen einer Strömungsrate des Abgases, welches durch den EGR Durchtritt 43a hindurchtritt, einen EGR Kühleinrichtungs-Bypass-Durchtritt 43d für ein Bewirken, dass das Abgas die EGR Kühleinrichtung 43b umgeht, und ein zweites EGR Ventil 43e für ein Einstellen einer Fluss- bzw. Strömungsrate des Abgases, welches durch den EGR Kühleinrichtungs-Bypass-Durchtritt 43d hindurchtritt.
  • Als nächstes wird eine elektrische Konfiguration des Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystems des Motors der Ausführungsform unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
  • Basierend auf den Detektionssignalen S100 bis S103, S105, S106 und S108 bis S119 der verschiedenen Sensoren 100 bis 103, 105, 106 und 108 bis 119, welche oben beschrieben sind, und Detektionssignalen S150 und S151, welche durch einen Gaspedal- bzw. Beschleunigungseinrichtungs-Öffnungssensor 150 für ein Detektieren einer Position eines Gaspedals (Gaspedalöffnung) und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 151 für ein Detektieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit jeweils ausgegeben werden, gibt das PCM 60 dieser Ausführungsform ein Regel- bzw. Steuersignal S20 für ein hauptsächliches Regeln bzw. Steuern der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 und ein Regel- bzw. Steuersignal S7 für ein Regeln bzw. Steuern des Einlassverschlussventils 7 aus.
  • Insbesondere führt in dieser Ausführungsform das PCM 60 eine NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung aus, in welcher die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 geregelt bzw. gesteuert wird, um eine Nacheinspritzung durchzuführen, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis (spezifisch ein gegebenes Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr gleich wie oder kleiner als ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis) zu regeln bzw. zu steuern, so dass der NOx Katalysator 45 geregelt bzw. gesteuert wird, um darin gespeichertes NOx zu reduzieren. Mit anderen Worten führt das PCM 60 die Nacheinspritzung nach einer Haupteinspritzung durch. In der Haupteinspritzung wird der Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt (in der Haupteinspritzung werden typischerweise verschiedene Einstellungen, beinhaltend eine Kraftstoffeinspritzmenge ausgeführt, um ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erhalten), um ein Motordrehmoment gemäß einer Gaspedalbetätigung durch einen Betreiber des Fahrzeugs auszugeben. In der Nacheinspritzung wird der Kraftstoff zu einem Zeitpunkt eingespritzt, so dass die Motordrehmomentabgabe nicht beeinflusst wird (z. B. Expansionshub), um λ ≈ 1 oder λ < 1 zu erzielen bzw. zu erreichen und NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist. Nachfolgend wird eine derartige Regelung bzw. Steuerung für ein Reduzieren von NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, als ”DeNOx Regelung bzw. Steuerung” bezeichnet. Es wird erkannt bzw. festgestellt werden, dass ”De” in dem Wort bzw. der Bezeichnung ”DeNOx” eine Beifügung bzw. Vorsilbe bedeutet, welche eine Trennung oder Entfernung bedeutet.
  • Obwohl dies später im Detail beschrieben wird, fungiert das PCM 60 als ein ”eine Ammoniak-Adsorptionsmenge erhaltendes Modul” und als ein ”NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul”.
  • Es wird festgestellt werden, dass das PCM 60 aus einem Prozessor 60A (d. h. einer CPU (zentralen Be- bzw. Verarbeitungseinheit)), verschiedenen Programmen, welche durch den Prozessor 60A interpretiert und ausgeführt werden (beinhaltend ein Basis-Regel- bzw. -Steuerprogramm, wie beispielsweise ein OS, und ein Anwendungsprogramm, welches auf dem OS aktiviert wird und eine spezifische Funktion realisiert bzw. ausführt), und einem internen Speicher, wie beispielsweise ROM(s) und/oder RAM(s) für ein Speichern von Programmen und verschiedenen Daten besteht. Der Prozessor ist konfiguriert, um wenigstens ein NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul bzw. ein eine NOx Reduktion regelndes bzw. steuerndes Modul 60B für ein Ausführen einer NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt bzw. gesteuert wird, so dass das gespeicherte NOx reduziert wird, und ein eine Ammoniak-Adsorptionsmenge erhaltendes Modul 60C für ein Erhalten einer Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators durch eine einer Detektion und Abschätzung bzw. Beurteilung auszuführen. Diese Module sind bzw. werden in dem internen Speicher als ein oder mehrere Softwareprogramm(e) gespeichert.
  • <Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung>
  • Als nächstes wird eine Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm (Fluss bzw. Ablauf einer Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung) von 3 beschrieben. Dieser Ablauf einer Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung wird gestartet, wenn eine Zündung des Fahrzeugs eingeschaltet wird und das PCM 60 mit Leistung versorgt wird, und wiederholt bei einem gegebenen Zyklus durchgeführt.
  • Zuerst erhält bei S101 das PCM 60 einen Betriebszustand des Fahrzeugs. Beispielsweise erhält das PCM 60 wenigstens die Beschleunigungseinrichtungs- bzw. Gaspedalöffnung, welche durch den Gaspedalöffnungssensor 150 detektiert wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit, welche durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 151 detektiert wird, den Kurbelwellenwinkel, welcher durch den Kurbelwellenwinkelsensor 100 detektiert wird, und einen Gangbereich, welcher gegenwärtig in einem Getriebe des Fahrzeugs eingestellt ist.
  • Als nächstes legt bei S102 das PCM 60 eine Zielbeschleunigung basierend auf dem erhaltenen Betriebszustand des Fahrzeugs bei S101 fest. Beispielsweise wählt das PCM 60 aus einer Mehrzahl von charakteristischen Karten einer Beschleunigung (welche vorab erzeugt und in dem Speicher gespeichert werden), welche für verschiedene Fahrzeuggeschwindigkeiten und für verschiedene Gangbereiche definiert sind bzw. werden, eine charakteristische Karte einer Beschleunigung entsprechend der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit und dem gegenwärtigen Gangbereich aus, und bestimmt die Zielbeschleunigung entsprechend der gegenwärtigen Gaspedalöffnung durch eine Bezugnahme auf die ausgewählte charakteristische Karte einer Beschleunigung.
  • Als nächstes bestimmt bei S103 das PCM 60 ein Zieldrehmoment des Motors E, um die Zielbeschleunigung zu erzielen bzw. zu erreichen, welche bei S102 bestimmt wird. In diesem Fall bestimmt das PCM 60 das Zieldrehmoment innerhalb eines Bereichs eines Drehmoments, welches der Motor E abgeben kann, basierend auf der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Gangbereich, einer Neigung einer gegenwärtigen Straßenoberfläche, einer Straßenoberfläche μ, etc.
  • Als nächstes berechnet bei S104 das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzmenge, welche von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 einzuspritzen ist, basierend auf dem Zieldrehmoment und der Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, um das Zieldrehmoment von dem Motor E abzugeben bzw. auszugeben, welches bei S103 bestimmt wurde. Diese Kraftstoffeinspritzmenge wird in der Haupteinspritzung (Menge einer Haupteinspritzung) angewandt.
  • Andererseits legt, parallel zu den Bearbeitungen bei S102 bis S104, das PCM 60 ein Kraftstoffeinspritzmuster gemäß dem Betriebszustand des Motors E bei S105 fest. Beispielsweise legt, bei einem Ausführen der obigen DeNOx Regelung bzw. Steuerung, das PCM 60 ein Kraftstoffeinspritzmuster fest, in welchem wenigstens die Nacheinspritzung zusätzlich zu der Haupteinspritzung durchgeführt wird. In diesem Fall bestimmt das PCM 60 auch die Kraftstoffeinspritzmenge, welche in der Nacheinspritzung anzuwenden ist (Menge einer Nacheinspritzung), und den Zeitpunkt, um die Nacheinspritzung durchzuführen (Zeitpunkt einer Nacheinspritzung etc.), von welchen Details später beschrieben werden.
  • Dann gelangt der Ablauf zu S106, wo das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 basierend auf der Menge einer Haupteinspritzung, welche bei S104 berechnet wurde, und dem Kraftstoffeinspritzmuster regelt bzw. steuert, welches bei S105 festgelegt wurde (beinhaltend die Menge einer Nacheinspritzung und den Zeitpunkt einer Nacheinspritzung in dem Fall, wo die Nacheinspritzung durchgeführt wird). Mit anderen Worten regelt bzw. steuert das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 derart, dass eine gewünschte Menge an Kraftstoff in einem gewünschten Kraftstoffeinspritzmuster eingespritzt wird.
  • <DeNOx Regelung bzw. Steuerung>
  • Nachfolgend wird die DeNOx Regelung bzw. Steuerung dieser Ausführungsform im Detail beschrieben.
  • Zuerst wird ein Basiskonzept der DeNOx Regelung bzw. Steuerung dieser Ausführungsform beschrieben. In dieser Ausführungsform führt, wenn die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator 45 über einer vorbestimmten Menge ist bzw. liegt, typischerweise wenn die Menge an gespeichertem NOx ungefähr gleich einem Grenzwert (z. B. der Kapazität des NOx Katalysators 45) ist, das PCM 60 die DeNOx Regelung bzw. Steuerung aus, in welcher die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 geregelt bzw. gesteuert wird, um die Nacheinspritzung derart durchzuführen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis kontinuierlich auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt bzw. gesteuert wird, um das NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, ungefähr auf Null zu reduzieren (kann geeignet als ”aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung” bezeichnet werden). Auf diese Weise wird eine große Menge an NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, zwangsweise reduziert und die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators 45 ist bzw. wird zuverlässig sichergestellt.
  • Selbst wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator 45 unterhalb der vorbestimmten Menge ist bzw. liegt, führt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich bzw. fett aufgrund einer Beschleunigung des Fahrzeugs wird, das PCM 60 eine DeNOx Regelung bzw. Steuerung aus, in welcher die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 geregelt bzw. gesteuert wird, um die Nacheinspritzung durchzuführen, um temporär bzw. vorübergehend das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, um NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist (kann geeignet als ”passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung” bezeichnet werden). In der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung wird die Nacheinspritzung durchgeführt, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ungefähr gleich wie oder kleiner als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einer Situation zu regeln bzw. zu steuern, wo das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufgrund des Anstiegs der Haupteinspritzmenge, beispielsweise während einer Beschleunigung des Fahrzeugs abnimmt. Daher ist die Nacheinspritzungsmenge für ein Regeln bzw. Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geringer als wenn die DeNOx Regelung bzw. Steuerung in einer Situation ausgeführt wird, wo das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht abnimmt (d. h. keine Beschleunigung). Darüber hinaus ist, da die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, wobei sie die Beschleunigung des Fahrzeugs begleitet, die Frequenz eines Ausführens dieser Regelung bzw. Steuerung vergleichsweise hoch.
  • In dieser Ausführungsform wird, durch ein Anwenden einer derartigen passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, DeNOx häufig durchgeführt, während ein Anstieg eines Kraftstoffverbrauchs aufgrund von DeNOx verhindert wird. Obwohl die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nur für eine vergleichsweise kurze Zeitperiode ausgeführt wird, ist bzw. wird, da sie häufig ausgeführt wird, die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator 45 effizient bzw. wirksam reduziert. Als ein Resultat überschreitet die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator 45 nicht leicht die vorbestimmte Menge, weshalb die Ausführungsfrequenz der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welche eine größere Menge einer Nacheinspritzungsmenge als in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung erfordert, abgesenkt ist bzw. wird. Somit wird es möglich, effektiv bzw. wirksam den Anstieg eines Kraftstoffverbrauchs aufgrund von DeNOx zu verhindern.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform, wenn die obige aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, der Kraftstoff, welcher in der Nacheinspritzung eingespritzt wird (nachfolgend als ”nach-eingespritzter Kraftstoff” bezeichnet), im Inneren des Zylinders des Motors E verbrannt, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern. Hier führt das PCM 60 die Nacheinspritzung zu einem Zeitpunkt derart durch, dass der nach-eingespritzte Kraftstoff im Inneren des Zylinders verbrannt wird. Beispielsweise legt das PCM 60 einen gegebenen Zeitpunkt in einer frühen Hälfte des Expansionshubs des Motors E als den Nacheinspritzungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung fest. Durch ein Anwenden eines derartigen Nacheinspritzungszeitpunkts bei der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ist es möglich, eine Ausbringung des nach-eingespritzten Kraftstoffs als nicht verbrannten Kraftstoff (d. h. HC) oder eine Ölverdünnung aufgrund des nach-eingespritzten Kraftstoffs zu verhindern.
  • Andererseits regelt bzw. steuert in dieser Ausführungsform, wenn die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, das PCM 60 das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch ein Ausbringen des nach-eingespritzten Kraftstoffs als nicht verbrannter Kraftstoff in den Auslassdurchtritt 41, ohne ein Verbrennen desselben im Inneren des Zylinders des Motors E. In diesem Fall führt das PCM 60 die Nacheinspritzung zu einem Zeitpunkt derart durch, dass der nach-eingespritzte Kraftstoff von bzw. aus dem Zylinder zu dem Auslassdurchtritt 41 als nicht verbrannter Kraftstoff ausgebracht bzw. ausgetragen wird. Beispielsweise legt das PCM 60 einen gegebenen Zeitpunkt in einer späteren Hälfte des Expansionshubs des Motors E als den Nacheinspritzungszeitpunkt der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung fest. Durch ein Anwenden eines derartigen Nacheinspritzungszeitpunkts der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung wird eine Erzeugung von Rauch (Ruß) aufgrund der Tatsache, dass der nach-eingespritzte Kraftstoff im Inneren des Zylinders verbrannt wird, verhindert.
