DE60108675T2

DE60108675T2 - Steuerungsmethode und Vorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Magergemischverbrennung

Info

Publication number: DE60108675T2
Application number: DE60108675T
Authority: DE
Inventors: David Karl Livonia Bidner; Gopichandra West Bloomfield Surnilla
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: US6487849B1; EP1134393B1; DE60108675D1; EP1134393A2; EP1134393A3

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Apparate um den Betrieb von „Magerverbrennungs"-Verbrennungsmotoren zu regeln, die in Motorfahrzeugen benutzt werden, um verbesserte Motor- und/oder Fahrzeugleistung zu erhalten; wie etwa verbesserte Fahrzeug-Kraftstoffersparnis oder verminderte Fahrzeug-Gesamtemissionen.
Das Abgas das von einem typischen Verbrennungsmotor erzeugt wird, wie er in Motorfahrzeugen gefunden werden kann, schließt eine Vielfalt von Gasbestandteilen ein, einschließlich Kohlenwasserstoffe (HC), Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NO_x) und Sauerstoff (O₂). Die jeweiligen Raten, mit denen ein Motor diese Gasbestandteile erzeugt, hängen typischerweise von einer Vielzahl von Faktoren ab, einschließlich solcher Betriebsparameter wie Luft/Kraftstoff-Verhältnis, Motordrehzahl und -last, Motortemperatur, Umgebungsfeuchte, Zündungseinstellung („Zündung"), und prozentualer Anteil der Abgasrückführung („EGR"). Die bisherige Technik kartiert oftmals Werte für augenblicklich vom Motor erzeugte oder „Speisegas"-Bestandteile, wie etwa HC, CO und NO_x, zum Beispiel basierend auf detektierten Werten für augenblickliche Motordrehzahl und Motorlast.
Um die als „Emissionen" durch den Auspuff des Fahrzeugs an die Atmosphäre abgegebenen Menge von Speisegas-Bestandteilen zu begrenzen, schließen Motorfahrzeuge typischerweise ein Abgasreinigungssystem ein, das einen stromaufwärts liegenden und einen stromabwärts liegenden Drei-Wege-Katalysator aufweist. Auf den stromabwärts liegenden Drei-Wege- Katalysator wird oft als eine NO_x-„Falle" Bezug genommen. Sowohl der stromaufwärts liegende wie der stromabwärts liegende Katalysator speichern NO_x, wenn die Abgase bezügliche der Stöchiometrie „mager" sind, und geben zuvor gespeichertes NO_x für die Reduktion zu unschädlichen Gasen frei, wenn die Abgase bezüglich der Stöchiometrie „fett" sind.
Im Wesentlichen ist jedes Spülereignis durch eine Kraftstoff-„Strafe" gekennzeichnet, die im Wesentlichen aus einer Menge an Kraftstoff besteht, die benötigt wird um sowohl den in dem Drei-Wege-Katalysator gespeicherten Sauerstoff wie auch den in der Falle gespeicherten Sauerstoff und das NO_x freizugeben. Zudem ist bekannt daß die NO_x-Speicherkapazität der Falle in einer allgemein reversiblen Art und Weise aufgrund von Schwefelvergiftung oder „Verschwefelung" über die Zeit abnimmt; und in einer allgemein irreversiblen Art und Weise über die Zeit abnimmt, zum Beispiel aufgrund von Bauteil-„Alterung" durch thermische Effekte und „Tiefendiffusion"/"dauerhafte" Verschwefelung. Während die Fallenkapazität sinkt wird die Falle schneller „gefüllt", und Fallenspülereignisse werden mit stetig zunehmender Frequenz terminiert. Dies erhöht wiederum die mit magerem Motorbetrieb in Zusammenhang stehende gesamte Kraftstoffstrafe, und verringert dadurch weiter die Gesamtkraftstoffersparnis des „mageren Betriebs".
Um die Fallenkapazität wieder herzustellen wird gleichzeitig eine Fallenentschwefelung terminiert, während welcher zusätzlicher Kraftstoff benutzt wird um die Falle auf eine relativ erhöhte Temperatur aufzuheizen, woraufhin für eine relativ längere Zeitdauer eine geringfügig fette Luft/Kraftstoff-Mischung bereitgestellt wird, um vieles des gespeicherten Schwefels freizusetzen und die Falle zu erneuern. Wie bei jedem Spülereignis schließt jedes Entschwefelungsereignis typischerweise die weitere, mit dem anfänglichen Freisetzen von zuvor in dem Drei-Wege-Katalysator und der Falle gespeichertem Sauerstoff in Zusammenhang stehende „Kraftstoffstrafe" ein. Dementsprechend lehrt es die bisherige Technik nur dann ein Entschwefelungsereignis zu terminieren, wenn die NO_x-Speicherkapazität der Falle unter ein kritisches Niveau fällt, um dadurch die Frequenz zu mindern mit welcher derartige „Strafen" in der Kraftstoffersparnis auferlegt werden.
Unglücklicherweise legen empirische Daten als einen weiteren Einfluß der Fallenverschwefelung nahe, daß eine augenblickliche NO_x-Speichereffizienz – d.h. ihre augenblickliche Fähigkeit NO_x stufenweise zu speichern – durch eine Fallenverschwefelung zunehmend beeinträchtigt wird, während sich die Falle mit NO_x zu füllen beginnt. Während eine augenblickliche Effizienz einer Falle sofort nach einem Fallen-Spülereignis von der Fallenverschwefelung als im Allgemeinen unbeeinflußt bleibend geglaubt wird, beginnt speziell die augenblickliche Effizienz im Füllereignis mit zunehmender Verschwefelung der Falle schneller und früher zu fallen. Eine derart verminderte Falleneffizienz führt zu gesteigerter augenblicklicher NO_x-Emission, selbst wenn die Falle noch nicht mit NO_x „gefüllt" ist. Dementsprechend ist es möglich daß der Zustand einer mageren NO_x-Falle sich derart verschlechtert, daß fortgesetzter Magerbetrieb entweder die Kraftstoffersparnis des Fahrzeugs insgesamt vermindert oder die Fahrzeugemissionen insgesamt steigert.
DE-A-199 13 949 offenbart eine derartige NO_x-Falle mit einer Schwefelverbindung-Berechnungsvorrichtung, um eine Menge an Schwefelverbindungen in dem Abgas zu berechnen oder abzuschätzen, so daß eine Motor-Betriebsmodus-Wechselvorrichtung die Häufigkeit des Magermodus-Betriebs des Motors vermindert, die Fortsetzungsdauer des Magermodus-Betriebs verkürzt oder den Magermodus-Betrieb verbietet, wenn der berechnete oder abgeschätzte Wert an Schwefelverbindungen ein vorgeschriebener Wert oder mehr ist. Ein Nachteil eines derartigen Systems ist es, daß ein zusätzlicher Sensor benötigt wird um Schwefel in dem Abgas abzutasten, so daß eine Bestimmung der Schwefelkonzentration in dem Abgas vorgenommen werden kann. Weiterhin ist eine derartige Regelung nicht ausreichend flexibel, um optimale Motorleistung zu erreichen.
Es ist ein Gegenstand der Erfindung ein Verfahren und einen Apparat zur Regelung eines Magerverbrennungs-Verbrennungsmotors eines Motorfahrzeugs bereitzustellen, um mageren Motorbetrieb zu verbieten, wenn wahrscheinlich ist, daß ein solcher magerer Motorbetrieb einen negativen Leistungseinfluß erzeugt, wie etwa eine verminderte Gesamtkraftstoffersparnis des Fahrzeugs oder ein Anstieg der Gesamtemissionen des Fahrzeugs.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit um den Betrieb eines Verbrennungsmotors in einem Motorfahrzeug zu regeln, in dem der Motor ein Abgas erzeugt das einen ersten Abgasbestandteil einschließt, und worin Abgas durch eine Emissions-Regelvorrichtung gelenkt wird, bevor es an die Atmosphäre abgegeben wird; wobei die Vorrichtung eine Menge des ersten Bestandteils speichert, wenn das durch die Vorrichtung gelenkte Abgas bezüglich der Stöchiometrie mager ist; und worin der Motor erste Betriebsbedingungen aufweist, welche die Verbrennung einer Luft/Kraftstoff-Mischung umfassen, die bezüglich einer stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Mischung mager ist; wobei das Verfahren es einschließt den Betrieb des Motors bei den ersten Betriebsbedingungen zu regulieren, und das Verfahren gekennzeichnet ist durch:
Bestimmen eines ersten Maßes, das einen Leistungseinfluß des Betriebs des Motors unter den ersten Betriebsbedingungen darstellt, worin das Maß auf mindestens einem Fahrzeug- oder Motor-Betriebsparameter basiert;
Bestimmen eines zweiten Maßes, das eine Effizienz der Vorrichtung in der Entfernung des ersten Bestandteils aus dem Abgas darstellt; und
Verbieten des Motorbetriebs unter den ersten Betriebsbedingungen auf Grundlage des ersten Maßes und des zweiten Maßes.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren und ein Apparat bereitgestellt um einen Magerverbrennungs-Motor zu regeln, welches den Magerverbrennungs-Betrieb verbietet wenn ein den Leistungseinfluß darstellendes Maß – wie etwa ein ermitteltes Maß an Kraftstoffersparnis-Vorteil relativ zum stöchiometrischen Motorbetrieb – und ein Maß der NO_x-Speichereffizienz, abgetastet einmal pro Füll/Spülzyklus der Falle am Ende des Füllzyklus, unter entsprechend kalibrierbare Schwellenwerte fällt. Bevorzugt schließt die Bestimmung des Leistungseinflusses es ein, einen Relativaufwand aufgrund der periodischen Spülung der Falle von gespeichertem NO_x zu bestimmen; ebenso wie die Bestimmung der Leistungsverbesserung, die auf Einleiten eines Fallen-Dekontaminierungsereignisses – wie etwa Entschwefelung der Falle – wahrscheinlich erhalten wird.
Andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden genauen Beschreibung des besten Modus zur Ausführung der Erfindung leicht ersichtlich, wenn sie zusammen mit den angefügten Zeichnungen gesehen wird.
1 ist ein Schema eines beispielhaften Systems zur Durchführung der Erfindung;
2–7 sind Ablaufdiagramme, die durch das beispielhafte System benutzte beispielhafte Regelverfahren zeigen;
8A und 8B sind in Zusammenhang stehende Auftragungen, die jeweils einen einzelnen beispielhaften Füll/Spülzyklus der Falle veranschaulichen;
9 ist eine vergrößerte Ansicht des Teils der Auftragung von 8B, der innerhalb von Kreis 9 davon veranschaulicht ist;
10 ist eine Auftragung die NO_x-Raten von Speisegas und Auspuff während einer Fallenfüllung bei mageren Motor-Betriebsbedingungen, sowohl für Bedingungen geringer wie auch hoher relativer Feuchte; und
11 ist eine Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zeigt um die nominelle Sauerstoff-Speicherkapazität der Falle zu bestimmen.
Unter Bezug auf 1 schließt ein beispielhaftes Regelsystem 10 für einen benzinbetriebenen Verbrennungsmotor 12 eines Motorfahrzeugs einen elektronischen Motorregler 14 ein, der einen Prozessor („CPU") aufweist; Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen; ein vom Prozessor ausführbare Anweisungen und Kalibrierwerte enthaltendes elektronisches Speichermedium, in diesem besonderen Beispiel als Nur-Lese-Speicher („ROM") gezeigt; Direktzugriffsspeicher („RAM"); „Keep-Alive"-Speicher („KAM"); und einen Datenbus jeglicher geeigneten Konfiguration. Der Regler 14 empfängt Signale von einer Vielzahl an den Motor 12 und/oder das Fahrzeug gekoppelten Sensoren, wie es unten genauer beschrieben ist, und regelt wiederum den Betrieb jeder eines Satzes von Kraftstoffeinspritzungen 16, von denen jede positioniert ist um Kraftstoff in genauen Mengen in einen jeweiligen Zylinder 18 des Motors 12 hinein einzuspritzen, wie durch den Regler 14 bestimmt. Der Regler 14 regelt ähnlich den individuellen Betrieb, d.h. die Zeiteinstellung, des durch jede eines Satzes von Zündkerzen 20 gelenkten Stroms in bekannter Art und Weise.
Der Regler 14 regelt außerdem eine elektronische Drossel 22, die den Massenstrom an Luft in den Motor 12 hinein regelt. Ein Luftmassenstrom-Sensor 24, positioniert am Lufteinlaß zu dem Ansaugkrümmer 26 des Motors, liefert ein Signal MAF das den Luftmassenstrom darstellt, der aus der Positionierung der Drosselklappe 22 des Motors resultiert. Das Luftstrom-Signal MAF von dem Luftmassenstrom-Sensor 24 wird von dem Regler 14 eingesetzt um einen Luftmassenstrom-Wert AM zu berechnen, welcher für eine pro Zeiteinheit in das Ansaugsystem des Motors hineinströmende Masse an Luft bezeichnend ist.
Ein erster an den Abgaskrümmer des Motors gekoppelter Sauerstoffsensor 28 detektiert den Sauerstoffgehalt des durch Motor 12 erzeugten Abgases und überträgt ein repräsentatives Ausgabesignal zu dem Regler 14. Der erste Sauerstoffsensor 28 stellt für verbesserte Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der zu dem Motor 12 gelieferten Luft/Kraftstoff-Mischung eine Rückführung zu dem Regler 14 bereit, besonders während Betrieb des Motors 12 bei oder nahe dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis (1 = 1,00). Eine Mehrzahl anderer Sensoren, allgemein bei 30 angedeutet, erzeugt zusätzliche Signale zum Gebrauch durch Regler 14, einschließlich eines Motordrehzahl-Signals N und eines Motorlast-Signals LOAD, in einer bekannten Art und Weise. Man wird verstehen daß der Motorlast-Sensor 30 von jeder geeigneten Konfiguration sein kann; einschließlich, aber nur zu Beispielzwecken, ein Ansaugkrümmerdruck-Sensor, ein Luftmassenstrom-Sensor oder ein Drosselklappenstellungs/winkel-Sensor.
Ein Abgassystem 32 empfängt das auf Verbrennung der Luft/Kraftstoff-Mischung in jedem Zylinder 18 hin erzeugte Abgas. Das Abgassystem 32 schließt eine Mehrzahl von Emissions-Regelvorrichtungen ein, speziell einen stromaufwärts liegenden Katalysator („Drei-Wege-Katalysator 34") und eine stromabwärts liegende NO_x-Falle 36. Der Drei-Wege-Katalysator 34 enthält ein Katalysatormaterial, welches das Abgas in bekannter Art und Weise chemisch verändert. Die Falle 36 speichert und entläßt abwechseln Mengen von motorerzeugtem NO_x, basierend auf solchen Faktoren wie zum Beispiel Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Ansaugung, Fallentemperatur T (wie durch einen geeigneten Fallentemperatur-Sensor, nicht gezeigt, bestimmt), dem Prozentsatz der Abgasrückführung, dem Luftdruck, der relativen Feuchte der Umgebungsluft, dem augenblicklichen „Füllgrad" der Falle, dem gegenwärtigen Ausmaß der „reversiblen" Verschwefelung, und Fallenalterungseffekten (z.B. aufgrund der „tiefen" Diffusion von Schwefel in den Kern des Fallenmaterials, was nachfolgend nicht gespült werden kann). Ein zweiter Sauerstoffsensor 38, im Strom direkt unterhalb des Drei-Wege-Katalysators 34 positioniert, liefert Abgassauerstoffgehalt-Informationen in der Form eines Ausgabesignals SIGNAL0 zu dem Regler 14. Das Ausgabesignal SIGNAL0 des zweiten Sauerstoffsensors ist in der Optimierung der Leistung des Drei-Wege-Katalysators 34 nützlich, und darin die NOx-Speicherkapazität der Falle in einer unten weiter zu beschreibenden Art und Weise zu charakterisieren.„
Das Abgassystem 32 schließt weiterhin einen stromabwärts der Falle 36 positionierten NO_x-Sensor 40 ein. In der beispielhaften Ausführungsform erzeugt der NO_x-Sensor 40 zwei Ausgabesignale; speziell ein erstes Ausgabesignal SIGNAL1, das für die augenblickliche Sauerstoffkonzentration des in dem Fahrzeugauspuff 42 vorliegenden Abgases bezeichnend ist, und ein zweites Ausgabesignal SIGNAL2, das für die augenblickliche NO_x-Konzentration in dem Auspuffabgas bezeichnend ist, wie es in U.S.-Patent Nr. 5,953,907 gelehrt wird. Man wird erkennen daß jede geeignete Sensorkonfiguration benutzt werden kann, einschließlich die Verwendung getrennter Auspuffabgas-Sensoren, um dadurch die beiden gewünschten Signale SIGNAL1 und SIGNAL2 zu erzeugen.
Während des Fahrzeugbetriebs wählt der Regler 14 allgemein eine(n) geeignete(n) Motor-Betriebsbedingung oder -Betriebsmodus, der durch Verbrennung einer „nahezu stöchiometrischen" Luft/Kraftstoff-Mischung gekennzeichnet ist; d.h. einer/einem solchen, deren/dessen Luft/Kraftstoff-Verhältnis entweder im Wesentlichen bei dem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis gehalten wird oder aber allgemein um dieses wechselt; oder einer Luft/Kraftstoff-Mischung, die bezüglich der nahezu stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Mischung entweder „mager" oder „fett" ist. Eine Auswahl der „Magerverbrennungs"-Betriebsbedingung durch den Regler 14, bedeutet durch Setzen eines geeigneten Magerverbrennungs-Anforderungsmerkers LB_RUNNING_FLG auf logisch Eins, meint daß der Regler 14 bestimmt hat daß die Bedingungen geeignet sind um das Magerverbrennungs-Merkmal des Systems zu aktivieren, worauf der Motor 12 zum Zweck der Verbesserung der gesamten Fahrzeug-Kraftstoffersparnis wechselnd mit mageren und fetten Luft/Kraftstoff-Mischungen betrieben wird. Der Regler 14 gründet die Auswahl einer geeigneten Motor-Betriebsbedingung auf einer Vielfalt von Faktoren, welche für augenblickliche Motordrehzahl/last oder den gegenwärtigen Status oder Zustand der Falle (z.B. die NO_x-Speichereffizienz der Fall, der gegenwärtige NO_x-„Füllpegel", der gegenwärtige NO_x-Füllpegel relativ zur gegenwärtigen NO_x-Speicherkapazität der Falle, die Temperatur der Falle und/oder das gegenwärtige Niveau der Verschwefelung der Falle) bezeichnende, ermittelte Maße einschließen können; oder andere Betriebsparameter, einschließlich – aber nicht beschränkt auf = einen Indikator des gewünschten Drehmoments, erhalten von einem Gaspedalstellungs- Sensor, der gegenwärtigen NO_x-Auspuffemission des Fahrzeugs (bestimmt zum Beispiel aus dem zweiten Ausgabesignal SIGNAL2, erzeugt durch den NO_x-Sensor 40), der Prozentsatz an Abgasrückführung, der Luftdruck, oder die relative Feuchte der Umgebungsluft.
