DE10327299A1 - Accessing system for emissions control device ability to store exhaust gas has processor programmed to determine difference between predicted time and actual time to purge the device, and modify parameter used to determine predicted time - Google Patents

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Abstract

An accessing system for an emissions control device ability to releasably store constituent of exhaust gas generated by lean-burn operation of an internal combustion engine, includes a processor programmed to determine, during purge phase of the cycle, a difference between predicted time and actual time required to purge the device; and modify the parameter used to determine the predicted time during a storage-purge cycle. An accessing system for the ability of an emissions control device to releasably store constituent of exhaust gas generated by lean-burn operation of an internal combustion engine (12) during each of a series of storage-purge cycles, comprises a processor programmed to determine, during the purge phase of the cycle, a difference between a predicted time required to purge the device with actual time required to purge the device, such predicted time being computed as a function of a parameter of the device, such parameter varying over time; and modify the parameter used to determine the predicted time during a subsequent one of the series of storage-purge cycles. The device stores the quantity of the exhaust gas constituent when the exhaust gas directed through the device is lean of stoichiometry during a storage phase of the cycle and the device releases a previously-stored amount of the exhaust gas constituent when the exhaust gas directed through the device is rich of stoichiometry during a subsequent purge phase of the cycle.

Description

Die Erfindung betrifft Systeme und Vorrichtungen für die Bewertung der Fähigkeit einer Fahrzeug-Abgasreinigungsvorrichtung, zum Beispiel einer Lean-NOx-Falle (LNT), zur Speicherung und Freisetzung eines Abgasbestandteils.The invention relates to systems and Devices for the ability assessment a vehicle exhaust gas purification device, for example a lean NOx trap (LNT), for storing and releasing an exhaust gas component.

Wie dem Fachmann bekannt ist, enthält das durch einen normalen Innenverbrennungsmotor, wie er in Kraftfahrzeugen zu finden ist, erzeugte Abgas eine Vielzahl von gasförmigen Bestandteilen, u.a. Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NOx) und Sauerstoff (O2). Die jeweiligen Mengen, in denen ein Motor diese gasförmigen Bestandteile erzeugt, hängen normalerweise von einer Vielzahl von Faktoren ab, darunter solche Betriebsparameter wie Luft-/Kraftstoffverhältnis (λ), Motordrehzahl und -last, Motortemperatur, Umgebungsfeuchtigkeit, Zündzeitpunkt ("Funke") und prozentuale Abgasrückführung ("EGR"). Nach dem Stand der Technik werden häufig Werte für momentane motorerzeugte oder "Zuführgas"-Bestandteile wie HC, CO und NOx angegeben, welche zum Beispiel auf nachgewiesenen Werten für Momentan-Motordrehzahl und -Motorlast basieren (wobei letztere häufig zum Beispiel vom Ansaugkrümmerdruck abgeleitet wird).As is known to those skilled in the art, the exhaust gas generated by a normal internal combustion engine, as found in motor vehicles, contains a large number of gaseous components, including hydrocarbons (HC), carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx) and oxygen (O 2 ). , The particular amounts in which an engine produces these gaseous components normally depend on a variety of factors, including such operating parameters as air / fuel ratio (λ), engine speed and load, engine temperature, ambient humidity, ignition timing ("spark") and percentage exhaust gas recirculation ("EGR"). Prior art values for current engine-generated or "feed gas" components such as HC, CO and NOx are often given, which are based, for example, on proven values for current engine speed and engine load (the latter often being derived, for example, from intake manifold pressure). ,

Um die Menge der Zuführgasbestandteile aus einem Magermotor zu begrenzen, welche durch das Fahrzeugendrohr als "Emissionen" in die Atmosphäre ausgestoßen werden, weisen Kraftfahrzeuge normalerweise ein Abgasreinigungssystem mit einem stromauf gelegenen und einem stromab gelegenen Dreiwege-Katalysator auf. Der stromab gelegene Dreiwege-Katalysator wird oft als "NOx-Falle" bezeichnet. Sowohl der stromauf gelegene als auch der stromab gelegene Katalysator speichern NOx, wenn die Abgase "magerer" als stöchiometrisch sind, und setzen zuvor gespeichertes NOx für die Reduktion zu unschädlichen Gasen frei, wenn die Abgase "fetter" als stöchiometrisch sind.To the amount of feed gas components to limit a lean burn engine through the tailpipe as "emissions" to the atmosphere pushed out motor vehicles typically have an exhaust gas purification system with an upstream and a downstream three-way catalyst. The downstream three-way catalyst is often referred to as a "NOx trap". Both the upstream and downstream catalyst store NOx when the exhaust gases are "leaner" than stoichiometric and set previously stored NOx for the reduction to harmless Gases free when the exhaust gases are "richer" than stoichiometric.

Insbesondere speichert die Falle bei einer typischen Ausführungsform NOx während des Magerbetriebs unter Verwendung von alkalischen Metallen wie Barium und/oder Strontium in Washcoat-Form. Der Washcoat enthält Edelmetalle wie Platin und Palladium, welche NO zur Speicherung in der Falle als Nitrat in NO2 umwandeln. Das NO2 wird in der Falle beispielsweise in Form von Bariumnitrat gespeichert. Der Washcoat der Falle enthält normalerweise auch Zer(IV)-oxid, dessen Affinität für eine Sauerstoffspeicherung so beschaffen ist, daß während des anfänglichen Magermotorbetriebs eine Menge des durch die Falle strömenden Überschußsauerstoffs unmittelbar in der Falle gespeichert wird. Die Menge des gespeicherten Sauerstoffs liegt im wesentlichen fest, wenngleich sie mit der Zeit infolge solcher Faktoren wie thermischem Abbau und Fallenalterung abzunehmen beginnt.In particular, in a typical embodiment, the trap stores NOx during lean operation using alkaline metals such as barium and / or strontium in washcoat form. The washcoat contains precious metals such as platinum and palladium, which convert NO into NO 2 for storage in the trap as nitrate. The NO 2 is stored in the trap, for example in the form of barium nitrate. The trap washcoat also typically contains cerium oxide, the affinity for which oxygen is stored to be such that during the initial lean engine operation, an amount of the excess oxygen flowing through the trap is immediately stored in the trap. The amount of oxygen stored is essentially fixed, although it begins to decrease over time due to factors such as thermal degradation and trap aging.

Die tatsächliche NOx-Speicherkapazität der Falle ist endlich, und der Wirkungsgrad der Speicherung verringert sich mit zunehmender Fallenauffüllung; um also beim "Magerbetrieb" niedrige NOx-Emissionen am Endrohr aufrechtzuerhalten, müssen die Falle in periodischen Abständen gereinigt oder das gespeicherte NOx "ausgespült" werden. Das US-Patent Nr. 5.473.887 lehrt das Spülen einer NOx-Falle durch Beaufschlagung der Falle mit einem Luft-/Kraftstoff-Gemisch, dessen Luft-/Kraftstoffverhältnis fetter als stöchiometrisch ist, zum Beispiel ein Luft/Kraftstoff-Gemisch von weniger als ca. 13. Während des Spülvorgangs wird der Dreiwege-Katalysator von überschüssigem Zuführgas HC und CO, welche zu Beginn im Dreiwege-Katalysator unter Freisetzung des gespeicherten Sauerstoffs verbraucht wurden, schließlich "durchbrochen", und das Gas gelangt in die Falle, woraufhin sich das Bariumnitrat der Falle zu NO2 zersetzt, um anschließend durch die Edelmetalle der Falle in unschädliches N2 und O2 umgewandelt zu werden. Der zuvor in der Falle gespeicherte Sauerstoff wird ebenfalls während eines ersten Abschnitts des Spülvorgangs nach dem HC- und CO-Durchbruch durch den Dreiwege-Katalysator freigesetzt.The actual NOx storage capacity of the trap is finite and the efficiency of the storage decreases with increasing trap filling; In order to maintain low NOx emissions at the tailpipe during "lean operation", the traps must be cleaned at regular intervals or the stored NOx "flushed out". U.S. Patent No. 5,473,887 teaches purging a NOx trap by applying an air / fuel mixture to the trap whose air / fuel ratio is richer than stoichiometric, for example an air / fuel mixture of less than 13. During the purge process, the three-way catalyst is eventually "broken through" by excess feed gas HC and CO, which were initially consumed in the three-way catalyst with the release of the stored oxygen, and the gas falls into the trap, whereupon the The trap's barium nitrate decomposes to NO 2 , which is then converted into harmless N 2 and O 2 by the precious metals of the trap. The oxygen previously stored in the trap is also released by the three-way catalyst during a first section of the flushing process after the HC and CO breakthrough.

Der Zeitaufwand für jeden Modus (Mager- und Spülmodus) und der Wirkungsgrad der NOx-Speicherung/Umwandlung bestimmen nicht nur die Endrohremissionen, sondern beeinflußt auch die Kraftstoffwirtschaftlichkeit auf signifikante Weise.The time required for each mode (lean and rinsing mode) and the efficiency of NOx storage / conversion do not determine only tailpipe emissions, but also affects fuel economy in a significant way.

Deshalb ist eine geeignete Steuerungsstrategie für den Wechsel zwischen Mager- und Spülmodus zur Erreichung der erwünschten Vorteile im Hinblick auf Emissionsreduzierung und Kraftstoffwirtschaftlichkeit von ausschlaggebender Bedeutung. Die Hauptschwierigkeiten im Zusammenhang mit der Steuerung einer LNT sind: 1) Die fehlenden Bordmessungen der Schlüsselvariablen wie Zuführgas- und Endrohr-NOx-Konzentration. 2) Die auf Schwefelvergiftung und Alterung zurückzuführenden Veränderungen in den Schlüsselparametern (wie Kapazität und Wirkungsgrad).That is why a suitable control strategy for the Switch between lean and Rinse mode to achieve the desired Benefits in terms of emission reduction and fuel economy of crucial importance. The main difficulties related with the control of an LNT are: 1) The missing on-board measurements the key variable like feed gas and Tailpipe NOx concentration. 2) The on sulfur poisoning and aging attributable changes in the key parameters (like capacity and Efficiency).

Deshalb besteht die Notwendigkeit für ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Bewertung der Fähigkeit einer Abgasreinigungsvorrichtung, zum Beispiel einer Lean-NOx-Falle, zur Speicherung und Freisetzung eines Abgasbestandteils.That is why there is a need for a procedure and a device for the ability assessment an exhaust gas purification device, for example a lean NOx trap, for storing and releasing an exhaust gas component.

