DE69703680T2 - Abgasreinigungseinrichtung für einen Motor - Google Patents

Abgasreinigungseinrichtung für einen Motor

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abgasreinigungsvorrichtung für einen Motor.
    • 2. Beschreibung der einschlägigen Technik
  • Die Offenlegungsschrift der japanischen ungeprüften Patentanmeldung Nr. 5-113116 offenbart eine Abgasreinigungsvorrichtung für einen Motor, bei dem ein Magermotorbetrieb durchgeführt wird, d. h. ein Luftkraftstoffverhältnis wird mager eingerichtet bezüglich einem stöchiometrischen Luftkraftstoffverhältnis. Die Vorrichtung ist mit einem NOx-Katalysator versehen, der in einem Abgaskanal des Motors angeordnet ist, der in der Lage ist, wahlweise NOx zu reduzieren aus dem einströmenden Abgas bei der oxidierenden Atmosphäre einschließlich eines Reduktionsmittels, und mit einer Reduktionsmittelfördervorrichtung zum sekundären Fördern des Reduktionsmittels zu dem Abgaskanal stromaufwärts des NOx-Katalysators. Das Abgas des Motors, der den Magerbetrieb durchführt, liefert die oxidierende Atmosphäre einschließlich des Reduktionsmittels, wie beispielsweise unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) und Kohlenmonoxid (CO). Wenn das Abgas in den NOx-Katalysator eingeführt wird, wird somit ein Teil des NOx in dem Abgas reduziert und gereinigt durch die unverbrannten HC und CO. Die Menge der unverbrannten HC und CO in dem von dem Motor abgegebenen Abgas ist jedoch viel kleiner als die der NOx und das Reduktionsmittel ist unzureichend zum Reinigen der NOx. Deshalb ist die vorstehend erwähnte Abgasreinigungsvorrichtung mit einer Reduktionsmittelzuführvorrichtung versehen zum sekundären Fördern des Reduktionsmittels zu dem Abgaskanal stromaufwärts des NOx-Katalysators, um dadurch eine Verknappung des Reduktionsmittels bezüglich der NOx zu vermeiden. Es soll beachtet werden, dass der NOx- Katalysator ein Übergangsmetall oder ein Edelmetall aufweist, das auf einem Träger wie beispielsweise einem Zeolith getragen wird durch einen Ionenaustauschprozess.
  • Andererseits ist es gut bekannt, dass ein Abgasrückführsystem (EGR), bei dem ein Teil des Abgases in einen Ansaugkanal des Motors als ein EGR-Gas zurückgeführt wird, und das Fördern des EGR-Gases zu dem Motor die Menge der von dem Motor abgegebenen NOx reduziert. Dabei kann ein EGR-Verhältnis, das ein Verhältnis der Menge des EGR-Gases zu der Summe der Mengen des EGR-Gases und der zu dem Motor geförderten Frischluft ist, gesteuert werden in Übereinstimmung mit dem Motorbetriebszustand.
  • Die Mengen der NOx, unverbrannten HC und CO variieren jedoch in Übereinstimmung mit der Variation des EGR- Verhältnisses. Wenn demgemäß das EGR-System auf die vorstehend erwähnte Abgasreinigungsvorrichtung angewandt wird und das Reduktionsmittel einfach gefördert wird, kann ein Überschuss oder eine Verknappung des Reduktionsmittels bezüglich der zu reinigenden NOx auftreten.
  • Das Dokument EP-A-503 882 offenbart ein Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine mit einem NOx-Katalysator (6), einer Reduktionsmittelzuführeinrichtung (26, 32), einer Katalysatortemperaturermittlungsvorrichtung (18, 102), einer Reduktionsmittelmengensteuereinrichtung (104 bis 126) und einer EGR-Verhältnissteuereinrichtung (28).
  • Das Dokument JP-08 121 154 zeigt eine Motorabgasemissionssteuervorrichtung mit einer Steuereinrichtung (10), einem EGR-Steuerventil (11), einer NOx Reinigungseinrichtung (6) und einer Reduktionsmittelzufuhr, wobei ein Steuersignal die Menge der Reduktionsmittelzufuhr zu der NOx Reinigungseinrichtung (6) einstellt.
  • Des Weiteren zeigt das Dokument JP-03 074 560 eine Abgasreinigungsvorrichtung mit einem Oxidationskatalysator (20) zum Oxidieren der HC und CO in dem Abgas eines Dieselmotors und einem NOx Reinigungskatalysator (22) zum Deoxidieren der NOx in der Abgasleitung. Des Weiteren umfasst sie ein ERG System, wobei ein EGR-Ventil die Rückführung auf eine derartige Weise steuert, dass die Abgasrückführmenge erhöht wird, wenn die Abgastemperatur einen vorgegebenen Wert überschreitet.
  • Außerdem beschreibt das Dokument US-5.201.173 ein Katalysatortemperatursteuersystem für Brennkraftmaschinen, wobei die Temperatur eines Katalysatorbetts erfasst wird und ein ECU System eine Rückführmenge des Abgases erhöht, das durch den Abgasrückführkanal strömt, wenn die erfasste Temperatur des Katalysatorbetts einen ersten vorgegebenen Wert überschreitet. Des Weiteren wird das Luftkraftstoffverhältnis des in den Motor geförderten Gemisches angefettet, wenn die erfasste Temperatur des. Katalysatorbetts einen zweiten vorgegebenen Wert überschreitet.
  • Schließlich offenbart das Dokument JP-06 074 022 eine Abgasreinigungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine, wobei eine Zweigleitung (40A) eines Abgaskrümmers (40) des Motors mit einer Einspritzeinrichtung (75) versehen ist für die Zufuhr von HC aus einem Kraftstofftank, wohingegen die verbleibenden Zweigleitungen (40B, 40C, 40D) des Abgaskrümmers (40) mit Einlassöffnungen (52) einer EGR- Leitung (50) versehen sind, die in einen Ansaugkrümmer (30) des Motors führt.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Abgasreinigungsvorrichtung, die in der Lage ist, die Menge des sekundär geförderten Reduktionsmittel geeignet einzurichten.
  • Erfindungsgemäß wird eine Abgasreinigungsvorrichtung für einen Motor nach Anspruch 1 geschaffen.
  • Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt.
  • Die vorliegende Erfindung wird vollständig verständlich aus der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen.
    • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Bei den Zeichnungen:
  • zeigt Fig. 1 eine allgemeine Ansicht eines Motors;
  • Fig. 2 ein Diagramm, das eine Reinigungseffizienz eines NOx-Katalysators darstellt;
  • Fig. 3 ein Diagramm, das eine Grundöffnung eines EGR- Steuerventils darstellt;
  • Fig. 4 ein Diagramm, das Beziehungen darstellt zwischen der Öffnung des EGR-Steuerventils und der Menge der abgegebenen NOx, der Menge der abgegebenen unverbrannten HC und der Temperatur des Abgases;
  • Fig. 5 ein Diagramm, das einen Korrektureffizienten darstellt für die Öffnung des ERG Steuerventils;
  • Fig. 6 ein Diagramm, das eine Grundöffnung darstellt eines Ansaugluftsteuerventils;
  • Fig. 7 ein Diagramm, das Beziehungen darstellt zwischen der Öffnung des Ansaugluftsteuerventils und der Menge der abgegebenen NOx der Menge der abgegebenen unverbrannten HC und der Temperatur des Abgases;
  • Fig. 8 ein Diagramm, das einen Korrekturkoeffizienten darstellt für die Öffnung des Ansaugluftsteuerventils;
  • Fig. 9 ein Diagramm, das eine Grundmenge des Reduktionsmittels darstellt;
  • Fig. 10A bis 10C Diagramme, die einen Korrekturkoeffizienten darstellen für die Menge des Reduktionsmittels;
  • Fig. 11 ein Ablaufdiagramm zum Ausführen einer Steuerung der Öffnung des EGR-Steuerventils;
  • Fig. 12 ein Ablaufdiagramm zum Ausführen der Steuerung der Öffnung des Ansaugluftsteuerventils;
  • Fig. 13 ein Ablaufdiagramm zum Ausführen der Steuerung der Menge des Reduktionsmittels;
  • Fig. 14 eine allgemeine Ansicht eines Motors gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel; und
  • Fig. 15 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Ausführen der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung.
    • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Fig. 1 stellt die vorliegende Erfindung bei der Anwendung auf einen Dieselmotor dar. Alternativ kann die vorliegende Erfindung auf einen fremdgezündeten Benzinmotor angewandt werden.
  • In Fig. 1 bezeichnet ein Bezugszeichen 1 einen Zylinderblock, 2 bezeichnet einen Kolben, 3 bezeichnet einen Zylinderkopf, 4 bezeichnet eine Brennkammer, 5 bezeichnet eine Ansaugöffnung, 6 bezeichnet ein Ansaugventil, 7 bezeichnet eine Auslassöffnung, 8 bezeichnet ein Auslassventil und 9 bezeichnet eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in die Brennkammer 4 hinein. Die Ansaugöffnungen 5 von jedem Zylinder sind mit einem gemeinsamen Windkessel 11 verbunden über eine entsprechende Zweigleitung 10 und der Windkessel 11 ist mit einem Luftreiniger 13 verbunden über einen Ansaugkanal 12. Andererseits sind die Auslassöffnungen 7 von jedem Zylinder mit einem gemeinsamen Abgaskrümmer 14 verbunden und der Abgaskrümmer 14 ist mit einem katalytischen Umwandler 17 verbunden, in dem ein NOx- Katalysator 16 untergebracht ist, über eine Abgasleitung 15. Es soll beachtet werden, dass die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 9 durch Ausgangssignale von einer elektronischen Steuereinheit 30 gesteuert werden.
  • Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind der Korrekturabschnitt des Abgaskrümmers 14 und der Windkessel 11 miteinander verbunden über einen EGR-Kanal 19. Ein EGR- Steuerventil 20 ist in dem EGR-Kanal 19 angeordnet zum Steuern der Menge des EGR-Gases, das durch den ERG Kanal 19 hindurch strömt und wird gesteuert durch ein Stellglied 21 beispielsweise einer elektromagnetischen Art. Das Stellglied 21 wird gesteuert durch Ausgangssignale von der elektronischen Steuereinheit 30.
  • Ein Ansaugluftsteuerventil 23 ist in dem Ansaugkanal 12 angeordnet, d. h. in dem Ansaugkanal stromaufwärts eines Einlasses des EGR-Kanals 19 und wird gesteuert durch ein Stellglied 22 beispielsweise einer elektromagnetischen Art. Das Ansaugluftsteuerventil 23 wird gewöhnlich vollständig offengehalten und etwas geschlossen, wenn die Motorlast oder die Motordrehzahl sehr niedrig sind. Das Stellglied 22 wird durch Ausgangssignale von der elektronischen Steuereinheit 30 gesteuert.
  • Wenn das EGR-Steuerventil 20 geöffnet wird, wird das EGR-Gas zu der Brennkammer 4 gefördert. Dabei wird die Menge des EGR-Gases größer, wenn die Öffnung des EGR- Steuerventils größer wird bei konstantem Motorbetriebszustand und der konstanten Öffnung des Ansaugluftsteuerventils 23. Die Menge des EGR-Gases wird auch größer, wenn die Öffnung des Ansaugluftsteuerventils 23 kleiner wird mit dem konstanten Motorbetriebszustand und der konstanten Öffnung des EGR-Steuerventils 20. Es soll beachtet werden, dass bei einem in Fig. 1 gezeigten Dieselmotor die Summe der Mengen der Frischluft und des EGR-Gases, die in den Zylinder eingesaugt werden, fast konstant gehalten werden ungeachtet des Motorbetriebszustands. Demgemäß ist die Menge des EGR-Gases proportional zu dem EGR-Verhältnis und die folgende Erläuterung wird durchgeführt unter Bezugnahme auf die Menge des EGR-Gases.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 24 in der Abgasleitung 15 angeordnet zum sekundären Fördern des Reduktionsmittels zu der Abgasleitung 15. Ein Kohlenwasserstoff wie beispielsweise Benzin, Isooktan, Hexan, Heptan, Leichtöl oder Kerosin oder ein Kohlenwasserstoff, der in einer flüssigen Form gespeichert werden kann, wie beispielsweise Butan oder Propan kann als das Reduktionsmittel verwendet werden. Der in Fig. 1 gezeigte Dieselmotor verwendet jedoch Kraftstoff des Motors, um von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 9 eingespritzt zu werden, als das Reduktionsmittel. Somit besteht keine Notwendigkeit zum Schaffen eines zusätzlichen Tanks für das Reduktionsmittel. Es soll beachtet werden, dass die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 24 durch Ausgangssignale von der elektronischen Steuereinheit 30 gesteuert wird.