Unter Bezug auf 2 stellt der Regler 14 – auf die Bestimmung hin, daß die NO_x-Auspuffemissionen, wie sie durch den NO_x-Sensor 40 detektiert werden, zulässige Emissionspegel nicht übersteigen – die Bedingung das Magerverbrennungs-Merkmal zu aktivieren, nachdem der Regler 14 bei Schritt 210 bestätigt hat, daß das Magerverbrennungs-Merkmal nicht deaktiviert ist; und bei Schritt 212, daß andererseits Magerverbrennungsbetrieb angefordert wurde. Speziell bestimmt der Regler 14 ein angespeichertes Maß TP_NOX_TOT, das – basierend auf dem zweiten Ausgabesignal SIGNAL2, erzeugt durch den NO_x-Sensor 40, und dem bestimmten Luftmassenwert AM (bei Schritten 216 und 218) – die gesamten NOx-Auspuffemissionen (in Gramm) nach Beginn des vorangegangenen NOx-Spül- oder Entschwefelungsereignisses, nachdem der Regler 14 bestätigt hat, daß nicht gerade ein Spülereignis begonnen wurde. Weil in dem beispielhaften System 10 sowohl die gegenwärtigen Auspuffemissionen wie auch der zulässige Emissionspegel in Einheiten von Gramm pro gefahrenem Fahrzeugkilometer ausgedrückt sind, um dadurch ein realistischeres Maß der Emissionsleistung des Fahrzeugs bereitzustellen, bestimmt der Regler 14 in Schritt 220 außerdem ein Maß DIST_EFF_CUR, das die effektive, von dem Fahrzeug „gegenwärtig" kumuliert zurückgelegte Entfernung darstellt; das heißt jene, die von dem Fahrzeug zurückgelegt wurde seit der Regler 14 zuletzt ein NO_x-Spülereignis eingeleitet hat.
Während das Maß DIST_EFF_CUR der gegenwärtig effektiv zurückgelegten Entfernung in dem beispielhaften System 10 in irgendeiner geeigneten Art und Weise bestimmt wird, erzeugt der Regler 14 das Maß DIST_EFF_CUR der gegenwärtig effektiv zurückgelegten Entfernung bei Schritt 20, indem detektierte oder bestimmte Werte für die augenblickliche Fahrzeuggeschwindigkeit VS, die selbst zum Beispiel von Motordrehzahl N und ausgewählten Getriebeinformationen abgeleitet sein kann, angespeichert werden. Weiterhin „kappt" der Regler 14 die detektierte oder bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer Minimalgeschwindigkeit VS_MIN, die typischerweise zum Beispiel von vielleicht um 0,2 mph bis ungefähr 0,3 mph (ungefähr 0,3 km/h bis ungefähr 0,5 km/h) reicht, um die entsprechende „effektiv" zurückgelegte Entfernung zu Zwecken der Emission einzuschließen, wenn das Fahrzeug sich unterhalb dieser Geschwindigkeit bewegt oder angehalten ist. Am stärksten bevorzugt ist die vorherbestimmte Minimalgeschwindigkeit VS_MIN durch einen Pegel an NO_x-Emissionen gekennzeichnet, der mindestens genau so hoch ist wie die Pegel an NO_x-Emissionen, die durch Motor 12 erzeugt werden wenn er bei Stöchiometrie leerläuft.
Bei Schritt 222 bestimmt der Regler 14 ein modifiziertes Emissionsmaß NOX_CUR als das gesamte Emissionsmaß TP_NOX_TOT geteilt durch das Maß der effektiv zurückgelegten Entfernung DIST_EFF_CUR. Wie oben bemerkt, wird das modifizierte Emissionsmaß NOX_CUR vorzugsweise in Einheiten von „Gramm pro Kilometer" ausgedrückt.
Weil bestimmte Charakteristika der gegenwärtigen Fahrzeugaktivität die Fahrzeugemissionen beeinträchtigen, zum Beispiel erhöhte Pegel an Abgasbestandteilen erzeugen, nachdem man einen Anstieg entweder in der Frequenz und/oder der Änderungshöhe der Motorleistung erfährt, bestimmt der Regler 14 ein Maß ACTIVITY, das ein gegenwärtiges Niveau der Fahrzeugaktivität darstellt (bei Schritt 224 von 2), und modifiziert einen vorherbestimmten, maximalen Emissions-Schwellenwert NOX_MAX_STD (bei Schritt 226) basierend auf dem bestimmten Aktivitätsmaß, um dadurch einen fahrzeugaktivitätmodifizierten Schwellenwert NO_x pro Kilometer zu erhalten, welcher danach trachtet dem Einfluß einer derartigen Fahrzeugaktivität Rechnung zu tragen.
Während das Maß der Fahrzeugaktivität ACTIVITY bei Schritt 224 in irgendeiner geeigneten Weise basierend auf einem oder mehreren Maßen der Motor- oder Fahrzeugleistung bestimmt wird, einschließlich – aber nicht beschränkt auf – einer ermittelten gewünschten Leistung, der Fahrzeuggeschwindigkeit VS, der Motordrehzahl N, dem Motordrehmoment, dem Raddrehmoment oder der Radleistung, erzeugt der Regler 14 in dem beispielhaften System 10 das Aktivitätsmaß ACTIVITY basierend auf der Bestimmung der augenblicklichen absoluten Motorleistung Pe wie folgt: Pe = TQ·N·kI wobei TQ einen detektierten oder ermittelten Wert für die absolute Drehmomentabgabe des Motors darstellt, N die Motordrehzahl darstellt, und k_I eine vorherbestimmte, das Trägheitsmoment des Systems darstellende Konstante ist. Der Regler 14 filtert die ermittelten Werte e über die Zeit, zum Beispiel unter Verwendung eines Hochpaßfilters G_I(s), wobei s der den Fachleuten bekannte Laplace-Operator ist, um einen hochpaßgefilterten Motorleistungswert HPe zu erzeugen. Nachdem man den Absolutwert AHPe des hochpaßgefilterten Motorleistungswerts HPe genommen hat, wird der resultierende Absolutwert AHPe mit Filter G_I(s) tiefpaßgefiltert, um das gewünschte Maß der Fahrzeugaktivität ACTIVITY zu erhalten.
Ähnlich, während der gegenwärtig zulässige Emissionspegel NOX_MAX in irgendeiner geeigneten Art und Weise modifiziert wird, um die gegenwärtige Fahrzeugaktivität wiederzugeben, bestimmt der Regler 14 in dem beispielhaften System 10 bei Schritt 226 ähnlich einen gegenwärtig zulässigen Emissionspegel NOX_MAX als eine vorherbestimmte Funktion f₅ der vorherbestimmten maximalen Emissionsschwelle NOX_MAX_STD basierend auf dem ermittelten Maß der Fahrzeugaktivität ACTIVITY.
Allein anhand eines Beispiels variiert der gegenwärtig zulässige Emissionspegel NOX_MAX in dem beispielhaften System 10 typischerweise zwischen einem Minimum von ungefähr 20 Prozent der vorherbestimmten Emissionsschwelle NOX_MAX_STD für ein relativ hohes Niveau an Fahrzeugaktivität (z.B. für viele Übergangszustände) bis zu einem Maximum von ungefähr siebzig Prozent der vorherbestimmten maximalen Emissionsschwelle NOX_MAX_STD (wobei letzterer Wert einen „Sicherheitsfaktor" bereitstellt, der sicherstellt daß die tatsächlichen Fahrzeugemissionen den vorgeschriebenen Regierungsstandard NOX_MAX_STD nicht übersteigen).
Unter erneutem Bezug auf 2 bestimmt der Regler 14 bei Schritt 228, ob das modifizierte Emissionsmaß NOX_CUR, wie es in Schritt 222 bestimmt wird, den maximalen Emissionspegel NOX_MAX wie in Schritt 226 bestimmt übersteigt. Übersteigt das modifizierte Emissionsmaß NOX_CUR nicht den gegenwärtigen maximalen Emissionspegel NOX_MAX, so bleibt der Regler 14 frei um eine magere Motor-Betriebsbedingung im Einklang mit dem Magerverbrennungs-Merkmal des beispielhaften Systems zu wählen. Übersteigt das modifizierte Emissionsmaß NOX_CUR den gegenwärtigen maximalen Emissionspegel NOX_MAX, so bestimmt der Regler 14 daß der „Füll"-Abschnitt eines „vollständigen" Füll/Spül-Zyklus der Magerverbrennung abgeschlossen wurde, und der Regler leitet bei Schritt 230 sofort ein Spülereignis ein, indem er geeignete Spülereignis-Merker PRG_FLG und PRG_START_FLG auf logisch Eins setzt.
Wenn der Regler 14 bei Schritt 214 von 2 bestimmt daß gerade ein Spülereignis begonnen wurde, etwa indem er den gegenwärtigen Wert für den Spülbeginn-Merker PRG_START_FLG prüft, so setzt Regler 14 dir zuvor ermittelten Werte TP_NOX_TOT und DIST_EFF_CUR für die gesamten Auspuffemissionen und die effektiv zurückgelegte Entfernung und das ermittelte modifizierte Emissionsmaß NOX_CUR, zusammen mit anderen gespeicherten Werten FG_NOX_TOT und FG_NOX_TOT_MOD (unten zu besprechen) bei Schritt 232 auf Null zurück. Der Spülbeginn-Merker PRG_START_FLG wird zu dieser Zeit ähnlich auf logisch Null zurückgesetzt.
Schreitet man allgemein zu 3–5 fort, so stellt der Regler 14 in dem beispielhaften System 10 weiterhin die Bedingung der Aktivierung des Magerverbrennungs-Merkmals auf die Ermittlung eines positiven Leistungseinflusses oder „Vorteils" eines derartigen Magerverbrennungs-Betriebs gegenüber einer geeigneten Referenz-Betriebsbedingung hin, z.B. eine nahezu stöchiometrische Betriebsbedingung bei MBT. Lediglich anhand eines Beispiels verwendet das beispielhafte System 10 ein für derartigen Magerverbrennungs-Betrieb berechnetes Kraftstoffeffizienz-Maß unter Bezug auf Motorbetrieb bei dem nahezu stöchiometrischen Betriebszustands, und spezieller ein Maß der relativen Kraftstoffeffizienz oder des „Kraftstoffersparnis-Vorteils". Andere geeignete Leistungseinflüsse zum Gebrauch mit dem beispielhaften System 10 schließen – ohne Beschränkung – Kraftstoffverbrauch, Kraftstoffersparnis pro vom Fahrzeug zurückgelegter Strecke, Motoreffizienz, gesamte Fahrzeug-Auspuffemissionen, und Fahrbarkeit des Fahrzeugs.
