DE60008997T2

DE60008997T2 - System zur Steuerung der Abgasemissionen einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE60008997T2
Application number: DE60008997T
Authority: DE
Inventors: Akira Wako-shi Murakami; Mitsuo Wako-shi Hashizume; Kotaro Wako-shi Miyashita; Toshikatsu Wako-shi Takanohashi; Yuichiro Wako-shi Tanabe; Akira Wako-shi Hashimoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 2000-10-11
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2020-10-12
Also published as: EP1092856A2; EP1092856A3; CA2322915A1; DE60008997D1; EP1092856B1; CA2322915C; US6629408B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgasemissionssteuer/regelsystem für eine Brennkraftmaschine, und insbesondere ein Abgasemissionssteuer/regelsystem, das eine NOx-Beseitigungsvorrichtung zum Entfernen von NOx (Stickoxiden) enthält und eine Funktion hat, eine Verschlechterung der NOx-Beseitigungsvorrichtung zu bestimmen.
Wenn das Luft-Kraftstoffverhältnis eines der Brennkraftmaschine zugeführten Luft-Kraftstoffgemischs auf einen mageren Bereich in Bezug auf ein stöchiometrisches Verhältnis gesetzt wird (d.h. im Falle der Ausführung eines sogenannten Magerbetriebs) besteht die Tendenz, dass die NOx-Emissionsmenge zunimmt. Um dies zu überwinden, enthält eine bekannte Technik zur Abgasemissionssteuerung das Vorsehen einer NOx-Beseitigungsvorrichtung, die ein NOx-Absorbens zum Absorbieren von NOx enthält, in dem Abgassystem der Maschine. Das NOx-Absorbens hat eine solche Charakteristik, dass dann, wenn das Luft-Kraftstoffverhältnis in einen mageren Bereich in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis gesetzt ist und die Sauerstoffkonzentration in den Abgasen daher relativ hoch ist (die NOx-Menge ist groß) (dieser Zustand wird nachfolgend als "magerer Abgaszustand" bezeichnet), das NOx-Absorbens NOx absorbiert. Wenn das Luft-Kraftstoffverhältnis in einen fetten Bereich auf das stöchiometrische Verhältnis gesetzt ist und die Sauerstoffkonzentration in den Abgasen daher relativ niedrig ist (dieser Zustand wird nachfolgend als "fetter Abgaszustand" bezeichnet), gibt das NOx-Absorbens das absorbierte NOx wieder ab. Die dieses NOx-Aborbens enthaltende NOx-Beseitigungsvorrichtung ist so konfiguriert, dass das NOx, das von dem NOx-Absorbens in dem fetten Abgaszustand abgegeben wird, durch KW und CO reduziert wird und dann als Stickstoffgas abgegeben wird, während KW und CO durch NOx oxidiert werden und dann als Wasserdampf und Kohlendioxid abgegeben werden.
Es gibt natürlich eine Grenze für NOx-Menge, die durch das NOx-Absorbens absorbiert werden kann, und diese Grenze hat die Tendenz, mit der Verschlechterung des NOx-Absorbens abzunehmen. Eine Technik zur Bestimmung eines Verschlechterungsgrades in dem NOx-Absorbens ist in der Technik bekannt japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 10-299460). In dieser Technik sind zwei Sauerstoffkonzentrationssensoren stromauf und stomab der NOx-Beseitigungsvorrichtung angeordnet, und es wird eine Luft-Kraftstoffverhältnisanreicherung ausgeführt, um das durch das NOx-Absorbens absorbierte NOx abzugeben. Dann wird der Verschlechterungsgrad des NOx-Absorbens gemäß einer Verzögerungszeitdauer ab der Zeit, wenn ein Ausgangswert von dem stromaufwärtigen Sauerstoffkonzentrationssensor zu einem Wert gewechselt hat, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt, bis zu der Zeit, wenn ein Ausgangswert von dem stromabwärtigen Sauerstoffkonzentrationssensor zu einem Wert gewechselt hat, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt, bestimmt.
Jedoch verändert sich die obige Verzögerungszeitdauer mit dem Maschinenbetriebszustand (Maschinendrehzahl und Maschinenlast), sodass, solange nicht der Maschinenbetriebszustand für die Ausführung der Verschlechterungsbestimmung auf einen engen Bereich beschränkt ist, eine unrichtige Bestimmung wahrscheinlich ist. Eine Veränderung des Verschlechterungsbestimmungsschwellenwerts gemäß dem Maschinenbetriebszustand ist eine Methode zur Lösung dieses Problems. Jedoch tritt leicht eine unrichtige Bestimmung in Übergangszuständen auf, wo sich der Maschinenbetriebszustand verändert.
Ferner wird die NOx-Absorptionskapazität des NOx-Absorbens nicht nur durch die Verschlechterung des NOx-Absorbens reduziert, sondern auch, durch die Absorption von Schwefeloxiden (SOx), die in Kraftstoffbestandteilen enthalten sind. Diese Absorption wird Schwefelvergiftung genannt. Hier wird in der herkömmlichen Verschlechterungsbestimmungstechnik die Schwefelvergiftung nicht berücksichtigt. Daher besteht die Möglichkeit, dass unrichtigerweise bestimmt werden könnte, dass das NOx-Absorbens selbst schlechter geworden ist, wenn die NOx-Absorptionskapazität durch Schwefelvergiftung reduziert ist. Die durch Schwefelvergiftung reduzierte NOx-Absorptionskapazität kann durch einen Regenerationsprozess wiedergewonnen werden. Dementsprechend ist es im Falle der Schwefelvergiftung unerwünscht zu bestimmen, dass das NOx-Absorbens in einem nicht wiederherstellbar verschlechterten Zustand ist.
Die EP 0 735 250 A offenbart ein Abgasemissionssteuer/regelsystem nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Jedoch offenbart sie nicht die Beziehung zwischen einem Grad der Reduktionsanreicherung und einem Grad der Verschlechterungsbestimmungsanreicherung, noch die Beziehung zwischen der Ausführung von Zeitdauern der Reduktionsanreicherung und der Verschlechterungsbestimmungsanreicherung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, an Abgasemissionssteuer/regelsystem anzugeben, das eine akkurate Bestimmung der Verschlechterung einer NOx-Beseitigungsvorrichtung unabhängig vom Maschinenbetriebszustand durchführen kann.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Abgasemissionssteuer/regelsystem anzugeben, das die Verschlechterung einer NOx-Beseitigungsvorrichtung akkurat bestimmen kann und eine Funktion hat, die NOx-Beseitigungsvorrichtung für den Fall, dass sie regenerierbar ist, zuverlässig zu regenerieren.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Abgasemissionssteuer/regelsystem für ein Abgassystem für eine Brennkraftmaschine angegeben, das eine Stickoxidbeseitigungsvorrichtung zum Absorbieren von NOx aufweist, das in Abgasen in einem mageren Abgaszustand enthalten ist, gemäß Anspruch 1.
Dieses System umfasst ferner das Folgende: einen ersten und einen zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor, der stromauf bzw. stromab des Stickoxidbeseitigungsmittels vorgesehen ist, um die Sauerstoffkonzentration in den Abgasen erfassen; ein Verschlechterungsbestimmungs-Anreicherungsmittel zum Ändern des Luft-Kraftstoffverhältnisses des der Maschine zuzuführenden Luft-Kraftstoffgemischs von einem mageren Bereich zu einem fetten Bereich in Bezug auf ein stöchiometrisches Verhältnis; ein Reduktionsanreicherungsmittel zum intermittierenden Anreichern des Luft-Kraftstoffverhältnisses, um durch das Stickoxidbeseitigungsmittel absorbierte Stickoxide zu reduzieren; ein Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel zum Berechnen einer Menge reduzierender Komponenten, die in das Stickoxidbeseitigungsmittel fließen, ab der Zeit, wenn ein Ausgangswert von dem ersten Sauerstoffkonzentrationssensor zu einem Wert gewechselt hat, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt, nachdem die durch das Verschlechterungsbestimmungs-Anreicherungsmittel ausgeführte Anreicherung begonnen hat; und ein Verschlechterungsbestimmungsmittel zum Bestimmen einer Verschlechterung des Stickoxidbeseitigungsmittels gemäß der Menge reduzierender Komponenten, die durch das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnet ist, und einem Ausgangswert von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlechterungsbestimmungs-Anreicherungsmittel die Anreicherung des Luft-Kraftstoffverhältnisses mit einem Anreichungsgrad ausführt, der kleiner ist als ein von dem Reduktionsanreicherungsmittel ausgeführter Anreicherungsgrad, über eine Zeitdauer, die länger als eine Zeitdauer der von dem Reduktionsanreicherungsmittel ausgeführten Anreicherung ist.
Nach Änderung des Luft-Kraftstoffverhältnisses eines der Maschine zuzuführenden Luft-Kraftstoffgemisch von einem mageren Bereich zu einem fetten Bereich in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis, wird mit dieser Anordnung eine Menge reduzierender Komponenten, die in das Stickoxidbeseitigungsmittel fließen, ab der Zeit berechnet, wenn der Ausgangswert von dem ersten Sauerstoffkonzentrationssensor zu einem Wert gewechselt hat, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt, und die Verschlechterung des Stickoxidbeseitigungsmittels wird gemäß der berechneten Menge reduzierender Komponenten und dem Ausgangswert von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor berechnet. Dementsprechend kann die Verschlechterungsbestimmung gemäß der Menge reduzierender Komponenten durchgeführt werden, die sich mit einem Maschinenbetriebszustand verändert, um es hierdurch möglich zu machen, eine akkurate Bestimmung der Verschlechterung des Stickoxidbeseitigungsmittels in einem weiten Bereich von Maschinenbetriebszuständen akkurat auszuführen.
Bevorzugt bestimmt das Verschlechterungsbestimmungsmittel, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel schlechter geworden ist, wenn der Ausgangswert von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor zu einem Wert gewechselt hat, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt, bevor die Menge reduzierender Komponenten eine vorbestimmte Menge erreicht.
Als eine Modifikation bestimmt das Verschlechterungsbestimmungsmittel, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel schlechter geworden ist, wenn die Menge reduzierender Komponenten zu der Zeit, wenn der Ausgangswert von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor zu einem Wert gewechselt hat, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt, kleiner als eine vorbestimmte Menge ist.
Als eine andere Modifikation bestimmt das Verschlechterungsmittel, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel schlechter geworden ist, wenn der Ausgangswert von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis zu der Zeit anzeigt, wenn die vom Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnete Menge reduzierender Komponenten eine vorbestimmte Menge erreicht hat.
Bevorzugt berechnet das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel die Menge reduzierender Komponenten, indem es eine Menge von Abgasen integriert, die in das Stickoxidbeseitigungsmittel fließen.
Mit dieser Konfiguration wird die Menge reduzierender Komponenten berechnet, indem die Menge von Abgasen integriert wird, die in das Stickoxidbeseitigungsmittel fließen, sodass die Berechnung die Menge reduzierender Komponenten leicht durchgeführt werden kann, indem ein Parameter angewendet wird, der die Abgasmenge anzeigt.
Bevorzugt verwendet das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel eine Basiskraftstoffmenge als Parameter, der die Menge von Abgasen anzeigt, die in das Stickoxidbeseitigungsmittel fließen, wobei die Basiskraftstoffmenge gemäß einer Drehzahl der Maschine und einem Ansaugluftdruck der Maschine derart gesetzt wird, dass das Luft-Kraftstoffverhältnis einen im Wesentlichen konstanten Wert einnimmt.
Bevorzugt haben der erste und der zweite Sauerstoffkonzentrationssensor solche Charakteristiken, dass sich die Ausgangswerte davon in der Nähe des stöchiometrischen Verhältnisses rasch ändern.
