DE60301656T2 - Abgasreinigungskatalysator für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine und ein Verfahren zum Reinigen von Abgas, welches aus einer Brennkraftmaschine abgegeben wird.
  • Es ist allgemein bekannt, dass ein NOx-Speicherkatalysator vom Adsorptionstyp als ein Abgasreinigungskatalysator in einem Abgasreinigungssystem für eine Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine verwendet wird. Eine Vorgehensweise zum Bestimmen der Verschlechterung der Adsorption des NOx-Speicherkatalysators wird in JP 07-208151 und in JP 11-229849 gezeigt.
  • In JP 07-208151 wird die Technologie wie folgt vorgeschlagen: Ein NOx-Sensor zum Erfassen einer NOx-Konzentration wird in einem Auslasskanal stromab eines NOx-Speicherkatalysators vom Adsorptionstyp angeordnet, um die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators, der NOx in einer Oxidationsatmosphäre adsorbiert und in einer Reduktionsatmosphäre freisetzt, zu erfassen. Der NOx-Sensor erfasst die NOx-Konzentration, die in der Oxidationsatmosphäre gebildet wird, nachdem NOx in der Reduktionsatmosphäre freigesetzt ist, und danach wird die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators in Übereinstimmung mit einer Veränderung der erfassten NOx-Konzentration im Verlaufe der Zeit bestimmt.
  • In JP 11-229849 wird die Technologie vorgeschlagen wie folgt: Ein NOx-Sensor zum Erfassen einer NOx-Konzentration wird in einem Auslasskanal stromab eines NOx-Speicherkatalysators vom Adsorptionstyps angeordnet, um die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators, der NOx in einer Oxidationsatmosphäre adsorbiert und in einer Reduktionsatmosphäre freisetzt, zu erfassen. Die Verschlechterung eines NOx-Speicherkatalysators wird in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal des NOx-Sensors zu einer Zeit bestimmt, wenn die umgebende Atmosphäre in einer Reduktionsatmosphäre unter der Wirkung einer Einrichtung zur Regulierung der Umgebungsatmosphäre reguliert wird.
  • In JP 07-208151 ist der NOx-Sensor stromab des NOx-Speicherkatalysators angeordnet. Nachdem NOx vom NOx-Speicherkatalysator in der Reduktionsatmosphäre freigesetzt wird, wird die NOx-Konzentration in der Oxidationsatmosphäre erfasst. Die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators wird in Übereinstimmung mit der gemessenen Veränderung der NOx-Konzentration im Verlaufe der Zeit bestimmt. Wenn der NOx-Speicherkatalysator mit NOx gesättigt ist, erhöht sich die NOx-Konzentration im Abgas stromab des NOx-Speicherkatalysators, in dem eine Anstiegsrate der NOx-Konzentration größer wird, wie die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators voranschreitet, worauf in dieser Publikation besonderes Augenmerk gelegt wird. Jedoch verändert sich die NOx-Konzentration im Abgas, die von dem NOx-Speicherkatalysator im aufgewärmten Zustand (z.B. die NOx-Konzentration stromab des NOx-Speicherkatalysators) abgegeben wird, innerhalb eines niedrigen Konzentrationsbereiches von zum Beispiel, nicht höher als ungefähr 10 ppm, bis der NOx-Speicherkatalysator einen Sättigungszustand erreicht hat. Demzufolge ist es, um die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators in Übereinstimmung mit der Veränderung der NOx-Konzentration bestimmen zu können, erforderlich, eine solch niedrige NOx-Konzentration wie ungefähr 10 ppm genau zu erfassen, und demzufolge kann die Verschlechterung eines NOx-Speicherkatalysators nicht anhand eines herkömmlichen NOx-Sensors, der für eine Brennkraftmaschine geeignet verwendet wird und zum Beispiel eine untere Erfassungsgrenze von ungefähr 50 ppm hat, diagnostiziert werden. Um die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators in Übereinstimmung mit der NOx-Konzentration, die durch solch einem herkömmlichen NOx-Sensor erfasst worden ist, bestimmen zu können, ist es notwendig, die NOx-Konzentration bis zu einem Niveau zu erhöhen, das zum Beispiel rund um den gesättigten Zustand des NOx-Speicherkatalysators erhalten wird. Dies verursacht unvermeidlich eine große Menge von NOx, welches in die Atmosphäre ausgestoßen werden muss.
  • In JP 11-229849 liegt die Aufmerksamkeit auf einem temporären Ausströmen von NOx aus dem NOx-Speicherkatalysator zu der stromabwärtigen Seite des NOx-Speicherkatalysators während des Freisetzens von NOx aus dem NOx-Speicherkatalysator in die Reduktionsatmosphäre. Die Menge dieses temporären Ausströmens von NOx vergrößert sich proportional zur NOx-Adsorptionskapazität des NOx-Speicherkatalysators. Demzufolge, wenn die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators voranschreitet, um die Adsorptionskapazität zu verringern, reduziert sich auch die Menge des temporären Austritts von NOx. Die Menge des temporären Ausströmens von NOx ist groß, wenn mit der Menge von NOx stromab im NOx-Speicherkatalysator in der Oxidationsatmosphäre verglichen wird, so dass diese Veröffentlichung beabsichtigt, die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators in Übereinstimmung mit einem Ausgangssignal des NOx-Sensors zu bestimmen. Jedoch wird das temporäre Ausströmen von NOx für eine sehr kurze Zeit vorgenommen, und demzufolge ist es unmöglich, die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators durch Verwenden des oben erwähnten herkömmlichen NOx-Sensors genau zu erfassen.
  • Folglich wird in den oben aufgeführten herkömmlichen Technologien JP 07-208151 und JP 11-229849 die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators in Übereinstimmung mit NOx als die zu entfernende Abgaskomponente diagnostiziert. Das erfordert strikt eine hohe Erfassungsgenauigkeit des NOx-Sensors als eine Einrichtung zur Konzentrationserfassung, wodurch es schwierig wird, die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators zu bestimmen oder um unvermeidlich einer große Menge NOx zu gestatten, bei der Ausführung der Bestimmung der Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators emittiert zu werden.
  • Das Dokument DE-A-19946628 bezieht sich auf ein Verfahren zur Diagnose des Niveaus der Verschlechterung eines NOx-Katalysators, der sich im Auslasskanal einer Brennkraftmaschine befindet. Die NOx-Konzentration im Abgas wird durch einen NOx-Sensor erfasst, der stromab vom NOx-Speicherkatalysator platziert ist. Die Brennkraftmaschine ist mit einer Vorrichtung zum Einstellen einer minimalen Betriebstemperatur des NOx-Speicherkatalysators versehen, wobei die Vorrichtung zumindest vorübergehend die Abgastemperatur (thermische Maßnahme) beeinflusst. In Übereinstimmung mit dem erfinderischen Verfahren (a) wird ein Signalverlauf (16) der NOx-Konzentration durch einen NOx-Sensor innerhalb eines vorbestimmten Diagnosezeitraumes erfasst, einmal wenn die Erwärmungsmessung (bestehend aus Messungen auf der Seite des Motors und des Einblasens von Sekundärluft) beendet ist, und (b) wird der Signalverlauf (16) der NOx-Konzentration mit einem vorherbestimmten, nominalen Verlauf (14) für die NOx-Konzentration verglichen.
  • Es ist ein Ziel dieser vorliegenden Erfindung, ein Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine und ein Verfahren zur Abgasreinigung zu schaffen, in denen eine Verschlechterung eines Abgasreinigungskatalysators bestimmt werden kann, ohne dass eine übermäßig hohe Erfassungsgenauigkeit für die Einrichtungen zur Konzentrationserfassung für eine zu entfernende Abgaskomponente erforderlich ist.
  • Gemäß einem Aspekt der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, wird diese Aufgabe durch ein Abgasreinigungssystem für ein Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine in Übereinstimmung mit Anspruch 1 gelöst.
  • Demzufolge beruht die vorliegende Erfindung auf ein Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine. Das Abgasreinigungssystem weist einen Abgasreinigungskatalysator auf, der in einem Auslasskanal des Motors angeordnet ist, um eine Abgaskomponente zu entfernen. Ein Konzentrationssensor ist im Auslasskanal stromab des Abgasreinigungskatalysators angeordnet, um eine Konzentration der Abgaskomponente zu erfassen. Zusätzlich ist eine Steuerungseinheit vorgesehen, die programmiert ist, um eine (a) Aktivitäts-Übergangszeit zu erfassen, bei der sich der Abgasreinigungskatalysator aus einem inaktiven Zustand in einen aktiven Zustand in Übereinstimmung mit der Konzentration der Abgaskomponente, erfasst durch den Konzentrationssensor, verändert, und (b) um eine Verschlechterung des Abgasreinigungskatalysators in der Aktivitäts-Übergangszeit zu bestimmen.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Abgasreinigungssystem einen Abgasreinigungskatalysator auf, angeordnet in einem Auslasskanal des Motors, um eine Abgaskomponente zu entfernen. Der Abgasreinigungskatalysator ist ein NOx-Speicherkatalysator eines Typs, wobei NOx in einer Oxidationsatmosphäre adsorbiert und in einer Reduktionsatmosphäre freigesetzt wird. Ein Konzentrationssensor ist im Auslasskanal stromab des Abgasreinigungskatalysators platziert, um die Konzentration der Abgaskomponente zu erfassen. Der Konzentrationssensor ist ein NOx-Sensor zum Erfassen einer NOx-Konzentration. Zusätzlich ist eine Steuerungseinheit vorgesehen, die programmiert ist, um (a) eine Aktivitäts-Übergangszeit zu erfassen, in der sich der Abgasreinigungskatalysator von einem inaktiven in einen aktiven Zustand in Übereinstimmung mit der Konzentration der Abgaskomponente verändert, die vom Konzentrationssensor erfasst wird, um (b) die Verschlechterung des Abgasreinigungskatalysators während der Aktivitäts-Übergangszeit zu bestimmen, um (c) eine zwangsweise Schwefelvergiftungs-Freigabeverarbeitung für den NOx-Speicherkatalysator nach einer Anfangsbestimmung der Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators zu vervollständigen, um (d) zu bestimmen, ob der NOx-Speicherkatalysator einer Schwefelvergiftung nach einer zweiten Bestimmung des NOx-Speicherkatalysators und nach der Schwefelvergiftungs-Freigabeverarbeitung unterworfen wird, und um (e) eine Warnung zu erzeugen, wenn bestimmt wird, dass der NOx-Speicherkatalysator keiner Schwefelvergiftung unterworfen werden soll.
  • Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das Abgasreinigungssystem einen Abgasreinigungskatalysator auf, angeordnet im Auslasskanal des Motors, um eine Abgaskomponente zu entfernen. Die erste Einrichtung ist zum Erfassen einer Konzentration der Abgaskomponente in einem Auslasskanal stromab des Abgasreinigungskatalysators vorgesehen. Die zweite Einrichtung ist vorgesehen, um eine Aktivitäts-Übergangszeit zu erfassen, in der sich der Abgasreinigungskatalysator von einem inaktiven in einen aktiven Zustand in Abhängigkeit von der Konzentration der Abgaskomponente ändert, In Übereinstimmung mit der Konzentration des Abgaskomponente, die durch die Konzentrationserfassungseinrichtung erfasst wird. Zusätzlich ist eine dritte Einrichtung vorgesehen, um die Verschlechterung des Abgasreinigungskatalysators während der Aktivitäts-Übergangszeit zu bestimmen.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele. der vorliegenden Erfindung sind in weiteren Unteransprüchen niedergelegt.
  • In Übereinstimmung mit eines Verfahrensaspektes der vorliegenden Entwicklung wird die zuvor erwähnte Aufgabe durch ein Verfahren zum Reinigen von Abgas, ausgestoßen von einer Brennkraftmaschine, in Übereinstimmung mit des Anspruches 8, gelöst.
  • Demzufolge wohnt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Reinigen von Abgas inne, das aus einer Brennkraftmaschine abgegeben wird, die mit einem Abgasreinigungskatalysator versehen ist, der im Auslasskanal des Motors angeordnet ist, um eine Abgaskomponente zu entfernen. Das Abgasreinigungsverfahren besteht aus (a) dem Erfassen der Konzentration einer Abgaskomponente im Auslasskanal stromab des Abgasreinigungskatalysators; (b) dem Erfassen der Aktivitäts-Übergangszeit, in der sich der Abgasreinigungskatalysator vom inaktiven in den aktiven Zustand in Übereinstimmung mit einer erfassten Konzentration der Abgaskomponente ändert; und (c) dem Bestimmen einer Verschlechterung des Abgasreinigungskatalysators in der Aktivitäts-Übergangszeit.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung in größerer Ausführlichkeit durch mehrere Ausführungsbeispiele derselben in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Dieselmotors ist, ausgestattet mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines Abgasreinigungssystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Dieselmotors ist, ausgestattet mit einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Abgasreinigungssystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ein Haupt-Ablaufdiagramm einer Steuerung für das Abgasreinigungssystem des ersten und zweiten Ausführungsbeispieles ist;
  • 4 ist ein Ablaufdiagramm eines Programms einer Feststellungsverarbeitung der Verschlechterung für einen NOx-Speicherkatalysator in einem Abgasreinigungssystem des ersten Ausführungsbeispieles ist;
  • 5 ein Ablaufdiagramm eines Programms für eine Feststellungsverarbeitung der Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators in dem Abgasreinigungssystem des zweiten Ausführungsbeispieles ist;
  • 6 ein Ablaufdiagramm eines Programms für eine DPF-(Diesel-Partikelfilter) Regenerierung in einem Abgasreinigungssystem des ersten und zweiten Ausführungsbeispieles ist;
  • 7 ein Ablaufdiagramm eines Programms für eine Schwefelvergiftungs-Freigabe im Abgasreinigungssystem der ersten und zweiten Ausführungsbeispiele ist;
  • 8 ein Ablaufdiagramm eines Programms für einen fetten Spitzenbetrieb in dem Abgasreinigungssystem des ersten und zweiten Ausführungsbeispieles ist;
  • 9 ein Ablaufdiagramm eines Programms für das Verhindern von Schmelzschäden im Abgasreinigungssystem des ersten und zweiten Ausführungsbeispieles ist;
  • 10 ein Ablaufdiagramm eines Programms für die Verarbeitung eines DPF-Regenerierungszeichens in dem Abgasreinigungssystem des ersten und zweiten Ausführungsbeispieles ist;
  • 11 ein Ablaufdiagramm eines Programms zur Verarbeitung eines erforderlichen Zeichens einer Schwefelvergiftungs-Freigabe in dem Abgasreinigungssystem des ersten und zweiten Ausführungsbeispieles ist;
  • 12 ein Ablaufdiagramm eines Programms zur Verarbeitung eines NOx-Regenerierungszeichens im Abgasreinigungssystem des ersten und zweiten Ausführungsbeispieles ist;
  • 13 ein charakteristisches Diagramm des Abgasdruck-Grenzwertes der DPF-Regenerierung in dem Abgasreinigungssystem des ersten und zweiten Ausführungsbeispieles ist;
  • 14 ein charakteristisches Diagramm für eine Ziel-Einlassluftmenge ist, die für einen Motorbetrieb bei λ = 1 im Abgasreinigungssystem des ersten und zweiten Ausführungsbeispieles erforderlich ist;
  • 15 ein charakteristisches Diagramm für eine Ziel-Einlassluftmenge ist, die für die Verhinderung eine Schmelzschädigung am DPF in dem Abgasreinigungssystem des ersten und zweiten Ausführungsbeispieles erforderlich ist;
  • 16 ist ein charakteristisches Diagramm eines Überschuss-Luftfaktors von Abgas. das während der DPF-Regenerierung in dem Abgasreinigungssystem des ersten und zweiten Ausführungsbeispieles erforderlich ist; und
  • 17 ein charakteristisches Diagramm einer Einheit der nachträglichen Einspritzmengeneinheit zur Temperaturerhöhung in dem Abgasreinigungssystem des ersten und zweiten Ausführungsbeispieles ist.
  • Nunmehr ist in Bezug auf die 1 der Zeichnungen ein erstes Ausführungsbeispieles eines Abgasreinigungssystems gezeigt, das einen Dieselmotor 1 enthält. Der Die selmotor 1 ist mit einem so genannten „Einspritzungssystem des gemeinsamen Schienen-Typs" ausgestattet, in dem Kraftstoff, der durch eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 2 unter einen bestimmten Druck gesetzt wurde, in eine gemeinsame Schiene 3 eingeführt wird, durch die der unter Druck gesetzte Kraftstoff an Kraftstoffeinspritzdüsen 4 für die jeweiligen Zylinder des Motors 1 zugeführt wird. Jede der Kraftstoffeinspritzdüsen 4 wird steuerbar durch Steuersignale einer Steuerungseinheit 10 geöffnet, um Kraftstoff einzuspritzen, oder geschlossen, um die Einspritzung von Kraftstoff zu stoppen, in dem eine Kraftstoffeinspritzmenge und ein Kraftstoffeinspritzzeitpunkt für jeden Zylinder steuerbar sind. Die Kraftstoffeinspritzmenge ist die Menge an Kraftstoff, die durch die Kraftstoffeinspritzdüsen 4 eingespritzt werden soll. Der Kraftstoff-Einspritzzeitpunkt ist ein Zeitpunkt, bei dem Kraftstoff durch die Kraftstoffeinspritzdüsen 4 eingespritzt wird. Die Steuerungseinheit 10 ist ein digitaler Computer mit einem ROM, einem RAM, einer CPU und mit Input-und Ausgangssignal-Schnittstellen und Funktionen, um eine Steuerungsverarbeitung zu speichern und auszuführen, wie im Folgenden dargestellt wird.
  • Dieser Dieselmotor 1 ist mit einem variablen Turbolader 6 vom Düsen-Typ versehen, welcher ein Turbinenrad enthält, das im Auslasskanal 7 angeordnet ist, und ein Kompressorrad, das im Einlassluftkanal 8 stromab des Kompressorrades angeordnet ist. Der Zwischenkühler (Ladeluftkühler) 9 befindet sich in dem Einlassluftkanal 8 stromab des Kompressorrades. Die Düsenöffnung einer variablen Düse des Turboladers 6 wird durch die Steuerungseinheit 10 gesteuert. Die tatsächliche Düsenöffnung der variablen Düse wird durch einen Sensor (nicht dargestellt) erfasst, der ein Düsenöffnungssignal (repräsentativ für die tatsächliche Düsenöffnung) an Steuerungseinheit 10 eingegeben wird.
