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Dokumentenidentifikation DE602004001272T2 03.05.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001471219
Titel Abgasreinigungssystem und Verfahren zur Entfernung von Stickoxiden eines Verbrennungsmotors
Anmelder Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota, Aichi, JP
Erfinder Kobayashi, Nobuki, Toyota-shi Aichi-ken, 471-8571, JP;
Tsuzuki, Masato, Toyota-shi Aichi-ken, 471-8571, JP;
Sugiyama, Tatsumasa, Toyota-shi Aichi-ken, 471-8571, JP;
Ishikawa, Masahiko, Toyota-shi Aichi-ken, 471-8571, JP;
Tahara, Jun, Toyota-shi Aichi-ken, 471-8571, JP
Vertreter Kuhnen & Wacker Patent- und Rechtsanwaltsbüro, 85354 Freising
DE-Aktenzeichen 602004001272
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 23.04.2004
EP-Aktenzeichen 040097057
EP-Offenlegungsdatum 27.10.2004
EP date of grant 21.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.05.2007
IPC-Hauptklasse F01N 3/08(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F01N 3/20(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F01N 11/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F02D 41/14(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B01D 53/94(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgasreinigungssystem und ein Regenerierungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach einer SOx-Vergiftung.

2. Beschreibung der einschlägig verwandten Technik

NOx-Katalysatoren vom Okklusions- und Reduktionstyp (im folgenden einfach als „NOx-Katalysatoren" bezeichnet) wurden entwickelt, um Stickoxide (NOx) in den Abgasen oder Emissionen, die von Verbrennungsmotoren abgegeben werden, insbesondere solchen, die eine magere Verbrennung durchführen, zu reinigen oder zu beseitigen. Das heißt, in den Fällen, in denen die Atmosphäre um solch einen NOx-Katalysator eine hohe Sauerstoffkonzentration aufweist, speichert der NOx-Katalysator das NOx im Abgas oder in der Emission, während der Katalysator in den Fällen, in denen die Atmosphäre um den Katalysator eine niedrige Sauerstoffkonzentration aufweist und reduzierende Komponenten in Form von unverbrannten Komponenten des Kraftstoffs (im folgenden auch als „Kohlenwasserstoffe (HC)" bezeichnet) enthält, das in ihm gespeicherte NOx freisetzt, so dass das NOx von den unverbrannten Komponenten reduziert werden kann, wodurch das Abgas gereinigt oder gesäubert wird. In dem NOx-Katalysator vom Okklusions- und Reduktionstyp werden Schwefeloxide (SOx) im Abgas ähnlich wie das NOx gespeichert, so dass die Abgasreinigungsfunktion des NOx-Katalysators abnehmen kann, wenn die Menge an gespeicherten Schwefeloxiden im NOx-Katalysator zunimmt. Infolgedessen entstehen die folgenden Probleme: das NOx im Abgas kann nicht in zufrieden stellendem Maß gereinigt oder entfernt werden, oder die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators ist herabgesetzt.

Angesichts der genannten Probleme wurde eine spezielle Steuerung (im folgenden als „Regenerierungssteuerung nach SOx-Vergiftung" bezeichnet) vorgeschlagen, in der die Temperatur des NOx-Katalysators, in dem eine erhöhte Menge an Schwefeloxiden (SOx) gespeichert ist, erhöht wird und dieser gleichzeitig einer Atmosphäre ausgesetzt wird, die ein Luft/Kraftstoff-Gemisch mit einem vorgegebenen Luft/Kxaftstoff-Verhältnis in Anwesenheit von HC einschließt, um zu bewirken, dass das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx aus diesem freigesetzt oder desorbiert wird, wodurch die NOx-Abgasreinigungs- oder -säuberungsfunktion des NOx-Katalysators wiederhergestellt wird (siehe z.B. ein erstes Patentdokument: die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 07-217474).

Jedoch wird entsprechend der Freisetzung des im NOx-Katalysator gespeicherten SOx Schwefelwasserstoff erzeugt, was zu dem anderen Problem führt, dass das in die Atmosphäre abgegebene Abgas faulig oder unangenehm riecht. Um diesem Problem gerecht zu werden, wurden Verfahren offenbart, in denen mit dem Ziel der Verhinderung, dass während der Freisetzung des SOx aus dem NOx-Katalysator in kurzer Zeit eine große Menge an SOx erzeugt wird, der Betrieb des Verbrennungsmotors so gesteuert wird, dass der Grad der SOx-Freisetzung aufgrund der SOx-Menge, die im NOx-Katalysator gespeichert ist, gesteuert wird (siehe z.B. ein zweites und ein drittes Patentdokument: die japanischen Patent-Offenlegungsschriften Nr. 2000-161107 und 2001-304020).

Die Abgasreinigungsfunktion und die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators werden dadurch, dass das SOx im NOx-Katalysator gespeichert ist, herabgesetzt, und somit ist es notwendig, das SOx unter der Einwirkung der Regenerierungssteuerung nach SOx-Vergiftung aus dem NOx-Katalysator freizusetzen. Man beachte hierbei, dass die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators entsprechend der Menge des im NOx-Katalysator gespeicherten SOx variiert. Unter der Annahme, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das im Laufe der Regenierungssteuerung nach einer SOx-Vergiftung in den NOx-Katalysator strömt, konstant ist oder auf ein vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis gesetzt ist, könnte der HC im Abgas in die Atmosphäre emittiert oder ausgestoßen werden, ohne durch die Oxidation durch den NOx-Katalysator gereinigt oder beseitigt worden zu sein, wodurch weißer Rauch entstehen kann.

US 6,199,372 B1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regenerierung eines NOx-Katalysators für einen Dieselmotor, die in der Lage sind, den NOx-Katalysator, dessen Leistung aufgrund des angesammelten SOx herabgesetzt ist, zu regenerieren. Zu diesem Zweck schließt die Regenerierungsvorrichtung folgendes ein: einen NOx-Katalysator in einem Abgasrohr, eine Düse zum Zusetzen von reduzierendem Kraftstoff, ein Strömungsraten-Steuerventil zur Steuerung der Zufuhrrate von reduzierendem Kraftstoff, der der Düse zum Zusetzen von reduzierendem Kraftstoff zugeführt wird, einen Einlasstemperatursensor für den NOx-Katalysator und eine Regenerierungssteuereinheit zur Berechnung der SOx-Menge, die während eines Zeitraums, in dem die Einlasstemperatur nicht höher ist als ein vorgegebener Wert, im NOx-Katalysator aufgenommen wird, wobei eine Null-Zufuhrraten-Anweisung an das Strömungssteuerventil ausgegeben ist, und zur Ausgabe einer Anweisung, eine Menge an dem reduzierenden Kraftstoff zuzuführen, die größer ist als eine vorgegebene Menge und die der Betriebsbedingung des Dieselmotors angemessen ist, wenn die Einlasstemperatur einen vorgegebenen Wert überschreitet und mit der Zugabe von reduzierendem Kraftstoff begonnen wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben genannten Probleme gemacht und hat zur Aufgabe, ein Abgasreinigungssystem und ein Regenerierungsverfahren nach einer SOx-Vergiftung für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, der mit einem NOx-Katalysator ausgerüstet ist, der dafür ausgelegt ist, das NOx in einem Abgas zu speichern und zu reduzieren, und die in der Lage sind, zu verhindern, dass eine große HC-Menge in die Atmosphäre abgegeben wird, wodurch die Erzeugung von weißem Rauch unterdrückt wird, wenn das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx unter der Regenerierungssteuerung nach einer SOx-Vergiftung freigesetzt wird.

Die vorliegende Erfindung richtet ihr Augenmerk auf die SOx-Menge, die in einem NOx-Katalysator gespeichert ist, um die oben genannten Probleme zu lösen. Genauer wird die Tatsache berücksichtigt, dass die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators abnimmt, wenn die SOx-Menge, die im NOx-Katalysator gespeichert ist, zunimmt.

Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird somit ein Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor mit einem NOx-Katalysator geschaffen, der in der Abgasleitung angeordnet ist, um NOx- in einem Abgas, das vom Motor ausgestoßen wird, zu speichern und zu reduzieren. Das Abgasreinigungssystem schließt folgendes ein: einen SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt, der eine SOx-Menge schätzt, die im NOx-Katalysator gespeichert ist; einen Steuerabschnitt für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, steuert; einen Abschnitt für eine Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung, der durch Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, auf ein vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis mittels des Steuerabschnitts für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases bewirkt, dass das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx aus diesem freigesetzt wird, wenn die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzte Menge an gespeichertem SOx größer wird als eine vorgegebene SOx-Speichermenge; und einen HC-Konzentrationsdetektor, der in der Abgasleitung an einer Stelle stromabwärts vom NOx-Katalysator angeordnet ist, um eine HC-Konzentration im Abgas zu erfassen. Wenn das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx vom Abschnitt für eine Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung freigesetzt wird, steuert der Steuerabschnitt für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, entsprechend der Abnahme der SOx-Speichermenge, die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzt wird, in Richtung auf die fette Seite, wodurch die vom HC-Konzentrationsdetektor erfasste HC-Konzentration so eingestellt wird, dass sie bei oder unter einer vorgegebenen HC-Konzentration liegt.

Wie oben angegeben, reinigt oder säubert der NOx-Katalysator das Abgas, indem er das NOx im Abgas in sich speichert, wenn die Atmosphäre um den Katalysator eine hohe Sauerstoffkonzentration aufweist, und indem er das im Katalysator gespeicherte NOx reduziert, wenn die Atmosphäre um den Katalysator eine niedrige Sauerstoffkonzentration aufweist, wobei unverbrannte Kraftstoffkomponenten, bei denen es sich um reduzierende Komponenten handelt, vorhanden sind. Andererseits wird auch das SOx im Abgas vom NOx-Katalysator gespeichert, so dass die Abgasreinigungsfunktion und die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators abnehmen, wenn die gespeicherte SOx-Menge zunimmt.

Um das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx aus diesem zu entfernen, wird daher eine SOx-Vergiftungsregenierung vom Abschnitt für eine Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung durchgeführt. Genauer wird die Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung durchgeführt, wenn die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzte Menge an im NOx-Katalysator gespeichertem SOx größer wird als eine vorgegebene SOx-Speichermenge. Somit ist die vorgegebene SOx-Speichermenge ein Schwellenwert für die Bestimmung, ob der NOx-Katalysator der Regenerierungssteuerung nach einer SOx-Vergiftung unterzogen werden soll, und er wird u.a. aufgrund der Leistungsfähigkeit des NOx-Katalysators festgestellt oder erhalten.