Bevorzugt führt das Verschlechterungsbestimmungsmittel gemäß der durch das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechneten Menge reduzierender Komponenten und dem Ausgangswert von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor die Bestimmung durch, ob das Stickoxidbeseitigungsmittel normal oder schlechter geworden ist, oder trifft die Entscheidung, die Bestimmung zurückzuhalten, wobei das Steuer/Regelsystem ferner ein Alarmmittel aufweist, um einen Alarm zu geben, wenn durch das Verschlechterungsbestimmungsmittel die Bestimmung durchgeführt worden ist, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel schlechter geworden ist; sowie ein Verschlechterungsregeneriermittel zum Ausführen eines Regenerationsprozesses für das Stickoxidbeseitigungsmittel, wenn durch das Verschlechterungsmittel die Entscheidung getroffen wurde, die Bestimmung zurückzuhalten.
Mit dieser Anordnung erfolgt die Bestimmung, ob das Stickoxidbeseitigungsmittel normal oder schlechter geworden ist, oder die Entscheidung, diese Bestimmung zurückzuhalten, gemäß der Menge reduzierender Komponenten, die durch das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnet ist, und dem Ausgangswert von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor. Wenn bestimmt wird, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel schlechter geworden ist, wird einem Fahrer ein Alarm gegeben, wohingegen dann, wenn die Entscheidung getroffen wurde, die Bestimmung zurückzuhalten, der Regenerationsprozess für das Stickoxidbeseitigungsmittel ausgeführt wird. Dementsprechend kann der Fahrer sofort gewisse Maßnahmen ergreifen, wenn bestimmt wird, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel scheinbar schlechter geworden ist, und, wie in dem Fall, dass die Absorptionskapazität des NOx-Absorbens durch Schwefelvergiftung reduziert ist, wird bestimmt, die Bestimmung zurückzuhalten, um eine zuverlässige Regeneration der NOx-Beseitigungsvorrichtung zu erlauben.
Weiter bevorzugt bestimmt das Verschlechterungsbestimmungsmittel, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel schlechter geworden ist, wenn die durch das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnete Menge reduzierender Komponenten kleiner als ein NG-Bestimmungsschwellenwert ist, bestimmt, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel normal ist, wenn die durch das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnete Menge reduzierender Komponenten größer als oder gleich einem OK-Bestimmungsschwellenwert ist, der größer ist als der NG-Bestimmungsschwellenwert, oder bestimmt, die Bestimmung zurückzuhalten, wenn die Menge reduzierender Komponenten in dem Bereich zwischen dem NG-Bestimmungsschwellenwert und dem OK-Bestimmungsschwellenwert liegt, wenn der Ausgangswert von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor zu einem Wert gewechselt hat, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt.
Als Modifikation bestimmt das Verschlechterungsbestimmungsmittel, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel schlechter geworden ist, wenn der Ausgangswert von dem stromabwärtigen Sauerstoffkonzentrationssensor ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis zu der Zeit anzeigt, wenn die durch das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnete Menge reduzierender Komponenten größer als oder gleich einem NG-Bestimmungsschwellenwert geworden ist, bestimmt, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel normal ist, wenn der Ausgangswert von dem stromabwärtigen Sauerstoffkonzentrationssensor ein mageres Luft-Kraftstoffverhältnis zu der Zeit anzeigt, wenn die durch das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnete Menge reduzierenden Komponenten größer als oder gleich einem OK-Bestimmungsschwellenwert geworden ist, der größer ist als der NG-Bestimmungsschwellenwert, oder entscheidet, die Bestimmung zurückzuhalten, wenn der Ausgangswert von dem stromabwärtigen Sauerstoffkonzentrationssensor ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis zu der Zeit anzeigt, wenn die von dem Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnete Menge reduzierender Komponenten größer als oder gleich dem OK-Bestimmungsschwellenwert geworden ist.
Bevorzugt führt das Verschlechterungsregeneriermittel den Regenerationsprozess für das Stickoxidbeseitigungsmittel durch, indem es das Luft-Kraftstoffverhältnis auf einen fetten Bereich in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis in einem Maschinenbetriebsmodus setzt, wo die Temperatur des Stickoxidbeseitigungsmittels höher als eine vorbestimmte Temperatur wird.
Weiter setzt das Verschlechterungsbestimmungsmittel eine Ausführungszeit für den Regenerationsprozess gemäß einer Drehzahl der Maschine und einem Ansaugluftdruck der Maschine.
Andere Ziele und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vollständiger verständlich.
KURZBSCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein schematisches Diagramm, das die Konfiguration einer Brennkraftmaschine und eines Abgasemissionssteuer/regelsystems dafür gemäß einer ersten bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zur Berechnung eines Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizienten (KCMD) in der ersten bevorzugten Ausführung zeigt;
3 ist ein Zeitdiagramm zur Darstellung des Setzens des Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizienten während eines Magerbetriebs;
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zur Bestimmung von Ausführungsbedingungen der Verschlechterungsbestimmung einer NOx-Beseitigungsvorrichtung zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zur Ausführung der Verschlechterungsbestimmung der NOx-Beseitigungsvorrichtung in einer ersten bevorzugten Ausführung zeigt;
6A und 6B sind Zeitdiagramme zur Darstellung von Änderungen in den Ausgangswerten von den zwei Sauerstoffkonzentrationssensoren mit der Zeit;
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Modifikation des in 5 gezeigten Prozesses zeigt;
8 ist ein Flussdiagramm, das eine andere Modifikation des in 5 gezeigten Prozesses zeigt;
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zur Berechnung eines Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizienten (KCMD) in einer zweiten bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zur Ausführung der Verschlechterungsbestimmung der NOx-Beseitigungsvorrichtung in der zweiten bevorzugten Ausführung zeigt;
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zur Bestimmung eines Ausführungsmodus des SOx-Beseitigungsprozesses zeigt;
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zum Setzen einer Verzögerungszeitdauer (TMSRMDLY) zeigt, die in dem Prozess von 11 verwendet wird;
13A und 13B sind Graphiken, die Kennfelder zeigen, die in dem Prozess von 11 oder 12 verwendet werden;
14A bis 14H sind Zeitdiagramme zur Erläuterung des Verschlechterungsbestimmungsprozesses und des SOx-Beseitigungsprozesses; und
15 ist ein Flussdiagramm, das eine Modifikation des in 10 gezeigten Prozesses zeigt.
DETAILBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Die gegenwärtig bevorzugten Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden nun in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
In Bezug auf 1 ist schematisch eine allgemeine Konfiguration einer Brennkraftmaschine (die nachfolgend als "Motor" bezeichnet wird) und eines Steuersystems dafür gezeigt, welches ein Abgasemissionssteuer/regelsystem gemäß einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung enthält. Der Motor 1 kann ein Vierzylindermotor sein. Der Motor 1 weist ein Ansaugrohr 2 auf, das mit einem Drosselventil 3 versehen ist. Ein Drosselventilöffnungswinkel (θTH)-Sensor ist mit dem Drosselventil 3 verbunden. Der Sensor 4 gibt ein elektrisches Signal entsprechend einem Öffnungswinkel des Drosselventils 3 aus und führt das elektrische Signal einer elektronischen Steuereinheit (die nachfolgend als "ECU" bezeichnet wird) 5 zu, um den Motor 1 zu steuern/regeln.
Kraftstoffeinspritzventile 6, von denen nur eines gezeigt ist, sind in das Ansaugrohr 2 an Orten zwischen dem Zylinderblock des Motors 1 und dem Drosselventil 3 und ein wenig stromauf der jeweiligen Einlassventile (nicht gezeigt) eingesetzt. Diese Kraftstoffeinspritzventile 6 sind mit einer Kraftstoffpumpe (nicht gezeigt) verbunden und sind mit der ECU 5 elektrisch verbunden. Die Ventilöffnungsdauer jedes Kraftstofteinspritzventils 6 wird durch ein von der ECU 5 ausgegebenes Signal gesteuert.
Ein Ansaugabsolutdruck-(PBA)-Sensor 8 ist unmittelbar stromab des Drosselventils 3 vorgesehen. Ein Absolutdrucksignal, das durch den Ansaugabsolutdrucksensor 8 in ein elektrisches Signal umgewandelt ist, wird der ECU 5 zugeführt. Ein Ansauglufttemperatur-(TA)-Sensor 9 ist stromab des Ansaugabsolutdrucksensors 8 vorgesehen, um eine Ansauglufttemperatur TA zu erfassen. Ein elektrisches Signal entsprechend der erfassten Ansauglufttemperatur TA wird von dem Sensor 9 ausgegeben und der ECU 5 zugeführt.
Ein Motorkühlmitteltemperatur-(TW)-Sensor 10, wie etwa ein Thermistor, ist an dem Rumpf des Motors 1 angebracht, um eine Motorkühlmitteltemperatur (Kühlwassertemperatur) TW zu erfassen. Ein Temperatursignal entsprechend der erfassten Motorkühlmitteltemperatur TW wird von dem Sensor 10 ausgegeben und der ECU 5 zugeführt.
Ein Motordrehzahl-(NE)-Sensor 11 und ein Zylinderunterscheidungs-(CYL)-Sensor 12 sind gegenüber einer Nockenwelle oder Kurbelwelle (beide nicht gezeigt) des Motors 1 angebracht. Der Motordrehzahlsensor 11 gibt einen OT-Si gnalimpuls bei einer Kurbelwinkelstellung aus, die sich an einem vorbestimmten Kurbelwinkel vor dem oberen Totpunkt (OT) befindet, entsprechend dem Beginn eines Ansaughubs jedes Zylinders des Motors 1 (alle 180° Kurbelwinkel im Falle eines Vierzylindermotors). Der Zylinderunterscheidungssensor 12 gibt bei einer vorbestimmten Kurbelwinkelposition für einen bestimmten Zylinder des Motors 1 einen Zylinderunterscheidungssignalimpuls aus. Diese von den Sensoren 11 und 12 ausgegebenen Signalimpulse werden der ECU 5 zugeführt.
Ein Auspuffrohr 13 des Motors 1 ist mit einem Dreiwegekatalysator 14 und einer NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 als Stickoxidbeseitigungsmittel versehen, das stromab des Dreiwegekatalysators 14 angeordnet ist.
Der Dreiwegekatalysator 14 hat eine Sauerstoffspeicherkapazität und hat die Funktion, einen Teil des in den Abgasen enthaltenen Sauerstoffs im mageren Abgaszustand zu speichern, wo das Luft-Kraftstoffverhältnis eines dem Motor 1 zuzuführenden Luft-Kraftstoffgemischs in einen mageren Bereich in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis gesetzt ist und die Sauerstoffkonzentration in den Abgasen daher relativ hoch ist. Der Dreiwegekatalysator 14 hat auch die Funktion, in den Abgasen enthaltenes KW und CO durch Nutzung des im fetten Abgaszustand gespeicherten Sauerstoffs zu oxidieren, wo das Luft-Kraftstoffverhältnis des dem Motor 1 zuzuführenden Luft-Kraftstoffgemischs in einen fetten Bereich in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis gesetzt ist und die Sauerstoffkonzentration in den Abgasen daher niedrig ist, bei einem großen Anteil von KW und CO-Bestandteilen.