  • Hier werden Betriebs- bzw. Betätigungsbereiche des Motors E, innerhalb welchen die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung und die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung in dieser Ausführungsform ausgeführt werden, unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, in welcher die horizontale Achse eine Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl zeigt und die vertikale Achse eine Motorlast zeigt. Weiters zeigt in 4 die Kurve L1 eine Linie eines höchsten Drehmoments des Motors E an.
  • Wie dies in 4 illustriert ist, führt in dieser Ausführungsform das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung durch, wenn die Motorlast innerhalb eines Bereichs mittlerer Last gleich wie oder höher als eine erste Last Lo1, jedoch geringer als eine zweite Last Lo2 (> erste Last Lo1) ist und die Motordrehzahl innerhalb eines Bereichs mittlerer Drehzahl bzw. Geschwindigkeit gleich wie oder höher als eine erste Drehzahl N1, jedoch geringer als eine zweite Drehzahl N2 (> erste Drehzahl N1) ist, d. h. die Motorlast und die Motordrehzahl innerhalb eines Betriebsbereichs sind bzw. liegen, welcher durch R12 angedeutet ist (nachfolgend als ”aktiver DeNOx Ausführungsbereich R12” bezeichnet). Der aktive DeNOx Ausführungsbereich R12 wird aufgrund des folgenden Grunds angewandt.
  • Wie dies oben beschrieben ist, wird, wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, im Hinblick auf ein Verhindern einer HC Erzeugung, welche bewirkt wird, dass der nach-eingespritzte Kraftstoff unverändert ausgebracht bzw. ausgetragen wird, der Ölverdünnung durch den nach-eingespritzten Kraftstoff, etc., die Nacheinspritzung zu dem Zeitpunkt durchgeführt, so dass der Kraftstoff im Inneren des Zylinders verbrannt wird. In diesem Fall wird in dieser Ausführungsform, wenn der nach-eingespritzte Kraftstoff verbrannt wird, die Erzeugung von Rauch und auch von HC (d. h. eine Ausbringung von nicht verbranntem Kraftstoff aufgrund einer unvollständigen Verbrennung) verhindert. Beispielsweise wird die Zeit für eine Verbrennung des nach-eingespritzten Kraftstoffs solange wie möglich erstreckt bzw. verlängert, d. h. eine Zündung wird in einem Zustand bewirkt, wo Luft und Kraftstoff geeignet gemischt sind, so dass die Erzeugung von Rauch und HC verhindert wird. Daher wird in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung eine geeignete Menge an EGR Gas eingebracht, um effektiv bzw. wirksam die Zündung des nach-eingespritzten Kraftstoffs zu verzögern.
  • Es wird festgestellt werden, dass der Grund für ein Verhindern der HC Erzeugung während der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ist, ein Szenario zu verhindern, wo in dem Fall, wo das EGR Gas eingebracht wird, wie dies oben beschrieben ist, HC auch zu dem Einlasssystem IN als EGR Gas rezirkuliert und dieses HC als ein Bindemittel dient, um sich mit Ruß zu vereinigen und den Gasdurchtritt zu verstopfen. Zusätzlich wird, wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung innerhalb eines Betriebsbereichs ausgeführt wird, innerhalb welchem die Temperatur des NOx Katalysators 45 gering ist und eine HC Reinigungsleistung (Reinigungsleistung von HC aufgrund von DOC in dem NOx Katalysator 45) nicht sichergestellt wird, die Reduktion einer HC Erzeugung durchgeführt, um zu verhindern, dass HC, ohne gereinigt zu werden, ausgebracht wird. Der aktive DeNOx Ausführungsbereich R12 beinhaltet auch einen Bereich, wo die Temperatur des NOx Katalysators 45 relativ gering ist und somit nicht eine derartige HC Reinigungsleistung sicherstellen kann.
  • Der Grund für ein Verhindern einer Raucherzeugung in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ist, ein Szenario zu verhindern, wo eine DPF Regeneration für ein Verbrennen und Entfernen von PM entsprechend Rauch, welcher durch das DPF 46 eingefangen wird (eine Regelung bzw. Steuerung eines Durchführens einer Nacheinspritzung ähnlich zu der DeNOx Regelung bzw. Steuerung) häufig durchgeführt wird und ein Kraftstoffverbrauch ansteigt.
  • Schließlich wird, wenn die Motorlast hoch wird, da die Luft, welche in den Motor E eingebracht wird, reduziert wird, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erzielen bzw. zu erreichen, die Menge an Sauerstoff, welche für eine geeignete Verbrennung des nach-eingespritzten Kraftstoffs erforderlich ist, unzureichend und Rauch und HC tendieren dazu, erzeugt bzw. generiert zu werden. Insbesondere steigt, wenn bzw. da die Motorlast ansteigt, die Zylinderinnentemperatur an und der nach-eingespritzte Kraftstoff wird ohne ausreichende Zeit von der Nacheinspritzung des Kraftstoffs entzündet, d. h. eine Verbrennung tritt auf, bevor Luft und Kraftstoff ordnungsgemäß bzw. entsprechend gemischt sind, wobei dies die Erzeugung von Rauch und HC bewirkt. Andererseits ist innerhalb eines Betriebsbereichs, wo die Motorlast ziemlich niedrig ist, die Temperatur des NOx Katalysators 45 niedrig und der NOx Katalysator 45 führt nicht ausreichend die NOx reduzierende Funktion durch. Zusätzlich verbrennt innerhalb dieses Bereichs der nach-eingespritzte Kraftstoff nicht geeignet, d. h. eine Fehlzündung tritt auf.
  • Obwohl in der obigen Beschreibung das Phänomen, welches sich auf die Motorlast bezieht, beschrieben ist, tritt dasselbe Phänomen mit bzw. bei der Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl auf.
  • Somit wird in dieser Ausführungsform der Betriebsbereich des Motors E entsprechend dem Bereich mittlerer Last und dem Bereich mittlerer Drehzahl als der aktive DeNOx Ausführungsbereich R12 angewandt, wo die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird. Mit anderen Worten wird in dieser Ausführungsform die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nur innerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 ausgeführt und wird außerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 verboten. Innerhalb des Betriebsbereichs, wo die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung verboten wird, insbesondere wo die Motorlast oder die Motordrehzahl höher als innerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 ist (der Bereich, welchem das Bezugszeichen ”R13” zugeordnet ist), reinigt, da die NOx Reinigungsleistung des SCR Katalysators 47 ausreichend ist, der SCR Katalysator 47 NOx, und die Ausbringung von NOx von dem Fahrzeug wird ohne ein Ausführen der DeNOx Regelung bzw. Steuerung verhindert.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform innerhalb eines Bereichs, wo die Motorlast höher als der Bereich R13 ist, wo der SCR Katalysator 47 NOx reinigt (der Bereich, welchem das Bezugszeichen ”R11” zugeordnet ist, nachfolgend als ”passiver DeNOx Ausführungsbereich R11” bezeichnet), da die Menge an Abgas ansteigt und der SCR Katalysator 47 nicht alles NOx reinigen kann, die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt. In dieser passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung wird, wie dies oben beschrieben ist, die Nacheinspritzung zu dem Zeitpunkt durchgeführt, so dass der nach-eingespritzte Kraftstoff aus dem Zylinder zu dem Auslassdurchtritt 41 als nicht verbrannter Kraftstoff ausgebracht bzw. ausgetragen wird. Innerhalb des passiven DeNOx Ausführungsbereichs R11 reinigt, da die Temperatur des NOx Katalysators 45 ausreichend hoch ist und eine geeignete Reinigungsleistung von HC (HC Reinigungsleistung des DOC in dem NOx Katalysator 45) sichergestellt wird, der NOx Katalysator 45 ordnungsgemäß bzw. entsprechend den nicht verbrannten Kraftstoff, welcher wie oben beschrieben ausgebracht wird.
  • Es wird festgestellt werden, dass, wenn der nach-eingespritzte Kraftstoff im Inneren des Zylinders in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung wie in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung verbrannt wird, Rauch erzeugt bzw. generiert wird. Der Grund hierfür ist ähnlich wie der Grund für ein Verbieten einer Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, wenn die Motorlast hoch wird. Daher wird in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung der nach-eingespritzte Kraftstoff aus dem Zylinder zu dem Auslassdurchtritt 41 als nicht verbrannter Kraftstoff ausgebracht.
  • Hier wird ein spezifisches Beispiel der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, wenn sich der Betriebszustand des Motors ändert, wie dies durch den Pfeil A11 in 4 angezeigt bzw. angedeutet ist, beschrieben. Zuerst führt, wenn der Betriebszustand des Motors in den aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 eintritt (siehe den Bereich, welcher durch das Bezugszeichen ”A12” bezeichnet ist), das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung aus. Dann hebt, wenn der Betriebszustand des Motors aus dem aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 gelangt (siehe den Bereich, welcher durch das Bezugszeichen ”A13” bezeichnet ist), das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf und der SCR Katalysator 47 reinigt NOx. Wenn der Betriebszustand des Motors wiederum in den aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 eintritt (siehe den Bereich bzw. die Fläche, welche(r) durch das Bezugszeichen ”A14” bezeichnet ist), nimmt das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung wiederum auf. Auf diese Weise wird die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt, bis NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, nahezu auf Null abfällt.
  • Als nächstes werden die Temperaturbereiche, innerhalb welchen die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung und die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung jeweils in dieser Ausführungsform ausgeführt werden, beschrieben. Typischerweise übt der NOx Katalysator 45 die NOx Reinigungsleistung innerhalb eines Bereichs relativ niedriger Temperatur aus, und der SCR Katalysator 47 übt eine NOx Reinigungsleistung innerhalb eines Bereichs relativ hoher Temperatur, z. B. höher als der Bereich aus, wo der NOx Katalysator 45 die NOx Reinigungsleistung ausübt. In dieser Ausführungsform wird die Temperatur in unmittelbarer Nähe zu einem geringsten Wert innerhalb des Temperaturbereichs, wo die NOx Reinigungsrate höher als ein gegebener Wert durch den SCR Katalysator 47 erhältlich ist, als die Bestimmungstemperatur (nachfolgend als ”SCR Bestimmungstemperatur” bezeichnet) verwendet. Die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung oder die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung wird nur ausgeführt, wenn die Temperatur des SCR Katalysators 47 (nachfolgend als ”SCR Temperatur” bezeichnet) unter der SCR Bestimmungstemperatur ist bzw. liegt. Wenn die SCR Temperatur über der SCR Bestimmungstemperatur liegt, werden Ausführungen der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung und der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung verboten. Der Grund für das Verbot ist, dass, da der SCR Katalysator 47 geeignet NOx in dem Abgas reinigt, wenn die SCR Temperatur über der SCR Bestimmungstemperatur liegt, die DeNOx Regelung bzw. Steuerung nicht besonders erforderlich ist, um die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators 45 sicherzustellen. Daher wird in dieser Ausführungsform, wenn die SCR Temperatur über der SCR Bestimmungstemperatur liegt, eine Ausführung der DeNOx Regelung bzw. Steuerung verboten, um den Anstieg im Kraftstoffverbrauch zu verhindern. [ipto1]
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Berechnen der Menge einer Nacheinspritzung bzw. Nacheinspritzungsmenge, welche in der DeNOx Regelung bzw. Steuerung (nachfolgend als ”DeNOx Nacheinspritzungsmenge” bezeichnet) in dieser Ausführungsform angewandt wird, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm (nachfolgend als ”Ablauf einer Berechnung einer DeNOx Nacheinspritzungsmenge” bezeichnet) von 5 beschrieben. Das PCM 60 führt wiederholt den Fluss bzw. Ablauf einer Berechnung der DeNOx Nacheinspritzungsmenge bei einem gegebenen Zyklus parallel mit dem Ablauf bzw. Fluss einer Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung durch, welcher in 3 illustriert ist. Mit anderen Worten wird die DeNOx Nacheinspritzungsmenge berechnet, wie bzw. wenn sie während der Nacheinspritzungsregelung bzw. -steuerung erforderlich ist.
  • Zuerst erhält bei S111 das PCM 60 den Betriebszustand des Motors E. Beispielsweise erhält bzw. erlangt das PCM 60 wenigstens die Einlassluftmenge (Frischluftmenge), welche durch den Luftstromsensor 101 detektiert wird, die Sauerstoffkonzentration innerhalb des Abgases, welche durch den O2 Sensor 111 detektiert wird, und die Haupteinspritzungsmenge, welche bei S104 von 3 berechnet wird. Das PCM 60 erhält auch eine Abgasmenge (EGR Gasmenge), welche zu dem Einlasssystem IN durch die EGR Vorrichtung 43 rezirkuliert bzw. rückgeführt wird, welche basierend auf einem gegebenen Modell erhalten wird, und auch eine Ammoniak-Adsorptionsmenge, welche eine Menge an Ammoniak ist, welche durch den SCR Katalysator 47 adsorbiert wird. Hier erhält bzw. erfasst das PCM 60 eine abgeschätzte bzw. beurteilte Ammoniak-Adsorptionsmenge. Das Verfahren zum Abschätzen der adsorbierten Menge an Ammoniak wird später im Detail beschrieben (siehe 11).