Hierbei schätzt der SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt die SOx-Menge, die im NOx-Katalysator gespeichert ist, aufgrund der Betriebszeit des Verbrennungsmotors, der Schwefelkonzentration im Kraftstoff usw. Der SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt schätzt nicht nur eine zunehmende SOx-Menge, die im NOx-Katalysator gespeichert wird, sondern auch eine abnehmende SOx-Menge, die unter der Regenerierungssteuerung nach einer SOx-Vergiftung aus dem NOx-Katalysator freigesetzt wird. Die abnehmende SOx-Speichermenge wird anhand des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das während der Regenerierungssteuerung nach einer SOx-Vergiftung in den NOx-Katalysator strömt, des Zeitraums, über den die Regenerierungssteuerung nach einer SOx-Vergiftung durchgeführt wird, usw. geschätzt.

Wenn die Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung durchgeführt wird, steuert der Abschnitt zum Steuern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, auf ein vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis, wodurch dem NOx-Katalysator Kohlenwasserstoffe (HC) in Form eines Reduzierungsmittels zugeführt werden. Infolgedessen kann das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx aus diesem freigesetzt oder desorbiert werden. Somit ist das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, mit dem dem NOx-Katalysator eine HC-Menge zugeführt wird, die notwendig ist, um das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx aus diesem freizusetzen. Hierbei wird die Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases mittels des Abschnitts zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases u.a. dadurch durchgeführt, dass dem Abgas Kraftstoff zugesetzt wird oder dass die Menge und die Zeit der Kraftstoffeinspritzung in die Brennkammern des Verbrennungsmotors eingestellt werden. In diesem Fall variiert jedoch die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators entsprechend der im NOx-Katalysator gespeicherten SOx-Menge. Falls das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, konstant ist, ergibt sich daher die Sorge, dass der HC im Abgas in die Atmosphäre abgegeben werden könnte, ohne im NOx-Katalysator oxidiert worden zu sein, da die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators abnimmt, wenn eine große SOx-Menge im NOx-Katalysator gespeichert ist.

Wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, im Laufe der Regenerierungssteuerung nach einer SOx-Vergiftung gesteuert bzw. geregelt wird, steuert daher der Abschnitt zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, entsprechend einer Abnahme der geschätzten SOx-Speichermenge zur fetten Seite hin, um zu verhindern, dass eine große HC-Menge im Abgas enthalten ist, das aus dem NOx-Katalysator strömt. Dies dient dazu, die HC-Konzentration, die vom HC-Konzentrationsdetektor erfasst wird, auf oder unter die vorgegebene HC-Konzentration zu senken. Hierbei ist die vorgegebene HC-Konzentration eine HC-Konzentration, die im Abgas, das aus dem NOx-Katalysator strömt, zulässig ist. Die vorgegebene HC-Konzentration wird abhängig von der Bedingung, dass der weiße Rauch von der großen HC-Menge erzeugt wird, falls eine hohe HC-Konzentration im Abgas vorliegt, festgelegt.

Die im NOx-Katalysator gespeicherte SOx-Menge nimmt durch die Durchführung der Regenerierungssteuerung nach einer SOx-Vergiftung allmählich ab, daher wird auch die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators allmählich wieder hergestellt. In Fällen, in denen die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators noch niedrig ist, d.h. in dem Fall, dass die Regenerierungssteuerung nach einer SOx-Vergiftung gerade gestartet wurde, wird somit das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, zur mageren Seite hin gesteuert, und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, wird zur fetten Seite hin gesteuert, wenn die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators allmählich wieder hergestellt wird, d.h. wenn die SOx-Speichermenge im NOx-Katalysator abnimmt, wodurch dem NOx-Katalysator eine HC-Menge, die der Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators entspricht, zugeführt werden kann. Infolgedessen kann die HC-Konzentration im Abgas, das aus dem NOx-Katalysator strömt, auf oder unter eine vorgegebene HC-Konzentration gedrückt werden, wodurch es möglich ist, zu verhindern, dass eine große HC-Menge in die Atmosphäre ausgestoßen oder emittiert wird.

Während der Zeit, in der das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx unter der Regenerierungssteuerung nach einer SOx-Vergiftung aus diesem freigesetzt wird, kann der Abschnitt zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, wenn die vom HC-Konzentrationsdetektor erfasste HC-Konzentration eine vorgegebene HC-Konzentration, bei der weißer Rauch vermieden wird, überschreitet, vorzugsweise das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, zur mageren Seite hin steuern.

Das heißt, in dem oben genannten Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor wird die Abgabe einer großen HC-Menge in die Atmosphäre dadurch unterdrückt, dass die HC-Konzentration des Abgases, die vom HC-Konzentrationsdetektor erfasst wird, auf oder unter die vorgegebene HC-Konzentration gesteuert wird. Falls die vom HC-Konzentrationsdetektor erfasste HC-Konzentration nur wenig unterhalb der vorgegebenen HC-Konzentration liegt, besteht in dieser Situation die Sorge, dass weißer Rauch entsteht, wenn die HC-Menge, die vom Verbrennungsmotor ausgestoßen wird, u.a. aufgrund einer abrupten Änderung der Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors plötzlich erhöht wird. Wenn die HC-Konzentration des Abgases, die vom HC-Konzentrationsdetektor erfasst wird, zwar niedriger ist als die vorgegebene HC-Konzentration, aber eine HC-Konzentration, mit der weißer Rauch vermieden wird, aber welche die Entstehung von weißem Rauch bewirken könnte, überschreitet, korrigiert somit der Abschnitt zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zur mageren Seite hin, so dass es ein besser geeignetes Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird. Der Grund dafür ist, dass bestimmt werden kann, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases in der oben genannten Steuerung, mit der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases entsprechend einer Abnahme der SOx-Speichermenge zur fetten Seite hin gesteuert wurde, zu weit zur fetten Seite hin gesteuert wurde.

Wenn die Besorgnis besteht, dass u.a. abhängig vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors weißer Rauch entstehen könnte, auch wenn die HC-Konzentration des Abgases bei oder unter der vorgegebenen HC-Konzentration liegt, wird infolgedessen das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases bei der Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases durch den Abschnitt zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases zur mageren Seite hin korrigiert. Infolgedessen ist es möglich, die Abgabe einer großen HC-Menge in die Atmosphäre zu verhindern, wodurch die Erzeugung von weißem Rauch zuverlässiger verhindert werden kann.

Um die genannten Probleme zu lösen, wird gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor mit einem NOx-Katalysator geschaffen, der in der Abgasleitung angeordnet ist, um NOx in einem Abgas, das vom Motor ausgestoßen wird, zu speichern und zu reduzieren. Das System schließt folgendes ein: einen SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt, der eine SOx-Menge schätzt, die im NOx-Katalysator gespeichert ist; einen Steuerabschnitt für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, steuert; einen Abschnitt für eine Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung, der durch Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, auf ein vorgegebenes Luft/-Kraftstoff-Verhältnis mittels des Steuerabschnitts für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases bewirkt, dass das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx aus diesem freigesetzt wird, wenn die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzte Menge an gespeichertem SOx größer wird als eine vorgegebene SOx-Speichermenge; und einen HC-Konzentrationsdetektor, der in der Abgasleitung an einer Stelle stromabwärts vom NOx-Katalysator angeordnet ist, um eine HC-Konzentration im Abgas zu erfassen. Wenn das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx vom Abschnitt für eine Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung freigesetzt wird, steuert der Steuerabschnitt für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, entsprechend der Abnahme der SOx-Speichermenge, die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzt wird, in Richtung auf die fette Seite und wenn die vom HC-Konzentrationsdetektor erfasste HC-Konzentration während der Steuerung eine vorgegebene HC-Konzentration, mit der weißer Rauch begrenzt wird, überschreitet, korrigiert der Steuerabschnitt für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, in Richtung auf die magere Seite.

Hierbei besteht eine Beziehung zwischen der geschätzten SOx-Speichermenge und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, wenn das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx durch den Abschnitt zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung aus diesem freigesetzt wird, wie oben angegeben. Das heißt, die Freisetzung des gespeicherten SOx aus dem NOx-Katalysator wird dadurch durchgeführt, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, entsprechend der Abnahme der im NOx-Katalysator gespeicherten SOx-Menge fetter gemacht wird. Wenn die vom HC-Konzentrationsdetektor erfasste HC-Konzentration jedoch die HC-Konzentration überschreitet, bei der weißer Rauch begrenzt wird, führt der Steuerabschnitt für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases in diesem Fall während der Steuerung, mit der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf die fette Seite gebracht wird, die Korrektur durch, mit der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zur mageren Seite hin umgekehrt wird. Mit dieser Korrektur wird das Luft/-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, nachdem es einmal auf ein zu fettes Luft/Kraftstoff-Verhältnis gesteuert wurde, zu einem geeigneten Luft/Kraftstoff-Verhältnis gemacht, bei dem weniger Grund zur Besorgnis besteht, dass eine große HC-Menge in die Atmosphäre ausgestoßen wird, um weißen Rauch zu erzeugen. Somit ist die HC-Konzentration, bei der weißer Rauch begrenzt wird, ein Schwellenwert für die HC-Konzentration, die durch die Bedingung, dass aufgrund der HC-Konzentration im Abgas weißer Rauch erzeugt wird, bestimmt wird.

Damit wird dem NOx-Katalysator eine HC-Menge zugeführt, die der Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators entspricht, und wenn die HC-Konzentration des Abgases die HC-Konzentration, bei der weißer Rauch begrenzt wird, überschreitet, wird die Korrektur durchgeführt, mit der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, zur mageren Seite hin gesteuert wird. Infolgedessen kann die HC-Konzentration im Abgas, das aus dem NOx-Katalysator strömt, auf oder unter die HC-Konzentration, bei der weißer Rauch begrenzt wird und oberhalb derer weißer Rauch entstehen könnte, gedrückt werden, wodurch es möglich ist, zu verhindern, dass eine große HC-Menge in die Atmosphäre abgegeben wird, wodurch die Entstehung von weißem Rauch verhindert wird.