  • Dieser Dieselmotor 1 ist weiterhin ausgestattet mit einem Abgasrückführungssystem (EGR), welches einen EGR-Kanal 11 enthält, der den Auslasskanal 7 und den Einlassluftkanal 8 verbindet. Das EGR-Ventil 12 ist in dem EGR-Kanal 11 angeordnet. Ein Einlassluftsteuerventil 20 befindet sich in dem Einlassluftkanal 8. Der Öffnungsgrad des EGR-Ventils 12 wird in Übereinstimmung mir der EGR-Ventilsteuersignalausgabe von der Steuerungseinheit 10 gesteuert. Ähnlich wird der Öffnungsgrad des Einlassluftsteuerventils 20 in Übereinstimmung mit einer EGR-Ventil-Steuersignalausgabe (für Einlassluftsteuerventil 20), ausgegeben von Steuerungseinheit 10, gesteuert.
  • Der Oxidationskatalysator 21 ist im Auslasskanal 7 stromab des Turbinenrades angeordnet und trägt Edelmetall als Katalysatormaterial für die Reinigung von Abgas. Der NOx-Speicherkatalysator 13 ist in dem Auslasskanal 7 stromab des Oxidationskatalysators 21 angeordnet und ist von jener NOx-Adsorptionsart, bei der NOx vom NOx-Speicherkatalysator 13 adsorbierbar ist. Der Partikelspeicherfilter oder der DPF-(Dieselpartikelfilter) 14 ist in dem Auslasskanal 7 stromab des NOx-Speicherkatalysators 13 ange ordnet, um das Partikelmaterial in dem Abgas zu speichern. Diese Katalysatoren und der Filter werden jeweils in unabhängigen Gehäusen eingehaust und miteinander in Reihe angeordnet, so dass Abgas in dieser Reihenfolge durch Oxidationskatalysator 21, NOx-Speicherkatalysator 13 und Partikelspeicherfilter 14 strömt.
  • Der NOx-Sensor 15 und der Sensor für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis 16 sind angeordnet im Auslasskanal 7 stromab des NOx-Speicherkatalysators 13 und Partikelspeicherfilters 14. Der NOx-Sensor 15 ist vorgesehen, um die Konzentration von NOx im Abgas zu erfassen. Der Sensor für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis 16 ist vorgesehen, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis oder die Überschuss-Luftfaktor (λ) des Abgases zu messen.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel ist, wie in 1 gezeigt, ein Temperatursensor für das direkte Erfassen der Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 13 vorgesehen. Andererseits könnte der Temperatursensor 22 für den NOx-Speicherkatalysator an der stromabwärtigen Seite des NOx-Speicherkatalysators 13 angeordnet werden, um die Temperatur des Abgases zu erfassen, woraus die Temperatur des NOx-Speicherkatalysators abgeschätzt wird. Andererseits könnte ein Temperatursensor stromaufseitig des NOx-Speicherkatalysators angeordnet werden, um die Abgastemperatur zu erfassen, das in den NOx-Speicherkatalysator 13 strömen soll, aus der man die Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 13 (oder des Partikelspeicherfilters 14) geschätzt wird.
  • In dieser Hinsicht ist in einem zweiten Ausführungsbeispiel des Abgasreinigungssystems, gezeigt in 2, der Temperatursensor 22 für den NOx-Speicherkatalysator weggelassen.
  • Der DPF-Temperatursensor 23 ist im Partikelspeicherfilter 14 angeordnet, um die Temperatur des Bettes des Partikelspeicherfilters 14 direkt zu erfassen. Der Dieselmotor 1 ist mit Kurbelwinkelsensor 17 und einem Sensor für die Größe des Beschleunigerbetriebs 18 (oder dem Beschleunigungsöffnungsgrad) versehen. Der Kurbelwinkelsensor 17 ist vorgesehen, um den Kurbelwinkel einer Kurbelwelle des Motors 1 auf der Grundlage der Motordrehzahl zu erfassen. Der Sensor für die Größe des Beschleunigerbetriebs 18 ist vorgesehen, um eine Betriebsgröße (Öffnungsgrad) eines Beschleunigers zu erfassen, der durch einen Fahrer betätigt wird. Jeder der oben aufgeführten verschiedenen Sensoren gibt sein Erfassungssignal, das ein Eingangssignal ist, an die Steuerungseinheit 10 aus.
  • Der NOx-Speicherkatalysator 13 dient dazu. NOx als eine Abgaskomponente zu speichern, das entfernt werden soll, wenn Abgas als Oxidationsatmosphäre dient, in der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis von Abgas mager ist, d.h., der Überschussluft-Faktor des Abgases relativ groß ist, und um das gespeicherte NOx freizusetzen, wenn Abgas als eine Reduktionsatmosphäre dient, in der das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases fett ist, d.h. der Luft-Überschussfaktor des Abgases relativ klein ist. Zusätzlich funktioniert der NOx-Speicherkatalysator 13, um NOx in NO2 umzuwandeln, um dabei gefährliches NOx in eine harmlose Komponente zu verändern. Die Oxidationsatmosphäre wird gebildet, wenn der Motor in einem Magerverbrennungsmodus arbeitet. Die Reduktionsatmosphäre wird gebildet, wenn der Motor mit einem fetten Luft-Kraftstoff-Gemisch betätigt wird, d.h., in einem fetten Zustand. Es versteht sich, dass ein temporäres obligatorisches Vorgehen zur Anreicherung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von Abgas als sogenannte „fette Spitze" bezeichnet wird, durch die NOx aus dem NOx-Speicherkatalysator 13 freigesetzt wird. Dieser NOx-Freisetzungsverarbeitung wird im Folgenden als „NOx-Regenerierung" bezeichnet. Es ist bekannt gewesen, dass sich die Leistung des NOx-Speicherkatalysators 13 unter allmählicher Ansammlung einer Schwefelkomponente (oder Schwefelverbindung), die in dem Kraftstoff der zu dem Motor zugeführt werden soll, enthalten ist, allmählich vermindert. In Übereinstimmung mit ist ein obligatorischer Entfernungsbetrieb für die angesammelte Schwefelkomponente zu einem passenden Zeitpunkt notwendig. Dieser Entfernungsverarbeitung der Schwefelkomponenten wird als „Schwefelvergiftungs-Freigabe" oder „SOx-Regeneration" bezeichnet.
  • Das Partikelmaterial des Abgases, abgegeben vom Dieselmotor 1, wird grundsätzlich vom Partikelspeicherfilter 14 gespeichert und wird demzufolge gehindert, aus dem Abgasreinigungssystem emittiert zu werden. Das Partikelmaterial, gesammelt in dem Partikelspeicherfilter 14, wird zum Teil unter verschiedenen Motorzuständen natürlich verbrannt; jedoch wenn das Partikelmaterial im Partikelspeicherfilter 14 in einer bestimmten Menge angesammelt ist, wird die Abgastemperatur angehoben, um dadurch zwangsläufig das angesammelten Material zu verbrennen und zu entfernen. Diese Verarbeitung wird nachstehend als „DPF-Regeneration" bezeichnet.
  • Der Ablauf einer Steuerung für das Abgasreinigungssystem, das eine Verarbeitung des Bestimmens und der Diagnose für den NOx-Speicherkatalysator 13 enthält, wird nachstehend in Bezug auf die Ablaufdiagramme der 3 bis 12 diskutiert. Der Ablauf der Ablaufdiagramme wird nach jeder vorbestimmten Zeit oder nach dem Computerberechnungszyklus (z.B. 10 ms) ausgeführt.
  • 3 ist das Hauptablaufdiagramm, das den gesamten Ablauf dieser Steuerung zeigt. In dem Schritt S1 wird die Entscheidung getroffen, ob ein Startsignal, das die Anforderungen zum Initiieren des Startens von Motor 1 entspricht, empfangen wird oder nicht. Zum Beispiel könnte das Motorenstartsignal nur ein Startsignal bei einem Anfangsstarten des Motors in Übereinstimmung mit der Betätigung eines Zündschlüssels sein. Andererseits könnte das Motorenstartsignal ein Startsignal bei einem automati schen Neustarten des Motors zusätzlich zu dem oben aufgeführten Startsignal bei dem Anfangsstarten in dem Fall eines so genannten Leerlauf-Stopps des Fahrzeuges enthalten, das ein automatisches Stoppen und automatisches Wiederstarten des Motors ausführt. Wenn das Startsignal empfangen wird, geht der Ablauf zu dem Schritt S1a, in dem eine Messung für eine verstrichene Zeit t1, von einer Zeit von dem Empfangen des Startsignals oder des Motorstartens, initiiert wird. Im Besonderen wird ein Zeitgeber für das Zählen der verstrichenen Zeit t1 zurückgesetzt.
  • Im dem Schritt S2 wird ein Betriebszustand des Motors in Übereinstimmung mit den Erfassungssignalen des Kurbelwinkelsensors 17, des Sensors für die Größe des Beschleunigerbetriebs 18 und dergleichen gelesen.
  • Im Schritt S3 eine Entscheidung getroffen, ob die oben verstrichene Zeit t1 innerhalb der vorher festgelegten bestimmten Aufwärmübergangszeitdauer Δt0 liegt oder nicht. Dieser Aufwärmübergangszeitdauer Δt0 ist unmittelbar nach dem Starten des Motors und entspricht einem Zeitdauer, für die sich der Betriebszustand des Motors von einem kalten Zustand zu einem aufgewärmten Zustand ändert. Mit anderen Worten, diese Aufwärmübergangszeitdauer Δt0 entspricht einer Zeitdauer die erforderlich ist, um den NOx-Speicherkatalysator 13 von seinem inaktiven zu seinem aktiven Zustand zu verändern, und wird demzufolge z.B., als eine sehr kurzer Zeitdauer von ungefähr 3 bis 60 Sekunden (nicht weniger als 3 Sekunden und nicht länger als 60 Sekunden) von der Zeit, bei der das Motorstartsignal empfangen wird, festgelegt.