  • Als nächstes legt bei S112 das PCM 60 ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches für ein Reduzieren von NOx angewandt wird, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, basierend auf der Ammoniak-Adsorptionsmenge in dem SCR Katalysator 47 fest, welche bei S111 erhalten wird. Beispielsweise legt das PCM 60 ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches bei einem Ausführen der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt wird, und ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches bei einem Ausführen der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt wird, basierend auf der Ammoniak-Adsorptionsmenge in dem SCR Katalysator 47 fest. Ein Verfahren zum Festlegen bzw. Einstellen der Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisse wird im Detail unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
  • [ipto2] In 6 bezeichnet die horizontale Achse die Ammoniak-Adsorptionsmenge in dem SCR Katalysator 47 und es bezeichnet die vertikale Achse das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis.
  • In 6 bezeichnet ”λ1” das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis, ein Bereich R21 auf der reicheren bzw. fetteren Seite des theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λ1 bezeichnet den Bereich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, wo das NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, reduzierbar ist, und ein Bereich R22 auf der mageren Seite des theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λ1 bezeichnet den Bereich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, wo das NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, nicht reduzierbar ist. Ein Graph G11 bezeichnet das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches entsprechend der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 bei einem Ausführen der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung festzulegen ist, und ein Graph G12 bezeichnet das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches entsprechend der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 bei einem Ausführen der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auszuführen ist. Diese Graphen G11 und G12 entsprechen einer Karte, welche das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis definiert, welches gemäß bzw. entsprechend der Ammoniak-Adsorptionsmenge festzulegen ist.
  • Typischerweise ist bzw. wird, wenn das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf der mageren Seite innerhalb des Bereichs R21 festgelegt wird, die Menge des reduzierenden Agens bzw. Mittels (z. B. HC), welches zu dem NOx Katalysator 45 zugeführt wird, reduziert, und obwohl die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 (entsprechend der Reduktionsgeschwindigkeit von NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist) abnimmt, wird die Erzeugungsmenge an Ammoniak in dem NOx Katalysator 45 reduziert. Unter Berücksichtigung davon wird in dieser Ausführungsform, wie dies in den Graphen G11 und G12 illustriert ist, in beiden Fällen eines Ausführens der passiven und aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer innerhalb eines Bereichs festgelegt, wo NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, reduzierbar ist (Bereich R21), wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 ansteigt. Beispielsweise wird das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf etwa 0,98 festgelegt. Durch ein Anwenden eines derartigen mageren Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bei der DeNOx Regelung bzw. Steuerung, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 groß ist, wird Ammoniak, welches in dem NOx Katalysator 45 durch die NOx Reduktion erzeugt bzw. generiert wird, daran gehindert, abgegeben bzw. ausgegeben zu werden, ohne ausreichend durch den SCR Katalysator 47 adsorbiert zu werden, während ein gewisses Niveau einer NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 sichergestellt wird.
  • Andererseits steigt, wenn das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich bzw. fett eingestellt ist, die Menge des reduzierenden Agens bzw. Mittels (z. B. HC) an, welches zu dem NOx Katalysator 45 zugeführt wird, und obwohl die Erzeugungsmenge an Ammoniak in dem NOx Katalysator 45 ansteigt, verbessert sich die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45. Daher wird in dieser Ausführungsform, wie dies in den Graphen G11 und G12 illustriert ist, in beiden Fällen eines Ausführens der passiven und aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis angereichert, wenn bzw. da die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 reduziert wird. Beispielsweise wird das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf etwa 0,96 eingestellt bzw. festgelegt.
  • Wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 gering ist, wird, da es einige Zeit dauert, bis Ammoniak, welches in dem NOx Katalysator 45 erzeugt wird, abgegeben wird, ohne ausreichend durch den SCR Katalysators 47 adsorbiert zu werden, durch ein Anwenden des reichen bzw. fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses an der DeNOx Regelung bzw. Steuerung der Verbesserung der NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 Vorrang gegenüber der Verhinderung der Erzeugung von Ammoniak in dem NOx Katalysator 45 eingeräumt.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform, wie dies in den Graphen G11 und G12 illustriert ist, das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis reicher in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung als in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge dieselbe ist, aus dem folgenden Grund eingestellt bzw. festgelegt. Da die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu der Zeit einer Beschleunigung ausgeführt wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis vorübergehend bzw. temporär abfällt, ist die Ausführungsdauer kürzer als diejenige der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, weshalb die Menge an Ammoniak (Speicher- bzw. Sammelmenge), welche in dem NOx Katalysator 45 erzeugt wird, reduziert ist bzw. wird. Daher ist die Möglichkeit, dass Ammoniak abgegeben wird, ohne ausreichend durch den SCR Katalysator 47 adsorbiert zu werden, gering. Andererseits wird bei dem Start der DeNOx Regelung bzw. Steuerung ”H” in ”HC”, wie beispielsweise nicht verbranntem Kraftstoff, welcher zu dem NOx Katalysator 45 als das reduzierende Agens durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung zugeführt wird, für die Reaktion mit ”O” konsumiert bzw. verbraucht, welches Sauerstoff ist, welcher in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist (d. h. Oxidation), und kein Ammoniak wird in dem NOx Katalysator 45 erzeugt bzw. generiert. Die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung mit der kürzeren Ausführungsdauer endet, bevor Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, vollständig verbraucht ist. Entweder das Ammoniak wird hauptsächlich nicht in dem NOx Katalysator 45 erzeugt, oder das meiste der Zeitperiode der Ausführungszeit der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ist in der Zeitperiode enthalten, wenn Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, verbraucht wird. Somit ist bzw. wird die Menge an Ammoniak, welche in dem NOx Katalysator 45 erzeugt wird, reduziert.
  • [ipto3] Auf diese Weise wird bei einem Ausführen der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung der Verbesserung der NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 Vorrang gegenüber der Verhinderung einer Erzeugung von Ammoniak in dem NOx Katalysator 45 eingeräumt.
  • Es wird festgestellt werden, dass ein höchster Wert des reichen Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, welches in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt wird, vorzugsweise derart eingestellt bzw. festgelegt wird, dass die Erzeugungsmenge an HC entsprechend dem nach-eingespritzten Kraftstoff kleiner als eine vorbestimmte Menge wird, um zu verhindern, dass der Gasdurchtritt durch HC in der DeNOx Regelung bzw. Steuerung blockiert wird.
  • Weiters ist in dieser Ausführungsform, wie dies in den Graphen G11 und G12 illustriert ist, in beiden Fällen eines Ausführens der passiven und aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches angewandt wird, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge relativ groß ist, im Wesentlichen fixiert. Beispielsweise ist bzw. wird das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf einen geringsten Wert auf der mageren Seite, wann immer die Ammoniak-Adsorptionsmenge relativ groß ist, aus dem folgenden Grund festgelegt. Die Ammoniak-Adsorptionsleistung bzw. -eigenschaft des SCR Katalysators 47 variiert in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Motors E, der SCR Temperatur, etc. Beispielsweise verschlechtert sich, wenn die SCR Temperatur ansteigt, die Ammoniak-Adsorptionsleistung des SCR Katalysators 47 und die adsorbierbare Menge an Ammoniak in dem SCR Katalysator 47 tendiert dazu, reduziert zu sein bzw. zu werden. Daher ist bzw. wird in dieser Ausführungsform, selbst in der Situation, wo sich die Ammoniak-Adsorptionsleistung verschlechtert, um zuverlässig ein Szenario zu verhindern, wo Ammoniak, welches in dem NOx Katalysator 45 durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung erzeugt wird, nicht ausreichend durch den SCR Katalysator 47 adsorbiert wird und abgegeben bzw. freigegeben wird, das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis innerhalb eines gewissen Bereichs bzw. Rands zu dem untersten Wert auf der mageren Seite für einen relativ weiten Bereich der Ammoniak-Adsorptionsmenge eingestellt bzw. festgelegt.
  • Es wird festgestellt werden, dass durch ein Berücksichtigen der Änderung in der Ammoniak-Adsorptionsleistung des SCR Katalysators 47 in Abhängigkeit von der SCR Temperatur, wie dies oben beschrieben ist, das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches entsprechend der Ammoniak-Adsorptionsmenge einzustellen ist, weiter basierend auf der SCR Temperatur geändert werden kann. Beispielsweise wird das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis vorzugsweise magerer innerhalb des Bereichs R21 festgelegt, wenn die SCR Temperatur hoch ist, als wenn die SCR Temperatur niedrig ist, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge dieselbe ist. Dies deshalb, da, wenn die SCR Temperatur hoch wird, sich die Ammoniak-Adsorptionsleistung des SCR Katalysators 47 verschlechtert und es leicht wird, dass Ammoniak von dem SCR Katalysator 47 abgegeben wird.
  • Zurückkehrend zu 5 wird der Ablauf nach S113 beschrieben. Bei S113 berechnet das PCM 60 die Luftmenge (d. h. die beladene Menge), welche in den Motor E eingebracht wird, basierend auf der Frischluftmenge und der EGR Gasmenge, welche bei S111 erhalten wird. Bei S114 berechnet das PCM 60 die Sauerstoffkonzentration in der Luft, welche in den Motor E eingebracht wird, basierend auf der beladenen Menge, welche bei S113 berechnet wird.
  • Als nächstes berechnet bei S115 das PCM 60 die Nacheinspritzungsmenge (DeNOx Nacheinspritzungsmenge), welche bei einem Erzielen des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses erforderlich ist, welches bei S112 eingestellt bzw. festgelegt wird. Mit anderen Worten bestimmt das PCM 60 die Nacheinspritzungsmenge, welche zusätzlich zu der Haupteinspritzungsmenge erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bringen. In diesem Fall berechnet das PCM 60 die Nacheinspritzungsmenge für ein Erzielen des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bei einem Ausführen der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welche bei S112 eingestellt wird, und die Nacheinspritzungsmenge für ein Erzielen des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bei einem Ausführen der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welche bei S112 eingestellt wird.
  • Beispielsweise berechnet das PCM 60 die DeNOx Nacheinspritzungsmenge unter Berücksichtigung der Differenz zwischen der Sauerstoffkonzentration (der Sauerstoffkonzentration, welche durch den O2 Sensor 111 detektiert wird), welche bei S111 erhalten wird, und der Sauerstoffkonzentration, welche bei S114 berechnet wird. Spezifischer führt, basierend auf dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, welches erzeugt wird, wenn der Kraftstoff, welcher in der Haupteinspritzung eingespritzt wird, verbrannt wird, das PCM 60 geeignet ein Feedback-Bearbeiten gemäß der Differenz zwischen der detektierten Sauerstoffkonzentration und der berechneten Sauerstoffkonzentration durch und berechnet die DeNOx Nacheinspritzungsmenge für ein Regeln bzw. Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Durch ein Berechnen der DeNOx Nacheinspritzungsmenge, wie dies oben beschrieben ist, wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis genau auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch die Nacheinspritzung in der DeNOx Regelung bzw. Steuerung gesteuert bzw. geregelt und es wird das NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, zuverlässig reduziert.
  • Nachfolgend werden die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung und die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung dieser Ausführungsform im Detail beschrieben.
  • Zuerst wird ein Setzen eines Ausführungsflags einer aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welches für ein Bestimmen dient, ob die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung in dieser Ausführungsform auszuführen ist oder nicht, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm (Fluss bzw. Ablauf eines Setzens eines Ausführungsflags einer aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung) von 7 beschrieben. Das PCM 60 führt wiederholt diesen Ablauf eines Setzens des Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung bei einem gegebenen Zyklus parallel zu dem Ablauf einer Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung durch, welcher in 3 illustriert ist.
  • Zuerst erhält bei S201 das PCM 60 verschiedene Information des Fahrzeugs. Beispielsweise erhält das PCM 60 wenigstens eine NOx Katalysatortemperatur, die SCR Temperatur und die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator 45. Hier wird die NOx Katalysatortemperatur beispielsweise basierend auf der Temperatur abgeschätzt bzw. beurteilt, welche durch den Temperatursensor 112 detektiert wird, welcher unmittelbar stromaufwärts von dem NOx Katalysator 45 angeordnet ist (die Temperatur, welche durch den Temperatursensor 113 detektiert wird, welcher zwischen dem NOx Katalysator 45 und dem DPF 46 angeordnet ist, kann auch verwendet werden). Die SCR Temperatur wird basierend beispielsweise auf der Temperatur abgeschätzt, welche durch den Temperatursensor 117 detektiert wird, welcher unmittelbar stromaufwärts von dem SCR Katalysator 47 angeordnet ist. Die Menge an gespeichertem NOx wird durch ein Abschätzen bzw. Beurteilen der Mengen an NOx innerhalb des Abgases basierend auf dem Betriebszustand des Motors E, der Fluss- bzw. Strömungsrate des Abgases, der Temperatur des Abgases etc. und ein Integrieren der NOx Mengen erhalten.