Tatsächlich betrachtet die Erfindung eines Leistungseinflusses bei Betrieb von Motor 12 und/oder des Antriebsstrangs des Fahrzeugs bei irgendeinem ersten Betriebsmodus relativ zu irgendeinem anderen zweiten Betriebsmodus, und der Unterschied zwischen den ersten und zweiten Betriebsmodi ist nicht als auf den Gebrauch unterschiedlicher Luft/Kraftstoffmischungen beschränkt beabsichtigt. Somit ist die Erfindung beabsichtigt um vorteilhaft verwendet zu werden, um einen Einfluß irgendeiner System- oder Betriebsbedingung zu bestimmen oder zu charakterisieren, die das erzeugte Drehmoment beeinträchtigt; wie zum Beispiel etwa Vergleich des geschichteten Magerbetriebs gegen homogenen Magerbetrieb; oder die Bestimmung eines Effekts der Abgasrückführung (d.h. mit einer gegebenen EGR-Einstellung kann folglich eine Kraftstoffersparnis zusammenhängen); oder die Bestimmung des Effekts verschiedener Ausmaße der Verzögerung eines variablen Nockeneinstellungs-Systems („VCT"); oder Charakterisierung des Effekts der Betätigung von Ladungsbewegungs-Regelventilen („CMCV", ein Ansatz der Ansaugladungverwirbelung zur Benutzung sowohl mit geschichtetem wie auch homogenem mageren Motorbetrieb).
Spezieller bestimmt der Regler 14 in dem beispielhaften System 10 den Leistungseinfluß von Magerverbrennungsbetrieb relativ zu stöchiometrischem Motorbetrieb bei MBT, indem ein Drehmomentverhältnis TR berechnet wird, das für einen gegebenen Drehzahl/Last-Zustand als das Verhältnis einer ermittelten, angezeigten Drehmomentabgabe bei einem ausgewählten Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu einer ermittelten, angezeigten Drehmomentabgabe bei stöchiometrischem Betrieb definiert ist, wie unten genauer beschrieben. In einer Ausführungsform bestimmt der Regler 14 das Drehmomentverhältnis TR basierend auf gespeicherten Werten TQ_i,j,k für das Motordrehmoment, die als Funktion von Motordrehzahl N, Motorlast LOAD und Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAMBSE kartiert sind.
Alternativ betrachtet die Erfindung den Gebrauch von absoluten Drehmoment- oder Beschleunigungsinformationen, erzeugt zum Beispiel durch ein geeignetes Drehmoment-Meßgerät oder Beschleunigungsmeßgerät (nicht gezeigt), mit welchen der Einfluß davon direkt zu evaluieren ist; oder auf andere Weise ein Maß zu erzeugen, das für den Einfluß des ersten Betriebsmodus relativ zu dem zweiten Betriebsmodus bezeichnend ist. Während die Erfindung den Gebrauch von jedem geeigneten Drehmomentmeßgerät oder Beschleunigungsmeßgerät betrachtet, um derartige absolute Drehmoment- und Beschleunigungsinformationen zu erzeugen, schließen geeignete Beispiele ein Dehnstreifen-Drehmomentmeßgerät ein, das auf der Abgabewelle des Antriebsstrangs positioniert ist, um das Bremsmoment zu detektieren, und einen auf der Kurbelwelle des Motors positionierten Hall-Effekt-Sensor hoher Pulsfrequenz. Als eine weitere Alternative betrachtet die Erfindung den Gebrauch des oben beschriebenen Maßes Pe der absoluten augenblicklichen Motorleistung darin, den Einfluß des ersten Betriebsmodus relativ zu dem zweiten Betriebsmodus zu bestimmen.
Wo der Unterschied zwischen den beiden Betriebsmodi verschiedene Kraftstoff-Durchflußraten einschließt, etwa wenn man einen magerem oder fetten Betriebsmodus mit einem stöchiometrischen Referenz-Betriebsmodus vergleicht, ist das Drehmoment- oder Leistungsmaß für jeden Betriebsmodus bevorzugt durch eine detektierte oder ermittelte Kraftstoff-Durchflußrate normiert. Wenn der Unterschied zwischen den beiden Betriebsmodi unterschiedliche oder variierende Drehzahl/Last-Punkte des Motors einschließt, wird ähnlich das Drehmoment- oder Leistungsmaß entweder korrigiert (zum Beispiel indem man die geänderten Drehzahl/Last-Bedingungen des Motors in Betracht zieht) oder normiert (zum Beispiel indem man die absoluten Abgaben mit Kraftstoff-Durchflußraten ins Verhältnis setzt, wie sie z.B. durch Kraftstoffpulsweiten dargestellt werden), weil derartige Maße mit Motordrehmoment und Trägheitsmoment des Systems in Zusammenhang stehen.
Man wird erkennen daß die resultierenden Drehmoment oder Leistungsmaße vorteilhaft als „online"-Maße des Leistungseinflusses verwendet werden können. Wo jedoch der Wunsch besteht die Signalqualität zu verbessern, d.h. Rauschen zu vermindern, können absolute augenblickliche Leistung oder normierte augenblickliche Leistung integriert werden, um ein relatives Maß der in jedem Betriebsmodus verrichteten Arbeit zu erhalten. Wenn die beiden Modi durch eine Änderung in Drehzahl/Last-Punkten des Motors gekennzeichnet sind, dann wird das relative Arbeitsmaß nach thermischer Effizienz korrigiert – wofür Werte bequem in einer ROM-Nachschlagetabelle gespeichert werden können.
Kehrt man zu dem beispielhaften System 10 und dem als 3 auftauchenden Ablaufdiagramm zurück, in dem der Leistungseinfluß ein ermittelter Prozentsatz an Kraftstoffersparnis-Vorteil/Verlust ist, der mit Motorbetrieb bei einer ausgewählten mageren oder fetten „Magerverbrennungs"-Betriebsbedingung relativ zu einer stöchiometrischen Referenz-Betriebsbedingung bei MBT in Zusammenhang steht, so bestimmt der Regler 14 bei Schritt 310 zuerst ob das Magerverbrennungs-Merkmal aktiviert ist. Ist das Magerverbrennungs-Merkmal aktiviert, wie zum Beispiel dadurch angedeutet daß der Magerverbrennungs-Betriebsmerker LB_RUNNING_FLG gleich logisch Eins ist, so bestimmt der Regler 14 bei Schritt 312 einen ersten Wert TQ_LB, der eine angezeigte Drehmomentabgabe für den Motor darstellt, wenn er bei der ausgewählten mageren oder fetten Betriebsbedingung arbeitet, basierend auf seinem gewählten Luft/Kraftstoff-Verhältnis LAMBSE und den Verzögerungsgraden DELTA_SPARK von MBT von seinem gewählten Zündungszeitpunkt und weiterhin auf den Kraftstoffstrom normiert. Bei Schritt 314 bestimmt der Regler 14 einen zweiten Wert TQ_STOICH, der eine angezeigte Drehmomentabgabe für den Motor 12 darstellt, wenn der mit einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis bei MBT arbeitet, ebenfalls auf den Kraftstoffstrom normiert. Bei Schritt 326 berechnet der Regler 14 das Magerverbrennungs-Drehmomentverhältnis TR_LB, indem er den ersten normierten Drehmomentwert TQ_LB mit dem zweiten normierten Drehmomentwert TQ_STOICH dividiert.
Bei Schritt 318 von 3 bestimmt der Regler 14 einen Wert SAVINGS, der für die kumulierten Kraftstoffersparnisse bezeichnend ist, die zu erzielen sind indem man bei den gewählten mageren Betriebsbedingungen relativ zu den stöchiometrischen Referenz-Betriebsbedingungen arbeitet; basierend auf dem Luftmassenstrom-Wert AM, dem gegenwärtigen (mageren oder fetten) Magerverbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (LAMBSE) und dem ermittelten Magerverbrennungs-Drehmomentverhältnis TR_LB, worin: SAVINGS = SAVINGS + (AM·LAMBSE·14,65·1 – TR_LB))
Bei Schritt 320 bestimmt der Regler 14 einen Wert DIST_ACT_CUR, bezeichnend für die von dem Fahrzeug tatsächlich gefahrenen Kilometer seit dem Start des letzen Fallenspül- oder Entschwefelungsereignisses. Während der „gegenwärtige" tatsächliche Entfernungswert DIST_ACT_CUR in irgendeiner geeigneten Weise bestimmt wird, bestimmt der Regler 14 in dem beispielhaften System 10 den Wert DIST_ACT_CUR der gegenwärtig tatsächlich zurückgelegten Entfernung durch Anspeichern detektierter oder ermittelter Augenblickswerte VS für die Fahrzeuggeschwindigkeit.
Weil der unter Verwendung des Magerverbrennungs-Merkmals zu erhaltende Kraftstoffersparnis-Vorteil durch die „Kraftstoffstrafe" jeglichen zugehörigen Fallen-Spülereignisses vermindert ist, bestimmt der Regler 14 in dem beispielhaften System den „gegenwärtigen" Wert FE_BENEFIT_CUR für den Kraftstoffersparnis-Vorteil nur einmal pro „vollständiger" Zyklus mager füllen/fett spülen, wie an Schritten 228 und 230 von 2 bestimmt. Und weil die Kraftstoffstrafe des Spülereignisses im direkten Zusammenhang mit der vorangegangenen Fallen-„Füllung" steht, wird der gegenwärtige Wert des Kraftstoffersparnis-Vorteils FE_BENEFIT_CUR bevorzugt zu dem Zeitpunkt bestimmt, zu dem das Spülereignis als gerade abgeschlossen angesehen wird.
Somit bestimmt der Regler 14 bei Schritt 322 von 3, ob auf einen vollständigen Füll/Spül-Zyklus der Falle hin ein Spülereignis gerade abgeschlossen wurde; und bestimmt, wenn dies der Fall ist, bei Schritt 324 einen Wert FE_BENEFIT_CUR, welcher den gegenwärtigen Kraftstoffersparnis-Vorteil des Magerverbrennungs-Betriebs gegenüber dem letzten vollständigen Füll/Spül-Zyklus darstellt.
Bei den Schritten 326 und 328 von 3 werden gegenwärtige Werte FE_BENEFIT_CUR für den Kraftstoffersparnis-Vorteil über die ersten j vollständigen, direkt auf ein Fallen-Dekontaminierungsereignis – wie etwa ein Entschwefelungsereignis – folgenden Füll/Spül-Zyklen gemittelt, um einen Wert FE_BENEFIT_MAX_CUR zu erhalten, welcher den „gegenwärtigen" maximalen Kraftstoffersparnis-Vorteil darstellt, von welchem wahrscheinlich ist daß er – gegeben das dann vorliegende Niveau der „dauerhaften" Fallenverschwefelung und Alterung – mit Magerverbrennungs-Betrieb zu erzielen ist. Lediglich anhand eines Beispiels, wie in 4 veranschaulicht, wird die Mittelung der maximalen Kraftstoffersparnis durch den Regler 14 unter Verwendung eines herkömmlichen Tiefpaßfilters bei Schritt 410 verrichtet. Um einen robusteren WERT FE_BENEFIT_MAX für den maximalen Kraftstoffersparnis-Vorteil des Magerverbrennungs-Betriebs zu erhalten, wird der gegenwärtige Wert FE_BENEFIT_MAX_CUR in dem beispielhaften System bei Schritten 412, 414, 416 und 418 ähnlich über j Entschwefelungsereignisse gemittelt.