  • Wenn die verstrichene Zeit t1 als innerhalb der Aufwärmübergangszeitdauer Δt0 im Schritt S3 bestimmt wird, wird die Einschätzung der Verschlechterung und die Diagnoseverarbeitung für den NOx-Speicherkatalysator 13 in einer Art und Weise ausgeführt, wie in den Ablaufdiagrammen von 4 und 5 zu sehen ist. Mit anderen Worten, die Verschlechterungsdiagnose wird nur für die Aufwärmübergangszeitdauer Δt0 durchgeführt und demzufolge kann die Verschlechterungsdiagnose für eine kurze Zeitdauer effektiv erreicht werden. Als ein Ergebnis daraus kann die Herabsetzung des Abgases mit der Verschlechterungsdiagnose auf ein minimales Niveau unterdrückt werden, während die Berechnungsbelastung der Steuerungseinheit 10 leichter gemacht wird.
  • Wenn die verstrichene Zeit t1 nicht innerhalb der Aufwärmübergangszeitdauer Δt0 bei dem Schritt S3 liegt, wird die Verarbeitung der Verschlechterungsdiagnose, wie in den Ablaufdiagrammen der 4 und 5 gezeigt, nicht ausgeführt, und demzufolge wird die Verarbeitung von Schritt S4 ausgeführt, wie im Ablaufdiagramm von 3 ausgeführt wird. In dem Schritt S4 wird die Menge von NOx, die sich im NOx-Speicherkatalysator 13 angesammelt hat, z.B. in einer Art und Weise gemessen, wie in JP 2600492 beschrieben ist, in dem die Menge von adsorbiertem NOx von einem angesammelten Wert der Motordrehzahl abgeschätzt werden kann, oder durch das Addieren einer Menge von NOx erhalten wird, die bei jedem Fahrzeugweg einer gewissen Entfernung oder einer gewissen Zeit adsorbiert wird.
  • Im dem Schritt S5 wird die Menge der Schwefelkomponente berechnet, die sich im NOx-Speicherkatalysator 13 angesammelt hat. Die Art der Berechnung der angesammelten Menge der Schwefelkomponente wird kurz diskutiert, da es für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich ist. Zum Beispiel wird ähnlich zu der Berechnungsweise der adsorbierten NOx-Menge, die in dem vorerwähnten JP 2600492 beschrieben ist, die angesammelte Menge der Schwefelkomponente aus dem angesammelten Wert der Motordrehzahl des Motors abgeschätzt. Während der NOx-Speicherkatalysator 13 als stromauf angeordnet des Partikelspeicherfilters 14 in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben worden ist, wird verstanden, dass der NOx-Speicherkatalysator 13 stromab des Partikelspeicherfilters 14 angeordnet werden kann, ohne ein Problem zu schaffen. Zusätzlich kann ein NOx-Speicherkatalysator in dem Partikelspeicherfilter 14 getragen werden, was eine weitere Modifikation vorsieht.
  • Im dem Schritt S6 wird die gesammelte Menge von Abgaspartikelmaterial (die auch als PM bezeichnet werden) in dem Partikelspeicherfilter 14 erfasst. Es ist schwierig, die angesammelte Menge an Partikelmaterial im Partikelspeicherfilter 14 direkt zu erfassen, und demzufolge wird die gesammelte Menge durch die Überwachen eines Abgasdrucks im Auslasskanal 7 stromauf des Partikelspeichertilters 14 abgeschätzt. Es wird verstanden, dass der Abgasdruck ansteigt, wenn sich die angesammelte Menge an Abgaspartikelmaterial erhöht. Zusätzlich kann die angesammelte Menge an Abgaspartikelmaterial durch Kombinieren eines Fahrzeugfahrentfernung und/oder einen angesammelten Wert der Motordrehzahl von der vorherigen DPF-Regeneration des Partikelspeicherfilters und/oder den oben aufgeführten Abgasdruck abgeschätzt werden.
  • In dem Schritt S7 wird eine Entscheidung getroffen, ob die gegenwärtige Zeit in einem (DPF) Regenerationsmodus ist, in dem die (DPF) Regeneration des Partikelspeicherfilters 14 ausgeführt wird, oder nicht. Wenn die gegenwärtige Zeit im DPF-Regenerationsmodus liegt, wird ein Zeichen reg gesetzt (Zeichen reg = 1), wie im Anschluss besprochen wird, und demzufolge geht der Ablauf zu der Verarbeitung von Schritt S201 im Ablaufdiagramm der 6 über.
  • In dem Schritt 8 wird eine Entscheidung getroffen, ob die gegenwärtige Zeit in einem Schwefelvergiftungs-Freigabemodus des NOx-Speicherkatalysators 13 ist, in dessen Modus die Schwefelkomponente aus dem NOx-Speicherkatalysator freigesetzt wird, oder nicht. Wenn die gegenwärtige Zeit in dem Schwefelvergiftungs-Freigabemodus liegt, wird eine Zeichen desu1 aufgestellt, wie im Anschluss diskutiert wird, und demzu folge geht der Ablauf zu der Verarbeitung von dem Schritt S301 in dem Ablaufdiagramm von 7.
  • In dem Schritt S9 wird die Entscheidung getroffen, ob die gegenwärtige Zeit in einem fetten Spitzenmodus für die NOx-Regeneration des NOx-Speicherkatalysators 13 liegt, oder nicht. Wenn die gegenwärtige Zeit in dem Anreicherungsmodus liegt, wird eine Zeichen sp aufgestellt, wie im Anschluss diskutiert wird, und demzufolge geht der Ablauf zur Verarbeitung von Schritt S401 in dem Ablaufdiagramm von 8.
  • Im Schritt S10 wird eine Entscheidung getroffen, ob die gegenwärtige Zeit innerhalb eines Modus zur Verhinderung von Schmelz-(oder Wärme-)schäden während der DPF-Regeneration und/oder der Schwefelvergiftungs-Freigabe liegt oder nicht. Wenn die gegenwärtige Zeit in dm Modus zur Verhinderung von Schmelzschäden liegt, wird ein Zeichen rec aufgestellt und demzufolge geht der Ablauf zu der Verarbeitung von dem Schritt S501, wie im Ablaufdiagramm der 9 gezeigt.
  • In dem Schritt S11 ist eine Regenerationszeit des Partikelspeicherfilters gekommen, während die Menge des Abgaspartikelmaterials, die im Partikelspeicherfilter 14 angesammelt ist, ein gewisses Niveau PM1 erreicht. Eine Bestimmung, ob die angesammelte Menge an Abgaspartikelmaterial das Niveau PM1 erreicht hat, wird in Übereinstimmung mit einem Abgasdruck im Partikelspeicherfilter 14 in einem bestimmten Motorbetriebszustand vorgenommen. Noch genauer gesagt, ein Grenzwert des (DPF) Abgasdruckes wird in Übereinstimmung mit den Motorbetriebszuständen, die in den Kennlinien in der 13 gezeigt sind, gelesen. Wenn der Abgasdruck diesen Grenzwert überschreitet, wird eine Entscheidung getroffen, dass die Regenerationszeit erreicht ist. In 13 ist eine Motordrehzahl Ne des Motors auf der Abszisse, während auf der Ordinate eine Menge Q der Kraftstoffeinspritzung oder Motorbelastung zu sehen ist. Die Haupt-Kraftstoffeinspritzungsmenge ist die Menge an Kraftstoff, die von der Kraftstoffeinspritzdüse 4 als eine Haupteinspritzung unmittelbar vor einer nachträglichen Einspritzung eingespritzt wird, was im Anschluss diskutiert wird. Andererseits kann die Entscheidung darüber, dass die Regenerationszeit gekommen ist, getroffen werden, wenn die Fahrzeugfahrstrecke aus der vorhergehenden DPF-Regeneration das gewisse Niveau überschreitet und wenn der Abgasdruck den Grenzwert überschreitet. Wenn die Entscheidung, dass die Regenerationszeitpunkt gekommen ist, getroffen wird, wird eine DPF-Regenerationszeichen reg auf 1 im Schritt S601 im Ablaufdiagramm von 10 aufgerichtet und dann wird eine DPF-Regenerationsverarbeitung, wie in dem Ablaufdiagramm der 6 gezeigt, unmittelbar vollzogen. Noch genauer gesagt, zum nächsten Zeitablauf dieses Ablaufdiagramms (z.B. nach 10 ms von dem momentanen Ablauf) wird die Entscheidung von Schritt S7 abgelehnt und die DPF-Regenerationsverarbeitung wird ausgeführt.
