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DE102017006514B4 - Abgasemissions-Regel bzw. - Steuersystem, Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Abgassystems und Computerprogrammprodukt - Google Patents

Abgasemissions-Regel bzw. - Steuersystem, Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Abgassystems und Computerprogrammprodukt Download PDF

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post
fuel ratio
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Takayuki Yamaguchi
Takashi Tanaka
Kota MATSUE
Hiroshi Hayashibara
Yoshiaki Tomita
Kaoru Yamada
Masayuki Tetsuno
Daishi Ikeda
Kazunori Hirasawa
Masanobu Kanno
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Mazda Motor Corp
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Abstract

Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem für einen Motor, beinhaltend einen NOxKatalysator (45), welcher in einem Auslass- bzw. Abgasdurchtritt (41) des Motors angeordnet ist, für ein Speichern von NOxin dem Abgas, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und für ein Reduzieren des gespeicherten NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr stöchiometrisch oder fett bzw. reich ist, und einen Katalysator (47) für eine selektive katalytische Reduktion (SCR), welcher in dem Auslassdurchtritt (41) für ein Reinigen von NOxinnerhalb des Abgases durch ein Bewirken einer Reaktion mit Ammoniak angeordnet ist,wobei das System einen Prozessor (60A) umfasst, welcher konfiguriert ist, auszuführen:ein NOxReduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) für ein Durchführen, wenn die gespeicherte Menge an NOxin dem NOxKatalysator (45) eine gegebene Bestimmungsmenge übersteigt, einer ersten NOxReduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (20) eine Nacheinspritzung von Kraftstoff durchführt, um kontinuierlich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart zu regeln bzw. zu steuern, dass das gespeicherte NOxreduziert wird und die gespeicherte Menge an NOxunter eine gegebene Menge fällt, wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Verhältnis ist, bei welchem das gespeicherte NOxreduzierbar ist, wobei die Nacheinspritzung bewirkt, dass der eingespritzte Kraftstoff im Inneren eines Zylinders verbrennt, wobei die Durchführung der ersten NOxReduktionsregelung bzw. -steuerung erlaubt wird, wenn sich eine Motorlast in einem Bereich mittlerer Last befindet,wobei, wenn die gespeicherte Menge an NOxin dem NOxKatalysator (45) unter der Bestimmungsmenge liegt und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich aufgrund einer Beschleunigung eines Fahrzeugs wird, das NOxReduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) auch eine zweite NOxReduktionsregelung bzw. -steuerung durchführt, in welcher die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (20) die Nacheinspritzung durchführt, um temporär das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, so dass das NOx, welches in dem NOxKatalysator (45) gespeichert ist, reduziert wird, wobei die Nacheinspritzung bewirkt, dass der eingespritzte Kraftstoff zu dem Auslassdurchtritt (41) als nicht verbrannter Kraftstoff ausgetragen wird, ohne im Inneren des Zylinders verbrannt zu werden, wobei die Durchführung der zweiten NOxReduktionsregelung bzw. -steuerung nur erlaubt wird, wenn die Motorlast innerhalb eines Bereichs hoher Last über einer Last ist bzw. liegt, welche ein höheres Ende des Bereichs mittlerer Last definiert,wobei der SCR Katalysator (47) NOxinnerhalb eines Motorbetriebsbereichs reinigt, wo das NOxReduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) nicht die Nacheinspritzung durch die Kraftstoffeinrichtung (20) durchführt, um das gespeicherte NOxzu reduzieren,wobei innerhalb eines Bereichs (R11), wo die Motorlast höher als ein Bereich (R13) ist, wo der SCR Katalysator (47) NOxreinigt, die zweite NOxReduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt wird.

Description

  • HINTERGRUND
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem für einen Motor und insbesondere auf ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem, welches an einem Auslass- bzw. Abgasdurchtritt mit einem NOx Katalysator vorgesehen ist, welcher NOx in einem Abgas reinigt. Weiters bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Abgassystems und auf ein Computerprogrammprodukt.
  • Konventionellerweise sind NOx Speicherkatalysatoren, welche NOx speichern (verbergen), welches in einem Abgas enthalten ist, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist (d.h. λ>1, größer als ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis), bekannt. Derartige NOx Speicher-Reduktions-Katalysatoren reduzieren weiters das gespeicherte NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr gleich einem stöchiometrischen (d.h. λ≈1, ungefähr gleich dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis) oder reich bzw. fett (d.h. λ<1, kleiner als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis) ist. Innerhalb eines normalen Betriebsbereichs eines Motors wird der Motor bei dem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis (λ>1) betrieben bzw. betätigt, um einen Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, obwohl, wenn dieser magere Betriebszustand für eine Weile andauert, die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator einen Grenzwert erreicht und der NOx Katalysator nicht länger NOx speichern kann, wobei dies bewirkt, dass NOx freigesetzt wird. Aus diesem Grund ist bzw. wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis geeignet eingestellt bzw. festgelegt, um stöchiometrisch oder reicher bzw. fetter (λ≤1) zu sein, um NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator gespeichert ist (nachfolgend wird die Regelung bzw. Steuerung für ein Reduzieren von NOx, welches in dem NOx Katalysator gespeichert ist, als „NOx Redukionsregelung bzw. -steuerung“ bezeichnet). Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass „λ“ ein Index des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist, ausgedrückt unter Bezugnahme auf das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis, und ein sogenanntes Luft-Überschuss-Verhältnis ist.
  • Beispielsweise offenbart JP 2004- 360 593 A einen Stand der Technik für ein Ausführen, wenn eine gespeicherte Menge an NOx in einem NOx Katalysator eine gegebene Menge überschreitet bzw. übersteigt, einer Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis von Abgas anzureichern, um das NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator gespeichert ist.
  • Ein Beispiel von Einstellverfahren eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses von Abgas, so dass NOx, welches in einem NOx Katalysator gespeichert ist, reduzierbar wird (nachfolgend wird dieses Luft-Kraftstoff-Verhältnis als „Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis“ bezeichnet) ist ein Durchführen einer Nacheinspritzung nach einer Haupteinspritzung. In der Haupteinspritzung wird Kraftstoff in einen Zylinder eingespritzt, um ein gewünschtes Motordrehmoment abzugeben, und in der Nacheinspritzung wird Kraftstoff zu einem Zeitpunkt eingespritzt, so dass die Abgabe des Motordrehmoments nicht beeinflusst wird (typischerweise an einem Expansionshub). Der Kraftstoff, welcher in der Nacheinspritzung eingespritzt wird, muss typischerweise im Inneren des Zylinders verbrannt werden, um die Reduktion des NOx Katalysators durchzuführen, wobei andernfalls nicht verbrannter Kraftstoff ausgebracht bzw. ausgetragen wird und eine Emissionsleistung von HC (Kohlenwasserstoff) etc. verschlechtert.
  • Jedoch bewirkt, in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Motors, ein Verbrennen des Kraftstoffs, welcher in der Nacheinspritzung der NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung in das Innere des Zylinders eingespritzt wird, Rauch (Ruß) oder HC. Beispielsweise steigt, innerhalb eines Bereichs hoher Motorlast, eine Zylinderinnentemperatur an und der Kraftstoff, welcher in der Nacheinspritzung eingespritzt wird, wird ohne ausreichende Zeit von der Einspritzung gezündet, d.h. eine Verbrennung tritt auf, bevor Luft und Kraftstoff ordnungsgemäß bzw. entsprechend gemischt sind, und somit kann Rauch erzeugt werden. Andererseits kann, innerhalb eines Bereichs niedriger Motorlast, selbst wenn der Kraftstoff, welcher in der Nacheinspritzung eingespritzt wird, zu verbrennen ist, da die Zylinderinnentemperatur niedrig ist und eine Verbrennungsstabilität gering ist, der eingespritzte Kraftstoff nicht ordnungsgemäß bzw. entsprechend verbrannt werden, d.h. eine Fehlzündung kann auftreten. In diesem Fall wird HC entsprechend unverbranntem Kraftstoff erzeugt bzw. generiert. Weiters kann, innerhalb des Bereichs niedriger Motorlast, da die Temperatur des NOx Katalysators gering ist, selbst wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt bzw. gesteuert wird, eine Reduktion des NOx Katalysators nicht adäquat durchgeführt werden.
  • DE 198 47 874 A1 offenbart ein Verfahren zur Stickoxidreduzierung im Abgas einer mager betriebenen Brennkraftmaschine mit einem nachgeschalteten NOx-Speicherkatalysator, bei dem die NOx-Einlagerung durch abgastemperatursteigernde und/oder massenstromsenkende Maßnahmen begünstigt und die NOx-Regeneration des Katalysators so gesteuert wird, dass sich eine optimale Abgasreinigung ergibt. Zur Steuerung der NOx-Regenaration wird der Beladungszustand des Katalysators mit Stickoxiden bestimmt und/oder die Katalysatoraktivität durch eine On-Board-Diagnose überwacht. Bei Überschreitung einer maximal zulässigen Beladung oder beim Auftreten einer Unregelmäßigkeit der Katalysatoraktivität wird durch Überprüfung sicherheitsrelevanter Bauteile auf ordnungsgemäße Funktionsweise und/oder der aktuellen Fahrsituation auf Einhaltung vorbestimmter Fahrparameter zunächst die Zulässigkeit einer NOx-Regeneration geprüft. Zudem wird überprüft, ob durch Einhaltung vorbestimmter Regenerationsparameter die Möglichkeit zur Durchführung einer NOxT-Regeneration gegeben ist. Bei Erfüllung der Zulässigkeitsvoraussetzungen werden gegebenenfalls die erforderlichen Regenerationsparameter eingestellt und es wird eine NOx-Regeneration eingeleitet, die solange durchgeführt wird, bis entweder ein vorbestimmter Regenerationsgrad erreicht ist oder die aktuellen Ergebnisse der Zulässigkeitsprüfung einen vorzeitigen Abbruch oder eine Unterbrechung des Regenerationsvorgangs erfordern.
  • JP 2010- 084 615 A offenbart ein Motorsystemsteuerverfahren und eine Motorsystemsteuervorrichtung, die einen NOx-Absorptionskatalysator regenerieren, während eine Verschlechterung der Kraftstoffwirtschaftlichkeit verhindert wird.
  • DE 10 2014 105 210 A1 beschreibt ein System zum Reinigen von Abgas, welches folgendes aufweist: einen Verbrennungsmotor mit einem Injektor, eine Mager-NOx-Falle, welche angepasst ist, um im Abgas enthaltenes Stickoxid bei magerem Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu absorbieren, das absorbierte Stickoxid bei fettem Luft/Kraftstoff-Verhältnis freizugeben und das im Abgas enthaltene Stickoxid zu reduzieren oder das freigegebene Stickoxid zu reduzieren, ein Dosiermodul, welches angepasst ist, um Reduziermittel in das Abgas einzuspritzen, einen Selektive-Katalytische-Reduktion-Katalysator an einem Dieselpartikelfilter, der eingerichtet ist, um Partikel zu fangen und um das Stickoxid durch Verwenden des Reduziermittels zu reduzieren, das durch das Dosiermodul eingespritzt wird, und eine Steuervorrichtung, welche durch Verwenden der Mager-NOx-Falle eine Entstickung (DeNOx) durchführt, wenn die Temperatur des Abgases kleiner als eine Übergangstemperatur ist und welche eine Entstickung durch Verwenden des Dieselpartikelfilters durchführt, wenn die Temperatur des Abgases größer oder gleich wie die Übergangstemperatur ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf ein Lösen der Gegenstände des bekannten Standes der Technik, welcher oben beschrieben ist, durchgeführt und zielt darauf ab, geeignet zu bestimmen, ob durch ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem eines Motors eine NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher eine Nacheinspritzung durchgeführt wird, um ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erzielen, bei welchem NOx, welches in einem NOx Katalysator gespeichert ist, reduzierbar ist, basierend auf einem Betriebsbereich des Motors durchzuführen ist.
  • Dieser Gegenstand wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche erzielt. Weitere Entwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem für einen Motor zur Verfügung gestellt, welches einen NOx Katalysator beinhaltet, welcher in einem Auslass- bzw. Abgasdurchtritt des Motors angeordnet ist, für ein Speichern von NOx in dem Abgas, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und ein Reduzieren des gespeicherten NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr stöchiometrisch oder fett bzw. reich ist. Das System umfasst einen Prozessor, welcher konfiguriert ist, um ein NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul bzw. ein eine NOx Reduktion steuerndes bzw. regelndes Modul auszuführen für ein Durchführen, wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator eine gegebene Bestimmungsmenge übersteigt, einer ersten NOx Reduktionsregelung bzw. - steuerung, in welcher eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung eine Nacheinspritzung von Kraftstoff durchführt, um kontinuierlich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart zu regeln bzw. zu steuern, dass das gespeicherte NOx reduziert wird und die gespeicherte Menge an NOx unter eine gegebene Menge fällt, wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Verhältnis ist, bei welchem das gespeicherte NOx reduzierbar ist, wobei die Nacheinspritzung bewirkt, dass der eingespritzte Kraftstoff im Inneren eines Zylinders verbrennt, wobei die Durchführung der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung erlaubt wird, wenn sich eine Motorlast in einem Bereich mittlerer Last befindet.
  • Mit bzw. bei dieser Konfiguration wird, da die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung nur innerhalb des Bereichs mittlerer Last durchgeführt wird, geeignet verhindert, dass Rauch und HC dadurch erzeugt bzw. generiert werden, dass die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung außerhalb des Bereichs mittlerer Last durchgeführt wird, und aufgrund der Verbrennung des nach-eingespritzten Kraftstoffs in dieser NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung.
  • Beispielsweise kann innerhalb eines Bereichs hoher Last Rauch erzeugt bzw. generiert werden, wenn der nach-eingespritzte Kraftstoff im Inneren des Zylinders verbrannt wird. Gemäß dieser Konfiguration wird, da die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung innerhalb eines derartigen Bereichs hoher Last verboten wird, eine Raucherzeugung geeignet verhindert. Innerhalb eines Bereichs niedriger Last wird, obwohl der nach-eingespritzte Kraftstoff nicht geeignet verbrannt werden kann und HC generieren kann, gemäß dieser Konfiguration, da die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung innerhalb eines derartigen Bereichs niedriger Last verboten bzw. verhindert wird, eine HC Erzeugung geeignet verhindert. Zusätzlich wird innerhalb des Bereichs niedriger Last, obwohl die Reduktion des NOx Katalysators nicht geeignet aufgrund einer niedrigen NOx Katalysatortemperatur durchgeführt werden kann, gemäß dieser Konfiguration die erste NOx Reduktionsregelung bzw. - steuerung verboten, um eine nicht notwendige Nacheinspritzung zu verhindern.
  • Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul kann die Durchführung der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung erlauben, wenn eine Motordrehzahl bzw. -geschwindigkeit innerhalb eines Bereichs mittlerer Drehzahl bzw. Geschwindigkeit ist bzw. liegt.
  • Mit bzw. bei dieser Konfiguration wird, da die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung innerhalb des Bereichs mittlerer Geschwindigkeit ausgeführt wird, geeignet verhindert, dass Rauch und HC erzeugt bzw. generiert werden, da die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung außerhalb des Bereichs mittlerer Geschwindigkeit und die Verbrennung des nach-eingespritzten Kraftstoffs in dieser NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt werden.
  • Das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul kann die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung aufheben, wenn sich die Motorlast aus dem Bereich mittlerer Last bewegt, und die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung wiederum aufnehmen, wenn die Motorlast wiederum in den Bereich mittlerer Last eintritt, so dass eine gespeicherte Menge an NOx unter die gegebene Menge fällt.
  • Bei dieser Konfiguration kann die Durchführung der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung geeignet sichergestellt werden, so dass die gespeicherte Menge an NOx unter die gegebene Menge fällt.
  • Wenn eine Temperatur des NOx Katalysators über einem gegebenen Wert ist bzw. liegt, kann das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul den Bereich mittlerer Last in Richtung zu einer Seite höherer Last durch ein Anheben einer Last erweitern bzw. ausdehnen, welche ein höheres Ende des Bereichs mittlerer Last definiert.
  • Mit dieser Konfiguration wird, wenn die NOx Katalysatortemperatur vergleichsweise hoch ist, eine Situation, in welcher die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung unterbrochen wird und derart NOx von dem NOx Katalysator entfernt und während der Unterbrechung freigegeben wird, verhindert.
  • Wenn die gespeicherte Menge an NOx über einem gegebenen Wert ist bzw. liegt, kann das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul den Bereich mittlerer Last in Richtung zu der Seite höherer Last durch ein Anheben des Lastwerts erweitern, welcher das höhere Ende des Bereichs mittlerer Last definiert.
  • Mit dieser Konfiguration wird, wenn die gespeicherte Menge an NOx vergleichsweise groß ist, eine Situation, in welcher die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung unterbrochen wird und somit NOx von dem NOx Katalysator entfernt und während der Unterbrechung freigegeben wird, verhindert.
  • Wenn die Temperatur des NOx Katalysators über einem gegebenen Wert ist bzw. liegt, kann das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul den Bereich mittlerer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl in Richtung zu einer Seite höherer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl durch ein Anheben eines Geschwindigkeitswerts erweitern, welcher ein höheres Ende des Bereichs mittlerer Geschwindigkeit definiert.
  • Mit dieser Konfiguration wird, wenn die NOx Katalysatortemperatur vergleichsweise hoch ist, eine Situation, in welcher die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung unterbrochen wird und derart NOx von dem NOx Katalysator entfernt und während der Unterbrechung freigegeben wird, verhindert.
