DE19517168B4 - Device and method for controlling an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor (1) mit einem Abgasreinigungskatalysator (13), welcher in einer Auspuffleitung (14) des Verbrennungsmotors (1) angeordnet ist, wobei der Abgasreinigungskatalysator (13) derart betreibbar ist, dass er Stickstoffoxyd adsorbiert, wenn die in den Abgasreinigungskatalysator (13) einströmenden Abgase ein mageres Luft-Brennstoff-Verhältnis haben, und das er adsorbiertes Stickstoffoxyd desoxydiert, wenn die Sauerstoffkonzentration der einströmenden Abgase verringert wird, gekennzeichnet durch
eine Adsorptionszustandsschätzeinrichtung (23, 32), die eine erste Stickstoffoxydabgabegrößenschätzeinrichtung (33) zum Schätzen einer Abgabegröße von Stickstoffoxyd von dem Abgasreinigungskatalysator (13) mit einschließt, und die Adsorptionszustandsschätzeinrichtung (23,32) einen Adsorptionszustand von Stickstoffoxyd schätzt, dass durch den Abgasreinigungskatalysator (13) adsorbiert ist, auf der Grundlage der geschätzten Abgabegröße von Stickstoffoxyd von dem Abgasreinigungskatalysator (13); und
eine Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (23,36) zum Verschlechtern eines Verbrennungszustands im Verbrennungsmotor (1) gemäß dem Adsorptionszustand des Stickstoffoxyds, der von der Adsorptionszustandsschätzeinrichtung (32) geschätzt wurde, wenn der Motor im Magerverbrennungszustand ist.
Control device for an internal combustion engine (1) with an exhaust gas purification catalytic converter (13), which is arranged in an exhaust line (14) of the internal combustion engine (1), the exhaust gas purification catalytic converter (13) being operable in such a way that it adsorbs nitrogen oxide when it enters the exhaust gas purification catalytic converter ( 13) inflowing exhaust gases have a lean air-fuel ratio and that it deoxidizes adsorbed nitric oxide when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gases is reduced, characterized by
an adsorption state estimator (23, 32) including first nitrogen oxide discharge amount estimation means (33) for estimating a discharge amount of nitrogen oxide from the exhaust gas purifying catalyst (13), and the adsorption state estimation means (23,32) estimates a adsorption state of nitrogen oxide by the exhaust gas purification catalyst (13) ) is adsorbed based on the estimated discharge amount of nitrogen oxide from the exhaust gas purifying catalyst (13); and
combustion condition deteriorating means (23,36) for deteriorating a combustion condition in the internal combustion engine (1) according to the adsorbed state of the nitrogen oxide estimated by the adsorbed state estimating device (32) when the engine is in the lean burn condition.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Steuerung eines Verbrennungsmotors, mit der die Emission von Stickstoffoxid eines Verbrennungsmotors in die Atmosphäre unterdrückt werden kann.The invention relates to a device and a procedure for the control of an internal combustion engine with which the emission of Nitrogen oxide from an internal combustion engine can be suppressed into the atmosphere can.

Es ist ein Verfahren zur Verbesserung der Kraftstoffausnutzung oder eines anderen Leistungskriteriums eines Verbrennungsmotors bekannt, bei dem das Luftkraftstoffverhältnis auf einen Zielwert (beispielsweise 22) geregelt wird, der magerer ist als das theoretische Luftkraftstoffverhältnis (14,7), um hierdurch eine Magerverbrennung im Motor durchzuführen, wenn der Motor in einem vorbestimmten Antriebszustand angetrieben wird. Wird jedoch ein Dreiwegkatalysatorumwandler für den Motor verwendet, auf den das vorerwähnte Verfahren angewendet wird, kann Stickstoffoxid (NOx) während der Magerverbrennung nicht genügend gereinigt werden, da der Dreiwegkatalysatorumwandler im mageren Luftkraftstoffver hältnisbereich nicht auf seinem vollen Potential arbeitet. In dieser Hinsicht sind Versuche durchgeführt worden, die Emission von NOx auch im Magerverbrennungsantrieb zu reduzieren, indem ein sogenannter NOx-Katalysator verwendet wird, der NOx absorbiert, welches vom Motor in einem sauerstoffangereicherten Zustand (oxidierende Atmosphäre) abgegeben wird, und das adsorbierte NOx in einem Kohlenwasserstoff (HC)-überschüssigem Zustand desoxidiert (reduzierende Atmosphäre).It is a process for improvement fuel economy or other performance criteria an internal combustion engine is known in which the air-fuel ratio regulating a target value (e.g. 22) that is leaner than the theoretical air-fuel ratio (14.7) to thereby perform lean burn in the engine if the engine is in a predetermined drive state is driven. However, will Three way catalyst converter for uses the engine to which the aforementioned method is applied, can nitric oxide (NOx) during the lean burn is not enough be cleaned because the three-way catalyst converter in the lean Air fuel ratio range doesn't work at its full potential. Are in this regard Experiments carried out the emission of NOx also in the lean combustion engine reduce by using a so-called NOx catalyst, the NOx absorbed by the engine in an oxygen enriched Condition (oxidizing atmosphere) is released, and the adsorbed NOx in a hydrocarbon (HC) excess state deoxidized (reducing atmosphere).

Die Menge an NOx, die vom NOx-Katalysator absorbiert werden kann, ist jedoch begrenzt. Wird der Motor kontinuierlich im Magerverbrennungszustand angetrieben, wird der Katalysator mit NOx gesättigt. In diesem Fall wird der größte Teil an NOx-Gas, das vom Motor abgegeben wird, in die Atmosphäre emittiert. Um diesem zu begegnen, bevor oder wenn der NOx-Katalysator mit adsorbiertem NOx gesättigt ist, wird ein Übergang zur Fettmischungssteuerung durchgeführt, die das Luftkraftstoffverhältnis auf ein theoretisches Verhältnis oder einen nahen Wert steuert, um hierdurch den Betrieb im theoretischen Verhältnis oder den Fettverbrennungsbetrieb des Motors zu starten. Das resultierende Abgas, das eine Menge an unverbrannten Gasen enthält, erzeugt eine reduzierende Atmosphäre für die Desoxidation von NOx um den Katalysator herum.The amount of NOx from the NOx catalyst can be absorbed, however, is limited. The engine becomes continuous driven in the lean-burn state, the catalyst is with NOx saturated. In this case, the largest part of NOx gas emitted by the engine is emitted into the atmosphere. To counteract this before or when the NOx catalyst with adsorbed NOx saturated is a transition to control the grease mixture, which determines the air-fuel ratio a theoretical relationship or controls a near value to thereby operate in theoretical relationship or to start the engine's fat-burning operation. The resulting Exhaust gas containing a lot of unburned gases is generated a reducing atmosphere for the Deoxidation of NOx around the catalyst.

Im Hinblick auf den Zeitpunkt, bei dem der Magerverbrennungsbetrieb auf den Betrieb im theoretischen Verhältnis oder den Fettverbrennungsbetrieb umgeschaltet wird, ist ein Verfahren nach JP 0005133260 AA (Patent Abstract of Japan) bekannt, bei dem die verstrichene Zeit vom Start der Magerkraftstoffverhältnissteuerung gemessen wird und der Übergang zur fetten Luftkraftstoffsteuerung verstärkt durchgeführt wird, wenn eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist. Bei diesem Verfahren wird die magere Luftkraftstoffverhältnissteuerung nach der Vervollständigung der Desoxidation von NOx wieder gestartet, das vom Katalysator während der fetten Luftkraftstoffverhältnissteuerung adsorbiert wird. Auf diese Weise werden die Magerverbrennung und die fette Verbrennung alternativ ausgeführt, um die Emission von NOx zu verringern.In view of the point in time at which the lean-burn operation is switched over to the operation in the theoretical ratio or the fat-burning operation, a procedure is following JP 0005133260 AA (Patent Abstract of Japan), in which the elapsed time from the start of the lean fuel ratio control is measured and the transition to the rich air-fuel control is performed more intensely when a predetermined time has passed. In this method, the lean air-fuel ratio control is restarted after completion of the deoxidation of NOx that is adsorbed by the catalyst during the rich air-fuel ratio control. In this way, the lean burn and the rich burn are alternatively carried out to reduce the emission of NOx.

Falls die vorbestimmte Zeit vom Start der mageren Luftkraftstoffverhältnissteuerung verstrichen ist, wird jedoch nach der in der vorerwähnten Veröffentlichung offenbarten Steuerung immer bestimmt, daß die Menge an adsorbiertem NOx den gesättigten Wert erreicht hat. In diesem Augenblick wird der Magerverbrennungszustand verstärkt in den fetten Verbrennungszustand verändert. Die Verbesserung der Kraftstoffausnutzung durch die Magerverbrennung kann daher nicht in genügender Weise erreicht werden und die Kraftstoffausnutzung wird entsprechend verringert. Darüber hinaus variiert im Zeitpunkt der Veränderung des Luftkraftstoffverhältnisses das Motordrehmoment und hat einen schlechten Einfluß auf den Motorbetrieb. In einem Fahrzeug, das den Motor als Primärantrieb verwendet, kann eine Veränderung des Motordrehmoments einen Stoß ähnlich einem Beschleunigungsstoß verursachen, so daß das Antriebsgefühl verschlechtert wird, wenn die Motordrehmomentvariation häufig auftritt, während das Fahrzeug bei einer konstanten Geschwindigkeit läuft. Darüber hinaus erhöht sich die Emission von HC, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis angereichert wird. Vom Gesichtspunkt der Verbesserung des Fahrgefühls und der Reduzierung des Emission von HC ist es daher nicht vorzuziehen, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis verstärkt und häufig zu ändern.If the predetermined time from the start lean air-fuel ratio control has elapsed, however, after that in the aforementioned publication disclosed control always determines that the amount of adsorbed NOx the saturated Has reached value. At this moment, the lean burn condition reinforced changed to the rich combustion state. The improvement of Lean-burn fuel consumption cannot therefore be used in sufficient Ways can be achieved and fuel economy will be appropriate reduced. About that also varies at the time of changing the air-fuel ratio the engine torque and has a bad impact on the Motor operation. In a vehicle that uses the engine as its primary drive used can be a change of the engine torque a shock similar to one Cause acceleration shock, so that drive feeling deteriorates when the engine torque variation occurs frequently, during that Vehicle is running at a constant speed. It also increases the emission of HC when the air-fuel ratio is enriched. From the point of view of improving the driving experience and reducing the Emission of HC is therefore not preferable to increase the air-fuel ratio and frequently to change.