  • In dem Schritt S12 wird eine Entscheidung getroffen, ob die Menge an Schwefel, die im NOx-Speicherkatalysator 13 angesammelt ist, ein bestimmtes Niveau S1 erreicht hat, so dass eine Regenerationszeit des NOx-Speicherkatalysators 13 gekommen ist. Noch genauer gesagt, die angesammelte Schwefelmenge pro einer bestimmten Zeit wird jedes bestimmte Mal aus einem Plan entnommen, in dem die angesammelte Schwefelmenge pro bestimmter Zeit in Übereinstimmung mit der Motorbelastung (oder der Kraftstoffeinspritzmenge) und der Motordrehzahl des Motors vorher festgelegt und gespeichert worden ist. Die somit erhaltenen, angesammelten Mengen von Schwefel werden angesammelt, um die angesammelte Schwefelmenge des NOx-Speicherkatalysators 13 zu bestimmen. Wenn die Entscheidung, dass die Schwefelvergiftungs-Freigabe notwendig ist, auf der Grundlage getroffen wird, dass die gespeicherte Schwefelmenge eine bestimmtes Niveau S1 erreicht hat, wird eine Bedarfszeichen zur Schwefelvergiftungs-Freigabe desul (Zeichen desul = 1) im Schritt S701 der 11 aufgerichtet und ein Schwefelvergiftungs-Freigabeverarbeitung wird unverzüglich ausgeführt.
  • In dem Schritt S13 wird eine Entscheidung getroffen, ob die Menge an NOx, die im NOx-Speicherkatalysator 13 adsorbiert ist, ein bestimmtes Niveau NOx1 erreicht hat oder nicht, so dass eine Regenerationszeit des NOx-Speicherkatalysators 13 gekommen ist. Wenn die Entscheidung der Notwendigkeit der NOx-Regeneration auf der Grundlage getroffen worden ist, dass die adsorbierte NOx-Menge einen Wert von nicht weniger als das bestimmte Niveau NOx1 erreicht hat, wird eine Bedarfszeichen der NOx-Regeneration sp (Zeichen sp = 1) in dem Schritt S801 in 12 aufgerichtet und eine Verarbeitung für die NOx-Regeneration wird unverzüglich ausgeführt.
  • Die 4 und 5 zeigen Abläufe einer Bestimmungsverarbeitung der Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators 13. Das Ablaufdiagramm der 4 entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel, in dem die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators 13 in Übereinstimmung mit der Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 13 bestimmt wird. Das Ablaufdiagramm von 5 entspricht dem zweiten Ausführungsbeispiel, in dem die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators 13 in Übereinstimmung mit einer verstrichenen Zeit seit dem Motorstarten bis zu einer Zeit, bei der der NOx-Speicherkatalysator 13 aktiviert worden ist, bestimmt wird.
  • Zuerst wird in Bezug auf das Ablaufdiagramm der 4 wird der Bestimmungsverarbeitung über die Verschlechterung für den NOx-Speicherkatalysators 13 in dem ersten Ausführungsbeispieles diskutiert, in dem die Bestimmung über die Verschlechterung in Übereinstimmung mit der Katalysatortemperatur ausgeführt wird. Im Schritt S101 wird ein Ausgangssignal des NOx-Sensors 15, z.B. eine NOx-Konzentration im Auslasskanal 7 stromab des NOx-Speicherkatalysators 13, gelesen.
  • In dem Schritt S102 wird eine Aktivitäts-Übergangszeit, in der sich der NOx-Speicherkatalysator 13 von seinem inaktiven in seinen aktiven Zustand ändert, in Übereinstimmung mit dem Feststellungssignal (das der erfassten NOx-Konzentration entspricht), das vom NOx-Sensor 15 ausgesendet wird, erfasst. Zum Beispiel wird eine Zeit, in der sich die erfasste NOx-Konzentration des NOx-Sensors 15 von ihrem Zustand oberhalb eines Bestimmungskonzentration K1 bis zu ihrem Zustand unterhalb des Bestimmungskonzentration K1 ständig als die Aktivitäts-Übergangszeit erfasst. In dem Fall, dass die Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 13 niedrig ist, so dass der NOx-Speicherkatalysator 13 in einem inaktiven Zustand ist, z.B. unmittelbar nach dem Motorstarten, nimmt die NOx-Konzentration im Auslasskanal stromab des NOx-Speicherkatalysators 13 einen großen Wert, z.B. nicht weniger als 60 ppm, an. Wenn die Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 13 ansteigt, so dass der NOx-Speicherkatalysator 13 in einen aktiven Zustand übergeht, wird die NOx-Konzentration im Auslasskanal stromab des Katalysators scharf vermindert im Vergleich zu der im inaktiven Zustand des Katalysators und verändert sich innerhalb eines niedrigen Konzentrationsbereiches, z.B. von nicht höher als 10 ppm. Ein herkömmlicher NOx-Sensor, der gegenwärtig für eine Brennkraftmaschine benutzt wird, hat eine untere Erfassungsgrenze von ungefähr 50 ppm und demzufolge kann die Aktivitäts-Übergangszeit, bei der der NOx-Speicherkatalysator 13 von seinem inaktiven zu seinem aktiven Zustand wechselt, ständig und präzise mit einem solchen herkömmlichen NOx-Sensor erfasst werden, wenn man die oben erwähnte Bestimmungskonzentration K1, z.B. auf ungefähr 50 ppm festlegt.
  • Wenn die Entscheidung, dass die Aktivitäts-Übergangszeit gekommen ist, im Schritt S102 getroffen wird, geht der Ablauf zu Schritt S103 über, bei dem eine Entscheidung getroffen wird, ob sich der NOx-Speicherkatalysator in Übereinstimmung mit einer Temperatur T1 des NOx-Speicherkatalysators 13, erfasst vom Temperatursensor 22 des NOx-Speicherkatalysators 13, verschlechtert hat oder nicht. Noch genauer betrachtet wird diese Katalysatortemperatur T1 mit einer Verschlechterungs-Bestimmungstemperatur T2, die die obere Grenze T2 der Katalysatortemperatur des NOx-Speicherkatalysators 13 zur Aktivitäts-Übergangszeit ist, verglichen. Die Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 13 in der Aktivitäts-Übergangszeit tendiert dazu, allmählich im Verlauf der Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators 13 zu steigen. Demzufolge wird, wenn die Katalysatortemperatur T1 nicht höher als die obere Grenze (die Verschlechterungs-Bestimmungstemperatur) T2 ist, bestimmt, und demzufolge geht der Ablauf zu dem Schritt S104, wo eine Zeichen Cau_NOx , das mit einem Verschlechterungszustand des NOx-Speicherkatalysators 13 entspricht, auf 0 gesetzt wird. Wenn die Katalysatortemperatur T1 höher als die peratur T1 höher als die Verschlechterungsbestimmungstemperatur T2 ist, wird bestimmt, dass sich der NOx-Speicherkatalysator 13 verschlechtert hat und demzufolge geht der Ablauf zur Verarbeitung von Schritt S105.
  • In der Verarbeitung von dem Schritt S105 zu dem Schritt S109 wird die Entscheidung getroffen, ob der NOx-Speicherkatalysator 13 in einem verschlechterten, von Schwefelvergiftung hervorgerufenen Zustand oder in einem Fehlfunktionszustand ist, der durch eine Abnormalität, z.B. der thermischen Verschlechterung oder dergleichen hervorgerufen wird. Im Fall eines Fehlfunktionszustandes, hervorgerufen durch die thermische Verschlechterung oder dergleichen, muss eine Warnung gegeben werden.
  • In dem Schritt S105 wird eine Bestätigung vorgenommen, ob die oben erwähnte Verschlechterungszeichen Cau_NOx auf 1 gesetzt ist oder nicht. Für den Fall, dass der NOx-Speicherkatalysator 13 zuerst damit bestimmt wird, sich im Schritt S103 verschlechtert zu haben, geht der Ablauf zuerst von Schritt S105 zu Schritt S106 und Schritt S107, in dem die Bedartszeichen der Schwefelvergiftungs-Freigabe desul auf 1 gesetzt wird, damit eine Freigabenotwendigkeit für Schwefelvergiftung erteilend, während die Verschlechterungszeichen Cau_NOx auf 1 gesetzt wird, wie die Verschlechterungszeichen Cau_NOx auf 0 gehalten worden ist, als die erste oder Anfangsverschlechterungsbestimmung durchgeführt worden ist. Demzufolge wird, wenn die Zeit durch die Aufwärmübergangszeitdauer Δt0 nach der ersten oder Anfangsverschlechterungsbestimmung verstrichen ist, eine Verweigerung in Schritt S3 und eine Verweigerung in Schritt S8 im Ablaufdiagramm der 3 vorgenommen, so dass der Schwefelvergiftungs-Freigabeverarbeitung, wie in 7 gezeigt, glatt ausgeführt wird. Mit anderen Worten, nach der ersten oder Anfangsverschlechterungsbestimmung wird der Schwefelvergiftungs-Freigabeverarbeitung zwangsweise ausgeführt ohne Berücksichtigung der angesammelten Menge der Schwefelkomponente. Für den Fall, dass der NOx-Speicherkatalysator 13 wieder als verschlechtert beim nächsten Motorstarten bestimmt wird, geht der Ablauf von Schritt S105 zu Schritt S108, wo eine Bestimmung vorgenommen wird, ob die Bedarfszeichen der Schwefelvergiftungs-Freigabe desul auf 1 festgelegt ist oder nicht, weil die Verschlechterungszeichen Cau_NOx auf 1 nach der ersten oder der Anfangsbestimmung festgelegt worden ist und die zweite Verschlechterungsbestimmung durchgeführt wird. Mit anderen Worten, eine Entscheidung wird getroffen, ob der NOx-Speicherkatalysator 13 der Schwefelvergiftung ausgesetzt ist oder nicht. Diese Bedarfszeichen für die Schwefelvergiftungs-Freigabe desul wird auf 0 gesetzt, nachdem der Schwefelvergiftungs-Freigabeverarbeitung abgeschlossen worden ist, wie im Ablaufdiagramm der 7 gezeigt, und im Anschluss diskutiert wird, und die Zeichen desul wird auf 1 gesetzt, wenn die angesammelte Menge der Schwefelkomponente ein bestimmtes Ni veau S1 überschreitet (siehe Schritt S12 und Schritt S701 in 11). Demzufolge wird es in dem Fall, dass die Schwefelvergiftungs-Freigabezeichen desul auf 0 gesetzt wird, bestimmt, dass die Verschlechterung den NOx-Speicherkatalysator 13 in den Störungszustand infolge der Abnormalität, wie z.B. einer thermischen Verschlechterung, die anders als die Schwefelvergiftung ist, und demzufolge geht der Ablauf zu Schritt S109 über, bei dem eine Warnlampe, die die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators 13 repräsentiert, aufleuchtet und anzeigt.