  • Wenn die gespeicherte Menge an NOx über einem gegebenen Wert liegt, kann das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul den Bereich mittlerer Geschwindigkeit zu der Seite höherer Geschwindigkeit durch ein Anheben des Geschwindigkeitswerts erweitern, welcher das höhere Ende des Bereichs mittlerer Geschwindigkeit definiert.
  • Mit dieser Konfiguration wird, wenn die gespeicherte Menge an NOx vergleichsweise groß ist, eine Situation, in welcher die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung unterbrochen wird und derart NOx von dem NOx Katalysator entfernt und während der Unterbrechung freigegeben wird, verhindert.
  • Wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator unter der Bestimmungsmenge ist bzw. liegt und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich bzw. fett aufgrund einer Beschleunigung eines Fahrzeugs wird, führt das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul auch eine zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung durch, in welcher die Kraftstoffeinspritzeinrichtung die Nacheinspritzung durchführt, um temporär bzw. vorübergehend das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, so dass das NOx, welches in dem NOx Katalysator gespeichert ist, reduziert wird, wobei die Nacheinspritzung bewirkt, dass der eingespritzte Kraftstoff zu dem Auslassdurchtritt als nicht verbrannter Kraftstoff ausgetragen wird, ohne im Inneren des Zylinders verbrannt zu werden, wobei die Durchführung der zweiten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung nur erlaubt wird, wenn die Motorlast innerhalb eines Bereichs hoher Last über der Last ist bzw. liegt, welche das höhere Ende des Bereichs mittlerer Last definiert.
  • Mit bzw. bei dieser Konfiguration wird innerhalb des Bereichs hoher Last über der Last, welche das höhere Ende des Bereichs mittlerer Last definiert, die zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher der nach-eingespritzte Kraftstoff als unverbrannter Kraftstoff ausgebracht bzw. ausgetragen wird, ohne im Inneren des Zylinders verbrannt zu werden, ausgeführt. Derart wird eine Erzeugung von Rauch aufgrund der Tatsache, dass der nach-eingespritzte Kraftstoff innerhalb des Bereichs hoher Last verbrannt wird, geeignet verhindert, während eine Ausführung einer NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung innerhalb des Bereichs hoher Last sichergestellt wird.
  • Das System beinhaltet weiters einen Katalysator einer selektiven katalytischen Reduktion (SCR), welcher in dem Auslassdurchtritt für ein Reinigen von NOx innerhalb des Abgases durch ein Bewirken einer Reaktion mit Ammoniak angeordnet ist. Der SCR Katalysator reinigt NOx innerhalb eines Motorbetriebsbereichs, wo das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul nicht die Nacheinspritzung durch die Kraftstoffeinspritzeinrichtung durchführt, um das gespeicherte NOx zu reduzieren. Innerhalb eines Bereichs, wo die Motorlast höher als ein Bereich ist, wo der SCR Katalysator NOx reinigt, wird die zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt.
  • Mit dieser Konfiguration wird innerhalb des Bereichs, wo die erste und zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung nicht durchgeführt werden, NOx innerhalb des Abgases geeignet durch den SCR Katalysator gereinigt. Somit wird eine Emissionsleistung verbessert.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Abgas- bzw. Auslasssystems eines Motors zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte eines:
    • Speicherns von NOx in dem Abgas in einem NOx Katalysator, welcher in einem Auslass- bzw. Abgasdurchtritt des Motors angeordnet wird, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist,
    • Reinigen von NOx innerhalb des Abgases in einem Katalysator für eine selektive katalytische Reduktion, welcher in dem Auslassdurchtritt angeordnet wird, durch ein Bewirken einer Reaktion mit Ammoniak,
    • Reduzierens des gespeicherten NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr stöchiometrisch oder reich bzw. fett ist, und
    • Durchführens einer ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung eine Nacheinspritzung von Kraftstoff durchführt, um kontinuierlich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart zu regeln bzw. zu steuern, dass das gespeicherte NOx reduziert wird und die gespeicherte Menge an NOx unter eine gegebene Menge fällt, wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator eine gegebene Bestimmungsmenge überschreitet,
    • wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Verhältnis ist, bei welchem das gespeicherte NOx reduzierbar ist, wobei die Nacheinspritzung bewirkt, dass der eingespritzte Kraftstoff im Inneren eines Zylinders verbrennt,
    • wobei die Durchführung der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung erlaubt wird, wenn eine Motorlast innerhalb eines Bereichs mittlerer Last und/oder innerhalb eines Bereichs mittlerer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl ist bzw. liegt,
    • Durchführens einer zweiten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher die Kraftstoffeinspritzeinrichtung die Nacheinspritzung durchführt, um temporär das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, so dass das NOx, welches in dem NOx Katalysator gespeichert ist, reduziert wird, wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator unter der Bestimmungsmenge liegt und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich aufgrund einer Beschleunigung eines Fahrzeugs wird,
    • wobei die Nacheinspritzung bewirkt, dass der eingespritzte Kraftstoff zu dem Auslassdurchtritt als nicht verbrannter Kraftstoff ausgetragen wird, ohne im Inneren des Zylinders verbrannt zu werden, wobei die Durchführung der zweiten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung nur erlaubt wird, wenn die Motorlast innerhalb eines Bereichs hoher Last über einer Last liegt, welche ein höheres Ende des Bereichs mittlerer Last definiert,
    • wobei der SCR Katalysator NOx innerhalb eines Motorbetriebsbereichs reinigt, wo die Nacheinspritzung durch die Kraftstoffeinrichtung nicht durchgeführt wird, um das gespeicherte NOx zu reduzieren,
    • wobei innerhalb eines Bereichs, wo die Motorlast höher als ein Bereich ist, wo der SCR Katalysator NOx reinigt, die zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt wird.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren weiters den Schritt eines Erweiterns bzw. Ausdehnens des Bereichs mittlerer Last in Richtung zu einer Seite höherer Last durch ein Anheben eines Lastwerts, welcher ein höheres Ende des Bereichs mittlerer Last definiert, und/oder eines Erweiterns des Bereichs mittlerer Geschwindigkeit in Richtung zu einer Seite höherer Geschwindigkeit durch ein Anheben eines Geschwindigkeitswerts, welcher ein höheres Ende des Bereichs mittlerer Geschwindigkeit definiert, wenn eine Temperatur des NOx Katalysators über einem gegebenen Wert liegt und/oder wenn die gespeicherte Menge an NOx über einem gegebenen Wert liegt.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt zur Verfügung gestellt, welches computer-lesbare Instruktionen umfasst, welche, wenn auf ein geeignetes System geladen und auf diesem ausgeführt, die Schritte eines der oben erwähnten Verfahren ausführen bzw. durchführen können.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
    • 1 ist eine Ansicht, welche eine schematische Konfiguration eines Motorsystems illustriert, an welchem ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem eines Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewandt wird.
    • 2 ist ein Blockdiagramm, welches eine elektrische Konfiguration des Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystems des Motors der Ausführungsform illustriert.
    • 3 ist ein Diagramm, welches Betriebsbereiche des Motors illustriert, innerhalb welchen eine passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung und eine aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung jeweils in der Ausführungsform durchgeführt werden.
    • 4 ist eine Ansicht, welche ein Verfahren eines Erweiterns eines aktiven DeNOx Ausführungsbereichs in dieser Ausführungsform illustriert.
    • 5 ist eine Ansicht eines Temperaturbereichs, wo eine DeNOx Regelung bzw. Steuerung in der Ausführungsform durchgeführt wird.
    • 6 ist ein Flussdiagramm, welches ein Einstellen eines Ausführungsflags einer passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung der Ausführungsform illustriert.
    • 7 ist ein Flussdiagramm, welches die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung der Ausführungsform illustriert.
    • 8 zeigt Zeitdiagramme, welche ein spezifisches Beispiel einer ersten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung der Ausführungsform illustrieren.
    • 9 ist ein Flussdiagramm, welches ein Einstellen eines Ausführungsflags einer aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung der Ausführungsform illustriert.
    • 10 ist ein Flussdiagramm, welches die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung der Ausführungsform illustriert.
    • 11 zeigt Zeitdiagramme, welche ein spezifisches Beispiel einer zweiten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung der Ausführungsform illustrieren.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
  • Nachfolgend wird ein Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem eines Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen beschrieben.
  • <Systemkonfiguration>
  • Zuerst wird ein Motorsystem, an welchem das Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem des Motors dieser Ausführungsform angewandt wird, unter Bezugnahme auf eine schematische Ansicht einer Konfiguration des Motorsystems in 1 beschrieben.
  • Wie dies in 1 illustriert ist, beinhaltet ein Motorsystem 200 hauptsächlich einen Dieselmotor als einen Motor E, ein Einlass- bzw. Aufnahmesystem IN für ein Zuführen von Einlassluft in den Motor E, ein Kraftstoffzufuhrsystem FS für ein Zuführen bzw. Liefern von Kraftstoff in den Motor E, ein Auslass- bzw. Abgassystem EX für ein Ausbringen bzw. Austragen von Abgas von dem Motor E, Sensoren 100 bis 103, 105, 106 und 108 bis 119 für ein Detektieren von verschiedenen Zuständen, welche sich auf das Motorsystem 200 beziehen, ein PCM (Antriebsstrang-Regel- bzw. -Steuermodul; Controller bzw. Regel- bzw. Steuereinrichtung) 60 für ein Regeln bzw. Steuern des Motorsystems 200, und eine DCU (Dosier-Regel- bzw. -Steuereinheit) 70 für ein Ausführen einer Regelung bzw. Steuerung betreffend einen selektiven katalytischen Reduktions- (SCR) Katalysator 47.
  • Zuerst beinhaltet das Einlasssystem IN einen Einlassdurchtritt 1, durch welchen Einlassluft hindurchtritt. In dem Einlassdurchtritt 1 sind eine Luftreinigungseinrichtung 3 für ein Reinigen von Luft, welche von außen bzw. der Außenumgebung eingebracht wird, ein Verdichter bzw. Kompressor eines Turboladers 5 für ein Komprimieren bzw. Verdichten von Einlassluft, welche dadurch hindurchtritt, um einen Druck der Einlassluft zu erhöhen, ein Zwischenkühler 8 für ein Kühlen der Einlassluft mit Außenluft oder einem Kühlmittel, ein Einlassverschlussventil 7 (entsprechend einem Drosselventil) für ein Einstellen einer Fluss- bzw. Strömungsrate von Einlassluft, welche dadurch hindurchtritt, und ein Druckausgleichsbehälter 12 für ein vorübergehendes Speichern von Einlassluft, welche in den Motor E zuzuführen bzw. zu liefern ist, in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite vorgesehen.
  • Weiters sind in dem Einlasssystem IN ein Luftstromsensor 101 für ein Detektieren einer Einlassluftmenge und ein Temperatursensor 102 für ein Detektieren einer Einlasslufttemperatur in dem Einlassdurchtritt 1 unmittelbar stromabwärts von der Luftreinigungseinrichtung 3 angeordnet. Ein Drucksensor 103 für ein Detektieren eines Drucks der Einlassluft ist an dem Turbolader 5 vorgesehen. Ein Temperatursensor 106 für ein Detektieren einer Einlasslufttemperatur ist in dem Einlassdurchtritt 1 unmittelbar stromabwärts von dem Zwischenkühler 8 angeordnet. Ein Positionssensor 105 für ein Detektieren einer Öffnung des Einlassverschlussventils 7 ist an dem Einlassverschlussventil 7 vorgesehen. Ein Drucksensor 108 für ein Detektieren eines Drucks von Einlassluft in einem Einlassverteiler bzw. -krümmer ist an dem Druckausgleichsbehälter 12 vorgesehen. Die verschiedenen Sensoren 101 bis 103, 105, 106 und 108, welche in dem Einlasssystem IN vorgesehen sind, geben Detektionssignale S101 bis S103, S105, S106 und S108 jeweils entsprechend den detektierten Parametern an das PCM 60 aus.
  • Als nächstes beinhaltet der Motor E ein Einlassventil 15 für ein Einbringen der Einlassluft, welche von dem Einlassdurchtritt 1 (spezifischer dem Einlassverteiler) zugeführt wird, in eine Verbrennungskammer 17, eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 für ein Einspritzen von Kraftstoff zu der Verbrennungskammer 17, eine Glühkerze 21, welche mit einem Hitze bzw. Wärme generierenden Teil 21a für ein Erzeugen bzw. Generieren von Hitze bei einem Erregen versehen ist, einen Kolben 23, welcher sich aufgrund einer Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Verbrennungskammer 17 hin und her bewegt, eine Kurbelwelle 25, welche aufgrund der Hin- und Herbewegung des Kolbens 23 rotiert, und ein Auslass- bzw. Abgasventil 27 für ein Ausbringen bzw. Austragen des Abgases, welches durch die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb der Verbrennungskammer 17 erzeugt wird, zu einem Auslass- bzw. Abgasdurchtritt 41. Der Motor E ist auch mit einem Kurbelwellenwinkelsensor 100 für ein Detektieren eines Kurbelwellenwinkels versehen, welcher ein Rotationswinkel der Kurbelwelle 25 ist, welcher beispielsweise unter Bezugnahme auf einen oberen Totpunkt gemessen wird. Der Kurbelwellenwinkelsensor 100 gibt ein Detektionssignal S100 entsprechend dem detektierten Kurbelwellenwinkel an das PCM 60 aus, welches eine Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl basierend auf dem Detektionssignal S100 erhält.
  • Das Kraftstoffzufuhrsystem FS weist einen Kraftstofftank bzw. -behälter 30 für ein Speichern des Kraftstoffs und einen Kraftstoffzufuhrdurchtritt 38 für ein Zuführen des Kraftstoffs von dem Kraftstoffbehälter 30 zu der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 auf. In dem Kraftstoffzufuhrdurchtritt 38 sind eine Niederdruck-Kraftstoffpumpe 31, eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 33 und eine Common Rail bzw. gemeinsame Druckleitung 35 in dieser Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite angeordnet.
  • Als nächstes beinhaltet das Auslasssystem EX den Auslassdurchtritt 41, durch welchen das Abgas hindurchtritt. In dem Auslass- bzw. Abgasdurchtritt 41 ist eine Turbine des Turboladers 5, welche durch das Abgas gedreht wird, welches dadurch hindurchtritt, und den Verdichter durch diese Rotation antreibt, angeordnet. Weiters sind die folgenden Komponenten in dem Auslassdurchtritt 41 auf der stromabwärtigen Seite der Turbine in der folgenden Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite angeordnet: ein NOx Katalysator 45 für ein Reinigen von NOx innerhalb des Abgases; ein Dieselpartikelfilter (DPF) 46 für ein Fangen von teilchenförmigem Material (PM) innerhalb des Abgases; eine Harnstoff-Einspritzeinrichtung 51 für ein Einspritzen von Harnstoff in den Auslassdurchtritt 41 stromabwärts von dem DPF 46; der SCR Katalysator 47 für ein Erzeugen von Ammoniak durch eine Hydrolyse von Harnstoff, welcher durch die Harnstoff-Einspritzeinrichtung 51 eingespritzt wird, und ein Reinigen von NOx durch ein Bewirken einer Reaktion (Reduktion) dieses Ammoniaks mit NOx innerhalb des Abgases; und ein Schlupfkatalysator 48 für ein Oxidieren von nicht reagiertem Ammoniak, welcher von dem SCR Katalysator 47 ausgebracht wird, um ihn zu reinigen. Es ist festzuhalten, dass die Harnstoff-Einspritzeinrichtung 51 geregelt bzw. gesteuert wird, um Harnstoff in den Auslassdurchtritt 41 basierend auf einem Regel- bzw. Steuersignal S51 einzuspritzen, welches von der DCU 70 zugeführt bzw. geliefert wird.
  • Hier wird der NOx Katalysator 45 in größerem Detail beschrieben. Der NOx Katalysator 45 ist ein NOx Speicherkatalysator (NSC), welcher NOx speichert, welches in dem Abgas enthalten ist, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist (d.h. λ>1, größer als ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis), und das gespeicherte NOx reduziert, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr gleich einem stöchiometrischen ist (d.h. λ≈1, ungefähr gleich dem theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis) oder reich bzw. fett ist (d.h. λ<1, kleiner als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis). Der NOx Katalysator 45 funktioniert nicht nur als der NSC, sondern auch als ein Diesel-Oxidationskatalysator (DOC), welcher Kohlenwasserstoff (HC), Kohlenmonoxid (CO), etc. unter Verwendung von Sauerstoff innerhalb des Abgases oxidiert, um sie in Wasser und Kohlendioxid umzuwandeln. Beispielsweise ist bzw. wird der NOx Katalysator 45 durch ein Beschichten einer Oberfläche einer Katalysatormaterialschicht bzw. -lage eines DOC mit einem Katalysatormaterial eines NSC hergestellt.