  • Als nächstes bestimmt bei S202 das PCM 60, ob die SCR Temperatur, welche bei S201 erhalten wird, unter einer SCR Bestimmungstemperatur liegt oder nicht. Wenn die SCR Temperatur unter der SCR Bestimmungstemperatur liegt (S202: JA), gelangt der Ablauf zu S203. Andererseits gelangt, wenn die SCR Temperatur über der SCR Bestimmungstemperatur ist bzw. liegt (S202: NEIN), der Ablauf zu S209. In diesem Fall setzt, da der SCR Katalysator 47 geeignet NOx in dem Abgas reinigt, das PCM 60 das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf ”0”, um die Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten (S209). Dann endet der Ablauf bzw. Prozess.
  • Bei S203 bestimmt das PCM 60, ob die NOx Katalysatortemperatur, welche bei S201 erhalten wird, über einer gegebenen Temperatur liegt oder nicht. Wenn die NOx Katalysatortemperatur gering ist, reduziert, selbst wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt bzw. gesteuert wird, der NOx Katalysator 45 kaum das gespeicherte NOx. Daher wird bei S203 bestimmt, ob das NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, reduzierbar ist oder nicht. Die gegebene Temperatur, welche in der Bestimmung von S203 verwendet wird, ist bzw. wird basierend auf der NOx Katalysatortemperatur eingestellt bzw. festgelegt, bei welcher das NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, reduzierbar ist. Wenn die NOx Katalysatortemperatur über der gegebenen Temperatur ist bzw. liegt (S203: JA), gelangt der Ablauf zu S204. Andererseits gelangt, wenn die NOx Katalysatortemperatur unter der gegebenen Temperatur liegt (S203: NEIN), der Ablauf zu S209. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf ”0”, um eine Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten (S209).
  • Bei S204 bestimmt das PCM 60, ob die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung selbst einmal nach einem Motorstart ausgeführt wurde oder nicht. Die Bestimmung von S204 wird durchgeführt, so dass, wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nicht nach dem Motorstart ausgeführt wurde, die Ausführungsbedingung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung gelockert wird gegenüber dem Fall, wo die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wurde, um vorzugsweise die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auszuführen. Beispielsweise werden, wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wurde, die Ausführungsbedingung von S207 und die Ausführungsbedingung von S208, welche relativ strikt bzw. eng sind, verwendet, während, wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nicht ausgeführt wurde, nur die Ausführungsbedingung von S205, welche relativ locker ist, verwendet wird (diese werden später im Detail beschrieben). Wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nicht ausgeführt wurde (S204: JA), gelangt der Ablauf zu S205.
  • Bei S205 bestimmt das PCM 60, ob die Menge an gespeichertem NOx, welche bei S201 erhalten wird, über einem ersten Bestimmungswert einer gespeicherten Menge ist oder nicht. Beispielsweise wird der erste Bestimmungswert einer gespeicherten Menge auf einen Wert etwas geringer als der Grenzwert der Menge an gespeichertem NOx eingestellt bzw. festgelegt. Wenn die Menge an gespeichertem NOx über dem ersten Bestimmungswert einer gespeicherten Menge liegt (S205: JA), gelangt der Ablauf zu S206. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf ”1”, um eine Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu erlauben (S206). Auf diese Weise wird durch ein Ausführen der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung nach dem Motorstart, um ein wenig zwangsweise das NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators 45 zuverlässig sichergestellt. Andererseits gelangt, wenn die Menge an gespeichertem NOx kleiner als der erste Bestimmungswert einer gespeicherten Menge ist (S205: NEIN), der Ablauf zu S209. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf ”0”, um eine nicht notwendige Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten (S209). Dann endet der Ablauf.
  • Andererseits gelangt, wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nach dem Motorstart ausgeführt wurde (S204: NEIN), der Ablauf zu S207, wo das PCM 60 bestimmt, ob die Menge an gespeichertem NOx, welche bei S201 erhalten wird, über einem zweiten Bestimmungswert einer gespeicherten Menge liegt oder nicht. Der zweite Bestimmungswert einer gespeicherten Menge bzw. zweite gespeicherte Mengenbestimmungswert wird als ein Wert wenigstens höher als der erste Bestimmungswert einer gespeicherten Menge angewandt, wobei beispielsweise der zweite Bestimmungswert einer gespeicherten Menge auf einen Wert nahe dem Grenzwert (beispielsweise zwei Drittel davon) der Menge an gespeichertem NOx eingestellt wird. Wenn die Menge an gespeichertem NOx über dem zweiten Bestimmungswert der gespeicherten Menge liegt (S207: JA), gelangt der Ablauf zu S208. Andererseits gelangt, wenn die Menge an gespeichertem NOx kleiner als der zweite Bestimmungswert der gespeicherten Menge ist (S207: NEIN), der Ablauf zu S209. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf ”0”, um eine nicht notwendige Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten (S209). Dann endet der Ablauf.
  • Bei S208 bestimmt das PCM 60, ob eine Fahrdistanz des Fahrzeugs von dem vorhergehenden Ausführungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung länger als eine vorbestimmte Distanz ist. Wenn diese Fahrdistanz länger als die Bestimmungsdistanz ist (S208: JA), gelangt der Prozess zu S206. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf ”1”, um eine Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu erlauben (S206). Indem dies durchgeführt wird, wird die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt, um zwangsweise eine große Menge an NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, so dass die NOx Reinigungsleistung bzw. -eigenschaft des NOx Katalysators 45 zuverlässig sichergestellt wird. Andererseits gelangt, wenn die Fahrdistanz geringer als die Bestimmungsdistanz ist (S208: NEIN), der Ablauf zu S209. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf ”0”, um eine Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten (S209). Dann endet der Ablauf.
  • Wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung in einer Situation ausgeführt wird, wo die Fahrdistanz von dem vorhergehenden Ausführungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung kurz ist (d. h. das Ausführungsintervall der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung kurz ist), wird die Möglichkeit der Ölverdünnung aufgrund des Auftretens der Nacheinspritzung hoch. Daher wird in dieser Ausführungsform, wenn diese Fahrdistanz kürzer als die Bestimmungsdistanz ist (S208: NEIN), eine Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung verboten und es wird die Ölverdünnung aufgrund der Nacheinspritzung in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung verhindert. Andererseits ist, wenn die Fahrdistanz von dem vorhergehenden Ausführungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung lang ist (d. h. das Ausführungsintervall der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung lang ist), selbst wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auszuführen ist, die Möglichkeit des Auftretens der Ölverdünnung aufgrund der Nacheinspritzung gering. Daher wird in dieser Ausführungsform, wenn die Fahrdistanz von dem vorhergehenden Ausführungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung länger als die Bestimmungsdistanz ist (S208: JA), eine Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung erlaubt.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform unter Berücksichtigung der Tatsache, dass ein Fortschreiten einer Verdampfung von nach-eingespritztem Kraftstoff und eine Ölverdünnung weniger wahrscheinlich auftreten, wenn die Zylinderinnentemperatur ansteigt, die Bestimmungsdistanz, welche bei S208 verwendet wird, klein festgelegt, wenn die Zylinderinnentemperatur ansteigt, um die Beschränkung bzw. Begrenzung betreffend die Regelung bzw. Steuerung entsprechend der Fahrdistanz von dem vorhergehenden Ausführungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu lockern.
  • Als nächstes wird ein Setzen eines Ausführungsflags einer passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welches für ein Bestimmen dient, ob die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung in dieser Ausführungsform auszuführen ist oder nicht, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm (Ablauf eines Setzens eines Ausführungsflags einer passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung) von 8 beschrieben. Das PCM 60 führt wiederholt diesen Ablauf eines Setzens eines Ausführungsflags einer passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung bei einem gegebenen Zyklus parallel zu dem Ablauf einer Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung, welcher in 3 illustriert ist, und dem Ablauf eines Setzens des Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung durch, welcher in 7 illustriert ist.
  • Zuerst erhält bei S301 das PCM 60 verschiedene Information des Fahrzeugs. Beispielsweise erhält das PCM 60 wenigstens die NOx Katalysatortemperatur, die SCR Temperatur, das Zieldrehmoment, welches in dem Ablauf einer Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung bestimmt wird, welcher in 3 illustriert ist, die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche in dem Ablauf einer Berechnung der DeNOx Nacheinspritzungsmenge berechnet wird, welcher in 5 illustriert ist (spezifisch die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche berechnet wurde, um in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt zu werden), die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator 45 und den Wert des Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welches in dem Ablauf eines Setzens des Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung gesetzt wird, welcher in 7 illustriert ist. Es wird festgestellt werden, dass das Verfahren zum Erhalten der NOx Katalysatortemperatur, der SCR Temperatur und der Menge an gespeichertem NOx wie oben beschrieben ist.
  • Bei S301 erhält das PCM 60 auch die Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung innerhalb einer gegebenen Periode. Beispielsweise erhält das PCM 60 die Anzahl von Malen, für welche die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung innerhalb einer gegebenen Periode (z. B. einigen Sekunden oder einigen Minuten) ausgeführt wird, als die Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung.
  • Als nächstes bestimmt bei S302 das PCM 60, ob die SCR Temperatur, welche bei S301 erhalten wird, unter der SCR Bestimmungstemperatur liegt oder nicht. Wenn die SCR Temperatur unter der SCR Bestimmungstemperatur liegt (S302: JA), gelangt der Ablauf zu S303. Andererseits gelangt, wenn die SCR Temperatur über der SCR Bestimmungstemperatur ist bzw. liegt (S302: NEIN), der Ablauf zu S308. In diesem Fall setzt, da der SCR Katalysator 47 geeignet NOx in dem Abgas reinigt, das PCM 60 das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf ”0”, um eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten (S308). Dann endet der Ablauf.
  • Als nächstes bestimmt bei S303 das PCM 60, ob die Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welche bei S301 erhalten wird, unter einem gegebenen Frequenzbestimmungswert liegt oder nicht. Wenn die Ausführungsfrequenz unter dem Frequenzbestimmungswert liegt (S303: JA), gelangt der Ablauf zu S304. Andererseits gelangt, wenn die Ausführungsfrequenz über dem Frequenzbestimmungswert liegt (S303: NEIN), der Ablauf zu S308. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf ”0”, um eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten (S308).
  • Wenn die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung in einer Situation ausgeführt wird, wo die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung vergleichsweise häufig ausgeführt wurde, gibt es eine hohe Möglichkeit, dass eine Ölverdünnung aufgrund der Nacheinspritzung auftritt. Daher wird in dieser Ausführungsform, wenn die Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung über dem Frequenzbestimmungswert liegt (S303: NEIN), eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung verboten, um eine Ölverdünnung aufgrund der Nacheinspritzung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verhindern. Andererseits ist in einer Situation, wo die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung kaum ausgeführt wurde (d. h. die Ausübungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung relativ niedrig ist), selbst wenn die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, die Möglichkeit eines Auftretens einer Ölverdünnung aufgrund der Nacheinspritzung gering. Daher wird in dieser Ausführungsform, wenn die Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung unter dem Frequenzbestimmungswert liegt (S303: JA), eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung erlaubt.
  • In dieser Ausführungsform wird der Frequenzbestimmungswert, welcher bei S303 verwendet wird, höher festgelegt, wenn die Zylinderinnentemperatur ansteigt. Wenn der Frequenzbestimmungswert hoch ist, gibt es eine höhere Möglichkeit, dass die Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung weniger bzw. geringer als der Frequenzbestimmungswert wird (S303: JA), als wenn der Frequenzbestimmungswert gering ist. Daher wird in dieser Ausführungsform die Beschränkung betreffend die Regelung bzw. Steuerung entsprechend der Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung gelockert, wenn die Zylinderinnentemperatur ansteigt. Dies deshalb, da eine Verdampfung des nach-eingespritzten Kraftstoffs fortschreitet und ein Auftreten einer Ölverdünnung weniger wahrscheinlich wird, wenn die Zylinderinnentemperatur ansteigt.
  • Als nächstes wird bei S304 festgestellt, ob die Menge an gespeichertem NOx, welche bei S301 erhalten wird, über einem dritten Bestimmungswert einer gespeicherten Menge liegt oder nicht. Beispielsweise wird der dritte Bestimmungswert einer gespeicherten Menge auf einen Wert von etwa einem Drittel des Grenzwerts der Menge an gespeichertem NOx festgelegt. Wenn die Menge an gespeichertem NOx über dem dritten Bestimmungswert der gespeicherten Menge ist bzw. liegt (S304: JA), gelangt der Ablauf zu S305. Andererseits gelangt, wenn die Menge an gespeichertem NOx unter dem dritten Bestimmungswert einer gespeicherten Menge liegt (S304: NEIN), der Ablauf zu S308. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf ”0” (S308), um eine nicht notwendige Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten und den Anstieg eines Kraftstoffverbrauchs zu verhindern, welcher durch die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung bewirkt wird. Dann endet der Ablauf.
  • Bei S305 bestimmt das PCM 60, ob das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welches bei S301 erhalten wird, ”0” ist oder nicht. Mit anderen Worten bestimmt das PCM 60, ob die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auszuführen ist oder nicht. Wenn das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ”0” ist (S305: JA), gelangt der Ablauf zu S306. Andererseits gelangt, wenn das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung nicht ”0” ist, d. h. wenn es ”1” ist (S305: NEIN), der Ablauf zu S308. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf ”0”, um eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten, und führt vorzugsweise die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung aus (S308). Mit anderen Worten wird, selbst wenn die Ausführungsbedingung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung erfüllt ist, wenn die Ausführungsbedingung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung erfüllt ist, die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung vorzugsweise ausgeführt. Dann endet der Ablauf bzw. Prozess.