Kehrt man zu 3 zurück, so mittelt der Regler 14 bei Schritt 330 ähnlich die gegenwärtigen Werte FE_BENEFIT_CUR für den Kraftstoffersparnis-Vorteil über die letzten n Füll/Spül-Zyklen der Falle, um einen Durchschnittswert FE_BENEFIT_AVE zu erhalten, welcher den durch einen derartigen Magerverbrennungs-Betrieb erhaltenen – und folglich mit weiterem Magerverbrennungs-Betrieb wahrscheinlich zu erzielenden – durchschnittlichen Kraftstoffersparnis-Vorteil darstellt. Lediglich anhand eines Beispiels wird der durchschnittliche Kraftstoffersparis-Vorteilswert FE_BENEFIT_CUR in dem beispielhaften System durch den Regler 14 bei Schritt 330 als laufender Mittelwert berechnet, um dadurch ein relativ rauschunempfindliches „online"-Maß des Kraftstoffersparnis-Leistungseinflusses zu liefern, der durch derartigen mageren Motorbetrieb bereitgestellt wird.
Weil fortgesetzter Magerverbrennungs-Betrieb periodisch ein Entschwefelungsereignis erfordert, bestimmt der Regler 14 – wenn bei Schritt 332 von 3 ein Entschwefelungsereignis als im Ablauf befindlich identifiziert wird – bei Schritt 334 einen Wert FE_PENALTY, welcher die mit Entschwefelung in Zusammenhang stehende Kraftstoffstrafe darstellt. Während der Kraftstoffersparnis-Strafwert FE_PENALTY in jeder geeigneten Art und Weise bestimmt wird, ist ein beispielhaftes Verfahren zur Bestimmung des Kraftstoffersparnis-Strafwerts FE_PENALTY in 5 veranschaulicht. Speziell frischt der Regler 14 in Schritt 510 einen gespeicherten Wert DIST_ACT_DSX auf, welcher die tatsächliche Entfernung darstellt, die das Fahrzeug seit Abbruch oder „Ende" des direkt vorangegangenen Entschwefelungsereignisses zurückgelegt hat. Dann bestimmt der Regler 14 bei Schritt 512 ob der Entschwefelungsereignis-Ablaufmerker DSX_RUNNING_FLG gleich logisch Eins ist, um dadurch anzuzeigen daß ein Entschwefelungsereignis abläuft. Während jedes geeignetes Verfahren zur Entschwefelung der Falle 36 benutzt wird, ist das Entschwefelungsereignis in dem beispielhaften System durch Betrieb einiger der Motorzylinder 18 mit einer mageren Luft/Kraftstoff-Mischung und anderer der Motorzylinder 18 mit einer fetten Luft/Kraftstoff-Mischung gekennzeichnet, um dadurch ein Abgas mit einer geringfügig fetten Vorbelastung zu schaffen. An dem Schritt 514 bestimmt der Regler 14 dann die entsprechenden kraftstoffnormierten Drehmomentwerte TQ_DSX_LEAN und TQ_DSX_RICH, wie oben in Zusammenhang mit 3 beschrieben. Bei Schritt 516 bestimmt der Regler 14 weiterhin den entsprechenden kraftstoffnormierten Drehmomentwert TQ_STOICH, und bei Schritt 518 die entsprechenden Drehmomentverhältnisse TR_DSX_LEAN und TR_DSX_RICH.
Der Regler 14 berechnet dann einen kumulieren Kraftstoffersparnis-Strafwert wie folgt: PENALTY = PENALTY + (AM/2·LAMBSE·14,65·(1 – TR_DSX_LEAN)) + (AM/2·LAMBSE·14,65·(1 – TR_DSC_RICH)
Dann setzt der Regler 14 bei Schritt 522 einen Kraftstoffersparnis-Strafberechnungsmerker FE_PNLTY_CALC_FLG gleich logisch Eins, um dadurch sicherzustellen, daß das gegenwärtige Entschwefelungs-Kraftstoffersparnis-Strafmaß FE_PENALTY_CUR sofort auf Abbruch des andauernden Entschwefelungsereignisses bestimmt wird.
Bestimmt der Regler 14 bei Schritten 512 und 524 von 5, daß ein Entschwefelungsereignis gerade abgebrochen wurde, so bestimmt der Regler 14 dann in Schritt 526 den gegenwärtigen Wert FE_PENALTY_CUR für die mit dem abgebrochenen Entschwefelungsereignis in Zusammenhang stehende Kraftstoffersparnis-Strafe, berechnet als kumulierter Kraftstoffersparnis-Strafwert PENALTY geteilt durch den tatsächlichen Entfernungswert DIST_ACT_DSX. Auf diese Weise wird die mit einem Entschwefelungsereignis in Zusammenhang stehende Kraftstoffersparnis-Strafe über die tatsächliche Entfernung verteilt, die das Fahrzeug seit dem direkt vorangegangenen Entschwefelungsereignis zurückgelegt hat.
Bei Schritt 528 in 5 berechnet der Regler 14 einen laufenden Mittelwert FE_PENALTY der letzten m gegenwärtigen Kraftstoffersparnis-Strafwerte FE_PENALTY_CUR, um dadurch ein relativ rauschunempfindliches Maß des Kraftstoffersparnis-Leistungseinflusses solcher Entschwefelungsereignisse bereitzustellen.
Lediglich anhand eines Beispiels reicht der durchschnittliche negative Leistungseinfluß oder die „Strafe" von Entschwefelungsereignissen typischerweise von ungefähr 0,3 Prozent bis ungefähr 0,5 Prozent der durch Magerverbrennungsbetrieb erzielten Leistungsverbesserung. Bei Schritt 530 setzt der Regler 14 in Erwartung des nächsten Entschwefelungsereignisses den Kraftstoffersparnis-Strafberechnungsmerker FE_PNLTY_CALC_FLG auf Null, zusammen mit dem zuvor bestimmten (und summierten) Wert DIST_ACT_DSX der tatsächlich zurückgelegten Entfernung und dem gegenwärtigen Kraftstoffersparnis-Strafwert PENALTY. Kehrt man zu 3 zurück, so fordert der Regler 14 ein Entschwefelungsereignis nur dann an, wenn ein derartiges Ereignis im nachfolgenden Magerverbrennungs-Betrieb wahrscheinlich einen Kraftstoffersparnis-Vorteil erzeugt. Spezieller bestimmt der Regler bei Schritt 332 ob der Unterschied, um welchen der maximale potentielle Kraftstoffersparnis-Vorteil FE_BENEFIT_MAX den gegenwärtigen Kraftstoffersparnis-Vorteil FE_BENEFIT_CUR übersteigt, selbst größer ist als die die mit Entschwefelung in Zusammenhang stehende, durchschnittliche Kraftstoffersparnis-Strafe FE_PENALTY. Wenn dies so ist, fordert der Regler 14 ein Entschwefelungsereignis an, indem ein geeigneter Merker SOX_FULL_FLG auf logisch Eins gesetzt wird. Somit wird man sehen daß das beispielhafte System 10 vorteilhaft arbeitet um ein Entschwefelungsereignis zu terminieren, wann immer ein solches Ereignis einen verbesserten Kraftstoffersparnis-Vorteil erzeugen würde, anstatt jegliche derartige Verunreinigung aufzuschieben, bis die Verunreinigungspegel innerhalb der Falle über ein vorherbestimmtes Niveau ansteigen.
Für den Fall daß der Regler 14 bei Schritt 332 bestimmt, daß der Unterschied zwischen dem maximalen Kraftstoffersparnis-Vorteilswert FE_BENEFIT_MAX und dem durchschnittlichen Kraftstoffersparnis-Wert FE_BENEFIT_AVE nicht größer ist als die mit einem Reinigungsereignis in Zusammenhang stehende Kraftstoffersparnis-Strafe FE_PENALTY, fährt der Regler 14 zu Schritt 336 in 3 fort, in welcher der Regler 14 bestimmt ob der durchschnittliche Kraftstoffersparnis-Vorteilswert FE_BENEFIT_AVE größer ist als Null. Ist der durchschnittliche Kraftstoffersparnis-Vorteilswert geringer als Null, und mit einer mit irgendeinem Entschwefelungsereignis in Zusammenhang stehenden Strafe, die bei Schritt 332 als größer wie die wahrscheinlich aus einer solchen Entschwefelung abzuleitende Verbesserung bestimmt wurde, deaktiviert der Regler 14 bei Schritt 340 von 3 das Magerverbrennungs-Merkmal von 3. Der Regler 14 setzt dann bei Schritt 338 den Kraftstoffersparnis-Wert SAVINGS und das Maß DIST_ACT_CUR der gegenwärtig zurückgelegten Entfernung auf Null.
Alternativ terminiert der Regler 14 ein Entschwefelungsereignis während des Magerverbrennungs-Betriebs, wenn die durchschnittliche Effizienz der Falle η_ave als unterhalb eine vorherbestimmte Minimaleffizienz η_min abgefallen angesehen wird. Während die durchschnittliche Falleneffizienz η_ave in jeder geeigneten bestimmt wird, wie in 6 zu sehen, schätzt der Regler 14 periodisch die gegenwärtige Effizienz η_cur der Falle 36 während eines mageren Motor-Betriebszustands, welcher einem Spülereignis sofort folgt. Speziell schätzt der Regler 14 bei Schritt 610 einen Wert FG_NOX_CONC, welcher die NO_x-Konzentration in dem in die Falle 36 eintretenden Abgas darstellt, zum Beispiel unter Verwendung gespeicherter Werte für Motorspeisegas-NO_x, die als eine Funktion von Motordrehzahl N und Last LOAD für „trockenes" Speisegas kartiert und bevorzugt für die durchschnittliche Fallentemperatur T sind (wie durch Multiplikation der gespeicherten Werte mit der temperaturbasierten Ausgabe einer Modifizierer-Nachschlagetabelle, nicht gezeigt). Bevorzugt wird der Wert der Speisegas-NO_x-Konzentration FG_NOX_CONC weiter modifiziert, um die NO_x reduzierende Aktivität des Drei-Wege-Katalysators 34 im Strom oberhalb der Falle 36 und andere die NO_x-Speicherung beeinflussende Faktoren widerzuspiegeln, wie etwa Fallentemperatur T, augenblickliche Falleneffizienz η_inst und geschätztes Verschwefelungsniveau der Falle.