  • Weiters sind in dem Auslass- bzw. Abgassystem EX ein Drucksensor 109 für ein Detektieren eines Drucks des Abgases und ein Temperatursensor 110 für ein Detektieren einer Abgastemperatur in dem Auslassdurchtritt 41 stromaufwärts von der Turbine des Turboladers 5 angeordnet. Ein O2 Sensor 111 für ein Detektieren einer Sauerstoffkonzentration innerhalb des Abgases ist in dem Auslassdurchtritt 41 unmittelbar stromabwärts von der Turbine des Turboladers 5 angeordnet. Darüber hinaus beinhaltet das Auslasssystem EX einen Temperatursensor 112 für ein Detektieren einer Abgastemperatur an einer Position unmittelbar stromabwärts von dem NOx Katalysator 45, einen Temperatursensor 113 für ein Detektieren einer Abgastemperatur an einer Position zwischen dem NOx Katalysator 45 und dem DPF 46, einen Druckdifferenzsensor 114 für ein Detektieren einer Druckdifferenz von Abgas zwischen Positionen unmittelbar stromaufwärts und stromabwärts des DPF 46, einen Temperatursensor 115 für ein Detektieren einer Abgastemperatur an einer Position unmittelbar stromabwärts von dem DPF 46, einen NOx Sensor 116 für ein Detektieren einer Konzentration von NOx in dem Abgas an einer Position unmittelbar stromabwärts von dem DPF 46, einen Temperatursensor 117 für ein Detektieren einer Abgastemperatur an einer Position unmittelbar stromaufwärts von dem SCR Katalysator 47, einen NOx Sensor 118 für ein Detektieren einer Konzentration von NOx innerhalb des Abgases an einer Position unmittelbar stromabwärts von dem SCR Katalysator 47, und einen PM Sensor 119 für ein Detektieren von PM innerhalb des Abgases an einer Position unmittelbar stromaufwärts von dem Schlupfkatalysator 48. Die verschiedenen Sensoren 109 bis 119, welche in dem Auslasssystem EX vorgesehen sind, geben Detektionssignale S109 bis S119 entsprechend den detektierten Parametern jeweils an das PCM 60 aus.
  • In dieser Ausführungsform ist der Turbolader 5 als ein zweistufiges Turboladersystem konfiguriert bzw. ausgebildet, welches fähig ist, eine hohe Turboladeleistung in allen Bereichen von geringer bis hoher Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl zu erhalten. Die Auslass- bzw. Abgasenergie ist gering innerhalb des Bereichs geringer Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl. D.h., der Turbolader 5 beinhaltet einen großen Turbolader 5a für ein Aufladen einer großen Luftmenge innerhalb eines Bereichs hoher Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, einen kleinen Turbolader 5b, welcher fähig ist, ein effizientes Turboaufladen selbst mit geringer Abgasenergie durchzuführen, ein Verdichter-Bypass-Ventil 5c für ein Regeln bzw. Steuern des Stroms von Einlassluft zu einem Verdichter des kleinen Turboladers 5b, ein Regulierventil 5d für ein Regeln bzw. Steuern des Stroms des Abgases zu einer Turbine des kleinen Turboladers 5b und ein Ladedruckregelventil 5e für ein Regeln bzw. Steuern des Stroms von Abgas zu einer Turbine des großen Turboladers 5a. Durch ein Antreiben bzw. Betätigen jedes Ventils in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors E (Motorgeschwindigkeit und Last), wird der betätigte Turbolader zwischen dem großen Turbolader 5a und dem kleinen Turbolader 5b umgeschaltet.
  • Das Motorsystem 200 dieser Ausführungsform beinhaltet auch eine Abgasrezirkulations- (EGR) Vorrichtung 43. Die EGR Vorrichtung 43 beinhaltet einen EGR Durchtritt 43a, welcher eine Position des Auslassdurchtritts 41 stromaufwärts von der Turbine des Turboladers 5 mit einer Position des Einlassdurchtritts 1 stromabwärts von dem Verdichter des Turboladers 5 (spezifischer stromabwärts von dem Zwischenkühler 8) verbindet, eine EGR Kühleinrichtung 43b für ein Kühlen des Abgases, welches durch den EGR Durchtritt 43a hindurchtritt, ein erstes EGR Ventil 43c für ein Einstellen einer Strömungsrate des Abgases, welches durch den EGR Durchtritt 43a hindurchtritt, einen EGR Kühleinrichtungs-Bypass-Durchtritt 43d für ein Bewirken, dass das Abgas die EGR Kühleinrichtung 43b umgeht, und ein zweites EGR Ventil 43e für ein Einstellen einer Fluss- bzw. Strömungsrate des Abgases, welches durch den EGR Kühleinrichtungs-Bypass-Durchtritt 43d hindurchtritt.
  • Als nächstes wird eine elektrische Konfiguration des Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystems des Motors der Ausführungsform unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
  • Basierend auf den Detektionssignalen S100 bis S103, S105, S106 und S108 bis S119 der verschiedenen Sensoren 100 bis 103, 105, 106 und 108 bis 119, welche oben beschrieben sind, und Detektionssignalen S150 und S151, welche durch einen Gaspedal- bzw. Beschleunigungseinrichtungs-Öffnungssensor 150 für ein Detektieren einer Position eines Gaspedals (Gaspedalöffnung) und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 151 für ein Detektieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit jeweils ausgegeben werden, gibt das PCM 60 dieser Ausführungsform ein Regel- bzw. Steuersignal S20 für ein hauptsächliches Regeln bzw. Steuern der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20, ein Regel- bzw. Steuersignal S7 für ein Regeln bzw. Steuern des Einlassverschlussventils 7, ein Regel- bzw. Steuersignal S21 für ein Regeln bzw. Steuern der Glühkerze 21 und Regel- bzw. Steuersignale S431 und S432 für ein Regeln bzw. Steuern des ersten und zweiten EGR Ventils 43c und 43e aus.
  • Insbesondere führt in dieser Ausführungsform das PCM 60 eine NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung aus, in welcher die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 geregelt bzw. gesteuert wird, um eine Nacheinspritzung durchzuführen, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern (spezifisch ein gegebenes Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr gleich wie oder kleiner als ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis), so dass der NOx Katalysator 45 geregelt bzw. gesteuert wird, um darin gespeichertes NOx zu reduzieren. Mit anderen Worten führt das PCM 60 die Nacheinspritzung nach einer Haupteinspritzung durch. In der Haupteinspritzung wird der Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt (in der Haupteinspritzung werden typischerweise verschiedene Einstellungen, beinhaltend eine Kraftstoffeinspritzmenge ausgeführt, um ein mageres Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erhalten), um ein Motordrehmoment gemäß einer Gaspedalbetätigung durch einen Betreiber des Fahrzeugs auszugeben. In der Nacheinspritzung wird der Kraftstoff zu einem Zeitpunkt eingespritzt, so dass die Motordrehmomentabgabe nicht beeinflusst wird (z.B. Expansionshub), um λ≈1 oder λ<1 zu erzielen bzw. zu erreichen und NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist. Nachfolgend wird eine derartige Regelung bzw. Steuerung für ein Reduzieren von NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, als „DeNOx Regelung bzw. Steuerung“ bezeichnet. Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass „De“ in dem Wort bzw. der Bezeichnung „DeNOx“ eine Beifügung bzw. Vorsilbe ist, welche eine Trennung oder Entfernung bedeutet.
  • Das PCM 60 besteht aus einem Prozessor 60A (z.B. einer CPU (zentralen Bearbeitungseinheit)), verschiedenen Programmen, welche durch den Prozessor 60A interpretiert und ausgeführt werden (beinhaltend ein Basis-Regel- bzw. -Steuerprogramm, wie beispielsweise ein OS, und ein Anwendungsprogramm, welches auf dem OS aktiviert wird und eine spezifische Funktion realisiert), und einem internen Speicher, wie beispielsweise ROM(s) und/oder RAM(s) für ein Speichern von Programmen und verschiedenen Daten. Der Prozessor 60A ist konfiguriert, um wenigstens ein NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul 60B auszuführen, um eine NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung durchzuführen. Dieses Modul ist bzw. wird in dem internen Speicher als ein oder mehrere Softwareprogramm(e) gespeichert.
  • <Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung>
  • Als nächstes wird eine Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung dieser Ausführungsform beschrieben. Diese Kraftstoffeinspritzregelung bzw. -steuerung wird gestartet, wenn eine Zündung des Fahrzeugs eingeschaltet wird und das PCM 60 mit Leistung versorgt wird, und wiederholt bei einem gegebenen Zyklus ausgeführt.
  • Zuerst erhält das PCM 60 einen Betriebszustand des Fahrzeugs. Beispielsweise erhält das PCM 60 wenigstens die Gaspedalöffnung, welche durch den Gaspedalöffnungssensor 150 detektiert wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit, welche durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 151 detektiert wird, den Kurbelwellenwinkel, welcher durch den Kurbelwellenwinkelsensor 100 detektiert wird, und einen Gangbereich, welcher gegenwärtig in einem Getriebe des Fahrzeugs eingestellt ist.
  • Als nächstes legt das PCM 60 eine Zielbeschleunigung basierend auf dem erhaltenen Betriebs- bzw. Betätigungszustand des Fahrzeugs fest. Beispielsweise wählt das PCM 60 aus einer Mehrzahl von Beschleunigungs-Merkmalskarten bzw. charakteristischen Karten einer Beschleunigung (welche vorab erzeugt und in dem Speicher gespeichert werden), welche für verschiedene Fahrzeuggeschwindigkeiten und für verschiedene Gangbereiche definiert sind bzw. werden, eine charakteristische Karte einer Beschleunigung entsprechend der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Gangbereich aus, und bestimmt die Zielbeschleunigung entsprechend der gegenwärtigen Beschleunigungseinrichtungs- bzw. Gaspedalöffnung durch eine Bezugnahme auf die ausgewählte charakteristische Karte einer Beschleunigung.
  • Als nächstes bestimmt das PCM 60 ein Zieldrehmoment des Motors E, um die bestimmte Zielbeschleunigung zu erzielen bzw. zu erreichen. In diesem Fall bestimmt das PCM 60 das Zieldrehmoment innerhalb eines Bereichs eines Drehmoments, welches der Motor E ausgeben kann, basierend auf der gegenwärtigen Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Gangbereich, einer gegenwärtigen Neigung einer Straßenoberfläche, einer Straßenoberfläche µ, etc.
  • Als nächstes berechnet das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzmenge, welche von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 einzuspritzen ist, basierend auf dem Zieldrehmoment und der Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, um das bestimmte Zieldrehmoment von dem Motor E auszugeben. Diese Kraftstoffeinspritzmenge wird in der Haupteinspritzung (Menge einer Haupteinspritzung) angewandt.
  • Andererseits legt, parallel mit bzw. zu dem obigen Bearbeiten, das PCM 60 ein Kraftstoffeinspritzmuster gemäß dem Betriebszustand des Motors E fest. Beispielsweise legt, wenn die obige DeNOx Regelung bzw. Steuerung durchgeführt wird, das PCM 60 ein Kraftstoffeinspritzmuster fest, in welchem wenigstens die Nacheinspritzung zusätzlich zu der Haupteinspritzung durchgeführt wird. In diesem Fall bestimmt das PCM 60 auch die Kraftstoffeinspritzmenge, welche in der Nacheinspritzung (Menge einer Nacheinspritzung) angewandt wird, und den Zeitpunkt, um die Nacheinspritzung (Zeitpunkt einer Nacheinspritzung etc.) durchzuführen, deren Details später beschrieben werden.
  • Dann regelt bzw. steuert das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 basierend auf der berechneten Haupteinspritzmenge und dem festgelegten Kraftstoffeinspritzmuster (beinhaltend die Nacheinspritzungsmenge und den Nacheinspritzzeitpunkt in dem Fall, wo die Nacheinspritzung durchgeführt wird). Mit anderen Worten regelt bzw. steuert das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 derart, dass eine gewünschte Menge an Kraftstoff in einem gewünschten Kraftstoffeinspritzmuster eingespritzt wird.
  • Als nächstes wird ein Verfahren eines Berechnens der Nacheinspritzungsmenge, welches in der DeNOx Regelung bzw. Steuerung (nachfolgend als „DeNOx Nacheinspritzungsmenge“ bezeichnet) in dieser Ausführungsform angewandt wird, beschrieben. Das PCM 60 führt wiederholt dieses Verfahren bei einem gegebenen Zyklus parallel zu dem obigen Prozess einer Kraftstoffeinspritzregelung bzw. -steuerung durch. Mit anderen Worten wird die DeNOx Nacheinspritzungsmenge erforderlichenfalls während der Kraftstoffeinspritzregelung bzw. -steuerung berechnet.
  • Zuerst erhält das PCM 60 den Betriebszustand des Motors E. Beispielsweise erhält das PCM 60 wenigstens die Einlassluftmenge (Frischluftmenge), welche durch den Luftstromsensor 101 detektiert wird, die Sauerstoffkonzentration innerhalb des Abgases (Abgas-Sauerstoffkonzentration), welche durch den O2 Sensor 111 detektiert wird, und die Haupteinspritzmenge, welche in der obigen Kraftstoffeinspritzregelung bzw. -steuerung berechnet wird. Das PCM 60 erhält auch eine Abgasmenge (EGR Gasmenge), welche zu dem Einlasssystem IN durch die EGR Vorrichtung 43 rezirkuliert bzw. rückgeführt wird, welche beispielsweise basierend auf einem gegebenen Modell erhalten wird.
  • Nachfolgend berechnet das PCM 60 eine Menge an Luft, welche in den Motor E einzubringen ist (d.h. Lade- bzw. Belademenge), basierend auf der erhaltenen Frischluftmenge und der EGR Gasmenge. Weiters berechnet das PCM 60 eine Sauerstoffkonzentration innerhalb der Luft, welche in den Motor E eingebracht wird, basierend auf der berechneten Belademenge.
  • Als nächstes berechnet das PCM 60 die Nacheinspritzungsmenge (DeNOx Nacheinspritzungsmenge), welche in der Nacheinspritzung erforderlich ist, welche zusätzlich zu der Haupteinspritzung durchgeführt wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis (das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr gleich wie oder kleiner als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis) zu regeln bzw. zu steuern, um das NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist. Mit anderen Worten bestimmt das PCM 60 die Nacheinspritzungsmenge, welche zusätzlich zu der Haupteinspritzmenge erforderlich ist, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu bringen. In diesem Fall berechnet das PCM 60 die DeNOx Nacheinspritzungsmenge unter Berücksichtigung der Differenz zwischen der erhaltenen Sauerstoffkonzentration (der Sauerstoffkonzentration, welche durch den O2 Sensor 111 detektiert wird) und der berechneten Sauerstoffkonzentration. Beispielsweise führt, basierend auf dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases, welches erzeugt bzw. generiert wird, wenn der Kraftstoff, welcher in der Haupteinspritzung eingespritzt wird, verbrannt wird, das PCM 60 in geeigneter Weise ein Feedback-Bearbeiten gemäß der Differenz zwischen der detektierten Sauerstoffkonzentration und der berechneten Sauerstoffkonzentration durch, und berechnet die DeNOx Nacheinspritzungsmenge für ein Regeln bzw. Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Durch ein Berechnen der DeNOx Nacheinspritzungsmenge, wie dies oben beschrieben ist, wird das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases genau auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch die Nacheinspritzung in der DeNOx Regelung bzw. Steuerung geregelt bzw. gesteuert, und das NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, wird sicher reduziert.
  • <DeNOx Regelung bzw. Steuerung>
  • Nachfolgend wird die DeNOx Regelung bzw. Steuerung dieser Ausführungsform im Detail beschrieben.
  • (Basiskonzept)
  • Zuerst wird ein Basiskonzept der DeNOx Regelung bzw. Steuerung dieser Ausführungsform beschrieben.
  • In dieser Ausführungsform führt, wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator 45 über einer gegebenen Menge ist bzw. liegt, typischerweise wenn die gespeicherte Menge an NOx ungefähr gleich einem Grenzwert (z.B. der Kapazität des NOx Katalysators 45) ist, das PCM 60 die DeNOx Regelung bzw. Steuerung durch, in welcher die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 geregelt bzw. gesteuert wird, um die Nacheinspritzung derart durchzuführen, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis kontinuierlich auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt bzw. gesteuert wird, um das NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, im Wesentlichen auf Null zu reduzieren (kann geeignet als „erste NOx Regelung bzw. Steuerung“ oder „aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung“ bezeichnet werden). Auf diese Weise wird eine große Menge an NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, zwangsweise reduziert und die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators 45 ist bzw. wird zuverlässig sichergestellt.
  • Selbst wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator 45 unterhalb der gegebenen Menge ist bzw. liegt, führt, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich bzw. fett aufgrund einer Beschleunigung des Fahrzeugs wird, das PCM 60 eine DeNOx Regelung bzw. Steuerung aus, in welcher die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 geregelt bzw. gesteuert wird, um die Nacheinspritzung durchzuführen, um temporär bzw. vorübergehend das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, um NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist (kann geeignet als „zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung“ oder „passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung“ bezeichnet werden). In der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung wird die Nacheinspritzung durchgeführt, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr gleich oder kleiner als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einer Situation zu regeln bzw. zu steuern, wo sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufgrund des Anstiegs der Haupteinspritzmenge, beispielsweise während einer Beschleunigung des Fahrzeugs reduziert. Daher ist die Nacheinspritzungsmenge für ein Regeln bzw. Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geringer im Vergleich mit einem Fall eines Ausführens der DeNOx Regelung bzw. Steuerung in einer Situation, wo sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht reduziert (d.h. keine Beschleunigung). Darüber hinaus ist, da die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung die Beschleunigung des Fahrzeugs begleitend ausgeführt wird, die Frequenz eines Ausführens dieser Regelung bzw. Steuerung vergleichsweise hoch.