Wenn die Häufigkeit der Korrekturen, die vom Abschnitt zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases durchgeführt werden, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zur mageren Seite hin zu steuern, bei oder über einer vorgegebenen Häufigkeit (d.h. einer vorgegebenen Zahl von Korrekturen) liegt oder wenn ein Korrekturbetrag des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases bei der oben genannten Korrektur größer wird als ein vorgegebener Korrekturbetrag, wird die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzte SOx-Speichermenge nach oben korrigiert.

Die oben genannte Korrektur, bei der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zur mageren Seite hin gesteuert wird, wird im Laufe der Steuerung, mit der das Luft/-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, zur fetten Seite hin gesteuert wird, entsprechend einer Abnahme der SOx-Speichermenge im NOx-Katalysator durchgeführt, um das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx aus diesem freizusetzen. Hierbei ist zu beachten, dass diese Korrektur durchgeführt wird, wenn bestimmt wird, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das vom Abschnitt zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases gesteuert wird, zu weit zur fetten Seite hin gesteuert wurde. Daher bedeutet die Durchführung einer solchen Korrektur, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, aus dem Bereich eines angemessenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses herausfallen könnte, oder tatsächlich außerhalb von diesem liegt.

Als Grund für die Entstehung einer solchen Situation wird folgendes angenommen: bei der Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, die vom Abschnitt zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases durchgeführt wird, ist die SOx-Speichermenge, die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzt wird, kleiner als die SOx-Menge, die tatsächlich im NOx-Katalysator gespeichert ist. Das heißt, es wird angenommen, dass die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzte SOx-Speichermenge kleiner ist als die aktuelle SOx-Speichermenge, und dass somit die verbliebene Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators zu hoch bestimmt wird, was zur Folge hat, dass der Abschnitt zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, zu weit zur fetten Seite hin steuert, daher wird die oben genannte Korrektur durchgeführt.

Es wird angenommen, dass, wenn die oben genannte Korrektur mit der vorgegebenen Häufigkeit oder öfter durchgeführt wird, anders ausgedrückt, wenn die Korrektur, mit der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zur mageren Seite hin gesteuert wird, mit der vorgegebenen Häufigkeit oder öfter durchgeführt wird, eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzte SOx-Speichermenge unter der aktuellen SOx-Speichermenge liegt. Somit wird eine Differenz zwischen der vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzten SOx-Speichermenge und der aktuellen SOx-Speichermenge durch die Durchführung der Korrektur, mit der die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzte SOx-Speichermenge erhöht wird, beseitigt, wodurch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, genauer geschätzt werden kann. Daher stellt die oben genannte vorgegebene Häufigkeit einen Schwellenwert dar, um zu bestimmen, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass die oben genannte Korrektur aufgrund dessen durchgeführt wird, dass die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzte SOx-Speichermenge unter der aktuellen SOx-Speichermenge liegt.

Hierbei kann es sich bei einem Parameter für die Bestimmung, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür vorliegt, dass die oben genannte Korrektur als Folge davon durchgeführt wird, dass die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzte SOx-Speichermenge unter der aktuellen SOx-Speichermenge liegt, um den Korrekturbetrag in der oben genannten Korrektur handeln, d.h. um den Änderungsbetrag des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, der erforderlich ist, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zur mageren Seite des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses umgekehrt wird. Wenn die vom SOx-Speichermengen-Schätzungsmittel geschätzte SOx-Speichermenge zu klein ist, führt das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, zu einem zu fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis, so dass die HC-Konzentration des Abgases hoch wird.

Somit wird angenommen, dass, wenn der Korrekturbetrag in der oben genannten Korrektur über einem vorgegebenen Korrekturbetrag liegt, eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzte SOx-Speichermenge unter der aktuellen SOx-Speichermenge liegt, und somit wird die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzte SOx-Speichermenge nach oben korrigiert. Damit ist es möglich, die Differenz zwischen der vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzten SOx-Speichermenge und der aktuellen SOx-Speichermenge zu beseitigen, wodurch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, mit einem höheren Grad an Genauigkeit geschätzt werden kann. Hierbei ist der oben genannte vorgegebene Korrekturbetrag ein Schwellenwert, um zu bestimmen, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass die oben genannte Korrektur als Folge davon durchgeführt wird, dass die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzte SOx-Speichermenge unter der aktuellen SOx-Speichermenge liegt.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können die oben genannten Probleme durch ein Regenerierungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach einer SOx-Vergiftung gelöst werden, mit dem ein NOx-Katalysator nach einer SOx-Vergiftung durch Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das in den NOx-Katalysator, welcher in der Abgasleitung des Verbrennungsmotors angeordnet ist, strömt, auf ein vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis geregelt wird, um dadurch im NOx-Katalysator gespeichertes SOx aus diesem freizusetzen. Das Verfahren schließt folgendes ein: einen SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt, um eine im NOx-Katalysator gespeicherte SOx-Menge zu schätzen; einen Regenerierungsschritt nach einer SOx-Vergiftung, um das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx aus diesem freizusetzen, indem man ein Abgas mit vorgegebenem Luft/Kraftstoff-Verhältnis in den NOx-Katalysator strömen lässt; einen HC-Konzentrations-Erfassungsschritt, um eine HC-Konzentration im Abgas an einer Stelle stromabwärts vom NOx-Katalysator zu erfassen; und einen HC-Konzentrations-Steuerschritt, um durch Einstellen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das im Regenerierungsschritt nach einer SOx-Vergiftung in den NOx-Katalysator strömt, entsprechend der abnehmenden SOx-Speichermenge, die im SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt geschätzt wird, zur fetteren Seite hin die im HC-Konzentrations-Erfassungsschritt erfasste HC-Konzentration auf oder unter eine vorgegebene HC-Konzentration zu steuern.

Im erfindungsgemäßen Regenerierungsschritt nach einer SOx-Vergiftung werden durch die Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, auf das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis dem NOx-Katalysator Kohlenwasserstoffe (HC) in Form eines Reduzierungsmittels zugeführt, wodurch das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx aus diesem freigesetzt oder desorbiert wird. Hierbei ist zu beachten, dass das vorgegebene Luft/Kraftstoff-Verhältnis ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases ist, mit dem dem NOx-Katalysator HC in einer Menge zugeführt wird, die notwendig ist, um das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx aus diesem freizusetzen.

Vorzugsweise wird im SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt der vorliegenden Erfindung die SOx-Menge, die im NOx-Katalysator gespeichert ist, u.a. aufgrund der Betriebszeit des Verbrennungsmotors und der Schwefelkonzentration im Kraftstoff geschätzt, und die SOx-Speichermenge, die dadurch gesenkt wird, dass das SOx aus dem NOx-Katalysator freigesetzt oder desorbiert wird, wird ebenfalls aufgrund des Luft/-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das im Regenerierungsschritt nach einer SOx-Vergiftung in den NOx-Katalysator strömt, oder des Zeitraums, über den der Regenerierungsschritt nach einer SOx-Vergiftung durchgeführt wird, geschätzt.

Im HC-Konzentrations-Steuerschritt der vorliegenden Erfindung wird das Luft/-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das im Regenerierungsschritt nach einer SOx-Vergiftung in den NOx-Katalysator strömt, entsprechend der abnehmenden SOx-Speichermenge, die im SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt geschätzt wird, zur fetten Seite hin gesteuert. Dies ist gleichbedeutend damit, dass der Abschnitt zur Steuerung des Luft/-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, entsprechend der Abnahme der geschätzten SOx-Speichermenge zur fetten Seite hin steuert. Dies dient dazu, die HC-Konzentration, die im HC-Konzentrations-Erfassungsschritt erfasst wird, auf oder unter die vorgegebene HC-Konzentration zu bringen. Hierbei ist die vorgegebene HC-Konzentration ebenfalls eine HC-Konzentration, die in dem Abgas, das aus dem NOx-Katalysator strömt, zulässig ist.

Damit kann die HC-Konzentration im Abgas, das im Regenerierungsschritt nach einer SOx-Vergiftung aus dem NOx-Katalysator strömt, auf oder unter die vorgegebene HC-Konzentration gedrückt werden, wodurch es möglich ist, zu verhindern, dass eine große HC-Menge in die Atmosphäre ausgestoßen oder emittiert wird.

In der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturschritt zur Korrektur des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das im Regenerierungsschritt nach einer SOx-Vergiftung in den NOx-Katalysator strömt, zur mageren Seite hin vorgesehen sein, wenn die im HC-Konzentrations-Erfassungsschritt erfasste HC-Konzentration eine vorgegebene HC-Konzentration, bei der weißer Rauch verhindert wird, überschreitet.

Hierbei ist zu beachten, dass die HC-Konzentration, bei der weißer Rauch verhindert wird, zwar niedriger ist als die vorgegebene HC-Konzentration, aber eine HC-Konzentration ist, die zur Entstehung von weißem Rauch führen könnte, falls die HC-Menge, die vom Verbrennungsmotor ausgestoßen wird, u.a. aufgrund einer abrupten Änderung der Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors plötzlich steigen würde.

Wenn die HC-Konzentration des Abgases zwar bei oder unter der vorgegebenen HC-Konzentration liegt, aber die HC-Konzentration überschreitet, bei der weißer Rauch verhindert ist, wird somit das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases im Regenerierungsschritt nach einer SOx-Vergiftung zur mageren Seite hin korrigiert. Infolgedessen ist es möglich, die Abgabe einer großen HC-Menge in die Atmosphäre zu verhindern und dadurch die Erzeugung von weißem Rauch zuverlässiger zu unterdrücken.

In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Regenerierungsverfahren nach einer SOx-Vergiftung für einen Verbrennungsmotor geschaffen, mit dem ein NOx-Katalysator nach einer SOx-Vergiftung durch Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das in den in der Abgasleitung des Verbrennungsmotors angeordneten NOx-Katalysator strömt, auf ein vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis gesteuert wird, um dadurch im NOx-Katalysator gespeichertes SOx aus diesem freizusetzen. Das Verfahren schließt folgendes ein: einen SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt, um eine im NOx-Katalysator gespeicherte SOx-Menge zu schätzen; einen Regenerierungsschritt nach einer SOx-Vergiftung, um das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx aus diesem freizusetzen, indem man ein Abgas mit vorgegebenem Luft/Kraftstoff-Verhältnis in den NOx-Katalysator strömen lässt; einen HC-Konzentrations-Erfassungsschritt, um eine HC-Konzentration im Abgas an einer Stelle stromabwärts vom NOx-Katalysator zu erfassen; einen Schritt zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, entsprechend der im SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt geschätzten abnehmenden SOx-Speichermenge zur fetten Seite hin; und einen Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturschritt zur Korrektur des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, zur mageren Seite hin, wenn die im HC-Konzentrations-Erfassungsschritt erfasste HC-Konzentration eine vorgegebene HC-Konzentration, bei der weißer Rauch begrenzt wird, überschreitet.