Die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 enthält ein NOx-Absorbens zum Absorbieren von NOx sowie einen Katalysator zum Beschleunigen von Oxidation und Reduktion. Als das NOx-Absorbens wird ein Absorbens vom Speichertyp oder ein Absorbens vom Adsorptionstyp verwendet. Das Absorbens vom Speichertyp speichert NOx im mageren Abgaszustand, wo das Luft-Kraftstoffverhältnis des dem Motor 1 zuzuführenden Luft-Kraftstoffgemischs in einen mageren Bereich in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis gesetzt ist und die Sauerstoffkon zentration in den Abgasen daher relativ hoch ist (der Anteil von NOx ist groß). Das Absorbens vom Speichertyp gibt das gespeicherte NOx im fetten Abgaszustand ab, wo das Luft-Kraftstoffverhältnis des dem Motor 1 zugeführten Luft-Kraftstoffgemischs in der Nähe des stöchiometrischen Verhältnisses oder in einem fetten Bereich in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis liegt und die Sauerstoffkonzentration in den Abgasen daher relativ niedrig ist. Andererseits adsorbiert das Absorbens vom Adsorptionstyp NOx in dem mageren Abgaszustand oder reduziert NOx in dem fetten Abgaszustand. In jedem Fall hat das NOx-Absorbens in der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 die Funktion, NOx in dem mageren Abgaszustand zu absorbieren und das absorbierte NOx in dem fetten Abgaszustand abzugeben, um hierdurch das abgegebene NOx durch KW und CO in Stickstoffgas zu reduzieren und das KW und CO in Wasserdampf und Kohlendioxid zu oxidieren. Ein Beispiel des NOx-Absorbens vom Speichertyp umfasst Bariumoxid (BaO), und Beispiele von NOx-Absorbens vom Adsorptionstyp umfassen eine Kombination von Natrium (Na) und Titan (Ti) und die Kombination von Strontium (Sr) und Titan (Ti). Weiter umfassen Beispiele des Katalysators in der Nox-Beseitigungsvorrichtung 15 Edelmetalle wie etwa Rhodium (Rh), Palladium (Pd) und Platin (Pt), sowohl in dem Speichertyp als auch in dem Adsorptionstyp.
Wenn die von dem NOx-Absorbens absorbierte NOx-Menge die Grenze seiner NOx-Absorptionskapazität erreicht, d.h. die maximale NOx-Absorptionsmenge, kann das NOx-Absorbens kein NOx mehr absorbieren. Dementsprechend wird, um das absorbierte NOx abzugeben und es zu reduzieren, das Luft-Kraftstoffverhältnis angereichert, d.h. es wird eine Reduktionsanreicherung des Luft-Kraftstoffverhältnisses durchgeführt.
Ein Luft-Kraftstoffverhältnissensor vom Proportionaltyp (der nachfolgend als „LAF-Sensor" bezeichnet wird) 17 ist an dem Auspuffrohr 13 an einer Position stromauf des Dreiwegekatalysators 14 angebracht. Der LAF-Sensor 17 gibt ein elektrisches Signal aus, das zu der Sauerstoffkonzentration (dem Luft-Kraftstoffverhältnis) in den Abgasen im Wesentlichen proportional ist, und führt der ECU 5 das elektrische Signal zu.
Ein Sauerstoffkonzentrationssensor vom Binärtyp (der nachfolgend als „O2-Sensor" bezeichnet wird) 18 ist an dem Auspuffrohr 13 an einer Position zwischen dem Dreiwegekatalysator 14 und der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 angebracht, und ein O2-Sensor 19 ist an dem Auspuffrohr 13 an einer Position stromab der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 angebracht. Erfassungssignale von diesen Sensoren 18 und 19 werden der ECU 5 zugeführt. Jeder der O2-Sensoren 18 und 19 hat eine derartige Charakteristik, dass sich seine Ausgabe in der Nähe des stöchiometrischen Verhältnisses rasch ändert. Insbesondere hat die Ausgabe von jedem der Sensoren 18 und 19 einen hohen Pegel in einem fetten Bereich in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis, und gibt in einem mageren Bereich in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis ein Niedrigpegelsignal aus.
Der Motor 1 weist einen Ventilsteuerzeitumschaltmechanismus 30 auf, der in der Lage ist, die Ventilsteuerzeit der Einlassventile und der Auslassventile umzuschalten zwischen einer Hochdrehzahlventilsteuerzeit, die für einen Hochdrehzahlbetriebsbereich des Motors 1 geeignet ist, und einer Niederdrehzahlventilsteuerzeit, die für einen Niederdrehzahlbetriebsbereich des Motors 1 geeignet ist. Dieses Umschalten der Ventilsteuerzeit beinhaltet auch das Umschalten eines Ventilhubbetrags. Ferner wird, wenn die Niederdrehzahlventilsteuerzeit gewählt ist, eines der zwei Einlassventile in jedem Zylinder gestoppt, um eine stabile Verbrennung auch in dem Fall sicherzustellen, dass das Luft-Kraftstoffverhältnis in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis auf mager gesetzt ist.
Der Ventilsteuerzeitumschaltmechanismus 30 hat eine derartige Bauart, dass das Umschalten der Ventilsteuerzeit hydraulisch ausgeführt wird. Das heißt, ein Solenoidventil zur Durchführung des hydraulischen Umschaltens und ein Öldrucksensor sind mit der ECU 5 verbunden. Ein Erfassungssignal von dem Öldrucksensor wird der ECU 5 zugeführt, und die ECU 5 steuert das Solenoid ventil, um die Schaltsteuerung der Ventilsteuerzeit gemäß einem Betriebszustand des Motors 1 durchzuführen.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 20 erfasst die Fahrgeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) VP eines durch den Motor 1 angetriebenen Fahrzeugs. Der Geschwindigkeitssensor 20 ist mit der ECU 5 verbunden und führt der ECU 5 ein Erfassungssignal zu.
Die ECU 5 enthält eine Eingabeschaltung 5a mit verschiedenen Funktionen, einschließlich einer Funktion der Wellenformung von Eingangssignalen von den verschiedenen Sensoren, einer Funktion der Korrektur der Spannungspegel der Eingangssignale auf einen vorbestimmten Pegel und eine Funktion des Umwandelns von analogen Signalwerten in digitale Signalwerte, eine zentrale Prozessoreinheit (die nachfolgend als „CPU" bezeichnet wird) 5b, ein Speichermittel 5c, das verschiedene Betriebsprogramme vorübergehend speichert, die von der CPU 5b auszuführen sind, und zum Speichern der Berechnungsergebnisse oder dgl. durch die CPU 5b, sowie eine Ausgabeschaltung 5d zum Zuführen von Treibersignalen zu den Kraftstoffeinspritzventilen 6.
Die CPU 5b bestimmt verschiedene Motorbetriebszustände gemäß verschiedenen Motorbetriebsparametersignalen, wie sie oben erwähnt sind, und berechnet eine Kraftstoffeinspritzdauer TOUT jedes Kraftstoffeinspritzventils 6 zum Öffnen synchron mit dem OT-Signalimpuls gemäß Gleichung (1) gemäß den oben bestimmten Motorbetriebszuständen.
TIM ist eine Basiskraftstoffmenge, insbesondere eine Basiskraftstoffeinspntzdauer jedes Kraftstoffeinsprüzventils 6, und wird durch Abfragen eines TI-Kennfelds bestimmt, das gemäß der Motordrehzahl NE und dem Ansaugabsolutdruck PBA gesetzt ist. Das TI-Kennfeld ist so gesetzt, dass das Luft-Kraftstoffverhältnis eines dem Motor 1 zuzuführenden Luft-Kraftstoffgemisch in einem Betriebszustand gemäß der Motordrehzahl NE und dem Ansaugabsolutdruck PBA im Wesentlichen gleich dem stöchiometrischen Verhältnis wird. Das heißt, die Basiskraftstoffmenge TIM hat einen Wert, der im Wesentlichen proportional zur Ansaugluftmenge (Massenfluss) pro Zeiteinheit durch den Motor ist.
KCMD ist ein Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizient, der gemäß Motorbetriebsparameter gesetzt ist, wie etwa der Motordrehzahl NE, dem Drosselventilöffnungswinkel θTH und der Motorkühlmitteltemperatur TW. Der Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizient KCMD ist proportional zum Kehrwert eines Luft-Kraftstoffverhältnisses A/F, d.h. proportional zum Kraftstoff-Luft-Verhältnis F/A und nimmt einen Wert von 1,0 für das stöchiometrische Verhältnis ein, sodass KCMD auch als Soll-Äquivalenzverhältnis bezeichnet wird. Ferner wird im Falle der Ausführung der Reduktionsanreicherung oder Verschlechterungsbestimmung der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15, die nachfolgend beschrieben wird, der Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizient KCMD auf einen vorbestimmten Anreicherungswert KCMDRR oder KCMDRM für die Anreicherung eines Luft-Kraftstoffverhältnisses gesetzt.
KLAF ist ein Luft-Kraftstoffverhältniskorrekturkoeffizient, der durch PID-Regelung berechnet wird, sodass ein erfasstes Äquivalenzverhältnis KACT, das aus einem erfassten Wert von dem LAF-Sensor 17 berechnet wird, gleich dem Soll-Äquivalenzverhältnis KCMD in dem Fall wird, dass die Bedingungen für die Ausführung einer Rückkopplungsregelung erfüllt sind.
K1 und K2 sind ein anderer Korrekturkoeffizient und eine Korrekturvariable, die entsprechend jeweiliger verschiedener Motorbetriebsparametersignale berechnet sind. Der Korrekturkoeffizient K1 und die Korrekturvariable K2 sind vorbestimmte Werte, die verschiedene Charakteristiken wie etwa Kraftstoffverbrauchscharakteristiken und Motorbeschleunigungscharakteristiken gemäß Motorbetriebszuständen optimieren.
Die CPU 5b führt ein Treibersignal zum Öffnen jedes Kraftstoffeinspritzventils 6 gemäß der oben erhaltenen Kraftstoffeinspritzdauer TOUT durch die Ausgabeschaltung 5d dem Kraftstofteinspritzventile 6 zu.
2 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zur Berechnung des Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizienten KCMD zeigt, der auf die oben erwähnte Gleichung (1) angewendet wird. Dieses Programm wird von der CPU 5b zu vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt.
In Schritt S21 wird bestimmt, ob sich der Motor 1 in einem Magerbetriebszustand befindet, d.h., ob ein in Schritt S28 gespeicherter Wert KCMDB des Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizienten KCMD, wie nachfolgend beschrieben, während normaler Steuerung kleiner als „1,0" ist oder nicht. Wenn KCMDB größer oder gleich „1,0" ist, d.h. wenn der Motor 1 nicht in dem Magerbetriebszustand ist, geht das Programm direkt zu Schritt S25 weiter, worin ein Reduktionsanreicherungsflag FRROK, das durch „1" die Ausführungsdauer der Reduktionsanreicherung anzeigt, auf „0" gesetzt wird, und ein Verschlechterungsbestimmungsanreicherungsflag FRMOK, das durch „1" die Ausführungsdauer der Luft-Kraftstoffverhältnisanreicherung zur Verschlechterungsbestimmung der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 anzeigt, ebenfalls auf „0" gesetzt wird. Danach wird eine Reduktionsanreicherungszeit TRR (z.B. 5 bis 10 Sekunden) auch einen Herunterzähltimer tmRR gesetzt, auf den im unten beschriebenen Schritt S33 Bezug genommen wird, und es wird eine Verschlechterungsbestimmungsanreicherungszeit TRM, die länger ist als die Reduktionsanreicherungszeit TRR, auf einen Herunterzähltimer tmRM gesetzt, auf den im auch unten beschriebenen Schritt S37 Bezug genommen wird. Dann werden die Timer tmRR und tmRM gestartet (Schritt S26). Es wird eine normale Steuerung ausgeführt, um den Soll-Luft-KraftstofFverhältniskoeffizienten KCMD gemäß den Motorbetriebszuständen zu setzen (Schritt S27). Grundlegend wird der Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizient KCMD gemäß der Motordrehzahl NE und dem Ansaugabsolutdruck PBA gesetzt. Jedoch wird in dem Zustand, wo die Motorkühlmitteltemperatur TW niedrig ist oder der Motor 1 in einem vorbestimmten Hochlastbetriebszustand ist, der Wert des Soll-Luft-KraftstofFverhältniskoeffizienten KCMD ge mäß diesen Zuständen gesetzt. Dann wird der in Schritt S27 berechnete Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizient KCMD als gespeicherter Wert KCMDB gespeichert (Schritt S28), und dieses Programm endet.