Erfindungsgemäß werden ein System und ein Verfahren zur Bewertung der Fähigkeit einer Abgasreinigungsvorrichtung, eine Menge eines durch den Magerbetrieb eines Innenverbrennungsmotors erzeugten Abgasbestandteils während jeweils eines Zyklus aus einer Serie von Speicher-/Spülzyklen zu speichern und freizusetzen, vorgeschlagen. Die Vorrichtung speichert die Menge des Abgasbestandteils während einer Speicherphase des Zyklus, wenn das durch die Vorrichtung geleitete Abgas magerer als stöchiometrisch ist. Die Vorrichtung setzt eine zuvor gespeicherte Menge des Abgasbestandteils während einer anschließenden Spülphase oder eines Spülmodus des Zyklus frei, wenn das durch die Vorrichtung geleitete Abgas fetter als stöchiometrisch ist. Verfahren und System bestimmen während der Spülphase oder des Spülmodus des Zyklus eine Differenz zwischen einer für die Spülung der Vorrichtung benötigten, vorhergesagten Zeit und der für die Spülung der Vorrichtung tatsächlich benötigten Zeit. Die vorhergesagte Zeit wird als Funktion eines Parameters der Vorrichtung errechnet. Der Parameter verändert sich im Laufe der Zeit. Verfahren und System modifizieren den angewandten Parameter, um die vorhergesagte Zeit während eines anschließenden Zyklus aus der Serie von Speicher-/Spülzyklen zu bestimmen.According to the invention, a system and a method for evaluating the ability of an exhaust gas purification device to store and release an amount of an exhaust gas component generated by the lean operation of an internal combustion engine during one cycle from a series of storage / purge cycles are proposed. The device stores the amount of exhaust gas component during a storage phase of the cycle when that exhaust gas passed through the device is leaner than stoichiometric. The device releases a previously stored amount of the exhaust gas constituent during a subsequent purge phase or a purge mode of the cycle when the exhaust gas passed through the device is richer than stoichiometric. The method and system determine a difference between a predicted time required to flush the device and the time actually required to flush the device during the flushing phase or cycle of the cycle. The predicted time is calculated as a function of a parameter of the device. The parameter changes over time. The method and system modify the parameter used to determine the predicted time during a subsequent cycle from the series of storage / purge cycles.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der mit Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:Other features essential to the invention go from the following description, in which with reference to the drawings embodiments explained become. The drawings show:

1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Systems für die Anwendung der Erfindung; 1 is a schematic representation of an exemplary system for the application of the invention;

2A eine Kurve zur Darstellung des Verhältnisses zwischen der NOx-Speicherkapazität, C, einer in dem System nach 1 verwendeten neuen LNT und der Temperatur, T; 2A a graph showing the relationship between the NOx storage capacity, C, one in the system after 1 used new LNT and temperature, T;

2B eine Kurve zur Darstellung des Verhältnisses zwischen dem NOx-Speicherwirkungsgrad, ηS, einer LNT und dem LNT-Speicherniveau, x, worin x = gespeicherte NOx-Menge, dividiert durch die tatsächliche Speicherkapazität, C, der in dem System nach 1 verwendeten LNT; 2 B a graph showing the relationship between the NOx storage efficiency, η S , an LNT and the LNT storage level, x, where x = amount of NOx stored divided by the actual storage capacity, C, in the system according to 1 used LNT;

2C eine Kurve zur Darstellung des Verhältnisses zwischen dem NOx-Umwandlungswirkungsgrad, ηC, einer LNT und dem LNT-Speicherniveau, x; 2C a graph showing the relationship between the NOx conversion efficiency, η C , an LNT and the LNT storage level, x;

2D eine Kurve zur Darstellung des Verhältnisses zwischen der Freisetzungsrate, β, und dem LNT-Speicherniveau, x; 2D a graph showing the relationship between the release rate, β, and the LNT storage level, x;

3A ein Ablaufdiagramm des Codes, welcher in dem System nach 1 gespeichert und während eines LNT-Speichermodus verwendet wird, um während eines solchen Speichermodus die Menge des in der LNT gespeicherten NOx zu bestimmen und dadurch festzustellen, wann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung auf einen Spülmodus umzuschalten ist; 3A a flow diagram of the code, which in the system according to 1 stored and used during an LNT storage mode to determine the amount of NOx stored in the LNT during such a storage mode and thereby determine when to switch to a purge mode according to an embodiment of the invention;

3B ein Ablaufdiagramm des Codes, welcher in dem System nach 1 gespeichert und während eines LNT-Speichermodus verwendet wird, um während eines solchen Speichermodus einen vorhergesagten NOx-Umwandlungswirkungsgrad zu bestimmen und dadurch festzustellen, wann gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung auf einen Spülmodus umzuschalten ist; 3B a flow diagram of the code, which in the system according to 1 stored and used during an LNT storage mode to determine a predicted NOx conversion efficiency during such a storage mode and thereby determine when to switch to a purge mode according to another embodiment of the invention;

4 ein Ablaufdiagramm des Codes, welcher in dem System nach 1 gespeichert und während eines LNT-Spülmodus verwendet wird, um eine vorhergesagte LNT-Spülzeit und die tatsächliche LNT-Spülzeit während eines solchen Spülmodus erfindungsgemäß zu bestimmen; 4 a flow diagram of the code, which in the system according to 1 stored and used during an LNT purge mode to determine a predicted LNT purge time and the actual LNT purge time during such a purge mode according to the invention;

5 ein Ablaufdiagramm der erfindungsgemäßen Gesamtprozeßabläufe in den 3A oder 3B und 4; 5 a flowchart of the overall process flows according to the invention in the 3A or 3B and 4 ;

6 ein Ablaufdiagramm des Gesamtprozeßablaufs der LNT-Speicherung, Spülung und Parameteranpassung; 6 a flowchart of the overall process flow of LNT storage, purging and parameter adjustment;

7A ein Ablaufdiagramm des in dem System nach 1 gespeicherten Codes, welcher für die LNT-Diagnose entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird; 7A a flowchart of the in the system after 1 stored codes used for LNT diagnosis according to an embodiment of the invention;

7B ein Ablaufdiagramm des in dem System nach 1 gespeicherten Codes, welcher für die LNT-Diagnose entsprechend einer anderen Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, und 7B a flowchart of the in the system after 1 stored codes used for LNT diagnosis according to another embodiment of the invention, and

7C ein Ablaufdiagramm des in dem System nach 1 gespeicherten Codes, welcher für die LNT-Diagnose entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. 7C a flowchart of the in the system after 1 stored codes, which is used for the LNT diagnosis according to a further embodiment of the invention.

Gleiche Bezugssymbole in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente.Same reference symbols in the different Drawings denote the same elements.

Es wird auf auf 1 Bezug genommen. Ein als Beispiel zu verstehendes Steuerungssystem 10 für einen Benzin-Innenverbrennungsmotor 12 eines Kraftfahrzeugs umfaßt ein elektronisches Motorsteuergerät 14 mit einem Prozessor ("CPU"), Eingangs-/Ausgangsanschlüsse, einem elektronischen Speichermedium mit prozessorausführbaren Befehlen und Eichwerten, im Rahmen dieses speziellen Beispiels als Festwertspeicher ("ROM") dargestellt, einem batteriestromgestützten Speicherchip ("KAM") und einem Datenbus geeigneter Konfiguration. Das Steuergerät 14 empfängt Signale von einer Vielzahl von mit dem Motor 12 und/oder dem Fahrzeug gemäß der weiter unten folgenden näheren Beschreibung verbundenen Sensoren und steuert seinerseits die Funktionsweise jeder einzelnen Düse aus einem Satz von Kraftstoff-Einspritzdüsen 16, von denen jede so eingestellt ist, daß sie Kraftstoff in einen entsprechenden Zylinder 18 des Motors 12 in genau dosierten Mengen, wie sie vom Steuergerät 14 festgelegt werden, einspritzt. Das Steuergerät 14 steuert auf ähnliche Weise die einzelne Funktionsweise, d.h. Zeiteinstellung, des durch jede einzelne Kerze aus einem Satz von Zündkerzen 20 auf bekannte Weise hindurchfließenden Stroms.It's going on 1 Referred. A control system to be understood as an example 10 for a gasoline internal combustion engine 12 of a motor vehicle includes an electronic engine control unit 14 with a processor ("CPU"), input / output connections, an electronic storage medium with processor-executable commands and calibration values, represented in the context of this specific example as read-only memory ("ROM"), a battery-powered memory chip ("KAM") and a data bus of suitable configuration , The control unit 14 receives signals from a variety of using the engine 12 and / or sensors connected to the vehicle as described in more detail below and in turn controls the operation of each individual nozzle from a set of fuel injectors 16 , each of which is set to put fuel in a corresponding cylinder 18 of the motor 12 in precisely metered amounts, as provided by the control unit 14 be injected. The control unit 14 similarly controls the individual functioning, ie timing, of each individual plug from a set of spark plugs 20 current flowing through in a known manner.

Das Steuergerät 14 steuert auch eine elektronische Drosselklappe 22, welche den Luftmassendurchsatz in den Motor 12 regelt. Ein am Lufteinlaß zum Ansaugkrümmer 26 des Motors angeordneter Luftmassensensor liefert ein Signal MAF, welches den aus der Stellung der Motordrosselklappe 22 resultierenden Luftmassendurchsatz bezeichnet. Das Luftdurchsatzsignal MAF vom Luftmassendurchsatzsensor 24 wird von dem Steuergerät 14 verwendet, um einen Luftmassenwert AM zu berechnen, welcher eine in das Einlaßsystem des Motors pro Zeiteinheit einströmende Luftmasse anzeigt.The control unit 14 also controls an electronic throttle valve 22 , which is the air mass flow rate in the engine 12 regulates. One at the air intake to the intake manifold 26 The engine's air mass sensor provides a signal MAF, which detects the position of the engine throttle valve 22 resulting air mass flow rate. The air flow signal MAF from the air mass flow sensor 24 is from the control unit 14 used to calculate an air mass value AM, which indicates an air mass flowing into the intake system of the engine per unit of time.

Eine erste, mit dem Auspuffkrümmer des Motors verbundene Lambdasonde 28 erfaßt die Stöchiometrie des vom Motor 12 erzeugten Abgases und sendet ein repräsentatives Ausgangssignal an das Steuergerät 14, d.h. ein MSM (Motorsteuermodul). Die erste Lambdasonde 28 liefert dem Steuergerät 14 mit einer Rückmeldung zur verbesserten Steuerung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses des dem Motor 12 zugeführten Luft-/Kraftstoff-Gemisches, insbesondere während des Betriebs des Motors 12 bei oder nahe dem stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnis (λ = 1,00). Eine Mehrzahl weiterer Sensoren, allgemein mit 30 bezeichnet, erzeugt auf an sich bekannte Weise zusätzliche Signale, u.a. ein Motordrehzahlsignal und ein Motordrehmomentsignal, für die Verwendung durch das Steuergerät 14. Es versteht sich, daß der Motordrehmomentsensor 30 eine beliebige Konfiguration aufweisen kann, u.a. – nur als Beispiel – in Form eines Ansaugkrümmerdrucksensors, eines Ansaugluftmassensensors, eines Drosselklappenstellungs-/-winkelsensors oder eines Inline-Drehmomentsensors.A first oxygen sensor connected to the engine exhaust manifold 28 detects the stoichiometry of the engine 12 generated exhaust gas and sends a representative output signal to the control unit 14 , ie an MSM (engine control module). The first lambda sensor 28 supplies the control unit 14 with feedback for improved control of the air / fuel ratio of the engine 12 supplied air / fuel mixture, especially during operation of the engine 12 at or near the stoichiometric air / fuel ratio (λ = 1.00). A plurality of further sensors, generally designated 30, generate additional signals in a manner known per se, including an engine speed signal and an engine torque signal, for use by the control unit 14 , It is understood that the engine torque sensor 30 can have any configuration, including - just as an example - in the form of an intake manifold pressure sensor, an intake air mass sensor, a throttle position / angle sensor, or an in-line torque sensor.