  • Die elektronische Steuereinheit (ECU) 30 ist aufgebaut als ein digitaler Computer und weist einen Nur-Lese- Speicher (ROM) 32, einen flüchtigen Zugriffspeicher (RAM) 33, die CPU (Mikroprozessor) 34, einen Eingangsanschluss 35 und einen Ausgangsanschluss 36 auf. ROM 32, RAM 33, CPU 34, der Eingangsanschluss 35 und der Ausgangsanschluss 36 sind miteinander zwischenverbunden über einen bidirektionalen Bus 31. Ein Temperatursensor 37 ist in dem NOx-Katalysator 16 angeordnet und erzeugt eine Ausgangsspannung proportional zu der Temperatur TCAT des NOx-Katalysators 16. Die Ausgangsspannung des Sensors 37 wird in den Eingangsanschluss 35 über einen Analog-Digital-Umwandler 38 einspeist. Der Eingangsanschluss 35 ist auch mit einem Kurbelwinkelsensor 39 verbunden, der einen Impuls erzeugt immer dann, wenn die Kurbelwelle beispielsweise um 30 Grad gedreht wird. Gemäß diesen Impulsen berechnet die CPU 34 die Motordrehzahl N. Ein Niederdrückungssensor 41 ist mit einem Gaspedal 40 verbunden und erzeugt eine Ausgangsspannung proportional zu einer Niederdrückung DEP des Gaspedals 40. Die Ausgangsspannung des Sensors 41 wird in den Eingangsanschluss 35 über einen Analog-Digital- Umwandler 38 eingespeist. Der Ausgangsanschluss 36 ist mit den Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 9, den Stellgliedern 21 und 22 und der Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 24 über entsprechende Treiberschaltkreise 42 verbunden.
  • Der NOx-Katalysator 16 weist ein Übergangsmetall wie beispielsweise Kupfer Cu oder Eisen Fe oder ein Edelmetall auf, wie beispielsweise Platin Pt oder Palladium Pd, das auf einem Träger getragen wird, wie beispielsweise Zeolith durch einen Ionenaustauschprozess. In der oxidierenden Atmosphäre einschließlich des Reduktionsmittels, wie beispielsweise der unverbrannten HC und CO, kann der NOx- Katalysator 16 wahlweise eine Reaktion von NOx in dem einströmenden Gas mit den unverbrannten HC und CO hervorrufen, um dadurch die NOx zu Stickstoff zu reduzieren. Der NOx-Katalysator 16 kann nämlich NOx in dem einströmenden Abgas reduzieren, selbst in der oxidierenden Atmosphäre, wenn das einströmende Abgas das Reduktionsmittel enthält.
  • Fig. 2 zeigt eine NOx Reinigungseffizienz EN des NOx- Katalysators 16. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, hängt die Effizienz EN von der Katalysatortemperatur TCAT ab, d. h., dass die Effizienz EN größer ist als eine minimal akzeptable Effizienz EAL, wenn die Katalysatortemperatur TCAT höher oder gleich als ein unterer Ansprechwert TL ist und niedriger oder gleich als ein höherer Ansprechwert TH. In anderen Worten, wenn ein Temperaturbereich zwischen dem unteren und höheren Ansprechwert als ein optimaler Temperaturbereich bezeichnet wird, reinigt der NOx- Katalysator 16 NOx in dem einströmenden Abgas auf ausreichende Weise, wenn die Katalysatortemperatur sich innerhalb dem optimalen Temperaturbereich befindet. Es soll beachtet werden, dass die Katalysatortemperatur TM die maximale Effizienz EMAX liefert, wie in Fig. 2 gezeigt ist, und nachfolgend als eine optimale Temperatur bezeichnet wird.
  • Als Nächstes wird die Steuerung der Öffnung des EGR- Steuerventils 20 erläutert.
  • Bei dem in Fig. 1 gezeigten Dieselmotor wird die Öffnung VE des EGR-Steuerventils 20 berechnet auf der Grundlage der folgenden Gleichung:
  • VE = VEP · KE
  • wobei VEP und KE eine Grundöffnung des EGR- Steuerventils und einen Korrekturkoeffizienten für die Öffnung des EGR-Steuerventils 20 jeweils repräsentieren. Die Grundöffnung VEP ist eine Öffnung des EGR- Steuerventils, die erforderlich ist zum geeigneten Einrichten der Menge des EGR-Gases für die Reduktion der Menge der von dem Motor abgegebenen NOx so klein wie möglich zum Erhöhen des abgegebenen Drehmoments des Motors so viel wie möglich und zum Unterdrücken der Schwankung des abgegebenen Drehmoments so viel wie möglich. Die Grundöffnung VEP wird im Voraus erhalten durch einen Versuch und wird in dem ROM 32 im Voraus gespeichert in der Gestalt eines Kennfelds, wie in Fig. 3 gezeigt ist, als eine Funktion der Niederdrückung DEP des Gaspedals 40 und der Motordrehzahl N.
  • Der Korrekturkoeffizient KE für die Öffnung des EGR- Steuerventils 20 dient der Rückführregelung der Öffnung VE des BGR-Steuerventils 20 auf der Grundlage der Ausgangssignale des Temperatursensors 37, um die Katalysatortemperatur TCAT innerhalb dem optimalen Temperaturbereich oder gleich der optimalen Temperatur TM einzurichten. Wie nämlich aus Fig. 4 ersichtlich ist, wobei die Beziehungen zwischen der Öffnung VE des EGR- Steuerventils 20 und der Temperatur TEG des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 einströmt, mit dem konstanten Motorbetriebszustand und der konstanten Öffnung VA des Ansaugluftsteuerventils 23 die Abgastemperatur TEG höher wird, wenn die Öffnung VE größer wird und die Menge des EGR-Gases größer wird. Das kommt daher, weil die Menge der Frischluft kleiner wird, wenn die Menge des EGR-Gases größer wird, und die Temperatur der Frischluft ist relativ niedrig und die spezifische Wärme der Luft ist relativ groß. Andererseits, wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert ist, reinigt der NOx-Katalysator 16 NOx auf ausreichende Weise, wenn die Katalysatortemperatur TCAT sich innerhalb des optimalen Temperaturbereichs befindet und noch besser, wenn TCAT die optimale Temperatur TM ist. Somit wird bei dem Ausführungsbeispiel die Abgastemperatur TEG gesteuert durch Steuern der Öffnung VE des EGR- Steuerventils 20, um die Menge des BGR-Gases zu steuern, um dadurch die Katalysatortemperatur TCAT innerhalb dem optimalen Temperaturbereich oder gleich der optimalen Temperatur TM einzurichten. Dies gewährleistet eine gute Reinigung der NOx.