Damit wird dem NOx-Katalysator eine HC-Menge zugeführt, die der Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators entspricht, und wenn die HC-Konzentration des Abgases die HC-Konzentration, bei der weißer Rauch begrenzt wird, überschreitet, wird die Korrektur durchgeführt, mit der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, zur mageren Seite umgekehrt wird. Infolgedessen kann die HC-Konzentration im Abgas, das aus dem NOx-Katalysator strömt, auf oder unter die HC-Konzentration, bei der weißer Rauch begrenzt wird und oberhalb derer weißer Rauch erzeugt werden könnte, gedrückt, wodurch verhindert werden kann, dass eine große HC-Menge in die Atmosphäre abgegeben wird, und somit die Erzeugung von weißem Rauch verhindert wird.

Hierbei ist zu beachten, dass die HC-Konzentration, bei der weißer Rauch begrenzt wird, ein Schwellenwert für die HC-Konzentration ist, der aufgrund der Bedingung festgelegt wird, dass weißer Rauch erzeugt wird, weil die HC-Konzentration des Abgases hoch wird.

In der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise ein Schritt zur Korrektur der geschätzten SOx-Speichermenge vorgesehen sein, um die Korrektur durchzuführen, bei der die im SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt geschätzte SOx-Speichermenge erhöht wird, wenn die Korrektur des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgas zur mageren Seite hin im Schritt zur Korrektur des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses mit einer vorgegebenen Häufigkeit oder öfter durchgeführt wird oder wenn der Korrekturbetrag des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases im Schritt zur Korrektur des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses größer wird als ein vorgegebener Korrekturbetrag.

Es wird angenommen, dass, wenn die oben genannte Korrektur mit der vorgegebenen Häufigkeit oder öfter durchgeführt wird oder wenn der Korrekturbetrag in der oben genannten Korrektur größer ist als der vorgegebene Korrekturbetrag, die Wahrscheinlichkeit besteht, dass die im SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt geschätzte SOx-Speichermenge kleiner ist als die aktuelle SOx-Speichermenge. Demgemäß wird eine Differenz zwischen der im SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt geschätzten SOx-Speichermenge und der aktuellen SOx-Speichermenge durch Durchführung der Korrektur, bei der die im SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt geschätzte SOx-Speichermenge erhöht wird, beseitigt, wodurch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, mit einem höheren Grad an Genauigkeit geschätzt werden kann. Hierbei ist zu beachten, dass die oben genannte vorgegebene Häufigkeit und der oben genannte vorgegebene Korrekturbetrag jeweils einen Schwellenwert für die Bestimmung darstellen, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass die oben genannte Korrektur als Folge davon durchgeführt wird, dass die im SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt geschätzte SOx-Speichermenge kleiner ist als die aktuelle SOx-Speichermenge.

Die genannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Zusammenschau mit der begleitenden Zeichnung ohne weiteres verständlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

1 ist ein Blockschema, das den schematischen Aufbau eines Abgasreinigungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung und eines Verbrennungsmotors und seines Steuersystems einschließlich des Abgasreinigungssystems zeigt.

2 ist ein Ablaufschema, das die Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses eines Abgases, das in einen NOx-Katalysator strömt, während der Steuerung zur Regenerierung eines SOx-vergifteten NOx-Katalysators im Abgasreinigungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

3 ist ein zweites Ablaufschema, das die Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das in einen NOx-Katalysator strömt, während der Steuerung zur Regenerierung eines SOx-vergifteten NOx-Katalysators in dem Abgasreinigungssystem gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen des Abgasreinigungssystems für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung ausführlich mit Bezug auf die begleitende Zeichnung beschrieben.

<ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM>

1 ist ein Blockschema, das den schematischen Aufbau eines Abgasreinigungssystems, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird, zusammen mit einem Verbrennungsmotor und seinem Steuersystem einschließlich des Abgasreinigungssystems zeigt.

Der Verbrennungsmotor (im Folgenden auch einfach als Motor bezeichnet), allgemein mit der Bezugszahl 1 bezeichnet, ist ein Viertaktmotor mit vier Zylindern 2. Der Motor 1 ist mit Kraftstoff-Einspritzventilen 3, einem für jeden Zylinder 2, ausgestattet, um Kraftstoff direkt in die Brennkammer jedes Zylinders 2 einzuspritzen. Die Kraftstoff-Einspritzventile 3 sind jeweils mit einem Akkumulator 4 verbunden, der dazu dient, den Kraftstoff auf einen vorgegebenen Druck zu akkumulieren oder zu verdichten. Der Akkumulator 4 steht über eine Kraftstoff-Zufuhrleitung 5 mit einer Kraftstoffpumpe 6 in Verbindung.

Ein Einlasskrümmer 7 ist solchermaßen mit dem Motor oder dem Motor 1 verbunden, dass er über Einlassmündungen (nicht dargestellt) jeweils mit den Brennkammern der einzelnen Zylinder 2 in Verbindung steht. Hierbei wird die Kommunikation zwischen der Brennkammer jedes Zylinders 2 und dessen zugehöriger Einlassmündung durch Öffnen und Schließen eines (nicht dargestellten) zugehörigen Einlassventils gesteuert. Der Einlasskrümmer 7 ist mit einer Einlassleitung 8 verbunden, an der ein Luftstrommesser 9 zur Erzeugung eines elektrischen Signals, das der Masse der angesaugten Luft entspricht, die durch die Einlassleitung 8 strömt, befestigt. Eine Drosselklappe 10 ist in der Einlassleitung 8 an einer Stelle unmittelbar stromaufwärts vom Einlasskrümmer 7 angeordnet, um die Strömungsrate der angesaugten Luft, die durch die Einlassleitung 8 strömt, anzupassen. An der Drosselklappe 10 ist ein Drosselstellglied 11 in Form eines Schrittmotors oder dergleichen angebracht, um die Drosselklappe 10 so anzutreiben, dass sie sich öffnet und schließt.

Hierbei ist ein Kreisellader (Turbolader) 17 vorgesehen, der dafür ausgelegt ist, von einer Antriebsquelle in Form der Energie des Abgases aus den jeweiligen Zylindern 2 angetrieben zu werden, um angesaugte Luft, die von der Einlassleitung 8 zu den jeweiligen Zylindern 2 geliefert wird, zu verdichten. Der Kreisellader 17 weist ein Kompressorgehäuse 17a auf, das an der Einlassleitung 8 an einer Stelle zwischen dem Luftströmungsmesser 9 und der Drosselklappe 10 angeordnet ist, und ein Ladeluftkühler 18, um die angesaugte Luft, deren Temperatur durch ihre Verdichtung im Kompressorgehäuse 17a stark erhöht wurde, zu kühlen, ist an der Einlassleitung 8 an einer Stelle stromabwärts vom Kompressorgehäuse 17a angeordnet.

Andererseits ist ein Auslasskrümmer 12 mit dem Motor 1 verbunden, wobei dessen Zweigleitungen mit den Brennkammern der einzelnen Zylinder 2 jeweils über Auslassmündungen in Verbindung stehen. Hierbei wird die Kommunikation zwischen den Brennkammern der einzelnen Zylinder 2 und deren zugehörigen Auslassmündungen durch Öffnen und Schließen eines (nicht dargestellten) Auslassventils gesteuert. Darüber hinaus ist ein Kraftstoff-Zusetzungsventil 30 für die Zusetzung von Kraftstoff zum Abgas, das in den Auslasskrümmer 12 strömt, am Auslasskrümmer 12 installiert.

Der Auslasskrümmer 12 ist mit einem Turbinengehäuse 17b des Kreiselladers 17 verbunden, das seinerseits mit einem Ende einer Abgasleitung 13 verbunden ist, die an ihrem anderen Ende mit einem (nicht dargestellten) Schalldämpfer verbunden ist. Darüber hinaus ist ein NOx-Katalysator 16 an der Abgasleitung 13 an einer Stelle stromabwärts vom Turbinengehäuse 17b installiert, um das Abgas, das vom Verbrennungsmotor ausgestoßen wird, durch Speichern und Reduzieren des NOx im Abgas zu reinigen oder zu säubern. Hierbei ist zu beachten, dass ein Filter, das einen NOx-Katalysator trägt, zum Einfangen von teilchenförmigem Material im Abgas anstelle des NOx-Katalysators 16 verwendet werden kann.

Darüber hinaus ist eine Auslassdrosselklappe 14 in der Abgasleitung 13 an einer Stelle stromabwärts vom NOx-Katalysator 16 angeordnet, um die Strömungsrate des Abgases, das durch die Abgasleitung 13 strömt, einzustellen. An der Auslassdrosselklappe 14 ist ein Drosselstellglied 15 in Form eines Schrittmotors oder dergleichen angebracht, um die Auslassdrosselklappe 14 so anzutreiben, dass sie sich öffnet und schließt.

Hierbei werden die Kraftstoff-Einspritzventile 3 und das Kraftstoff-Zusetzungsventil 30 durch Steuersignale von einer elektronischen Steuereinheit 20 (im Folgenden als ECU bezeichnet) betätigt, um sich zu öffnen und zu schließen. Das heißt, die Einspritzzeit und die Einspritzmenge des Kraftstoffs sowohl im Kraftstoff-Einspritzventil 3 als auch im Kraftstoff-Zusetzungsventil 30 werden für jedes Ventil mittels Befehlen von der ECU 20 gesteuert.

Ferner ist ein Beschleunigungselementöffnungs-Sensor 19 elektrisch mit der ECU 20 verbunden, so dass die ECU 20 ein Signal vom Sensor 19 empfängt, das für den Öffnungsgrad oder Verstellweg eines Gaspedals steht, und aufgrund dessen die Motorausgangsleistung und dergleichen, die vom Verbrennungsmotor 1 gefordert werden, berechnet. Darüber hinaus ist ein Kurbelpositionssensor 33 elektrisch mit der ECU 20 verbunden, so dass die ECU 20 ein Signal vom Sensor 33 empfängt, das für den Drehwinkel einer Abtriebswelle oder Kurbelwelle des Verbrennungsmotors steht und aufgrund dessen die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1, die Zustände der Betriebszyklen der jeweiligen Zylinder 2 und dergleichen berechnet.