Ein Auspuffsystem 32 nimmt das bei der Verbrennung des Luft-/Kraftstoff-Gemisches in jedem Zylinder 18 erzeugte Abgas auf. Das Auspuffsystem 32 weist eine Mehrzahl von Abgasreinigungsvorrichtungen auf, insbesondere einen stromauf gelegenen Dreiwege-Katalysator ("Dreiwege-Katalysator 34") und eine stromab gelegene Lean-NOx-Falle (LNT) 36. Der Dreiwege-Katalysator 34 enthält ein Katalysatormaterial, welches das Abgas chemisch auf bekannte Weise verändert. Die LNT 36 übernimmt die abwechselnde Speicherung und Umwandlung von im Motor erzeugten NOx-Mengen, ausgehend von solchen Faktoren wie beispielsweise Ansaugluft-/Kraftstoffverhältnis, Fallentemperatur T (welche mittels eines geeigneten, nicht dargestellten Fallentemperatursensors bestimmt oder aber aufgrund der Motorbetriebsparameter geschätzt wird), prozentualer Abgasrückführung, barometrischem Druck, relativer Umgebungsluftfeuchte, momentanem "Füllgrad" der Falle, aktuellem Umfang der "reversiblen" Schwefelung und Fallenalterungseffekten (welche beispielsweise auf die permanente thermische Alterung oder das "tiefe" Eindringen von Schwefel in die Mitte des Fallenmaterials zurückzuführen sind, welches anschließend nicht ausgespült werden kann). Eine unmittelbar unterhalb des Dreiwege-Katalysators 34 angeordnete zweite Lambdasonde 38 versorgt das Steuergerät 14 mit Informationen zur Abgasstöchiometrie in Form eines Ausgangssignals. Das Ausgangssignal der zweiten Lambdasonde fördert die Optimierung der Leistung des Dreiwege-Katalysators und die Charakterisierung der NOx-Speicherfähigkeit der Falle auf eine Art und Weise, welche in dem am 30. Oktober 2001 erteilten US-Patent Nr. 6.308.515 mit dem Titel "Verfahren und Vorrichtung für die Bewertung der Fähigkeit einer Lean-NOx-Falle zur Speicherung von Abgasbestandteilen", Erfinder David Karl Bidbner und Gopichandra Surnilla, beschrieben wird, welches dem gleichen Inhaber wie dem der vorliegenden Erfindung erteilt wurde.An exhaust system 32 takes that with the combustion of the air / fuel mixture in each cylinder 18 generated exhaust gas. The exhaust system 32 has a plurality of exhaust gas purification devices, in particular an upstream three-way catalytic converter ("three-way catalytic converter 34 " ) and a downstream Lean NOx trap (LNT) 36 , The three-way catalyst 34 contains a catalyst material that chemically changes the exhaust gas in a known manner. The LNT 36 takes over the alternate storage and conversion of NOx quantities generated in the engine, based on such factors as e.g. intake air / fuel ratio, trap temperature T (which is determined by means of a suitable trap temperature sensor, not shown or which is estimated on the basis of the engine operating parameters), percentage exhaust gas recirculation, barometric Pressure, relative ambient air humidity, current "degree of filling" of the trap, current extent of "reversible" sulfurization and trap aging effects (which can be attributed, for example, to the permanent thermal aging or the "deep" penetration of sulfur into the center of the trap material, which are not subsequently flushed out can). One immediately below the three-way catalyst 34 arranged second lambda probe 38 supplies the control unit 14 with information on exhaust gas stoichiometry in the form of an output signal. The output signal of the second lambda probe promotes the optimization of the performance of the three-way catalytic converter and the characterization of the NOx storage capacity of the trap in a manner which is described in US patent no. 6308515 entitled "Method and apparatus for evaluating the ability of a lean NOx trap to store exhaust gas components", inventors David Karl Bidbner and Gopichandra Surnilla, which is assigned to the same owner as that of the present invention.

Das Auspuffsystem 32 umfaßt ferner einen NOx-Sensor 40 (oder an dessen Stelle einen UEGO-Sensor), welcher der Falle 36 nachgeschaltet wird. In dem Ausführungsbeispiel erzeugt der NOx-Sensor 40 zwei Ausgangssignale, insbesondere ein erstes Ausgangssignal, welches die momentane Sauerstoffkonzentration des am Fahrzeugendrohr 42 austretenden Abgases repräsentiert, und ein zweites Ausgangssignal, welches die momentane NOx-Konzentration im Abgas des Endrohrs repräsentiert, wie in dem US-Patent Nr. 5.953.907 beschrieben. Es versteht sich, daß jede geeignete Sensorkonfiguration Verwendung finden kann, einschließlich der Benutzung von diskreten Endrohrabgassensoren, wodurch die zwei gewünschten Signale erzeugt werden.The exhaust system 32 further includes a NOx sensor 40 (or in its place a UEGO sensor), which is the case 36 is connected downstream. In the exemplary embodiment, the NOx sensor generates 40 two output signals, in particular a first output signal, which shows the instantaneous oxygen concentration at the vehicle tailpipe 42 exiting exhaust gas, and a second output signal representing the instantaneous NOx concentration in the exhaust gas of the tailpipe, as in U.S. Patent No. 5953907 described. It is understood that any suitable sensor configuration can be used, including the use of discrete tailpipe exhaust sensors, thereby generating the two desired signals.

Im allgemeinen wählt das Steuergerät 14 während des Fahrzeugbetriebs eine geeignete Motorbetriebsbedingung oder eine geeignete Betriebsart aus, gekennzeichnet durch die Verbrennung eines "nahezu stöchiometrischen" Luft-/Kraftstoff-Gemisches, d.h. eines Gemisches, dessen Luft-/Kraftstoffverhältnis entweder im wesentlichen auf dem stöchiometrischen Luft-/Kraftstoffverhältnis gehalten wird oder allgemein um dieses herum schwankt, oder eines entweder "magereren" oder "fetteren" Luft-/Kraftstoff-Gemisches des nahezu stöchiometrischen Luft-/Kraftstoff-Gemisches, welches mit einer Frequenz in der Größenordnung von 1 Hz zwischen leicht mager und leicht fett wechselt. Die Auswahl des "Mager"-Motorbetriebs durch das Steuergerät 14, gekennzeichnet durch das Setzen eines geeigneten Mageranforderungsflag auf "logisch Eins", bedeutet, daß das Steuergerät 14 festgestellt hat, daß die Bedingungen für die Aktivierung des Magerbetriebsmerkmals des Systems geeignet sind, woraufhin der Motor 12 zwecks Verbesserung der Gesamtkraftstoffwirtschaftlichkeit des Fahrzeugs mit einem mageren Luft-/Kraftstoff-Gemisch betrieben wird. Wie oben besprochen, wird das Gemisch, um die LNT zu spülen, in periodischen Abständen auf einen fetten Wert gebracht. Die fetten Spülungen erfolgen in einer Größenordnung von 0,01 Hz. Das Steuergerät 14 geht bei der Auswahl einer geeigneten Motorbetriebsbedingung, d.h. stöchiometrische oder magere Verbrennung, von einer Vielzahl von Faktoren aus, darunter eventuell bestimmte Maßnahmen, welche eine momentane oder durchschnittliche Motordrehzahl/Motorlast oder den aktuellen Zustand der Falle (zum Beispiel den NOx-Speicherwirkungsgrad der Falle, den aktuellen NOx-"Füllgrad", den aktuellen NOx-Füllgrad im Verhältnis zur aktuellen NOx-Speicherkapazität der Falle, die Fallentemperatur T und/oder den aktuellen Schwefelungsgrad der Falle) oder andere Parameter repräsentieren, u.a. einschließlich einer von einem Gaspedalstellungssensor gelieferten Soll-Drehmomentanzeige, der aktuellen Endrohr-NOx-Emissionen des Fahrzeugs (welche zum Beispiel aus dem vom NOx-Sensor 40 erzeugten zweiten Ausgangssignal bestimmt werden), der prozentualen Abgasrückführung, des barometrisches Drucks oder der relativen Umgebungsluftfeuchte.Generally, the controller chooses 14 during vehicle operation, select a suitable engine operating condition or operating mode, characterized by the combustion of an "almost stoichiometric" air / fuel mixture, ie a mixture whose air / fuel ratio is either kept substantially at the stoichiometric air / fuel ratio or generally fluctuates around this, or an either "leaner" or "richer" air / fuel mixture of the nearly stoichiometric air / fuel mixture, which alternates between slightly lean and slightly rich at a frequency on the order of 1 Hz. The selection of "lean" engine operation by the control unit 14 , characterized by setting a suitable lean request flag to "logical one", means that the control unit 14 has determined that the conditions are suitable for activating the lean operating feature of the system, whereupon the engine 12 is operated with a lean air / fuel mixture in order to improve the overall fuel economy of the vehicle. As discussed above, to flush the LNT, the mixture is periodically brought to a rich value. The rich rinses take place on the order of 0.01 Hz. The control unit 14 assumes a variety of factors when selecting an appropriate engine operating condition, i.e. stoichiometric or lean combustion, including certain measures, such as an instantaneous or average engine speed / engine load or the current state of the trap (e.g. the NOx storage efficiency of the trap, the current NOx "fill level", the current NOx fill level in relation to the current NOx storage capacity of the trap, the trap temperature T and / or the current level of sulfurization Trap) or other parameters, including, but not limited to, a target torque indicator provided by an accelerator position sensor, the vehicle's current tailpipe NOx emissions (e.g., from that from the NOx sensor 40 generated second output signal can be determined), the percentage exhaust gas recirculation, the barometric pressure or the relative ambient air humidity.

Somit kann der Betrieb einer LNT 36 in zwei Betriebsarten unterteilt werden:

  • (A) Speichermodus (magerer Motorbetrieb) – die Leistung der LNT 36 ist durch Speicherwirkungsgrad und Speicherkapazität gekennzeichnet – und
  • (B) Spülmodus (fetter Motorbetrieb) – die Leistung der LNT 36 ist durch Freisetzungsrate und NOx-Umwandlungswirkungsgrad gekennzeichnet.
Thus the operation of an LNT 36 can be divided into two operating modes:
  • (A) Storage mode (lean engine operation) - the performance of the LNT 36 is characterized by storage efficiency and storage capacity - and
  • (B) Purge mode (rich engine operation) - the performance of the LNT 36 is characterized by release rate and NOx conversion efficiency.

Im Rahmen dieser beiden Betriebsarten ist die LNT 36 durch vier Schlüsselparameter gekennzeichnet – Speicherkapazität, C, Speicherwirkungsgrad, ηS, Freisetzungsrate, β, und Umwandlungswirkungsgrad, ηC. Diese Parameter sind im allgemeinen Funktionen von Temperatur, T, Durchflußmenge in die LNT, Luft-/Kraftstoffverhältnis, A/F, und Zuführgaskonzentration von NOx. Die 2A-2D zeigen diese Funktionen für eine typische LNT. Im einzelnen zeigt 2A den Funktionszusammenhang zwischen der Speicherkapazität einer LNT (d.h. C) und der Temperatur. Die tatsächliche Speicherkapazität, C, der LNT verändert sich mit Alter und Schwefelauswirkungen. 2B zeigt den Funktionszusammenhang des Speicherwirkungsgrads, ηS, der LNT. Es wird bemerkt, daß der Speicherwirkungsgrad, ηS, eine Funktion von x ist, wobei x die in der LNT gespeicherte NOx-Menge, normalisiert durch die tatsächliche Speicherkapazität, C, der LNT, bezeichnet. 2C zeigt den Funktionszusammenhang zwischen dem LNT-Umwandlungswirkungsgrad, ηC, und x. 2D zeigt den Funktionszusammenhang zwischen der Freisetzungsrate, β, der LNT und x. Wie bemerkt, ist x eine Funktion von C und somit wird sich x mit Alter und Schwefelauswirkungen auf die LNT verändern.The LNT is part of these two operating modes 36 characterized by four key parameters - storage capacity, C, storage efficiency, η S , release rate, β, and conversion efficiency, η C. These parameters are generally functions of temperature, T, flow rate to LNT, air / fuel ratio, A / F, and feed gas concentration of NOx. The 2A-2D show these functions for a typical LNT. In detail shows 2A the functional relationship between the storage capacity of an LNT (ie C) and the temperature. The actual storage capacity, C, of the LNT changes with age and sulfur effects. 2 B shows the functional relationship of the storage efficiency, η S , the LNT. It is noted that the storage efficiency, η S , is a function of x, where x denotes the amount of NOx stored in the LNT, normalized by the actual storage capacity, C, the LNT. 2C shows the functional relationship between the LNT conversion efficiency, η C , and x. 2D shows the functional relationship between the release rate, β, the LNT and x. As noted, x is a function of C and thus x will change with age and sulfur effects on the LNT.