  • Bei S306 bestimmt das PCM 60, ob die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche bei S301 erhalten wird, kleiner als ein erster Bestimmungswert einer Nacheinspritzungsmenge ist oder nicht. Mit anderen Worten bestimmt das PCM 60, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf einen gegebenen Wert auf der reichen bzw. fetten Seite in der gegenwärtigen Situation fällt oder nicht, d. h. ob sich das Fahrzeug in einem gegebenen Beschleunigungszustand befindet oder nicht. Auf diese Weise wird bestimmt, ob die DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausführbar ist oder nicht, während der Anstieg eines Kraftstoffverbrauchs soweit wie möglich verhindert wird, und es wird bestimmt, ob es eine Möglichkeit eines Auftretens einer Ölverdünnung aufgrund der Nacheinspritzung gibt oder nicht. Der erste Bestimmungswert einer Nacheinspritzungsmenge, welcher für die Bestimmung bei S306 anzuwenden ist, wird unter Berücksichtigung des Obigen eingestellt bzw. festgelegt.
  • Wenn die DeNOx Nacheinspritzungsmenge kleiner als der erste Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge ist (S306: JA), gelangt der Ablauf zu S307. In diesem Fall werden die Bedingungen von S302 bis S306, welche oben beschrieben sind, alle erfüllt, und es setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf ”1”, um eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu erlauben (S307). Dann endet der Ablauf. Andererseits gelangt, wenn die DeNOx Nacheinspritzmenge über dem ersten Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge ist bzw. liegt (S306: NEIN), der Ablauf zu S308. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf ”0”, um eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten und den Anstieg des Kraftstoffverbrauchs und die Ölverdünnung zu verhindern (S308). Dann endet der Ablauf.
  • Als nächstes wird die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung dieser Ausführungsform, welche basierend auf dem Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, welches wie oben beschrieben gesetzt wird, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm (Ablauf bzw. Fluss einer aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung) von 9 beschrieben. Das PCM 60 führt wiederholt diesen Ablauf einer aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung bei einem gegebenen Zyklus parallel zu dem Ablauf der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung, welcher in 3 illustriert ist, und dem Ablauf eines Setzens eines Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welcher in 7 illustriert ist, etc. aus.
  • Zuerst erhält bei S401 das PCM 60 verschiedene Information des Fahrzeugs. Beispielsweise erhält das PCM 60 wenigstens die Motorlast, die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, die NOx Katalysatortemperatur, die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche in dem Ablauf einer Berechnung der DeNOx Nacheinspritzungsmenge berechnet wird, welcher in 5 illustriert ist (spezifisch die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche berechnet wird, um in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt zu werden), und den Wert des Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welcher in dem Ablauf eines Setzens eines Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung gesetzt wird, welcher in 7 illustriert ist.
  • Als nächstes bestimmt bei S402 das PCM 60, ob das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welches bei S401 erhalten wird, ”1” ist. Mit anderen Worten bestimmt das PCM 60, ob die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auszuführen ist. Wenn das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ”1” ist (S402: JA), gelangt der Ablauf zu S403. Andererseits wird, wenn das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ”0” ist (S402: NEIN), der Ablauf ohne ein Ausführen der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung beendet.
  • Bei S403 bestimmt das PCM 60, ob der Betriebszustand des Motors (Motorlast und Motordrehzahl) innerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 (siehe 4) ist bzw. liegt oder nicht. Wenn der Betriebszustand des Motors innerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 liegt (S403: JA), gelangt der Ablauf zu S405. Andererseits gelangt, wenn der Betriebszustand des Motors außerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 ist (S403: NEIN), der Ablauf zu S404.
  • Bei S404 führt, ohne ein Ausführen der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, d. h. ohne ein Ausführen der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung, welche die Nacheinspritzung beinhaltet, das PCM 60 eine normale Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung aus bzw. durch, welche nicht die Nacheinspritzung für ein Regeln bzw. Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis beinhaltet. Typischerweise führt das PCM 60 nur die Regelung bzw. Steuerung aus, um die Haupteinspritzung mit der Kraftstoffeinspritzungsmenge entsprechend dem Zieldrehmoment zu bewirken. Das PCM 60 führt tatsächlich das Bearbeiten von S404 bei S106 des Ablaufs der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung aus, welcher in 3 illustriert ist. Dann kehrt der Ablauf zu S403 zurück, um die Bestimmung wieder durchzuführen. Mit anderen Worten führt, wenn das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ”1” ist, das PCM 60 die normale Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung durch, während der Betriebszustand des Motors außerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 verbleibt. Wenn der Betriebszustand in den aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 eintritt, schaltet das PCM 60 die Regelung bzw. Steuerung von der normalen Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung zu der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung um. Beispielsweise hebt, wenn der Betriebszustand des Motors von dem aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 während der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung abweicht, das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung auf und führt die normale Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung aus. Dann nimmt, wenn der Betriebszustand in den aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 eintritt, das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung wiederum auf.
  • Als nächstes bestimmt bei S405 das PCM 60, ob die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche bei S401 erhalten wird, kleiner als der zweite Bestimmungswert einer Nacheinspritzungsmenge ist oder nicht. Der zweite Bestimmungswert einer Nacheinspritzungsmenge ist bzw. wird größer als der erste Bestimmungswert einer Nacheinspritzungsmenge eingestellt bzw. festgelegt (siehe S306 in 8). Somit ist es möglich, eine größere Nacheinspritzungsmenge in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung als in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu erzielen, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis unabhängig von dem Betriebszustand des Motors E regel- bzw. steuerbar (d. h., selbst wenn er sich nicht in einem Zustand befindet, wo das Luft-Kraftstoff-Verhältnis abnimmt, wie beispielsweise während einer Beschleunigung).
  • Wenn die DeNOx Nacheinspritzungsmenge kleiner als der zweite Bestimmungswert einer Nacheinspritzungsmenge ist (S405: JA), gelangt der Ablauf zu S406, wo das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 regelt bzw. steuert, um die Nacheinspritzung mit der DeNOx Nacheinspritzungsmenge durchzuführen, welche bei S401 erhalten wird. Das PCM 60 führt tatsächlich das Bearbeiten von S406 bei S106 des Ablaufs der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung durch, welcher in 3 illustriert ist. Dann gelangt der Ablauf zu S409.
  • Andererseits gelangt, wenn die DeNOx Nacheinspritzungsmenge über dem zweiten Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge liegt (S405: NEIN), der Ablauf zu S407. Bei S407 reduziert das PCM 60 die Sauerstoffkonzentration von Luft, welche in den Motor E eingebracht wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch ein Verwenden der Nacheinspritzungsmenge zu regeln bzw. zu steuern, welche unter dem zweiten Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge liegt (spezifisch wird der zweite Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge selbst als die DeNOx Nacheinspritzungsmenge angewandt). In diesem Fall führt das PCM 60 wenigstens eine einer Regelung bzw. Steuerung für ein Verkleinern der Öffnung des Einlassverschlussventils 7, einer Regelung bzw. Steuerung für ein Erhöhen der EGR Gasmenge und einer Regelung bzw. Steuerung für ein Absenken des Turboladedrucks durch den Turbolader 5 durch, um die Sauerstoffkonzentration der Luft zu reduzieren, welche in den Motor E eingebracht wird, d. h. die Belademenge zu reduzieren. Beispielsweise erhält das PCM 60 den Turboladedruck, welcher für ein Regeln bzw. Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis erforderlich ist, durch ein Verwenden der DeNOx Nacheinspritzungsmenge, an welcher der zweite Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge angewandt wird. Das PCM 60 reduziert die Öffnung des Einlassverschlussventils 7, um eine gewünschte Öffnung basierend auf dem aktuellen bzw. tatsächlichen Turboladedruck (dem Druck, welcher durch den Drucksensor 108 detektiert wird) und der EGR Gasmenge zu sein, um diesen Turboladedruck zu erzielen. Dann gelangt der Ablauf zu S408.
  • Es wird festgestellt werden, dass das Einlassverschlussventil 7 im Wesentlichen vollständig geöffnet in dem normalen Betriebszustand des Motors E ist, wohingegen während eines DeNOx, einer DPF Regeneration, eines Leerlaufbetriebs, etc. die Öffnung des Einlassverschlussventils 7 typischerweise eine gegebene Basisöffnung ist. In dem Betriebszustand, wo das EGR Gas nicht eingebracht wird, wird das Einlassverschlussventil 7 basierend auf dem Turboladedruck feedback-geregelt bzw. -gesteuert.
  • Bei S408 steuert bzw. regelt das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20, um die Nacheinspritzung durchzuführen, durch ein Anwenden des zweiten Bestimmungswerts der Nacheinspritzungsmenge auf die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, d. h. durch ein Festlegen der DeNOx Nacheinspritzungsmenge, um der zweite Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge zu sein. Das PCM 60 führt tatsächlich das Bearbeiten von S408 bei S106 des Ablaufs der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung durch, welcher in 3 illustriert ist. Dann gelangt der Ablauf zu S409.
  • Bei S409 bestimmt das PCM 60, ob sich die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator Null annähert oder nicht. Beispielsweise bestimmt das PCM 60, ob sich die Menge an gespeichertem NOx Null annähert oder nicht, wenn die Menge an gespeichertem NOx, welche basierend auf dem Betriebszustand des Motors E, der Fluss- bzw. Strömungsrate des Abgases, der Temperatur des Abgases, etc. abgeschätzt bzw. beurteilt wird, sich Null annähert und sich der Detektionswert des NOx Sensors 116, welcher unmittelbar stromabwärts von dem DPF 46 angeordnet ist, ändert (S409: JA). Dann endet der Ablauf. Hier beendet das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung. Das PCM 60 setzt weiters die Menge an gespeichertem NOx, welche in dem Ablauf der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung und dem Ablauf eines Setzens des Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung in 7 verwendet wird, auf Null.
  • Andererseits kehrt, wenn sich die Menge an gespeichertem NOx nicht Null annähert (S409: NEIN), der Ablauf zu S403 zurück. In diesem Fall setzt das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung fort. Mit anderen Worten setzt das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung fort, bis sich die Menge an gespeichertem NOx Null annähert. Insbesondere nimmt, selbst wenn die Ausführungsbedingung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung (z. B. die Bedingung von S403) nicht während der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung erfüllt ist bzw. wird und die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung aufgehoben ist, wenn die Ausführungsbedingung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung danach erfüllt wird, das PCM 60 prompt bzw. rasch die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung wiederum auf, um die Menge an gespeichertem NOx dazu zu bringen, sich Null anzunähern.
  • Hier ist für die Menge an gespeichertem NOx, dass sie sich Null annähert, basierend auf dem Detektionswert des NOx Sensors 116 aus dem folgenden Grund bestimmbar. Da der NOx Sensor 116 auch als ein Sauerstoffkonzentrations-Sensor fungiert, entspricht der Detektionswert des NOx Sensors 116 dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches den NOx Sensor 116 erreicht. Während der NOx Katalysator 45 eine Reduktion durchführt, d. h., wenn sich die Menge an gespeichertem NOx nicht Null annähert, erreicht Sauerstoff, welcher durch ein Reduzieren von NOx generiert bzw. erzeugt wird, den NOx Sensor 116. Andererseits erreicht, wenn sich die Menge an gespeichertem NOx Null annähert, derartiger durch eine Reduktion erzeugter Sauerstoff nicht länger den NOx Sensor 116. Daher nimmt zu dem Zeitpunkt, wenn sich die Menge an gespeichertem NOx Null annähert, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, welches den NOx Sensor 116 erreicht, ab, weshalb sich der Detektionswert des NOx Sensors 116 ändert.
  • Als nächstes wird die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welche basierend auf dem Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, welches wie oben beschrieben gesetzt wird, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm (Ablauf bzw. Fluss einer passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung) von 10 beschrieben. Dieser Ablauf der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung wird wiederholt bei einem gegebenen Zyklus durch das PCM 60 ausgeführt und wird parallel zu dem Ablauf der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung, welcher in 3 illustriert ist, und dem Ablauf eines Setzens des Ausführungsflags der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt, welcher in 8 illustriert ist.
  • Zuerst erhält bei S501 das PCM 60 verschiedene Information des Fahrzeugs. Beispielsweise erhält das PCM 60 wenigstens die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche in dem Ablauf einer Berechnung der DeNOx Nacheinspritzungsmenge berechnet wird, welcher in 5 illustriert ist (spezifisch die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche berechnet wird, um in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt zu werden), und den Wert des Ausführungsflags der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welches in dem Ablauf eines Setzens des Ausführungsflags der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung gesetzt wird, welcher in 8 illustriert ist.
  • Als nächstes bestimmt bei S502 das PCM 60, ob das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welches bei S501 erhalten wird, ”1” ist oder nicht. Mit anderen Worten bestimmt das PCM 60, ob die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auszuführen ist oder nicht. Wenn das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ”1” ist (S502: JA), gelangt der Ablauf zu S503. Andererseits wird, wenn das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ”0” ist (S502: NEIN), der Ablauf ohne ein Ausführen der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung beendet.