In der internationalen Patentveröffentlichung Nr. W093/08383 ist ein Verfahren zum Desoxydieren von NOx offenbart, das von der Abgasreinigungseinrichtung während dem Magerverbrennungsantrieb des Motors adsorbiert wird. Bei diesem Verfahren wird die Adsorptionsmenge an NOx vom Abgasreinigungskatalysator geschätzt und der Antriebszustand in den fetten Verbrennungszustand verändert, wenn auf der Basis des Resultats der Schätzung bestimmt wird, dass die Adsorptionsmenge an NOx die Sättigungsmenge erreicht hatIn international patent publication no. W093 / 08383 discloses a process for deoxidizing NOx, that of the exhaust gas purification device during the lean-burn drive of the Motors is adsorbed. In this process, the amount of adsorption of NOx from the exhaust gas purifying catalyst and the drive state in changes the rich combustion state when based on the Result of the estimate it is determined that the adsorption amount of NOx is the saturation amount has reached

Bei diesem Verfahren, bei dem auf der Basis der geschätzten Adsorptionsmenge an NOx bestimmt wird, ob der Katalysator mit NOx gesättigt ist, ist es jedoch manchmal, wenn NOx-Adsorptionseigenschaften der Katalysatoren, die an den einzelnen Motoren angebracht sind, voneinander abweichen, manchmal unmöglich, korrekt zu bestimmen, dass der Katalysator den gesättigten Zustand erreicht hat.In this procedure, in which the base of the estimated Adsorption amount of NOx is determined whether the catalyst with NOx saturated However, it is sometimes when the NOx adsorption properties of the Catalysts, which are attached to the individual engines, from each other deviate, sometimes impossible, correctly determine that the catalyst is saturated Has reached state.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, welche in der Lage sind eine Menge von Stickstoffoxyd zu bestimmen, welche von einer Abgasreinigungsvorrichtung ausgestoßen wird, um dadurch positiv und leicht zu bestimmen, dass die Abgasreinigungsvor richtung einen gesättigten Zustand erreicht hat, wo sie mit Stickstoffoxyd, welches durch dieselbe adsorbiert ist, gesättigt ist, ohne das Bedürfnis, direkt eine Menge von Stickstoffoxyd zu bestimmen, welche durch die Abgasreinigungsvorrichtung zur Bestimmung des gesättigten Zustands adsorbiert ist, und in der Lage ist, die Verbrennungskraftmaschine weich bei geringem Kraftstoffverbrauch zu betreiben, auf der Grundlage der Ergebnisse der Bestimmung, und in der Lage ist, eine Menge von Stickstoffoxyd, welches in die Atmosphäre ausgestoßen wird, zu reduzieren.It is an object of the present invention, an apparatus and a method for a combustion Providing an engine capable of determining an amount of nitrogen oxide that is emitted from an exhaust gas purification device, thereby positively and easily determining that the exhaust gas purification device has reached a saturated state where it is mixed with nitrogen oxide adsorbed thereby , is saturated without the need to directly determine an amount of nitrogen oxide adsorbed by the exhaust gas purifying device for determining the saturated state, and is able to operate the engine smoothly with low fuel consumption based on the results of the determination , and is able to reduce an amount of nitric oxide that is emitted into the atmosphere.

Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung nach der besamtheit der Merkmale des Anspruchs 1. wird eine Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor geschaffen, die einen Abgasreinigungskatalysator aufweist. welche an einer Auspuffleitung des Motors angeordnet ist, um die Emission von Stickstoffoxyd an die Atmosphäre zu verringern, wobei der Katalysator derart betreibbar ist, dass er Stickstoffoxyd adsorbiert, das in den Auspuffgasen enthalten ist, welche vom Motor abgegeben werden, wenn der Motor im Magerverbrennungszustand ist, und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis einer dem Motor zugeführten Luftkraftstoffmischung magerer ist, als das theoretische Lufi-Kraftstoff-Verhältnis, und um das adsorbierte Stickstoffoxyd zu desoxydieren, wenn der Motor in einem Fettverbrennungszustand ist, wo das Luft-Kraftstoff-Verhältnis gleich ist oder fetter als das theoretische Luft-Kraftstoff-Verhältnis.According to the first aspect of the present invention according to the entirety of the features of claim 1. is a control device for one Internal combustion engine created an exhaust gas purification catalyst having. which is arranged on an exhaust pipe of the engine, to reduce the emission of nitric oxide to the atmosphere, whereby the catalyst can be operated in such a way that it adsorbs nitrogen oxide, which is contained in the exhaust gases emitted by the engine when the engine is lean burn, and that Air-fuel ratio one fed to the engine Air-fuel mixture is leaner than the theoretical air-fuel ratio, and to deoxidize the adsorbed nitric oxide when the engine is in a fat burning state where the air-fuel ratio is the same is or richer than the theoretical air-fuel ratio.

Die Steuervorrichtung weist eine Adsorptionszustandsschätzeinrichtung zum Schätzen des Adsorptionszustandes des Stickstoffoxyds am Abgasreinigungskatalysator auf; und eine Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung zum Verschlechtern des Verbrennungszustands im Motor gemäß dem Adsorptionszustand des Stickstoffoxyds, der von der Adsorptionszustandsschätzeinrichtung geschätzt wird, wenn der Motor im Magerverbrennungszustand ist.The control device has one Adsorptionszustandsschätzeinrichtung to appreciate the adsorption state of the nitrogen oxide on the exhaust gas purification catalyst on; and a combustion deterioration device for Deterioration of the combustion state in the engine according to the adsorption state of nitric oxide from the adsorption state estimator estimated when the engine is lean burn.

Die der vorliegenden Erfindung nächstkommenden Druckschriften sind die EP 0598917A1 und DE 433424A1 .The closest to the present invention are EP 0598917A1 and DE 433424A1 ,

Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Abgabegröße von Stickoxid von einer Abgasreinigungskatalysatorvorrichtung geschätzt und es wird bestimmt, ob die geschätzte Abgabemenge von Stickoxid eine vorbestimmte Menge überschreitet oder nicht. Wenn bestimmt wird, daß die Abgabemenge von Stickoxid eine vorbestimmte Menge überschreitet, wird ein Verbrennungszustand einer Brennkraftmaschine verschlechtert, wenn die Maschine in einer Magerverbrennungsbetriebsweise betrieben wird.In the present invention a donation size of nitric oxide estimated by an exhaust gas purification catalyst device and it is determined whether the estimated Dispensed amount of nitrogen oxide exceeds a predetermined amount or not. If it is determined that the release amount of nitrogen oxide exceeds a predetermined amount a combustion state of an internal combustion engine is deteriorated, when the machine is operating in a lean burn mode becomes.

Gemäß dieser Erfindung wird die Abgabemenge von Stickoxid, d. h. die Menge von Stickoxid, welche von der Abgasreinigungskatalysatorrichtung ausgestoßen wird, bestimmt, und wenn die Abgabemenge von Stickoxid nicht die vorbestimmte Menge erreicht, wird die Verbrennung der Maschine nicht verschlechtert, so daß die Weichheit im Maschinenbetrieb und der Kraftstoffverbrauch nicht verschlechtert wird. Weiterhin können gemäß dieser Erfindung durch Verschlechterung des Verbrennungszustands der Maschine während der Magerverbrennung unverbrannte Gase an die Abgasreinigungskatalysatorvorrichtung geliefert werden, um dadurch das Stickoxid, welches auf der Abgasreinigungskatalysatorvorrichtung absorbiert ist zu desoxidieren, und die Abgabemenge von Stickoxid von der Maschine selbst kann unterdrückt werden.According to this invention, the Release amount of nitrogen oxide, d. H. the amount of nitric oxide which is expelled from the exhaust gas purification catalyst direction, determined, and when the amount of nitrogen oxide released is not the predetermined Quantity is reached, the combustion of the machine is not deteriorated, So that the Softness in machine operation and fuel consumption are not is deteriorating. Can continue according to this Invention by worsening the combustion state of the machine while the lean burn unburned gases to the exhaust gas purifying catalyst device are supplied to thereby remove the nitrogen oxide which is on the exhaust gas purifying catalyst device is absorbed to deoxidize, and the amount of nitrogen oxide released can be suppressed by the machine itself.

Die EP 0598917A1 offenbart ein Steuersystem für eine Brennkraftmaschine, welches mit einem NOx absorbierenden Agens versehen ist, welches innerhalb einer Abgasleitung der Maschine angeordnet ist, und welches NOx absorbiert, wenn das Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgas, welches dort hinein strömt, mager ist und NOx ausstößt, welches es absorbiert hat, wenn da; Luft/Kraftstoffverhältnis von Abgas, welches dort hineinströmt, fett wird. In dem offenbarten System wird die Menge von NOx, welches in dem NOx absorbierenden Agens absorbiert, aus der Maschinenlast und der Drehzahl der Maschine geschätzt, und wenn diese geschätzte NOx-Menge zur maximalen NOx Absorptionskapazität des NOx absorbierenden Agens wird, wird das Luft/Kraftstoffverhältnis des in das NOx absorbierende Agens strömende Abgas fett gemacht.The EP 0598917A1 discloses a control system for an internal combustion engine which is provided with a NOx absorbing agent disposed within an exhaust pipe of the engine and which absorbs NOx when the air / fuel ratio of exhaust gas flowing therein is lean and emits NOx which it has absorbed when there; Air / fuel ratio of exhaust gas flowing into it becomes rich. In the disclosed system, the amount of NOx absorbed in the NOx absorbent agent is estimated from the engine load and the number of revolutions of the engine, and when this estimated amount of NOx becomes the maximum NOx absorption capacity of the NOx absorbent agent, the air / fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx absorbing agent is made rich.

Das System, welches in der EP0598917A1 offenbart wird, bestimmt die Menge von NOx, welches das NOx absorbierende Agens absorbiert hat, aber versäumt es, zu bestimmen, welche NOx-Menge von dem NOx absorbierenden Agens ausgestoßen wird, ohne von dem NOx absorbierenden Agens absorbiert zu werden.The system, which in the EP0598917A1 discloses the amount of NOx that the NOx absorbent has absorbed, but fails to determine what amount of NOx is expelled from the NOx absorbent without being absorbed by the NOx absorbent.