Wenn in Schritt S21 KCMDB kleiner als „1,0" ist, d.h., wenn der Motor 1 in dem Magerbetnebszustand ist, wird ein in Schritt S23 zu verwendender Inkrementwert ADDNOx gemäß der Motordrehzahl NE und dem Ansaugabsolutdruck PBA bestimmt (Schritt S22). Der Inkrementwert ADDNOx ist ein Parameter entsprechend der NOx-Menge, die während des Magerbetriebs pro Zeiteinheit abgegeben wird. Dieser Parameter vergrößert sich mit zunehmender Motordrehzahl NE und mit zunehmenden Ansaugabsolutdruck PBA.
In Schritt S23 wird der in Schritt S22 bestimmte Inkrementwert ADDNOx auf den folgenden Ausdruck angewendet, um einen NOx-Mengenzähler CNOx zu inkrementieren, um hierdurch eine NOx-Abgasmenge zu erhalten, d.h. einen Zählwert entsprechend der NOx-Menge, die von dem NOx-Absorbens absorbiert ist.
In Schritt S24 wird bestimmt, ob der gegenwärtige Wert des Nox-Mengenzählers CNOx einen zulässigen Wert CNOxREF überschritten hat oder nicht. Wenn die Antwort auf Schritt S24 negativ ist (NEIN), geht das Programm zu Schritt S25 weiter, worin die normale Steuerung ausgeführt wird, d.h. der Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizient KCMD gemäß den Motorbetriebszuständen gesetzt wird. Der zulässige Wert CNOxREF ist auf einen Wert entsprechend einer NOx-Menge gesetzt, die ein wenig kleiner ist als die maximale NOx-Absorptionsmenge des NOx-Absorbens.
Wenn in Schritt S24 CNOx größer als CNOxREF ist, dann wird bestimmt, ob ein Verschlechterungsbestimmungsflag FMCMD „1" ist oder nicht (Schritt S30). Dieses auf „1" gesetzte Flag zeigt an, dass der Ausführungsbefehl für die Verschlechterungsbestimmung für die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 aktiv ist.
Es reicht aus, die Verschlechterungsbestimmung für NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 etwa einmal pro Motorbetriebsperiode auszuführen (eine Periode vom Start bis zum Stopp des Motors). Daher wird das Verschlechterungsbestimmungsbefehlsflag FMCMD dann auf „1" gesetzt, wenn der Motorbetriebszustand nach dem Start des Motors stabil wird. Gewöhnlich ist das Flag FMCMD auf „0" gesetzt. Daher geht das Programm von Schritt S30 zu Schritt S31 weiter, worin das Reduktionsanreicherungsflag FRROK auf „1" gesetzt wird. Anschließend wird der Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizient KCMD auf einen vorbestimmten Anreicherungswert KCMDRR entsprechend einem Wert gesetzt, der einem Luft-Kraftstoffverhältnis von 14,0 entspricht, um hierdurch die Reduktionsanreicherung auszuführen (Schritt S32). Dann wird bestimmt, ob der gegenwärtige Wert des Timers tmRR „0" ist oder nicht (Schritt S33). Wenn tmRR nicht „0" ist, endet dieses Programm. Wenn tmRR gleich „0" ist, wird das Reduktionsanreicherungsflag FRROK auf „0" gesetzt und wird der gegenwärtige Wert des NOx-Mengenzählers auf CNOx auf „0" rückgesetzt (Schritt S34). Dementsprechend wird die Antwort auf Schritt S24 anschließend negativ (NEIN), sodass dann die normale Steuerung ausgeführt wird.
Wenn in Schritt S24 CNOx größer ist als CNOxREF, unter der Bedingung, dass der Verschlechterungsbestimmungsbefehl ausgegeben worden ist (FMCMD = 1), geht das Programm von Schritt S30 zu Schritt S35 weiter, worin das Verschlechterungsbestimmungsanreicherungsflag FRMOK auf „1" gesetzt wird. Anschließend wird der Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizient KCMD auf einen vorbestimmten Verschlechterungsbestimmungsanreicherungswert KCMDRM (1 < KCMDRM < KCMDRR) entsprechend einem Wert gesetzt, der von einen einem Luft-Kraftstoffverhältnis von 14,0 entsprechenden Wert ein wenig zum mageren Bereich hin verschoben ist, um hierdurch die Reduktionsanreicherung auszuführen (Schritt S36). Der Grund dafür, den Anreicherungsgrad bei der Ausführung der Verschlechterungsbestimmung kleiner zu machen als den Anreicherungsgrad der gewöhnlichen Reduktionsanreicherung ist, dass dann, wenn der Verschlechterungsgrad groß ist und die Anreicherungsausführungszeit kurz ist, eine unrichtige Bestimmung auftreten könnte. Durch Verringern des Anreichungsgrads und Verlängerung der Anreicherungsausführungszeit TRM kann dementsprechend die Genauigkeit der Verschlechterungsbestimmung verbessert werden.
Anschließend wird bestimmt, ob der gegenwärtige Wert des Timers tmRM „0" ist oder nicht (Schritt S37). Wenn tmRM nicht gleich 0 ist, endet dieses Programm. Wenn tmRM gleich „0" ist, werden sowohl das Verschlechterungsbestimmungsanreicherungsflag FRMOK als auch das Verschlechterungsbestimmungsbefehlsflag FMCMD auf „0" gesetzt, und wird der gegenwärtige Wert des Nox-Mengenzählers CNOx auf „0" rückgesetzt (Schritt S38). Dementsprechend wird die Antwort auf Schritt S24 anschließend negativ (NEIN), sodass dann die normale Steuerung ausgeführt wird.
Gemäß dem in 2 gezeigten Prozess wird die Reduktionsanreicherung intermittierend ausgeführt, wie in 3 mit einer durchgehenden Linie gezeigt (während einer Zeitdauer zwischen t1 und t2, einer Zeitdauer zwischen t3 und t4 sowie einer Zeitdauer zwischen t5 und t6), in einem Motorbetriebszustand, wo der Magerbetrieb zugelassen ist, sodass das NOx, das durch das NOx-Absorbens in der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 absorbiert ist, zu geeigneten Intervallen abgegeben wird. Ferner wird in dem Fall, dass z.B. der Verschlechterungsbestimmungsbefehl vor der Zeit t3 ausgegeben wird, die Verschlechterungsbestimmungsanreicherung so ausgeführt, dass der Anreicherungsgrad kleiner gemacht wird als der Grad der Reduktionsanreicherung, und dass die Ausführungszeitdauer länger gemacht wird (TRM = Zeitdauer zwischen t3 und t4a) als die Ausführungszeitdauer der Reduktionsanreicherung.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zur Bestimmung von Ausführungsbedingungen der Verschlechterungsbestimmung für die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 zeigt. Dieses Programm wird von der CPU 5b synchron mit der Erzeugung eines OT-Signalimpulses ausgeführt.
In Schritt S51 wird bestimmt, ob ein Aktivierungsflag FNTO2 „1" ist oder nicht, das den aktivierten Zustand des stromabwärtigen O2-Sensors 19 anzeigt. Wenn FNTO2 „1", d.h., wenn der stromabwärtige O2-Sensor 19 aktiviert worden ist, dann wird bestimmt, ob ein Magerbetriebsflag FLB „1" ist, was die Zulässigkeit des Magerbetriebs anzeigt, worin das Luft-Kraftstoffverhältnis in einen mageren Bereich in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis gesetzt ist (Schritt S52). Wenn FLB „1" ist, dann wird bestimmt, ob das Reduktionsanreicherungsflag FRROK „1" ist oder nicht (Schritt S53).
Wenn die Antwort auf Schritt S51 oder S52 negativ ist (NEIN) oder die Antwort auf Schritt S53 positiv ist (JA), wird ein Abgasmengenparameter GAIRLNC auf „0" gesetzt (Schritt S56). GAIRLNC wird in dem Prozess berechnet und verwendet, der in der unten beschriebenen 5 gezeigt ist. Danach wird das Ausführungsbedingungsflag FMCND67B auf „0" gesetzt. Das Flag FMCND67B gibt die Erfüllung von Ausführungsbedingungen der Verschlechterungsbestimmung an, wenn es auf „1" gesetzt ist (Schritt S57). Dann endet dieses Programm.
Wenn die Antwort auf Schritt S51 oder S52 positiv ist (JA) und die Antwort auf Schritt S53 negativ ist (NEIN), dann wird bestimmt, ob der Motorbetriebszustand normal ist oder nicht (Schritt S54). Insbesondere wird bestimmt, ob die Motordrehzahl NE in einem Bereich einer vorbestimmten Obergrenze NEH (z.B. 3000 UpM) bis zu einer vorbestimmten Untergrenze NEL (z.B. 1200 UpM) liegt, der Ansaugabsolutdruck PBA in dem Bereich einer vorbestimmten Obergrenze PBAH (z.B. 88 kPa) bis zu einer vorbestimmten Untergrenze PBAL (z.B. 21 kPa) liegt, die Ansauglufttemperatur TA in dem Bereich einer vorbestimmten Obergrenze TAH (z.B. 100°C) bis zu einer vorbestimmten Untergrenze TAL (z.B. -7°C) liegt, die Motorkühlmitteltemperatur TW in dem Bereich einer vorbestimmten Obergrenze TWH (z.B. 100°C) bis zu einer vorbestimmten Untergrenze TWL (z.B. 75°C) liegt, und die Fahrzeuggeschwindigkeit VP in dem Bereich einer vorbestimmten Obergrenze VPH (z.B. 120 km/h) bis zu einer vorbestimm ten Untergrenze VPL (z.B. 35 km/h) liegt. Wenn zumindest eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, wird die Antwort auf Schritt S54 negativ (NEIN) und geht das Programm zu Schritt S56 weiter, wohingegen dann, wenn alle diese Bedingungen erfüllt sind, die Antwort auf Schritt S54 positiv wird (JA) und das Programm zu Schritt S55 weitergeht, worin bestimmt wird, ob das Verschlechterungsbestimmungsanreicherungsflag FRMOK „1" ist oder nicht.
Bevor die NOx-Menge, die durch das NOx-Absorbens in der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 absorbiert ist, angenähert Maximal wird (gesättigter Zustand) und das Verschlechterungsbestimmungsanreicherungsflag FROM im Prozess von 2 auf „1" gesetzt wird, geht das Programm von Schritt S55 zu Schritt S56 weiter. Wenn FRMOK „1" ist, dann wird bestimmt, ob eine Ausgangsspannung SVO2 von dem stromaufwärtigen O2-Sensor 15 eine Referenzspannung SVREF entsprechend dem stöchiometrischen Verhältnis überschritten hat oder nicht (Schritt S58). Während einer gewissen Zeitdauer nach dem Start der Verschlechterungsbestimmungsanreicherung werden KW und CO in dem Dreiwegekatalysator 14 oxidiert, sodass die Ausgangsspannung SVO2 fortlaufend kleiner ist als die Referenzspannung SVREF. Dementsprechend geht das Programm von Schritt S58 zu Schritt S59 weiter, worin der Abgasmengenparameter GAIRLNC auf „0" gesetzt wird. Dann wird das Ausführungsbedingungsflag FMCND67B auf „1" gesetzt (Schritt S60), und dieses Programm endet.
Wenn der in dem Dreiwegekatalysator 14 gespeicherte Sauerstoff zur Neige geht und der Abgaszustand in der Nähe des O2-Sensors 18 einen fetten Abgaszustand einnimmt, überschreitet die Ausgangsspannung SVO2 die Referenzspannung SVREF. Dementsprechend geht das Programm von Schritt S58 direkt zu Schritt S60 weiter, ohne den Schntt S59 auszuführen.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zur Verschlechterungsbestimmung der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 zeigt. Dieses Programm wird durch die CPU 5b synchron mit der Erzeugung eines OT-Signalimpulses ausgeführt.