Für die meisten Anwendungen werden die in den 2A-2D dargestellten Funktionszusammenhänge für Speicherkapazität, C, Speicherwirkungsgrad, ηS, Freisetzungsrate, β, und Umwandlungswirkungsgrad, ηC, als Kennfelder oder Regressionen in dem MSM (Motorsteuermodul) 14 gespeichert. Diese vier Parameter (d.h. C, ηS, β und ηC) zusammen mit den nachstehenden dynamischen Gleichungen (1) und (2), welche das Verhalten der Falle bestimmen, werden die NOx- Menge definieren, welche zu jedem beliebigen Zeitpunkt in der LNT 36 gespeichert ist bzw. diese verläßt. Die nachstehenden Gleichungen (1) und (2) repräsentieren das LNT 36-System in mathematischer Form. Speichermodus

Figure 00100001
worin x, wie oben bemerkt, das LNT 36-Speicherniveau (d.h. x = gespeichertes NOx ⨫ Kapazität, C), ηS den Speicherwirkungsgrad, C die Speicherkapazität, Win den Massendurchsatz des in die LNT 36 eintretenden NOx, y den Massendurchsatz des aus der LNT 36 austretenden NOx und WS die in der LNT 36 gespeicherte NOx-Menge bezeichnen. Spülmodus
Figure 00100002
worin β die LNT 36-Freisetzungsrate und ηC den Umwandlungswirkungsgrad während des Spülens der LNT 36 bezeichnen.For most applications, those in the 2A-2D Functional relationships shown for storage capacity, C, storage efficiency, η S , release rate, β, and conversion efficiency, η C , as maps or regressions in the MSM (engine control module) 14 saved. These four parameters (ie C, η S , β and η C ) together with the dynamic equations (1) and (2) below, which determine the behavior of the trap, will define the amount of NOx that is present at any time in the trap LNT 36 is saved or leaves it. Equations (1) and (2) below represent the LNT 36 system in mathematical form. memory mode
Figure 00100001
where x, as noted above, the LNT 36 storage level (ie x = stored NOx ⨫ capacity, C), η S the storage efficiency, C the storage capacity, W in the mass flow rate of the LNT 36 entering NOx, y the mass flow rate of the LNT 36 escaping NOx and W S those in the LNT 36 Designate the stored amount of NOx. Rinse mode
Figure 00100002
where β is the LNT 36 release rate and η C is the conversion efficiency during flushing of the LNT 36 describe.

Die Steuerungs-, Anpassungs- und Diagnosestrategie umfaßt vier Module (d.h. Computercodes), welche im Motorsteuergerät 14 gespeichert sind.The control, adaptation and diagnosis strategy comprises four modules (ie computer codes) which are in the engine control unit 14 are saved.

SPEICHERMODUSMEMORY MODE

Modul A – Dieses Modul bestimmt den Zeitpunkt des Wechsels vom Speicher- zum Spülmodus. Dieses Modul führt einen von zwei Prozeßwegen aus (d.h. Prozeß A-a oder Prozeß A-b, siehe unten). Zunächst wird bemerkt, daß die Pro zesse als Ausgangswert für die Speicherkapazität, C, die a priori für eine neue LNT ermittelte Speicherkapazität verwenden, d.h. eine Speicherkapazität CO, wie in 2A dargestellt.Module A - This module determines the time of the change from storage to flushing mode. This module performs one of two process paths (ie Process Aa or Process Ab, see below). First of all, it is noted that the processes use as a starting value for the storage capacity, C, the a priori for a new LNT determined storage capacity, ie a storage capacity C O , as in 2A shown.

Prozeß (A-a) (3A)Process (Aa) ( 3A )

Gespeicherte NOx-Menge für die Bestimmung des Wechsels zum Spülmodus verwendenStored amount of NOx for the determination of switching to rinsing mode use

Bezug nehmend auf das Ablaufdiagramm in 3A, Schritt 300A, berechnet und überwacht dieses Modul die in der LNT 36 gespeicherte Menge (d.h. WS) wie folgt:Referring to the flowchart in FIG 3A , Step 300A , this module calculates and monitors those in the LNT 36 stored amount (ie W S ) as follows:

  • (A) Die NOx-Einströminformation, Win, ergibt sich: entweder (1) aus einem in dem Steuergerät 14 gespeicherten Modell (d.h. Kennfeld), worin Win eine Funktion der Motordrehzahl, der dem Motor zugeführten Kraftstoffmenge, der EGR-Rate und des Zündzeitpunkts ist, oder (2) aus einer NOx-Messung des der LNT 36 stromauf gelegenen NOx-Sensors 40' (1), wenn anstelle des stromab gelegenen Sensors 40 ein solcher vorgeschalteter NOx-Sensor 40' verwendet wird, und(A) The NOx inflow information, W in , results: either (1) from one in the control unit 14 stored model (ie, map), in which W is a function of the engine speed, the engine the amount of fuel supplied, the EGR rate and the ignition timing, or (2) from a NOx measurement of the LNT 36 upstream NOx sensor 40 ' ( 1 ) if instead of the downstream sensor 40 such an upstream NOx sensor 40 ' is used and
  • (B) nachdem jetzt Win vorliegt, berechnet das Systemmodell x aus der Gleichung (1) unter Verwendung der Werte für Co und ηS, wobei keine Alterung oder Schwefelauswirkung vorausgesetzt wird, d.h. es wird eine neue Anfangs-LNT 36 vorausgesetzt. Mit dem angenommenen Wert CO wird also WS berechnet und(B) Now that W in is present, the system model calculates x from equation (1) using the values for Co and η S , assuming no aging or sulfur effects, ie it becomes a new initial LNT 36 provided. With the assumed value C O , W S is thus calculated and
  • (C) im Schritt 302A wechselt der Prozeß A-a, wenn der berechnete Wert, WS, einen festgelegten Schwellenwert, WSchwelle, überschreitet, zum Spülmodus; andernfalls setzt sich der Prozeß fort und NOx wird in der LNT 36 gespeichert.(C) in the crotch 302A When the calculated value, W S , exceeds a predetermined threshold, W threshold , the process Aa changes to the purge mode; otherwise the process continues and NOx becomes in the LNT 36 saved.

Wie noch zu beschreiben ist, finden während des Anpassungsmodus (5) Aktualisierungen im Wert der Speicherkapazität C infolge der LNT-Alterung und Schwefelauswirkungen statt.As will be described later, during the adjustment mode ( 5 ) Updates in the value of storage capacity C due to LNT aging and sulfur effects are taking place.

Prozeß (A-b)Process (A-b)

Vorhergesagten Umwandlungswirkungsgrad für die Bestimmung des Wechsels zum Spülmodus verwendenPredicted conversion efficiency for the determination of switching to rinsing mode use

Es wird nunmehr auf das Ablaufdiagramm in 3B, Schritt 300B, Bezug genommen. Das genannte Modul berechnet und überwacht x (d.h. die mittels der Kapazität C normalisierte, gespeicherte NOx-Menge) unter Verwendung eines in dem Steuergerät 14 von x als Funktion von Win gespeicherten Modells, worin Win entweder: (A) eine Funktion von Motordrehzahl, dem Motor zugeführter Kraftstoffmenge, EGR-Rate und des Zündzeitpunktes oder (B) eine NOx-Messung eines stromauf gelegenen NOx-Sensors 40' ist, wenn anstelle des stromab gelegenen Sensors 40 ein vorgeschalteter Sensor 40' verwendet wird.It will now refer to the flow chart in 3B , Step 300B Referred to. Said module calculates and monitors x (ie the amount of stored NOx normalized by means of the capacity C) using one in the control unit 14 of x as a function of W in stored models, where W in either: (A) a function of engine speed, amount of fuel delivered to the engine, EGR rate and spark timing, or (B) a NOx measurement of an upstream NOx sensor 40 ' is when instead of the downstream sensor 40 an upstream sensor 40 ' is used.

Wie in 2C dargestellt, ist der Umwandlungswirkungsgrad, ηC, eine Funktion von x. Nachdem also x im Schritt 302B berechnet wurde, ermittelt das Steuergerät 14 nach 2C einen vorhergesagten LNT-Umwandlungswirkungsgrad (d.h. ηC, vorhergesagt).As in 2C , the conversion efficiency, η C , is a function of x. So after x in step 302B was calculated, the control unit determines 14 to 2C a predicted LNT conversion efficiency (ie η C , predicted).

Wurde x alternativ im Schritt 302B errechnet, ermittelt das Steuergerät 14 nach 2B den LNT-Speicherwirkungsgrad (d.h. ηS).Alternatively, x became in step 302B calculated, the control unit determines 14 to 2 B the LNT storage efficiency (ie η S ).

Wenn der vorhergesagte Umwandlungswirkungsgrad (d.h. ηC, vorhergesagt) im Schritt 304B kleiner ist als ein vorbestimmter Umwandlungswirkungsgrad (d.h. ηC, festgelegt) oder wenn das Steuergerät 14 nach 2B feststellt, daß der LNT-Speicherwirkungsgrad (d.h. ηS) kleiner ist als ein festgelegter Schwellen-Speicherwirkungsgrad (d.h. ηS, Schwelle), wechselt der Prozeß A-b zum Spülmodus; andernfalls setzt sich der Prozeß fort und NOx wird in der LNT 36 gespeichert.If the predicted conversion efficiency (ie η C, predicted ) in the step 304B is less than a predetermined conversion efficiency (ie, η C, fixed ) or when the controller 14 to 2 B determines that the LNT storage efficiency (ie η S ) is less than a predetermined threshold storage efficiency (ie η S, threshold ), the process Ab switches to the purge mode; otherwise the process continues and NOx becomes in the LNT 36 saved.

Wie noch beschrieben wird, werden beim Anpassungsmodus (5) Aktualisierungen des Werts der Speicherkapazität C infolge von LNT-Alterung und Schwefelauswirkungen vorgenommen.As will be described later, the adjustment mode ( 5 ) Updates to the value of the storage capacity C due to LNT aging and sulfur effects.

SPÜLMODUSRinse mode

Modul B – Es wird auf 4 Bezug genommen. Modul B bestimmt folgendes: Spülluft-/Kraftstoffverhältnis, Dauer des Spülzyklus, tvorhergesagt, aus Gleichung (2), Speicherkapazität CO und bei dem Anpassungsmodus bestimmte aktualisierte Werte (5) sowie die Ist-Spüldauer (d.h. den Zeitraum, nach welchem die Spülung beendet ist, tist).Module B - It will open 4 Referred. Module B determines the following: purge air / fuel ratio, duration of the purge cycle, t predicted from equation (2), storage capacity C O and certain updated values in the adaptation mode ( 5 ) and the actual rinsing time (ie the time after which the rinsing is finished, t is ).

Zunächst wird hinsichtlich des das Spülluft-/Kraftstoffverhältnis bestimmenden Moduls B bemerkt, daß das Spülluft-/Kraftstoffverhältnis mit Hilfe der obigen Spülmodusinformationen bestimmt wird, da es eine Funktion von LNT-Speicherniveau, Massendurchsatz des Auspuffs beim Spülen und der Spültemperatur, T, ist. Das Spülluft-/Kraftstoffverhältnis wird in Kennfeldern oder einem Speicher, in dem Steuergerät 14 gespeichert oder durch das Steuergerät 14 in Echtzeit errechnet. Wie oben bemerkt, umfaßt Modul A-b die Berechnung für x.First, regarding the purge air / fuel ratio determining module B, it is noted that the purge air / fuel ratio is determined using the purge mode information above, since it is a function of LNT storage level, exhaust mass flow during purge, and purge temperature, T. The purge air / fuel ratio is in maps or a memory in the control unit 14 saved or by the control unit 14 calculated in real time. As noted above, module Ab includes the calculation for x.