Ein Abgas-HC-Konzentrationssensor 31 zur Erfassung der HC-Konzentration im Abgas, das aus dem NOx-Katalysator 13 strömt, ist an der Abgasleitung 13 an einer Stelle stromabwärts vom NOx-Katalysator 16 installiert. Auch ist ein Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 32 zur Erfassung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das aus dem NOx-Katalysator 16 in die Abgasleitung 13 strömt, an der Abgasleitung 13 an einer Stelle stromabwärts vom NOx-Katalysator 16 und nahe dem Abgas-HC-Konzentrationssensor 31 installiert. Hierbei ist zu beachten, dass der Abgas-HC-Konzentrationssensor 31 in dieser Ausführungsform einen HC-Konzentrationsdetektor 20d darstellt.

Der Abgas-HC-Konzentrationssensor 31 und der Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 32 sind jeweils elektrisch mit der ECU 20 verbunden. Der Abgas-HC-Konzentrationssensor 31 erfasst eine Spannung, die der HC-Konzentration im Abgas entspricht, und übermittelt sie an die ECU 20, wodurch die HC-Konzentration im Abgas von der ECU 20 erfasst wird. Ebenso erfasst der Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 32 eine Spannung, die der Sauerstoffkonzentration im Abgas entspricht, und übermittelt sie an die ECU 20, wodurch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases von der ECU 20 erfasst wird. Die Reinigung oder Säuberung des Abgases, das vom Verbrennungsmotor 1 ausgestoßen wird, wird durch das Abgasreinigungssystem durchgeführt, das u.a. aus diesen drei Sensoren und dem NOx-Katalysator 16 besteht.

Die ECU 20 schließt eine CPU, einen ROM, einen RAM und dergleichen ein, und der ROM speichert Programme, um eine Reihe von verschiedenen Steuerungen des Verbrennungsmotors 1 durchzuführen, Kennfelder, die relevante Daten enthalten und dergleichen. In der vorliegenden Erfindung schließt das Abgasreinigungssystem einen SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt 20a, um die Speichermenge des im NOx-Katalysator 16 gespeicherten SOx zu schätzen, einen Abgas-Luft/Kraftstoff- (A/F-) Verhältnis-Steuerabschnitt 20b zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, und einen SOx-Vergiftungs-Regenerierungsabschnitt 20c zur Freisetzung des im NOx-Katalysator 16 gespeicherten SOx ein. Diese Komponenten oder Abschnitte sind Teil eines Steuerprogramms, das im ROM der ECU 20 hinterlegt ist, und werden durch die Ausführung des Steuerprogramms durch die ECU 20 erreicht.

Da die Reinigungs- oder Säuberungsfähigkeit des NOx-Katalysators aufgrund der Speicherung von SOx im NOx-Katalysator herabgesetzt wird, wird hierbei von der ECU 20 die Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung durchgeführt, um das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx freizusetzen. Bei der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung wird durch Einstellen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, auf ein vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis die Betttemperatur des NOx-Katalysators 16 auf eine geeignete Temperatur gesteuert, und Kohlenwasserstoffe (HC) werden dem NOx-Katalysator 16 als Reduktionsmittel zugeführt.

Zu dieser Zeit wird ein Einspritzbefehl von der ECU 20 an das Kraftstoff-Zusetzungsventil 30 ausgegeben, so dass dem Abgas Kraftstoff durch das Kraftstoff-Zusetzungsventil 30 zugesetzt wird, wodurch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, angemessen eingestellt wird. Die Betttemperatur des NOx-Katalysators 16 wird durch einen Teil des Kraftstoffs erhöht, der vom Kraftstoff-Zusetzungsventil 30 dem Abgas zugesetzt wird, das unter der Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators 16 oxidiert wird, und der restliche Kraftstoff wird dem NOx-Katalysator 16 zugeführt, so dass dadurch eine Menge an Reduzierungsmittel, die für die Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung erforderlich ist, zugeführt werden kann.

Die Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases in der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung besteht in der Schätzung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, aufgrund des Luft/-Kraftstoff-Verhältnisses, das vom Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 32 erfasst wird, und in der Steuerung der Menge des vom Kraftstoff-Zusetzungsventil 30 zugesetzten Kraftstoffs, um das geschätzte Luft/Kraftstoff-Verhältnis einem vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases anzugleichen. Es ist bevorzugt, dass die Beziehung zwischen dem aktuellen Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases im NOx-Katalysator 16 und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das vom Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 32 erfasst wird, im Voraus durch Experimente oder dergleichen erhalten und im ROM der ECU 20 als Kennfeld gespeichert wird.

Hierbei ist zu beachten, dass zwar das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, so eingestellt wird, dass es dem vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis gleich wird, um das im NOx-Katalysator gespeicherte SOx im Laufe der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung freizusetzen, wie oben angegeben, die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators 16 jedoch abnimmt, wenn die Menge an SOx, das im NOx-Katalysator gespeichert wird, zunimmt. Wenn die Menge des SOx, das im NOx-Katalysator 16 gespeichert ist, groß ist, beispielsweise wenn die Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung gerade gestartet wurde, würde daher, falls das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, zu fett ist, eine HC-Menge, die zuerst im NOx-Katalysator 16 oxidiert werden sollte, den NOx-Katalysator 16 passieren, ohne oxidiert zu werden, wodurch die Besorgnis entsteht, dass eine große HC-Menge in die Atmosphäre emittiert oder abgegeben wird, wodurch weißer Rauch entsteht.

Mit Bezug auf 2 wird somit auf die Funktionsweise dieser Ausführungsform eingegangen, d.h. die Steuerung zur Verhinderung, dass eine große HC-Menge im Laufe der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung in die Atmosphäre abgegeben wird, wodurch die Erzeugung von weißem Rauch unterdrückt wird. 2 zeigt ein Ablaufschema für die Steuerung zur Verhinderung von weißem Rauch im Laufe der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung im NOx-Katalysator 16. Hierbei ist zu beachten, dass diese Steuerung zusammen mit der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung von der ECU 20 ausgeführt wird.

Zunächst wird in Schritt S100 die SOx-Menge, die im NOx-Katalysator 16 gespeichert ist, geschätzt. Genauer wird, nachdem die letzte Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung abgeschlossen wurde, die SOx-Menge, die im NOx-Katalysator 16 gespeichert ist, anhand u.a. der Menge des im Verbrennungsmotor 1 verbrauchten Kraftstoffs oder der Fortbewegungsstrecke des Fahrzeugs, in dem der Verbrennungsmotor 1 installiert ist, die mit der Menge an verbrauchtem Kraftstoff in Beziehung steht, oder der Schwefelkonzentration im Kraftstoff des Verbrennungsmotors 1 geschätzt. Wenn das Verfahren in Schritt 100 abgeschlossen ist, geht das von der ECU 20 ausgeführte Steuerprogramm zu Schritt S101 über.

In Schritt S101 wird bestimmt, ob die SOx-Speichermenge im NOx-Katalysator 16, die in Schritt S100 geschätzt wurde, über einer vorgegebenen Speichermenge liegt oder nicht. Die vorgegebene Speichermenge ist ein Schwellenwert für die Bestimmung, ob die im NOx-Katalysator 16 gespeicherte SOx-Menge aufgrund der Tatsache, dass die Abgasreinigungs- oder -säuberungsfunktion des NOx-Katalysators 16 gesunken ist, weil eine große Menge an SOx im NOx-Katalysator 16 gespeichert ist, freigesetzt werden sollte. Wenn in Schritt S101 bestimmt wird, dass die im NOx-Katalysator 16 gespeicherte SOx-Menge größer ist als die vorgegebene Speichermenge, werden demgemäß die Prozesse des Schritts S102 und folgende ausgeführt, um das gespeicherte SOx aus dem NOx-Katalysator 16 freizusetzen, wohingegen dann, wenn in Schritt S101 bestimmt wird, dass die im NOx-Katalysator gespeicherte SOx-Menge bei oder unter der vorgegebenen Speichermenge liegt, der Prozess von Schritt S100 erneut ausgeführt wird.

In Schritt S102 wird die HC-Konzentration im Abgas, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, vom HC-Konzentrationssensor 31 erfasst. Wenn das Verfahren in S102 abgeschlossen wurde, geht das von der ECU 20 ausgeführte Steuerprogramm zu Schritt S103 über.

In Schritt S103 wird ein Luft/Kraftstoff- (A/F-) Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt und das für die Freisetzung des im NOx-Katalysator 16 gespeicherten SOx geeignet ist, aufgrund der vom Abgas-HC-Konzentrationssensor 31 erfassten HC-Konzentration im Abgas und der Menge des im NOx-Katalysator gespeicherten SOx berechnet. Genauer wird unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators 16 abnimmt, wenn die im NOx-Katalysator 16 gespeicherte SOx-Menge zunimmt, das geeignete Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases solchermaßen berechnet, dass es zur mageren Seite hin verändert wird, wenn die im NOx-Katalysator 16 gespeicherte SOx-Menge groß ist, und entsprechend der zunehmenden SOx-Menge, die aus dem NOx-Katalysator 16 freigesetzt wird, zur fetten Seite hin verändert wird. Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird so eingestellt, dass die HC-Konzentration, die vom Abgas-HC-Konzentrationssensor 31 zu dieser Zeit erfasst wird, die vorgegebene HC-Konzentration nicht überschreitet. Die Beziehung zwischen der HC-Konzentration, der SOx-Speichermenge und dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, wird vorab durch Experimente oder dergleichen erhalten und im ROM der ECU 20 gespeichert. Die vorgegebene HC-Konzentration, auf die hierin Bezug genommen wird, ist ein Schwellenwert für die HC-Konzentration, oberhalb derer bestimmt wird, dass in dem Abgas, das in die Atmosphäre abgegeben wird, weißer Rauch entstehen könnte. Somit wird verhindert, dass bei der Freisetzung des im NOx-Katalysator 16 gespeicherten SOx eine große HC-Menge in die Atmosphäre abgegeben wird, wodurch die Erzeugung von weißem Rauch unterdrückt werden kann. Wenn der Prozess in Schritt S103 abgeschlossen wurde, geht das von der ECU 20 ausgeführte Steuerprogramm zu Schritt S104 über.