In Schritt S71 wird bestimmt, ob das Ausführungsbedingungsflag FMCND67B „1" ist oder nicht. Wenn FMCND67B „0" ist, was angibt, dass die Ausführungsbedingungen nicht erfüllt sind, endet dieses Programm. Wenn FMCND67B „1" ist, dann wird bestimmt, ob eine Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor 19 kleiner oder gleich einer Referenzspannung TVREF entsprechend dem stöchiometrischen Verhältnis ist oder nicht (Schritt S72). Unmittelbar nachdem das Ausführungsbedingungsflag FMCND67B „1" wird, ist TVO2 kleiner oder gleich TVREF, sodass das Programm zu Schritt S73 weitergeht, worin der Abgasmengenparameter GAIRLNC aus Gleichung (2) berechnet wird.
worin TIM eine Basiskraftstoffmenge ist, die eine derart gesetzte Kraftstoffmenge ist, dass das Luft-Kraftstoffverhältnis das stöchiometrische Verhältnis wird, entsprechend einem Motorbetriebszustand (Motordrehzahl NE und Ansaugabsolutdruck PBA). Daher ist TIM ein Parameter, der proportional zu einer Ansaugluftmenge pro Zeiteinheit durch den Motor 1 ist, und dementsprechend proportional zu einer Abgasmenge pro Zeiteinheit von dem Motor 1. Während SVO2 kleiner oder gleich SVREF ist, wird der Abgasmengenparameter GAIRLNC durch den Prozess von 4 bei „0" gehalten. Dementsprechend wird durch die Berechnung von Schritt S73 der Abgasmengenparameter GAIRLNC erhalten, der einen kumulativen Wert der Menge von Abgasen angibt, die in die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 ab der Zeit fließen, zu der die Ausgangsspannung SVO2 von dem stromaufwärtigen O2-Sensor 18 die Referenzspannung SVREF überschreitet. Ferner wird während der Ausführung der Verschlechterungsbestimmung das Luft-Kraftstoffverhältnis auf einem festen fetten Luft-Kraftstoffverhältnis gehalten (einem Wert entsprechend KCMDRM), und zwar in einem in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis fetten Bereich. Daher hat der Abgasmengenparameter GAIRLNC einen Wert, der proportional zum kumulativen Wert der Menge reduzierender Komponenten (KW und CO) ist, die in den Abgasen enthalten sind.
In Schritt S74 wird bestimmt, ob der Abgasmengenparameter GAIRLNC größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert GAIRLNCG ist oder nicht. Da zunächst GAIRLNC kleiner als GAIRLNCG ist, endet dieses Programm. Wenn danach der Abgasmengenparameter GAIRLNC gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert GAIRLNCG wird, und zwar in einem Zustand, wo die Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor 19 kleiner oder gleich der Referenzspannung TVREF ist, geht das Programm von Schritt S74 zu Schritt S76 weiter, worin die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 als normal bestimmt wird und ein Normalitätsflag FOX67B auf „1" gesetzt wird, das die Normalität der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 anzeigt. Dann wird ein Endflag FDONE67B auf „1" gesetzt, das das Ende der Verschlechterungsbestimmung angibt (Schritt S77) und dieses Programm endet.
Wenn andererseits die Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor die Referenzspannung TVREF überschreitet, bevor der Abgasmengenparameter GAIRLNC gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert GAIRLNCG wird, wird bestimmt, dass die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 schlechter geworden ist. Dann geht das Programm von Schritt S72 zu Schritt S75 weiter, worin ein Verschlechterungsflag FFSD67B auf „1" gesetzt wird, das die Verschlechterung der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 angibt. Dann geht das Programm zu Schritt S77 weiter.
Der vorbestimmte Schwellenwert GAIRLNCG wird z.B. auf einen Wert gesetzt, der etwa ½ der Abgasmenge entspricht, die erforderlich ist, um die gesamte NOx-Menge zu reduzieren, die durch eine neue NOx-Beseitigungsvorrichtung absorbiert wird. Wenn in diesem Fall die Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor 19 einen Wert einnimmt, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt (einen Wert größer als die Referenzspannung TVREF), bevor der Abgasmengenparameter GAIRLNC gleich oder größer als der vorbestimmte Schwellenwert GAIRLNCG wird, wird angezeigt, dass die NOx-Speicherkapazität der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 auf etwa ½ oder weniger der jenigen einer neuen reduziert worden ist. Alternativ kann der vorbestimmte Schwellenwert GAIRLNCG gesetzt werden, um zu erfassen, dass die NOx-Speicherkapazität auf etwa 1/10 von jener einer neuen NOx-Beseitigungsvorrichtung reduziert worden ist. Somit kann der vorbestimmte Schwellenwert GAIRLNCG auf jeden geeigneten Wert entsprechend dem Verschlechterungspegel gesetzt werden, der erfasst werden soll.
Die 6A und 6B sind Zeitdiagramme zum Erläutern der Prozesse der 4 und 5. Insbesondere sind Änderungen in der Ausgangsspannung SVO2 von dem stromaufwärtigen O2-Sensor 18 und der Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtige O2-Sensor 19 in dem Fall gezeigt, dass zur Zeit t11 das Verschlechterungsbestimmungsanreicherungsflag FRMOK auf „1" gesetzt ist. Wenn der Abgasmengenparameter GAIRLNC den vorbestimmten Schwellenwert GAIRLNCG vor der Zeit t13 überschreitet (d.h. während der durch TDLY gezeigten Periode), wird angezeigt, dass die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 die erforderliche NOx-Speicherkapazität hat, sodass die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 als normal bestimmt wird. Wenn hingegen der Abgasmengenparameter GAIRLNC den vorbestimmten Schwellenwert GAIRLNCG vor der Zeit t13 nicht überschreitet, wird angezeigt, dass die NOx-Speicherkapazität ungenügend ist, sodass die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 als verschlechtert bestimmt wird.
In der bevorzugten Ausführung wie sie oben beschrieben ist, wird der Abgasmengenparameter GAIRLNC berechnet, der die Abgasmenge, d.h. die Menge reduzierender Komponenten, anzeigt, die in die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 fließen, ab dann, wenn nach dem Start der Verschlechterungsbestimmungsansreicherung die Ausgangsspannung SVO2 von dem stromaufwärtigen Sensor 18 zu einem Wert gewechselt hat, der einem fetten Luft-Kraftstoffverhältnis entspricht. Wenn ferner die Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor 19 einen Wert einnimmt, der einem fetten Luft-Kraftstoffverhältnis entspricht, bevor der berechnete Abgasmengenparameter GAIRLNC den vorbestimmten Schwellenwert GAIRLNCG erreicht, wird bestimmt, dass die NOx-Be seitigungsvorrichtung 15 schlechter geworden ist. Dementsprechend kann die Verschlechterungsbestimmung für die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 gemäß der Abgasmenge, d.h. der Menge reduzierender Komponenten, die sich mit dem Motorbetriebszustand verändert, durchgeführt werden, um eine präzise Verschlechterungsbestimmung über einen weiten Bereich von Motorbetriebszuständen zu erlauben.
In der obigen bevorzugten Ausführung entsprechen die Schritte S58 und S59 in 4 und Schritt S73 in 5 dem Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel und die Schritte S72 und S74 bis S76 in 5 entsprechen dem Verschlechterungsbestimmungsmittel. Ferner entsprechen die O2-Sensoren 18 und 19 den ersten bzw. zweiten Sauerstoffkonzentrationssensoren.
Es können verschiedene Modifikationen der obigen bevorzugten Ausführung vorgenommen werden. Zum Beispiel kann der Prozess von 5 zu dem Prozess modifiziert werden, der in den 7 oder 8 gezeigt ist.
Der Prozess von 7 wird vorgesehen, in dem in Schritt S74 in 5 in Schritt S74a geändert wird und die Position von Schritt S74a verändert wird. Wenn bei dem Prozess von 7 der Abgasmengenparameter GAIRLNC größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert GAIRLNCGa, dann wird, wenn die Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor 19 die Referenzspannung TVREF überschritten hat, die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 als normal bestimmt, wohingegen, wenn dies nicht so ist, die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 als verschlechtert bestimmt wird. Der vorbestimmte Schwellenwert GAIRLNCGa wird auf einen Wert gesetzt, der ein wenig größer ist als der in 5 gezeigte Schwellenwert GAIRLNCG.
Andererseits wird der Prozess von 8 vorgesehen, indem die Position von in 5 gezeigten Schritt S72 geändert wird und der in 5 gezeigte Schritt S74 in Schritt S74b geändert wird. Wenn bei dem Prozess von 8 die Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor 19 kleiner oder gleich der Referenzspannung TVREF dann ist, wenn der Abgasmengenparameter GAIRLNC größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert GAIRLNCGb geworden ist, wird die NOx-Beseitigungsvonichtung 15 als normal bestimmt, wohingegen, wenn dies nicht so ist, die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 als verschlechtert bestimmt wird. Der vorbestimmte Schwellenwert GAIRLNCGb wird auf einen Wert gesetzt, der ein wenig kleiner ist als der in 5 gezeigte vorbestimmte Schwellenwert GAIRLNCG.
Zweite bevorzugte Ausführung
Diese bevorzugte Ausführung gleicht der ersten bevorzugten Ausführung mit der Ausnahme der unten beschriebenen Punkte.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zur Berechnung des Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizienten gemäß der zweiten bevorzugten Ausführung zeigt. Dieses Programm wird von der CPU 5b mit vorbestimmten Zeitintervallen ausgeführt.
Der Prozess von 9 gleicht dem Prozess von 2 mit der Ausnahme, dass die Schritte S20 und S39 zu dem Prozess von 2 hinzugefügt sind.
In Schritt S20 wird bestimmt, ob ein SOx-Beseitigungsflag FSRMRICH auf „1" gesetzt ist oder nicht, welches die Ausführung der Luft-Kraftstoffverhältnisanreicherung zum Beseitigen von SOx (Schwefeloxid) anzeigt, das von dem NOx-Absorbens in der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 absorbiert ist. Dieses SOx-Beseitigungsflag FSRMRICH wird in dem unten beschriebenen Prozess von 11 gesetzt. Wenn FSRMRICH gleich „1" ist, was die Ausführung der Luft-Kraftstoffverhältnisanreicherung zur SOx-Beseitigung anzeigt, wird der Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizient KCMD auf einen vorbestimmten Anreicherungswert KCMDSRM für den SOx-Beseitigungsprozess gesetzt (z.B. einen Wert entsprechend einem Luft-Kraftstoffverhältnis von etwa 12,5) (Schritt S39). Dann endet dieses Programm.
Wenn in Schritt S20 FSRMRICH nicht gleich „1" ist, geht das Programm zu Schritt S21 weiter.
Gemäß dem Prozess von 9 wird, bei der Ausführung des SOx-Beseitigungsprozesses, der Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizient KCMD auf einen vorbestimmten Anreicherungswert KCMDSRM für den SOx-Beseitigungsprozess gesetzt.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zur Verschlechterungsbestimmung der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 in der zweiten bevorzugten Ausführung zeigt. Dieser Prozess wird von der CPU 5b synchron mit der Erzeugung eines OT-Signalimpulses ausgeführt.
Der Prozess von 10 gleicht dem Prozess von 5 mit der Ausnahme, dass die Schritte S74 und S75 in 5 in Schritte S74c bzw. S75a geändert sind und dass die Schritte S81 bis S83 hinzugefügt sind.
In Schritt S74c wird bestimmt, ob ein Abgasmengenparameter GAIRLNC größer oder gleich einem OK-Bestimmungsschwellenwert GAIRLNCOK ist oder nicht. Zuerst ist GAIRLNC kleiner als GAIRLNCOK, sodass dieses Programm endet. Wenn danach GAIRLNC größer oder gleich GAIRLNCOK ist in dem Zustand, wo die Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor 19 kleiner oder gleich der Referenzspannung TVREF ist, geht das Programm von Schritt S74c zu Schritt S76 weiter, worin die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 als normal bestimmt wird und nur ein Normalitätsflag FOK67B auf „1" gesetzt wird, das die Normalität der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 anzeigt. Dann wird ein Endflag FDONE67B auf „1" gesetzt, dass das Ende der Verschlechterungsbestimmung anzeigt (Schritt S77) und dieses Programm endet.