  • Wie in Fig. 5 gezeigt ist, wird der Korrekturkoeffizient KE für die Öffnung des EGR- Steuerventils 20 gleich 1 eingerichtet, wenn die Katalysatortemperatur TCAT gleich der optimalen Temperatur TM wird, und wird größer, wenn TCAT kleiner wird bezüglich TM, und wird kleiner, wenn TCAT größer wird bezüglich TM. Des Weiteren wird der Absolutwert des Anstiegs des Korrekturkoeffizienten KE größer, wenn die Katalysatortemperatur TCAT außerhalb des optimalen Temperaturbereichs liegt. Wenn die Katalysatortemperatur TCAT niedriger wird als die optimale Temperatur TM, wird der Korrekturkoeffizient KE größer als 1 eingerichtet und dadurch wird die Öffnung VE des EGR-Steuerventils 20 größer eingerichtet und die Menge des EGR-Gases wird größer eingerichtet. Demgemäß steigt die Katalysatortemperatur TCAT zu der optimalen Temperatur TM an. Wenn die Katalysatortemperatur TCAT höher wird als die optimale Temperatur TM, wird der Korrekturkoeffizient KE kleiner als 1 eingerichtet und dadurch wird die Öffnung VE kleiner eingerichtet und die Menge des EGR-Gases wird kleiner eingerichtet. Demgemäß fällt die Katalysatortemperatur TCAT zu der optimalen Temperatur TM ab.
  • Es soll beachtet werden, dass bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der EGR-Gasförderbetrieb durchgeführt wird, wenn ein EGR-Zustand eingerichtet ist. Der EGR- Zustand wird als nicht eingerichtet beurteilt, wenn beispielsweise der Motorbetrieb sich bei dem Startbetrieb befindet, bei dem Aufwärmbetrieb, bei dem Beschleunigungsbetrieb oder bei dem Leerlaufbetrieb, und er wird als eingerichtet beurteilt, wenn diese Betriebe nicht im Gange sind.
  • Als Nächstes wird die Steuerung des Ansaugluftsteuerventils erläutert.
  • Bei dem in Fig. 1 gezeigten Dieselmotor wird die Öffnung VA des Ansaugluftsteuerventils 23 berechnet auf der Grundlage der folgenden Gleichung;
  • VA = VAP · KA
  • wobei VAP und KA eine Grundöffnung des Ansaugluftsteuerventils 23 und einen Korrekturkoeffizienten für die Öffnung des Ansaugluftsteuerventils 23 jeweils repräsentieren. Die Grundöffnung VAP des Ansaugluftsteuerventils 23 ist eine Öffnung des Ansaugluftsteuerventils 23, die geeignet ist zum Erhalten eines größeren abgegebenen Drehmoments, während die Förderung von überschüssiger Luft in die Brennkammer 4 hinein verhindert wird, wenn die Motorlast oder Motordrehzahl niedrig ist. Die Grundöffnung VAP des Ansaugluftsteuerventils 23 wird im Voraus erhalten durch Versuche und wird in dem ROM 32 gespeichert im Voraus in der Gestalt eines Kennfelds, wie in Fig. 6 gezeigt ist, als eine Funktion der Niederdrückung DEP des Gaspedals 40 und der Motordrehzahl N.
  • Der Korrekturkoeffizient KA für die Öffnung des Ansaugluftsteuerventils 23 dient der Rückführregelung der Öffnung VA des Ansaugluftsteuerventils 23 auf der Grundlage der Ausgangssignale des Temperatursensors 37, um die Katalysatortemperatur TCAT innerhalb dem optimalen Temperaturbereich oder gleich der optimalen Temperatur TM einzurichten. Wie nämlich aus Fig. 7 ersichtlich ist, die Beziehungen zeigt zwischen der Öffnung VA des Ansaugluftsteuerventils 23 und der Abgastemperatur TEG, mit dem konstanten Motorbetriebszustand und der konstanten Öffnung VE des EGR-Steuerventlis 20, wird die Abgastemperatur TEG höher, wenn die Öffnung VA kleiner wird und die Menge des EGR-Gases größer wird. Somit wird bei dem Ausführungsbeispiel die Abgastemperatur TEG gesteuert durch Steuern der Öffnung VA des Ansaugluftsteuerventils 23, um die Menge des EGR-Gases zu steuern, um dadurch die Katalysatortemperatur TCAT innerhalb dem optimalen Temperaturbereich oder gleich der optimalen Temperatur TM einzurichten. Dies gewährleistet auch die gute Reinigung der NOx.
  • Wie in Fig. 8 gezeigt ist, wird der Korrekturkoeffizient KA für die Öffnung des Ansaugluftsteuerventils 23 gleich 1 eingerichtet, wenn die Katalysatortemperatur TCAT gleich der optimalen Temperatur TM ist, und wird kleiner, wenn TCAT kleiner wird bezüglich TM, und wird größer, wenn TCAT größer wird bezüglich TM. Des Weiteren wird der Absolutwert des Anstiegs des Korrekturkoeffizienten KA größer, wenn die Katalysatortemperatur TCAT sich außerhalb des optimalen Temperaturbereichs befindet. Wenn die Katalysatortemperatur TCAT niedriger wird als die optimale Temperatur TM, wird der Korrekturkoeffizient KA kleiner als 1 eingerichtet und dadurch wird die Öffnung VA des Ansaugluftsteuerventils 23 kleiner eingerichtet und die Menge des EGR-Gases wird größer eingerichtet. Demgemäß steigt die Katalysatortemperatur TCAT zu der optimalen Temperatur TM an. Wenn die Katalysatortemperatur TCAT höher wird als die optimale Temperatur TM, wird der Korrekturkoeffizient KA größer als 1 eingerichtet und dadurch wird die Öffnung VA größer eingerichtet und die Menge des EGR-Gases wird kleiner eingerichtet. Demgemäß fällt die Katalysatortemperatur TCAT zu der optimalen Temperatur TM ab.
  • Wenn andererseits der Dieselmotor einen fetten Betrieb durchführt, wobei das Luftkraftstoffverhältnis fett eingerichtet wird bezüglich dem stöchiometrischen Luftkraftstoffverhältnis, werden unerwünschter Rauch und Partikel von dem Dieselmotor abgegeben. Somit führt der in Fig. 1 gezeigte Dieselmotor gewöhnlich den mageren Betrieb durch. Infolgedessen befindet sich das Abgas, das von jedem Zylinder abgegeben wird, in der oxidierenden Atmosphäre. Dann strömt das Abgas in den NOx-Katalysator 16 ein.