  • In dieser Ausführungsform wird, durch ein Anwenden einer derartigen passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, DeNOx häufig durchgeführt, während ein Anstieg eines Kraftstoffverbrauchs aufgrund von DeNOx verhindert wird. Obwohl die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nur für eine vergleichsweise kurze Zeitperiode ausgeführt wird, ist bzw. wird, da sie häufig ausgeführt wird, die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator 45 effizient bzw. wirksam reduziert. Als ein Resultat überschreitet die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator 45 nicht leicht die gegebene Menge, weshalb die Ausführungsfrequenz der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welche eine größere Menge einer Nacheinspritzungsmenge als in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung erfordert, abgesenkt ist bzw. wird, wodurch es möglich wird, effektiv bzw. wirksam den Anstieg eines Kraftstoffverbrauchs aufgrund von DeNOx zu verhindern.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform, wenn die obige aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, der Kraftstoff, welcher in der Nacheinspritzung eingespritzt wird (nachfolgend als „nach-eingespritzter Kraftstoff“ bezeichnet), im Inneren des Zylinders des Motors E verbrannt, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern. Hier führt das PCM 60 die Nacheinspritzung zu einem Zeitpunkt derart durch, dass der nach-eingespritzte Kraftstoff im Inneren des Zylinders verbrannt wird. Beispielsweise legt das PCM 60 einen gegebenen Zeitpunkt in einer frühen Hälfte des Expansionshubs des Motors E als den Nacheinspritzungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung fest. Durch ein Anwenden eines derartigen Nacheinspritzungszeitpunkts der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ist es möglich, eine Ausbringung des nach-eingespritzten Kraftstoffs als nicht verbrannten Kraftstoff (d.h. HC) oder eine Ölverdünnung aufgrund des nach-eingespritzten Kraftstoffs zu verhindern.
  • Andererseits regelt bzw. steuert in dieser Ausführungsform, wenn die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, das PCM 60 das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch ein Ausbringen des nach-eingespritzten Kraftstoffs als nicht verbrannter Kraftstoff in den Auslassdurchtritt 41, ohne ein Verbrennen desselben im Inneren des Zylinders des Motors E. In diesem Fall führt das PCM 60 die Nacheinspritzung zu einem Zeitpunkt derart durch, dass der nach-eingespritzte Kraftstoff von dem Zylinder zu dem Auslassdurchtritt 41 als nicht verbrannter Kraftstoff ausgebracht bzw. ausgetragen wird. Beispielsweise legt das PCM 60 einen gegebenen Zeitpunkt in einer späteren Hälfte des Expansionshubs des Motors E als den Nacheinspritzungszeitpunkt der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung fest. Der Nacheinspritzungszeitpunkt dieser passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ist verglichen mit dem Nacheinspritzungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung im Prinzip verzögert. Durch ein Anwenden eines derartigen Nacheinspritzungszeitpunkts der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung wird eine Erzeugung von Rauch (Ruß) aufgrund des nach-eingespritzten Kraftstoffs, welcher im Inneren des Zylinders verbrannt wird, verhindert.
  • Hier werden Betriebs- bzw. Betätigungsbereiche des Motors E, innerhalb welchen die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung und die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung in der Ausführungsform ausgeführt werden, unter Bezugnahme auf 3 beschrieben, in welcher die horizontale Achse eine Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl zeigt und die vertikale Achse eine Motorlast zeigt. Weiters zeigt in 3 die Kurve L1 eine Linie eines höchsten Drehmoments des Motors E an.
  • Wie dies in 3 illustriert ist, führt in dieser Ausführungsform das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung durch, wenn die Motorlast innerhalb eines Bereichs mittlerer Last gleich wie oder höher als eine erste Last Lo1, jedoch geringer als eine zweite Last Lo2 (> erste Last Lo1) ist und die Motordrehzahl innerhalb eines Bereichs mittlerer Drehzahl bzw. Geschwindigkeit gleich wie oder höher als eine erste Drehzahl N1, jedoch geringer als eine zweite Drehzahl N2 (> erste Drehzahl N1) ist, d.h. die Motorlast und die Motordrehzahl innerhalb eines Betriebsbereichs sind bzw. liegen, welcher durch R12 angedeutet ist (nachfolgend als „aktiver DeNOx Ausführungsbereich R12“ bezeichnet). Der aktive DeNOx Ausführungsbereich R12 wird aufgrund des folgenden Grunds angewandt.
  • Wie dies oben beschrieben ist, wird in dem Fall eines Ausführens der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, im Hinblick auf ein Verhindern einer HC Erzeugung, welche dadurch bewirkt wird, dass der nach-eingespritzte Kraftstoff unverändert ausgebracht bzw. ausgetragen wird, der Ölverdünnung durch den nach-eingespritzten Kraftstoff, etc., die Nacheinspritzung zu dem Zeitpunkt durchgeführt, so dass der Kraftstoff im Inneren des Zylinders verbrannt wird. In diesem Fall wird in dieser Ausführungsform, wenn der nach-eingespritzte Kraftstoff verbrannt wird, die Erzeugung von Rauch und auch von HC (d.h. eine Ausbringung von nicht verbranntem Kraftstoff aufgrund einer unvollständigen Verbrennung) verhindert. Beispielsweise wird die Zeit für eine Verbrennung des nach-eingespritzten Kraftstoffs solange wie möglich erstreckt bzw. verlängert, d.h. eine Zündung wird in einem Zustand bewirkt, wo Luft und Kraftstoff geeignet gemischt sind, so dass die Erzeugung von Rauch und HC verhindert wird. Daher wird in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung eine geeignete Menge an EGR Gas eingebracht, um effektiv bzw. wirksam die Zündung des nach-eingespritzten Kraftstoffs zu verzögern.
  • Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass der Grund für ein Verhindern der HC Erzeugung während der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ist zu verhindern, dass in dem Fall, wo das EGR Gas eingebracht wird, wie dies oben beschrieben ist, auch HC zu dem Einlasssystem IN als EGR Gas rezirkuliert und dieses HC als ein Bindemittel dient, um sich mit Ruß zu vereinigen und den Gasdurchtritt zu verstopfen. Zusätzlich wird, wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung innerhalb eines Betriebsbereichs ausgeführt wird, innerhalb welchem die Temperatur des NOx Katalysators 45 gering ist und eine HC Reinigungsleistung (Reinigungsleistung von HC aufgrund von DOC in dem NOx Katalysator 45) nicht sichergestellt wird, die Reduktion einer HC Erzeugung durchgeführt, um zu verhindern, dass HC ungereinigt ausgebracht wird. Der aktive DeNOx Ausführungsbereich R12 beinhaltet auch einen Bereich, wo die Temperatur des NOx Katalysators 45 relativ gering ist und somit nicht eine derartige HC Reinigungsleistung sicherstellen kann.
  • Der Grund für ein Verhindern einer Raucherzeugung in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ist zu verhindern, dass eine DPF Regeneration für ein Verbrennen und Entfernen von PM entsprechend von Rauch, welcher durch das DPF 46 eingefangen wird (eine Regelung bzw. Steuerung eines Durchführens einer Nacheinspritzung ähnlich zu der DeNOx Regelung bzw. Steuerung) häufig durchgeführt wird und der Kraftstoffverbrauch ansteigt.
  • Darüber hinaus wird, wenn die Motorlast hoch wird, da die Luft, welche in den Motor E eingebracht wird, reduziert wird, um das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu erzielen bzw. zu erreichen, die Menge an Sauerstoff, welche für eine geeignete Verbrennung des nach-eingespritzten Kraftstoffs erforderlich ist, unzureichend und Rauch und HC tendieren dazu, erzeugt bzw. generiert zu werden. Insbesondere steigt, wenn bzw. da die Motorlast ansteigt, die Zylinderinnentemperatur an und der nach-eingespritzte Kraftstoff wird ohne ausreichende Zeit von der Nacheinspritzung des Kraftstoffs entzündet, d.h. eine Verbrennung tritt auf, bevor Luft und Kraftstoff ordnungsgemäß bzw. entsprechend gemischt sind, wobei dies die Erzeugung von Rauch und HC bewirkt. Andererseits ist innerhalb eines Betriebsbereichs, wo die Motorlast ziemlich niedrig ist, die Temperatur des NOx Katalysators 45 niedrig und der NOx Katalysator 45 führt nicht ausreichend die NOx reduzierende Funktion durch. Zusätzlich verbrennt innerhalb dieses Bereichs der nach-eingespritzte Kraftstoff nicht geeignet, d.h. eine Fehlzündung tritt auf.
  • Obwohl in der obigen Beschreibung das Phänomen, welches sich auf die Motorlast bezieht, beschrieben ist, tritt dasselbe Phänomen mit bzw. bei der Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl auf.
  • Somit wird in dieser Ausführungsform der Betriebsbereich des Motors E entsprechend dem Bereich mittlerer Last und dem Bereich mittlerer Drehzahl als der aktive DeNOx Ausführungsbereich R12 angewandt, wo die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird. Mit anderen Worten wird in dieser Ausführungsform die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nur innerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 ausgeführt und wird außerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 verboten. Innerhalb des Betriebsbereichs, wo die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung verboten wird, insbesondere wo die Motorlast oder die Motordrehzahl höher als innerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 ist (der Bereich, welchem das Bezugszeichen „R13“ zugeordnet ist), reinigt, da die NOx Reinigungsleistung des SCR Katalysators 47 ausreichend ist, der SCR Katalysator 47 NOx, und die Ausbringung von NOx von dem Fahrzeug wird ohne ein Ausführen der DeNOx Regelung bzw. Steuerung verhindert.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform innerhalb eines Bereichs, wo die Motorlast höher als der Bereich R13 ist, wo der SCR Katalysator 47 NOx reinigt (der Bereich, welchem das Bezugszeichen „R11“ zugeordnet ist, nachfolgend als „passiver DeNOx Ausführungsbereich R11“ bezeichnet), da die Menge an Abgas ansteigt und der SCR Katalysator 47 nicht alles NOx reinigen kann, die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt. In dieser passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung wird, wie dies oben beschrieben ist, die Nacheinspritzung zu dem Zeitpunkt durchgeführt, so dass der nach-eingespritzte Kraftstoff aus dem Zylinder zu dem Auslassdurchtritt 41 als nicht verbrannter Kraftstoff ausgebracht bzw. ausgetragen wird. Innerhalb des passiven DeNOx Ausführungsbereichs R11 reinigt, da die Temperatur des NOx Katalysators 45 ausreichend hoch ist und eine geeignete Reinigungsleistung von HC (HC Reinigungsleistung des DOC in dem NOx Katalysator 45) sichergestellt wird, der NOx Katalysator 45 ordnungsgemäß bzw. entsprechend den nicht verbrannten Kraftstoff, welcher wie oben beschrieben ausgebracht wird.
  • Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass, wenn der nach-eingespritzte Kraftstoff im Inneren des Zylinders in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung wie in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung verbrannt wird, Rauch erzeugt bzw. generiert wird. Der Grund hierfür ist ähnlich wie der Grund für ein Verbieten einer Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, wenn die Motorlast hoch wird. Daher wird in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung der nach-eingespritzte Kraftstoff aus dem Zylinder zu dem Auslassdurchtritt 41 als nicht verbrannter Kraftstoff ausgebracht.
  • Hier wird ein spezifisches Beispiel der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, wenn sich der Betriebszustand des Motors ändert, wie dies durch den Pfeil A11 in 4 angezeigt bzw. angedeutet ist, beschrieben. Zuerst führt, wenn der Betriebszustand des Motors in den aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 eintritt (siehe den Bereich, welcher durch das Bezugszeichen A12 bezeichnet ist), das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung aus. Dann hebt, wenn der Betriebszustand des Motors aus dem aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 gelangt (siehe den Bereich, welcher durch das Bezugszeichen A13 bezeichnet ist), das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf und der SCR Katalysator 47 reinigt NOx. Wenn der Betriebszustand des Motors wiederum in den aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 eintritt (siehe den Bereich bzw. die Fläche, welche(r) durch das Bezugszeichen A14 bezeichnet ist), nimmt das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung wiederum auf. Auf diese Weise wird die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt, bis NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, nahezu auf Null abfällt.
  • Als nächstes wird ein Verfahren eines Erweiterns bzw. Aufweitens des aktiven DeNOx Ausübungs- bzw. Ausführungsbereichs R12 in dieser Ausführungsform unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. 4 ist eine ähnliche Ansicht wie 3 und Elemente, welche mit denselben Bezugszeichen wie in 3 bezeichnet sind, weisen dieselbe Bedeutung wie diejenigen Elemente in 3 auf.
  • Wie dies in 4 illustriert ist, wird in dieser Ausführungsform, wenn die Temperatur des NOx Katalysators 45 über einer gegebenen Temperatur ist bzw. liegt und/oder wenn die gespeicherte Menge an NOx des NOx Katalysators 45 über einer gegebenen Menge ist bzw. liegt, der aktive DeNOx Ausführungsbereich R12 zu dem Bereich erweitert, welcher durch das Bezugszeichen R12' bezeichnet ist. Beispielsweise wird der aktive DeNOx Ausführungsbereich R12 zu der Seite höherer Last und der Seite höherer Drehzahl bzw. Geschwindigkeit durch ein Anheben einer zweiten gegebenen Last Lo2, welche den Bereich mittlerer Last (siehe das Bezugszeichen Lo2') definiert, und auch durch ein Anheben einer zweiten gegebenen Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl N2 erweitert, welche den Bereich mittlerer Drehzahl bzw. Geschwindigkeit (siehe das Bezugszeichen N2') definiert. Auf diese Weise wird verhindert, dass in einer Situation, wo die Temperatur des NOx Katalysators 45 vergleichsweise hoch ist und/oder die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator 45 vergleichsweise groß ist, die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung unterbrochen wird und somit NOx von dem NOx Katalysator 45 entfernt und freigegeben bzw. freigesetzt wird. Beispielsweise wird, wenn der Betriebszustand des Motors sich ändert, wie dies durch den Pfeil A11 angedeutet ist, die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung unterbrochen, wenn der aktive DeNOx Ausführungsbereich R12 nicht erweitert ist bzw. wird, wie dies in 3 illustriert ist. Durch ein Erweitern des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 zu der Seite höherer Last und der Seite höherer Geschwindigkeit, wie dies in 4 illustriert ist, wird die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung kontinuierlich ohne Unterbrechung ausgeführt.
  • Als nächstes werden Temperaturbereiche, innerhalb welchen die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung und die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung in der Ausführungsform ausgeführt werden, unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, welche eine Beziehung bzw. einen Zusammenhang zwischen der Katalysatortemperatur (horizontale Achse) und einer Abgas-Reinigungsrate (vertikale Achse) illustriert.
  • Spezifisch zeigt der Graph G11 die Beziehung zwischen der Temperatur des NOx Katalysators 45 (nachfolgend als „NOx Katalysatortemperatur“ bezeichnet) und einer NOx Reinigungsrate des NOx Katalysators 45 an. Der Graph G12 zeigt die Beziehung zwischen der Temperatur des SCR Katalysators 47 (nachfolgend als „SCR Temperatur“ bezeichnet) und einer NOx Reinigungsrate des SCR Katalysators 47 an. Der Bereich, welcher durch das Bezugszeichen R21 angedeutet bzw. bezeichnet ist, bezeichnet einen Temperaturbereich, wo eine höhere NOx Reinigungsrate als ein gegebener Wert durch den NOx Katalysator 45 gemäß der NOx Reinigungscharakteristik des NOx Katalysators 45 erhältlich ist, welche in dem Graph G11 illustriert ist. Der Bereich, welcher durch das Bezugszeichen R22 bezeichnet ist, bezeichnet einen Temperaturbereich, wo eine höhere NOx Reinigungsrate als ein gegebener Wert durch den SCR Katalysator 47 gemäß der NOx Reinigungscharakteristik des SCR Katalysators 47 erhältlich ist, welche in dem Graph G12 illustriert ist. Der letztere Temperaturbereich R22 ist bzw. wird durch eine Temperatur T11 des SCR Katalysators 47 definiert. Diese Temperatur T11 liegt wenigstens innerhalb eines aktiven Temperaturbereichs des SCR Katalysators 47 und entspricht beispielsweise einem niedrigsten Wert innerhalb des Temperaturbereichs R22, wo die NOx Reinigungsrate höher als der gegebene Wert durch den SCR Katalysator 47 erhältlich ist. Nachfolgend wird die Temperatur T11 geeignet als „SCR Bestimmungstemperatur“ bezeichnet.
  • Wie dies in 5 illustriert ist, führt der NOx Katalysator 45 eine hohe NOx Reinigungsleistung innerhalb eines vergleichsweise niedrigen Temperaturbereichs aus, und der SCR Katalysator 47 führt eine hohe NOx Reinigungsleistung innerhalb eines vergleichsweise hohen Temperaturbereichs aus. Daher wird NOx in dem Abgas vorzugsweise durch den NOx Katalysator 45 gereinigt, wenn die Temperatur des Abgases vergleichsweise niedrig ist, und vorzugsweise durch den SCR Katalysator 47 gereinigt, wenn die Temperatur des Abgases vergleichsweise hoch ist.
  • In dieser Ausführungsform führt das PCM 60 die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung und die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nur durch, wenn die SCR Temperatur unter der SCR Bestimmungstemperatur T11 ist bzw. liegt. Wenn die SCR Temperatur über der SCR Bestimmungstemperatur T11 liegt, werden Ausführungen bzw. Ausübungen der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung und der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung verboten bzw. verhindert. Der Grund für das Verbot ist, dass, da der SCR Katalysator 47 geeignet NOx in dem Abgas reinigt, wenn die SCR Temperatur über der SCR Bestimmungstemperatur T11 liegt, die DeNOx Regelung bzw. Steuerung nicht besonders benötigt wird, um die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators 45 sicherzustellen. Daher wird in dieser Ausführungsform, wenn die SCR Temperatur über der SCR Bestimmungstemperatur T11 liegt, eine Ausführung der DeNOx Regelung bzw. Steuerung verboten, um den Anstieg eines Kraftstoffverbrauchs zu verhindern.