Wenn hingegen die Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor 19 die Referenzspannung TVREF überschreitet, bevor der Abgas mengenparameter GAIRLNC größer oder gleich dem OK-Schwellenwert wird, geht das Programm von Schritt S72 zu Schritt S81 weiter, worin bestimmt wird, ob der Abgasmengenparameter GAIRLNC größer oder gleich einem NG-Bestimmungsschwellenwert GAIRLNCNG ist oder nicht, der kleiner ist als der OK-Bestimmungsschwellenwert GAIRLNCOK. Falls GAIRLNC kleiner als GAIRLNCNG ist, wenn die Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor 19 zu einem Wert gewechselt hat, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt, obwohl eine geringe Abgasmenge ab dann gemessen wird, wenn die Ausgangsspannung SVO2 von dem stromaufwärtigen O2-Sensor 18 zu einem Wert gewechselt hat, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt, wird bestimmt, dass die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 schlechter geworden ist. Dann wird ein Verschlechterungsflag FFSD67B auf „1" gesetzt, das die Verschlechterung anzeigt, und es wird dem Fahrer durch eine Stimme oder Anzeige wie etwa eine Alarmlampe ein Alarm gegeben, der die Verschlechterung anzeigt (Schritt S75a). Dann geht der Prozess zu Schritt S77 weiter.
Wenn in Schritt S81 GAIRLNC größer oder gleich GAIRLNCNG ist, werden zwei Fälle berücksichtigt. Einer dieser zwei Fälle ist, dass die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 schlechter geworden ist, und der andere ist, dass durch das Nox-Absorbens SOx absorbiert worden ist, was zu einer Minderung der NOx-Absorptionskapazität führt. Dementsprechend wird die Verschlechterungsbestimmung zurückgehalten, und es wird ein Zurückhalteflag FGRAY67B auf „1" gesetzt (Schritt S82). Dann wird ein vorbestimmter Wert CSRMO auf einen Herunterzähler CSRM gesetzt, um eine Zeitdauer des Sox-Beseitigungsprozesses zu steuern (Schritt S83). Der Herunterzähler CSRM wird in dem unten beschriebenen Prozess von 11 verwendet. Dann geht das Programm zu Schritt S77 weiter.
Falls die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 normal ist, wird der Wert des Abgasmengenparameters GAIRLNC dann, wenn die Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor 19 zu einem Wert wechselt, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt (TVO2 > TVREF) (der Wert des Abgasmengen parameters GAIRLNC wird nachfolgend als „fetter Inversionsparameterwert GAIRLNCR" bezeichnet), größer als der OK-Schwellenwert GAIRLNCOK, obwohl eine Differenz in den Charakteristiken eine Mehrzahl von Vorrichtungen vorliegt (in anderen Worten, wird der OK-Bestimmungsschwellenwert GAIRLNCOK als ein Schwellenwert gesetzt, der im Wesentlichen eine zuverlässige Bestimmung einer normalen NOx-Beseitigungsvorrichtung gestattet, obwohl eine Differenz in den Charakteristiken der NOx-Beseitigungsvorrichtungen vorliegt). Jedoch können für den Fall, dass die NOx-Absorptionskapazität der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 durch eine zunehmende SOx-Menge verringert ist, die durch das NOx-Absorbens absorbiert ist (durch Schwefelvergiftung), der Fettinversionsparameterwert GAIRLNCR kleiner werden als der OK-Bestimmungsschwellenwert GAIRLNCOK. Gemäß dieser bevorzugten Ausführung wird der NG-Bestimmungsschwellenwert GAIRLNCNG als ein Schwellenwert gesetzt, der im Wesentlichen eine zuverlässige Bestimmung einer verschlechterten NOx-Beseitigungsvorrichtung gestattet, obwohl eine Differenz in den Charakteristiken einer Mehrzahl von Vorrichtungen vorhanden ist, und es wird die Bestimmung, ob die NOx-Beseitigungsvorrichtung normal oder verschlechtert ist, zurückgehalten, wenn der Fettinversionsparameterwert GAIRLNCR größer oder gleich GAIRLNCNG ist und GAIRLNCR kleiner oder gleich GAIRLNCOK ist. In diesem Fall wird das Zurückhalteflag FGRAY67B auf „1" gesetzt, und es wird der SOx-Beseitigungsprozess ausgeführt (der Prozess zum Regenerieren der NOx-Beseitigungsvorrichtung). Dementsprechend kann für eine NOx-Beseitigungsvorrichtung, deren NOx-Absorptionskapazität durch Schwefelvergiftung verringert worden ist, die NOx-Absorptionskapazität zuverlässig wiedergewonnen werden.
Wenn bei dem Prozess von 10 der Abgasmengenparameter GAIRLNC vor der Zeit t13 den OK-Bestimmungsschwellenwert GAIRLNCOK überschreitet (GAIRLNCR > GAIRLNCOK, wie in 6B gezeigt) (d.h. während der in 6B gezeigten Zeitdauer TDLY), wird angezeigt, dass die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 die erforderlichen NOx-Speicherkapazitäten hat, und wird die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 als normal bestimmt. Wenn hingegen der Abgas mengenparameter GAIRLNC vor der Zeit t13 den NG-Bestimmungsschwellenwert GAIRLNCNG nicht erreicht (GAIRLNCR < GAIRLNCNG), wird angezeigt, dass die NOx-Speicherkapazität ungenügend ist, und es wird bestimmt, dass die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 schlechter geworden ist. Wenn ferner die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 in einem Zustand in der Mitte zwischen dem normalen Zustand und dem verschlechterten Zustand ist (GAIRLNCNG ≤ GAIRLNCR ≤ GAIRLNCNK), wird entschieden, die Bestimmung zurückzuhalten, ob die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 normal oder verschlechtert ist.
11 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zur Bestimmung eines SOx-Beseitigungsmodus zeigt, d.h. einen Steuermodus zur Ausführung eines Prozesses zum Beseitigen von SOx, das durch NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 absorbiert ist. Dieses Programm wird von der CPU 5b synchron mit der Erzeugung eines OT-Signalimpulses ausgeführt.
Das SOx, das von dem NOx-Absorbens in der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 absorbiert ist, kann beseitigt werden, indem das Luft-Kraftstoffverhältnis in einem Zustand angereichert wird, wo die Temperatur des NOx-Absorbens höher als etwa 600°C ist. Dementsprechend bestimmt das Programm von 11 einen Fahrzeugbetriebszustand, wo die Temperatur des NOx-Absorbens hoch wird, und steuert den Start und das Ende des SOx-Beseitigungsprozesses gemäß dem Fahrzeugbetriebszustand.
In Schntt S91 wird bestimmt, ob das Zurückhalteflag FGRAY67B „1" ist oder nicht. Wenn FGRAY67B „1" ist, was anzeigt, dass das Zurückhalten der Verschlechterungsbestimmung entschieden worden ist, dann wird bestimmt, ob ein Kraftstoffsperrflag FFC auf „1" gesetzt ist oder nicht, das die Dauer eines Kraftstoffsperrbetriebs des Motors anzeigt (Schritt S92). Wenn FFC nicht auf „0" gesetzt ist (nicht gleich „1" ist), zeigt dies an, dass der Motor 1 nicht in dem Kraftstoffsperrbetrieb ist. Dann wird bestimmt, ob das Magerbetriebsflag FLB „1" ist oder nicht (Schritt S93). Wenn FLB gleich „0" ist, was anzeigt, dass der Motor 1 nicht in dem Magerbetrieb ist, dann wird bestimmt, ob das SOx-Beseitigungs flag FSRMRICH „1" ist oder nicht (Schritt S94).
Wenn 1) FGRAY67B „0" ist, was anzeigt, dass das Zurückhalten der Verschlechterungsbestimmung nicht entschieden worden ist, 2) FFG „1" ist, was anzeigt, dass der Motor 1 in dem Kraftstoffsperrbetrieb ist, oder 3) FLB „0" ist und FSRMRICH „0" ist, was anzeigt, dass der Motor „1" nicht in dem Magenbetrieb ist und der SOx-Beseitigungsprozess nicht ausgeführt wird, dann wird eine durch den Prozess von 12 gesetzte Verzögerungszeit TMSRMDLY in einen Herunterzähltimer tmSRMDLY gesetzt, auf den im unten beschriebenen Schritt S99 Bezug genommen wird, und wird der Timer tmSRMDLY gestartet (Schritt S96). Dann wird das SOx-Beseitigungsflag FSRMRICH auf „0" gesetzt (Schritt S97), und dieses Programm endet.
Wenn andererseits das Zurückhalteflag FGRAY67B auf „1" gesetzt ist, der Motor 1 nicht im Kraftstoffsperrbetrieb ist und der Motor 1 in dem Magerbetrieb ist oder der SOx-Beseitigungsprozess bereits gestartet worden ist, dann wird bestimmt, ob die Motordrehzahl NE, der Ansaugabsolutdruck PBA und die Fahrzeuggeschwindigkeit VP in jeweiligen vorbestimmten Bereichen liegen (Schritt S95). Insbesondere wird bestimmt, ob die Motordrehzahl NE größer oder gleich einer vorbestimmten Motordrehzahl NESRML ist (z.B. 2500 UpM), der Ansaugabsolutdruck PBA größer oder gleich einem vorbestimmten Druck PBSRML ist (z.B. 75 kPa) und die Fahrzeuggeschwindigkeit VP größer oder gleich einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit VPSRML ist (z.B. 100 km/h). Wenn die Antwort auf Schritt S95 negativ ist (NEIN), geht das Programm zu Schritt S96 weiter, wohingegen dann, wenn die Antwort auf Schritt S95 positiv ist (JA), das SOx-Beseitigungsflag FSRMRICH auf „1" gesetzt wird (Schritt S98) und bestimmt wird, ob der gegenwärtige Wert des in Schritt S96 gestarteten Timers tmSRMDLY „0" ist oder nicht (Schritt S99). Wenn tmSRMDLY nicht „0" ist, wird ein vorbestimmter Wert CSRMO in den Herunterzähler CSRM gesetzt (Schritt S100), und dieses Programm endet.
Wenn tmSRMDLY „0" ist, geht das Programm von Schritt S99 zu Schritt S101 weiter, worin ein in 13A gezeigtes DCSRM-Kennfeld gemäß der Motordrehzahl NE und dem Ansaugabsolutdruck PBA abgefragt wird, um einen Subtraktionswert DCSRM des Herunterzählers CSRM zu berechnen. Der Subtraktionswert DSCRM wird in Schritt S102 verwendet. Das DCSRM-Kennfeld ist so gesetzt, dass der Subtraktionswert DCSRM größer wird, wenn die Motordrehzahl NE zunimmt und der Ansaugabsolutdruck PBA zunimmt. Der Subtraktionswert DCSRM ist so gesetzt, dass er im Wesentlichen proportional zum Abgasfluss ist und proportional zur SOx-Menge, die pro Zeiteinheit von dem NOx-Absorbens beseitigt wird.
In Schritt S102 wird der gegenwärtige Wert des Zählers CSRM um den Subtraktionswert DCSRM dekrementiert. Dann wird bestimmt, ob der gegenwärtige Wert des Zählers CSRM „0" geworden ist oder nicht (Schritt S103). Wenn CSRM größer als „0" ist, endet dieses Programm. Wenn CSRM gleich „0" ist, wird bestimmt, dass die SOx-Beseitigung von dem NOx-Absorbens abgeschlossen wird, und wird das Zurückhalteflag FGRAY67B auf „0" zurückgebracht (Schritt S104). Dann endet dieses Programm. Nachdem das Rückhalteflag FGRAY67B „0" geworden ist, geht das Programm im nächsten Zyklus von Schritt S91 zu den Schritten S96 und S97 weiter, und der SOx-Beseitigungsmodus endet.
12 ist ein Flussdiagramm, das ein Programm zum Setzen der Verzögerungszeit TMSRMDLY zeigt, die in Schritt S96 in den Timer tmSRMDLY gesetzt wird. Dieses Programm wird von der CPU 5b synchron mit der Erzeugung eines OT-Signalimpulses ausgeführt.