Andererseits bestimmt die vorliegende Erfindung eine Menge von NOx, welche von der Abgasreinigungskatalysatorvorrichtung ausgestoßen wird, welcher einen NOx-Katalysator einschließt, d. h. eine NOx-Menge, welche in die Atmosphäre ausgestoßen wird.On the other hand, the present determines Invention an amount of NOx emitted from the exhaust gas purifying catalyst device pushed out which is a NOx catalyst includes, d. H. an amount of NOx that is emitted into the atmosphere.

Gemäß dem System, welches in der EP 0598917A1 offenbart wird, wird eine Menge von NOx, welche von dem NOx absorbierenden Agens ausgestoßen wird, nicht bestimmt. Dies macht es unmöglich, genau eine Steuerung zum Unterdrücken einer Menge von NOx, welche in die Atmosphäre entladen wird, bis zu einer vorgeschriebenen Menge zu unterdrücken.According to the system in the EP 0598917A1 an amount of NOx emitted from the NOx absorbent agent is not determined. This makes it impossible to suppress exactly one control for suppressing an amount of NOx discharged into the atmosphere up to a prescribed amount.

Sogar in dem System, welches in der EP 0598917A1 offenbart ist, wird ein Versuch einer Steuerung zur Unterdrückung einer NOx-Menge, welche in die Atmosphäre entlassen wird, bis hoch zu einer vorgeschriebenen Menge auf der Grundlage der bestimmten Menge von NOx, welche von dem NOx absorbierenden Agens absorbiert wird, gemacht werden. Jedoch wird in diesem Fall die Anforderung an das System gestellt, eine Steuerung auszuführen, wobei das folgende Erfordernis, z. B., in Betracht gezogen wird.Even in the system in the EP 0598917A1 , an attempt to control an amount of NOx released into the atmosphere up to a prescribed amount based on the determined amount of NOx absorbed by the NOx absorbing agent will be made. However, in this case the request is made placed the system to perform control, the following requirement, e.g. B. is considered.

Es gibt eine Beziehung, daß je größer eine Menge von absorbiertem NOx wird, desto größer das Verhältnis einer Menge von NOx, welches in die Atmosphäre entlassen wird, zu einer Menge von NOx, welche von der Maschine entlassen wird. Somit muß ein Maschinenbetriebszustand betrachtet werden, wo eine große Menge von NOx von der Maschine ausgestoßen wird. Speziell muß das Luft/Kraftstoffverhältnis fett sein (d. h. NOx reduzierender Betrieb muß gemacht werden) zum Freisetzen und Reduzieren von NOx, welches von dem NOx absorbierenden Agens absorbiert wird, bevor die Menge von absorbierten NOx groß wird. Als Ergebnis, gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß unnötige fette Betriebe durchgeführt werden, mit dem Ergebnis eines verschlechterten Kraftstoffverbrauchs. Im Gegensatz dazu wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Bestimmung gemacht, welche die Menge von Stickoxid, welches von der Abgasreinigungskatalysatorvorrichtung ausgestoßen wird, und ein Maschinenbetrieb zum Verschlechtern des Verbrennungszustandes in der Maschine wird nicht durchgeführt, bis die Menge von NOx, welches in die Atmosphäre entlassen wird, eine vorbestimmte Menge überschreitet, so daß keine Verschlechterung in dem weichen Maschinenlauf und dem Kraftstoffverbrauch verursacht wird.There is a relationship that the bigger a lot of absorbed NOx, the larger the ratio of one Amount of NOx released into the atmosphere to one Amount of NOx released from the machine. Thus, an engine operating state must be considered where a great Amount of NOx is emitted from the machine. In particular, the air / fuel ratio must be rich its (i.e., NOx reducing operation must be done) for release and reducing NOx derived from the NOx absorbent agent is absorbed before the amount of NOx absorbed becomes large. As a result, there is a high likelihood of unnecessary fat Operations carried out with the result of deteriorated fuel consumption. In contrast, according to the present Invention made a determination of the amount of nitric oxide, which is exhausted from the exhaust gas purifying catalyst device, and engine operation to deteriorate the combustion condition is not carried out in the machine until the amount of NOx, which in the atmosphere is released, exceeds a predetermined amount so that none Deterioration in the smooth running of the machine and fuel consumption is caused.

Die DE 43 33 424 A1 offenbart eine technische Lehre, welche als Verbrennungstemperatur-Verringerungsvorrichtung dient, in welchem (i) EGR in die Einlaßseite rezirkuliert wird; oder (ii) ein Sauerstoffrückhaltefilter in einem der Leitungsrohre angeordnet wird, und Verbrennungsverzögerungsvergrößerungseinrichtung vorgesehen ist, welche den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt auf den oberen Totpunkt verzögert und welche den Einlaß überlastet; oder (iii) die Verwirbelung wird verstärkt, um dadurch die NOx-Konzentration zu reduzieren, ohne die Rauchkonzentration zu erhöhen.The DE 43 33 424 A1 discloses a technical teaching serving as a combustion temperature reducing device in which (i) EGR is recirculated to the intake side; or (ii) an oxygen retention filter is placed in one of the conduits and there is provided a combustion delay magnification device which delays the fuel injection timing to the top dead center and which overloads the inlet; or (iii) the swirl is increased to thereby reduce the NOx concentration without increasing the smoke concentration.

Andererseits fehlt der DE 43 33 424 A1 das zur Verfügung-Stellen einer Abgasreinigungsvorrichtung, welche in der Abgasleitung angeordnet ist und welche betreibbar ist, um Stickoxid zu absorbieren, wenn ein Luft-Kraftstoffverhältnis des Abgases, welches dort hinein fließt, mager ist und adsorbiertes Stickoxid zu desoxidieren, wenn eine Sauerstoffkonzentration von Abgas, welches dort hineinströmt, sich verringert.On the other hand, the DE 43 33 424 A1 providing an exhaust gas purification device disposed in the exhaust pipe and operable to absorb nitrogen oxide when an air-fuel ratio of the exhaust gas flowing therein is lean and to deoxidize adsorbed nitrogen oxide when an oxygen concentration of exhaust gas which flows in there decreases.

Zusätzlich stellt die DE 433424A1 keine Abgasreinigungsvorrichtung, wie in den Ansprüchen dieser Anmeldung definiert, zur Verfügung, und daher versäumt es die DE 43 33 424 A1 das Merkmal dieser Erfindung, eine Abgabemenge von Stickoxid von der Abgasreinigungskatalysatorvorrichtung zu schätzen und zu bestimmen, ob die geschätzte Abgabemenge von Stickoxid eine vorbestimmte Menge überschreitet, zu offenbaren.In addition, the DE 433424A1 no emission control device as defined in the claims of this application is available, and therefore fails to do so DE 43 33 424 A1 disclose the feature of this invention to estimate a discharge amount of nitrogen oxide from the exhaust gas purifying catalyst device and to determine whether the estimated discharge amount of nitrogen oxide exceeds a predetermined amount.

Die DE 43 33 424 A1 versäumt es, Vorteile der vorliegenden Erfindung vorzuweisen, so daß keine Verschlechterung in dem weichen Maschinenlauf und dem Kraftstoffverbrauch verursacht wird, da eine Bestimmung gemacht wird bezüglich der Menge von Stickoxid, welche von der Abgasreinigungskatalysatorvorrichtung freigegeben wird, und einem Maschinenbetrieb zum Verschlechtern eines Verbrennungszustandes in der Maschine wird nicht durchgeführt, bis die Menge von Stickoxid, welche an die Atmosphäre abgegeben wird, eine vorbestimmte Menge überschreitet.The DE 43 33 424 A1 fails to provide advantages of the present invention so that no deterioration in the smooth machine running and fuel consumption is caused because a determination is made of the amount of nitrogen oxide released from the exhaust gas purifying catalyst device and an engine operation to deteriorate a combustion state in the engine The machine is not operated until the amount of nitrogen oxide released into the atmosphere exceeds a predetermined amount.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung nach der besamtheit Merkmale des Anspruchs 3 wird ein Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor zum Verringern der Emission von Stickstoffoxid in die Atmosphäre geschaffen, indem bewirkt wird, daß Stickstoffoxid, das in den Auspuffgasen enthalten ist, welche vom Verbrennungsmotor abgegeben werden, am Abgasreinigungskatalysator absorbiert wird, der in der Auspuffleitung des Motors angeordnet ist, wenn der Motor im Magerverbrennungszustand ist, wo das Luftkraftstoffverhältnis einer dem Motor zugeführten Luftkraftstoffmischung magerer ist als das theoretische Luftkraftstoffverhältnis, und indem das adsorbierte Stickstoffoxid mittels des Abgasreinigungskatalysators desoxidiert wird, wenn der Motor im fetten Verbrennungszustand ist, wo das Luftkraftstoffverhältnis gleich ist oder fetter als das theoretische Luftkraftstoffverhältnis.According to a second aspect of Invention according to the entirety of the features of claim 3 is a Tax procedure for an internal combustion engine to reduce nitrogen oxide emissions into the atmosphere created by causing nitric oxide to enter the Exhaust gases are contained, which are emitted by the internal combustion engine are absorbed on the exhaust gas purification catalyst, which in the Exhaust pipe of the engine is arranged when the engine is in the lean-burn state is where the air-fuel ratio one fed to the engine Air-fuel mixture is leaner than the theoretical air-fuel ratio, and by the adsorbed nitrogen oxide by means of the exhaust gas purification catalyst is deoxidized when the engine is in the rich combustion state, where the air-fuel ratio is the same or richer than the theoretical air-fuel ratio.

Das vorliegende Steuerungsverfahren umfaßt einen ersten Schritt, nämlich Schätzen des Adsorptionszustandes des Stickstoffoxids am Abgasreinigungskatalysator, und einen zweiten Schritt, nämlich Verschlechtern des Verbrennungszustands im Verbrennungsmotor gemäß dem Adsorptionszustand des Stickstoffoxids, der im ersten Schritt geschätzt wird, wenn der Motor im Magerverbrennungszustand ist.The present control procedure comprises a first step, namely Estimate the adsorption state of the nitrogen oxide on the exhaust gas purification catalyst, and a second step, namely Deterioration of the combustion state in the internal combustion engine according to the adsorption state of the Nitrogen oxide, which is estimated in the first step when the engine is in Is lean burn condition.