  • Ein Teil der NOx in dem Abgas wird reduziert durch die unverbrannten HC, CO etc. in dem Abgas. Wie jedoch am Anfang erwähnt ist, ist die Menge der zu reinigenden NOx viel größer als die der unverbrannten HC und CO, die von dem Motor abgegeben werden, und das Reduktionsmittel ist nicht in der Lage, die NOx ausreichend zu reinigen. Deshalb wird das Reduktionsmittel sekundär gefördert zu der Abgasleitung 15 von der Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 24, um dadurch eine Verknappung des Reduktionsmittels bezüglich der NOx zu vermeiden.
  • Es soll beachtet werden, dass, wenn die Katalysatortemperatur TCAT sich außerhalb des optimalen Temperaturbereichs befindet, der NOx-Katalysator 16 die NOx nicht ausreichend reinigt, selbst wenn das Reduktionsmittel eingespeist wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Das Reduktionsmittel wird nämlich von dem NOx-Katalysator 16 ohne die Reduktion der NOx abgegeben, wenn die Katalysatortemperatur TCAT niedriger ist als der untere Ansprechwert TL und wird vollständig oxidiert ohne die Reduktion der NOx, wenn die Katalysatortemperatur TCAT höher als der höhere Ansprechwert TH ist. Deshalb führt der in Fig. 1 gezeigte Dieselmotor die Förderung des Reduktionsmittels durch, wenn die Katalysatortemperatur TCAT sich innerhalb dem optimalen Temperaturbereich befindet und stoppt die Förderung des Reduktionsmittels, wenn die Katalysatortemperatur TCAT außerhalb des optimalen Temperaturbereichs liegt.
  • Als Nächstes wird die Steuerung der Menge des Reduktionsmittels erläutert.
  • Bei dem in Fig. 1 gezeigten Dieselmotor wird die Menge QR des durch die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 24 eingespritzten Reduktionsmittels berechnet auf der Grundlage der folgenden Gleichung:
  • QR = QRP · KR
  • wobei QRP und KR eine Grundmenge des Reduktionsmittels und einen Korrekturkoeffizienten für die Menge des Reduktionsmittels jeweils repräsentieren. Die Grundmenge QRP des Reduktionsmittels ist eine Menge des Reduktionsmittels, die geeignet ist zum Reinigen des einströmenden NOx auf ausreichende Weise in den NOx- Katalysator 16 mit einer vorgegebenen Referenzmenge des EGR-Gases. Während eine beliebige Menge verwendet werden kann für die Referenzmenge des EGR-Gases, ist die Referenzmenge bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf eine Menge des EGR-Gases eingerichtet, die erhalten wird, wenn die Öffnung VE des EGR-Steuerventils 20 gleich eingerichtet wird der Grundöffnung VEP und die Öffnung VA des Ansaugluftsteuerventils 23 gleich eingerichtet wird auf die Grundöffnung VAP. Die Grundmenge QRP des Reduktionsmittels wird im Voraus erhalten durch einen Versuch und ist in dem ROM 32 im Voraus gespeichert in der Gestalt eines in Fig. 9 gezeigten Kennfelds als eine Funktion der Niederdrückung DEP des Gaspedals 40 und der Motordrehzahl N.
  • Wie vorstehend erwähnt ist, wird die Öffnung VE des EGR-Steuerventils 20 oder die Öffnung VA des Ansaugluftsteuerventils 23 korrigiert, um die Katalysatortemperatur TCAT innerhalb dem optimalen Temperaturbereich oder gleich der optimalen Temperatur TM bei dem in Fig. 1 gezeigten Dieselmotor einzurichten. Somit wird die Istmenge des EGR-Gases von der Referenzmenge des EGR-Gases abweichen außer wenn sowohl der Korrekturkoeffizient KA als auch KA gleich 1 eingerichtet ist. Die Grundmenge QRP des Reduktionsmittels ist jedoch eine geeignete Menge, wenn die Menge des EGR-Gases die Referenzmenge ist, wie vorstehend erwähnt ist, und somit wird das Reduktionsmittel überschüssig oder unzureichend, wenn die Istmenge des EGR-Gases von der Referenzmenge abweicht.
  • Wie nämlich in Fig. 4 gezeigt ist, wobei Beziehungen zwischen der Öffnung VE des EGR-Steuerventils 20 und der Menge der von dem Motor Q(NOx) abgegebenen NOx und der Menge der unverbrannten HC, die von dem Motor Q(HC) abgegeben werden, mit dem konstanten Motorbetriebszustand und der konstanten Öffnung VA des Ansaugluftsteuerventils 23, wird die NOx Menge Q(NOx) kleiner, wenn die Öffnung VE größer wird und die Menge des EGR-Gases größer wird. Im Gegensatz hierzu wird die HC Menge Q(HC) größer, wenn die Öffnung VE größer wird und die Menge des EGR-Gases größer wird. Wie des Weiteren in Fig. 7 gezeigt ist, wobei Beziehungen zwischen der Öffnung VA des Ansaugluftsteuerventils 23 und der NOx Menge Q(NOx) und der HC Menge Q(HC), mit dem konstanten Motorbetriebzustand und der konstanten Öffnung VA des EGR-Steuerventils 20, wird die NOx Menge Q(NOx) kleiner, wenn die Öffnung VA kleiner wird und die Menge des EGR-Gases größer wird. Im Gegensatz hierzu wird die HC Menge Q(HC) größer, wenn die Öffnung VA kleiner wird und die Menge des EGR-Gases größer wird.
  • In anderen Worten, wenn die Fördermenge des Reduktionsmittels die Grundmenge QRP ist, die geeignet ist für die Referenz EGR-Gasmenge, wenn die Menge des EGR-Gases korrigiert wird und sich erhöht, gibt es einen Überschuss des Reduktionsmittels bezüglich der zu reinigenden NOx und wenn die Menge des EGR-Gases korrigiert und vermindert wird, ist das Reduktionsmittel unzureichend bezüglich der zu reinigenden NOx.
  • Somit wird der Korrekturkoeffizient KR für die Menge des Reduktionsmittels eingeführt, wobei der Koeffizient KR die Menge des Reduktionsmittels vermindert, wenn die Menge des EGR-Gases zu erhöhen ist, und die Menge des Reduktionsmittels erhöht, wenn die Menge des EGR-Gases zu vermindern ist, um dadurch NOx ausreichend zu reinigen, während ein Überschuss oder ein Mangel der Menge des Reduktionsmittels bezüglich der NOx verhindert wird. Es soll beachtet werden, dass der Korrekturgrad für die Menge des Reduktionsmittels größer wird, wenn der Korrekturgrad für die Menge des EGR-Gases größer wird.