  • Nachfolgend werden die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung und die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung dieser Ausführungsform im Detail beschrieben.
  • (Passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung)
  • Die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung dieser Ausführungsform wird spezifisch beschrieben.
  • Zuerst wird ein Setzen bzw. Festlegen eines Ausführungsflags der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welches für ein Bestimmen dient, ob die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung in dieser Ausführungsform auszuführen ist, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm (Einstellprozess des Ausführungsflags der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung) von 6 beschrieben. Das PCM 60 führt wiederholt diesen Einstell- bzw. Festlegungsprozess des Ausführungsflags der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung bei einem gegebenen Zyklus parallel mit der Regelung bzw. Steuerung der Kraftstoffeinspritzung und der Berechnung der DeNOx Nacheinspritzungsmenge aus bzw. durch.
  • Zuerst erhält bei S301 das PCM 60 verschiedene Information des Fahrzeugs. Beispielsweise erhält das PCM 60 wenigstens eine NOx Katalysatortemperatur, die SCR Temperatur, das Zieldrehmoment, welches in der Regelung bzw. Steuerung der Kraftstoffeinspritzung bestimmt wird, die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche in der Berechnung der DeNOx Nacheinspritzungsmenge berechnet wird, die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator 45 und einen Wert eines Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welches für ein Bestimmen verwendet wird, ob die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auszuführen ist. Hier wird die NOx Katalysatortemperatur beispielsweise basierend auf der Temperatur abgeschätzt bzw. beurteilt, welche durch den Temperatursensor 112 detektiert wird, welcher unmittelbar stromaufwärts von dem NOx Katalysator 45 angeordnet ist (die Temperatur, welche durch den Temperatursensor 113 detektiert wird, welcher zwischen dem NOx Katalysator 45 und dem DPF 46 angeordnet ist, kann auch verwendet werden). Die SCR Temperatur wird basierend beispielsweise auf der Temperatur abgeschätzt bzw. beurteilt, welche durch den Temperatursensor 117 detektiert wird, welcher unmittelbar stromaufwärts von dem SCR Katalysator 47 angeordnet ist. Die gespeicherte Menge an NOx wird durch ein Abschätzen der Menge an NOx innerhalb des Abgases basierend auf dem Betriebszustand des Motors E, der Fluss- bzw. Strömungsrate des Abgases, der Temperatur des Abgases, etc. und durch ein Integrieren der NOx Mengen erhalten. Das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung wird durch einen Einstellprozess des Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung gesetzt bzw. festgelegt, welcher später beschrieben wird (siehe 9).
  • Bei S301 erhält das PCM 60 auch die Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung innerhalb einer gegebenen Periode. Beispielsweise erhält das PCM 60 die Anzahl von Malen, für welche die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung innerhalb einer gegebenen Periode (z.B. einigen Sekunden oder einigen Minuten) ausgeführt wird, als die Ausführungs- bzw. Ausübungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung.
  • Als nächstes bestimmt bei S302 das PCM 60, ob die SCR Temperatur, welche bei S301 erhalten wird, unter einer SCR Bestimmungstemperatur T11 ist bzw. liegt. Wenn die SCR Temperatur unter der SCR Bestimmungstemperatur T11 liegt (S302: JA), gelangt der Prozess zu S303. Andererseits gelangt, wenn die SCR Temperatur über der SCR Bestimmungstemperatur T11 liegt (S302: NEIN), der Prozess zu S309. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf „0“, um eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten (S309), da das NOx in dem Abgas geeignet durch den SCR Katalysator 47 gereinigt wird. Dann endet der Prozess.
  • Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass bei S302, ob die Abgasströmungsrate über einer gegebenen Menge liegt, zusätzlich dazu bestimmt werden kann, ob die SCR Temperatur unter der SCR Bestimmungstemperatur T11 ist bzw. liegt. In diesem Fall wird, selbst wenn die SCR Temperatur über der SCR Bestimmungstemperatur T11 liegt, solange für die Abgasströmungsrate bestimmt wird, über der gegebenen Menge zu liegen, das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung vorzugsweise nicht auf „0“ gesetzt. Der Grund dafür ist, die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung durchzuführen und die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators 45 unter Berücksichtigung davon sicherzustellen, dass die NOx Reinigungsrate des SCR Katalysators 47 abnimmt, wenn bzw. da die Abgasmenge ansteigt.
  • Bei S303 bestimmt das PCM 60, ob das Zieldrehmoment, welches bei S301 erhalten wird, über einem gegebenen Drehmoment ist. Diese Bestimmung ist äquivalent zu einem Bestimmen, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn der Kraftstoff entsprechend dem Zieldrehmoment eingespritzt wird, unter einen gegebenen Wert auf der reichen bzw. fetten Seite fällt. Mit anderen Worten ist es äquivalent zu einem Bestimmen, ob der gegenwärtige Betriebszustand ein Betriebszustand ist, wo die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausführbar ist, während der Anstieg des Kraftstoffverbrauchs verhindert wird (gegebener Beschleunigungszustand). Wenn das Zieldrehmoment über dem gegebenen Drehmoment ist bzw. liegt (S303: JA), gelangt bzw. schreitet der Prozess fort zu S304. Andererseits gelangt, wenn das Zieldrehmoment niedriger als das gegebene Drehmoment ist (S303: NEIN), der Prozess zu S309. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf „0“, um eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten und den Anstieg des Kraftstoffverbrauchs zu verhindern (S309). Dann endet der Prozess.
  • Bei S304 bestimmt das PCM 60, ob die Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welche bei S301 erhalten wird, unter einem gegebenen Frequenzbestimmungswert ist bzw. liegt. Wenn diese Ausführungsfrequenz unter dem Frequenzbestimmungswert liegt (S304: JA), gelangt der Prozess zu S305. Andererseits gelangt, wenn die Ausführungsfrequenz über dem Frequenzbestimmungswert liegt (S304: NEIN), der Prozess zu S309. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf „0“, um eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten (S309).
  • Wenn die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung in einer Situation ausgeführt wird, wo die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung vergleichsweise häufig ausgeführt wurde, gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit bzw. Möglichkeit, dass eine Ölverdünnung aufgrund der Nacheinspritzung auftritt. Daher wird in dieser Ausführungsform, wenn die Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung über dem Frequenzbestimmungswert liegt (S304: NEIN), eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung verboten, um die Ölverdünnung aufgrund der Nacheinspritzung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verhindern. Andererseits ist, selbst wenn die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung in einer Situation ausgeführt wird, wo die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung kaum ausgeführt wurde (d.h. die Ausübungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung vergleichsweise niedrig ist), die Möglichkeit eines Auftretens einer Ölverdünnung aufgrund der Nacheinspritzung gering. Daher wird in dieser Ausführungsform, wenn die Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung niedriger als der Frequenzbestimmungswert ist (S304: JA), eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung erlaubt.
  • Als nächstes bestimmt bei S305 das PCM 60, ob die gespeicherte Menge an NOx, welche bei S301 erhalten wird, über einem ersten gespeicherten Mengenbestimmungswert bzw. ersten Bestimmungswert einer gespeicherten Menge ist bzw. liegt. Beispielsweise wird der erste Bestimmungswert einer gespeicherten Menge auf einen Wert eingestellt bzw. festgelegt, welcher ungefähr eine Hälfte des Grenzwerts der speicherbaren Menge an NOx ist. Als ein Resultat dieser Bestimmung gelangt, wenn die gespeicherte Menge an NOx über dem ersten Bestimmungswert der gespeicherten Menge liegt (S305: JA), der Prozess zu S306. Andererseits gelangt, wenn die gespeicherte Menge an NOx niedriger als der erste Bestimmungswert der gespeicherten Menge ist (S305: NEIN), der Prozess zu S309. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf „0“, um eine nicht notwendige Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten und den Anstieg des Kraftstoffverbrauchs zu verhindern (S309). Dann endet der Prozess.
  • Bei S306 bestimmt das PCM 60, ob das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welches bei S301 erhalten wurde, „0“ ist. Mit anderen Worten bestimmt das PCM 60, ob die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auszuführen ist. Wenn das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung „0“ ist (S306: JA), gelangt der Prozess zu S307. Andererseits gelangt, wenn das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung nicht „0“ ist, d.h. wenn es „1“ ist (S306: NEIN), der Prozess zu S309. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf „0“, um eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten und vorzugsweise die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auszuführen (S309). Mit anderen Worten wird, selbst wenn die Ausführungsbedingung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung erfüllt ist, wenn die Ausführungsbedingung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung erfüllt ist, die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung vorzugsweise ausgeführt. Dann endet der Prozess.
  • Bei S307 bestimmt das PCM 60, ob die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche bei S301 erhalten wird, kleiner als ein erster Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge ist. Wenn die DeNOx Nacheinspritzungsmenge kleiner als der erste Nacheinspritzungsmengen-Bestimmungswert ist (S307: JA), gelangt der Prozess zu S308. Typischerweise ist bzw. wird diese Bedingung bei S307 erfüllt, wenn das Fahrzeug beschleunigt (spezifischer ist eine Voraussetzung für ein Erfüllen dieser Bedingung für das Fahrzeug, dass es beschleunigt bzw. beschleunigt wird). In diesem Fall setzt, da alle Bedingungen der S302 bis S307 erfüllt sind bzw. werden, das PCM 60 das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf „1“, um eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu erlauben (S308). Dann endet der Prozess. Andererseits gelangt, wenn die DeNOx Nacheinspritzungsmenge über dem ersten Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge liegt (S307: NEIN), der Prozess zu S309. In diesem Fall setzt, da die Nacheinspritzung mit einer vergleichsweise großen Menge an Kraftstoff durchgeführt wird und es eine hohe Möglichkeit einer Ölverdünnung gibt, das PCM 60 das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf „0“, um eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten und die Ölverdünnung zu verhindern (S309). Dann endet der Prozess.
  • Es ist festzuhalten, dass in einem Beispiel der erste Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge, welcher in der Bestimmung von S307 verwendet wird, vorzugsweise unter Bezugnahme auf eine Nacheinspritzungsmenge eingestellt bzw. festgelegt wird, welche sehr wahrscheinlich eine Ölverdünnung bewirken wird. In einem anderen Beispiel kann der erste Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge unter Berücksichtigung davon eingestellt werden, zusätzlich zu der Ölverdünnung den Anstieg im Kraftstoffverbrauch zu verhindern, welcher durch eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung bewirkt wird. In einem derartigen Fall ist ein Bestimmen, ob die DeNOx Nacheinspritzungsmenge unter dem ersten Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge liegt, bei S307 äquivalent zu einem Bestimmen, ob das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wenn die Menge an Kraftstoff entsprechend dem Zieldrehmoment eingespritzt wird, unter den gegebenen Wert fällt. Mit anderen Worten ist es im Wesentlichen dasselbe wie ein Bestimmen, ob das Zieldrehmoment, welches oben erhalten wird, das gegebene Drehmoment ist, bei S303. Daher kann, da die Bestimmung bei S303 und die Bestimmung bei S307 redundant sind, das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung gesetzt werden, indem beispielsweise die Bestimmung bei S307 ohne ein Durchführen der Bestimmung bei S303 durchgeführt wird.
  • Weiters ist der erste Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge nicht darauf beschränkt bzw. begrenzt, ein fixierter Wert zu sein, und kann entsprechend einer Zylinderinnentemperatur geändert werden. Beispielsweise kann der erste Bestimmungswert einer Nacheinspritzungsmenge erhöht werden, wenn die Zylinderinnentemperatur ansteigt. Da eine Verdampfung des nach-eingespritzten Kraftstoffs fortschreitet und eine Ölverdünnung weniger wahrscheinlich auftritt, wenn die Zylinderinnentemperatur ansteigt, kann die Beschränkung betreffend die DeNOx Nacheinspritzungsmenge bei einem Ausführen der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung gelockert werden, d.h. eine obere Grenze der DeNOx Nacheinspritzungsmenge kann erhöht werden.
  • Als nächstes wird die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung dieser Ausführungsform, welche basierend auf dem Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, welches wie oben beschrieben gesetzt wird, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm (Prozess einer passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung) von 7 beschrieben. Das PCM 60 führt wiederholt diesen Prozess einer passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung bei einem gegebenen Zyklus parallel mit der Regelung bzw. Steuerung der Kraftstoffeinspritzung, der Berechnung der DeNOx Nacheinspritzungsmenge und dem Festlegungsprozess des Ausführungsflags der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung durch, welcher in 6 illustriert ist.
  • Zuerst erhält bei S401 das PCM 60 verschiedene Information des Fahrzeugs. Beispielsweise erhält das PCM 60 wenigstens die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche in der Berechnung der DeNOx Nacheinspritzungsmenge berechnet wird, und den Wert des Ausführungsflags der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welches in dem Festlegungsprozess des Ausführungsflags der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung gesetzt wird, welcher in 6 illustriert ist.
  • Als nächstes bestimmt bei S402 das PCM 60, ob das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welches bei S401 erhalten wird, „1“ ist. Mit anderen Worten bestimmt das PCM 60, ob die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auszuführen ist. Wenn das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung „1“ ist (S402: JA), gelangt der Prozess zu S403. Andererseits wird, wenn das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung „0“ ist (S402: NEIN), der Prozess beendet, ohne die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auszuführen.
  • Bei S403 legt das PCM 60 den Zeitpunkt der Nacheinspritzung fest, welcher in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt wird. Das Verfahren dieses Festlegens bzw. Einstellens wird im Detail beschrieben.
  • Wie dies oben beschrieben ist, wird in dieser Ausführungsform bei einem Ausführen der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung im Hinblick auf ein Verhindern einer Raucherzeugung aufgrund der Verbrennung des nach-eingespritzten Kraftstoffs das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt bzw. gesteuert, indem der nach-eingespritzte Kraftstoff zu dem Auslassdurchtritt 41 als nicht verbrannter Kraftstoff ausgebracht bzw. ausgetragen wird. Um den nach-eingespritzten Kraftstoff als nicht verbrannten Kraftstoff auszutragen, kann die Nacheinspritzung zu einem vergleichsweise verzögerten Zeitpunkt bei dem Expansionshub durchgeführt werden. Jedoch tritt, wenn der Zeitpunkt der Nacheinspritzung übermäßig verzögert wird, eine Ölverdünnung aufgrund der Nacheinspritzung auf. Daher wird in dieser Ausführungsform im Hinblick auf ein Verhindern einer Erzeugung bzw. Generierung von Rauch und einer Ölverdünnung ein geeigneter Zeitpunkt in der letzteren Hälfte des Expansionshubs typischerweise als der Zeitpunkt der Nacheinspritzung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt. In dieser Ausführungsform wird der Zeitpunkt der Nacheinspritzung wenigstens in der späteren Hälfte des Expansionshubs umso mehr verzögert, je mehr die Zylinderinnentemperatur ansteigt. Dies deshalb, da, wenn die Zylinderinnentemperatur ansteigt, selbst wenn der Zeitpunkt der Nacheinspritzung mehr verzögert ist bzw. wird, eine Verdampfung bzw. Zerstäubung des nach-eingespritzten Kraftstoffs fortschreitet und es für eine Ölverdünnung weniger wahrscheinlich wird aufzutreten.
  • Es ist festzuhalten, dass, da es schwierig ist, die Zylinderinnentemperatur mit einem Sensor zu detektieren oder sie mit einer hohen Genauigkeit abzuschätzen, das PCM 60 den Zeitpunkt der Nacheinspritzung durch ein Verwenden von verschiedenen Indizes festlegen kann, welche die Zylinderinnentemperatur reflektieren. Beispielsweise legt das PCM 60 den Zeitpunkt der Nacheinspritzung basierend auf der Motorwassertemperatur und/oder der Einlasslufttemperatur fest. In diesem Beispiel verzögert das PCM 60 den Zeitpunkt der Nacheinspritzung, wenn die Motorwassertemperatur ansteigt, oder verzögert den Zeitpunkt der Nacheinspritzung, wenn die Einlasslufttemperatur ansteigt.
  • Obwohl in der obigen Beschreibung der Zeitpunkt der Nacheinspritzung gemäß der Zylinderinnentemperatur geändert wird, muss in einem anderen Beispiel der Zeitpunkt der Nacheinspritzung nicht gemäß der Zylinderinnentemperatur, etc. geändert werden, und es kann ein fixierter Wert für den Zeitpunkt der Nacheinspritzung angewandt werden (d.h. ein fixierter Zeitpunkt in der späteren Hälfte des Expansionshubs).
  • Als nächstes regelt bzw. steuert bei S404 das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20, um die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche bei S401 erhalten wird, zu dem Zeitpunkt der Nacheinspritzung einzuspritzen, welcher bei S403 festgelegt wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern und das NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist. Beispielsweise führt aufgrund von Änderungen in Detektionen der verschiedenen Sensoren, von Änderungen in der Kraftstoffeinspritzmenge der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20, etc. basierend auf dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechend dem Detektionswert des O2 Sensors 111, welcher in dem Auslassdurchtritt 41 angeordnet ist (tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis), und dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis das PCM 60 eine F/B (Feedback) Regelung bzw. Steuerung der Nacheinspritzungsmenge durch bzw. aus, welche von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 eingespritzt wird, um das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Übereinstimmung zu bringen. Nachfolgend wird die F/B Regelung bzw. Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge, welche in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, in geeigneter Weise als „erste Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung“ bezeichnet. Obwohl in dieser ersten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung eine F/F Regelung bzw. Steuerung (Feed-Forward Regelung bzw. Steuerung) vorzugsweise zusätzlich zu der F/B Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, wird, da die F/B Regelung bzw. Steuerung hauptsächlich ausgeführt wird, der Ausdruck „F/B Regelung bzw. Steuerung“ aus Gründen einer Einfachheit verwendet.