  • Als nächstes regelt bzw. steuert bei S503 das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20, um die Nacheinspritzung mit der DeNOx Nacheinspritzungsmenge durchzuführen, welche bei S501 erhalten wird, d. h., führt die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung aus. Tatsächlich führt das PCM 60 das Bearbeiten von S503 bei S106 des Ablaufs der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung durch, welcher in 3 illustriert ist. Dann gelangt der Ablauf zu S504.
  • Bei S504 bestimmt das PCM 60, ob das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ”0” ist oder nicht. Wenn das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ”0” ist (S504: JA), endet der Ablauf. In diesem Fall beendet das PCM 60 die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung. Andererseits kehrt, wenn das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung nicht ”0” ist (S504: NEIN), d. h., wenn das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung bei ”1” beibehalten wird, der Ablauf zu S503 zurück. In diesem Fall setzt das PCM 60 die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung fort. Mit anderen Worten setzt das PCM 60 die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung fort, bis das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung von ”1” auf ”0” umschaltet.
  • <Abschätzungsverfahren einer Ammoniak-Adsorptionsmenge>
  • Als nächstes wird das Verfahren eines Abschätzens bzw. Beurteilens der Ammoniak-Adsorptionsmenge in dem SCR Katalysator 47 in dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf das Blockdiagramm von 11 beschrieben. Das Abschätzungsverfahren der Ammoniak-Adsorptionsmenge ist bzw. wird durch das PCM 60 implementiert.
  • Zuerst erhält das PCM 60 die Ammoniak-Zufuhrmenge pro Zeiteinheit, welche zu dem SCR Katalysator 47 durch die Harnstoffeinspritzung durch die Harnstoff-Einspritzeinrichtung 51 basierend auf dem Abgaszustand (z. B. der Abgasmenge und der Abgastemperatur) zugeführt wird, und den Zustand des SCR Katalysators 47 (z. B. die SCR Temperatur). Weiters erhält das PCM 60 die Ammoniak-Erzeugungsmenge pro Zeiteinheit, welche in dem NOx Katalysator 45 während der DeNOx Regelung bzw. Steuerung erzeugt bzw. generiert wird, basierend auf dem Betriebszustand des Motors E und dem Zustand des NOx Katalysators 45 (z. B. der NOx Katalysatortemperatur und der Menge an gespeichertem NOx). Weiters erhält das PCM 60 die verbrauchte Menge an Ammoniak pro Zeiteinheit durch ein Reduzieren und Reinigen von NOx in dem SCR Katalysator 47 basierend auf dem Abgaszustand (z. B. der Abgasmenge, der Abgastemperatur und der NOx Konzentration in dem Abgas), und den Zustand des SCR Katalysators 47 (z. B. die SCR Temperatur).
  • Dann erhält das PCM 60 die Ammoniak-Adsorptionsänderungsmenge pro Zeiteinheit (Menge einer Änderung in der Ammoniak-Adsorptionsmenge) in dem SCR Katalysator 47 basierend auf der Ammoniak-Zufuhrmenge, der Ammoniak-Erzeugungsmenge und der Ammoniak-Verbrauchsmenge. Beispielsweise erhält das PCM 60 die Ammoniak-Adsorptionsänderungsmenge pro Zeiteinheit basierend auf ”Ammoniak-Zufuhrmenge + Ammoniak-Erzeugungsmenge – Ammoniak-Verbrauchsmenge”. Weiters wendet das PCM 60 die erhaltene Ammoniak-Adsorptionsänderungsmenge an der gegenwärtigen Ammoniak-Adsorptionsmenge an, d. h. der vorhergehend abgeschätzten bzw. beurteilten Ammoniak-Adsorptionsmenge, um die letzte Ammoniak-Adsorptionsmenge zu erhalten. Beispielsweise addiert, wenn die Ammoniak-Adsorptionsänderungsmenge ein positiver Wert ist, das PCM 60 die Ammoniak-Adsorptionsänderungsmenge zu der vorher abgeschätzten Ammoniak-Adsorptionsmenge, um die letzte Ammoniak-Adsorptionsmenge zu erhalten (hier steigt die Ammoniak-Adsorptionsmenge an). Wenn die Ammoniak-Adsorptionsänderungsmenge ein negativer Wert ist, subtrahiert das PCM 60 die Ammoniak-Adsorptionsänderungsmenge von der vorher abgeschätzten Ammoniak-Adsorptionsmenge, um die letzte bzw. späteste Ammoniak-Adsorptionsmenge zu erhalten (hier nimmt die Ammoniak-Adsorptionsmenge ab).
  • Es wird festgestellt werden, dass, obwohl das Beispiel, in welchem die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 abgeschätzt bzw. beurteilt wird, oben beschrieben ist, in einem anderen Beispiel die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 unter Verwendung eines gegebenen bzw. entsprechenden Detektors detektiert werden kann.
  • <Alternative Ausführungsform einer DeNOx Regelung bzw. Steuerung>
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Berechnen der DeNOx Nacheinspritzungsmenge in einer alternativen Ausführungsform unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm (nachfolgend als ”Berechnungsablauf einer DeNOx Nacheinspritzungsmenge” bezeichnet) von 12 beschrieben. Das PCM 60 führt wiederholt den Berechnungsablauf einer DeNOx Nacheinspritzungsmenge bei einem gegebenen Zyklus parallel mit dem Ablauf der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung aus, welcher in 3 illustriert ist. Mit anderen Worten wird die DeNOx Nacheinspritzungsmenge erforderlichenfalls während der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung berechnet.
  • Zuerst erhält bei S611 das PCM 60 den Betriebszustand des Motors E. Beispielsweise erhält bzw. erfasst das PCM 60 wenigstens die Einlassluftmenge (Frischluftmenge), welche durch den Luftstromsensor 101 detektiert wird, die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, welche durch den O2 Sensor 111 detektiert wird, und die Haupteinspritzungsmenge, welche bei S104 von 3 berechnet wird. Das PCM 60 erhält auch eine Abgasmenge (EGR Gasmenge), welche zu dem Einlasssystem IN durch die EGR Vorrichtung 43 rezirkuliert bzw. rückgeführt wird, welche auf Basis eines gegebenen Modells erhalten wird, und auch eine Ammoniak-Adsorptionsmenge, welche eine Menge an Ammoniak ist, welche durch den SCR Katalysator 47 adsorbiert wird. Hier erhält das PCM 60 eine abgeschätzte Ammoniak-Adsorptionsmenge. Das Verfahren zum Abschätzen der adsorbierten Menge an Ammoniak wird später im Detail beschrieben (siehe 11).
  • Als nächstes legt bei S612 das PCM 60 eine Dauer einer Anwendung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses mit einem hohen Grad an Fettheit als das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis fest, welches für ein Reduzieren von NOx verwendet wird, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist (nachfolgend wird diese Dauer als ”reich bzw. fett erlaubte Zeit” bezeichnet). In dieser Ausführungsform wendet bei einem Ausführen der DeNOx Regelung bzw. Steuerung das PCM 60 ein erstes Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit einem hohen Grad an Fettheit (z. B. etwa 0,96) für die fett erlaubte Zeit von dem Start der DeNOx Regelung bzw. Steuerung an, und nachdem diese fett erlaubte Zeit verstreicht bzw. verstrichen ist, wendet es ein zweites Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als das erste Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis innerhalb des Bereichs an, wo NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, reduzierbar ist (z. B. etwa 0,98). Speziell legt bei S612 das PCM 60 die fett erlaubte Zeit basierend auf der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 fest, welche bei S611 erhalten wird. Das Festlegungsverfahren für ein Festlegen der fett erlaubten Zeit bzw. einer einen fetten bzw. reichen Betrieb erlaubenden Zeit wird als nächstes im Detail unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
  • In 13 bezeichnet die horizontale Achse die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 und es bezeichnet die vertikale Achse die fett erlaubte Zeit.
  • In 13 bezeichnet ein Graph G1 die fett erlaubte Zeit, welche gemäß der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 einzustellen bzw. festzulegen ist. Dieser Graph G1 entspricht einer Karte, welche die fett erlaubte Zeit definiert, um gemäß der Ammoniak-Adsorptionsmenge festgelegt zu werden. Weiters bezeichnet eine Zeit T1 eine kürzeste Zeit für die fett erlaubte Zeit und eine Zeit, damit Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung verbraucht wird, seit dem Start der DeNOx Regelung bzw. Steuerung (z. B. zwei Sekunden).
  • In dieser Ausführungsform wird, wie dies in dem Graph G1 illustriert ist, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 auf ihrem höchsten Wert ist bzw. liegt, die Zeit T1 als die kürzeste Zeit für die fett erlaubte Zeit angewandt, und die fett erlaubte Zeit wird erstreckt bzw. verlängert, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des Katalysators 47 abnimmt. Mit anderen Worten wird die fett erlaubte Zeit in Richtung zu der kürzesten Zeit T1 verkürzt, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 ansteigt. In dieser Ausführungsform legt das PCM 60 die fett erlaubte Zeit gemäß der Ammoniak-Adsorptionsmenge in der obigen Weise fest, und von dem Start der DeNOx Regelung bzw. Steuerung, bis die fett erlaubte Zeit verstrichen ist, führt das PCM 60 die DeNOx Regelung bzw. Steuerung durch ein Anwenden des ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses mit dem hohen Grad bzw. Ausmaß an Fettheit (z. B. etwa 0,96) aus (siehe S613 und S614 von 12). Nachdem die fett erlaubte Zeit verstreicht, schaltet das PCM 60 das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis von dem ersten Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu dem zweiten Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis um, welches magerer (z. B. etwa 0,98) ist (siehe S613 und S615 von 12), und führt die DeNOx Regelung bzw. Steuerung aus, indem das zweite Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis beibehalten wird. Das Folgende ist der Grund für ein Regeln bzw. Steuern des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf diese Weise.
  • Typischerweise steigt, wenn die DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, indem das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit dem hohen Grad an Fettheit angewandt wird, die Menge des reduzierenden Agens bzw. Mittels (z. B. HC), welches zu dem NOx Katalysator 45 zugeführt wird, an, und obwohl die Erzeugungsmenge an Ammoniak in dem NOx Katalysator 45 ansteigt, wird die NOx Reduktionseffizienz in dem NOx Katalysator 45 (entsprechend der Rate, bei welcher NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, reduziert wird) verbessert. Andererseits wird bei dem Start der DeNOx Regelung bzw. Steuerung, da ”H” in ”HC”, wie beispielsweise nicht-verbranntem Kraftstoff, welcher zu dem NOx Katalysator 45 als das reduzierende Agens durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung zugeführt wird, für die Reaktion mit ”0” verbraucht wird, welches Sauerstoff ist, welcher in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist (d. h. Oxidation), kein Ammoniak in dem NOx Katalysator 45 während dieser Reaktion erzeugt bzw. generiert. Daher gibt, selbst wenn die DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, indem das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit dem hohen Grad an Fettheit angewandt wird, von dem Start der DeNOx Regelung bzw. Steuerung, bis der Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, verbraucht ist, der NOx Katalysator 45 Ammoniak nicht ab. In diesem Fall gibt der SCR Katalysator 47 naturgemäß Ammoniak nicht ab. Darüber hinaus erfordert es, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 gering ist, selbst wenn Ammoniak von dem NOx Katalysator 45 durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung freigegeben bzw. abgegeben wird, einige Zeit, bis das Ammoniak von dem SCR Katalysator 47 freigegeben bzw. abgegeben wird, ohne adsorbiert zu werden. Daher wird, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 gering ist, selbst nachdem der Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, verbraucht wird, wie dies oben beschrieben ist, für eine gewisse Zeitperiode Ammoniak, welches in dem NOx Katalysator 45 durch die NOx Reduktion erzeugt wird, nicht von dem SCR Katalysator 47 abgegeben, ohne adsorbiert zu werden.
  • Daher wird in dieser Ausführungsform die fett erlaubte Zeit wenigstens länger als die Zeit eingestellt bzw. festgelegt, damit Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung gemäß der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 verbraucht wird, so dass beispielsweise die fett erlaubte Zeit länger verlängert bzw. erstreckt wird, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge kleiner wird, und von dem Start der DeNOx Regelung bzw. Steuerung, bis die fett erlaubte Zeit verstreicht bzw. verstrichen ist, das erste Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit dem hohen Grad an Fett bzw. dem angereicherten Verhältnis angewandt wird (siehe S613 und S614 von 12). Auf diese Weise wird die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 effektiv bzw. wirksam verbessert, während geeignet verhindert wird, dass das Ammoniak, welches in dem NOx Katalysator 45 durch die NOx Reduktion erzeugt wird, von dem SCR Katalysator 47 abgegeben wird, ohne adsorbiert zu werden.
  • Andererseits nimmt, wenn die DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, indem das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis mager innerhalb des Bereichs festgelegt wird, wo NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, reduzierbar ist, die Menge des reduzierenden Mittels, welches zu dem NOx Katalysator 45 zugeführt wird, ab, und obwohl die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 abnimmt, nimmt die Ammoniak-Erzeugungsmenge in dem NOx Katalysator 45 ab. Mit anderen Worten ist bzw. wird es durch ein Anwenden eines derartigen mageren Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses möglich, die Ausführung der DeNOx Regelung bzw. Steuerung sicherzustellen, während die Freigabe bzw. Abgabe von Ammoniak von dem SCR Katalysator 47 aufgrund der DeNOx Regelung bzw. Steuerung verhindert wird. Daher wird in dieser Ausführungsform, nachdem die fett erlaubte Zeit verstreicht, das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis von dem ersten Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das zweite magerere Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis davon umgeschaltet (siehe S615 von 12), und es wird die DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt, indem das zweite Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis beibehalten wird.