  • Der Korrekturkoeffizient KR für die Menge des Reduktionsmittels wird gleich 1 eingerichtet, wenn der Korrekturkoeffizient KE für die Öffnung des EGR- Steuerventils 20 gleich 1 eingerichtet wird, und wird größer, wenn der Korrekturkoeffizient KE kleiner wird bezüglich 1 und wird kleiner, wenn der Korrekturkoeffizient KE größer wird bezüglich 1, wie in Fig. 10A gezeigt ist. Wenn der Korrekturkoeffizient KE für die Öffnung des EGR- Steuerventils 20 größer als 1 wird, um die Menge des EGR- Gases zu reduzieren und dadurch die NOx Menge Q(NOx) sich erhöht und die HC Menge Q(HC) sich vermindert, wird der Korrekturkoeffizient KR größer als 1 eingerichtet und somit wird eine Verknappung des Reduktionsmittels verhindert. Wenn der Korrekturkoeffizient KE für die Öffnung des EGR- Steuerventils 20 auch größer als 1 wird, um die Menge des EGR-Gases zu erhöhen und dadurch die NOx Menge Q(NOx) sich vermindert und die HC Menge Q(HC) sich erhöht, wird der Korrekturkoeffizient KR kleiner als 1 eingerichtet und somit wird ein Überschuss des Reduktionsmittels verhindert.
  • Der Korrekturkoeffizient KR für die Menge des Reduktionsmittels wird auch gleich 1 eingerichtet, wenn der Korrekturkoeffizient KA für die Öffnung des Ansaugluftsteuerventils 23 gleich 1 eingerichtet wird, und wird kleiner, wenn der Korrekturkoeffizient KA kleiner wird bezüglich 1, und wird größer, wenn der Korrekturkoeffizient KA größer wird bezüglich 1, wie in Fig. 10B gezeigt ist. Wenn der Korrekturkoeffizient KA für die Öffnung des Ansaugluftsteuerventils 23 größer als 1 wird, um die Menge des EGR-Gases zu reduzieren und dadurch die NOx Menge Q(NOx) sich erhöht und die HC Menge Q(HC) sich vermindert, wird der Korrekturkoeffizient KR größer als 1 eingerichtet und somit wird die Verknappung des Reduktionsmittels verhindert. Wenn auch der Korrekturkoeffizient KA für die Öffnung des Ansaugluftsteuerventils 23 kleiner als 1 wird, um die Menge des EGR-Gases zu erhöhen und dadurch die NOx Menge Q(NOx) sich vermindert und die HC Menge Q(HC) sich erhöht, wird der Korrekturkoeffizient KR kleiner als 1 eingerichtet und somit wird ein Überschuss des Reduktionsmittels verhindert. Der Korrekturkoeffizient KR ist in dem ROM 32 in der Gestalt eines Kennfelds gespeichert, wie in Fig. 10C gezeigt ist.
  • Es soll beachtet werden, dass, wenn die Katalysatortemperatur TCAT sich außerhalb des optimalen Temperaturbereichs befindet, d. h. beispielsweise wenn die Katalysatortemperatur TCAT niedriger als der untere Ansprechwert LT ist, wird die Öffnung VE des EGR- Steuerventils 20 größer eingerichtet oder die Öffnung VA des Ansaugluftsteuerventils 23 wird kleiner eingerichtet, wie vorstehend erwähnt ist. Wenn die Öffnung VE größer eingerichtet wird oder die Öffnung VA kleiner eingerichtet wird, wird die NOx Menge Q(NOx) kleiner und die HC Menge Q(HC), die NOx reduzieren kann, wird größer, wie unter Bezugnahme auf Fig. 7 und 4 erläutert ist. Somit wird die von dem NOx-Katalysator 16 abgegebene NOx Menge unterdrückt, wenn die Katalysatortemperatur TCAT sich außerhalb des optimalen Temperaturbereichs befindet.
  • Fig. 11 stellt eine Routine für die Ausführung einer Steuerung der Öffnung des EGR-Steuerventils 20 dar. Diese Routine wird ausgeführt durch eine Unterbrechung bei jeder vorgegebenen Zeit.
  • In Fig. 11 wird zuerst beim Schritt 50 beurteilt, ob der vorstehend erwähnte EGR-Zustand eingerichtet ist. Wenn der BOR-Zustand eingerichtet ist, geht die Routine zum Schritt 51, wobei die Grundöffnung VEP des EGR- Steuerventils 20 berechnet wird unter Verwendung des in Fig. 3 gezeigten Kennfelds. Bei dem folgenden Schritt 52 wird der Korrekturkoeffizient KE für die Öffnung des EGR- Steuerventils 20 berechnet unter Verwendung des in Fig. 5 gezeigten Kennfelds. Bei dem folgenden Schritt 53 wird die Öffnung VE des EGR-Steuerventils 20 berechnet auf der Grundlage der folgenden Gleichung:
  • VE = VEP · KE
  • Das Stellglied 21 treibt das EGR-Steuerventil 20 an, um die Öffnung des EGR-Steuerventils 20 gleich VE einzurichten. Wenn im Gegensatz hierzu der EGR-Zustand nicht eingerichtet ist, geht die Routine zum Schritt 54, wobei die Öffnung VE des EGR-Steuerventils 20 gleich 0 eingerichtet wird und dann wird der Verarbeitungszyklus beendet. Wenn nämlich der EGR-Zustand nicht eingerichtet ist, wird die Förderung des EGR-Gases angehalten.
  • Fig. 12 stellt eine Routine dar für die Ausführung einer Steuerung der Öffnung des Ansaugluftsteuerventils 23. Diese Routine wird ausgeführt durch eine Unterbrechung bei jeder vorgegebenen Zeit.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 12 wird zuerst beim Schritt 60 die Grundöffnung VAP des Ansaugluftsteuerventils 23 berechnet unter Verwendung des in Fig. 6 gezeigten Kennfelds. Bei dem folgenden Schritt 61 wird der Korrekturkoeffizient KA für die Öffnung des Ansaugluftsteuerventils 23 berechnet unter Verwendung des in Fig. 8 gezeigten Kennfelds. Bei dem folgenden Schritt 62 wird die Öffnung VA des Ansaugluftsteuerventils 23 berechnet unter Verwendung der folgenden Gleichung:
  • VA = VAP · KA
  • Das Stellglied 23 treibt das Ansaugluftsteuerventil 23 an, um die Öffnung des Ansaugluftsteuerventils 23 gleich VA einzurichten.