Es wird Bezug genommen auf Modul B zur Vorhersage der Spüldauer (d.h. des Zeitraums, nach welchem die Spülung beendet ist, tvorhergesagt) unter Verwendung des Funktionszusammenhangs zwischen Freisetzungsratenfunktion, β, und x (d.h. 2D), wie sie in dem Steuergerät 14 gespeichert sind, und der Gleichung (2). Die Vorhersage der Spüldauer, tvorhergesagt, ist die Zeit t, wenn x zu 0 wird. Wie oben bemerkt, wird bei Verwendung der Gleichung (2) zunächst die Speicherkapazität Co verwendet und ein solcher Wert wird während des Anpassungsmodus aktualisiert (5).Reference is made to module B for predicting the purge duration (ie the period after which the purge has ended, t predicted ) using the functional relationship between release rate function, β, and x (ie 2D ) as in the control unit 14 are stored, and equation (2). The prediction of the purge duration, t predicted , is the time t when x becomes 0. As noted above, when using equation (2), the storage capacity Co is used first and such a value is updated during the adjustment mode ( 5 ).

Um zu bestimmen, wann wieder auf den Speichermodus gewechselt werden muß, ist der Prozeß (B-a) gemäß Modul B für den normalen Betrieb bestimmt. Der Prozeß (B-b) gemäß Modul B wird nur während der Anpassung, d.h. Veränderung der Kapazität C der LNT 36 infolge von Alterung und Schwefelauswirkungen, aktiviert.In order to determine when it is necessary to switch back to the storage mode, the process (Ba) according to module B is intended for normal operation. The process (Bb) according to module B is only during the adaptation, ie changing the capacity C of the LNT 36 due to aging and sulfur effects.

Prozeß (B-a)Process (B-a)

Modell zur Vorhersage der Zeit für den Wechsel zum Speichermodus (d.h. tvorhergesagt) verwendenUse the model to predict the time to switch to storage mode (ie t predicted )

Im Schritt 400 sagt das Modul B die Spülzeit (tvorhergesagt) unter Verwendung der Freisetzungsratenfunktion, β (2D), und der Gleichung (2) vorher, d.h. die Zeit, wenn x einen vorher festgelegten Schwellenwert (nahe 0) erreicht. Wie oben bemerkt, wird bei Verwendung der Gleichung (2) zunächst die Speicherkapazität Co verwendet und ein solcher Wert wird während des Anpassungsmodus aktuali siert (5). Die vorhergesagte Spülzeit, tvorhergesagt, wird an das in Verbindung mit 5 zu beschreibende Modul C (Schritt 401) übertragen.In step 400 module B says the rinse time (t predicted ) using the release rate function, β ( 2D ), and equation (2) before, ie the time when x reaches a predetermined threshold (close to 0). As noted above, when using equation (2), the storage capacity Co is used first and such a value is updated during the adjustment mode siert ( 5 ). The predicted purge time, predicted t, is linked to that with 5 Module C to be described (step 401 ) transfer.

Prozeß (B-b)Process (B-b)

Sensor 40 zur Bestimmung der Ist-Dauer des Spülmodus/Speichermodus (d.h. tist verwendensensor 40 to determine the actual duration of the rinsing mode / storage mode (ie use t ist

Im Schritt 500 überwacht das Steuergerät 14 einen Sensor am LNT 32-Ausgang. (Wie noch zu beschreiben ist, kann es sich bei diesem Sensor um einen HEGO-Sensor, einen UEGO-Sensor oder den in 1 abgebildeten NOx-Sensor 40 handeln.) Der Spülmodus ist dann beendet, wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis einen festgelegten Schwellenwert erreicht. Die Messung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses erfolgt durch den oben beschriebenen UEGO-Sensor oder durch den NOx-Sensor 40.In step 500 monitors the control unit 14 a sensor at the LNT 32 output. (As still to be described, this sensor can be a HEGO sensor, a UEGO sensor or the one in 1 NOx sensor shown 40 The purging mode is ended when the air / fuel ratio reaches a predetermined threshold. The air / fuel ratio is measured by the UEGO sensor described above or by the NOx sensor 40 ,

Bei Verwendung eines HEGO-Sensors überwacht das Steuergerät 14 den Spannungspegel des HEGO-Sensors, im Schritt 502; wenn die HEGO-Sensorspannung einen festgelegten Schwellenwert (VHEGO ≥ VSchwelle) erreicht, erfolgt ein Wechsel zum Speichermodus (tist = Zeitpunkt des Wechsels).The control unit monitors if a HEGO sensor is used 14 the voltage level of the HEGO sensor, in step 502 ; when the HEGO sensor voltage reaches a defined threshold value (V HEGO ≥ V threshold ), a change to the storage mode takes place (t ist = time of the change).

Bei Verwendung eines UEGO-Sensors überwacht das Steuergerät das Luft-/Kraftstoffverhältnis vom UEGO-Sensor, im Schritt 504; wenn, wie oben erwähnt, das Luft-/Kraftstoffverhältnis einen festgelegten Schwellenwert (AFRUEGO ≤ AFRSchwelle) erreicht, erfolgt ein Wechsel zum Speichermodus (tist = Zeitpunkt des Wechsels).If a UEGO sensor is used, the control unit monitors the air / fuel ratio of the UEGO sensor in step 504 ; if, as mentioned above, the air / fuel ratio reaches a defined threshold value (AFR UEGO ≤ AFR threshold ), a switch to the storage mode takes place (t ist = time of the change).

Bei Verwendung des stromab gelegenen NOx-Sensors 40 überwacht das Steuergerät das Luft-/Kraftstoffverhältnis unter Verwendung des NOx-Sensors 40, im Schritt 506; wenn das Luft-/Kraftstoffverhältnis das festgelegte Luft-/Kraftstoffverhältnis, einen festgelegten Schwellenwert AFRSchwelle (d.h. AFRstromab gelegener NOX-Sensor ≤ AFRSchwelle), erreicht, erfolgt ein Wechsel zum Speichermodus.When using the downstream NOx sensor 40 The controller monitors the air / fuel ratio using the NOx sensor 40 , in step 506 ; when the air / fuel ratio reaches the specified air / fuel ratio, a specified threshold AFR threshold (ie AFR downstream NOX sensor ≤ AFR threshold ), a switch to the storage mode takes place.

Es wird bemerkt, daß die Ist-Zeit des Spülmodus gemessen wird (Schritt 508). Wenn Schritt 502, 504, 506, je nach Lage des Falls, angezeigt haben, daß die LNT gespült wurde, endet der Spülmodus. Bei tist = Zeitpunkt des Wechsels nach Einleitung oder Start des Spülmodus erfolgt eine Übertragung an das in Verbindung mit 5 (Schritt 509) zu beschreibende Modul C.It is noted that the actual rinsing mode time is measured (step 508 ). If step 502 . 504 . 506 Depending on the situation, if the LNT has been flushed, the flushing mode ends. With t ist = time of change after initiation or start of the rinsing mode, a transfer to the in connection with 5 (Step 509 ) Module C to be described

ANPASSUNGSMODUSADJUSTMENT MODE

Modul C – Modul C wird während der Anpassungsphase verwendet. Das System durchläuft also in periodischen Abständen gemäß Voreinstellung am Steuergerät 14 eine Anpassungsphase. Diese Anpassungsphase dient der Aktualisierung der Schätzung der LNT-Kapazität, C, von der Ausgangskapazität, CO, oder von der zuletzt aktualisierten Kapazität, Curspr. auf eine neue Kapazität Cneu. Nach erfolgter Aktualisierung wird der Wert C in den obigen Gleichungen (1) und (2) durch Cneu ersetzt, und anschließend werden die in den 2A-2D definierten aktualisierten vier Funktionen verwendet.Module C - Module C is used during the adjustment phase. The system runs through periodically according to the default setting on the control unit 14 an adjustment phase. This adjustment phase is used to update the estimate of the LNT capacity, C, from the initial capacity, C O , or from the last updated capacity, C originally to a new capacity C new . After updating the value of C in the above equations (1) and (2) is re-replaced by C, and then in the 2A-2D defined updated four functions used.

Bei Aktivierung dieses Moduls (Schritt 600) durch das Motorsteuergerät 14 wird das Modul B aktiviert. Somit werden die vorhergesagte Spülzeit (tvorhergesagt) und die Ist-Spülzeit (tist) mittels des Moduls B an das Modul C übertragen, wie es weiter oben in Verbindung mit 4 hinsichtlich der Schritte 401 und 509 beschrieben wurde.When this module is activated (step 600 ) by the engine control unit 14 module B is activated. Thus, the predicted purge time (t predicted) and the actual purge time (t) transmitted by means of the module B to the module C as described above in connection with 4 regarding the steps 401 and 509 has been described.

Im Schritt 602 vergleicht das Modul die Ist-Spülzeit tist mit der vorhergesagten Spülzeit tvorhergesagt (beide von Modul B).In step 602 The module compares the actual purge time is t t predicted with the predicted purge time (both from module B).

Wenn die Differenz, e, zwischen der Ist-Spülzeit tist und der vorhergesagten Spülzeit tvorhergesagt unter dem vorgeschriebenen Schwellenwert liegt, ist im Schritt 604 eine Anpassung nicht erforderlich, und der Prozeß verläßt das Modul. Wenn die Differenz, e, jedoch über einem vorgeschriebenen Schwellenwert, eSchwelle, liegt, wird die Anpassung aktiviert.If the difference, e, between the actual purge time t and the predicted purge time t predicted is less than the prescribed threshold value, in step 604 no adjustment is required and the process exits the module. If the difference, e, but is above a prescribed threshold, e threshold , the adjustment is activated.

Bei Aktivierung der Anpassung (Schritt 608 und 610) wird die Kapazität der LNT so eingestellt, daß die Differenz für den künftigen Betrieb entfällt. Gleichung (3) beschreibt die Anpassungsregel in mathematischer Form. Cneu = Curspr. × θneu (3a) θneu = θalt + Ke (3b) e = tist – tvorhergesagt (3c) worin Cneu die Kapazität nach der Anpassung, Curspr die ursprüngliche Kapazität, B einen Multiplikator für die Anpassung (welcher mittels e und K berechnet wird) und e den Fehler (Zeitdifferenz) für die Anpassung bezeichnen. K ist eine Anpassungsverstärkung, welche in den Motorsteuergerätschritten 600, 608, 610 und 612 vorher festzulegen und zu speichern ist. Die in 2A dargestellte Speicherkapazitätsfunktion, C, wird also mit dem Faktor B skaliert.When the adjustment is activated (step 608 and 610 ) the capacity of the LNT is set so that the difference for future operation is eliminated. Equation (3) describes the adaptation rule in mathematical form. C New = C originally. × θ New (3a) θ New = θ old + Ke (3b) e = t is - t predicted (3c) where C new denotes the capacity after the adaptation, C originally the original capacity, B a multiplier for the adaptation (which is calculated using e and K) and e the error (time difference) for the adaptation. K is an adjustment gain, which occurs in the engine control unit steps 600 . 608 . 610 and 612 must be defined and saved beforehand. In the 2A The storage capacity function shown, C, is thus scaled by the factor B.

Die Regel zur Bestimmung des Werts K (Schritt 608) lautet wie folgt:
Der Parameter K ist ein Eichparameter. Bei normalem Betrieb hat K einen relativ niedrigen Wert, normalerweise weniger als 1. Nach einem Entschwefelungsvorgang (deSOx) hat K jedoch einen relativ hohen Wert, der jedoch immer noch weniger als 1 beträgt, da sich die Kapazität nach dem deSOx-Vorgang beträchtlich verändert.The rule for determining the value K (step 608 ) as follows:
The parameter K is a calibration parameter. In normal operation, K has a relatively low value, usually less than 1. However, after a desulfurization process (deSOx), K has a relatively high value, which is still less than 1, since the capacity changes considerably after the deSOx process.