In Schritt S111 wird bestimmt, ob das Kraftstoffsperrflag FFC „1" ist oder nicht. Wenn FFC „0" ist, was anzeigt, dass der Kraftstoffsperrbetrieb nicht ausgeführt wird, wird die Verzögerungszeit TMSRMDLY auf eine normale Verzögerungszeit TMSRMDVP (z.B. 5 Sekunden) gesetzt (Schritt S112), und dieses Programm endet.
Wenn andererseits FFC „1" ist, was anzeigt, dass der Kraftstoffsperrbetrieb ausgeführt wird, wird ein in 13B gezeigtes TMSRMDFC-Kennfeld gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit VPFCB unmittelbar vor Start des Kraftstoffsperrbetriebs und einer Zeitdauer TFC des Kraftstoffsperrbetriebs abgefragt, um eine Verzögerungszeit TMSRMDFC unmittelbar nach Ende des Kraftstoffsperrbetriebs zu berechnen, d.h. unmitelbar nach dem Wiederbeginn der Kraftstoffzufuhr (Schritt S113). Das TMSRMDFC-Kennfeld ist so gesetzt, dass die Verzögerungszeit TMSRMDFC zunimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VPFCB unmittelbar vor Beginn des Kraftstoffsperrbetriebs abnimmt und die Zeitdauer TFC des Kraftstoffsperrbetriebs zunimmt.
In Schritt S114 wird die Verzögerungszeit TMSRMDLY auf die in Schritt S113 gesetzte Verzögerungszeit TMSRMDFC gesetzt, die auf die Zeit unmitelbar nach dem Wiederbeginn der Kraftstoffzufuhr angewendet wird.
Die 14A bis 14H sind Zeitdiagramme, die die Steuerung durch den Prozess von 11 darstellen. Insbesondere zeigt 13A Änderungen in der Fahrzeuggeschwindigkeit VP über die Zeit, 14B zeigt Änderungen in der Temperatur TLNC des NOx-Absorbens (Katalysators) in der NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 (die Temperatur TLNC wird nachfolgend als „Katalysatortemperatur bezeichnet) über die Zeit, 14C zeigt Änderungen in dem Ausführungsbedingungsflag FMCND67B über die Zeit, 14D zeigt Änderungen in dem Zurückhalteflag FGRAY67B über die Zeit, 14E zeigt Änderungen in dem SOx-Beseitigungsflag FSRMRICH über die Zeit, 14F zeigt Änderungen in dem Wert des Herunterzähltimers tmSRMDLY über die Zeit, 14G zeigt Änderungen im Wert des Herunterzählers CSRM über die Zeit, und 14H zeigt Änderungen in dem Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizienten KCMD über die Zeit.
Wenn die Ausführungsbedingungen der Verschlechterungsbestimmung zur Zeit t21 erfüllt sind und das Ausführungsbedingungsflag FMCND67B (14C) auf „1" gesetzt ist, wird der Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizient KCMD auf den vorbestimmten Anreicherungswert KCMDRM für die Verschlechterungsbestimmung gesetzt und wird die Verschlechterungsbestimmung ausgeführt. Im Ergebnis wird, wenn zur Zeit t22 eine Entscheidung getroffen wurde, die Bestimmung zurückzuhalten, das Zurückhalteflag FGRAY67B (14D) auf „1" gesetzt und wird der vorbestimmte Wert CSRMO in den Herunterzähler CSRM gesetzt. Wenn zur Zeit t23 die Fahrzeuggeschwindigkeit VP die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit VPSRML überschreitet, die Motordrehzahl NE und der Ansaugabsolutdruck PBA auch die Bedingungen von Schritt S95 in 11 erfüllen, dann wird das SOx-Beseitigungsflag FSRMRICH auf „1" gesetzt, sodass der SOx-Beseitigungsmodus gestartet wird. Hierbei beginnt der Herunterzähltimer TMSRMDLY herunterzuzählen und wird der Soll-Luft-Kraftstoffverhältniskoeffizient KCMD auf den vorbestimmten Anreicherungswert KCMDSRM für den SOx-Beseitigungsprozess gesetzt.
Zur Zeit t24 wird der Wert des Timers tmSRMDLY „0". Hierbei erreicht die Katalysatortemperatur TLNC angenähert eine Regenerationstemperatur TLNCA (z.B. etwa 600 °C), sodass die SOx-Beseitigung von dem NOx-Absorbens gestartet wird und der Zähler CSRM herunterzuzählen beginnt. Wenn der Wert des Zählers CSRM „0" wird (zur Zeit t25) endet der SOx-Beseitigungsmodus.
Gemäß dieser zweiten bevorzugten Ausführung, wie sie oben beschrieben ist, wird für den Fall, dass die NOx-Beseitigungsvorrichtung unter Berücksichtigung der Differenz in den Charakteristiken der NOx-Beseitigungsvorrichtung als scheinbar verschlechtert bestimmt werden kann (GAIRLNCR < GAIRLNCNG), die Verschlechterung der NOx-Beseitigungsvorrichtung bestimmt und wird dem Fahrer ein Alarm gegeben. Ferner wird in dem Fall, dass die NOx-Beseitigungsvorrichtung nicht als scheinbar verschlechtert bestimmt werden kann und auch nicht als normal bestimmt werden kann (GAIRLNCNG ≤ GAIRLNCR ≤ GAIRLNCOK), die Bestimmung von Normalität oder Verschlechterung zurückgehalten und wird der SOx-Beseitigungsprozess ausgeführt (der Regenerationsprozess für die NOx-Beseitigungsvorrichtung). Dementsprechend kann in dem Fall, dass die NOx-Beseitigungsvorrichtung als scheinbar verschlechtert be stimmt wird, der Fahrer sofort bestimmte Maßnahmen ergreifen, wohingegen in dem Fall, dass die Absorptionskapazität des NOx-Absorbens durch Schwefelvergiftung verringert ist, die Bestimmung von Normalität oder Verschlechterung zurückgehalten wird und das NOx-Absorbens zuverlässig regeneriert werden kann. Im Ergebnis können über eine lange Zeitdauer gute Abgascharakeristiken eingehalten werden.
In dieser bevorzugten Ausführung entspricht der Prozess von 10 dem Verschlechterungsbestimmungsmittel, Schritt S75a in 10 und die Alarmlampe (nicht gezeigt) oder dgl. entsprechend dem Alarmmittel, und die Schritte S20 und S39 in 9 und der Prozess von 11 entsprechen dem Verschlechterungsregenerationsmittel.
Der Prozess von 10 gemäß der zweiten bevorzugten Ausführung kann durch den Prozess von 15 ersetzt werden.
In Schritt S121 von 15 wird bestimmt, ob das Ausführungsbedingungsflag FMCND67B „1" ist oder nicht. Wenn FMCND67B „0" ist, was anzeigt, dass die Ausführungsbedingungen nicht erfüllt sind, wird ein NG-Bestimmungsendflag FCHK67B auf „0" gesetzt, dass das Ende der NG-Bestimmung anzeigt (Schritt S122) und dieses Programm endet.
Wenn FMCND67B „1" ist, wird der Abgasmengenparameter GAIRLNC aus der oben erwähnten Gleichung (2) errechnet (Schritt S123), und es wird bestimmt, ob der Abgasmengenparameter GAIRLNC größer oder gleich dem OK-Bestimmungsschwellenwert GAIRLNCOK ist oder nicht (Schritt S124). Zuerst ist GAIRLNC kleiner als GAIRLNCOK, sodass bestimmt wird, ob das NG-Bestimmungsendflag FCHK67B „1" ist oder nicht (Schritt S125). Zuerst ist FCHK67B „0", sodass bestimmt wird, ob der Abgasmengenparameter GAIRLNC größer oder gleich dem NG-Bestimmungsschwellenwert GAIRLNCNG ist oder nicht (Schritt S126). Zuerst ist GAIRLNC kleiner als GAIRLNCNG, sodass dieses Programm endet.
Wenn GAIRLNC größer oder gleich GAIRLNCNG ist, wird das NG-Bestimmungsendflag FCHK67B auf „1" gesetzt (Schritt S127), und es wird bestimmt, ob die Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor 19 höher als die Referenzspannung TVREF zu dieser Zeit ist oder nicht (Schritt S128). Wenn TVO2 kleiner oder gleich TVREF ist, endet dieses Programm, wohingegen dann, wenn TVO2 größer als TVREF ist, bestimmt wird, dass die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 schlechter geworden ist, wird das Verschlechterungsflag FFSD67B auf „1" gesetzt und wird ein Alarm gegeben, der die Verschlechterung anzeigt (Schritt S129). Dann wird das Endeflag FDONE67B auf „1" gesetzt (Schritt S134) und das Programm endet.
In dem Fall, dass TVO2 kleiner oder gleich TVREF ist, während das NG-Bestimmungsendeflag FCHK67B in Schritt S127 „1" gesetzt ist, geht der Modus der Ausführung der Schritte S121, S123, S124 und S125 und dann Beendigung des Programms weiter. Wenn in diesem Modus der Abgasmengenparameter GAIRLNC den OK-Bestimmungsschwellenwert GAIRLNCOK erreicht, dann wird bestimmt, ob die Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor 19 höher als die Referenzspannung TVREF ist oder nicht (Schritt S130). Wenn in Schritt S130 TVO2 kleiner oder gleich TVREF ist, dann wird die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 als normal bestimmt und wird das Normalitätsflag FOK67B auf „1" gesetzt (Schritt S133). Wenn in Schritt S130 TVO2 größer als TVREF ist, wird das Zurückhalteflag FGRAY67B auf „1" gesetzt (Schritt S131) und wird der vorbestimmte Wert CSRMO auf den Zähler CSRM gesetzt (Schritt S132). Dann endet das Programm.
Wenn bei dem Prozess von 15 die Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor 19 höher als die Referenzspannung TVREF ist, während der Abgasmengenparameter GAIRLNC den NG-Bestimmungsschwellenwert GAIRLNCNG erreicht hat, wird bestimmt, dass die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 schlechter geworden ist. Wenn andererseits der Abgasmengenparameter GAIRLNC den OK-Bestimmungsschwellenwert GAIRLNCOK erreicht hat, ohne dass bestimmt wird, dass die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 schlechter geworden ist, und hierbei die Ausgangsspannung TVO2 von dem stromabwärtigen O2-Sensor 19 kleiner oder gleich der Referenzspannung TVREF ist, wird die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 als normal bestimmt.
Wenn hierbei TVO2 größer als TVREF ist, wird die Bestimmung, ob die NOx-Beseitigungsvorrichtung normal oder verschlechtert ist, zurückgehalten. Somit kann die Bestimmung der Normalität, der Verschlechterung oder die Entscheidung, diese Bestimmung zurückzuhalten, ähnlich dem Prozess von 11 durchgeführt werden.
In dieser Modifikation entspricht der Prozess von 15 dem Verschlechterungsbestimmungsmittel und Schritt S129 in 15 entspricht dem Alarmmittel.
Wenn in der obigen bevorzugten Ausführung das Zurückhalteflag FGRAY67B auf „1" gesetzt ist, wird der SOx-Beseitigungsprozess ausgeführt, wenn sich die NOx-Beseitigungsvorrichtung 15 in einem Zustand befindet, der den SOx-Beseitigungsprozess gestattet (TLNC > TLNCA) nach Veränderungen im Fahrzeugbetriebszustand. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diesen Prozess beschränkt. Wenn z.B. FGRAY67B „1" ist, kann die Steuerung, einen Temperaturanstieg der NOx-Beseitigungsvorrichtung zu beschleunigen (z.B. eine kurz dauernde Luft-Kraftstoffverhältnis-Umschaltsteuerung zum Umschalten des Luft-Kraftstoffverhältnisses zwischen einem fetten Luft-Kraftstoffverhältnis und einem mageren Luft-Kraftstoffverhältnis innerhalb einer Dauer von etwa 1 Sekunde) ausgeführt werden, um hierdurch die Temperatur der NOx-Beseitigungsvornchtung (NOx-Absorbens) rasch anzuheben (TLNC > TLNCA), um hierdurch den SOx-Beseitigungsprozess auszuführen.