  • Fig. 13 stellt eine Routine dar zum Ausführen einer Steuerung der Menge des Reduktionsmittels, die einzuspritzen ist durch die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 24. Diese Routine wird ausgeführt bei einer Unterbrechung bei jeder vorgegebenen Zeit.
  • In Fig. 13 wird zuerst beim Schritt 70 beurteilt, ob die Katalysatortemperatur TCAT sich innerhalb des optimalen Temperaturbereichs befindet. Wenn sich die Katalysatortemperatur TCAT innerhalb dem optimalen Temperaturbereich befindet, geht die Routine zum Schritt 71, wobei die Grundmenge QRP des Reduktionsmittels berechnet wird unter Verwendung des in Fig. 9 gezeigten Kennfelds. Bei dem folgenden Schritt 72 wird der Korrekturkoeffizient KR für die Menge des Reduktionsmittels berechnet unter Verwendung des in Fig. 100 gezeigten Kennfelds. Bei dem folgenden Schritt 73 wird die Menge QR des Reduktionsmittels berechnet auf der Grundlage der folgenden Gleichung:
  • QR = QRP · QR
  • Die Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 24 spritzt die Menge QR des Reduktionsmittels ein. Wenn im Gegensatz hierzu die Katalysatortemperatur TCAT sich innerhalb des optimalen Temperaturbereichs befindet, geht die Routine zum Schritt 74, wobei die Menge des Reduktionsmittels QR gleich 0 eingerichtet wird, und dann wird der Verarbeitungszyklus beendet. Wenn nämlich die Katalysatortemperatur TCAT sich außerhalb des optimalen Temperaturbereichs befindet, wird die Förderung des Reduktionsmittels von der Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung 24 angehalten.
  • Fig. 14 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • In Fig. 14 unterscheidet sich das vorliegende Ausführungsbeispiel von dem vorstehenden Ausführungsbeispiel darin, dass eine Kraftstoffkammer 25 vorgesehen ist, durch die von einer Kraftstoffpumpe 26 gepumpter Kraftstoff auf die Kraftstoffeinspritzeinrichtungen 9 verteilt wird. Die Kraftstoffkammer 25 ermöglicht eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzungen bei einem Zyklus des Motors.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Reduktionsmittel zu dem NOx-Katalysator 16 gefördert durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 9 bei der letzten Hälfte des Verbrennungshubs oder des Auslasshubs des Motors. Wenn nämlich das Reduktionsmittel einzuspeisen ist, wird die Kraftstoffeinspritzung zweimal bei einem Zyklus des Motors durchgeführt, d. h. zuerst wird die gewöhnliche Kraftstoffeinspritzung durchgeführt in der Umgebung des oberen Totpunkts des Kompressionshubs und dann wird eine zusätzliche Kraftstoffeinspritzung durchgeführt bei der letzten Hälfte des Verbrennungshubs oder des Auslasshubs. Wenn die Förderung des Reduktionsmittels anzuhalten ist, wird die Kraftstoffeinspritzung einmal bei einem Zyklus durchgeführt, d. h. die gewöhnliche Kraftstoffeinspritzung. Es soll beachtet werden, dass Kraftstoff, der durch die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung eingespritzt wird, nicht zu der Motorleistung beiträgt. Vorzugsweise wird die zusätzliche Kraftstoffeinspritzung durchgeführt bei der letzten Hälfte des Verbrennungshubs, wobei die Temperatur des Abgases relativ hoch ist und der Kraftstoff (HC) teilweise oxidiert wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht keine Notwendigkeit zu dem Vorsehen einer Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung.
  • Fig. 15 stellt eine Routine dar zum Ausführen einer Steuerung der Kraftstoffeinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 9. Diese Routine wird ausgeführt durch eine Unterbrechung bei jedem vorgegebenen Kurbelwinkel.
  • In Fig. 15 wird zuerst beim Schritt 80 beurteilt, ob die Katalysatortemperatur TCAT sich innerhalb dem optimalen Temperaturbereich befindet. Wenn sich die Katalysatortemperatur TCAT innerhalb dem optimalen Temperaturbereich befindet, d. h. wenn das Reduktionsmittel zu dem NOx-Katalysator 16 zu fördern ist, geht die Routine zum Schritt 81, wobei die Kraftstoffeinspritzung zweimal bei einem Zyklus des Motors durchgeführt wird in der Umgebung des oberen Totpunkts des Kompressionshubs und bei der letzten Hälfte des Kompressionshubs oder bei dem Auslasshub. Dabei wird die Menge des zu fördernden Kraftstoffs bei der letzten Hälfte des Verbrennungshubs oder bei dem Auslasshub berechnet bei der in Fig. 13 gezeigten Routine. Wenn im Gegensatz hierzu die Katalysatortemperatur TCAT sich außerhalb des optimalen Temperaturbereichs befindet, d. h. wenn die Förderung des Reduktionsmittels anzuhalten ist, geht die Routine zum Schritt 82, wobei die Kraftstoffeinspritzung einmal bei einem Zyklus durchgeführt wird in der Umgebung des oberen Totpunkts des Kompressionshubs. Es soll beachtet werden, dass die äußeren Strukturen und Betriebe der Abgasreinigungsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiel dieselben sind wie jene bei dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel und somit deren Erläuterung unterlassen wird.
  • Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist ein Temperatursensor 37 zum Erfassen der Katalysatortemperatur TCAT vorgesehen. Die Katalysatortemperatur TCAT kann jedoch geschätzt werden auf der Grundlage der Temperatur TEG des Abgases, das zu dem NOx-Katalysator 16 strömt, und die Abgastemperatur TEG kann geschätzt werden auf der Grundlage des Motorbetriebszustands, beispielsweise der Niederdrückung DEP des Gaspedals 40 und der Motordrehzahl N. Somit kann die Katalysatortemperatur TCAT geschätzt werden auf der Grundlage des Motorbetriebszustands auf alternative Weise.
  • Erfindungsgemäß ist es möglich, eine Abgasreinigungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die Menge des sekundär geförderten Reduktionsmittels geeignet einzurichten.