Sobald die Kapazität angepaßt ist, ändern sich die in den 2A-2D definierten vier Schlüsselfunktionen (oder werden angepaßt), da diese 4 Funktionen als Funktion der Kapazität (Schritt 612) definiert werden nach: θneu = θalt + Ke (3b) worin e = tist – tvorhergesagt (3c)und im Schritt 612 wird Cneu bestimmt nach: Cneu = Curspr. × θneu (3a) As soon as the capacity is adjusted, the change in the 2A-2D defined four key functions (or are adjusted), since these 4 functions as a function of capacity (step 612 ) are defined according to: θ New = θ old + Ke (3b) where e = t is - t predicted (3c) and in the crotch 612 C is newly determined by: C New = C originally. × θ New (3a)

Ferner werden Cneu und Curspr. an ein Modul D übertragen, welches in Verbindung mit 7A und 7B (Schritt 613) zu beschreiben ist.Furthermore, C new and C are originally transmitted to a module D, which in connection with 7A and 7B (Step 613 ) is to be described.

Ebenso erfolgen im Schritt 614 Aktualisierungen der Funktionen C, ηS, ηC und β (2A, 2B, 2C bzw. 2D), welche in dem Steuergerät 14 (1) gespeichert sind.Likewise done in the crotch 614 Updates of the functions C, η S , η C and β ( 2A . 2 B . 2C respectively. 2D ), which in the control unit 14 ( 1 ) are saved.

Es wird also bemerkt, daß x nach der Anpassung xneu wird, worin xneu jetzt eine Funktion von Cneu in den obigen Gleichungen 1a–1c ist.It is thus noted that x becomes new after fitting x, where x new is now a function of C new in equations 1a-1c above.

ZUSAMMENFASSUNG SPEICHERMODUS/SPÜLMODUSSUMMARY STORAGE MODE / RINSE MODE

Die oben beschriebenen Prozesse sind in dem Ablaufdiagramm nach 6 zusammengefaßt. Somit betrifft die Erfindung ein System und ein Verfahren zur Bewertung der Fähigkeit einer Abgasreinigungsvorrichtung, im Fall des vorliegenden Beispiels einer LNT, eine Menge eines durch Magerbetrieb eines Innenverbrennungsmotors während jedes einzelnen Zyklus einer Serie von Speicher-/Spülzyklen erzeugten Abgasbestandteils zu speichern und freizusetzen. Die Vorrichtung speichert die Abgasbestandteilmenge während einer Speicherphase der Zyklusschritte 900 und 902 nach 6, wenn das durch die Vorrichtung geleitete Abgas magerer als stöchiometrisch ist. Wie oben in Verbindung mit den 3A und 3B beschrieben, wird das Ende des Speichermodus, Schritt 904, als Funktion der Speicherkapazität, C, der Vorrichtung (z.B. einer LNT) festgesetzt, welche zunächst mit CO angenommen und während des Anpassungsmodus nach 5 aktualisiert wird.The processes described above are shown in the flow chart below 6 summarized. Thus, the invention relates to a system and method for evaluating the ability of an exhaust gas purification device, in the case of an LNT in the present example, to store and release an amount of exhaust gas component generated by lean operation of an internal combustion engine during each individual cycle of a series of storage / purge cycles. The device stores the amount of exhaust gas constituents during a storage phase of the cycle steps 900 and 902 to 6 when the exhaust gas passed through the device is leaner than stoichiometric. As above in connection with the 3A and 3B describes the end of the save mode, step 904 , as a function of the storage capacity, C, of the device (for example an LNT), which is initially assumed to be C O and during the adaptation mode after 5 is updated.

Die Vorrichtung, hier eine LNT, setzt eine zuvor gespeicherte Abgasbestandteilmenge während einer anschließenden Spülphase des Zyklus, Schritt 906, frei, wenn das durch die Vorrichtung geleitete Abgas fetter als stöchiometrisch ist. Das Verfahren und das System sagen (Schritt 908) während der Spülphase des Zyklus die Spülzeit, tvorhergesagt, aufgrund eines Modells voraus, welches eine Funktion der Speicherkapazität, C, der Vorrichtung (zum Beispiel einer LNT) ist, die zunächst mit CO angenommen und während des Anpassungsmodus, 5, aktualisiert wird. Die Ist-Dauer der Spülphase, tist, wird durch Sensoren gemäß der Beschreibung in 6 (Schritt 910 und 912) bestimmt.The device, here an LNT, sets a previously stored amount of exhaust gas constituents during a subsequent purging phase of the cycle, step 906 , free if the exhaust gas passed through the device is richer than stoichiometric. The procedure and system say (step 908 ) predicts the purge time, t predicted during the purge phase of the cycle, based on a model which is a function of the storage capacity, C, of the device (e.g. an LNT), initially assumed to be C O and during the adjustment mode, 5 , is updated. The actual duration of the washing phase, is t, the description will be in accordance with sensors 6 (Step 910 and 912 ) certainly.

Der Ablauf des Anpassungsmodus basiert auf einem gemessenen Motorparameter, zum Beispiel der Kilometerleistung oder Betriebszeit des Motors, im Fall eines PKW- oder LKW-Motors zum Beispiel alle 160 Kilometer (100 Meilen) oder bei jeder Kraftstoff-Tankfüllung (914). Während des Anpassungsmodus, Schritt 916, wird eine Differenz zwischen einer für das Spülen der Vorrichtung benötigten vorhergesagten Zeit, tvorhergesagt, und der für das Spülen der Vorrichtung tatsächlich benötigten Zeit, tist, Schritt 918, ausgehend von den Schritten 401 und 509 berechnet. Die vorhergesagte Zeit wird als Funktion eines Parameters der Vorrichtung, hier der Speicherkapazität, C, errechnet, welche zunächst mit CO angenommen und während des Anpassungsmodus aktualisiert wird. Der Parameter, C, verändert sich mit der Zeit. Verfahren und System modifizieren den Parameter, C, welcher verwendet wird, um die vorhergesagte Zeit während eines anschließenden Zyklus aus einer Serie von Speicher-/Spülzyklen zu bestimmen.The adaptation mode is based on a measured engine parameter, for example the mileage or operating time of the engine, in the case of a car or truck engine, for example, every 160 kilometers (100 miles) or for each fuel tank filling ( 914 ). During the adjustment mode, step 916 Is a difference between a for the flushing of the device needed predicted time, t predicted, and, t is the time actually needed for the flushing of the device, step 918 , based on the steps 401 and 509 calculated. The predicted time is calculated as a function of a parameter of the device, here the storage capacity, C, which is initially assumed to be C O and updated during the adaptation mode. The parameter, C, changes over time. The method and system modify the parameter, C, which is used to determine the predicted time during a subsequent cycle from a series of memory / purge cycles.

LNT-DIAGNOSELNT DIAGNOSIS

Modul D – Modul D dient der periodischen Überwachung des Zustands der LNT 32. Nachstehend werden drei für diesen Zweck angewandte Prozesse in Verbindung mit Modul D-a, D-b und D-c beschrieben. Mit Modul D-a (6A) wird, wenn die neue Kapazität, Cneu, kleiner wird als ein vorgeschriebener Schwellenwert, ein Fehler gemeldet. Mit Modul D-b (6B) kann anstelle der Kapazität alternativ eine Kapazitätsdifferenz, d.h. ΔC = Cneu–Curspr., eingesetzt werden. In diesem Fall übersteigt ΔC einen vorgeschriebenen Schwellenwert, und es wird ein Fehler gemeldet.Module D - Module D is used to periodically monitor the status of the LNT 32 , Three processes used for this purpose in connection with module Da, Db and Dc are described below. With module Da ( 6A ) an error is reported when the new capacity, C new , becomes less than a prescribed threshold. With module Db ( 6B ) a capacity difference can be used instead of the capacity, ie ΔC = C new –C original . In this case, ΔC exceeds a prescribed threshold and an error is reported.

Es wird auf Modul D-a Bezug genommen. Die LNT wird, wenn Cneu im Schritt 700 kleiner als oder gleich groß wie Curspr. ist, von dem Steuergerät 14 als fehlerhaft gemeldet, und es wird eine entsprechende Störungsanzeigeleuchte (Schritt 702) aktiviert; andernfalls endet die Diagnose für den betreffenden Zeitraum.Reference is made to module Da. The LNT becomes new when C in step 700 is less than or equal to the size of C originally from the control unit 14 reported as faulty and a corresponding fault indicator light (step 702 ) activated; otherwise the diagnosis ends for the period in question.

Es wird auf Modul D-b Bezug genommen. Das Steuergerät 14 berechnet eine Kapazitätsdifferenz, d.h. ΔC = Cneu–Curspr . im Schritt 800. Ist die berechnete Differenz ΔC größer als eine festgelegte Differenz ΔCfestgelegt (Schritt 802), wird die LNT von dem Steuergerät 14 als fehlerhaft gemeldet, und es wird eine entsprechende Störungsanzeigeleuchte (Schritt 804) aktiviert; andernfalls endet die Diagnose für den betreffenden Zeitraum.Reference is made to module Db. The control unit 14 calculates a capacity difference, ie ΔC = C new –C original . in step 800 , If the calculated difference .DELTA.C set larger than a predetermined difference .DELTA.C (step 802 ), the LNT is from the control unit 14 reported as faulty and a corresponding fault indicator light (step 804 ) activated; otherwise the diagnosis ends for the period in question.

Eine weitere Modulalternative D-c ist in 7C dargestellt. Hier kommt θ aus dem Modul 3 im Schritt 610. Das Modul D-c errechnet den Absolutwert (θ-1 ), Schritt 900. Der errechnete Absolutwert (θ-1) wird mit einem festgelegten Schwellenwert θT H, Schritt 602, verglichen. Wenn der Absolutwert (θ-1) größer als der Schwellenwert, θTH, ist, wird die Störungsanzeigeleuchte aktiviert, Schritt 404.Another module alternative Dc is in 7C shown. Here θ comes from module 3 in step 610 , The module Dc calculates the absolute value (θ-1), step 900 , The calculated absolute value of (θ-1) with a predetermined threshold θ T H, step 602 , compared. If the absolute value (θ-1) is greater than the threshold, θ TH , the fault indicator lamp is activated, step 404 ,

Es wurde eine Anzahl erfindungsgemäßer Ausführungsformen beschrieben. Dessenungeachtet ist davon auszugehen, daß daran verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne den erfindungsgemäßen Geist und Rahmen der Erfindung zu verlassen. Dementsprechend liegen auch andere Ausführungsformen im Anwendungsbereich der folgenden Ansprüche.A number of embodiments of the invention have been described. Nevertheless it is to be assumed that various changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, other embodiments are also within the scope of the following claims.