  • Spezifischer legt das PCM 60 zuerst ein vergleichsweise geringes Luft-Kraftstoff-Verhältnis (vergleichsweise reiches bzw. fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis) als einen Zielwert fest und führt die F/F Regelung bzw. Steuerung der Nacheinspritzungsmenge von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 aus. Dann führt das PCM 60 die F/B Regelung bzw. Steuerung der Nacheinspritzungsmenge von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 durch ein Verwenden eines vergleichsweise großen F/B Anstiegs basierend auf dem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis aus. Auf diese Weise wird das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis veranlasst, rasch mit dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung übereinzustimmen, welche für eine vergleichsweise kurze Zeitperiode ausgeführt wird.
  • Es ist festzuhalten, dass in der Praxis das PCM 60 das Bearbeiten von S404 in der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung durchführt.
  • Als nächstes bestimmt bei S405 das PCM 60, ob das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung „0“ ist. Mit anderen Worten bestimmt das PCM 60, ob die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu beenden ist. Wenn das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung „0“ ist (S405: JA), endet der Prozess. In diesem Fall beendet das PCM 60 die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung. Andererseits kehrt, wenn das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung nicht „0“ ist (S405: NEIN), d.h. wenn das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung bei „1“ beibehalten wird, der Prozess zu S403 zurück, um den Prozess von S403 wiederum auszuführen. Auf diese Weise setzt das PCM 60 die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung fort. Mit anderen Worten setzt das PCM 60 die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung fort, bis das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung von 11111 auf „0“ umschaltet.
  • Als nächstes wird ein spezifisches Beispiel der ersten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung, welche in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung dieser Ausführungsform ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme von 8 beschrieben. 8 zeigt das Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, die Nacheinspritzungsmenge und das aktuelle bzw. tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis (λ) in dieser Reihenfolge von oben.
  • Wie dies in 8 illustriert ist, startet, wenn das Ausübungs- bzw. Ausführungsflag der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung von „0“ auf „1“ umgeschaltet wird, das PCM 60 die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung, in welcher das Kraftstoffeinspritzventil 20 geregelt bzw. gesteuert wird, um die Nacheinspritzung durchzuführen, um das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, um NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, zu reduzieren. Beispielsweise führt das PCM 60 die erste Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung derart durch, dass das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis prompt bzw. unmittelbar mit dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis basierend auf dem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt. Spezifischer legt das PCM 60 zuerst ein vergleichsweise kleines Luft-Kraftstoff-Verhältnis (vergleichsweise reiches bzw. fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis) als einen Zielwert fest und führt die F/F Regelung bzw. Steuerung der Nacheinspritzungsmenge von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 durch (siehe den Pfeil A21). Dadurch steigt die Nacheinspritzungsmenge stark an und das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis ändert sich rasch zu der reicheren bzw. fetteren Seite. Dann führt das PCM 60 die F/B Regelung bzw. Steuerung (siehe den Pfeil A22) der Nacheinspritzungsmenge von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 durch ein Verwenden einer vergleichsweise großen F/B Zunahme basierend auf dem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch bzw. aus. Auf diese Weise stimmt das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis überein, nachdem das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis reicher als das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis einmal wird, d.h. das tatsächliche Luft-Kraftstoff-verhältnis unterschreitet temporär das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis (siehe den Pfeil A23) aufgrund der großen Änderung in der Nacheinspritzungsmenge.
  • Wie dies oben beschrieben ist, wird in dieser Ausführungsform durch ein Ausführen der ersten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung die Nacheinspritzungsmenge stark geändert, so dass tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis rasch mit dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinstimmt. Auf diese Weise wird das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis sofort bzw. unmittelbar auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einer kurzen Zeitperiode geregelt bzw. gesteuert, in welcher die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung durchgeführt wird, so dass NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, sicher reduziert wird.
  • Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, dass, obwohl die Menge an nicht verbranntem Kraftstoff, welcher aus dem Motor E zu dem Auslassdurchtritt 41 ausgetragen bzw. ausgebracht wird, ansteigt, wenn das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis unterschreitet, wie dies oben beschrieben ist, dies nicht besonders ein Problem bewirkt, da in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung eine ausreichende HC Reinigungsleistung des NOx Katalysators 45 (HC Reinigungsleistung von DOC in dem NOx Katalysator 45) sichergestellt wird und auch die Ausführungsperiode der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung relativ kurz ist, und somit der NOx Katalysator 45 geeignet den nicht verbrannten Kraftstoff reinigt, welcher wie oben beschrieben ausgebracht wird.
  • (Aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung)
  • Als nächstes wird die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung gemäß dieser Ausführungsform spezifisch beschrieben.
  • Zuerst wird ein Festlegen bzw. Setzen des Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welches für ein Bestimmen verwendet wird, ob die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung der Ausführungsform auszuführen ist, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm (Festlegungs- bzw. Einstellprozess des Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung) von 9 beschrieben. Das PCM 60 führt wiederholt diesen Festlegungsprozess des Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung bei einem gegebenen Zyklus parallel mit der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung, der Berechnung der DeNOx Nacheinspritzungsmenge, dem Festlegungsprozess des Ausführungsflags der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welcher in 6 illustriert ist, etc. durch.
  • Zuerst erhält bei S501 das PCM 60 verschiedene Information des Fahrzeugs. Beispielsweise erhält das PCM 60 wenigstens die NOx Katalysatortemperatur, die SCR Temperatur und die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator 45. Es ist festzuhalten, dass die Verfahren zum Erhalten der NOx Katalysatortemperatur, der SCR Temperatur und der gespeicherten Menge an NOx für S301 in dem obigen Abschnitt der „passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung“ beschrieben sind.
  • Als nächstes bestimmt bei S502 das PCM 60, ob die SCR Temperatur, welche bei S501 erhalten wird, unter der SCR Bestimmungstemperatur T11 ist bzw. liegt. Wenn die SCR Temperatur unter der SCR Bestimmungstemperatur T11 liegt (S502: JA), gelangt der Prozess bzw. das Verfahren zu S503. Andererseits gelangt, wenn die SCR Temperatur über der SCR Bestimmungstemperatur T11 liegt (S502: NEIN), das Verfahren zu S509. In diesem Fall setzt, da der SCR Katalysator 47 geeignet NOx in dem Abgas reinigt, das PCM 60 das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf „0“, um eine Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten (S509). Dann endet der Prozess.
  • Bei S503 bestimmt das PCM 60, ob die NOx Katalysatortemperatur, welche bei S501 erhalten wird, über einer gegebenen Temperatur ist bzw. liegt. Wenn die NOx Katalysatortemperatur gering ist, reduziert, selbst wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis geregelt bzw. gesteuert wird, der NOx Katalysator 45 kaum das gespeicherte NOx. Daher wird bei S503 bestimmt, ob das in dem NOx Katalysator 45 gespeicherte NOx reduzierbar ist. Die gegebene Temperatur, welche in der Bestimmung von S503 verwendet wird, wird basierend auf der NOx Katalysatortemperatur festgelegt, bei welcher das NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, reduzierbar ist. Wenn die NOx Katalysatortemperatur über der gegebenen Temperatur liegt (S503: JA), gelangt der Prozess zu S504. Andererseits gelangt, wenn die NOx Katalysatortemperatur unter der gegebenen Temperatur liegt (S503: NEIN), der Prozess zu S509. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf „0“, um eine Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten (S509).
  • Bei S504 bestimmt das PCM 60, ob die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung selbst ein einziges Mal nach einem Motorstart ausgeführt wurde. Die Bestimmung von S504 wird durchgeführt, so dass, wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nicht nach dem Motorstart durchgeführt wurde, die Ausführungsbedingung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung gelockert wird gegenüber dem Fall, wo die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung durchgeführt wurde, um bevorzugt die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auszuführen. Beispielsweise werden, wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wurde (S504: NEIN), die Ausführungsbedingung von S507 und die Ausführungsbedingung von S508, welche vergleichsweise strikt bzw. eng sind, verwendet, während, wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nicht ausgeführt wurde, nur die Ausführungsbedingung von S505, welche vergleichsweise locker ist, verwendet wird (diese werden später im Detail beschrieben). Wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nicht ausgeführt wurde (S504: JA), gelangt der Prozess zu S505.
  • Bei S505 bestimmt das PCM 60, ob die gespeicherte Menge an NOx, welche bei S501 erhalten wird, über einem zweiten gespeicherten Mengenbestimmungswert bzw. einem zweiten Bestimmungswert einer gespeicherten Menge ist bzw. liegt. Beispielsweise wird der zweite Bestimmungswert einer gespeicherten Menge auf einen Wert etwas geringer als der Grenzwert der gespeicherten Menge an NOx eingestellt bzw. festgelegt. Wenn die gespeicherte Menge an NOx über dem zweiten Bestimmungswert einer gespeicherten Menge liegt (S505: JA), gelangt der Prozess zu S506. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf „1“, um eine Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu erlauben (S506). Auf diese Weise wird durch ein Ausführen der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung nach dem Motorstart, um etwa zwangsweise das NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators 45 zuverlässig sichergestellt. Andererseits gelangt, wenn die gespeicherte Menge an NOx kleiner als der zweite Bestimmungswert der gespeicherten Menge ist (S505: NEIN), der Prozess zu S509. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf „0“, um eine nicht notwendige Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten (S509). Dann endet der Prozess.
  • Andererseits gelangt, wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nach dem Motorstart ausgeführt wurde (S504: NEIN), der Prozess zu S507, wo das PCM 60 bestimmt, ob die gespeicherte Menge an NOx, welche bei S501 erhalten wird, über einem dritten Bestimmungswert einer gespeicherten Menge (einem Wert größer als der zweite Bestimmungswert der gespeicherten Menge) ist bzw. liegt. Beispielsweise wird der dritte Bestimmungswert einer gespeicherten Menge auf einen Wert nahe dem Grenzwert der gespeicherten Menge an NOx eingestellt bzw. festgelegt. Wenn die gespeicherte Menge an NOx über dem dritten Bestimmungswert der gespeicherten Menge liegt (S507: JA), gelangt der Prozess zu S508. Andererseits gelangt, wenn die gespeicherte Menge an NOx kleiner als der dritte Bestimmungswert der gespeicherten Menge ist (S507: NEIN), der Prozess zu S509. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf „0“, um eine nicht notwendige Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten (S509). Dann endet der Prozess.
  • Bei S508 bestimmt das PCM 60, ob eine Fahrdistanz des Fahrzeugs von dem vorangehenden Ausführungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung länger als eine gegebene Bestimmungsdistanz ist. Wenn diese Fahrdistanz länger als die Bestimmungsdistanz ist (S508: JA), gelangt der Prozess zu S506. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf „1“, um eine Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu erlauben (S506). Indem dies durchgeführt wird, wird die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt, um zwangsweise eine große Menge an NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, so dass die NOx Reinigungsleistung des NOx Katalysators 45 zuverlässig sichergestellt wird. Andererseits gelangt, wenn die Fahrdistanz geringer als die Bestimmungsdistanz ist (S508: NEIN), der Prozess zu S509. In diesem Fall setzt das PCM 60 das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung auf „0“, um eine Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu verbieten (S509). Dann endet der Prozess.
  • Wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung in einer Situation ausgeführt wird, wo die Fahrdistanz von dem vorhergehenden Ausführungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung kurz ist (d.h. das Ausführungsintervall der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung kurz ist), wird die Möglichkeit der Ölverdünnung aufgrund des Auftretens der Nacheinspritzung hoch. Daher wird in dieser Ausführungsform, wenn diese Fahrdistanz kürzer als die Bestimmungsdistanz ist (S508: NEIN), eine Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung verboten und es wird die Ölverdünnung aufgrund der Nacheinspritzung in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung verhindert. Andererseits ist, wenn die Fahrdistanz von dem vorangehenden Ausführungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung lang ist (d.h. das Ausführungsintervall der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung lang ist), selbst wenn die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auszuführen ist, die Möglichkeit des Auftretens der Ölverdünnung aufgrund der Nacheinspritzung gering. Daher wird in dieser Ausführungsform, wenn die Fahrdistanz von dem vorangehenden Ausführungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung länger als die Bestimmungsdistanz ist (S508: JA), eine Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung erlaubt.
  • Als nächstes wird die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung dieser Ausführungsform, welche basierend auf dem Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, welches wie oben beschrieben gesetzt wird, unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm (Prozess einer aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung) von 10 beschrieben. Das PCM 60 führt wiederholt diesen Prozess der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung bei einem gegebenen Zyklus parallel mit der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung, der Berechnung der DeNOx Nacheinspritzungsmenge und dem Festlegungsprozess des Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welcher in 9 illustriert ist, durch.
  • In dem Prozess der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung dieser Ausführungsform werden die Regelung bzw. Steuerung der Glühkerze 21 (Glühregelung bzw. -steuerung) und die Regelung bzw. Steuerung des EGR Gases (EGR Regelung bzw. Steuerung) parallel mit der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung (der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung für ein Durchführen der Nacheinspritzung, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern) ausgeführt. Die Glühsteuerung bzw. -regelung wird ausgeführt, um die Glühkerze 21 in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu erregen bzw. mit Energie zu versorgen, um die Zündfähigkeit des nach-eingespritzten Kraftstoffs in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung durch die Hitze bzw. Wärme der Glühkerze 21 zu verbessern. Die EGR Regelung bzw. Steuerung wird ausgeführt, um eine geeignete Menge an EGR Gas in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu rezirkulieren bzw. rückzuführen, um die Zündung des nach-eingespritzten Kraftstoffs zu verzögern, so dass die Verbrennungsstabilität des nach-eingespritzten Kraftstoffs sichergestellt wird und eine Raucherzeugung verhindert wird. In dieser Ausführungsform wird die Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung gestartet, nachdem der Zustand der Glühkerze 21 und der Zustand des EGR Gases durch die Glühsteuerung bzw. -regelung und die EGR Regelung bzw. Steuerung jeweils stabilisiert sind.
  • Der Prozess der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung in 10 wird im Detail beschrieben. Zuerst erhält bei S601 das PCM 60 verschiedene Information des Fahrzeugs. Beispielsweise erhält das PCM 60 zumindest die Motorlast, die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl, die NOx Katalysatortemperatur, die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche in der Berechnung der DeNOx Nacheinspritzungsmenge berechnet wird, und den Wert des Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welcher in dem Festlegungsprozess des Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung festgelegt bzw. gesetzt wird, welcher in 9 illustriert ist. Zusätzlich erhält das PCM 60 eine Sauerstoffkonzentration im Inneren des Zylinders (Sauerstoffkonzentration im Zylinder), welche durch eine Abschätzung erhalten wird.
  • Als nächstes bestimmt bei S602 das PCM 60, ob das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, welches bei S601 erhalten wird, „1“ ist. Mit anderen Worten bestimmt das PCM 60, ob die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung auszuführen ist. Wenn das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung „1“ ist (S602: JA), gelangt der Prozess zu S603. Andererseits wird, wenn das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung „0“ ist (S602: NEIN), der Prozess ohne ein Ausführen der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung beendet.
  • Bei S603 bestimmt das PCM 60, ob der Betriebszustand des Motors (Motorlast und Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl) innerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 ist bzw. liegt (siehe 3). Hier kann, wenn die NOx Katalysatortemperatur über einer gegebenen Temperatur liegt und/oder die gespeicherte Menge an NOx über einer gegebenen Menge liegt, das PCM 60 den aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 zu der Seite höherer Last und zu der Seite höherer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl erweitern. Wenn der Betriebszustand des Motors innerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 liegt (S603: JA), gelangt der Prozess zu S605. Andererseits gelangt, wenn der Betriebszustand des Motors außerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 liegt (S603: NEIN), der Prozess zu S604.
  • Bei S604 führt, ohne ein Ausführen der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, d.h. ohne ein Ausführen der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung, welche die Nacheinspritzung beinhaltet, das PCM 60 eine normale Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung durch, welche nicht die Nacheinspritzung beinhaltet, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. steuern. Typischerweise führt das PCM 60 nur die Regelung bzw. Steuerung aus, um die Haupteinspritzung mit der Kraftstoffeinspritzungsmenge entsprechend dem Zieldrehmoment zu bewirken. Das PCM 60 führt tatsächlich das Be- bzw. Verarbeiten von S604 in der oben beschriebenen Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung durch. Dann kehrt der Prozess zu S603 zurück, um die Bestimmung wieder durchzuführen. Mit anderen Worten führt, wenn das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung „1“ ist, das PCM 60 die normale Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung durch, während der Betriebszustand des Motors außerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 verbleibt. Wenn der Betriebszustand in den aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 eintritt, schaltet das PCM 60 die Regelung bzw. Steuerung von der normalen Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung zu der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung um. Beispielsweise hebt, wenn der Betriebszustand des Motors von dem aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 während der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung abweicht, das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung auf und führt die normale Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung durch. Somit nimmt, wenn der Betriebszustand in den aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 eintritt, das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung wiederum auf.