Claims (15)

1. Abgasreinigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Abgasrückführsystem (EGR) für die Zufuhr eines EGR-Gases zu dem Motor, wobei das EGR- System in der Lage ist, ein EGR-Verhältnis zu steuern; wobei der Motor einen mageren Betrieb durchführt, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
einen NOx-Katalysator, der in dem Abgaskanal angeordnet ist und in der Lage ist, wahlweise NOx in dem einströmenden Abgas in einer oxidierenden Atmosphäre einschließlich eines Reduktionsmittels zu reduzieren, um NOx durch das Reduktionsmittel zu reduzieren;
eine Reduktionsmittelzuführeinrichtung zum sekundären Zuführen eines Reduktionsmittels zu dem Abgaskanal stromaufwärts des NOx-Katalysators oder zu der Brennkammer;
eine Reduktionsmittelmengensteuereinrichtung zum Steuern der Menge des Reduktionsmittels, um zugeführt zu werden durch die Reduktionsmittelzuführeinrichtung in Übereinstimmung mit dem EGR-Verhältnis;
eine Temperaturerfassungseinrichtung zum Erfassen einer Temperatur des NOx-Katalysators, und
eine EGR-Verhältniskorrektureinrichtung zum Korrigieren eines Ist-EGR-Verhältnisses auf der Grundlage der erfassten Temperatur des NOx-Katalysators, um die Temperatur des NOx-Katalysators innerhalb eines vorgegebenen Solltemperaturbereichs oder gleich einer vorgegebenen Solltemperatur einzurichten;
dadurch gekennzeichnet, dass
die Reduktionsmittelmengensteuereinrichtung folgendes aufweist:
eine Referenz-EGR-Verhältnisberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Referenz-EGR-Verhältnisses in Übereinstimmung mit dem Motorbetriebszustand,
eine Grundreduktionsmittelmengenberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Grundmenge des Reduktionsmittels auf der Grundlage des Referenz-EGR-Verhältnisses, und
eine Reduktionsmittelmengenkorrektureinrichtung für die Korrektur der Grundmenge des Reduktionsmittels auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Referenz-EGR- Verhältnis und dem korrigierten EGR-Verhältnis, das durch die EGR-Verhältniskorrektureinrichtung korrigiert wird.
2. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren eine EGR-Verhältnissteuereinrichtung aufweist zum Rückführregeln des EGR-Systems auf der Grundlage der erfassten Temperatur des NOx-Katalysators (16), um das EGR- Verhältnis zu steuern, um die Temperatur des Abgases zu steuern, um die Temperatur des NOx-Katalysators (16) innerhalb einem vorgegebenen Solltemperaturbereich oder gleich einer vorgegebenen Solltemperatur einzurichten.
3. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Referenz EGR-Verhältnis das Grund-EGR-Verhältnis ist, und wobei die Reduktionsmittelmengenkorrektureinrichtung die Grundmenge des Reduktionsmittels korrigiert auf der Grundlage des Rückführkorrekturkoeffizienten der EGR- Verhältniskorrektureinrichtung.
4. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das EGR-Verhältnis korrigiert wird, um erhöht zu werden, wenn die Temperatur des NOx-Katalysators (16) niedriger ist als der Solltemperaturbereich oder die Solltemperatur, und korrigiert wird, um vermindert zu werden, wenn die Temperatur des NOx-Katalysators (16) höher ist als der Solltemperaturbereich oder die Solltemperatur.
5. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Menge des Reduktionsmittels, das zu fördern ist durch die Reduktionsmittelzuführeinrichtung (24), kleiner wird, wenn das korrigierte EGR-Verhältnis größer wird.
6. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der NOx-Katalysator (16) eine höhere NOx Reinigungseffizienz hat als eine minimal akzeptable Effizienz, wenn die Temperatur des NOx-Katalysators (16) sich innerhalb des Solltemperaturbereichs befindet.
7. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der NOx-Katalysator (16) eine maximale NOx Reinigungseffizienz hat, wenn die Temperatur des NOx- Katalysators (16) gleich der Solltemperatur ist.
3. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das EGR-System einen EGR-Kanal (19) hat, der den Abgaskanal und den Ansaugkanal miteinander verbindet, und wobei ein EGR-Steuerventil (20) in dem EGR-Kanal (19) angeordnet ist, und wobei die Öffnung des EGR-Steuerventils (20) gesteuert wird, um das EGR-Verhältnis zu steuern.
9. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das EGR-System einen Einlass des EGR-Gases hat, der in dem Ansaugkanal angeordnet ist, und wobei ein Ansaugluftsteuerventil in dem Ansaugkanal stromaufwärts des Einlasses des EGR-Gases angeordnet ist, und wobei die Öffnung des Ansaugluftsteuerventils gesteuert wird, um das EGR-Verhältnis zu steuern.
10. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der NOx-Katalysator (16) ein Übergangsmetall, wie beispielsweise Kupfer oder Eisen, oder ein Edelmetall, wie beispielsweise Platin oder Palladium aufweist, das auf einem Träger wie beispielsweise Zeolith getragen wird.
11. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Reduktionsmittelzuführeinrichtung (24) eine Reduktionsmitteleinspritzeinrichtung (24) aufweist, die in dem Abgaskanal stromaufwärts des NOx-Katalysators angeordnet ist zum Einspritzen des Reduktionsmittels in den Abgaskanal hinein.
12. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Reduktionsmittel der Kraftstoff ist, der bei dem Motor verwendet wird.
13. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Motor eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (9) hat, die in der Brennkammer angeordnet ist, die in der Lage ist, eine Vielzahl von Kraftstoffeinspritzungen durchzuführen bei einem Zyklus des Motors, wobei die Reduktionsmittelzuführeinrichtung (24) die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (9) steuert, um Kraftstoff einzuspritzen als das Reduktionsmittel bei der letzten Hälfte des Verbrennungshubs oder des Auslasshubs des Motors, um das Reduktionsmittel zu der Brennkammer zuzuführen.
14. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, die des Weiteren eine Ermittlungseinrichtung aufweist zum Ermitteln, ob eine NOx Reinigungseffizienz des NOx- Katalysators (16) höher ist als eine minimal akzeptable Effizienz, wobei die Zufuhr des Reduktionsmittels durchgeführt wird, wenn die NOx Reinigungseffizienz des NOx-Katalysators (16) höher ist als die minimal akzeptable Effizienz, und angehalten wird, wenn die NOx Reinigungseffizienz des NOx-Katalysators (16) niedriger als die minimal akzeptable Effizienz ist.
15. Abgasreinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Menge des zu fördernden Reduktionsmittels durch die Reduktionsmittelzuführeinrichtung (24) kleiner wird, wenn das EGR-Verhältnis größer wird.
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