  • Als Nächstes wird, in Bezug auf das Ablaufdiagramm der 5, der Verschlechterungsbestimmungsverarbeitung für den NOx-Speicherkatalysator 13 in dem zweiten Ausführungsbeispiel diskutiert, in dem die Verschlechterungsbestimmung des NOx-Speicherkatalysators 13 in Übereinstimmung mit der verstrichenen Zeit t1 ausgeführt wird. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Ablauf ähnlich dem der 4, abgesehen von der Hinzunahme der Verarbeitung von Schritt S101a und dem Ersetzen von Schritt S103 mit dem Schritt S103a.
  • In dem Schritt S101 wird das Ausgangssignal des NOx-Sensors 15, die NOx-Konzentration im Auslasskanal 7 stromab des NOx-Speicherkatalysators 13 gelesen. In dem Schritt S101 a wird die verstrichene Zeit von der Zeit, bei der das mit dem Motorstarten korrespondierende Startsignal empfangen wird, gelesen. Insbesondere ist diese verstrichene Zeit der Wert des Zeitgebers, der im Schritt S1 a zurückgesetzt worden ist.
  • Im Schritt S102 wird die Aktivitäts-Übergangszeit, in der sich der NOx-Speicherkatalysator 13 von seinem inaktiven in seinen aktiven Zustand ändert, in Übereinstimmung mit dem NOx-Konzentrationssignals des NOx-Sensors 15 (auf der stromabwärtigen Seite des NOx-Speicherkatalysators) erfasst. Zum Beispiel wird die Zeit, bei der sich die NOx-Konzentration, erfasst vom NOx-Sensor 15, von ihrem Zustand oberhalb der Bestimmungskonzentration K1 zu ihrem Zustand unterhalb der Bestimmungskonzentration K1 ändert, als die oben erwähnte Aktivitäts-Übergangszeit erfasst. Wenn im Schritt S102 die Entscheidung getroffen wird, dass die Aktivitäts-Übergangszeit gekommen ist, geht der Ablauf zum Schritt S103a über, wo die Bestimmung getroffen wird, ob die verstrichene Zeit t1 vom Zeitpunkt des Motorstartens bis zur Aktivitäts-Übergangszeit mit einer vorher festgelegten bestimmten Verschlechterungsbestimmungszeit t2 verglichen wird. Die verstrichene Zeit t1 bis zur Aktivitäts-Übergangszeit tendiert dazu, sich allmählich zu verlängern, während die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators 13 voranschreitet. Demzufolge wird bestimmt, dass die Verschlechterung des Katalysators eingetreten ist, wenn die verstrichene Zeit t1 länger wird als die Verschlechterungsbestimmungszeit t2 ist. Die Verschlechterungsbestimmungszeit t2 verändert sich in Abhängigkeit von einer Temperaturerhöhungssteuerung und derglei chen für den Katalysator nach dem Motorstarten; jedoch kann solch eine Veränderung durch Festlegen und Regeln der Verschlechterungsbestimmungszeit t2 in jedem Steueroder Computerverarbeitungszyklus absorbiert oder ausgeglichen werden.
  • Die Verarbeitung von Schritt S104 bis Schritt S109 ist dieselbe wie die dem ersten Ausführungsbeispiel, und demzufolge wird die Erklärung zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen.
  • Die Verarbeitung der DPF-Regeneration (Verhinderung von Schmelzschäden) wird mit Bezug auf 6 diskutiert.
  • Wenn die Verarbeitung zu Schritt S201 voranschreitet, ist DPF 14 in einem Temperaturzustand, in dem das Verbrennen von PM möglich ist. Demzufolge wird in diesem Schritt S201 eine Grenzwert λ des Überschussfaktors des Abgases in Übereinstimmung mit der gespeicherten Menge PM gesetzt, von dem angenommen wird, dass es in DPF 14 gesammelt wird, und eine Rückkopplungssteuerung in die Richtung zu dem Zielwert λ wird in Übereinstimmung mit dem Erfassungssignal des Luft-Kraftstoff-Verhältnissensors 16 ausgeführt. Der Zielwert des Luft-Überschussfaktors λ während der DPF-Regeneration wird z.B., in Bezug auf ein Plan, wie er in 16 gezeigt wird, und in Übereinstimmung mit der angesammelten Menge an PM festgelegt. Wie in der 16 gezeigt, wird der Zielwert des Luft-Überschussfaktors λ gestellt, um größer zu werden, wie die angesammelte Menge PM kleiner wird. Zusätzlich wird, in Bezug auf den Plan, gezeigt in der 15, eine Ziel-Einlassluftmenge zur Verhinderung von Schmelzschäden des DPF in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl Ne und der Kraftstoffeinspritzmenge Q festgelegt, und der Öffnungsgrad des Einlassluft-Steuerventils 20 und des EGR-Ventils 12 wird gesteuert, um die Ziel-Einlassluftmenge zu erhalten. Auch wenn der Luft-Überschussfaktor des Abgases weit vom Zielwert λ in Übereinstimmung mit dem Zielwert der Einlassluft enffernt ist, kann es glatt den Zielwert λ unter der Wirkung der oben erwähnten Rückkopplungssteuerung erreichen, durch die das Einlassluft-Steuerventil und dergleichen geregelt werden.
  • Als Nächstes wird eine nachträgliche Einspritzmenge geregelt, um die Temperatur des DPF 14, erfasst durch den DPF-Temperatursensor 23 innerhalb eines bestimmten Bereiches (von T4 bis T3), beizubehalten. Die nachträgliche Einspritzmenge ist eine Kraftstoffeinspritzmenge in der nachträglichen Einspritzung (von Kraftstoff), die von der Kraftstoffeinspritzdüse 4 unmittelbar nach der oben erwähnten Haupt-Kraftstoffeinspritzung in demselben Motorarbeitstakt ausgeführt wird. Noch genauer, wenn die DPF-Temperatur während der DPF-Regeneration nicht niedriger als die obere Zielgrenze T3 ist, geht der Ablauf von Schritt S202 zu Schritt S209, bei dem die nachträgliche Einspritzmenge um eine bestimmte Menge reduziert wird. Wenn die DPF-Temperatur nicht höher ist als die untere Zielgrenze T4, geht der Ablauf von Schritt S203 zu Schritt S208, bei dem die nachträgliche Einspritzmenge um eine bestimmte Menge erhöht ist. Eine Einheit der nachträglichen Einspritzmenge für die Temperaturerhöhung wird in Abhängigkeit von der Motordrehzahl Ne und der Haupteinspritzmenge Q festgelegt, z.B. in Bezug auf einen Plan, wie er in 17 gezeigt ist. Sogar wenn der Luft-Überschussfaktor des Abgases weit vom Zielwert λ in Übereinstimmung mit der Nacheinspritzmenge entfernt ist, kann er glatt an den Zielwert λ unter der oben erwähnten Rückkopplungssteuerung herangeführt werden, in der das Einlassluft-Steuerventil 20 und dergleichen geregelt werden und dadurch eine Veränderung in der Temperatur des Bettes des DPF14 zu unterdrücken.
  • In dem Schritt S204 wird eine Entscheidung getroffen, ob eine DPF-Regenerations-Verarbeitungszeit t3 in einem Zustand, bei dem die Temperatur von dem DPF in eine bestimmten Bereich (von T3 bis T4) beibehalten wird, durch eine vorher festgelegte bestimmte Zeit t dpf reg verstrichen ist. Wenn die DPF-Regenerations-Verarbeitungszeit t3 zum Zeitpunkt t dpt reg vergangen ist, ist das in dem DPF angesammelte PM sicher verbrannt und entfernt, so dass die DPF-Regenerations-Verarbeitung als abgeschlossen angenommen wird, gefolgt von dem Ausführen des Verarbeitens in dem Schritt S205 bis Schritt S207. In dem Schritt S205 wird die Nacheinspritzung gestoppt, um dadurch das Erwärmen für den DPF zu stoppen. In dem Schritt S206 wird das Zeichen reg auf 0 aufgestellt. In dem Schritt S207 wird das Zeichen reg aufgestellt, um den Modus der Verhinderungsmodus gegen Schmelzschäden zu etablieren. Dies kommt daher, weil der Luft-Überschussfaktor des Abgases plötzlich erhöht wird und die Befürchtung besteht, dass der DPF Schmelzbeschädigungen unterworfen wird, unter der Tatsache, dass das verbleibende PM momentan im DPF in einem Fall verbrannt werden könnte, dass das PM unverbrannt im DPF verbleibt.
  • Die Verarbeitung des Schwefelvergiftungs-Freigabemodus wird unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm der 7 diskutiert.