Die Steuerungsvorrichtung und das Steuerungsverfahren der vorliegenden Erfindung bieten den Vorteil, daß der Verbrennungszustand im Motor verschlechtert werden kann, wenn die absorbierte Menge an Stickstoffoxid ansteigt, wodurch unverbrannte Gase dem Abgasreinigungskatalysator zugeführt werden, um Stickstoffoxid zu desoxidieren, das am Abgasreinigungskatalysator absorbiert wird, und daß die Abgabemenge an Stickstoffoxid vom Motor selbst niedrig gehalten werden kann. Anders als im Fall, wo der Antriebszustand verstärkt vom Magerverbrennungszustand zum theoretischen Verhältnis-Antriebszustand oder dem fetten Verbrennungszustand verändert wird, kann daher die Abgabemenge an Stickstoffoxid vom Motor verringert werden, ohne daß die Weichheit des Motorlaufs und die Kraftstoffausnutzung verschlechtert werden.The control device and that Control methods of the present invention offer the advantage that the The state of combustion in the engine can deteriorate if the absorbed amount of nitric oxide increases, causing unburned Gases are supplied to the exhaust gas purification catalyst to make nitrogen oxide to deoxidize, which is absorbed by the exhaust gas purification catalyst, and that the The amount of nitrogen oxide released by the engine itself is kept low can be. Unlike in the case where the drive state is increased from Lean burn state to theoretical ratio drive state or the rich combustion state is changed, the Output amount of nitrogen oxide from the engine can be reduced without that the Engine running softness and fuel economy deteriorated become.

Vorzugsweise weist die Adsorptionszustandsschätzeinrichtung der Steuerungsvorrichtung eine Adsorptionssättigungsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung auf, ob die Adsorptionsmenge an Stickstoffoxid am Abgasreinigungskatalysator einen Wert erreicht hat, der gleich ist oder nahe der Sättigungsmenge. Ferner verschlechtert die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung den Verbrennungszustand, wenn die Adsorptionssättigungsbestimmungseinrichtung bestimmt, daß die Adsorptionsmenge an Stickstoffoxid am Abgasreinigungskatalysator den Wert erreicht hat, der gleich ist oder nahe der Sättigungsmenge im Magerverbrennungszustand (Anspruch 2).The adsorption state estimation device of the control device preferably has an adsorption saturation determination device for determining whether the adsorption amount of nitrogen oxide on the exhaust gas purification catalytic converter is one Has reached a value that is equal to or close to the amount of saturation. Further, the combustion state deterioration means deteriorates the combustion state when the adsorption saturation determination means determines that the adsorption amount of nitrogen oxide on the exhaust gas purifying catalyst has reached the value that is equal to or near the saturation amount in the lean combustion state (claim 2).

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform kann, wenn der Abgasreinigungskatalysator mit adsorbiertem Stickstoffoxid gesättigt ist, die Menge an unverbrannten Gasen erhöht werden, indem der Verbrennungszustand im Motor verschlechtert wird, ohne daß die Menge an zugeführtem Kraftstoff erhöht werden muß, während der Verbrennungsmotor im Magerverbrennungszustand verbleibt. Dies ermöglicht es, das adsorbierte Stickstoffoxid durch Kohlenwasserstoff auf angemessene Weise zu desoxidieren und zu entfernen, der in den unverbrannten Gasen enthalten ist. Die Reinigungsfähigkeit des Abgasreinigungskatalysators kann daher wiederhergestellt werden, und die Emission von Stickstoffoxid kann unterdrückt werden, ohne daß die Kraftstoffausnutzung und das Fahrgefühl verschlechtert werden.In this preferred embodiment, if the exhaust gas purification catalyst with adsorbed nitrogen oxide saturated is, the amount of unburned gases can be increased by the combustion state in the engine deteriorates without the amount of fuel supplied elevated must become, while the internal combustion engine remains in the lean-burn state. This allows it, the adsorbed nitrogen oxide by hydrocarbon to reasonable Way to deoxidize and remove that in the unburned gases is included. The cleanability of the exhaust gas purification catalyst can therefore be restored and the emission of nitrogen oxide can be suppressed without the fuel economy and the driving feeling deteriorate.

Vorzugsweise weist die Adsorptionssättigungsbestimmungseinrichtung eine Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung zum Schätzen der Abgabemenge an Stickstoffoxid vom Abgasreinigungskatalysator auf, oder eine Magerverbrennungsperiodenmesseinrichtung zum Messen der Magerverbrennungsperiode, bei welcher der Magerverbrennungszustand fortgesetzt wird, oder eine Magerverbrennungsakkumulationseinrichtung zum Akkumulieren von Teilen einer Lastinformation am Verbrennungsmotor, der im Magerverbrennungszustand läuft, um hierdurch einen akkumulierten Wert an Teilen der Lastinformation abzuleiten. Hat die Stickstoffoxidabgabemenge, die von der Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung geschätzt wird, einen vorbestimmten Wert überschritten, oder hat die Magerverbrennungsperiode, die von der Magerverbrennungsperiodenmesseinrichtung gemessen wird, einen vorbestimmten Wert überschritten, oder hat der akkumulierte Wert an Teilen der Lastinformation, der von der Magerverbrennungsakkumulierungseinrichtung abgeleitet wird, einen vorbestimmten Wert überschritten, wird bestimmt, daß die Adsorptions menge an Stickstoffoxid am Abgasreinigungskatalysator einen Wert erreicht hat, der gleich ist oder nahe der Sättigungsmenge (Anspruch 4).The adsorption saturation determination device preferably has a nitrogen oxide delivery amount estimator for estimating the delivery amount of nitrogen oxide from the exhaust gas purification catalyst, or a Lean burn period measuring device for measuring the lean burn period, at which the lean burn condition continues, or a lean burn accumulator for accumulating of parts of load information on the internal combustion engine that is in the lean combustion state running, thereby an accumulated value on parts of the load information derive. Has the nitrogen oxide delivery amount by the nitrogen oxide delivery amount estimator estimated a predetermined value is exceeded, or has the lean burn period determined by the lean burn period meter is measured, has exceeded a predetermined value, or has the accumulated value on parts of the load information from the lean-burn accumulator is derived, exceeds a predetermined value, it is determined that the adsorption amount of nitrogen oxide on the exhaust gas purification catalytic converter reaches a value has the same or close to the saturation amount (claim 4).

Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsformen kann der Zeitpunkt, bei dem die Adsorptionsmenge an Stickstoffoxid die Sättigungsmenge erreicht hat, korrekt und auf einfache Weise gemäß der Abgabemenge an Stickstoffoxid, der Magerverbrennungsperiode oder dem akkumulierten Wert an Teilen der Lastinformation an der Maschine bestimmt werden, die im Magerverbrennungszustand betrieben wird, ohne daß die Adsorptionsmenge an Stickstoffoxid am Abgasreinigungskatalysator direkt abgeleitet werden muß.According to these preferred embodiments may be the time when the amount of adsorption of nitrogen oxide the amount of saturation achieved correctly and simply according to the amount of nitrogen oxide released, the lean burn period or the accumulated value of parts of the load information on the engine to be determined in the lean-burn state is operated without the Amount of nitrogen oxide adsorbed on the exhaust gas purification catalyst must be derived directly.

Vorzugsweise senkt die (vgl. Anspruch 14) Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung der Steuerungsvorrichtung die Verbrennungstemperatur der dem Verbrennungsmotor zugeführten Luftkraftstoffmischung gemäß dem Adsorptionszustand des Stickstoffoxids ab, der von der Adsorptionszustandsschätzeinrichtung geschätzt wird. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Erzeugung von Stickstoffoxid in einer Periode, während der der Antriebszustand vom Magerverbrennungszustand zum theoretischen Verhältnis-Antriebszustand oder dem fetten Verbrennungszustand verändert wird, vollkommen durch Absenken der Verbrennungstemperatur der Luftkraftstoffmischung unterdrückt werden.Preferably, the (see claim 14) Combustion state deterioration means of the control device the combustion temperature of the air / fuel mixture supplied to the internal combustion engine according to the adsorption state of the nitrogen oxide from the adsorption state estimator estimated becomes. According to this preferred embodiment is the production of nitrogen oxide in a period during which the drive state from the lean combustion state to the theoretical one Ratio driving state or the fat burning state is completely changed by Lowering the combustion temperature of the air-fuel mixture can be suppressed.

Vorzugsweise weist die Steuerungsvorrichtung ferner eine Beschleunigungsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung auf, ob der Verbrennungsmotor im Beschleunigungsantriebszu stand ist, indem die Lastinformation, die den Lastzustand des Verbrennungsmotors angibt, mit einem Beschleunigungsbestimmungsschwellwert verglichen wird; eine Luftkraftstoffverhältniseinstelleinrichtung zum Einstellen des Luftkraftstoffverhältnisses auf einen Wert, der gleich ist oder fetter als das theoretische Luftkraftstoffverhältnis, wenn die Beschleunigungseinrichtung bestimmt, daß der Verbrennungsmotor im Beschleunigungsantriebszustand ist; und eine Schwellenwertveränderungseinrichtung zum Verändern des Beschleunigungsbestimmungsschwellwertes gemäß dem Adsorptionszustand des Stickstoffoxids, der von der Adsorptionszustandsschätzeinrichtung geschätzt wird (Anspruch 15).The control device preferably has furthermore an acceleration determination device for determination on whether the internal combustion engine was in the acceleration drive is by the load information representing the load condition of the internal combustion engine indicates compared to an acceleration determination threshold becomes; an air-fuel ratio setting device to set the air-fuel ratio to a value that is the same or richer than the theoretical air-fuel ratio if the accelerator determines that the engine is in the accelerating drive state is; and a threshold changer to change the acceleration determination threshold value according to the adsorption state of the Nitric oxide from the adsorption state estimator estimated will (claim 15).

Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist es in einem Fall, in welchem die Verbrennungstemperatur abgesenkt und der Motoroutput verringert wird, da der Abgasreinigungskatalysator mit adsorbiertem Stickstoffoxid gesättigt ist, leichter, den Antriebszustand vom Magerverbrennungszustand zum theoretischen Verhältnis-Antriebszustand oder dem fetten Verbrennungszustand zu ändern, in welchem der Motoroutput hoch ist, wodurch es ermöglicht wird, die Reaktion auf die Beschleunigungsantriebsanforderung zu verbessern.According to this preferred embodiment it is in a case where the combustion temperature is lowered and the engine output is reduced because the exhaust gas purifying catalyst is included adsorbed nitrogen oxide saturated is, more easily, the drive state from the lean-burn state to the theoretical ratio drive state or to change the rich combustion state in which the engine output is high, which makes it possible response to the acceleration drive request improve.

Vorzugsweise weist die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung der Steuerungsvorrichtung eine Zündzeitpunkteinstellungsvorrichtung zum Einstellen des Zündzeitpunktes des Verbrennungsmotors auf, oder eine Auspuffgasrezirkulationseinrichtung zum Rezirkulieren des Auspuffgases vom Verbrennungsmotor zum Zufuhrsystem des Motors, oder eine Luftkraftstoffverhältniseinstelleinrichtung zum Einstellen des Luftkraftstoffverhältnisses einer dem Motor zugeführten Luftkraftstoffmischung. Die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung senkt die Verbrennungstemperatur durch Verzögern des Zündzeitpunkts oder durch Erhöhen der Rezirkulationsmenge an Auspuffgasen oder durch Verändern des Luftkraftstoffverhältnisses in Richtung der mageren Seite hin ab. Gemäß den obenstehenden bevorzugten Ausführungsformen kann die Verbrennungstemperatur der Luftkraftstoffmischung auf angemessene und einfache Weise eingestellt werden (vgl. Ansprüche 23 und 24).Preferably, the combustion condition deterioration means of the control device includes an ignition timing adjusting device for adjusting the ignition timing of the internal combustion engine, or an exhaust gas recirculation means for recirculating the exhaust gas from the internal combustion engine to the engine delivery system, or an air-fuel ratio setting means for adjusting the air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to the engine. The combustion condition deteriorating means lowers the combustion temperature by retarding the ignition timing or by increasing the amount of recirculation on exhaust gases or by changing the air-fuel ratio towards the lean side. According to the preferred embodiments above, the combustion temperature of the air-fuel mixture can be adjusted in an appropriate and simple manner (see claims 23 and 24).

Vorzugsweise hält die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung die Verschlechterung des Verbrennungszustands für eine vorbestimmte Zeitdauer aufrecht. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform kann das adsorbierte Stickstoffoxid genügend desoxidiert werden, indem der verschlechterte Verbrennungszustand aufrecht erhalten wird.Preferably, the combustion condition deterioration device stops the deterioration of the combustion state for a predetermined period of time upright. According to this preferred embodiment the adsorbed nitrogen oxide can be deoxidized sufficiently by the deteriorated combustion state is maintained.

Vorzugsweise verschlechtert die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung den Verbrennungszustand im Verbrennungsmotor, indem ein Zündausfall im Motor verursacht wird. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform können unverbrannte Gase auf einfache Weise erzeugt werden, wodurch es ermöglicht wird, die Desoxidation des adsorbierten Stickstoffoxids zu verbessern.Preferably, the combustion condition deterioration device deteriorates the combustion condition in the internal combustion engine by causing an ignition failure is caused in the engine. According to this preferred embodiment can unburned gases are easily generated, making it allows will improve the deoxidation of the adsorbed nitric oxide.

Das Steuerungsverfahren der vorliegenden Erfindung umfaßt bevorzugte Ausführungsformen, die ähnlich sind zu denjenigen der vorerwähnten Steuerungsvorrichtung, und die ähnliche Vorteile liefern.The control method of the present invention comprises preferred embodiments that are similar to those of the aforementioned control device, and the like Deliver benefits.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. In dieser zeigen:The invention is described below the drawing for example closer explained. In this show:

1 eine schematische Ansicht einer Verbrennungssteuerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zusammen mit einem Motor, 1 1 shows a schematic view of a combustion control device according to an embodiment of the invention together with an engine,

2 ein Funktionsblockschaubild der in l gezeigten Verbrennungssteuerungsvorrichtung, 2 a functional block diagram of the in l combustion control device shown,

3 einen Teil eines Flußschaubilds der Verbrennungssteuerungsroutine, die von der in 2 gezeigten elektronischen Steuerungseinheit ausgeführt wird, 3 a portion of a flowchart of the combustion control routine used by the in 2 shown electronic control unit is executed,

4 den restlichen Teil des Flußschaubilds der Verbrennungssteuerungsroutine, der dem Flußschaubild von 3 folgt, 4 the remaining part of the flow chart of the combustion control routine that corresponds to the flow chart of 3 follows

5 einen Teil eines Fluflschaubilds der in 4 gezeigten Subroutine zum Berechnen der NOx-Abgabemenge QNT, 5 part of a fluff chart in the 4 shown subroutine for calculating the NOx release amount Q NT ,

6 den restlichen Teil des Flußschaubilds der Subroutine zum Berechnen der NOx-Abgabemenge QNT, der dem Flußschaubild von 5 folgt, 6 the remaining part of the flow chart of the subroutine for calculating the NOx release amount Q NT , which is the flow chart of 5 follows

7 eine graphische Darstellung eines beispielshaften Diagramms des Luftüberschußverhältnisses λ-geschätzte Menge DN der Konzentration der Motorabgabe NOx, 7 2 shows a graphical representation of an exemplary diagram of the excess air ratio λ-estimated amount D N of the concentration of the engine output NOx,

8 eine graphische Darstellung eines beispielshaften Diagramms des Zündzeitpunkts-Korrekturkoeffizienten KIg, 8th 2 shows a graphic representation of an exemplary diagram of the ignition timing correction coefficient K Ig ,

9 eine graphische Darstellung eines beispielshaften Diagramms des akkumulierten Wertes SQN(i+1) der Menge der Motorabgabe NOx-geschätztes Adsorptionsverhältnis KNOX des NOx-Katalysators, 9 a graphical illustration of an exemplary graph of the accumulated value SQ N (i + 1) the amount of the engine output estimated NOx adsorption ratio K NOX of the NOx catalyst,

10 eine graphische Darstellung eines beispielshaften Diagramms des Luftüberschußverhältnisses λ-geschätzter Wert KCAT des NOx-Reinigungsverhältnisses eines Dreiwegkatalysatorumwandlers, 10 2 shows a graphical representation of an exemplary diagram of the excess air ratio λ-estimated value K CAT of the NOx purification ratio of a three-way catalytic converter,

11 ein Flußschaubild der Zündaussetzungs (misfire)-Steuerungsroutine, die bei einem Verbrennungssteuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, 11 6 is a flowchart of the misfire control routine executed in a combustion control method for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention;

12 ein Flußschaubild der Zündaussetzungssteuerungsroutine, die bei einem Verbrennungssteuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, 12 6 is a flowchart of the ignition control routine executed in a combustion control method for an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention;

13 ein Funktionsblockdiagramm einer elektronischen Steuerungseinheit einer Verbrennungssteuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 13 1 is a functional block diagram of an electronic control unit of a combustion control device for an internal combustion engine according to a fourth embodiment of the present invention;

14 ein Flußschaubild der Luftkraftstoffverhältnissteuerungsroutine, die von der in 13 gezeigten elektronischen Steuerungseinheit ausgeführt wird, 14 a flowchart of the air-fuel ratio control routine performed by the in 13 shown electronic control unit is executed,

15 den restlichen Teil des Flußschaubilds der Subroutine zur Berechnung der geschätzten NOx-Abgabemenge, der dem Flußschaubild von 5 folgt, 15 the remaining part of the flowchart of the subroutine for calculating the estimated NOx release amount corresponding to the flowchart of 5 follows

16 eine graphische Darstellung der Änderungen der Menge QNO der Motorabgabe NOx und der Menge QNT der Katalysatorabgabe NOx über die Zeit, 16 a graphical representation of the changes in the amount Q NO of the engine output NOx and the amount Q NT of the catalyst output NOx over time,

17 eine beispielshafte graphische Darstellung eines EGR-Mengendiagramms für den normalen Magerverbrennungsantrieb, das in der in den 3 und 4 gezeigten Verbrennungssteuerungsroutine verwendet wird, und 17 an exemplary graphical representation of an EGR quantity diagram for the normal lean-burn engine, which is in the in the 3 and 4 combustion control routine shown is used, and

18 eine beispielshafte graphische Darstellung eines Zündzeitpunktdiagramms für den normalen Magerverbrennungsantrieb, das bei der Verbrennungssteuerungsroutine verwendet wird. 18 an exemplary graphical representation of an ignition timing diagram for the normal lean-burn engine used in the combustion control routine.

Es wird nun ein Verbrennungssteuerungsverfahren und eine Vorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.It now becomes a combustion control method and a device for an internal combustion engine according to various embodiments the invention described with reference to the accompanying drawings.

In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Automotor, der unter der Steuerung einer Verbrennungssteuerungsvorrichtung betrieben wird, die nachstehend beschrieben wird. Der Motor, d.h. beispielsweise ein Sechszylinderreihenbenzinmotor, weist Verbrennungskammern auf, ein Zufuhrsystem, ein Zündsystem und ähnliches, die für den Mager-verbrennungsantrieb ausgebildet sind.In 1 Reference numeral 1 denotes the car engine which is operated under the control of a combustion control device which will be described below. The engine, ie, for example, a six-cylinder in-line gasoline engine, has combustion chambers, a supply system, an ignition system and the like, which are designed for the lean combustion drive.