  • Hier ändert sich, ob eine ”N” Komponente, welche von dem NOx Katalysator 45 durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung desorbiert wird, NO2 oder NH3 (Ammoniak) wird, in Abhängigkeit von der erforderlichen Menge des reduzierenden Mittels. Beispielsweise wird Ammoniak leicht in einer Atmosphäre erzeugt, welche eine große Menge des reduzierenden Mittels enthält, und es wird schwierig, Ammoniak in einer Atmosphäre zu erzeugen, welche eine geringe Menge des reduzierenden Mittels enthält. Daher wird, selbst wenn die gesamte Menge des reduzierenden Mittels, welche für die NOx Reduktion des NOx Katalysators 45 erforderlich ist, dieselbe ist, die Erzeugung von Ammoniak in dem NOx Katalysator 45 zuverlässiger verhindert, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis mager festgelegt ist, um die Atmosphäre mit einer geringen Menge an reduzierendem Agens bzw. Mittel auszubilden, als wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich bzw. fett eingestellt ist, um die Atmosphäre zu bilden, welche eine große Menge an reduzierendem Mittel enthält.
  • Es wird festgestellt werden, dass die Zeit T1, welche die kürzeste Zeit für die fett erlaubte Zeit ist, welche oben beschrieben ist, typischerweise und vorzugsweise gemäß der Zeit festgelegt wird, welche von dem Start der DeNOx Regelung bzw. Steuerung erforderlich ist, bis Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, verbraucht ist bzw. wird. Diese Zeit variiert in Abhängigkeit von der Sauerstoff-Speicherkapazität (OSC) des NOx Katalysators 45. Beispielsweise wird die Zeit, damit Sauerstoff in dem NOx Katalysator 45 verbraucht wird, länger, wenn die OSC des NOx Katalysators 45 ansteigt, und es wird die Zeit, damit Sauerstoff in dem NOx Katalysator 45 verbraucht wird, kürzer, wenn die OSC des NOx Katalysators 45 abnimmt. In einem Beispiel für geeignete Anwendungen an verschiedene OSCs (im Hinblick auf eine Sicherheit), unter Berücksichtigung eines Falls, wo die Sauerstoff-Speicherkapazität relativ klein ist, kann die Zeit, damit Sauerstoff in dem NOx Katalysator 45 verbraucht wird, in diesem Fall einheitlich bzw. gleichmäßig angewandt werden, um die Zeit T1 (z. B. zwei Sekunden) unabhängig von der tatsächlichen OSC zu sein. In einem anderen Beispiel kann die OSC des NOx Katalysators 45 tatsächlich erhalten werden und es kann die Zeit T1 gemäß der erhaltenen OSC geändert werden. Hier wird die Menge an Sauerstoff (Sauerstoffkonzentration), welche zu dem NOx Katalysator 45 zugeführt wird, basierend auf der Einlassluftmenge erhalten, welche durch den Luftstromsensor 101 detektiert wird, und die OSC des NOx Katalysators 45 kann basierend auf der Sauerstoffmenge erhalten werden.
  • Weiters ist bzw. wird das erste Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches für die fett erlaubte Zeit angewandt wird, vorzugsweise fett innerhalb des Bereichs festgelegt, wo die Erzeugungsmenge an NOx entsprechend dem nach-eingespritzten Kraftstoff in der DeNOx Regelung bzw. Steuerung kleiner als eine vorbestimmte Menge ist, um die Blockade des Gasdurchtritts durch HC während der DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verhindern. In diesem Fall kann das erste Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches bei einem Ausführen der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt wird, reicher bzw. fetter festgelegt werden, als wenn es bei einem Ausführen der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt wird. Andererseits wird, wie dies oben beschrieben ist, das zweite Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis vorzugsweise mager innerhalb des Bereichs des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses festgelegt, wo das NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, reduzierbar ist.
  • Weiters kann die Änderungsrate (Neigung bzw. Steigung) der fett erlaubten Zeit relativ zu der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 bestimmt werden, um die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 zu verbessern, indem das erste Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis solange wie möglich angewandt wird, während die Möglichkeit berücksichtigt wird, dass der SCR Katalysator 47 aufgrund der DeNOx Regelung bzw. Steuerung Ammoniak entsprechend der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 abgibt. In diesem Fall wird, um zuverlässig die Abgabe von Ammoniak von dem SCR Katalysator 47 aufgrund der DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verhindern, die Änderungsrate der fett erlaubten Zeit relativ zu der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 vorzugsweise mit einem gewissen Spielraum bestimmt. Darüber hinaus kann die Änderungsrate der fett erlaubten Zeit relativ zu der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 basierend auf der SCR Temperatur geändert werden. Beispielsweise ist bzw. wird, indem berücksichtigt wird, dass sich die Ammoniak-Adsorptionsleistung des SCR Katalysators 47 verschlechtert und es leichter wird, dass Ammoniak von dem SCR Katalysator 47 abgegeben wird, wenn die SCR Temperatur höher ist, als wenn sie niedrig ist, die Änderungsrate der fett erlaubten Zeit relativ zu der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 vorzugsweise verringert, um die fett erlaubte Zeit zu verkürzen, welche bei derselben Ammoniak-Adsorptionsmenge angewandt wird. Darüber hinaus kann bei einem Ausführen der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung verglichen damit, wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, die Änderungsrate der fett erlaubten Zeit relativ zu der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 angehoben werden, um die fett erlaubte Zeit zu verlängern, welche bei derselben Ammoniak-Adsorptionsmenge angewandt wird. Auf diese Weise kann die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welche dazu tendiert, häufiger als die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt zu werden, verbessert werden, um effizient bzw. wirksam die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator 45 zu reduzieren.
  • Zurückkehrend zu 12 werden die Be- bzw. Verarbeitungsschritte ausgehend von S616 beschrieben. Bei S616 berechnet das PCM 60 die Luftmenge, welche in den Motor E eingebracht wird (d. h. die Belademenge), basierend auf der Frischluftmenge und der EGR Gasmenge, welche bei S611 erhalten wird. Dann berechnet bei S617 das PCM 60 die Sauerstoffkonzentration innerhalb der Luft, welche in den Motor E eingebracht wird, basierend auf der Belademenge, welche bei S616 berechnet wird.
  • Als nächstes berechnet bei S618 das PCM 60 die Nacheinspritzungsmenge (DeNOx Nacheinspritzungsmenge), welche bei einem Erzielen des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses erforderlich ist, welches bei S613 festgelegt wird. Mit anderen Worten bestimmt das PCM 60 die Nacheinspritzungsmenge, welche zusätzlich zu der Haupteinspritzungsmenge erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bringen.
  • In dieser Ausführungsform wird die fett erlaubte Zeit wenigstens länger als die Zeit festgelegt, damit Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung verbraucht wird, und es wird die DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt, indem das fette erste Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis angewandt wird, bis die fett erlaubte Zeit verstreicht bzw. verstrichen ist. Daher ist bzw. wird die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 verbessert, während geeignet verhindert wird, dass Ammoniak, welches in dem NOx Katalysator 45 durch die NOx Reduktion erzeugt wird, von dem SCR Katalysator 47 abgegeben wird, ohne adsorbiert zu werden. Speziell wird in dieser Ausführungsform die fett erlaubte Zeit verlängert, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge kleiner wird. Daher wird die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 wirksam verbessert. Als ein Resultat wird die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator 45 rasch reduziert und es wird die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators 45 effektiv sichergestellt.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform, nachdem die oben beschriebene fett erlaubte Zeit verstreicht, die DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt, indem das magere zweite Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis angewandt wird. Die Ausführung der DeNOx Regelung bzw. Steuerung an dem NOx Katalysator 45 wird geeignet sichergestellt, während die Abgabe von Ammoniak von dem SCR Katalysator 47 aufgrund der DeNOx Regelung bzw. Steuerung verhindert wird. Daher wird, selbst nachdem die fett erlaubte Zeit verstreicht, die NOx Reinigungsleistung geeignet durch ein Reduzieren der gespeicherten Menge an NOx in dem NOx Katalysator 45 sichergestellt.
  • <Modifikationen>
  • In der obigen Ausführungsform wird die fett erlaubte Zeit gemäß der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 geändert (siehe 13). In einem anderen Beispiel muss die fett erlaubte Zeit nicht gemäß der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 geändert werden (d. h. die fett erlaubte Zeit kann fixiert sein bzw. werden). In diesem Fall kann eine gegebene Zeit, welche zumindest länger als die Zeit ist, damit Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung verbraucht wird, einheitlich bzw. gleichmäßig als die fett erlaubte Zeit unabhängig von der Ammoniak-Adsorptionsmenge festgelegt werden. Auch werden auf diese Weise sowohl ein Verhindern der Ammoniakabgabe von dem SCR Katalysator 47 aufgrund der DeNOx Regelung bzw. Steuerung als auch ein Verbessern der NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 zuverlässig erzielt.
  • Weiters wird in der obigen Ausführungsform, in beiden Fällen eines Ausführens der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung und eines Ausführens der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, das reiche bzw. fette erste Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis angewandt, bis die fett erlaubte Zeit verstreicht, und es wird das magere zweite Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis angewandt, nachdem die fett erlaubte Zeit verstreicht bzw. verstrichen ist. In einem anderen Beispiel kann das Umschalten des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses basierend auf einer derartigen fett erlaubten Zeit nur zu der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt werden. In diesem Fall kann bei einem Ausführen der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, ohne ein Umschalten des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses basierend auf der fett erlaubten Zeit, das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 festgelegt werden und dieses Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis kann kontinuierlich in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt werden. Das Einstellungs- bzw. Festlegungsverfahren für ein Einstellen bzw. Festlegen des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses wird als nächstes im Detail unter Bezugnahme auf 14 beschrieben.
  • In 14 bezeichnet die horizontale Achse die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 und es bezeichnet die vertikale Achse das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Weiters bezeichnet in 14 ”λ1” das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis, es bezeichnet ein Bereich R21 auf der reicheren bzw. fetteren Seite des theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λ1 den Bereich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, wo das NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, reduzierbar ist, und es bezeichnet ein Bereich R22 auf der magereren Seite des theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses λ1 den Bereich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, wo das NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, nicht reduzierbar ist. Der Graph G2 bezeichnet das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches gemäß der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 bei einem Ausführen der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung festzulegen ist, wobei dies einer Karte entspricht, welche das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis definiert, um gemäß der Ammoniak-Adsorptionsmenge festgelegt zu werden.
  • Wie dies in dem Graph G2 illustriert ist, wird bei einem Ausführen der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, wenn bzw. da die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 ansteigt, das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis vorzugsweise mager innerhalb des Bereichs des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses festgelegt, wo das NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, reduzierbar ist (Bereich R21), z. B. etwa 0,98. Somit wird, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 groß ist, die Ausführung der DeNOx Regelung bzw. Steuerung an dem NOx Katalysator 45 geeignet sichergestellt, während die Abgabe von Ammoniak von dem SCR Katalysator 47 aufgrund der DeNOx Regelung bzw. Steuerung verhindert wird. Andererseits kann, wie dies in dem Graph G2 illustriert ist, das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis reicher bzw. fetter festgelegt werden, wenn sich die Ammoniak-Adsorption des SCR Katalysators 47 reduziert (z. B. das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von etwa 0,96). Als ein Resultat wird die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 durch die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung effektiv bzw. wirksam verbessert, es wird die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator 45 rasch reduziert und es wird die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators 45 effektiv sichergestellt.
  • <Betrieb und Effekte>
  • Als nächstes werden der Betrieb und Effekte des Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystems des Motors dieser Ausführungsform beschrieben.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches in der DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt wird, basierend auf der Ammoniak-Adsorptionsmenge in dem SCR Katalysator 47 festgelegt. Beispielsweise wird das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer eingestellt bzw. festgelegt, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt. Somit wird, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge in dem SCR Katalysator 47 groß ist, die DeNOx Regelung bzw. Steuerung des NOx Katalysators 45 geeignet sichergestellt, während die Abgabe von Ammoniak von dem SCR Katalysator 47 verhindert wird, welche durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung bewirkt wird. Daher wird, selbst wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 groß ist, die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator 45 reduziert, um geeignet die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators 45 sicherzustellen. Andererseits wird, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 klein ist, die Möglichkeit, dass Ammoniak von dem SCR Katalysator 47 aufgrund der DeNOx Regelung bzw. Steuerung abgegeben wird, als gering erachtet, und es wird das reiche bzw. fette Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis an bzw. bei der DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt, um die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 in der DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbessern. Als ein Resultat wird die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator 45 rasch reduziert, um effektiv die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators 45 sicherzustellen.