Während ferner in der obigen bevorzugten Ausführung der Luft-Kraftstoffverhältnissensor vom proportionalen Typ (Sauerstoffkonzentrationssensor) 17 stromauf des Dreiwegekatalysators 14 vorgesehen ist und die Sauerstoffkonzentrationssensoren vom Binärtyp 18 und 19 stromauf bzw. stromab der NOx- Beseitigungsvorrichtung 15 vorgesehen sind, ist der Typ und die Anordnung des jeweiligen Sauerstoffkonzentrationssensors nicht auf die oben stehenden beschränkt. Zum Beispiel können alle Sauerstoffkonzentrationen entweder vom proportionalen Typ oder binären Typ sein.
Während die Erfindung in Bezug auf bestimmte Ausführungen beschrieben worden ist, ist die Beschreibung illustrativ und nicht als so zu verstehen, dass sie den Umfang der Erfindung einschränken. Der Fachmann kann verschiedene Modifikationen und Veränderungen vornehmen, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Ein Abgasemissionssteuersystem für eine Brennkraftmaschine, die eine Stickoxidbeseitigungsvorrichtung aufweist, die in einem Abgassystem der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, um Stickoxide zu absorbieren, die in Abgasen in einem mageren Abgaszustand enthalten sind. Das Abgasemissionssteuersystem enthält erste und zweite Sauerstoffkonzentrationssensoren, die jeweils stromauf bzw. stromab der Stickoxidbeseitigungsvorrichtung vorgesehen sind, um eine Sauerstoffkonzentration in den Abgasen zu erfassen. Das Luft-Kraftstoffverhältnis eines der Maschine zuzuführenden Luft-Kraftstoffgemischs wird von einem mageren Bereich zu einem fetten Bereich in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis geändert. Es wird eine Menge reduzierender Komponenten berechnet, die ab dann in die Stickoxidbeseitigungsvorrichtung fließen, wenn ein Ausgangswert von dem ersten Sauerstoffkonzentrationssensor zu einem Wert gewechselt hat, der nach einer Anreicherung des Luft-Kraftstoffverhältnisses ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt. Die Verschlechterung der Stickoxidbeseitigungsvorrichtung wird gemäß der berechneten Menge reduzierender Komponenten und einem Ausgangswert von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor bestimmt.

Claims

Abgasemissionssteuer/regelsystem für ein Abgassystem (13) für eine Brennkraftmaschine (1), das ein Stickoxidbeseitigungsmittel (15) zum Absorbieren von Stickoxiden aufweist, die in einem mageren Abgaszustand in Abgasen enthalten sind; wobei das Steuer/Regelsystem umfasst: einen ersten und einen zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor (18, 19), der stromauf bzw. stromab des Stickoxidbeseitigungsmittels (15) vorgesehen ist, wobei die Sauerstoffkonzentrationssensoren (18, 19) die Sauerstoffkonzentration in den Abgasen erfassen; ein Verschlechterungsbestimmungs-Anreicherungsmittel zum Ändern des Luft-Kraftstoffverhältnisses (KCMD) des der Maschine (1) zuzuführenden Luft-Kraftstoffgemischs von einem mageren Bereich zu einem fetten Bereich in Bezug auf ein stöchiometrisches Verhältnis; ein Reduktionsanreicherungsmittel zum intermittierenden Anreichern des Luft-Kraftstoffverhältnisses (KCMD), um durch das Stickoxidbeseitigungsmittel (15) absorbierte Stickoxide zu reduzieren; ein Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel zum Berechnen einer Menge (GAIRLNC) reduzierender Komponenten, die in das Stickoxidbeseitigungsmittel (15) fließen, ab der Zeit, wenn der Ausgangswert von dem Sauerstoffkonzentrationssensor (18) zu einem Wert gewechselt hat, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt, nachdem die durch das Verschlechterungsbestimmungs-Anreicherungsmittel ausgeführte Anreicherung begonnen hat; und ein Verschlechterungsbestimmungsmittel zum Bestimmen einer Verschlechterung des Stickoxidbeseitigungsmittels (15) gemäß der Menge (GAIRLNC) reduzierender Komponenten, die durch das Reduktions komponentenmengen-Berechnungsmittel berechnet ist, und dem Ausgangswert (TVO2) von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor (19), dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlechterungsbestimmungs-Anreicherungsmittel die Anreicherung des Luft-Kraftstoffverhältnisses (KCMD) mit einem Anreichungsgrad (KCMDRM) ausführt, der kleiner ist als ein von dem Reduktionsanreicherungsmittel ausgeführter Anreicherungsgrad (KCMDRR), über eine Zeitdauer (TRM), die länger als eine Zeitdauer (TRR) der von dem Reduktionsanreicherungsmittel ausgeführten Anreicherung ist.
Abgasemissionssteuer/regelsystem nach Anspruch 1, worin das Verschlechterungsbestimmungsmittel bestimmt, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel (15) schlechter geworden ist, wenn der Ausgangswert (TVO2) von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor (19) zu einem Wert gewechselt hat, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt (S72, S75), bevor die durch das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnete Menge (GAIRLNC) reduzierender Komponenten eine vorbestimmte Menge (GAIRLNCG) erreicht.
Abgasemissionssteuer/regelsystem nach Anspruch 1, worin das Verschlechterungsbestimmungsmittel bestimmt, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel (15) schlechter geworden ist, wenn die durch das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnete Menge (GAIRLNC) reduzierender Komponenten zu der Zeit, zu der der Ausgangswert (TVO2) von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor (19) zu einem Wert gewechselt hat, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt (S72, S74a) kleiner als eine vorbestimmte Menge (GAIRLNCGa) ist.
Abgasemissionssteuer/regelsystem nach Anspruch 1, worin das Verschlechterungsbestimmungsmittel bestimmt, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel (15) schlechter geworden ist, wenn der Ausgangswert (TVO2) von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor (19) ein fettes Luft-Kraft stoffverhältnis (S72, S75) zu der Zeit anzeigt, zu der die vom Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnete Menge (GAIRLNC) reduzierender Komponenten eine vorbestimmte Menge (GAIRLNCGb) erreicht hat.
Abgasemissionssteuer/regelsystem nach Anspruch 1, worin das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel die Menge (GAIRLNC) reduzierender Komponenten berechnet, indem es die Menge von Abgasen integriert, die in das Stickoxidbeseitigungsmittel (15) fließen.
Abgasemissionssteuer/regelsystem nach Anspruch 5, worin das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel eine Basiskraftstoffmenge (TIM) als Parameter verwendet, der die Menge von Abgasen anzeigt, die in das Stickoxidbeseitigungsmittel (15) fließen, wobei die Basiskraftstoffmenge (TIM) gemäß einer Drehzahl (NE) der Maschine (1) und einem Ansaugluftdruck (PBA) der Maschine (1) derart gesetzt wird, dass das Luft-Kraftstoftverhältnis einen im Wesentlichen konstanten Wert einnimmt.
Abgasemissionssteuer/regelsystem nach Anspruch 1, worin der erste und der zweite Sauerstoffkonzentrationssensor (18, 19) Charakteristiken haben, dass sich die Ausgangswerte davon in der Nähe des stöchiometrischen Verhältnisses rasch ändern.
Abgasemissionssteuer/regelsystem nach Anspruch 1, worin das Verschlechterungsbestimmungsmittel gemäß der durch das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechneten Menge (GAIRLNC) reduzierender Komponenten und dem Ausgangswert (TVO2) von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor (19) die Bestimmung durchführt, ob das Stickoxidbeseitigungsmittel (15) normal oder schlechter geworden ist, oder die Entscheidung trifft, die Bestimmung zurückzuhalten, wobei das Steuer/Regelsystem ferner ein Alarmmittel aufweist, um einen Alarm zu geben, wenn durch das Verschlechterungsbestimmungsmittel die Bestimmung durchgeführt worden ist, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel (15) schlechter geworden ist; sowie ein Verschlechterungsregeneriermittel zum Ausführen eines Regenerationsprozesses (S98, S20, S39) für das Stickoxidbeseitigungsmittel (15), wenn durch das Verschlechterungsmittel die Entscheidung getroffen wurde, die Bestimmung zurückzuhalten.
Abgasemissionssteuer/regelsystem nach Anspruch 8, worin das Verschlechterungsbestimmungsmittel bestimmt, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel (15) schlechter geworden ist, wenn die durch das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnete Menge (GAIRLNC) reduzierender Komponenten kleiner als ein Verschlechterungsbestimmungsschwellenwert (GAIRLNCNG) ist, bestimmt, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel (15) normal ist, wenn die durch das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnete Menge (GAIRLNC) reduzierender Komponenten größer als oder gleich einem Normal-Bestimmungsschwellenwert (GAIRLNCOK) ist, der größer ist als der Verschlechterungsbestimmungsschwellenwert (GAIRLNCNG), oder bestimmt, die Bestimmung zurückzuhalten, wenn die Menge (GAIRLNC) reduzierender Komponenten in dem Bereich zwischen dem Verschlechterungsbestimmungsschwellenwert (GAIRLNCNG) und dem Normal-Bestimmungsschwellenwert (GAIRLNCOK) liegt, wenn der Ausgangswert (TVO2) von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor (19) zu einem Wert gewechselt hat, der ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis anzeigt (S72, S81).
Abgasemissionssteuer/regelsystem nach Anspruch 8, worin das Verschlechterungsbestimmungsmittel bestimmt, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel (15) schlechter geworden ist, wenn der Ausgangswert (TVO2) von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor (19) ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis zu der Zeit anzeigt (S128, 129), wenn die durch das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnete Menge (GAIRLNC) reduzierender Komponenten größer als oder gleich einem Verschlechterungsbestimmungsschwellenwert (GAIRLNCNG) geworden ist, bestimmt, dass das Stickoxidbeseitigungsmittel (15) normal ist, wenn der Ausgangswert (TVO2) von dem zweiten Sauerstoffkonzentrationssensor (19) ein mageres Luft-Kraftstoffverhältnis (S130, S133) zu der Zeit anzeigt, wenn die durch das Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnete Menge (GAIRLNC) reduzierenden Komponenten größer als oder gleich einem Normal-Bestimmungsschwellenwert (GAIRLNCOK) geworden ist, der größer ist als der Verschlechterungsbestimmungsschwellenwert (GAIRLNCNG), oder entscheidet, die Bestimmung zurückzuhalten, wenn der Ausgangswert (TVO2) von dem stromabwärtigen Sauerstoffkonzentrationssensor (19) ein fettes Luft-Kraftstoffverhältnis (S130, S131) zu der Zeit anzeigt, wenn die von dem Reduktionskomponentenmengen-Berechnungsmittel berechnete Menge (GAIRLNC) reduzierender Komponenten größer als oder gleich dem Normal-Bestimmungsschwellenwert (GAIRINCOK) geworden ist.
Abgasemissionssteuer/regelsystem nach Anspruch 8, worin das Verschlechterungsregeneriermittel den Regenerationsprozess (S98, S20, S39) für das Stickoxidbeseitigungsmittel (15) durchführt, indem es das Luft-Kraftstoffverhältnis auf einen fetten Bereich in Bezug auf das stöchiometrische Verhältnis in einem Maschinenbetriebsmodus (S92 – S95) setzt, wo die Temperatur des Stickoxidbeseitigungsmittels (15) höher als eine vorbestimmte Temperatur wird.
Abgasemissionssteuer/regelsystem nach Anspruch 11, worin das Verschlechterungsbestimmungsmittel eine Ausführungszeit für den Regenerationsprozess gemäß einer Drehzahl (NE) der Maschine und einem Ansaugluftdruck (PBA) der Maschine setzt (S100 – S103).