Der Motor 1 weist Zufuhröffnungen 2 auf, die mit einem Zufuhrkrümmer 4 verbunden sind, in welchem Kraftstoffeinspritzventile 3 für die entsprechenden Zylinder vorgesehen sind. Eine Zufuhrleitung 9, die mit dem Zufuhrkrümmer verbunden ist, ist mit einem Luftreiniger 5 und einem Drosselventil 7 versehen (allgemeiner gesprochen, mit einer Output-Betriebseinrichtung zum Einstellen des Motor-Outputs). Das Drosselventil 7 ist mit dem Beschleunigungspedal 7a verbunden. Ein Leerlaufmotorgeschwindigkeitssteuerungsventil 8 (ISC) ist in einer Bypassleitung vorgesehen, die das Drosselventil 7 überbrückt. Ein Auspuffkrümmer 11 ist mit Auspufföffnungen 10 des Motors 1 verbunden. Weiterhin ist ein (nicht gezeigter) Dämpfer mit dem Auspuffkrümmer 11 über eine Auspuffleitung 14 und einem Abgasreinigungskatalysator 13 verbunden.The motor 1 has feed openings 2 on that with a feed manifold 4 are connected in which fuel injectors 3 are provided for the corresponding cylinders. A supply line 9 that is connected to the intake manifold is with an air purifier 5 and a throttle valve 7 provided (more generally speaking, with an output operating device for adjusting the motor output). The throttle valve 7 is with the accelerator pedal 7a connected. An idle engine speed control valve 8th (ISC) is provided in a bypass line, which is the throttle valve 7 bridged. An exhaust manifold 11 is with exhaust ports 10 of the motor 1 connected. There is also a silencer (not shown) with the exhaust manifold 11 via an exhaust pipe 14 and an exhaust gas purifying catalyst 13 connected.

Der Abgasreinigungskatalysator 13 weist einen NOx-Katalysator 13a und einen Dreiwegkatalysatorumwandler 13b auf, der auf der stromabwärts gelegenen Seite des NOx-Katalysators 13a angeordnet ist. Der NOx-Katalysator 13a enthält als katalytische Substanz Pt (Platin) und ein Alkaliedelerdmetall wie beispielsweise Lanthan und Cer, und funktioniert derart, daß er NOx in der oxidierenden Atmosphäre adsorbiert und NOx in N2 (Stickstoff) und ähnliches in der reduzierenden Atmospäre desoxidiert, die HC enthält. Der Dreiwegkatalysatorumwandler 13b funktioniert derart, daß er HC und CO (Kohlenstoffmonoxid) oxidiert und NOx desoxidiert. Die NOx-Desoxidationsfähigkeit ist im oder nahe des theoretischen (stöchiometrischen) Luftkraftstoffverhältnisses maximal.The exhaust gas purification catalyst 13 has a NOx catalyst 13a and a three-way catalyst converter 13b on that on the downstream side of the NOx catalyst 13a is arranged. The NOx catalyst 13a contains Pt (platinum) and an alkali precious earth metal such as lanthanum and cerium as a catalytic substance, and functions to adsorb NOx in the oxidizing atmosphere and deoxidize NOx in N 2 (nitrogen) and the like in the reducing atmosphere containing HC. The three-way catalyst converter 13b works by oxidizing HC and CO (carbon monoxide) and deoxidizing NOx. The NOx deoxidation ability is maximum in or near the theoretical (stoichiometric) air-fuel ratio.

Weiterhin ist eine Zirkulationsleitung 26 für die Auspuffgasrezirkulation (EGR) zwischen dem Auspuffkrümmer 11 und dem Zufuhrkrümmer 4 angeschlossen, so daß ein Teil der Auspuffgase im Auspuffkrümmer 11 zum Zufuhrkrümmer 4 über die Zirkulationsleitung 26 zurückgeführt und der Verbrennungskammer 15 zugeführt wird, wenn ein in der Leitung 26 angeordnetes EGR-Ventil 27 geöffnet ist. Wird das Auspuffgas derart zur Zufuhrseite rezirkuliert, wird die Verbrennungstemperatur abgesenkt, um die Erzeugung von NOx zu unterdrücken.There is also a circulation line 26 for exhaust gas recirculation (EGR) between the exhaust manifold 11 and the feed manifold 4 connected so that part of the exhaust gases in the exhaust manifold 11 to the intake manifold 4 via the circulation line 26 returned and the combustion chamber 15 is fed when one in the line 26 arranged EGR valve 27 is open. When the exhaust gas is recirculated to the supply side in this manner, the combustion temperature is lowered to suppress the generation of NOx.

Der Motor 1 ist ferner mit einer Zündkerze 16 zum Zünden einer Mischung aus Luft und Kraftstoff versehen, die von der Zufuhröffnung 2 zur Verbrennungskammer 5 geleitet wird.The motor 1 is also with a spark plug 16 to ignite a mixture of air and fuel provided by the supply opening 2 to the combustion chamber 5 is directed.

Die Verbrennungssteuerungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zum Steuern der Verbrennung im Motor 1 weist eine elektronische Steuerungseinheit 23 (ECU) als Hauptbestandteil auf. Die ECU 23 weist eine Input/Output-Einrichtung auf, eine Speichereinrichtung (ROM, RAM, nichtflüchtiger RAM oder ähnliches) mit einer Vielzahl von darin gespeicherten Steuerungsprogrammen, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Zeitzähler und ähnliches (diese sind in der Zeichnung nicht dargestellt). Verschiedene Sensoren, die in 1 gezeigt sind, sind mit der Eingangsseite der ECU 23 verbunden.The combustion control device according to a first embodiment of the invention for controlling combustion in the engine 1 has an electronic control unit 23 (ECU) as the main component. The ECU 23 comprises an input / output device, a memory device (ROM, RAM, non-volatile RAM or the like) with a multiplicity of control programs stored therein, a central processing unit (CPU), a time counter and the like (these are not shown in the drawing). Various sensors used in 1 are shown with the input side of the ECU 23 connected.

In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 6 einen Luftstromsensor, der an der Zufuhrleitung 9 angebracht ist und die Zufuhrluftmenge Af erfaßt. Ein Karman-Wirbelluftstromsensor oder ähnliches wird in angemessener Weise als Luftstromsensor 6 verwendet. Ferner bezeichnet das Bezugszeichen 12 einen Luftkraftstoffverhältnissensor (linearer Luftkraftstoffverhältnissensor oder ähnliches), der an der Auspuffleitung 14 angeordnet ist, um das Luftüberschußverhältnis λ zu erfassen (allgemeiner gesprochen, eine Luftkraftstoffverhältnisinformationsvariable); 18 bezeichnet einen Kurbelwinkelsensor mit einem Kodierer, der mit der Nockenwelle des Motors 1 verbunden ist und ein Kurbelwinkelsynchronisationssignal θCR erzeugt; und 19 bezeichnet einen Drosselsensor zum Erfassen der Öffnung θTH des Drosselventils 7. Ferner bezeichnet das Bezugszeichen 20 einen Wassertemperatursensor zum Erfassen der Motorkühltemperatur TW; 21 bezeichnet einen Atmospärendrucksensor zum Erfassen des Atmosphärendrucks Pa; und 22 bezeichnet einen Zufuhrlufttemperatursensor zum Erfassen der Zufuhrlufttemperatur Ta. Die Motorgeschwindigkeit Ne wird von der ECU 23 gemäß dem Zeitintervall zwischen den Kurbelwinkelsynchronisationssignalen θCR berechnet, die vom Kurbelwinkelsensor 18 geliefert werden. Die Motorlast Le wird gemäß der Motorumdrehungsgeschwindigkeit Ne oder der Drosselöffnung θTH berechnet, die vom Drosselsensor 19 erfaßt wird.In 1 denotes the reference symbol 6 an airflow sensor attached to the supply line 9 is attached and the supply air quantity A f detected. A Karman vortex airflow sensor or the like is appropriately used as an airflow sensor 6 used. Furthermore, the reference symbol denotes 12 an air-fuel ratio sensor (linear air-fuel ratio sensor or the like) that is attached to the exhaust pipe 14 is arranged to detect the excess air ratio λ (more generally, an air-fuel ratio information variable); 18 denotes a crank angle sensor with an encoder that is connected to the camshaft of the engine 1 is connected and generates a crank angle synchronization signal θ CR ; and 19 denotes a throttle sensor for detecting the opening θ TH of the throttle valve 7 , Furthermore, the reference symbol denotes 20 a water temperature sensor for detecting the engine cooling temperature T W ; 21 denotes an atmospheric pressure sensor for detecting the atmospheric pressure P a ; and 22 denotes a supply air temperature sensor for detecting the supply air temperature T a . The engine speed N e is determined by the ECU 23 calculated according to the time interval between the crank angle synchronization signals θ CR by the crank angle sensor 18 to be delivered. The engine load L e is calculated according to the engine revolution speed N e or the throttle opening θ TH by the throttle sensor 19 is detected.

Die ECU 23 berechnet die optimalen Werte der Kraftstoffeinspritzmenge, des Zündzeitpunkts und ähnliches, die auf Teilen der Information basieren, die von verschiedenen Sensoren erfaßt wird. Die ECU 23 treibt die Kraftstoffeinspritzventile 23 und die Zündeinheit 24 gemäß den Resultaten der Berechnung. Diese Elemente 3 und 24 sind mit der Ausgangsseite der ECU 23 verbunden. Die Zündeinheit 24 liefert eine Hochspannung zur Zündkerze 16 eines jeden Zylinders in Reaktion auf den Befehl der ECU 23.The ECU 23 calculates the optimal values of the fuel injection amount, the ignition timing and the like based on parts of the information detected by various sensors. The ECU 23 drives the fuel injectors 23 and the ignition unit 24 according to the results of the calculation. These elements 3 and 24 are with the output side of the ECU 23 connected. The ignition unit 24 supplies a high voltage to the spark plug 16 of each cylinder in response to the command from the ECU 23 ,

Die ECU 23 dieser Ausführungsform hat in funktioneller Hinsicht verschiedene Einrichtungen, die in 2 gezeigt sind.The ECU 23 This embodiment has various functions from a functional point of view 2 are shown.