  • Durch ein Anwenden eines derartigen Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses an der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung wird die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung zuverlässig ausgeführt, selbst wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 groß ist. Daher wird die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator zuverlässig durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung reduziert, während die Abgabe von Ammoniak von dem SCR Katalysator 47 verhindert wird, welche durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung bewirkt wird. In ähnlicher Weise wird, selbst wenn das oben beschriebene Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis an bzw. bei der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt wird, die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung zuverlässig unabhängig von der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 ausgeführt. Daher wird die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator effizient reduziert, während der Anstieg des Kraftstoffverbrauchs verhindert wird.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis fetter in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung als in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung festgelegt, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge dieselbe ist. Daher wird die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung geeignet verbessert.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform ein im Wesentlichen fixiertes Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis über einen relativ weiten Bereich angewandt, wo die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 groß ist. Daher wird die Abgabe von Ammoniak von dem SCR Katalysator 47, welche durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung bewirkt wird, zuverlässig unabhängig von der Ammoniak-Adsorptionsleistung des SCR Katalysators 47 verhindert, welche sich in verschiedenen Situationen ändert.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer, wenn die SCR Temperatur hoch ist, als wenn die SCR Temperatur niedrig ist, in dem Fall festgelegt, wo die Ammoniak-Adsorptionsmenge dieselbe ist. Daher wird, wenn die SCR Temperatur hoch ist, obwohl üblicherweise die Ammoniak-Adsorptionsleistung des SCR Katalysators 47 abnimmt bzw. sich verschlechtert und es für Ammoniak leicht wird, von dem SCR Katalysator 47 abgegeben zu werden, indem das magere Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis hier festgelegt wird, die Abgabe von Ammoniak von dem SCR Katalysator 47, welche durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung bewirkt wird, zuverlässig verhindert. Andererseits wird, wenn die SCR Temperatur gering ist, da es schwierig wird, dass Ammoniak von dem SCR Katalysator 47 abgegeben bzw. freigegeben wird, indem das fette Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis hier eingestellt bzw. festgelegt wird, die NOx Reduktionseffizienz des NOx Katalysators 45 geeignet verbessert.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform die Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators 47 genau basierend auf der Ammoniak-Zufuhrmenge zu dem SCR Katalysator 47 durch die Harnstoffeinspritzung von der Harnstoff-Einspritzeinrichtung 51, der Ammoniak-Erzeugungsmenge in dem NOx Katalysator 45 durch die DeNOx Regelung bzw. Steuerung und die Verbrauchsmenge an Ammoniak für die Reduktion und Reinigung von NOx durch den SCR Katalysator 47 abgeschätzt bzw. beurteilt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2004-360593 A [0002]
    • JP 2010-112345 A [0003, 0004]

Claims (15)

  1. Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem für einen Motor, umfassend: einen NOx Katalysator (45), welcher in einem Auslassdurchtritt (41) des Motors angeordnet ist, für ein Speichern von NOx in dem Abgas, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und ein Reduzieren des gespeicherten NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr stöchiometrisch oder fett ist, einen SCR Katalysator (47), welcher in dem Auslassdurchtritt (41) stromabwärts von dem NOx Katalysator (45) angeordnet und konfiguriert ist, um NOx in dem Abgas zu reinigen, indem eine Reaktion mit Ammoniak bewirkt wird; und eine Regel- bzw. Steuereinrichtung (60), wobei die Regel- bzw. Steuereinrichtung (60) konfiguriert ist, um ein NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) für ein Ausführen einer NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung auszuführen, oder dieses umfasst, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart geregelt bzw. gesteuert wird, dass das gespeicherte NOx reduziert wird, wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Verhältnis ist, bei welchem das gespeicherte NOx reduzierbar ist; und das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um ein erstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches fett ist, als das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis einzustellen bzw. festzulegen, bis eine vorbestimmte Zeitperiode von einem Start der Reduktionsregelung bzw. -steuerung verstrichen ist, und ein zweites Luft-Kraftstoff-Verhältnis als das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wobei das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, innerhalb eines Bereichs einzustellen, wo das gespeicherte NOx reduzierbar ist, wobei die vorbestimmte Zeitperiode wenigstens länger als eine Zeitperiode von dem Start der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ist, bis Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator (45) gespeichert ist, durch die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung verbraucht ist.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Regel- bzw. Steuereinrichtung (60) konfiguriert ist, um weiters ein eine Ammoniak-Adsorptionsmenge erhaltendes Modul (60C) für ein Erhalten einer Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators (47) durch wenigstens eine einer Detektion und Abschätzung auszuführen, oder dieses umfasst; und das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um die vorbestimmte Zeitperiode basierend auf der Ammoniak-Adsorptionsmenge einzustellen bzw. festzulegen, welche durch das die Ammoniak-Adsorptionsmenge erhaltende Modul (60C) erhalten wird.
  3. System nach Anspruch 2, wobei das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um die vorbestimmte Zeitperiode zu verkürzen, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt.
  4. System nach Anspruch 3, wobei das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um eine kürzeste Zeit für die vorbestimmte Zeitperiode als die Zeit von dem Start der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung festzulegen, bis Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator (45) gespeichert ist, durch die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung verbraucht ist, und um die vorbestimmte Zeitperiode von der kürzesten Zeit zu erstrecken bzw. zu verlängern, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge absinkt.
  5. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei, wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator (45) über einer vorbestimmten Menge liegt, das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um kontinuierlich die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung auszuführen, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart zu regeln bzw. zu steuern, dass die gespeicherte Menge an NOx unter eine vorbestimmte Menge fällt, indem das NOx reduziert wird, welches in dem NOx Katalysator (45) gespeichert ist.
  6. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um, als die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, eine erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt bzw. gesteuert wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis fett aufgrund einer Beschleunigung eines Fahrzeugs wird, und eine zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung auszuführen, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart geregelt bzw. gesteuert wird, dass die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator (45) unter eine vorbestimmte Menge fällt, indem das NOx reduziert wird, welches in dem NOx Katalysator (45) gespeichert ist, wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator (45) über einer vorbestimmten Menge liegt, unabhängig davon, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufgrund einer Beschleunigung des Fahrzeugs fett wird oder nicht, und/oder das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um die vorbestimmte Zeitperiode zu verlängern, um länger in der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung als in der zweiten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung zu sein, und/oder nur wenn die zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt wird, das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis als das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis für die vorbestimmte Zeitperiode von dem Start der zweiten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung einzustellen und dann das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis als das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis einzustellen, nachdem die vorbestimmte Zeitperiode verstrichen ist.
  7. System nach Anspruch 6, wobei, wenn die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt wird, das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um kontinuierlich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis gemäß der Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators (47) zu regeln bzw. zu steuern, wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer innerhalb eines Bereichs eingestellt ist, wo das gespeicherte NOx reduzierbar ist, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt.
  8. Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem für einen Motor, umfassend: einen NOx Katalysator (45), welcher in einem Auslassdurchtritt (41) des Motors angeordnet und konfiguriert ist, um NOx in dem Abgas zu speichern, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und für ein Reduzieren des gespeicherten NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr stöchiometrisch oder fett ist, einen SCR Katalysator (47), welcher in dem Auslassdurchtritt (41) stromabwärts von dem NOx Katalysator (45) angeordnet und konfiguriert ist, um NOx in dem Abgas zu reinigen, indem eine Reaktion mit Ammoniak bewirkt wird; und eine Regel- bzw. Steuereinrichtung (60), wobei die Regel- bzw. Steuereinrichtung (60) konfiguriert ist, um ein NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) für ein Ausführen einer NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung auszuführen, oder dieses umfasst, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart geregelt bzw. gesteuert wird, dass das gespeicherte NOx reduziert wird, wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Verhältnis ist, bei welchem das gespeicherte NOx reduzierbar ist; die Regel- bzw. Steuereinrichtung (60) konfiguriert ist, um weiters ein eine Ammoniak-Adsorptionsmenge erhaltendes Modul (60C) für ein Erhalten einer Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators (47) durch wenigstens eine einer Detektion und Abschätzung auszuführen, oder dieses umfasst; und das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, um magerer zu sein, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt.
  9. System nach Anspruch 8, wobei wenn eine Menge des gespeicherten NOx in dem NOx Katalysator (45) über einer vorbestimmten Menge liegt, das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung auszuführen, um kontinuierlich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart zu regeln bzw. zu steuern, dass die Menge des gespeicherten NOx unter die vorbestimmte Menge fällt, indem das NOx reduziert wird, welches in dem NOx Katalysator (45) gespeichert ist, und/oder das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung auszuführen, um vorübergehend das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufgrund einer Beschleunigung eines Fahrzeugs fett wird.
  10. System nach Anspruch 8 oder 9, wobei das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um, als die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, eine erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis vorübergehend auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt bzw. gesteuert wird, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich aufgrund einer Beschleunigung eines Fahrzeugs wird, und eine zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung auszuführen, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis kontinuierlich auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart geregelt bzw. gesteuert wird, dass eine Menge an gespeichertem NOx unter eine vorbestimmte Menge fällt, indem das NOx reduziert wird, welches in dem NOx Katalysator (45) gespeichert ist, wenn die Menge an gespeichertem NOx in dem NOx Katalysator (45) über einer vorbestimmten Menge liegt, unabhängig davon, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufgrund einer Beschleunigung des Fahrzeugs fett wird oder nicht, und das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung auszuführen, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, um fetter in der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung als in der zweiten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung für dieselbe Ammoniak-Adsorptionsmenge zu sein.
  11. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, um magerer zu sein, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt, und/oder das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, um im Wesentlichen fixiert zu sein, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge über einer vorbestimmten Adsorptionsmenge ist bzw. liegt, und/oder das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) konfiguriert ist, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, um magerer zu sein, wenn die Temperatur des SCR Katalysators (47) bei derselben Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt.
  12. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, weiters umfassend: eine Harnstoff-Einspritzeinrichtung (51), welche in dem Auslassdurchtritt (41) stromabwärts von dem SCR Katalysator (47) angeordnet und konfiguriert ist, um Harnstoff in den Auslassdurchtritt (41) einzuspritzen, wobei der SCR Katalysator (47) NOx durch ein Verwenden von Ammoniak reinigt, welches aus Harnstoff erzeugt bzw. generiert wird, welcher durch die Harnstoff-Einspritzeinrichtung (51) eingespritzt wird; und das die Ammoniak-Adsorptionsmenge erhaltende Modul (60C) konfiguriert ist, um die Ammoniak-Adsorptionsmenge basierend auf einer Menge an Ammoniak, welche zu dem SCR Katalysator (47) durch die Harnstoffeinspritzung durch die Harnstoff-Einspritzeinrichtung (51) zugeführt wird, einer Menge an Ammoniak, welche in dem NOx Katalysator (45) durch die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung erzeugt wird, und einer Menge an Ammoniak abzuschätzen, welche durch den SCR Katalysator (47) für ein Reinigen von NOx verbraucht wird.
  13. Verfahren zum Reinigen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, umfassend die Schritte eines: Bereitstellens eines NOx Katalysators (45) in einem Auslassdurchtritt (41) des Motors für ein Speichern von NOx in dem Abgas, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und ein Reduzieren des gespeicherten NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr stöchiometrisch oder fett ist, Bereitstellens eines SCR Katalysators (47) in dem Auslassdurchtritt (41) stromabwärts von dem NOx Katalysator (45), um NOx in dem Abgas durch ein Bewirken einer Reaktion mit Ammoniak zu reinigen; Ausführens einer NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart geregelt bzw. gesteuert wird, dass das gespeicherte NOx reduziert wird, wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Verhältnis ist, bei welchem das gespeicherte NOx reduzierbar ist; und Festlegens eines ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, welches fett ist, als das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, bis eine vorbestimmte Zeitperiode von einem Start der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung verstrichen ist, und Festlegens eines zweiten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses als das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wobei das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist, innerhalb eines Bereichs, wo das gespeicherte NOx reduzierbar ist, wobei die vorbestimmte Zeitperiode wenigstens länger als eine Zeitperiode von dem Start der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ist, bis Sauerstoff, welcher in dem NOx Katalysator (45) gespeichert wird, durch die NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung verbraucht wird.
  14. Verfahren zum Reinigen von Abgas einer Verbrennungskraftmaschine, umfassend die Schritte eines: Bereitstellens eines NOx Katalysators (45) in einem Auslassdurchtritt (41) des Motors für ein Speichern von NOx in dem Abgas, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und ein Reduzieren des gespeicherten NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr stöchiometrisch oder fett ist, Bereitstellens eines SCR Katalysators (47) in dem Auslassdurchtritt (41) stromabwärts von dem NOx Katalysator (45), um NOx in dem Abgas durch ein Bewirken einer Reaktion mit Ammoniak zu reinigen; Ausführens einer NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart geregelt bzw. gesteuert wird, dass das gespeicherte NOx reduziert wird, wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Verhältnis ist, bei welchem das gespeicherte NOx reduzierbar ist; Erhaltens einer Ammoniak-Adsorptionsmenge des SCR Katalysators (47) durch wenigstens eine einer Detektion und Abschätzung; und Regelns bzw. Steuerns des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, um magerer zu sein, wenn die Ammoniak-Adsorptionsmenge ansteigt.
  15. Computerprogrammprodukt, umfassend computerlesbare Instruktionen, welche, wenn auf ein geeignetes System geladen und auf diesem ausgeführt, die Schritte eines Verfahrens nach Anspruch 13 oder 14 ausführen können.
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