In Schritt S104 wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, durch Zusetzen von Kraftstoff zu dem Abgas, das aus dem Verbrennungsmotor 1 ausgestoßen wird, mittels des Kraftstoff-Zusetzungsventils 30 gesteuert. Genauer wird die Menge des durch das Kraftstoff-Zusetzungsventil 30 zugesetzten Kraftstoffs u.a. aufgrund des Erfassungswerts vom Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnissensor 32 gesteuert, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in Schritt S103 berechnet wurde, anzugleichen. Wenn der Prozess in Schritt S104 abgeschlossen ist, geht das von der ECU 20 ausgeführte Steuerprogramm zu Schritt S105 weiter.

In Schritt S105 wird die im NOx-Katalysator 16 gespeicherte SOx-Menge geschätzt. Die so geschätzte SOx-Speichermenge ist eine SOx-Menge, die im NOx-Katalysator 16 gespeichert ist, wobei die SOx-Menge, die durch die Zugabe des Kraftstoffs in Schritt S104 aus dem NOx-Katalysator 16 freigesetzt wird, berücksichtigt ist. Daher wird die in diesem Schritt S105 geschätzte SOx-Menge, die im NOx-Katalysator 16 gespeichert ist, in den folgenden Steueroperationen, die sich auf die im NOx-Katalysator 16 gespeicherte SOx-Menge gründen, verwendet, wie bei der Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases usw. Wenn der Prozess in Schritt S105 abgeschlossen ist, geht das von der ECU 20 ausgeführte Steuerprogramm zu Schritt S106 über.

In Schritt S106 wird bestimmt, ob die SOx-Menge, die im NOx-Katalysator 16 gespeichert ist, bei oder unter einer zulässigen Speichermenge liegt. Hierbei ist zu beachten, dass die zulässige Speichermenge ein Schwellenwert für die Bestimmung ist, ob die Abgasreinigungs- oder -säuberungsfunktion des NOx-Katalysators aufgrund der gesunkenen Menge an im NOx-Katalysator gespeichertem SOx wiederhergestellt ist. Wenn in Schritt S106 bestimmt wird, dass die im NOx-Katalysator 16 gespeicherte SOx-Menge bei oder unter der zulässigen Speichermenge liegt, wird demgemäß eine Bestimmung getroffen, dass die Abgasreinigungs- oder -säuberungsfunktion des NOx-Katalysators 16 wiederhergestellt ist, und die ECU 20 schließt den Steuerprozess dann ab. Wenn in Schritt S106 dagegen bestimmt wird, dass die im NOx-Katalysator 16 gespeicherte SOx-Menge über der zulässigen Speichermenge liegt, wird die eine Bestimmung getroffen, dass die Abgasreinigungs- oder -säuberungsfunktion des NOx-Katalysators 16 noch nicht wiederhergestellt ist, und das von der ECU 20 ausgeführte Steuerprogramm geht zu Schritt S107 über.

In Schritt S107 wird die HC-Konzentration im Abgas, das aus dem NOx-Katalysator 16 strömt, vom Abgas-HC-Konzentrationssensor 31 erfasst. Die so erfasste HC-Konzentration ist die HC-Konzentration im Abgas, nachdem dem Abgas durch das Kraftstoff-Zusetzungsventil 30 in Schritt S104 Kraftstoff zugesetzt wurde. Wenn das Verfahren in Schritt S107 abgeschlossen ist, geht das von der ECU 20 ausgeführte Steuerprogramm zu Schritt S108 über.

In Schritt S108 wird bestimmt, ob die HC-Konzentration des Abgases, die in Schritt S107 erfasst wird, über einer vorgegebenen HC-Konzentration liegt, bei der weißer Rauch verhindert wird. Bei dieser Steueroperation wird in den Schritten S103 und S104 das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, auf solche Weise gesteuert, dass die HC-Konzentration des Abgases die vorgegebene HC-Konzentration nicht überschreitet. Demgemäß überschreitet die HC-Konzentration des Abgases nicht die vorgegebene HC-Konzentration. Übrigens wird, wenn die HC-Konzentration des Abgases der vorgegebenen HC-Konzentration nahe kommt, unter einer erwarteten oder vermuteten Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors 1 kein weißer Rauch erzeugt, aber wenn die Betriebsbedingung des Verbrennungsmotors 1 sich schnell ändert, könnte der Fall eintreten, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, nicht schnell gesteuert werden kann, was die Besorgnis entstehen lässt, dass weißer Rauch erzeugt wird.

Wenn in Schritt S108 bestimmt wird, dass die HC-Konzentration des Abgases, die in Schritt S107 erfasst wird, über der HC-Konzentration liegt, bei der weißer Rauch verhindert wird, wird somit angenommen, dass die HC-Konzentration des Abgases, die in Schritt S107 erfasst wird, zwar niedriger ist als die vorgegebene HC-Konzentration, aber trotzdem eine unerwünschte HC-Konzentration ist. Somit geht das von der ECU 20 ausgeführte Steuerprogramm zu Schritt S109 weiter und die folgenden Prozesse werden ausgeführt. Wenn dagegen in Schritt S108 bestimmt wird, dass die in Schritt S107 erfasste HC-Konzentration des Abgases bei oder unter der HC-Konzentration liegt, bei der weißer Rauch verhindert wird, wird angenommen, dass die HC-Konzentration des Abgases angemessen ist, daher werden die Prozesse ab Schritt S103 wiederholt ausgeführt, bis die im NOx-Katalysator gespeicherte SOx-Menge auf oder unter die zulässige Speichermenge sinkt.

In Schritt S109 wird angesichts der Tatsache, dass in Schritt S108 bestimmt wurde, dass die HC-Konzentration des Abgases zwar unter der vorgegebenen HC-Konzentration liegt, aber eine trotzdem unerwünschte HC-Konzentration ist, das Luft/-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases so korrigiert, dass nach Berechnen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, ein niedrigeres Luft/Kraftstoff-Verhältnis bereitgestellt wird. Das heißt, es wird angenommen, dass die vom HC-Konzentrations-Erfassungssensor erfasste HC-Konzentration die HC-Konzentration, bei der weißer Rauch verhindert wird, überschritten hat, weil das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, wenn es in Schritt S103 berechnet wird wie oben angegeben, ein zu fetter Wert ist. Somit wird das Luft/-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das berechnet wird, wenn das Verfahren von Schritt S103 ab diesem Zeitpunkt das nächste Mal in dieser Steuerung durchgeführt wird, zur mageren Seite hin korrigiert, so dass verhindert werden kann, dass die HC-Konzentration des Abgases die HC-Konzentration überschreitet, bei der weißer Rauch verhindert wird. Wenn der Prozess von Schritt S109 abgeschlossen ist, geht das von der ECU 20 ausgeführte Steuerprogramm zu Schritt S110 über.

In Schritt S110 wird die Häufigkeit oder die Zahl der in Schritt S109 durchgeführten Korrekturen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases berechnet. Diese Häufigkeit kann entweder die Häufigkeit der Korrekturen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases innerhalb eines bestimmten Zeitraums, das Verhältnis in jeder Bestimmung in Schritt S108, in dem die HC-Konzentration des Abgases als größer als die HC-Konzentration bestimmt wird, bei der weißer Rauch verhindert wird, oder eine andere Häufigkeit sein. Wenn der Prozess in Schritt S110 abgeschlossen wurde, geht das von der ECU 20 ausgeführte Steuerprogramm zu Schritt S111 über.

In Schritt S111 wird bestimmt, ob die Häufigkeit der Korrekturen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, die in Schritt S110 berechnet wird, bei oder über einer vorgegebenen Häufigkeit liegt. In dieser Steuerungsverarbeitung wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, aufgrund einer SOx-Menge, von der geschätzt wird, dass sie im NOx-Katalysator 16 gespeichert ist, zusätzlich zur HC-Konzentration, die vom HC-Konzentrationssensor 31 erfasst wird, gesteuert. Wenn die Korrekturen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases bei einer Häufigkeit (d.h. einer Korrekturzahl) durchgeführt werden, die bei oder über einer vorgegebenen Häufigkeit liegt, wird davon ausgegangen, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass die in Schritt S100 oder in Schritt S105 geschätzte SOx-Speichermenge niedriger geschätzt wird als eine aktuelle SOx-Speichermenge.

Das heißt, wenn die SOx-Speichermenge niedriger geschätzt wird als die aktuelle SOx-Speichermenge, wird bestimmt, dass die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators 16 hoch geblieben ist, so dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf der fetten Seite gesteuert wird. Andererseits ist die aktuelle Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators 16 gesunken, seit die Menge an aktuell im NOx-Katalysator 16 gespeichertem SOx größer ist als die geschätzte SOx-Speichermenge. Infolgedessen kann der NOx-Katalysator den HC im Abgas, das auf ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf der fetten Seite eingestellt wurde, nicht in zufrieden stellendem Maß oxidieren, und somit kann ein Teil des HC den NOx-Katalysator 16 passieren, ohne oxidiert zu werden, so dass er in die Atmosphäre abgegeben wird, was zu einer Ursache für die Entstehung von weißem Rauch führt.

Dementsprechend wird in Schritt S111 aufgrund der Häufigkeit der Korrekturen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, die in Schritt S109 durchgeführt werden, bestimmt, ob die Schätzung der SOx-Menge, die im NOx-Katalysator 16 gespeichert ist, auf geeignete Weise durchgeführt wird. Wenn in Schritt S111 bestimmt wird, dass die Häufigkeit der Korrekturen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, die in Schritt S110 berechnet wird, bei oder über der vorgegebenen Häufigkeit liegt, bedeutet dies, dass die Schätzung der im NOx-Katalysator gespeicherten SOx-Menge 16 unangemessen oder inkorrekt ist, und somit geht in diesem Fall das von der ECU 20 ausgeführte Steuerprogramm zu Schritt S112 über. Wenn dagegen bestimmt wird, dass die Häufigkeit der Korrekturen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, die in Schritt S110 berechnet wird, unter der vorgegebenen Häufigkeit liegt, bedeutet dies, dass die Schätzung der SOx-Menge, die im NOx-Katalysator 16 gespeichert ist, angemessen oder korrekt ist, und somit werden die Prozesse ab Schritt S103 erneut ausgeführt.