  • Als nächstes bestimmt bei S605 das PCM 60, ob die Glühkerze 21 durch die Glühsteuerung bzw. -regelung über eine gegebene Zeitperiode mit Energie versorgt wurde, d.h. ob die Erregungs- bzw. Versorgungszeit der Glühkerze 21 die gegebene Zeitperiode erreicht hat, um zu bestimmen, ob die mit Energie versorgte Glühkerze 21 stabil wurde. Die gegebene Zeitperiode, welche bei S605 verwendet wird, wird basierend auf der Erregungszeit festgelegt, welche erforderlich ist, damit die Glühkerze 21 beispielsweise eine gewünschte Temperatur erreicht. Wenn die Erregungszeit der Glühkerze 21 die gegebene Zeitperiode erreicht hat (S605: JA), gelangt der Prozess zu S606. Andererseits kehrt, wenn die Erregungszeit der Glühkerze 21 nicht die gegebene Zeitperiode erreicht hat (S605: NEIN), der Prozess zu S603 zurück. In diesem Fall wartet das PCM 60, bis die Erregungszeit der Glühkerze 21 die gegebene Zeitperiode erreicht.
  • Bei S606 bestimmt das PCM 60, ob die abgeschätzte bzw. beurteilte Sauerstoffkonzentration im Zylinder im Wesentlichen eine Ziel-Sauerstoffkonzentration im Zylinder für die Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung (beinhaltend die Nacheinspritzung) in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung durch die EGR Regelung bzw. Steuerung erreicht hat. Beispielsweise bestimmt das PCM 60, ob eine Differenz (absoluter Wert) zwischen der Sauerstoffkonzentration im Zylinder und der Ziel-Sauerstoffkonzentration im Zylinder unter einem gegebenen Wert ist bzw. liegt. Bei S606 wird, ob die Menge an EGR Gas, welche durch die EGR Regelung bzw. Steuerung eingebracht wird, stabil ist, mit anderen Worten, ob eine gewünschte Fluss- bzw. Strömungsrate an EGR Gas eingebracht wird, bestimmt. Wenn die Sauerstoffkonzentration im Zylinder im Wesentlichen die Ziel-Sauerstoffkonzentration im Zylinder durch die EGR Regelung bzw. Steuerung erreicht hat (S606: JA), gelangt der Prozess zu S607. Andererseits kehrt, wenn die Sauerstoffkonzentration im Zylinder nicht die Ziel-Sauerstoffkonzentration im Zylinder erreicht hat (S606: NEIN), der Prozess zu S603 zurück. In diesem Fall wartet das PCM 60, bis die Sauerstoffkonzentration im Zylinder im Wesentlichen die Ziel-Sauerstoffkonzentration im Zylinder durch die EGR Regelung bzw. Steuerung erreicht.
  • Bei S607 legt das PCM 60 den Zeitpunkt der Nacheinspritzung fest, welcher in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung anzuwenden ist. Das Verfahren dieses Einstellens bzw. Festlegens wird im Detail beschrieben.
  • Wie dies oben beschrieben ist, wird in dieser Ausführungsform bei einem Ausführen der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis durch ein Verbrennen des nach-eingespritzten Kraftstoffs im Inneren des Zylinders geregelt bzw. gesteuert. Um den nach-eingespritzten Kraftstoff im Inneren des Zylinders zu verbrennen, kann die Nacheinspritzung bei einem vergleichsweise vorgerückten bzw. vorgestellten Zeitpunkt in dem Expansionshub durchgeführt werden. Jedoch tritt, wenn der Zeitpunkt der Nacheinspritzung übermäßig vorgerückt wird, eine Zündung auf, bevor Luft und Kraftstoff geeignet gemischt sind, und es wird Rauch erzeugt bzw. generiert. Daher wird in dieser Ausführungsform der Zeitpunkt der Nacheinspritzung geeignet auf der Vorrückungsseite festgelegt, wobei spezifisch ein geeigneter Zeitpunkt in der frühen Hälfte des Expansionshubs als der Zeitpunkt der Nacheinspritzung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung angewandt wird, und es wird eine geeignete Menge an EGR Gas in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung eingebracht. Somit wird die Zündung des nach-eingespritzten Kraftstoffs verzögert, um die Erzeugung von Rauch, etc. zu verhindern. In dieser Ausführungsform wird der Zeitpunkt der Nacheinspritzung wenigstens in der frühen Hälfte des Expansionshubs verzögert, wenn die Motorlast höher wird. Dies deshalb, weil, da die Kraftstoffeinspritzmenge ansteigt und die Erzeugung von Rauch leichter wird, wenn die Motorlast ansteigt, der Zeitpunkt der Nacheinspritzung soweit wie möglich verzögert ist bzw. wird. In diesem Fall wird es, wenn der Zeitpunkt der Nacheinspritzung übermäßig verzögert wird, für den nach-eingespritzten Kraftstoff leichter, verbrannt zu werden (Fehlzündung), und es wird HC erzeugt. Daher wird in dieser Ausführungsform der Zeitpunkt der Nacheinspritzung geeignet verzögert.
  • Weiters wird in dieser Ausführungsform der Zeitpunkt der Nacheinspritzung vorgestellt, d.h., das verzögernde Ausmaß des Zeitpunkts der Nacheinspritzung wird reduziert, wenn die Motorgeschwindigkeit höher wird. Wenn die Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl hoch ist, wird, wenn der Kraftstoff bei demselben Kurbelwellenwinkel eingespritzt wird, als wenn die Motorgeschwindigkeit gering ist, da eine Fehlzündung aufgrund der kurzen Zeitperiode für ein Zünden des Kraftstoffs auftreten kann, in dieser Ausführungsform der Zeitpunkt der Nacheinspritzung vorgestellt, wenn die Motorgeschwindigkeit ansteigt, um die Verbrennungsstabilität sicherzustellen.
  • Bei S608 bestimmt das PCM 60, ob die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche bei S601 erhalten wird, kleiner als der zweite Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge ist. Der zweite Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge wird größer als der erste Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge festgelegt, welcher in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung verwendet wird (siehe S307 in 6). Derart ist es möglich, eine größere Nacheinspritzungsmenge in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung als in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung zu erzielen, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis unabhängig von dem Betriebszustand des Motors E regel- bzw. steuerbar (z.B. selbst wenn er sich nicht in einem Zustand befindet, wo sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reduziert, wie beispielsweise während einer Beschleunigung).
  • Wenn die DeNOx Nacheinspritzungsmenge kleiner als der zweite Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge ist (S608: JA), gelangt der Prozess zu S609, wo das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 regelt bzw. steuert, um die DeNOx Nacheinspritzungsmenge, welche bei S601 erhalten wird, zu dem Zeitpunkt der Nacheinspritzung einzuspritzen, welcher bei S607 festgelegt wird, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis regelt bzw. steuert, um NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist. Beispielsweise führt aufgrund von Änderungen in Detektionen von verschiedenen Sensoren, von Änderungen in der Kraftstoffeinspritzmenge der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20, etc. basierend auf dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis entsprechend dem Detektionswert des O2 Sensors 111, welcher in dem Auslassdurchtritt 41 angeordnet ist (tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis), und dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis das PCM 60 eine F/B (Feedback) Regelung bzw. Steuerung der Nacheinspritzungsmenge durch, welche von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 eingespritzt wird, um das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Übereinstimmung zu bringen. Nachfolgend wird die F/B Regelung bzw. Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge, welche in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, geeignet als „zweite Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung“ bezeichnet. Obwohl in dieser zweiten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung eine F/F Regelung bzw. Steuerung (Feed-Forward Regelung bzw. Steuerung) vorzugsweise zusätzlich zu der F/B Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, wird, da die F/B Regelung bzw. Steuerung hauptsächlich ausgeführt wird, der Ausdruck „F/B Regelung bzw. Steuerung“ aus Gründen einer Einfachheit verwendet.
  • Spezifischer legt das PCM 60 ein vergleichsweise großes Luft-Kraftstoff-Verhältnis (vergleichsweise weniger reiches Luft-Kraftstoff-Verhältnis) als einen Zielwert fest und führt die F/F Regelung bzw. Steuerung der Nacheinspritzungsmenge von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 aus. Dann führt das PCM 60 die F/B Regelung bzw. Steuerung der Nacheinspritzungsmenge von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 durch ein Verwenden eines vergleichsweise geringen F/B Anstiegs basierend auf dem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis aus. Auf diese Weise wird das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis sanft in Richtung zu dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung geändert, um zu verhindern, dass das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis reicher als das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird, d.h. das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis unterschreitet.
  • Es ist festzuhalten, dass das PCM 60 tatsächlich das Bearbeiten von S609 in der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung ausführt.
  • Andererseits gelangt, wenn die DeNOx Nacheinspritzungsmenge über dem zweiten Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge liegt (S608: NEIN), der Prozess zu S610. Bei S610 reduziert das PCM 60 die Sauerstoffkonzentration von Luft, welche in den Motor E eingebracht wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, indem die Nacheinspritzungsmenge verwendet wird, welche unter dem zweiten Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge liegt (spezifisch wird der zweite Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge selbst als die DeNOx Nacheinspritzungsmenge angewandt). In diesem Fall führt das PCM 60 wenigstens eine einer Steuerung bzw. Regelung für ein Verkleinern der Öffnung des Einlassverschlussventils 7, einer Steuerung bzw. Regelung für ein Erhöhen der EGR Gasmenge und einer Steuerung bzw. Regelung für ein Absenken des Turboladedrucks durch den Turbolader 5 durch, um die Sauerstoffkonzentration der Luft zu reduzieren, welche in den Motor E eingebracht wird, d.h. die Belademenge zu reduzieren. Beispielsweise erhält das PCM 60 den Turboladedruck, welcher für ein Regeln bzw. Steuern des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis erforderlich ist, durch ein Verwenden der DeNOx Nacheinspritzungsmenge, an welcher der zweite Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge angewandt wird. Das PCM 60 reduziert die Öffnung des Einlassverschlussventils 7 auf eine gewünschte Öffnung basierend auf dem tatsächlichen Turboladedruck (dem Druck, welcher durch den Drucksensor 108 detektiert wird) und der EGR Gasmenge, um diesen Turboladedruck zu erzielen. Dann gelangt der Prozess zu S611.
  • Es ist festzuhalten, dass das Einlassverschlussventil 7 im Wesentlichen vollständig in dem normalen Betriebszustand des Motors E geöffnet ist, wohingegen während eines DeNOx, einer DPF Regeneration, eines Leerlaufbetriebs, etc. die Öffnung des Einlassverschlussventils 7 typischerweise eine gegebene Basisöffnung ist. In dem Betriebszustand, wo das EGR Gas nicht eingebracht wird, wird das Einlassverschlussventil 7 basierend auf dem Turboladedruck feedback-geregelt bzw. -gesteuert.
  • Als nächstes wendet bei S611 das PCM 60 den zweiten Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge auf die DeNOx Nacheinspritzungsmenge an, d.h. legt die DeNOx Nacheinspritzungsmenge fest, um der zweite Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge zu sein. Darüber hinaus regelt bzw. steuert das PCM 60 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20, um diese DeNOx Nacheinspritzungs-Kraftstoffmenge zu dem Zeitpunkt der Nacheinspritzung einzuspritzen, welcher bei S607 festgelegt wird, um das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern und das NOx zu reduzieren, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist. Beispielsweise führt, ähnlich zu S609, das PCM 60 die zweite Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung durch. D.h., das PCM 60 legt zuerst ein vergleichsweise großes Luft-Kraftstoff-Verhältnis (vergleichsweise weniger reiches Luft-Kraftstoff-Verhältnis) als einen Zielwert fest und führt die F/F Regelung bzw. Steuerung der Nacheinspritzungsmenge von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 aus. Dann führt das PCM 60 die F/B Regelung bzw. Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge aus, welche von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 eingespritzt wird, indem ein vergleichsweise geringer F/B Anstieg basierend auf dem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis verwendet wird. Es ist festzuhalten, dass das PCM 60 tatsächlich das Bearbeiten von S611 in der Kraftstoffeinspritzungsregelung bzw. -steuerung durchführt.
  • Nach S609 oder S611 gelangt der Prozess zu S612, wo das PCM 60 bestimmt, ob die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator 45 im Wesentlichen Null ist. Beispielsweise bestimmt das PCM 60, dass die gespeicherte Menge an NOx im Wesentlichen Null ist, wenn die gespeicherte Menge an NOx, welche basierend auf dem Betriebszustand des Motors E, der Strömungsrate des Abgases, der Temperatur des Abgases, etc. abgeschätzt bzw. beurteilt wird, im Wesentlichen Null wird und der Detektionswert des NOx Sensors 116, welcher unmittelbar stromabwärts von dem DPF 46 angeordnet ist, sich ändert (S612: JA). Dann endet der Prozess. Hier beendet das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung. Das PCM 60 legt weiters die gespeicherte Menge an NOx, welche in dem Prozess der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung und dem Festlegungsprozess des Ausführungsflags der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung in 7 verwendet wird, wiederum auf Null fest.
  • Andererseits kehrt, wenn die gespeicherte Menge an NOx nicht im Wesentlichen Null ist (S612: NEIN), der Prozess zu S603 zurück. In diesem Fall setzt das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung fort. Mit anderen Worten setzt das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung fort, bis die gespeicherte Menge an NOx nahezu Null wird. Insbesondere nimmt, selbst wenn die Ausführungsbedingung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung (z.B. die Bedingung von S603) nicht während der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung erfüllt ist bzw. wird und die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung aufgehoben ist, wenn die Ausführungsbedingung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung danach erfüllt wird, das PCM 60 prompt bzw. unmittelbar die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung wiederum auf, um die gespeicherte Menge an NOx im Wesentlichen auf Null zu bringen.
  • Hier ist die gespeicherte Menge an NOx im Wesentlichen als Null basierend auf dem Detektionswert des NOx Sensors 116 aufgrund des folgenden Grundes bestimmbar. Da der NOx Sensor 116 auch als ein Sauerstoffkonzentrations-Sensor fungiert, entspricht der Detektionswert des NOx Sensors 116 dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches den NOx Sensor 116 erreicht. Während der NOx Katalysator 45 eine Reduktion durchführt, d.h., wenn die gespeicherte Menge an NOx nicht im Wesentlichen Null ist, erreicht Sauerstoff, welcher durch ein Reduzieren von NOx generiert bzw. erzeugt wird, den NOx Sensor 116. Andererseits erreicht, wenn die gespeicherte Menge an NOx im Wesentlichen Null wird, derartiger Sauerstoff, welcher durch eine Reduktion erzeugt bzw. generiert wird, nicht länger den NOx Sensor 116. Daher reduziert sich zu dem Zeitpunkt, wenn die gespeicherte Menge an NOx im Wesentlichen Null wird, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, welches den NOx Sensor 116 erreicht, wodurch sich der Detektionswert des NOx Sensors 116 ändert.
  • Es ist festzuhalten, dass der zweite Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge, welcher in dem Prozess der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung verwendet wird, nicht auf einen fixierten Wert beschränkt bzw. begrenzt ist, und gemäß der Zylinderinnentemperatur geändert werden kann. Beispielsweise kann, ähnlich zu dem ersten Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge, welcher oben beschrieben ist, unter Berücksichtigung eines Fortschreitens einer Verdampfung von nach-eingespritztem Kraftstoff und dass eine Ölverdünnung weniger wahrscheinlich auftritt, wenn bzw. da die Zylinderinnentemperatur ansteigt, der zweite Bestimmungswert der Nacheinspritzungsmenge erhöht werden, wenn bzw. da die Zylinderinnentemperatur ansteigt.
  • Als nächstes wird ein spezifisches Beispiel der zweiten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung, welche in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung dieser Ausführungsform ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf die Zeitdiagramme von 11 beschrieben. 11 zeigt das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung, die Nacheinspritzungsmenge und das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis (λ) in dieser Reihenfolge von oben.
  • Wie dies in 11 illustriert ist, startet, wenn das Ausführungsflag der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung von „0“ auf „1“ umgeschaltet wird, das PCM 60 die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung, in welcher das Kraftstoffeinspritzventil 20 geregelt bzw. gesteuert wird, um die Nacheinspritzung durchzuführen, um das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, um NOx, welches in dem NOx Katalysator 45 gespeichert ist, zu reduzieren. Beispielsweise führt das PCM 60 die zweite Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung derart durch, dass sich das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis schrittweise bzw. zunehmend ändert, um mit dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis basierend auf dem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis übereinzustimmen. Spezifischer legt das PCM 60 zuerst ein vergleichsweise geringes Luft-Kraftstoff-Verhältnis (vergleichsweise reiches bzw. fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis) als einen Zielwert fest und führt die F/F Regelung bzw. Steuerung der Nacheinspritzungsmenge von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 aus (siehe den Pfeil A31). Somit steigt die Nacheinspritzungsmenge zunehmend bzw. schrittweise an und das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis ändert sich schrittweise bzw. zunehmend zu der reicheren Seite (siehe den Pfeil A33). Dann führt das PCM 60 die F/B Regelung bzw. Steuerung der Nacheinspritzungsmenge von der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 20 durch ein Verwenden einer kleineren F/B Zunahme als in der ersten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung (siehe 8) basierend auf dem tatsächlichen Luft-Kraftstoff-Verhältnis und dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis (siehe den Pfeil A32) durch. Auf diese Weise steigt die Nacheinspritzungsmenge noch allmählicher an und das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis ändert sich zunehmend, wodurch das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis mit dem Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ohne ein Unterschreiten des Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses übereinstimmt (siehe den Pfeil A34).