Claims (31)

Verfahren zur Bewertung der Fähigkeit einer Abgasreinigungsvorrichtung, eine Menge eines durch den Magerbetrieb eines Innenverbrennungsmotors erzeugten Abgasbestandteils während jeweils eines Zyklus aus einer Serie von Speicher-/Spülzyklen zu speichern und freizusetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung die Menge des Abgasbestandteils während einer Speicherphase des Zyklus, wenn das durch die Vorrichtung geleitete Abgas magerer als stöchiometrisch ist, speichert und die Vorrichtung eine zuvor gespeicherte Menge des Abgasbestandteils während einer anschließenden Spülphase des Zyklus, wenn das durch die Vorrichtung geleitete Abgas fetter als stöchiometrisch ist, freisetzt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt: während der Spülphase des Zyklus Bestimmung einer Differenz zwischen einer für die Spülung der Vorrichtung benötigten vorhergesagten Zeit und der für die Spülung der Vorrichtung tatsächlich benötigten Zeit, wobei diese vorhergesagte Zeit als Funktion eines Parameters der Vorrichtung, welcher sich mit der Zeit verändert, errechnet wird, und Modifizierung des für die Bestimmung der vorhergesagten Zeit während eines anschließenden Zyklus aus einer Serie von Speicher-/Spülzyklen verwendeten Parameters.A method of evaluating the ability of an exhaust gas purification device to store and release an amount of an exhaust gas component generated by the lean operation of an internal combustion engine during one cycle of a series of storage / purge cycles, characterized in that the device detects the amount of the exhaust gas component during a storage phase of the cycle when the exhaust gas passed through the device is leaner than stoichiometric, and the device releases a previously stored amount of the exhaust gas component during a subsequent purge phase of the cycle, when the exhaust gas passed through the device is richer than stoichiometric, the method comprising the following steps : During the purging phase of the cycle, determining a difference between a predicted time required for purging the device and the time actually required for purging the device, this predicted time being F function of a parameter of the device, which changes over time, is calculated, and modification of the parameter used to determine the predicted time during a subsequent cycle from a series of storage / flushing cycles. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung folgende Schritte umfaßt: Berechnung der in der Vorrichtung gespeicherten Menge, WS, mit: (A) Gewinnung von NOx-Einströminformationen, Win, entweder aus: (1) einem gespeicherten Modell, worin Win eine Funktion von Motordrehzahl, dem Motor zugeführter Kraftstoffmenge, EGR-Rate und des Zündzeitpunktes ist oder (2) aus einem durch einen der Vorrichtung stromab gelegenen Sensor gemessenen NOx, und (B) Berechnung der Menge des in der Vorrichtung gespeicherten NOx, normalisiert durch die Speicherkapazität der Falle, wobei diese Speicherkapazität der sich im Laufe der Zeit ändernde Parameter ist.A method according to claim 1, characterized in that the determination comprises the following steps: calculation of the amount stored in the device, W S , with: (A) obtaining NOx inflow information, W in , either from: (1) a stored model, wherein W is a function of engine speed, the engine supplied fuel quantity, EGR rate and the ignition timing, or (2) from a by one of the device located sensor downstream measured NOx, and (B) calculating the amount of data stored in the apparatus NOx, normalized by the storage capacity of the trap, this storage capacity being the parameter which changes over time. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Wechsel von der Speicherphase zur anschließenden Spülphase einschließt, wenn der berechnete Wert WS einen festgelegten Schwellenwert WSchwelle übersteigt.Method according to Claim 2, characterized in that it includes a change from the storage phase to the subsequent rinsing phase if the calculated value W S exceeds a defined threshold value W threshold . Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung folgendes umfaßt: Berechnung von x, wobei x die in der Falle gespeicherte NOx-Menge, normalisiert durch die Speicherkapazität der Falle, ist und es sich bei dieser Speicherkapazität um den Parameter handelt, welcher sich im Laufe der Zeit durch die Kapazität verändert, und wobei dieses Berechnungsverfahren ein gespeichertes Modell von x als Funktion von Win verwendet, worin Win entweder: (A) eine Funktion von Motordrehzahl, dem Motor zugeführter Kraftstoffmenge, EGR-Rate und des Zündzeitpunktes oder (B) eine mit einem der Vorrichtung stromauf gelegenen NOx-Sensor vorgenommene NOx-Messung ist.A method according to claim 1, characterized in that the determination comprises: calculating x, where x is the amount of NOx stored in the trap, normalized by the storage capacity of the trap, and this storage capacity is the parameter which is changed over time by capacity, and this method of calculation uses a stored model of x as a function of W in , where W in either: (A) a function of engine speed, amount of fuel delivered to the engine, EGR rate and ignition timing, or (B) is a NOx measurement made with a NOx sensor upstream of the device. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es folgendes umfaßt: Bestimmung eines vorhergesagten Umwandlungswirkungsgrads der Vorrichtung, ηC,vorhergesagt, aus dem berechneten x-Wert und Wechsel von der Speicherphase zur Spülphase, wenn der vorhergesagte Umwandlungswirkungsgrad, ηC,vorhergesagt kleiner als ein festgelegter Umwandlungswirkungsgrad, ηC,Schwelle, ist.A method according to claim 4, characterized in that it comprises: determining a predicted conversion efficiency of the device, η C, predicted from the calculated x value, and changing from the storage phase to the rinsing phase when the predicted conversion efficiency, η C, is predicted less than is a fixed conversion efficiency, η C, threshold . Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es folgendes umfaßt: Vorhersage der Spülphasenzeit (tvorhergesagt) als Funktion einer Zeit, zu der x einen festgelegten Schwellenwert erreicht, Verwendung einer Bestimmung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zur Ermittlung der tatsächlichen Dauer des Spülmodus/Speichermodus, tist.A method according to claim 1, characterized in that it comprises: predicting the purge phase time (t predicted ) as a function of a time at which x reaches a predetermined threshold, using an air / fuel ratio determination to determine the actual duration of the purge mode / storage mode , tist. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es folgendes umfaßt: Vorhersage der Spülphasenzeit (tvorhergesagt) als Funktion einer Zeit, zu der x einen festgelegten Schwellenwert erreicht, Verwendung einer Bestimmung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zur Ermittlung der tatsächlichen Dauer des Spülmodus/Speichermodus, tist, Vergleich der tatsächlichen Spülzeit, tist, und der vorhergesagten Spülzeit, tvorhergesagt, wenn die Differenz, e, zwischen der tatsächlichen Spülzeit, tist, und der vorhergesagten Spülzeit, tvorhergesagt, größer als ein vorgeschriebener Schwellenwert, eSchwelle ist, wodurch der sich im Laufe der Zeit verändernde Parameter der Vorrichtung aktualisiert wird.A method according to claim 5, characterized in that it comprises: predicting the purge phase time (t predicted) as a function of a time at which x reaches a predetermined threshold, using a determination of the air / fuel ratio to determine the actual duration of the purge mode / storage mode, t, is compared to the actual purge time, t, and the predicted purge time, t predicted if the difference, e, is between the actual purge time, t, and the predicted purge time, t is predicted greater than a prescribed threshold value, e threshold which updates the device's parameter which changes over time. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der sich im Laufe der Zeit verändernde Parameter die Speicherkapazität, C, der Vorrichtung ist und die Aktualisierung erfolgt gemäß: Cneu = Curspr. × θneu (3a) θneu = θalt + Ke (3b) e = tist – tvorhergesagt (3c) worin Cneu die aktualisierte Speicherkapazität, Curspr. die ursprüngliche Kapazität, θ einen Multiplikator und K eine Anpassungsverstärkung bezeichnen.Method according to Claim 6, characterized in that the parameter which changes over time is the storage capacity, C, of the device and the update is carried out in accordance with: C New = C originally. × θ New (3a) θ New = θ old + Ke (3b) e = t is - t predicted (3c) where C new denotes the updated storage capacity, C original the original capacity, θ a multiplier and K an adaptation gain. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es eine periodische Überwachung des Zustands der Vorrichtung umfaßt, wobei bestimmt wird, ob die neue Kapazität, Cneu, kleiner als ein vorgeschriebener Schwellenwert wird.A method according to claim 8, characterized in that it comprises periodically monitoring the condition of the device, determining whether the new capacity, C new , is less than a prescribed threshold. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es eine periodische Überwachung des Zustands der Vorrichtung umfaßt, wobei eine Kapazitätsdifferenz, ΔC = Cneu–Curspr., und ein festgelegter Schwellenwert bestimmt werden.Method according to Claim 8, characterized in that it comprises periodic monitoring of the state of the device, a capacity difference, ΔC = C new -C original , and a defined threshold being determined. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es eine periodische Überwachung des Zustands der Vorrichtung umfaßt, wobei der Absolutwert (θ-1) mit einem festgelegten Schwellenwert θTH verglichen wird.A method according to claim 8, characterized in that it comprises periodic monitoring of the condition of the device, the absolute value (θ-1) being compared with a fixed threshold value θ TH . System zur Bewertung der Fähigkeit einer Abgasreinigungsvorrichtung, eine Menge eines durch den Magerbetrieb eines Innenverbrennungsmotors erzeugten Abgasbestandteils während jeweils eines Zyklus aus einer Serie von Speicher-/Spülzyklen zu speichern und freizusetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung die Menge des Abgasbestandteils während einer Speicherphase des Zyklus, wenn das durch die Vorrichtung geleitete Abgas magerer als stöchiometrisch ist, speichert und die Vorrichtung eine zuvor gespeicherte Menge des Abgasbestandteils während einer anschließenden Spülphase des Zyklus, wenn das durch die Vorrichtung geleitete Abgas fetter als stöchiometrisch ist, freisetzt, wobei das System einen Prozessor aufweist, welcher für folgende Schritte programmiert ist: während der Spülphase des Zyklus Bestimmung einer Differenz zwischen einer für die Spülung der Vorrichtung benötigten vorhergesagten Zeit und der für die Spülung der Vorrichtung tatsächlich benötigten Zeit, wobei diese vorhergesagte Zeit als Funktion eines Parameters der Vorrichtung, welcher sich mit der Zeit verändert, errechnet wird, und Modifizierung des für die Bestimmung der vorhergesagten Zeit während eines anschließenden Zyklus aus einer Serie von Speicher-/Spülzyklen verwendeten Parameters.Skill assessment system an exhaust gas purification device, a lot of one by the lean operation of an internal combustion engine exhaust component generated during each a cycle from a series of storage / rinse cycles to store and release, characterized in that the device the amount of the exhaust gas component during a storage phase of the Cycle when the exhaust gas passed through the device is leaner than stoichiometric , and the device stores a previously stored amount of the exhaust gas component during a subsequent one rinsing phase of the cycle when the exhaust gas passed through the device is richer than stoichiometric is released, the system having a processor which for following Steps is programmed: during the rinsing phase of the Determining a difference between one for flushing the cycle Device needed predicted time and for that flush the device actually time needed this predicted time as a function of a parameter of the Device which changes over time, is calculated, and modification of for determining the predicted time during a subsequent cycle a series of storage / flushing cycles used parameters. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung folgende Schritte umfaßt: Berechnung der in der Vorrichtung gespeicherten Menge, WS, mit: (A) Gewinnung von NOx-Einströminformationen, Win, entweder aus: (1) einem gespeicherten Modell, worin Win eine Funktion von Motordrehzahl, dem Motor zugeführter Kraftstoffmenge, EGR-Rate und des Zündzeitpunktes ist oder (2) aus einem durch einen der Vorrichtung stromab gelegenen Sensor gemessenen NOx, und (B) Berechnung der Menge des in der Vorrichtung gespeicherten NOx, normalisiert durch die Speicherkapazität der Falle, wobei diese Speicherkapazität der sich im Laufe der Zeit ändernde Parameter ist.System according to claim 12, characterized in that the determination comprises the following steps: calculation of the quantity stored in the device, W S , with: (A) obtaining NOx inflow information, W in , either from: (1) a stored model, wherein W is a function of engine speed, the engine supplied fuel quantity, EGR rate and the ignition timing, or (2) from a by one of the device located sensor downstream measured NOx, and (B) calculating the amount of data stored in the apparatus NOx, normalized by the storage capacity of the trap, this storage capacity being the parameter which changes over time. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Wechsel von der Speicherphase zur anschließenden Spülphase einschließt, wenn der berechnete Wert WS einen festgelegten Schwellenwert WSchwelle übersteigt.System according to claim 13, characterized in that it includes a change from the storage phase to the subsequent rinsing phase if the calculated value W S exceeds a defined threshold value W threshold . System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung folgendes umfaßt: Berechnung von x, wobei x die in der Falle gespeicherte NOx-Menge, normalisiert durch die Speicherkapazität der Falle, ist und es sich bei dieser Speicherkapazität um den Parameter handelt, welcher sich im Laufe der Zeit durch die Kapazität verändert, und wobei dieses Berechnungsverfahren ein gespeichertes Modell von x als Funktion von Win verwendet, worin Win entweder: (A) eine Funktion von Motordrehzahl, dem Motor zugeführter Kraftstoffmenge, EGR-Rate und des Zündzeitpunktes oder (B) eine mit einem der Vorrichtung stromauf gelegenen NOx-Sensor vorgenommene NOx-Messung ist.System according to claim 12, characterized in that the determination comprises: calculating x, where x is the amount of NOx stored in the trap, normalized by the storage capacity of the trap, and this storage capacity is the parameter which is changed over time by capacity, and this method of calculation uses a stored model of x as a function of W in , where W in either: (A) a function of engine speed, amount of fuel delivered to the engine, EGR rate and ignition timing, or (B) is a NOx measurement made with a NOx sensor upstream of the device. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß es folgendes umfaßt: Bestimmung eines vorhergesagten Umwandlungswirkungsgrads der Vorrichtung, ηC,vorhergesagt, aus dem berechneten x-Wert und Wechsel von der Speicherphase zur Spülphase, wenn der vorhergesagte Umwandlungswirkungsgrad, ηC,vorhergesagt, kleiner als ein festgelegter Umwandlungswirkungsgrad, ηC,Schwelle, ist.The system of claim 15, characterized in that it comprises: determining a predicted conversion efficiency of the device, η C, predicted from the calculated x value, and changing from the storage phase to the purging phase when the predicted conversion efficiency, η C, is predicted smaller as a fixed conversion efficiency, η C, threshold . System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es folgendes umfaßt: Vorhersage der Spülphasenzeit (tvorhergesagt) als Funktion einer Zeit, zu der x einen festgelegten Schwellenwert erreicht, Verwendung einer Bestimmung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zur Ermittlung der tatsächlichen Dauer des Spülmodus/Speichermodus, tist.The system of claim 12, characterized in that it includes: predicting the purge phase time (t predicted ) as a function of a time when x reaches a predetermined threshold, using an air / fuel ratio determination to determine the actual duration of the purge mode / storage mode , t is . System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß es folgendes umfaßt: Vorhersage der Spülphasenzeit tvorhergesagt, als Funktion einer Zeit, zu der x einen festgelegten Schwellenwert erreicht, Verwendung einer Bestimmung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zur Ermittlung der tatsächlichen Dauer des Spülmodus/Speichermodus, tist, Vergleich der tatsächlichen Spülzeit, tist, und der vorhergesagten Spülzeit, tvorhergesagt, wenn die Differenz, e, zwischen der tatsächlichen Spülzeit, tist, und der vorhergesagten Spülzeit, tvorhergesagt, größer als ein vorgeschriebener Schwellenwert, eSchwelle, ist, wodurch der sich im Laufe der Zeit verändernde Parameter der Vorrichtung aktualisiert wird.System according to claim 17, characterized in that it comprises the following comprising: forecast the rinsing phase time tpredicted as a function of a time at which x reaches a set threshold, use a determination of the air / fuel ratio to determine the actual Duration of the rinsing mode / storage mode, tis. Comparison of actual purge time, tis, and the predicted purge time, tpredicted. if the difference, e, between the actual rinse time, tis. and the predicted rinse time, tpredicted larger than a prescribed Threshold, ethreshold, is what the changing over time Parameters of the device is updated. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der sich im Laufe der Zeit verändernde Parameter die Speicherkapazität, C, der Vorrichtung ist und die Aktualisierung erfolgt gemäß: Cneu = Curspr. × θneu (3a) θneu = θalt + Ke (3b) e = tist – tvorhergesagt (3c)worin Cneu die aktualisierte Speicherkapazität, Curspr. die ursprüngliche Kapazität, θ einen Multiplikator und K eine Anpassungsverstärkung bezeichnen.System according to Claim 18, characterized in that the parameter which changes over time is the storage capacity, C, of the device and the update is carried out in accordance with: C New = C originally. × θ New (3a) θ New = θ old + Ke (3b) e = t is - t predicted (3c) where C new denotes the updated storage capacity, C original the original capacity, θ a multiplier and K an adaptation gain. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es eine periodische Überwachung des Zustands der Vorrichtung umfaßt, wobei bestimmt wird, ob die neue Kapazität, Cneu, kleiner als ein vorgeschriebener Schwellenwert wird.The system of claim 19, characterized in that it includes periodically monitoring the condition of the device, determining whether the new capacity, C new , is less than a prescribed threshold. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es eine periodische Überwachung des Zustands der Vorrichtung umfaßt, wobei eine Kapazitätsdifferenz, ΔC = Cneu–Curspr., und ein festgelegter Schwellenwert bestimmt werden.System according to claim 19, characterized in that it comprises a periodic monitoring of the state of the device, a capacity difference, ΔC = C new -C original , and a defined threshold being determined. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß es eine periodische Überwachung des Zustands der Vorrichtung umfaßt, wobei der Absolutwert (θ-1) mit einem festgelegten Schwellenwert θTH verglichen wird.A system according to claim 19, characterized in that it includes periodic monitoring of the condition of the device, the absolute value (θ-1) being compared to a predetermined threshold θ TH . Verfahren zur Bestimmung einer in einer Lean-NOx-Falle gespeicherten NOx-Menge, WS, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt: (A) Gewinnung von NOx-Einströminformationen zur Falle, Win, (B) Bestimmung der Speicherkapazität, C, der Falle, wobei sich diese Speicherkapazität im Laufe der Zeit verändert, und (C) Bestimmung des Speicherwirkungsgrads der Falle, ηS, (D) Berechnung der in der Falle gespeicherten NOx-Menge, WS, aus dem gewonnenen Win-Wert, der bestimmten Speicherkapazität, C, und dem bestimmten Speicherwirkungsgrad, ηS, der Falle.Method for determining an amount of NOx stored in a lean NOx trap, W S , characterized in that it comprises the following steps: (A) obtaining NOx inflow information for the trap, W in , (B) determining the storage capacity, C , the trap, this storage capacity changing over time, and (C) determining the storage efficiency of the trap, η S , (D) calculating the amount of NOx stored in the trap, W S , from the W in value obtained , the determined storage capacity, C, and the determined storage efficiency, η S , the trap. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung folgendes umfaßt: Berechnung von x, wobei x die in der Falle gespeicherte NOx-Menge, normalisiert durch die Speicherkapazität der Falle, ist und für die Berechnung ein gespeichertes Modell von x als Funktion von Win ist, worin Win entweder: (A) eine Funktion von Motordrehzahl, dem Motor zugeführter Kraftstoffmenge, EGR-Rate und des Zündzeitpunktes oder (B) eine mit einem der Vorrichtung stromauf gelegenen NOx-Sensor vorgenommene NOx-Messung ist.A method according to claim 23, characterized in that the determination comprises: calculating x, where x is the amount of NOx stored in the trap, normalized by the storage capacity of the trap, and for the calculation a stored model of x as a function of W. in , where W in is either: (A) a function of engine speed, amount of fuel delivered to the engine, EGR rate and spark timing, or (B) is a NOx measurement made with an upstream NOx sensor. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß es folgendes umfaßt: Berechnung von x, wobei x die in der Falle gespeicherte NOx-Menge, normalisiert durch die bestimmte Speicherkapazität, C, der Falle, ist, Bestimmung eines vorhergesagten Umwandlungswirkungsgrads der Vorrichtung, ηC,vorhergesagt, aus dem berechneten x-Wert und Wechsel von einer Speicherphase für die Falle zur Spülphase für die Falle, wenn der vorhergesagte Umwandlungswirkungsgrad, ηC,vorhergesagt, kleiner als ein festgelegter Umwandlungswirkungsgrad, ηC,Schwelle, ist.A method according to claim 23, characterized in that it comprises: calculating x, where x is the amount of NOx stored in the trap, normalized by the determined storage capacity, C, the trap, determining a predicted conversion efficiency of the device, η C , predicted from the calculated x-value and change from a storage phase for the trap to a flushing phase for the trap when the predicted conversion efficiency, η C , is less than a specified conversion efficiency, η C, threshold . Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkapazität, C, aktualisiert wird gemäß: Cneu = Curspr. × θneu (3a) θneu = θalt + Ke (3b) e = tist – tvorhergesagt (3c)worin Cneu die aktualisierte Speicherkapazität, Curspr. die ursprüngliche Kapazität, θ einen Multiplikator und K eine Anpassungsverstärkung bezeichnen.Method according to Claim 23, characterized in that the storage capacity, C, is updated in accordance with: C New = C originally. × θ New (3a) θ New = θ old + Ke (3b) e = t is - t predicted (3c) where C new denotes the updated storage capacity, C original the original capacity, θ a multiplier and K an adaptation gain. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß es eine periodische Überwachung des Zustands der Vorrichtung umfaßt, wobei bestimmt wird, ob die neue Kapazität, Cneu, kleiner als ein vorgeschriebener Schwellenwert wird.The method of claim 26, characterized in that it includes periodically monitoring the condition of the device, determining whether the new capacity, C new , is less than a prescribed threshold. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß es eine periodische Überwachung des Zustands der Vorrichtung umfaßt, wobei eine Kapazitätsdifferenz, ΔC = Cneu–Curspr., und ein festgelegter Schwellenwert bestimmt werden.Method according to claim 23, characterized in that it comprises a periodic monitoring of the state of the device, a capacity difference, ΔC = C new -C original , and a defined threshold value being determined. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß es eine periodische Überwachung des Zustands der Vorrichtung umfaßt, wobei der Absolutwert (θ-1) mit einem festgelegten Schwellenwert θTH verglichen wird.A method according to claim 23, characterized in that it comprises periodic monitoring of the condition of the device, the Ab solute value (θ-1) is compared with a predetermined threshold value θ TH . Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Wechsel von der Speicherphase zur anschließenden Spülphase einschließt, wenn der berechnete Wert WS einen festgelegten Schwellenwert WSchwelle übersteigt.Method according to claim 23, characterized in that it includes a change from the storage phase to the subsequent rinsing phase if the calculated value W S exceeds a predetermined threshold value W threshold . Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß es folgendes umfaßt: Vorhersage der Spülphasenzeit (tvorhergesagt), wenn x einen festgelegten Schwellenwert erreicht, Verwendung einer Bestimmung des Luft-/Kraftstoffverhältnisses zur Ermittlung der tatsächlichen Dauer des Spülmodus/Speichermodus, tist, Vergleich der tatsächlichen Spülzeit, tist, und der vorhergesagten Spülzeit, tvorhergesagt, wenn die Differenz, e, zwischen der tatsächlichen Spülzeit, tist, und der vorhergesagten Spülzeit, tvorhergesagt, größer als ein vorgeschriebener Schwellenwert, eSchwelle, ist, wodurch der sich im Laufe der Zeit verändernde Parameter der Vorrichtung aktualisiert wird.A method according to claim 30, characterized in that it comprises: predicting the Spülphasenzeit (t predicted) when x reaches a predetermined threshold, use of which is a determination of the air / fuel ratio to determine the actual duration of the purge mode / memory mode, t, comparison the actual purge time is t, and the predicted purge time, t predicted if the difference, e, is between the actual purge time, t, and the predicted purge time, tvorhergesagt is greater than a prescribed threshold value, e threshold, which is thus Device parameters changing over time is updated.
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