In Schritt S112 wird die Korrektur zur Erhöhung der geschätzten Speichermenge im Prozess von S105, der ab diesem Zeitpunkt das nächste Mal durchgeführt wird, aufgrund der Bestimmung in Schritt S111, dass die Schätzung der im NOx-Katalysator 16 gespeicherten SOx-Menge nicht angemessen ist, durchgeführt wodurch die Differenz zwischen der in Schritt S105 geschätzten SOx-Speichermenge und der aktuell im NOx-Katalysator 16 gespeicherten SOx-Menge beseitigt wird. Infolgedessen kann das Luft/-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, genauer gesteuert werden. Wenn der Prozess in Schritt S112 abgeschlossen ist, werden die Prozesse ab Schritt S103 erneut ausgeführt.

Bei dieser Steuerung wird aufgrund der Häufigkeit der Korrekturen des Luft/-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, die in Schritt S109 durchgeführt werden, bestimmt, ob die Schätzung der SOx-Menge, die im NOx-Katalysator 16 gespeichert ist, angemessen durchgeführt wird, wie oben angegeben, anders ausgedrückt, ob kein großer Unterschied zwischen der geschätzten SOx-Speichermenge und der SOx-Menge, die aktuell im NOx-Katalysator 16 gespeichert ist, vorliegt. Hierbei ist zu beachten, dass es auch möglich ist, eine solche Bestimmung aufgrund des Korrekturbetrags des Luft/-Kraftstoff-Verhältnisses anstelle der Häufigkeit der Korrekturen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases durchzuführen.

Wenn der Korrekturbetrag des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases größer ist als ein vorgegebener Korrekturbetrag, ist das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, zu fett. Somit wird angenommen, dass der erforderliche Korrekturbetrag hoch wird, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases zur mageren Seite hin zu steuern, um ein angemessenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis bereitzustellen. Somit besteht in diesem Fall eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Schätzung der im NOx-Katalysator 16 gespeicherten SOx-Menge nicht angemessen ist. Man beachte hierbei, dass der vorgegebene Korrekturbetrag ein Schwellenwert für die Bestimmung ist, ob die Schätzung der im NOx-Katalysator 16 gespeicherten SOx-Menge angemessen ist.

Eine solche Bestimmung, ob die Schätzung der im NOx-Katalysator 16 gespeicherten SOx-Menge angemessen ist, kann demgemäß aufgrund des Korrekturbetrags in der Korrektur des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases durchgeführt werden. Wenn bestimmt wird, dass die Schätzung nicht angemessen ist, wird die Korrektur zur Erhöhung der geschätzten SOx-Speichermenge im Prozess von Schritt S105, der ab diesem Zeitpunkt das nächste Mal durchgeführt wird, wie in dem Prozess von Schritt S112 durchgeführt, wie oben angegeben.

Entsprechend dieser Steuerung wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, auf ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis gesteuert, das fetter ist eines, das aufgrund einer Abnahme der im NOx-Katalysator 16 gespeicherten SOx-Menge in der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung des NOx-Katalysators auf der mageren Seite liegt. Dies dient dazu, zu verhindern, dass die HC-Konzentration des Abgases, das den NOx-Katalysator passiert, um in die Atmosphäre abgegeben zu werden, bei oder unter einer vorgegebenen Konzentration liegt. Infolgedessen kann verhindert werden, dass eine große HC-Menge in die Atmosphäre abgegeben wird, wodurch die Erzeugung von weißem Rauch unterdrückt wird.

Darüber hinaus wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, aufgrund des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das aus dem NOx-Katalysator strömt, korrigiert, und die geschätzte Menge an SOx, das im NOx-Katalysator gespeichert ist, wird aufgrund der Häufigkeit der Korrekturen ebenfalls korrigiert. Infolgedessen ist es möglich, zuverlässiger zu verhindern, dass eine große HC-Menge im Laufe der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung des NOx-Katalysators in die Atmosphäre abgegeben wird, wodurch die Erzeugung von weißem Rauch zuverlässiger verhindert wird.

Hierbei ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform der SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt 20a, der Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerabschnitt 20b und der SOx-Vergiftungs-Regenerierungsabschnitt 20c zusammen einen Teil der Steuerung zur Verhinderung der Erzeugung von weißem Rauch während der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung im NOx-Katalysator 16 darstellen. Genauer stellt jeder der Prozesse in den Schritt S100 und S105 den SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt 20a dar, stellen die Prozesse in den Schritten S103 und S104 zusammen den Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerabschnitt 20b dar und stellen die Prozesse in den Schritten S101 bis S104 zusammen den SOx-Vergiftungs-Regenerierungsabschnitt 20c dar.

Darüber hinaus stellt in dieser Ausführungsform jeder der Prozesse in den Schritten S100 bis S105 einen SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt dar; stellt jeder der Prozesse in den Schritten S102 und S107 einen HC-Konzentrations-Erfassungsschritt dar, stellen die Prozesse in den Schritten S101 bis S104 zusammen einen SOx-Vergiftungs-Regenerierungsschritt dar; stellen die Prozesse in den Schritten S103 und S104 zusammen einen HC-Konzentrationsbewältigungs- oder -steuerschritt dar; stellen die Prozesse in den Schritten S111 und S112 zusammen einen SOx-Speicherschätzmengen-Korrekturschritt dar.

<ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM>

Nun wird auf der Grundlage von 3 auf eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für die Steuerung zur Verhinderung, dass eine große HC-Menge im Lauf der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung in die Atmosphäre abgegeben wird, wodurch die Erzeugung von weißem Rauch unterdrückt wird, Bezug genommen. 3 zeigt ein Ablaufschema für die Steuerung zur Verhinderung der Erzeugung von weißem Rauch im Laufe der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung im NOx-Katalysator 16. Hierbei ist zu beachten, dass diese Steuerung zusammen mit der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung durch die ECU 20 ausgeführt wird. Hierbei ist zu beachten, dass in der Steuerung zur Vermeidung der Erzeugung von weißem Rauch, die während der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung durchgeführt wird, wie in 3 dargestellt, gleiche Prozesse wie in 2 dargestellt mit den gleichen Symbolen bezeichnet sind, die in 2 verwendet wurden, wobei auf ihre Beschreibung verzichtet wird.

In der Steuerung zur Vermeidung von weißem Rauch, die während der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung durchgeführt wird, wie in 3 dargestellt, geht das Steuerprogramm, das von der ECU 20 ausgeführt wird, zu Schritt S200 über, wenn in Schritt S101 bestimmt wird, dass die im NOx-Katalysator 16 gespeicherte SOx-Menge über der vorgegebenen Speichermenge liegt.

In Schritt S200 wird ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt und das für die Freisetzung des im NOx-Katalysator gespeicherten SOx geeignet ist, aufgrund der im NOx-Katalysator 16 gespeicherten SOx-Menge berechnet. Genauer wird unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators 16 abnimmt, wenn die im NOx-Katalysator 16 gespeicherte SOx-Menge zunimmt, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf solche Weise berechnet, dass es zu einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf der mageren Seite wird, wenn die im NOx-Katalysator 16 gespeicherte SOx-Menge groß ist, und entsprechend der zunehmenden SOx-Menge, die aus dem NOx-Katalysator 16 freigesetzt wird, fetter wird. Die Beziehung zwischen der SOx-Speichermenge und dem Luft/-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, wird vorab durch Experimente oder dergleichen erhalten und im ROM der ECU 20 gespeichert. Wenn der Prozess in Schritt S200 abgeschlossen wurde, geht das von der ECU 20ausgeführte Steuerprogramm zu Schritt S104 über. Der Inhalt der Prozesse der Schritte S104 bis S107 ist der gleiche wie zuvor in der oben genannten ersten Ausführungsform mit Bezug auf 2 angegeben. Wenn der Prozess in S107 abgeschlossen wurde, geht das von der ECU 20 ausgeführte Steuerprogramm zu Schritt S201 über.

In Schritt S201 wird bestimmt, ob die HC-Konzentration im Abgas, die in Schritt S107 erfasst wird, höher ist als eine vorgegebene HC-Konzentration, bei der weißer Rauch begrenzt wird. Die HC-Konzentration, bei der weißer Rauch begrenzt wird, ist eine HC-Konzentration des Abgases, oberhalb derer die HC-Konzentration im Abgas so hoch ist, dass eine große HC-Menge in die Atmosphäre abgegeben werden könnte, um weißen Rauch zu erzeugen. In der Steuerung dieser zweiten Ausführungsform wird in den Schritten S200 und S104 das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, aufgrund der SOx-Menge gesteuert, die im NOx-Katalysator 16 gespeichert ist. Daher wird die Oxidationsfunktion des NOx-Katalysators aufgrund der SOx-Speichermenge geschätzt und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, wird entsprechend der solchermaßen geschätzten Oxidationsfunktion gesteuert. In einem solchen Fall wird jedoch, wenn die HC-Konzentration des Abgases, die vom Abgas-HC-Konzentrationssensor 31 erfasst wird, die HC-Konzentration überschreitet, bei der weißer Rauch begrenzt wird, die HC-Konzentration des Abgases, das in die Atmosphäre abgegeben wird, hoch, so dass weißer Rauch erzeugt werden könnte.

Da die Sorge besteht, dass weißer Rauch erzeugt wird, wenn in Schritt S201 bestimmt wird, dass die HC-Konzentration des Abgases, die in Schritt S107 erfasst wird, höher ist als die HC-Konzentration, bei der weißer Rauch begrenzt wird, geht dementsprechend das von der ECU 20 ausgeführte Steuerprogramm zu Schritt S202 über, und die Prozesse der Schritte S202 und folgende werden durchgeführt. Wenn in Schritt S201 dagegen bestimmt wird, dass die HC-Konzentration des Abgases, die in Schritt S107 erfasst wird, bei oder unter der HC-Konzentration liegt, bei der weißer Rauch erzeugt wird, ist die HC-Konzentration angemessen. Somit werden die Prozesse der Schritte S200 bis S201 erneut und wiederholt durchgeführt, bis die im NOx-Katalysator 16 gespeicherte SOx-Menge auf oder unter einen zulässige Speichermenge sinkt.