  • In dem Schritt S301 wird der Zielwert λ des Abgas-Überschuss-Luftfaktors auf einen stöchiometrischen Wert (ungefähr 1) festgelegt, um die Schwefelkomponente im NOx-Speicherkatalysator 13 zu verringern und eine Rückkopplungssteuerung in die Richtung zu dem Zielwert λ wird ausgeführt. Zum Beispiel wird der Luft-Überschussfaktor des Abgases gesteuert, indem man die Einlassluftmenge unter Regulierung des Öffnungsgrades des Einlassluft-Steuerventils 20 und des EGR-Ventils 12 regelt. Eine Ziel-Einlassluftmenge (Zielwert der Einlassluftmenge) zum Erreichen eines Motorbetriebs bei einem Luft-Überschussfaktor von ungefähr 1 wird in Übereinstimmung mit der Motor drehzahl Ne und der Haupt-Einspritzmenge Q z.B. in Bezug auf einen Plan, wie in
  • 14 gezeigt, festgelegt.
  • Anschließend wird die Kraftstoffeinspritzmenge in einer Weise gesteuert, dass die Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 13 auf einem Niveau von nicht weniger als ein bestimmtes Niveau T5 gehalten wird. Noch genauer, wenn die Temperatur des NOx-Speicherkatalysators niedriger ist als das bestimmte Niveau T5, geht der Ablauf von Schritt S302 zu Schritt S309, bei dem die Nach-Einspritzung mit einer bestimmten Menge ausgeführt wird. Sogar wenn der Luft-Überschussfaktor weit vom Zielwert λ während der Nach-Einspritzung entfernt ist, wird die Einlassluftmenge glatt unter Rückkopplungssteuerung geregelt, so dass der Luft-Überschussfaktor (λ) und die Temperatur des NOx-Speicherkatalysatorbettes effektiv mit den Zielwerten beibehalten werden. Zum Beispiel ist es, im Fall der Nutzung des NOx-Speicherkatalysators 13, der ein auf Ba basierendes Katalysatormaterial enthält, erforderlich, den NOx-Speicherkatalysator 13 auf 600 °C oder höher in fetten und in stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Atmosphären zu erwärmen, so dass das oben erwähnte, bestimmte Niveau T5 auf 600 °C oder höher festgelegt wird.
  • In dem Schritt S303 wird die Entscheidung getroffen, ob die verstrichene Zeit t4 des Schwefelvergiftungs-Freigabeverarbeitung, in der die Temperatur des NOx-Speicherkatalysators 13 nicht niedriger ist als ein bestimmte Niveau T5 (eine Bestätigung wird in Schritt S302 vorgenommen), durch eine bestimmte Zeit t desul verstreicht. Wenn die bestimmte Zeit t desul verstrichen ist, wird der Schwefelvergiftungs-Freigabeverarbeitung als abgeschlossen bestimmt, so dass die Verarbeitung von Schritt S304 bis S308 ausgeführt wird.
  • Im Schritt S304 wird der stöchiometrische (Luft-Kraftstoff-Verhältnis) Motorbetrieb freigesetzt. Im Schritt S305 wird ein Zeichen rec aufgestellt, um den Modus zur Verhinderung von Schmelzbeschädigung zu etablieren. Dies geschieht deshalb, weil der Luft-Überschussfaktor des Abgases plötzlich angehoben wird und die Befürchtung entsteht, dass der DPF einer Schmelzbeschädigung unter der Tatsache unterworfen wird, dass das PM momentan im DPF verbrannt werden könnte. In dem Schritt S306 wird ein Zeichen desul auf 0 festgelegt. In dem Schritt S307 werden Daten der angesammelten Schwefelmenge im NOx-Speicherkatalysator 13, die im RAM und dergleichen der Steuerungseinheit 10) gespeichert sind, auf 0 zurückgesetzt. Durch das Ausführen einer solchen Schwefelvergiftungs-Freigabeverarbeitung wird der NOx-Speicherkatalysator 13 für eine lange Zeit dem stöchiometrischen (Luft-Kraftstoff-Verhältnis) Zustand unterzogen, und demzufolge wird die NOx-Regeneration im Wesentlichen gleichzeitig ausge führt. Im Schritt S308 wird das Zeichen sp auf 0 festgelegt, wobei die Notwendigkeit der NOx-Regeneration aufgehoben wird.
  • Das Verarbeiten der fetten Spitze wird in Bezug auf das Ablaufdiagramm der 8 diskutiert.
  • Zuerst wird in dem Schritt S401 der Abgas-Überschuss-Luftfaktor mit einem Zielwert (auf der Seite des fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses) gesteuert, um einen fetten Spitzenmodus zu etablieren, in dem die fette Spitze erreicht wird. Noch genauer, das Einlassluft-Steuerventil 20, der Turbolader 6 und das EGR-Ventil 12 werden gesteuert, um den Zielwert der Einlassluft, der dem Zielwert λ entspricht, zu erhalten. Wenn ein solch fetter (Luft-Kraftstoff-Verhältnis) Zustand bei einer bestimmten Zeitspitze t weitergeführt wird, geht der Ablauf von dem Schritt S402 zu dem Schritt S403, bei dem der fette Motorbetrieb freigesetzt wird, während die Zeichen sp bei 0 festgelegt wird, wobei der fette Spitzenmodus beendet wird.
  • Das Verarbeiten des Schmelzschaden-Verhinderungsmodus wird mit Bezug auf das Ablaufdiagramm der 9 diskutiert.
  • In dem Schritt S501 wird die Temperatur von DPF 14 erfasst. In dem Schritt S502 wird der Luft-Überschussfaktor bei einem bestimmten Zielwert λ (z.B. 1.4 oder niedriger) gesteuert, um zu verhindern, dass PM unverbrannt und sich ansammelnd verbleibt und wird am momentanen Verbrennen gehindert, um dadurch eine Schmelzbeschädigung des DPF zu verursachen, weil die Temperatur des DPF in diesem Schmelzschaden-Verhinderungsmodus, der unmittelbar nach der DPF-Regeneration oder nach einer hohen Motorbeanspruchung auftritt, sehr hoch ist. Noch genauer, die Luftmenge, die in einen Zylinder des Motors eingesogen wird, wird am Zielwert der Einlassluftmenge der in 15 dargestellten Kenngrößen gesteuert, und zusätzlich wird eine Rückkopplungssteuerung in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal des Luft-Kraftstoff-Verhältnissensors 16 ausgeführt.
  • In dem Schritt S503 wird eine Entscheidung getroffen, ob die DPF-Temperatur niedriger ist als eine Temperatur T6, bei der die Befürchtung herrscht, dass das PM seine unverzügliche Oxidation initiiert, oder nicht. Wenn die DPF-Temperatur niedriger als T6 ist, ist es möglich, die Schmelzschäden des DPF sogar dann zu vermeiden, wenn die Sauerstoffkonzentration dasselbe Niveau erreicht wie das der Atmosphärenluft, so dass der Schmelzschaden-Verhinderungsverarbeitung als ausgeführt bestimmt wird. Demzufolge geht der Ablauf zu Schritt S504, bei dem eine Steuerung des Luft-Überschussfaktors (λ) beendet wird. Dann wird im Schritt S505 das Zeichen rec auf 0 festgelegt.
  • In den oben erwähnten Ausführungsbeispielen ist der NOx-Sensor als Konzentrationssensor zum Erfassen einer NOx-Konzentration als die zu entfernende Abgaskompo nente im Auslasskanal stromab des NOx-Speicherkatalysators 13 als ein Abgasreinigungskatalysator angeordnet. In Übereinstimmung mit der NOx-Konzentration, erfasst von dem NOx-Sensor 15, verändert sich die Aktivitäts-Übergangszeit, bei der sich der NOx-Speicherkatalysator 13 ändert, von seinem inaktiven zu seinem aktiven Zustand. Die vom NOx-Sensor 15 erfasste NOx-Konzentration ist in Abhängigkeit von dem inaktiven oder aktiven Zustand stark unterschiedlich, und demzufolge kann die oben erwähnte Aktivitäts-Übergangszeit sogar in dem Fall genau erfasst werden, wenn ein herkömmlicher NOx-Sensor, der relativ preiswert und relativ niedrig in der Erfassungsgenauigkeit ist, verwendet wird, um einen unteren Erfassungsgrenzwert von, z.B. 50 ppm, zu haben.
  • Während dieser Aktivitäts-Übergangszeit kann die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators 13 ständig und genau bestimmt werden. Zum Beispiel wird in dem oben erwähnten ersten Ausführungsbeispiel die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators bestimmt, indem die Temperatur T1 des NOx-Speicherkatalysators 13 mit der bestimmten Verschlechterungsbestimmungstemperatur T2 verglichen wird. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators 13 bestimmt, indem die verstrichene Zeit t1 von dem Motorstarten bis zu der Aktivitäts-Übergangszeit mit der bestimmten Verschlechterungsbestimmungszeit t2 verglichen wird.
  • Nach der Anfangs-oder erstmaligen Verschlechterungsbestimmung, in der erstmalig das Auftreten einer Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators 13 bestimmt wird, wird der Schwefelvergiftungs-Freigabeverarbeitung zwangsweise ausgeführt. Dann, nach der zweiten Verschlechterungsentscheidung, in der das Auftreten der Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators 13 erneut bestimmt wurde, wird eine Entscheidung getroffen, ob der NOx-Speicherkatalysator 13 der Schwefelvergiftung unterworfen worden ist. Wenn er der Schwefelvergiftung nicht ausgesetzt war, wird die Warnung angezeigt. Demzufolge kann die Schwefelvergiftung glatt freigesetzt werden. Wenn die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators durch die thermische Verschlechterung oder dergleichen, anders als durch die Schwefelvergiftung hervorgerufen wird, wird eine Warnung vorgenommen, die diese Tatsache anzeigt.