Im einzelnen weist die ECU 23 eine Antriebszustandsbestimmungseinheit 30 zum Bestimmen auf, ob der Motor 1 im Magerverbrennungszustand oder im theoretischen Luftkraftstoffverhältnisantriebszustand (im folgenden als theoretischer Verhältnis-Antriebszustand bezeichnet) gemäß der Motorgeschwindigkeit Ne, der Kühltemperatur TW, der Motorlast Le und dem Vorhandensein/Nichtvorhandensein des Beschleunigungsbestimmungssignals betrieben werden soll. Weiterhin enthält die ECU 23 eine Luftkraftstoffverhältnisänderungseinheit 31 zum Umschalten des Luftkraftstoffverhältnisses einer dem Motor 1 zugeführten Luftkraftstoffmischung zwischen dem mageren Luftkraftstoffverhältnis und dem theoretischen Luftkraftstoffverhältnis gemäß dem Ergebnis der Bestimmung der Antriebszustandsbestimmungseinheit 30. Die ECU weist auch eine Adsorptionssättigungsbestimmungseinheit 32 zum Bestimmen auf, ob der NOx-Katalysator 13a mit NOx gesättigt ist. Die Adsorptionssättigungsbestimmungseinheit 32 gibt ein Nox verringerndes Signal aus, wenn bestimmt wird, daß der NOx-Katalysator 13a mit NOx gesättigt ist. In einem breiten Sinn schätzt die Adsorptionssättigungsbestimmungseinheit 32 den Zustand der Adsorption von NOx des NOx-Katalysators 13a.Specifically, the ECU 23 a drive state determination unit 30 to determine if the engine 1 is to be operated in the lean-burn state or the theoretical air-fuel ratio drive state (hereinafter referred to as the theoretical ratio drive state) in accordance with the engine speed N e , the cooling temperature T W , the engine load L e and the presence / absence of the acceleration determination signal. The ECU also contains 23 an air-fuel ratio changing unit 31 to switch the air-fuel ratio of the engine 1 supplied air-fuel mixture between the lean air-fuel ratio and the theoretical air-fuel ratio according to the result of the determination of the drive state determination unit 30 , The ECU also has an adsorpti onssättigungsbestimmungseinheit 32 to determine whether the NOx catalyst 13a is saturated with NOx. The adsorption saturation determination unit 32 outputs a NOx reducing signal when it is determined that the NOx catalyst 13a is saturated with NOx. In a broad sense, the adsorption saturation determination unit estimates 32 the state of adsorption of NOx of the NOx catalyst 13a ,

Die Adsorptionssättigungsbestimmungseinheit 32 weist eine Katalysatorabgabe-NOx-Mengenschätzeinrichtung (Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung) 33 zum Ableiten eines geschätzten Wertes QNT der Abgabemenge an NOx vom NOx-Katalysator 13a aus Teilen der Information, welche von den entsprechenden Sensoren erfaßt wird, auf; und einen Vergleicher 34 zum Vergleichen des geschätzten Wertes QNT mit dem Schwellwert QNTO. Der Vergleicher 34 liefert das NOx verringernde Signal, um eine Flipflop-Schaltung 35 zu setzen, wenn der geschätzte Wert QNT größer ist als der Schwellwert QNTO. Die Flipflop-Schaltung 35 wird zurückgesetzt, wenn das theoretische Luftkraftstoffverhältnis von der Luftkraftstoffverhältnisänderungseinheit 31 ausgewählt wird.The adsorption saturation determination unit 32 has a catalyst delivery NOx amount estimator (nitrogen oxide delivery amount estimator) 33 for deriving an estimated value Q NT of the amount of NOx discharged from the NOx catalyst 13a from parts of the information which is detected by the corresponding sensors; and a comparator 34 to compare the estimated value Q NT with the threshold value Q NTO . The comparator 34 provides the NOx reducing signal to a flip-flop circuit 35 to be set if the estimated value Q NT is greater than the threshold value Q NTO . The flip-flop circuit 35 is reset when the theoretical air-fuel ratio is changed from the air-fuel ratio changing unit 31 is selected.

Die ECU 23 weist eine Verbrennungstemperaturabsenkungseinheit 36 zum Absenken der Verbrennungstemperatur im Motor 1 in der erforderlichen Weise auf. Die Temperaturabsenkungseinheit 36 stellt die EGR-Menge und den Zündzeitpunkt im Motor 1 gemäß der Anwesenheit/Nichtanwesenheit des NOx verringernden Signals ein und erhöht die EGR-Menge und verzögert den Zündzeitpunkt, um die Verbrennungstemperatur abzusenken, um NOx zu verringern. In einem breiten Sinn verschlechtert die Temperaturabsenkungseinheit 36 den Verbrennungszustand im Motor.The ECU 23 has a combustion temperature lowering unit 36 to lower the combustion temperature in the engine 1 in the required manner. The temperature reduction unit 36 sets the EGR amount and the ignition timing in the engine 1 according to the presence / absence of the NOx reducing signal and increases the EGR amount and retards the ignition timing to lower the combustion temperature to reduce NOx. In a broad sense, the temperature lowering unit deteriorates 36 the state of combustion in the engine.

Ferner weist die ECU 23 eine Beschleunigungsbestimmungs/Schwellwertänderungseinheit 37 auf. Die Schwellwertveränderungseinheit 37 vergleicht die Ventilöffnungsgeschwindigkeit des Drosselventils 7 mit einem Beschleunigungsbestimmungsschwellwert Ath. Übersteigt die Drosselventilöffnungsgeschwindigkeit den Schwellwert Ath, bestimmt die Schwellwertveränderungseinheit 37, daß die Beschleunigungsantriebsanforderung abgegeben ist und gibt ein Beschleunigungsbestimmungssignal aus. In Reaktion auf dieses Signal bestimmt die Antriebszustandsbestimmungseinheit 30, daß der Motor 1 im theoretischen Verhältnis-Antriebszustand betrieben werden soll. Der Schwellwert Ath, der von der Schwellwertveränderungseinheit 37 zur Bestimmung verwendet wird, nimmt einen unterschiedlichen Wert gemäß der Anwesenheit oder der Abwesenheit des NOx reduzierenden Signals. Dies bedeutet, wenn der NOx reduzierende Antrieb in Reaktion auf das NOx reduzierende Signal ausgeübt wird, nimmt der Schwellwert Ath einen kleinen Wert an; dies erleichtert es, den Antriebszustand vom Magerverbrennungszustand zum theoretischen Verhältnisantriebszustand zu ändern. Im folgenden wird der Betrieb der Verbrennungssteuerungsvorrichtung mit der obigen Ausbildung erläutert.Furthermore, the ECU 23 an acceleration determination / threshold change unit 37 on. The threshold change unit 37 compares the valve opening speed of the throttle valve 7 with an acceleration determination threshold A th . If the throttle valve opening speed exceeds the threshold value A th , the threshold value change unit determines 37 that the acceleration drive request is issued and outputs an acceleration determination signal. In response to this signal, the drive state determination unit determines 30 that the engine 1 should be operated in the theoretical ratio drive state. The threshold A th that of the threshold change unit 37 used for the determination takes a different value according to the presence or absence of the NOx reducing signal. That is, when the NOx reducing drive is applied in response to the NOx reducing signal, the threshold value A th becomes small; this makes it easier to change the drive state from the lean-burn state to the theoretical ratio drive state. The operation of the combustion control device having the above configuration will now be explained.

Bestimmt die Antriebszustandsbestimmungseinheit 30, daß der Motor im Magerverbrennungszustand laufen soll, wird das magere Luftkraftstoffverhältnis von der Luftkraftstoffverhältnisänderungseinheit 31 ausgewählt. In diesem Fall wird das Drosselventil 7 und/oder das ISC-Ventil 8 geöffnet, um die Menge an Zufuhrluft zu erhöhen, wobei die Kraftstoffeinspritzmenge vom Kraftstoffeinspritz ventil 3 im wesentlichen konstant gehalten wird. Hieraus folgt, daß eine Luftkraftstoffmischung mit einem Luftkraftstoffverhältnis, das größer ist als das theoretische Luftkraftstoffverhältnis, dem Motor 1 zugeführt wird, wodurch der Motor 1 im Magerverbrennungszustand angetrieben wird. Während des Magerverbrennungsantriebs wird eine reduzierende Atmosphäre um den NOx-Katalysator 13a herum erzeugt, so daß NOx, das in den Auspuffgasen vom Motor 1 enthalten ist, am NOx-Katalysator 13a adsorbiert werden kann.Determines the drive state determination unit 30 that the engine is to run in the lean-burn state, the lean air-fuel ratio becomes from the air-fuel ratio changing unit 31 selected. In this case the throttle valve 7 and / or the ISC valve 8th opened to increase the amount of supply air, the fuel injection amount from the fuel injection valve 3 is kept substantially constant. It follows that an air-fuel mixture with an air-fuel ratio larger than the theoretical air-fuel ratio is the engine 1 is fed, causing the engine 1 is driven in the lean combustion state. During the lean-burn drive, there is a reducing atmosphere around the NOx catalyst 13a generated around so that NOx that is in the exhaust gases from the engine 1 is contained on the NOx catalyst 13a can be adsorbed.

Im Magerverbrennungszustand wird der geschätzte Wert QNT der NOx-Abgabemenge jedoch von der NOx-Schätzeinheit 33 geschätzt, und der geschätzte Wert QNT wird mit dem Schwellwert QNTO vom Vergleicher 34 verglichen. Ist der geschätzte Wert QNT größer als der Schwellwert QNTO, wird bestimmt, daß die NOx-Adsorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators 13a im wesentlichen den gesättigten Zustand erreicht hat, und das NOx reduzierende Signal wird vom Vergleicher 34 ausgegeben. Daraufhin werden die EGR-Menge und der Zündzeitpunkt von der Temperaturabsenkungseinheit 36 eingestellt, die auf das NOx reduzierende Signal antwortet, und der NOx reduzierende Antrieb wird ausgeübt, um den Verbrennungszustand zu verschlechtern oder die Verbrennung im Motor 1 abzuschwächen. Hieraus ergibt sich, daß die Verbrennungstemperatur abgesenkt wird, um die Abgabemenge an NOx zu verringern.However, in the lean-burn state, the estimated value Q NT of the NOx discharge amount becomes from the NOx estimation unit 33 is estimated, and the estimated value Q NT is compared with the threshold value Q NTO from the comparator 34 compared. If the estimated value Q NT is larger than the threshold value Q NTO , it is determined that the NOx adsorbing ability of the NOx catalyst 13a has substantially reached the saturated state, and the NOx reducing signal is from the comparator 34 output. Thereupon, the EGR amount and the ignition timing from the temperature lowering unit 36 is set, which responds to the NOx reducing signal, and the NOx reducing drive is applied to deteriorate the combustion condition or the combustion in the engine 1 mitigate. As a result, the combustion temperature is lowered to reduce the amount of NOx discharged.