In Schritt S202 wird aufgrund der Tatsache, dass in Schritt S201 bestimmt wurde, dass die HC-Konzentration des Abgases höher ist als die HC-Konzentration, bei der weißer Rauch beschränkt wird, und dass die Sorge besteht, dass weißer Rauch erzeugt wird, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis, das als dasjenige des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, berechnet wurde, zur mageren Seite hin korrigiert. Das heißt, es wird angenommen, dass die vom Abgas-HC-Konzentrations-Erfassungssensor 31 erfasste HC-Konzentration die HC-Konzentration, bei der weißer Rauch begrenzt wird, überschritten hat, da das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in Schritt S200 wie oben angegeben als dasjenige des Abgases, das in den NOx-Katalysator 16 strömt, berechnet wurde, einen Wert zu weit auf der fetten Seite aufweist. Somit wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases so korrigiert, dass es weiter auf der mageren Seite liegt, wenn der Prozess von Schritt S200 das nächste Mal ab diesem Zeitpunkt durchgeführt wird, so dass die HC-Konzentration des Abgases die HC-Konzentration, bei der weißer Rauch begrenzt wird, nicht überschreitet. Wenn der Prozess von Schritt S202 abgeschlossen ist, geht das von der ECU 20 ausgeführte Steuerverfahren zu Schritt S110 über.

Die Prozesse der Schritte S110 bis S112 sind die gleichen wie die in 2 dargestellten, wie oben mit Bezug auf die oben genannte erste Ausführungsform angegeben. Wenn in Schritt S111 bestimmt wird, dass die Häufigkeit der Korrekturen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, die in Schritt S110 berechnet wird, niedriger ist als eine vorgegebene Häufigkeit oder wenn der Prozess von S112 abgeschlossen ist, werden die Prozesse der Schritte S200 und folgende wiederholt ausgeführt.

Entsprechend der Steuerung dieser zweiten Ausführungsform wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, aufgrund der Abnahme der SOx-Menge, die im NOx-Katalysator gespeichert ist, im Laufe der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung des NOx-Katalysators auf ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis gesteuert, das weiter auf der mageren Seite liegt. Dies dient dazu, die HC-Konzentration des Abgases, das aus dem NOx-Katalysator strömt, um in die Atmosphäre abgegeben zu werden, zu drücken. Infolgedessen kann die Abgabe einer großen HC-Menge in die Atmosphäre verhindert werden, wodurch die Erzeugung von weißem Rauch unterdrückt wird.

Darüber hinaus wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, aufgrund der HC-Konzentration im Abgas, das aus dem NOx-Katalysator strömt, korrigiert, und die geschätzte SOx-Menge, die im NOx-Katalysator gespeichert ist, wird auch aufgrund der Häufigkeit oder des Betrags der Korrekturen korrigiert. Infolgedessen ist es möglich, zuverlässiger zu verhindern, dass eine große HC-Menge im Laufe der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung des NOx-Katalysators in die Atmosphäre abgegeben wird, wodurch die Erzeugung von weißem Rauch auf zuverlässigere Weise unterdrückt wird.

Hierbei ist zu beachten, dass die Prozesse der Schritte S200 bis S104 zusammen den Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Steuerabschnitt 20b ausmachen und die Prozesse in den Schritten S101 bis S104 einschließlich von S200 zusammen den SOx-Vergiftungs-Regenerierungsabschnitt 20c ausmachen.

Darüber hinaus stellt jeder der Prozesse der Schritte S100 und S105 einen SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt dar; stellt der Prozess in Schritt S107 einen HC-Konzentrations-Erfassungsschritt dar; stellen die Prozesse der Schritte S200 bis S104 zusammen einen Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturschritt dar, stellen die Prozesse der Schritte S101 bis S104 zusammen einen SOx-Vergiftungs-Regenerierungsschritt dar; stellen die Prozesse der Schritte S201 und S202 zusammen einen Luft/-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturschritt dar und stellen die Prozesse der Schritte S111 und S112 zusammen einen SOx-Speicherschätzmengen-Korrekturschritt dar.

In einem Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator strömt, aufgrund einer Abnahme der SOx-Menge, die im NOx-Katalysator gespeichert ist, während der Steuerung zur Regenerierung nach einer SOx-Vergiftung des NOx-Katalysators so gesteuert, dass es ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird, das fetter ist als eines auf der mageren Seite, wodurch es möglich ist, die HC-Konzentration des Abgases, das den NOx-Katalysator passiert, um in die Atmosphäre abgegeben zu werden, auf oder unter eine vorgegebene Konzentration zu drücken. Infolgedessen ist es möglich, die Abgabe einer großen HC-Menge in die Atmosphäre zu verhindern, wodurch die Erzeugung von weißem Rauch unterdrückt wird.

Obwohl die Erfindung im Hinblick auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass die Erfindung mit Modifizierungen innerhalb des Bereichs der beigefügten Ansprüche in die Praxis umgesetzt werden kann.


Anspruch[de]
Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor mit einem NOx-Katalysator (16), der an einer Abgasleitung (13) angeordnet ist, um NOx im Abgas, das vom Motor abgegeben wird, zu speichern und zu reduzieren, wobei:

ein SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt (20a) die SOx-Menge schätzt, die im NOx-Katalysator (16) gespeichert ist;

ein Steuerabschnitt (20b) für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator (16) strömt, steuert;

ein SOx-Vergiftungsregenerierungsabschnitt (20c) bewirkt, dass das SOx, das im NOx-Katalysator (16) gespeichert ist, durch Steuern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das in den NOx-Katalysator (16) strömt, durch den Steuerabschnitt für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases (20b) auf ein vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis gesteuert wird, wenn die gespeicherte SOx-Menge, die durch den SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt (20a) geschätzt wird, eine vorgegebene SOx-Speichermenge übersteigt; und

ein HC-Konzentrationsdetektor (20d) an der Abgasleitung (13) dem NOx-Katalysator (16) nachgeschaltet angeordnet ist, um die HC-Konzentration im Abgas zu erfassen;

dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das im NOx-Katalysator (16) gespeicherte SOx vom SOx-Vergiftungsregenerierungsabschnitt (20c) freigesetzt wird, der Steuerabschnitt (20b) für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases das Luft/-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator (16) strömt, so steuert, dass es entsprechend der Abnahme der gespeicherten SOx-Menge, die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt (20a) geschätzt wird, zur fetten Seite hin gesteuert wird, wodurch die HC-Konzentration, die vom HC-Konzentrationsdetektor (20d) erfasst wird, so angepasst wird, dass sie höchstens so hoch ist wie eine vorgegebene HC-Konzentration.
Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Zeit, in der das im NOx-Katalysator (16) gespeicherte SOx vom SOx-Vergiftungsregenerierungsabschnitt (20c) freigesetzt wird, wenn die vom HC-Konzentrationsdetektor (20d) erfasste HC-Konzentration eine vorgegebene Konzentration, bei der weißer Rauch vermieden wird, überschreitet, der Steuerabschnitt für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases (20b) das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, das in den NOx-Katalysator (16) strömt, auf einen Wert steuert, der weiter auf der mageren Seite liegt. Abgasreinigungssystem für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Häufigkeit der Korrekturen, die vom Steuerabschnitt zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses durchgeführt wird, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Abgases weiter auf die magere Seite zu steuern, mindestens so hoch ist wie eine vorgegebene Frequenz oder wenn der Korrekturbetrag des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases bei der Korrektur einen vorgegebenen Korrekturbetrag überschreitet, die SOx-Speichermenge, die vom SOx-Speichermengen-Schätzabschnitt (20a) geschätzt wird, nach oben korrigiert wird. SOx-Vergiftungsregenerierungsverfahren für einen Verbrennungsmotor zum Regenerieren eines SOx-vergifteten NOx-Katalysators (16) durch Steuern des Luft/-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das in den NOx-Katalysator (16) strömt, welcher an einer Abgasleitung (13) des Verbrennungsmotors (1) angeordnet ist, auf ein vorgegebenes Luft/Kraftstoff-Verhältnis, um SOx, das im NOx-Katalysator (16) gespeichert ist, freizusetzen, wobei:

in einem SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt (S100, S105) die SOx-Menge, die im NOx-Katalysator (16) gespeichert ist, geschätzt wird;

in einem SOx-Vergiftungsregenerierungsschritt (S101 bis S104) SOx, das im NOx-Katalysator (16) gespeichert ist, aus diesem freigesetzt wird, indem man Abgas mit einem vorgegebenen Luft/Kraftstoff-Verhältnis in den NOx-Katalysator (16) strömen lässt;

in einem HC-Konzentrationserfassungsschritt (S102, S107) die HC-Konzentration im Abgas an einer Stelle, die dem NOx-Katalysator (16) nachgeschaltet ist, erfasst wird; und

in einem HC-Konzentrationssteuerschritt (S103 und S104) die HC-Konzentration, die im HC-Konzentrationserfassungsschritt (S107) als höchstens einer vorgebenen HC-Konzentration gleich erfasst wird, durch Einstellen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das im SOx-Vergiftungsregenerierungsschritt (S101 bis S104) in den NOx-Katalysator (16) strömt, gemäß der abnehmenden Menge an gespeichertem SOx, die im SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt (S100, S105) geschätzt wird, auf einen Wert weiter auf der fetten Seite gesteuert wird.
SOx-Vergiftungsregenerierungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, ferner gekennzeichnet durch:

einen Korrekturschritt für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis (S108 und S109) zum Korrigieren des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, das im SOx-Vergiftungsregenerierungsschritt (S101 bis S104) in den NOx-Katalysator (16) strömt, auf einen Wert weiter auf der mageren Seite, wenn die HC-Konzentration, die im Erfassungsschritt für die HC-Konzentration (S107) erfasst wird, eine vorgegebene HC-Konzentration, bei der weißer Rauch vermieden wird, überschreitet.
SOx-Vergiftungsregenerierungsverfahren für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, ferner gekennzeichnet durch:

einen Korrekturschritt für die geschätzte SOx-Speichermenge (S111 und S112) zum Durchführen einer Korrektur, bei der die im SOx-Speichermengen-Schätzungsschritt (S105) geschätzte SOx-Speichermenge nach oben korrigiert wird, wenn die Korrektur des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases auf einen Wert weiter auf der mageren Seite im Korrekturschritt für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis (S201 und S202) mit mindestens einer vorgeschriebenen Frequenz ausgeführt wird oder wenn der Korrekturumfang des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases im Korrekturschritt für das Luft/Kraftstoff-Verhältnis (S201 und S202) einen vorgegebenen Korrekturumfang übersteigt.






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