Bei Schritt 612 berechnet der Regler 14 einen augenblicklichen Falleneffizienzwert η_inst als den NO_x-Konzentrationswert des Speisegases FG_NOX_CONC geteilt durch den NO_x-Konzentrationswert am Auspuff TP_NOX_CONC (zuvor bei Schritt 216 von 2 bestimmt). Bei Schritt 614 speichert der Regler das Produkt der NO_x-Konzentrationswerte im Speisegas FX_NOX_CONC mal den gegenwärtigen Luftmassenstromwerten AM an, um ein Maß FG_NOX_TOT zu erhalten, welches jene die Falle 36 erreichende Gesamtmenge an Abgas-NO_x seit dem Beginn des direkt vorangegangenen Spülereignisses darstellt. Bei Schritt 616 bestimmt der Regler 14 ein modifiziertes Maß des gesamten Speisegas-NO_x FG_NOX_TOT_MOD, indem er den gegenwärtigen Wert FG_NOX_TOT als eine Funktion von Fallentemperatur T modifiziert. Nachdem bei Schritt 618 bestimmt wurde, daß auf einen vollständigen Füll/Spül-Zyklus folgend gerade ein Spülereignis begonnen hat, bestimmt der Regler 14 bei Schritt 620 das gegenwärtige Maß der Falleneffizienz η_cur als Unterschied zwischen dem modifizierten Maß des gesamten Speisegas-NO_x FG_NOX_TOT_MOD und dem Maß des gesamten Auspuff-NO_x TP_NOX_TOT (bestimmt bei Schritt 218 von 2), geteilt durch das modifizierte Maß des gesamten Speisegas-NO_x FG_NOX_TOT_MOD.
Bei Schritt 622 filtert der Regler 14 das Maß der gegenwärtigen Falleneffizienz η_cur, zum Beispiel durch Berechnung des Maßes der durchschnittlichen Falleneffizienz η_ave als ein gleitender Durchschnitt der letzten k Werte des gegenwärtigen Fallen-Effizienzmaßes η_cur. Bei Schritt 624 bestimmt der Regler 14 ob das Maß der durchschnittlichen Falleneffizienz η_ave tatsächlich unter eine minimalen durchschnittliche Effizienzschwelle η_min gefallen ist. Ist das Maß der durchschnittlichen Falleneffizienz η_ave tatsächlich unter die minimale durchschnittliche Effizienzschwelle η_min gefallen, so setzt der Regler 14 bei Schritt 626 von 6 auch den Entschwefelungs-Anforderungsmerker SOX_FULL_FLG auf logisch Eins.
In dem Maß, in dem die Falle 36 von gespeichertem NO_x gespült werden muß, um die Falle 36 zu erneuern und dadurch weiteren Magerverbrennungs-Betrieb zu erlauben wie es die Umstände erforderlich machen, terminiert der Regler 14 ein Spülereignis, wenn das modifizierte Emissionsmaß NOX_CUR, wie in Schritt 222 von 2 bestimmt, den maximalen Emissionspegel NOX_MAX übersteigt, wie in Schritt 226 von 2 bestimmt. Auf die Terminierung eines solchen Spülereignisses hin bestimmt der Regler 14 ein ausreichend fettes Luft/Kraftstoff-Verhältnis als eine Funktion gegenwärtiger Motor-Betriebsbedingungen, z.B. abgetasteten Werten des Luftmassenstroms. Anhand eines Beispiels reicht das ermittelte fette Luft/Kraftstoff-Verhältnis zur Spülung der Falle 36 von gespeichertem NO_x in der beispielhaften Ausführungsform typischerweise von ungefähr 0,65 für „niedertourige" Betriebsbedingungen zu vielleicht 0,75 oder mehr für „hochtourige" Betriebsbedingungen. Der Regler 14 behält das ermittelte Luft/Kraftstoff-Verhältnis bei bis eine vorherbestimmte Menge an CO und/oder HC durch die Falle 36 „durchgebrochen" ist, wie durch das Produkt des ersten Ausgabesignals SIGNAL 1 – erzeugt durch den NO_x-Sensor 40 – und das Ausgabesignal AM – erzeugt durch den Luftmassenstrom-Sensor 24 – angedeutet.
Spezieller bestimmt der Regler 14 während des Spülereignisses – wie in dem als 7 erscheinenden Ablaufdiagramm und den in den 8A, 8B und 9 veranschaulichten Auftragungen veranschaulicht – bei Schritt 712, nachdem er bei Schritt 710 bestimmt hat daß ein Spülereignis eingeleitet wurde, ob das Spülereignis gerade begonnen wurde, indem der Status des Spülbeginn-Merkers PRG_START_FLG geprüft wird. Hat das Spülereignis tatsächlich gerade erst begonnen, so setzt der Regler bestimmte Register (unten genau zu besprechen) auf Null. Der Regler 14 bestimmt dann bei Schritt 716 einen ersten Wert der Überschuß-Kraftstoffrate XS_FUEL_RATE_HEGO, durch welchen das erste Ausgabesignal SIGNAL1 bezüglich eines ersten geringfügig fetten Schwellenwerts lref fett ist (und der erste Schwellenwert lref überschritten wird, kurz nachdem ein ähnlich positionierter HEGO-Sensor „geschaltet" hätte. Der Regler 14 bestimmt dann ein erstes Maß an Überschußkraftstoff XS_FUEL_1 durch aufsummieren des Produkts der ersten Überschuß-Kraftstoffrate XS_FUEL_RATE_HEGO und des gegenwärtigen Ausgabesignals AM, erzeugt durch den Luftmassenstrom-Sensor 24 (bei Schritt 718). Das resultierende erste Maß an Überschußkraftstoff XS_FUEL_1, welches jene den Auspuff 42 nahe dem Ende des Spülereignisses verlassende Menge an Kraftstoff darstellt, ist graphisch als der schraffierte Bereich REGION I in 9 veranschaulicht. Wenn der Regler 14 bei Schritt 720 bestimmt, daß das erste Maß an Überschußkraftstoff XS_FUEL_1 einen vorherbestimmten Überschußkraftstoff-Schwellenwert XS_FUEL_REF übersteigt, wird die Falle 36 als im Wesentlichen von dem gespeicherten NO_x gespült angesehen, und der Regler 14 unterbricht bei Schritt 722 die fetten (spülenden) Betriebsbedingungen, indem der Spülmerker PRG_FLG auf logisch Null zurückgesetzt wird. Der Regler 14 initialisiert weiterhin Überschußkraftstoff-Bestimmung nach dem Spülereignis, indem ein geeigneter Merker XS_FUEL_2_CALC auf logisch Eins gesetzt wird.
Kehrt man zu Schritten 710 und 724 von 7 zurück, so beginnt der Regler 14 – wenn der Regler 14 bestimmt, daß der Spülmerker PRG-FLG nicht gleich logisch Eins ist, und weiterhin daß der Überschußkraftstoff-Bestimmungsmerker XS_FUEL_2_CALC nach dem Spülereignis auf logisch Eins gesetzt ist – die Menge an bereits zu dem Abgassystem 32 stromaufwärts der Falle 36 gelieferten (und noch immer in ihm verbleibenden) zu dem Zeitpunkt zu bestimmen, zu welchem das Spülereignis unterbrochen wird. Speziell beginnt der Regler 14 bei Schritt 726 ein zweites Überschuß-Kraftstoffmaß XS_FUEL_2 zu bestimmen, indem er das Produkt des Unterschieds XS_FUEL_RATE_STOICH, durch welchen das erste Ausgabesignal SIGNAL1 bezüglich der Stöchiometrie fett ist, und indem er das Produkt des Unterschieds XS_FUEL_RATE_STOICH und den Luftmassenstrom AM summiert. Der Regler 14 fährt fort den Unterschied XS_FUEL_RATE_STOICH zu summieren, bis das erste Ausgabesignal SIGNAL1 von dem NO_x-Sensor bei Schritt 730 von 7 einen stöchiometrischen Wert anzeigt, an welchem Punkt der Regler 14 den Überschußkraftstoff-Bestimmungsmerker nach dem Spülen XS_FUEL_2_CALC auf logisch Null zurücksetzt. Der resultierende zweite Wert des Überschuß-Kraftstoffmaßes XS_FUEL_2, welcher jene Menge an Kraftstoff darstellt, die den Auspuff 42 verläßt nachdem das Spülereignis unterbrochen wird, ist als der schraffierte Bereich REGION II in 9 graphisch veranschaulicht. Vorzugsweise ist der zweite Überschuß-Kraftstoffwert XS_FUEL_2 für nachfolgendem Gebrauch durch den Regler 14 in der Optimierung des Spülereignisses in dem KAM als Funktion von Motordrehzahl und -last gespeichert.
Das beispielhafte System 10 bestimmt außerdem periodisch ein Maß NOX_CAP, das die nominelle NOx-Speicherkapazität der Falle 36 darstellt. Gemäß einem ersten Verfahren, graphisch in 10 veranschaulicht, vergleicht der Regler 14 die augenblickliche Falleneffizienz ηhinst, wie bei Schritt 612 von 6 bestimmt, mit dem vorherbestimmten Effizienz-Referenzwert ηref. Während irgendein geeigneter Effizienz-Referenzwert ηref benutzt wird, ist der Effizienz-Referenzwert ηref in dem beispielhaften System 10 auf einen Wert wesentlich größer als die minimale Effizienzschwelle hmin gesetzt. Lediglich anhand eines Beispiels wird der Effizienz-Referenzwert ηref in dem beispielhaften System ηref auf einen Wert von ungefähr 0,65 gesetzt.
Wenn der Regler 14 zuerst bestimmt daß die augenblickliche Falleneffizienz ηhinst unter den Effizienz-Referenzwert ηref gefallen ist, leitet der Regler 14 sofort ein Spülereignis ein, selbst wenn der gegenwärtige Wert für das modifizierte Maß der Auspuffemissionen NOX_CUR, wie es in Schritt 222 von 2 bestimmt wird, wahrscheinlich noch nicht den maximalen Emissionspegel NOX_MAX überschritten hat. Wie in 10 wesentlich zu sehen paßt das beispielhafte System 10 – weil das augenblickliche Effizienzmaß ηhinst inhärent den Einfluß der Feuchte auf die NOx-Erzeugung im Speisegas widerspiegelt – automatisch die kapazitätsbestimmenden „Kurzfüll"-Zeiten t_A und t_B an, bei welchen jeweils trockener und relativ feuchter Motorbetrieb seine entsprechenden „Auslöser"-Konzentrationen C_A und C_B erreicht. Der Regler 14 bestimmt dann den ersten Überschuß-Kraftstoffwert (spülen) XS_FUEL_1 unter Verwendung des oben beschriebenen Spülereignis-Optimierungsprozesses mit geschlossenem Regelkreis.