  • In vielen Fällen ist die Aktivitäts-Übergangszeit in einer bestimmten Zeitdauer unmittelbar nach dem Motorstarten enthalten, noch genauer, in einer sehr kurzen Zeitdauer, in der der Motor von seinem kalten in seinen erwärmten Zustand übergeht. Demzufolge wird die oben erwähnte Bestimmung über die Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators 13 nur während der Aufwärm-Übergangszeitdauer ausgeführt, in der der Motor sich von seinem kalten in seinen Aufwärm-Zustand verändert. Mit anderen Worten, die Bestimmung der Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators 13 wird nicht während der Zeitdauer ausgeführt, die anders als dieser Aufwärm-Übergangszeitdauer ist, um dadurch es die Zeitdauer zu verkürzen, in der die dadurch es die Zeitdauer zu verkürzen, in der die Verschlechterungsbestimmung ausgeführt wird, während die Berechnungsbelastung der Steuerungseinheit 10 erleichtert wird.
  • Während die vorliegende Erfindung in Bezug auf die konkreten Modi der Ausführungsbeispiele diskutiert worden ist, wird es deutlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oberen Ausführungsbeispiele begrenzt ist und das verschiedene Veränderungen und Modifikationen in der Erfindung vorgenommen werden können, so dass die vorliegende Erfindung auf einen benzingetriebenen Motor des Typs angewendet werden kann, bei dem Kraftstoff direkt in einen Motorenzylinder eingespritzt wird, um einen Magerverbrennungsbetrieb möglich zu machen.
  • Nachstehend sind die Merkmale des Abgasreinigungssystems entsprechend der vorliegenden Erfindung, wie sie aus den oben aufgeführten Ausführungsbeispielen gewonnen wurden, aufgezählt.
    • (1) Das Abgasreinigungssystem besteht aus einem Abgasreinigungskatalysator, der in einem Abgaskanal des Motors angeordnet ist, um eine Abgaskomponente zu entfernen. Ein Konzentrationssensor ist im Abgaskanal stromab des Abgasreinigungskatalysators angeordnet, um eine Konzentration der Abgaskomponente zu erfassen. Zusätzlich ist eine Steuerungseinheit vorgesehen, die programmiert ist, um auszuführen (a) ein Erfassen der Aktivitäts-Übergangszeit, bei sich der der Abgasreinigungskatalysator von einem inaktiven Zustand in einen aktiven Zustand in Übereinstimmung mit der vom Konzentrationssensor erfassten Konzentration der Abgaskomponente ändert, und (b) Bestimmen einer Verschlechterung des Abgasreinigungskatalysators bei der Aktivitäts-Übergangszeit.
    • (2) Die Steuerungseinheit ist programmiert, die Bestimmung der Verschlechterung nur unmittelbar nach dem Starten des Motors und während einer Aufwärm-Übergangszeitdauer, in der sich der Motor von einem kalten in einen aufgewärmten Zustand ändert, auszuführen.
    • (3) Die Steuerungseinheit ist programmiert, die Bestimmung der Aktivitäts-Übergangszeit in Abhängigkeit zu einer Zeit auszuführen, bei der sich die Konzentration der Abgaskomponente von einem Zustand, der höher als die Bestimmungskonzentration ist, zu einem Zustand, der niedriger als die Bestimmungskonzentration, ändert.
    • (4) Die Steuerungseinheit ist programmiert, die Verschlechterungsbestimmung in Abhängigkeit zu einem Zustand auszuführen, in dem eine Temperatur des Abgasreinigungskatalysators höher als eine Bestimmungstemperatur während der Aktivitäts-Übergangszeit ist.
    • (5) Die Steuerungseinheit ist programmiert, die Verschlechterungsbestimmung in Abhängigkeit zu einem Zustand auszuführen, in dem eine verstrichene Zeit von einer Zeit des Startens des Motors bis zu der Aktivitäts-Übergangszeit länger als eine Bestimmungszeit ist.
    • (6) Der Abgasreinigungskatalysator ist ein NOx-Speicherkatalysator von einem Typ, wobei NOx in einer Oxidationsatmosphäre adsorbiert und in einer Reduktionsatmosphäre freigesetzt wird, wobei der Konzentrationssensor ein NOx-Sensor zum Erfassen der NOx-Konzentration ist.
    • (7) Die Steuerungseinheit ist programmiert, um außerdem auszuführen (c) eine zwangsläufigen Schwefelvergiftungs-Freigabeverarbeitung für den NOx-Speicherkatalysator nach einer Anfangsbestimmung der Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators, (d) zu bestimmen, ob der NOx-Speicherkatalysator einer Schwefelvergiftung unterworfen wird, nach einer zweiten Bestimmung der Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators und nach dem Schwefelvergiftungs-Freigabeverarbeitung, und (e) eine Warnung zu generieren, wenn es bestimmt wird, dass der NOx-Speicherkatalysator keiner Schwefelvergiftung unterworfen werden soll.

Claims (8)

  1. Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine (1), die aufweist: einen Abgasreinigungskatalysator (13), angeordnet in einem Abgaskanal (7) des Motors, um eine Abgaskomponente zu entfernen; einen Konzentrationssensor (15), angeordnet in dem Abgaskanal, stromab des Abgasreinigungskatalysators, um eine Konzentration der Abgaskomponente zu erfassen; und eine Steuereinheit (10), die eine Aktivitäts-Übergangszeit (t1) erfasst, in der sich der Abgasreinigungskatalysator (13) aus einem inaktiven Zustand in einen aktiven Zustand in Übereinstimmung mit der Konzentration der Abgaskomponente, erfasst durch den Konzentrationssensor, übergeht, und die eine Verschlechterung des Abgasreinigungskatalysators (13) in der Aktivitäts-Übergangszeit feststellt.
  2. Abgasreinigungssystem nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (10) die Verschlechterung des Abgasreinigungskatalysators (13) nur innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (Δt0), beginnend mit einem Motorstart, feststellt, wobei der Motor sich von einem kalten zustand zu einem aufgewärmten Zustand verändert.
  3. Abgasreinigungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Steuereinheit (10) die Aktivitäts-Übergangszeit in Abhängigkeit von einer Zeit erfasst, zu der sich die Konzentration der Abgaskomponente von einem Zustand höher als eine Bewertungskonzentration (k1) in einen Zustand niedriger als die Bewertungskonzentration (k1) ändert.
  4. Abgasreinigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinheit (10) die Verschlechterung des Abgasreinigungskatalysators (13) in Abhängigkeit von einem Zustand feststellt, in dem eine Temperatur (T1) des Abgasreinigungskatalysators höher als eine Bewertungstemperatur (T2) bei der Aktivitäts-Übergangszeit t, ist.
  5. Abgasreinigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Steuereinheit (10) die Verschlechterung des Abgasreinigungskatalysators (13) in Abhängigkeit von einem Zustand feststellt, in dem eine verstrichene Zeit von dem Starten des Motors zu der Aktivitäts-Übergangszeit (t1) länger als eine Bestimmungszeit (t2) ist.
  6. Abgasreinigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Abgasreinigungskatalysator ein NOx-Speicherkatalysator (13) eines Typs ist, der NOx in einer Oxidationsatmosphäre adsorbiert und in einer Reduktionsatmosphäre freigesetzt wird, wobei der Konzentrationssensor ein NOx-Sensor (15) für das Erfassen einer NOx-Konzentration ist.
  7. Abgasreinigungssystem nach Anspruch 1, wobei der Abgasreinigungskatalysator (13) ein NOx-Speicherkatalysator (13) eines Typs ist, der NOx in einer Oxidationsatmosphäre adsorbiert und in einer Reduktionsatmosphäre freisetzt, wobei der Konzentrationssensor ein NOx-Sensor (15) für das Erfassen einer NOx-Konzentration ist; und die Steuereinheit (10) zwangsweise eine Schwefelvergiftungs-Freigabeverarbeitung für den NOx-Speicherkatalysator ausführt nach einer Anfangsfeststellung der Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators feststellt, ob der NOx-Speicherkatalysator einer Schwefelvergiftung unterliegt, nach einer zweiten Feststellung der Verschlechterung des NOx-Speicherkatalysators und nach der Schwefelvergiftungs-Freigabeverarbeitung, und eine Warnung erzeugt, wenn festgestellt wird, dass der NOx-Speicherkatalysator keiner Schwefelvergiftung unterliegt.
  8. Verfahren zum Reinigen von Abgas, abgegeben aus einer Brennkraftmaschine (1), versehen mit einem Abgasreinigungskatalysator (13), angeordnet in einem Abgaskanal (7) des Motors, um eine Abgaskomponente zu entfernen, wobei das Abgasreinigungsverfahren aufweist: Erfassen einer Konzentration der Abgaskomponente in dem Abgaskanal stromab des Abgasreinigungskatalysators (13), Erfassen einer Aktivitäts-Übergangszeit (t1), zu der sich der Abgasreinigungskatalysator (13) von einem inaktiven Zustand in einen aktiven Zustand in Übereinstimmung mit einer erfassten Konzentration der Abgaskomponente verändert; und Feststellen einer Verschlechterung des Abgasreinigungskatalysators in der Aktivitäts-Übergangszeit t1.
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