  • Wie dies oben beschrieben ist, ist durch ein Ausführen der zweiten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung die Änderungsrate der Nacheinspritzungsmenge beschränkt bzw. begrenzt, d.h. die Änderungsrate der Nacheinspritzungsmenge wird geregelt bzw. gesteuert, um nicht eine gegebene Geschwindigkeit zu überschreiten bzw. zu übersteigen. Insbesondere ist in dieser zweiten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung die Änderungsrate der Nacheinspritzungsmenge beschränkt bzw. begrenzt, so dass das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis unterschreitet. In der zweiten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung, welche in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, wird die Änderungsrate der Nacheinspritzungsmenge geringer als diejenige der ersten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung, welche in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, im Prinzip gemacht (mit anderen Worten wird in der ersten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung, welche in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird, die Änderungsrate bzw. -geschwindigkeit der Nacheinspritzungsmenge größer als diejenige der zweiten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung gemacht, welche in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung ausgeführt wird). In dieser Ausführungsform wird durch ein Ausführen einer derartigen zweiten Nacheinspritzung F/B Regelung bzw. Steuerung eine Erzeugung einer großen Menge an Rauch und HC aufgrund der Tatsache, dass das tatsächliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis während der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung unterschreitet, sicher verhindert.
  • <Betrieb und Effekte>
  • Als nächstes werden der Betrieb und Effekte des Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystems des Motors dieser Ausführungsform beschrieben.
  • Gemäß dieser Ausführungsform werden, da die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nur innerhalb des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 als dem Bereich mittlerer Last und mittlerer Geschwindigkeit ausgeführt wird, Rauch und HC geeignet an einem Entstehen, aufgrund der Tatsache, dass die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung außerhalb des Bereichs mittlerer Last ausgeführt wird, und der Verbrennung des nach-eingespritzten Kraftstoffs in dieser NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung gehindert.
  • Beispielsweise kann innerhalb des Bereichs hoher Last und des Bereichs hoher Geschwindigkeit bzw. Drehzahl Rauch erzeugt bzw. generiert werden, wenn der nach-eingespritzte Kraftstoff im Inneren des Zylinders verbrannt wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird, da die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung innerhalb derartiger Bereiche verboten wird, eine Raucherzeugung geeignet verhindert. Innerhalb des Bereichs niedriger Last und des Bereichs niedriger Geschwindigkeit bzw. Drehzahl wird, obwohl der nach-eingespritzte Kraftstoff nicht geeignet verbrannt werden kann und HC erzeugen kann, gemäß dieser Ausführungsform, da die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung verboten ist, eine HC Erzeugung geeignet verhindert. Zusätzlich wird innerhalb des Bereichs niedriger Last und des Bereichs niedriger Geschwindigkeit, obwohl die Reduktion des NOx Katalysators 45 nicht geeignet aufgrund der geringen NOx Katalysatortemperatur durchgeführt werden kann, gemäß dieser Ausführungsform die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung verboten, um eine nicht notwendige Nacheinspritzung zu verhindern.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird die Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung aufgehoben, wenn die Motorlast von dem aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 abweicht, und wird wieder aufgenommen, wenn die Motorlast wiederum in den aktiven DeNOx Ausführungsbereich R12 eintritt. Somit wird die gespeicherte Menge an NOx zuverlässig auf im Wesentlichen Null reduziert.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird, wenn die NOx Katalysatortemperatur über der gegebenen Temperatur ist bzw. liegt und/oder die gespeicherte Menge an NOx über der gegebenen Menge ist bzw. liegt, der aktive DeNOx Ausführungsbereich R12 zu der Seite höherer Last und der Seite höherer Geschwindigkeit erweitert bzw. aufgeweitet. Auf diese Weise wird, wenn die NOx Katalysatortemperatur vergleichsweise hoch ist und/oder die gespeicherte Menge an NOx vergleichsweise groß ist, eine Situation geeignet verhindert, wo die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung unterbrochen wird und somit NOx von dem NOx Katalysator 45 entfernt und freigegeben bzw. freigesetzt wird.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird innerhalb des passiven DeNOx Ausführungsbereichs R11 auf der Seite höherer Last des aktiven DeNOx Ausführungsbereichs R12 die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung, in welcher der nach-eingespritzte Kraftstoff als unverbrannter Kraftstoff ausgebracht bzw. ausgetragen wird, ohne im Inneren des Zylinders verbrannt zu werden, ausgeführt. Somit wird eine Raucherzeugung aufgrund der Tatsache, dass der nach-eingespritzte Kraftstoff innerhalb des Bereichs hoher Last verbrannt wird, geeignet verhindert, während eine Ausführung von DeNOx innerhalb des Bereichs hoher Last sichergestellt wird. In der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung wird, obwohl der nach-eingespritzte Kraftstoff als unverbrannter Kraftstoff ausgebacht bzw. ausgetragen wird, da die NOx Katalysatortemperatur ausreichend hoch ist und die HC Reinigungsleistung innerhalb des passiven DeNOx Ausführungsbereichs R11 sichergestellt wird, nicht verbrannter Kraftstoff, welcher wie oben beschrieben ausgebracht wird, geeignet durch den NOx Katalysator 45 gereinigt.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird, da der SCR Katalysator 47 in dem Auslassdurchtritt 41 zusätzlich zu dem NOx Katalysator 45 angeordnet ist, innerhalb des Bereichs, wo die passive DeNOx Regelung bzw. Steuerung und die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung nicht ausgeführt werden, NOx innerhalb des Abgases geeignet durch den SCR Katalysator 47 gereinigt. Somit wird die Abgas-Reinigungsleistung sichergestellt.
  • <Modifikationen>
  • In der obigen Ausführungsform wird die Erlaubnis bzw. das Verbot der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung basierend auf der Fahrdistanz von dem vorherigen Ausführungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung bestimmt. Alternativ kann in einer Modifikation bzw. Abänderung die Erlaubnis bzw. das Verbot der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung basierend auf einer verstrichenen Zeit von dem vorangehenden Ausführungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung bestimmt werden. Mit anderen Worten kann die aktive DeNOx Regelung bzw. Steuerung verboten werden, wenn die verstrichene Zeit von dem vorhergehenden Ausführungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung geringer als eine gegebene Bestimmungszeit ist. Auch kann in dieser Modifikation die Bestimmungszeit ähnlich zu dem Bestimmungsabstand bzw. der Bestimmungsdistanz festgelegt werden. Beispielsweise kann die Bestimmungszeit kürzer eingestellt bzw. festgelegt werden, wenn die Zylinderinnentemperatur ansteigt. Weiters können die Motorwassertemperatur oder die Einlasslufttemperatur als ein Index verwendet werden, welcher die Zylinderinnentemperatur reflektiert bzw. wiedergibt, so dass die Bestimmungszeit kürzer festgelegt wird, wenn die Motorwassertemperatur ansteigt oder die Einlasslufttemperatur ansteigt.
  • Wie dies oben beschrieben ist, werden selbst in der Modifikation eines Bestimmens der Erlaubnis bzw. des Verbots der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung basierend auf der verstrichenen Zeit von dem vorhergehenden Ausführungszeitpunkt der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung dieselben Effekte wie diejenigen, welche in dem obigen Abschnitt „Betrieb und Effekte“ beschrieben wurden, erhalten. Mit anderen Worten wird eine Ölverdünnung aufgrund des nach-eingespritzten Kraftstoffs in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung geeignet verhindert.
  • In der obigen Ausführungsform wird eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung vollständig verboten, wenn die Ausführungs- bzw. Ausübungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung über dem Frequenzbestimmungswert ist bzw. liegt; jedoch ist dies nicht darauf beschränkt bzw. begrenzt. Verglichen damit, wenn die Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung geringer als der Frequenzbestimmungswert ist, kann eine Ausführung der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung einfach begrenzt werden, wenn die Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung über dem Frequenzbestimmungswert liegt. Beispielsweise kann, wenn die Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung über dem Frequenzbestimmungswert liegt, die Anzahl von Malen eines Durchführens der Nacheinspritzung auf geringer reduziert werden, als wenn die Ausführungsfrequenz der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung geringer als der Frequenzbestimmungswert ist.
  • In ähnlicher Weise kann, wenn die Fahrdistanz von der vorhergehenden Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung geringer als der Bestimmungsabstand bzw. die Bestimmungsdistanz ist, oder wenn die verstrichene Zeit von der vorangehenden Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung geringer als die Bestimmungszeit ist, die Ausführung der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung in geeigneter Weise beschränkt werden, ohne vollständig verboten zu werden.
  • Obwohl in der obigen Ausführungsform die Rezirkulation des EGR Gases zu dem Einlasssystem IN vollständig in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung in dem Ausmaß verboten wird, dass die Ablagerung, welche durch die Rezirkulation des EGR Gases bewirkt wird, nicht den Durchtritt blockiert, kann eine geringe Menge an EGR Gas während der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung rezirkuliert werden. In diesem Fall wird wenigstens in der passiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung die EGR Gasmenge vorzugweise auf geringer als in der aktiven DeNOx Regelung bzw. Steuerung reduziert.
  • BESCHREIBUNG VON BEZUGSZEICHEN
    • 1
    Einlassdurchtritt
    5
    Turbolader
    7
    Einlassverschlussventil
    17
    Verbrennungskammer
    20
    Kraftstoffeinspritzeinrichtung
    41
    Auslassdurchtritt
    43
    EGR Vorrichtung
    43a
    EGR Durchtritt
    43b
    EGR Kühleinrichtung
    43c
    erstes EGR Ventil
    43d
    EGR Kühleinrichtungs-Bypass-Durchtritt
    43e
    zweites EGR Ventil
    45
    NOx Katalysator
    46
    DPF
    47
    SCR Katalysator
    60
    PCM (Regel- bzw. Steuereinrichtung bzw. Controller)
    111
    O2 Sensor
    116
    NOx Sensor
    200
    Motorsystem
    E
    Motor
    EX
    Auslass- bzw. Abgassystem
    IN
    Einlasssystem

Claims (8)

  1. Abgasemissions-Regel- bzw. -Steuersystem für einen Motor, beinhaltend einen NOx Katalysator (45), welcher in einem Auslass- bzw. Abgasdurchtritt (41) des Motors angeordnet ist, für ein Speichern von NOx in dem Abgas, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, und für ein Reduzieren des gespeicherten NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr stöchiometrisch oder fett bzw. reich ist, und einen Katalysator (47) für eine selektive katalytische Reduktion (SCR), welcher in dem Auslassdurchtritt (41) für ein Reinigen von NOx innerhalb des Abgases durch ein Bewirken einer Reaktion mit Ammoniak angeordnet ist, wobei das System einen Prozessor (60A) umfasst, welcher konfiguriert ist, auszuführen: ein NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) für ein Durchführen, wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator (45) eine gegebene Bestimmungsmenge übersteigt, einer ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (20) eine Nacheinspritzung von Kraftstoff durchführt, um kontinuierlich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart zu regeln bzw. zu steuern, dass das gespeicherte NOx reduziert wird und die gespeicherte Menge an NOx unter eine gegebene Menge fällt, wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Verhältnis ist, bei welchem das gespeicherte NOx reduzierbar ist, wobei die Nacheinspritzung bewirkt, dass der eingespritzte Kraftstoff im Inneren eines Zylinders verbrennt, wobei die Durchführung der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung erlaubt wird, wenn sich eine Motorlast in einem Bereich mittlerer Last befindet, wobei, wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator (45) unter der Bestimmungsmenge liegt und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich aufgrund einer Beschleunigung eines Fahrzeugs wird, das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) auch eine zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung durchführt, in welcher die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (20) die Nacheinspritzung durchführt, um temporär das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, so dass das NOx, welches in dem NOx Katalysator (45) gespeichert ist, reduziert wird, wobei die Nacheinspritzung bewirkt, dass der eingespritzte Kraftstoff zu dem Auslassdurchtritt (41) als nicht verbrannter Kraftstoff ausgetragen wird, ohne im Inneren des Zylinders verbrannt zu werden, wobei die Durchführung der zweiten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung nur erlaubt wird, wenn die Motorlast innerhalb eines Bereichs hoher Last über einer Last ist bzw. liegt, welche ein höheres Ende des Bereichs mittlerer Last definiert, wobei der SCR Katalysator (47) NOx innerhalb eines Motorbetriebsbereichs reinigt, wo das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) nicht die Nacheinspritzung durch die Kraftstoffeinrichtung (20) durchführt, um das gespeicherte NOx zu reduzieren, wobei innerhalb eines Bereichs (R11), wo die Motorlast höher als ein Bereich (R13) ist, wo der SCR Katalysator (47) NOx reinigt, die zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt wird.
  2. System nach Anspruch 1, wobei das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) die Durchführung der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung erlaubt, wenn eine Motorgeschwindigkeit bzw. -drehzahl in einem Bereich mittlerer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl ist.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei das NOx Reduktions-Regel- bzw. - Steuermodul (60B) die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung aufhebt, wenn sich die Motorlast aus dem Bereich mittlerer Last bewegt, und die erste NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung wiederum aufnimmt, wenn die Motorlast wiederum in den Bereich mittlerer Last eintritt, so dass eine gespeicherte Menge an NOx unter die gegebene Menge fällt.
  4. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei, wenn eine Temperatur des NOx Katalysators (45) über einem gegebenen Wert ist bzw. liegt, und/oder wenn die gespeicherte Menge an NOx über einem gegebenen Wert ist bzw. liegt, das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) den Bereich mittlerer Last in Richtung zu einer Seite höherer Last durch ein Anheben eines Lastwerts erweitert, welcher ein höheres Ende des Bereichs mittlerer Last definiert.
  5. System nach einem der vorangehenden Ansprüche 2 bis 4, wobei, wenn eine Temperatur des NOx Katalysators über einem gegebenen Wert liegt und/oder wenn die gespeicherte Menge an NOx über einem gegebenen Wert liegt, das NOx Reduktions-Regel- bzw. -Steuermodul (60B) den Bereich mittlerer Geschwindigkeit in Richtung zu einer Seite höherer Geschwindigkeit durch ein Anheben eines Geschwindigkeitswerts erweitert, welcher ein höheres Ende des Bereichs mittlerer Geschwindigkeit definiert.
  6. Verfahren zum Regeln bzw. Steuern eines Abgassystems eines Motors, umfassend die Schritte eines: Speicherns von NOx in dem Abgas in einem NOx Katalysator (45), welcher in einem Auslass- bzw. Abgasdurchtritt (41) des Motors angeordnet wird, wenn ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager ist, Reinigen von NOx innerhalb des Abgases in einem Katalysator (47) für eine selektive katalytische Reduktion (SCR), welcher in dem Auslassdurchtritt (41) angeordnet wird, durch ein Bewirken einer Reaktion mit Ammoniak, Reduzierens des gespeicherten NOx, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis ungefähr stöchiometrisch oder reich bzw. fett ist, und Durchführens einer ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (20) eine Nacheinspritzung von Kraftstoff durchführt, um kontinuierlich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf ein Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart zu regeln bzw. zu steuern, dass das gespeicherte NOx reduziert wird und die gespeicherte Menge an NOx unter eine gegebene Menge fällt, wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator (45) eine gegebene Bestimmungsmenge überschreitet, wobei das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis ein Verhältnis ist, bei welchem das gespeicherte NOx reduzierbar ist, wobei die Nacheinspritzung bewirkt, dass der eingespritzte Kraftstoff im Inneren eines Zylinders verbrennt, wobei die Durchführung der ersten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung erlaubt wird, wenn eine Motorlast innerhalb eines Bereichs mittlerer Last und/oder innerhalb eines Bereichs mittlerer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl ist bzw. liegt, Durchführens einer zweiten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung, in welcher die Kraftstoffeinspritzeinrichtung (20) die Nacheinspritzung durchführt, um temporär das Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf das Ziel-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu regeln bzw. zu steuern, so dass das NOx, welches in dem NOx Katalysator (45) gespeichert ist, reduziert wird, wenn die gespeicherte Menge an NOx in dem NOx Katalysator (45) unter der Bestimmungsmenge liegt und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis reich aufgrund einer Beschleunigung eines Fahrzeugs wird, wobei die Nacheinspritzung bewirkt, dass der eingespritzte Kraftstoff zu dem Auslassdurchtritt (41) als nicht verbrannter Kraftstoff ausgetragen wird, ohne im Inneren des Zylinders verbrannt zu werden, wobei die Durchführung der zweiten NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung nur erlaubt wird, wenn die Motorlast innerhalb eines Bereichs hoher Last über einer Last liegt, welche ein höheres Ende des Bereichs mittlerer Last definiert, wobei der SCR Katalysator (47) NOx innerhalb eines Motorbetriebsbereichs reinigt, wo die Nacheinspritzung durch die Kraftstoffeinrichtung (20) nicht durchgeführt wird, um das gespeicherte NOx zu reduzieren, wobei innerhalb eines Bereichs (R11), wo die Motorlast höher als ein Bereich (R13) ist, wo der SCR Katalysator (47) NOx reinigt, die zweite NOx Reduktionsregelung bzw. -steuerung ausgeführt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, weiters umfassend den Schritt eines Erweiterns des Bereichs mittlerer Last in Richtung zu einer Seite höherer Last durch ein Anheben eines Lastwerts, welcher ein höheres Ende des Bereichs mittlerer Last definiert, und/oder eines Erweiterns des Bereichs mittlerer Geschwindigkeit in Richtung zu einer Seite höherer Geschwindigkeit durch ein Anheben eines Geschwindigkeitswerts, welcher ein höheres Ende des Bereichs mittlerer Geschwindigkeit definiert, wenn eine Temperatur des NOx Katalysators über einem gegebenen Wert liegt und/oder wenn die gespeicherte Menge an NOx über einem gegebenen Wert liegt.
  8. Computerprogrammprodukt, umfassend computer-lesbare Instruktionen, welche, wenn auf ein geeignetes System geladen und auf diesem ausgeführt, die Schritte eines Verfahrens nach Anspruch 6 oder 7 durchführen können.
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