Weil das Spülereignis eine Freigabe sowohl von gespeichertem NO_x wie auch von gespeichertem Sauerstoff aus der Falle 36 bewirkt, bestimmt der Regler ein Maß der gegenwärtigen NO_x-Speicherkapazität NOX_CAP_DUR als den Unterschied zwischen dem ermittelten ersten Überschußkraftstoffwert (Spülen) XS_FUEL_1 und einem gefilterten Maß O2_CAP, das die nominelle Sauerstoff-Speicherkapazität der Falle 36 darstellt. Während das Maß der Sauerstoff-Speicherkapazität O2_CAP durch den Regler 14 in irgendeiner geeigneten Weise bestimmt wird, wird das Maß der Sauerstoff-Speicherkapazität in dem beispielhaften System 10 durch den Regler 14 sofort nach einem vollständigen Zyklus eines Spülereignisses bestimmt, wie in 11 veranschaulicht.
Speziell bestimmt der Regler 14 während Magerverbrennungs-Betrieb in sofortigem Anschluß an einen vollständigen Zyklus eines Spülereignisses bei Schritt 1110, ob das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Luft/Kraftstoff-Mischung des Abgases stromaufwärts der Falle 36 – wie es durch das durch den oberstromig angeordneten Sauerstoffsensor 38 erzeugte Ausgabesignal SIGNAL0 angezeigt wird – bezüglich der Stöchiometrie mager ist. Der Regler 14 bestätigt danach bei Schritt 1112, daß der Luftmassenwert AM, welcher die in die Zylinder 18 angesaugte gegenwärtige Luftladung darstellt, weniger ist als ein Referenzwert AMref; um dadurch eine relativ geringe Raumgeschwindigkeit anzudeuten, durch welche bestimmte Zeitverzögerungen oder Verspätungen, zum Beispiel aufgrund des Abgasverrohrungs-Kraftstoffsystems, weniger betont werden. Der Referenz-Luftmassenwert AM_ref wird vorzugsweise als ein relativer Prozentsatz des maximalen Luftmassenwerts für den Motor 12 gewählt, und wird selbst typischerweise anhand der maximalen Luftladung bei STP ausgedrückt. In dem beispielhaften System 10 ist der Referenz-Luftmassenwert AM_ref nicht größer als ungefähr 20 Prozent der maximalen Luftladung bei STP, und ist am stärksten bevorzugt nicht größer als ungefähr fünfzehn Prozent der maximalen Luftladung bei STP.
Wenn der Regler 14 bei Schritt 1114 bestimmt, daß der gegenwärtige Luftmassenwert nicht größer ist als der Referenz-Luftmassenwert AM_ref, ermittelt der Regler 14 unter Verwendung des ersten Ausgabesignals SIGNAL1 – erzeugt durch den NO_x-Sensor 40 – ob das stromabwärts befindliche Abgas weiterhin stöchiometrisch ist. Wenn ja, so speichert die Falle 36 noch immer Sauerstoff, und der Regler 14 speichert ein Maß O2_CAP_CUR an, welches die gegenwärtige Sauerstoff-Speicherkapazität der Falle 36 darstellt; entweder unter Verwendung des von dem oberstromigen Sauerstoffsensor 38 erzeugten Sauerstoffgehalt-Signals SIGNAL0, wie in Schritt 1116 von 11 veranschaulicht; oder alternativ aus der Injektor-Pulsweite, was ein Maß des in jeden Zylinder 18 hinein eingespritzten Kraftstoffs bereitstellt, in Verbindung mit dem gegenwärtigen Luftmassenwert AM. Bei Schritt 1118 setzt der Regler 14 einen geeigneten Merker O2_CALC_FLG auf logisch Eins, um anzuzeigen daß eine Sauerstoff-Speicherbestimmung läuft.
Das Maß der gegenwärtigen Sauerstoff-Speicherkapazität O2_CAP_CUR wird angespeichert bis das stromabwärts liegende Sauerstoffgehalt-Signal SIGNAL1 von dem Sensor 40 bezüglich der Stöchiometrie mager wird, um dadurch anzuzeigen daß die Falle 36 effizient mit Sauerstoff gesättigt wurde. In dem Ausmaß daß entweder der oberstromige Sauerstoffgehalt auf Stöchiometrie oder fett bezüglich der Stöchiometrie wechselt (wie in Schritt 1110 bestimmt), oder aber der gegenwärtige Luftmassenwert AM über den Referenz-Luftmassenwert AM_ref ansteigt (wie in Schritt 1112 bestimmt), bevor das stromabwärts befindliche Abgas „mager wird" (wie bei Schritt 1114 bestimmt), wird das angesammelte Maß O2_CALC_FLG in Schritt 1120 jeweils auf Null zurückgesetzt. In dieser Art und Weise werden nur ununterbrochene „Sauerstofffüllungen" mit relativ geringer Raumgeschwindigkeit in irgendeinen gefilterten Wert für die Sauerstoff-Speicherkapazität der Falle eingeschlossen.
In dem Ausmaß, in dem der Regler 14 bei Schritten 1114 und 1112 bestimmt daß der oberstromige Sauerstoffgehalt auf eine geeignete Sauerstofffüllung mit relativ geringen Raumgeschwindigkeiten hin „mager geworden" ist, d.h. mit dem Kapazitätsbestimmungs-Merker O2_CALC_FLG gleich logisch Eins, bestimmt der Regler 14 bei Schritt 1124 das gefilterte Maß des Sauerstoffspeichers O2_CAP, zum Beispiel unter Verwendung eines gleitenden Durchschnitts von mindestens k gegenwärtigen Werten O2_CAP_CUR.
Kehrt man zu 10 zurück, so wird – weil das Spülereignis als eine Funktion des augenblicklichen Maßes der Falleneffizienz η_inst ausgelöst wird, und weil das resultierende gegenwärtige Kapazitätsmaß NOX_CAP_CUR direkt mit der Menge an Spülkraftstoff in Zusammenhang steht, der benötigt wird um das gespeicherte NO_x von der Falle 36 freizugeben (veranschaulicht als REGIONS III und IV auf 10 entsprechend jeweils trockenen und feuchten Bedingungen, abzüglich jener der Freisetzung von gespeichertem Sauerstoff zugeschriebenen Menge an Spülkraftstoff) – ein relativ wiederholbares Maß NOX_CAP_CUR erhalten, welches ähnlich relativ immun gegen Änderungen der Umgebungsfeuchte ist. Der Regler 14 berechnet dann das Maß der nominellen NO_x-Speicherkapazität NOX_CAP basierend auf mindestens m Werten für das gegenwärtige Kapazitätsmaß NOX_CAP_CUR, berechnet zum Beispiel als ein gleitender Durchschnittswert.
Alternativ bestimmt der Regler 14 das Maß der gegenwärtigen Fallenkapazität NOX_CAP_CUR basierend auf dem Unterschiede zwischen angespeicherten Maßen, die Speisegas- und Auspuff-NOx zu einem Zeitpunkt darstellen zu dem die augenblickliche Falleneffizienz ηhinst zuerst unter die Referenz-Effizienzschwelle ηref fällt. Speziell bestimmt der Regler 14 zu dem Zeitpunkt, zu dem die augenblickliche Falleneffizienz ηhinst zuerst unter die Referenz-Effizienzschwelle ηref fällt, das gegenwärtige Maß der Fallenaktivität NOX_CAP_CUR als den Unterschied zwischen dem modifizierten Maß des gesamten Speisegas-NOx FG_NOX_TOT_MOD (bestimmt bei Schritt 616 von 6) und dem Maß des gesamten Auspuff-NOx TP_NOX_TOT (bestimmt bei Schritt 218 von 2). Wesentlich, weil die Referenz-Effizienzschwelle ηref bevorzugt wesentlich größer ist als die minimale Effizienzschwelle h_min, braucht der Regler 14 vorteilhaft den mageren Motorbetrieb nicht sofort zu deaktivieren oder zu unterbrechen, wenn er das Maß der gegenwärtigen Fallenkapazität NOX_CAP_CUR unter Verwendung des alternativen Verfahrens bestimmt. Man wird außerdem erkennen, daß das Maß der Sauerstoff-Speicherkapazität O2_CAP einzeln stehend nützlich ist um die Gesamtleistung oder „Fähigkeit" der NO_x-Falle zu charakterisieren, um Fahrzeugemissionen zu vermindern.
Der Regler 14 evaluiert die ähnlich fortgesetzte Fahrzeug-Emissionsleistung während magerem Motorbetrieb als eine Funktion eines der Fallen-Effizienzmaße ηhinst, ηref oder haue und dem Maß der Fahrzeugaktivität ACTIVITY. Speziell unterbricht der Regler 14 mageren Betrieb und leitet ein Spülereignis ein, wenn der Regler 14 bestimmt daß die Emissionsleistung des Fahrzeugs insgesamt wesentlich verbessert würde, indem man die Falle 36 sofort von gespeichertem NOx spült. In dieser Weise arbeitet der Regler, um eine magere Motor-Betriebsbedingung zu unterbrechen und ein Spülereignis einzuleiten, bevor das modifizierte Emissionsmaß NOX_CUR die modifizierte Emissionsschwelle NOX_MAX übersteigt. Ähnlich wird der Regler 14 in dem Ausmaß, in dem der Regler 14 einen mageren Motorbetrieb – z.B. wegen niedriger Arbeitstemperatur der Falle – deaktiviert hat, wird der Regler 14 die Terminierung irgendeines Spülereignisses bis zu einer solchen Zeit verzögern, zu der Regler 14 bestimmt hat daß magerer Motorbetrieb vorteilhaft wieder aufgenommen werden kann.
Weil der Regler 14 mageren Motorbetrieb wesentlich auf einen positiven Leistungseinfluß und konforme Emissionen hin konditioniert, statt nur als eine Funktion von in der Falle 36 gespeichertem NO_x, ist das beispielhafte System 10 in der Lage vorteilhaft wesentliche Kraftstoffersparnis-Verbesserungen aus einem solchen mageren Motorbetrieb zu sichern, ohne Fahrzeug-Emissionsstandards zu beeinträchtigen.
Obwohl ein beispielhaftes System und zugehörige Verfahren veranschaulicht und beschrieben wurden, sollte man erkennen daß die Erfindung für Modifikationen empfänglich ist, ohne von den angehängten Ansprüchen abzuweichen.

1

14: Elektronischer Motorregler

2

210: Ist Magerverbrennungs-Merkmal deaktiviert?
212: Ist Magerverbrennungs-Betrieb angefordert?
214: Wurde Spülereignis gerade erst begonnen?
216: Bestimme Konzentrationswert Auspuff-NO_x
218: Bestimme gesamtes Auspuff-NO_x seit Beginn des letzten Fallenspülereignisses
220: Bestimme Maß für die effektiv zurückgelegte Entfernung
222: Bestimme gesamtes Auspuff-NO_x seit Aufnahme des letzten Fallenspülereignisses
224: Bestimme gegenwärtiges Niveau der Fahrzeugaktivität
226: Bestimme fahrzeugaktivitätsmodifizierten Schwellenwert NO_x/Kilometer pro Stunde
230: Verrichte Spülung; Setze ....

3

312: Bestimme normiertes mageres Drehmoment
314: Bestimme normiertes stöchiometrisches Drehmoment
316: Bestimme Drehmomentverhältnis
318: Berechne kumulierte Kraftstoffersparnisse
320: Bestimme gegenwärtig tatsächlich gefahrene Kilometer seit Ende des letzten Fallen-Spülereignisses
322: Spülung nach vollständigem Zyklus gerade abgeschlossen?
324: Bestimme Maß des gegenwärtigen Kraftstoffersparnis-Vorteils
326: Innerhalb erster j Zyklen nach DESOX
328: Bestimme gefilterte maximalen Kraftstoffersparnis-Vorteil
330: Bestimme Maß des durchschnittliche Kraftstoffersparnis-Vorteils
334: Bestimme gefilterte DESOX-Kraftstoffersparnis-Strafe
338: Fordere Entschwefelung an
344: Deaktiviere Magerverbrennungs-Merkmal
342: Setze Ersparnisse = 0

4

410: Bestimme Maß des gegenwärtigen maximalen Kraftstoffersparnis-Vorteils
416: Bestimme Maß für gefilterten maximalen Kraftstoffersparnis-Vorteil

5

510: Bestimme gegenwärtig tatsächlich gefahrene Kilometer seit Ende des letzten DESOX-Ereignisses
514: Bestimme normierte Drehmomente während DESOX
516: Bestimme normiertes stöchiometrisches Drehmoment
518: Bestimme Drehmomentverhältnisse während DESOX
520: Berechne kumulierte Kraftstoffsprache
522: Setze ....
526: Bestimme gegenwärtiges Strafmaß gegenwärtige DESOC-Kraftstoffersparnis
528: Bestimme gefiltertes Strafmaß gegenwärtige DESOC-Kraftstoffersparnis

6

610: Schätze augenblicklichen Konzentrationswert Speisegas-NO_x
612: Bestimme Maß der augenblicklichen Falleneffizienz
614: Bestimme Maß gesamtes Speisegas-NO_x
616: Bestimme modifiziertes Maß des gesamten Speisegas-NO_x als Funktion der Fallentemperatur
618: Spülung nach vollständigem Zyklus gerade gestartet?
620: Bestimme gegenwärtiges Maß der Falleneffizienz
622: Bestimme gefiltertes Maß der Falleneffizienz

7

716: Bestimme ersten Überschuß-Kraftstoffwert
718: Bestimme erstes Überschuß-Kraftstoffmaß
726: Bestimme zweiten Überschuß-Kraftstoffwert
728: Bestimme zweites Überschuß-Kraftstoffmaß

8

Upstream ... Luft/Kraftstoff-Verhältnis Stromaufwärts
Downstream ... Luft/Kraftstoff-Verhältnis Stromaufwärts
HEGO ... HEGO-Schaltpunkt
Region Region

11

1116: Bestimme Sauerstoff-Speichermaß
1124: Bestimme gefiltertes Sauerstoff-Speichermaß
1125

Claims

Ein Verfahren um den Betrieb eines Verbrennungsmotors in einem Motorfahrzeug zu regeln, in dem der Motor ein Abgas erzeugt das einen ersten Abgasbestandteil einschließt, und worin Abgas durch eine Emissions-Regelvorrichtung gelenkt wird, bevor es an die Atmosphäre abgegeben wird; wobei die Vorrichtung eine Menge des ersten Bestandteils speichert, wenn das durch die Vorrichtung gelenkte Abgas bezüglich der Stöchiometrie mager ist; und worin der Motor erste Betriebsbedingungen aufweist, welche die Verbrennung einer Luft/Kraftstoff-Mischung umfassen, die bezüglich einer stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Mischung mager ist; wobei das Verfahren es einschließt den Betrieb des Motors bei den ersten Betriebsbedingungen zu regulieren, und das Verfahren gekennzeichnet ist durch: Bestimmen eines ersten Maßes, das einen Leistungseinfluß des Betriebs des Motors unter den ersten Betriebsbedingungen darstellt, worin das Maß auf mindestens einem Motor- oder Fahrzeug-Betriebsparameter basiert; Bestimmen eines zweiten Maßes, das eine Effizienz der Vorrichtung in der Entfernung des ersten Bestandteils aus dem Abgas darstellt; und Verbieten des Motorbetriebs unter den ersten Betriebsbedingungen auf Grundlage des ersten Maßes und des zweiten Maßes.
Das Verfahren von Anspruch 1, in dem der Leistungseinfluß eine relative Effizienz ist, berechnet unter Bezug auf den Motorbetrieb bei einer nahezu stöchiometrischen Betriebsbedingung.
Das Verfahren von Anspruch 2, in dem der Leistungseinfluß eine relative Kraftstoffeffizienz ist.
Das Verfahren von Anspruch 1, in dem die Vorrichtung einen zuvor gespeicherten ersten Bestandteil freisetzt, wenn das Abgas, das durch die Vorrichtung gelenkt wird, bezüglich der Stöchiometrie fett ist; und worin der Leistungseinfluß relative Kosten aufgrund der Verbrennung einer Luft/Kraftstoff-Mischung einschließt, die bezüglich einer nahezu stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Mischung fett ist.
Das Verfahren von Anspruch 2, in dem die Bestimmung des zweiten Maßes es einschließt einen Wert für die relative Effizienz bei jedem einen Mehrzahl von Zeitintervallen zu berechnen, und das Maß auf Grundlage mindestens zweien dieser Werte abzuleiten.
Das Verfahren von Anspruch 5, das es in jedem Zeitintervall weiterhin einschließt eine Menge des ersten Bestandteils in der Emissions-Regelvorrichtung zu speichern, und danach im Wesentlichen alles der gespeicherten Menge des ersten Bestandteils freizusetzen.
Das Verfahren von Anspruch 5, in dem es das Ableiten einschließt mindestens zwei Werte zu mitteln.
Das Verfahren von Anspruch 1, in dem die Bestimmung des ersten Maßes einschließt: Bestimmen eines ersten Wertes, der eine gewünschte Drehmomentabgabe für den bei der ersten Betriebsbedingung arbeitenden Motor darstellt; und Bestimmen eines zweiten Wertes, der eine maximale Drehmomentabgabe für den bei einer nahezu stöchiometrischen Betriebsbedingung arbeitenden Motor darstellt.
Das Verfahren von Anspruch 1, in dem die Bestimmung mindestens eines des ersten Maßes oder des zweiten Maßes es einschließt eine Drehmomentabgabe zu detektieren.
Das Verfahren von Anspruch 1, in dem die Bestimmung des ersten Maßes vor Betrieb des Motors in dem ersten Betriebszustand verrichtet wird.
Das Verfahren von Anspruch 1, in dem die Bestimmung des zweiten Maßes es einschließt eine Menge des ersten Bestandteils abzuschätzen, der von dem Motor erzeugt wird wenn man bei den ersten Betriebsbedingungen arbeitet.
Das Verfahren von Anspruch 1, in der die Bestimmung des zweiten Maßes es einschließt eine Menge des ersten Bestandteils in dem Abgas zu detektieren, das in die Atmosphäre ausgestoßen wird.
Das Verfahren von Anspruch 1, in dem die Bestimmung des zweiten Maßes es einschließt einen Verschlechterungsgrad der Vorrichtung zu bestimmen.
Das Verfahren von Anspruch 13, in dem die Bestimmung des zweiten Maßes es einschließt eine Menge eines zweiten Abgasbestandteils zu bestimmen, der in der Vorrichtung gespeichert wird wenn man sie bei der ersten Betriebsbedingung betreibt.
Das Verfahren von Anspruch 14, in dem der zweite Bestandteil Sauerstoff ist.
Das Verfahren von Anspruch 1, in dem das Verbieten es einschließt das erste Maß mit einem ersten vorherbestimmten Schwellenwert zu vergleichen.
Das Verfahren von Anspruch 1, in dem das Verbieten es einschließt das zweite Maß mit einem zweiten vorherbestimmten Schwellenwert zu vergleichen.
Das Verfahren von Anspruch 1, in dem die erste Betriebsbedingung verboten ist, wenn das erste Maß unter einen ersten vorherbestimmten Schwellenwert fällt, und das zweite Maß unter einen zweiten vorherbestimmten Schwellenwert fällt.
Das Verfahren von Anspruch 1, in dem der Motor eine Luft/Kraftstoff-Mischung verbrennt um Verbrennungsprodukte einschließlich CO, HC und NO_x zu erzeugen, und die Verbrennungsprodukte durch diese Emissions-Regelvorrichtung gelenkt werden die eine NO_x-Falle einschließt, und worin die Falle NO_x speichert, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Verbrennungsprodukte bezüglich der Stöchiometrie mager ist; und NO_x freigibt, wenn das Luft/Kraftstoff-Verhältnis der Verbrennungsprodukte bezüglich der Stöchiometrie fett ist; worin dieses erste Maß den Kraftstoffersparnis-Vorteil des Betriebs im mageren Bereich bezüglich des mit stöchiometrischer Luft/Kraftstoff-Mischung arbeitenden Motors darstellt, und dieses zweite Maß eine augenblickliche Effizienz der Falle zur Speicherung der NOx.