Falls das Beschleunigungsbestimmungssignal von der Schwellwertänderungseinheit 37 zur Antriebszustandsbestimmungseinheit 30 geliefert wird, bestimmt die Antriebszustandsbestimmungseinheit 30 ferner, daß der Motor 1 im theoretischen Verhältnis-Antriebszustand angetrieben werden soll, und das theoretische Luftkraftstoffverhältnis wird von der Luftkraftstoffverhältnisänderungseinheit 31 ausgewählt. In diesem Fall wird eine theoretische oder stöchiometrische Luftkraftstoffmischung dem Motor 1 zugeführt, so daß der Motor 1 im theoretischen Verhältnis-Antriebszustand angetrieben wird, um den Output des Motors 1 zu erhöhen. Während des Antriebs im theoretischen Verhältnis enthalten die vom Motor 1 abgegebenen Auspuffgase eine größere Menge an HC und CO als im Magerverbrennungszustand. Es wird daher eine reduzierende Atmosphäre um den NOx-Katalysator 13a verzeugt, um hierdurch die Desoxidation (Reduktion) des adsorbierten NOx zu bewirken.If the acceleration determination signal from the threshold value changing unit 37 to the drive state determination unit 30 is supplied, the drive state determining unit determines 30 further that the engine 1 is to be driven in the theoretical ratio driving state, and the theoretical air-fuel ratio is changed from the air-fuel ratio changing unit 31 selected. In this case, a theoretical or stoichiometric air-fuel mixture is added to the engine 1 fed so that the engine 1 in the theoretical ratio drive state is driven to the output of the engine 1 to increase. During the drive in the theoretical ratio contain those from the engine 1 exhaust gases emitted a larger amount of HC and CO than in the lean-burn state. There is therefore a reducing atmosphere around the NOx catalyst 13a witnessed to cause deoxidation (reduction) of the adsorbed NOx.

Ferner wird zum Zeitpunkt des NOx reduzierenden Antriebs der Beschleunigungsbestimmungsschwellwert auf einen kleineren Wert gesetzt, so daß die Änderung des Antriebszustands in den theoretischen Verhältnis-Antriebszustand erleichtert wird. Hieraus ergibt sich, daß die Reaktion der Beschleunigungsantriebsanforderung im NOx reduzierten Antrieb verbessert werden kann, in welchem der Motoroutput in Vergleich zum NOx nicht reduzierten Antrieb verringert ist.Furthermore, at the time of the NOx reducing drive the acceleration determination threshold set to a smaller value so that the change in the drive state in the theoretical ratio drive state is facilitated. It follows that the response of the acceleration drive request can be improved in the NOx-reduced drive, in which the Motor output reduced compared to the drive that is not reduced in NOx is.

Als nächstes wird der Betrieb der Verbrennungssteuerungsvorrichtung im Detail erläutert.Next is the operation of the Combustion control device explained in detail.

Während des Antriebs des Motors 1 wird ein Kurbelwinkelsynchronisationssignal θCR vom Kurbelwinkelsensor 18 bei jedem Kurbelwinkel CA erzeugt, beispielsweise bei 120°. Jedesmal, wenn das Kurbelwinkelsynchronisationssignal θCR der ECU 23 als ein Unterbrechungssignal eingegeben wird, wird die Verbrennungssteuerungsroutine, die in den 3 und 4 gezeigt ist, von der ECU 23 ausgeführt.While driving the engine 1 becomes a crank angle synchronization signal θ CR from the crank angle sensor 18 generated at every crank angle CA, for example at 120 °. Every time the crank angle synchronization signal θ CR of the ECU 23 is entered as an interrupt signal, the combustion control routine included in the 3 and 4 is shown by the ECU 23 executed.

Zuerst wird im Schritt S10 von der Antriebszustandsbestimmungseinheit 30 der ECU 23 gemäß der Motorgeschwindigkeit Ne, der Kühltemperatur TW, der Motorlast Le und dem Vorhandensein/Nichtvorhandensein des Beschleunigungsbestimmungssignals von der Schwellwertänderungseinheit 37 bestimmt, ob die theoretische Verhältnis-Antriebsbedingung zutrifft. Beispielsweise trifft die theoretische Verhältnis-Antriebsbedingung zu, wenn die Motorgeschwindigkeit Ne und die Kühltemperatur TW gleich sind oder größer als die entsprechenden vorbestimmten Werte und die Motorlast Le gleich ist oder kleiner als ein vorbestimmter Wert. Diese Bedingung ist auch gegeben, wenn das Beschleunigungsbestimmungssignal erzeugt wird.First, in step S10 from the drive state determination unit 30 the ECU 23 according to the engine speed N e , the cooling temperature T W , the engine load Le, and the presence / absence of the acceleration determination signal from the threshold value changing unit 37 determines whether the theoretical ratio drive condition applies. For example, the theoretical ratio driving condition is true when the engine speed N e and the coolant temperature T W is equal to or greater than the respective predetermined values and the engine load Le is equal to or smaller than a predetermined value. This condition also exists when the acceleration determination signal is generated.

Ist die theoretische Verhältnis-Antriebsbedingung nicht gegeben und ist daher das Ergebnis der Bestimmung beim Schritt S10 "NEIN", wird das Luftkraftstoffverhältnis durch die Luftkraftstoffverhältnisänderungseinheit 31 zum mageren Luftkraftstoffverhältnis hin gesetzt (Schritt S11). Beim nächsten Schritt S12 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der Wert eines Merkers f(NR) "1" ist, wodurch die Ausführung des NOx reduzierenden Antriebs angezeigt wird. Ist der NOx-Katalysator 13a noch nicht mit adsorbiertem NOx gesättigt, wird das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S12 "NEIN", und die Steuerung geht zu Schritt S14 weiter.If the theoretical ratio driving condition is not given and therefore the result of the determination in step S10 is "NO", the air-fuel ratio is changed by the air-fuel ratio changing unit 31 set to the lean air-fuel ratio (step S11). At the next step S12, a determination is made as to whether the value of a flag f (NR) is "1", thereby indicating the execution of the NOx reducing engine. Is the NOx catalyst 13a not yet saturated with adsorbed NOx, the result of the determination in step S12 becomes "NO", and control proceeds to step S14.

Im Schritt S14 wird der geschätzte Wert QNT einer Abgabemenge an NOx von der Abgasreinigungseinrichtung 13 durch die NOx-Schätzeinheit 33 berechnet. Für die Berechnung des geschätzten Wertes QNT wird eine Subroutine ausgeführt, die ein Verfahren (5) zum Berechnen der abgegebenen NOx-Menge QNO vom Motor 1 und ein Verfahren (6) zum Berechnen des geschätzten Wertes QNT enthält, der auf dem Wert QNO basiert, welcher im Berechnungsverfahren von 5 abgeleitet wurde.In step S14, the estimated value Q NT of a discharge amount of NOx from the exhaust gas purification device 13 through the NOx estimation unit 33 calculated. For the calculation of the estimated value Q NT , a subroutine is executed which uses a method ( 5 ) Of the votes for calculating the amount of NOx from the engine Q NO 1 and a process ( 6 ) for calculating the estimated value Q NT , which is based on the value Q NO , which is in the calculation method of 5 was derived.

Im Schritt S60 von 5 wird gemäß dem Luftüberschußverhältnis λ (allgemeiner gesagt, der Luftkraftstoffverhältnisinformationsvariablen) der geschätzte Wert DN der Konzentration der Motorabgabe NOx (NOx, das vom Motor abgegeben wird) aus einem Diagramm (7) entnommen, das empirisch bestimmt und vorher in der ECU 23 gespeichert wurde. Das Luftüberschußverhältnis λ ist entweder der vom Luftkraftstoffverhältnissensor 12 gemessene Wert oder ein Zielwert, der gemäß der Motorantriebsbedingung gesetzt wurde. Ferner kann die geschätzte NOx-Konzentration DN gemäß dem Luftkraftstoffverhältnis oder dem Äquivalenzverhältnis (das reziprok zum Luftüberschußverhältnis ist) anstelle des Luftüberschußverhältnisses λ bestimmt werden.In step S60 of 5 according to the excess air ratio λ (more generally, the air-fuel ratio information variable), the estimated value D N of the concentration of the engine output NOx (NOx output from the engine) is obtained from a graph ( 7 ), which is determined empirically and previously in the ECU 23 was saved. The excess air ratio λ is either that of the air-fuel ratio sensor 12 measured value or a target value set according to the motor drive condition. Furthermore, the estimated NOx concentration D N may be determined according to the air-fuel ratio or the equivalent ratio (which is reciprocal to the excess air ratio) instead of the excess air ratio λ.

Im Diagramm von 7 wird der geschätzte Wert DN der Konzentration der Motorabgabe NOx derart gesetzt, daß er einen maximalen Wert einnimmt, wenn das Luftüberschuß verhältnis λ geringfügig größer ist als 1,0, d.h., wenn das Luftkraftstoffverhältnis geringfügig magerer ist als das theoretische Luftkraftstoffverhältnis. Der geschätzte Wert DN verringert sich wesentlich mit einer konstanten Rate bei einer Verringerung des Luftüberschußverhältnisses λ in einem Bereich (magerer Luftkraftstoffverhältnisbereich), wo das Luftüberschußverhältnis λ klein ist, und verringert sich wesentlich mit einer konstanten Rate bei einem Anwachsen des Luftüberschußverhältnisses λ in einem Bereich (fetter Luftkraftstoffverhältnisbereich), wo das Luftüberschußverhältnis λ groß ist.In the diagram of 7 the estimated value D N of the concentration of the engine output NOx is set to have a maximum value when the excess air ratio λ is slightly larger than 1.0, that is, when the air-fuel ratio is slightly leaner than the theoretical air-fuel ratio. The estimated value D N decreases substantially at a constant rate with a decrease in the excess air ratio λ in an area (lean air-fuel ratio range) where the excess air ratio λ is small, and decreases significantly at a constant rate with an increase in the excess air ratio λ in an area (rich air-fuel ratio range) where the excess air ratio λ is large.

Wenn das Auslesen des geschätzten Wertes DN der Konzentration der Motorabgabe NOx vervollständigt ist, geht die Steuerung zu Schritt S62 weiter. Im Schritt S62 wird ein Korrekturkoeffizient KIg für den Zündzeitpunkt aus einem Diagramm von 8 entnommen. Die Korrekturkoeffizienten KIg wurden vorher in der ECU 23 gespeichert. In dem in 8 gezeigten Diagramm ist der Korrekturkoeffizient KIg derart gesetzt, daß er einen Referenzwert 1,0 einnimmt, wenn der Zündzeitpunkt bei einem vorbestimmten Wert auf der Vorlaufseite eingestellt ist, und daß er abnimmt, wenn der Zündzeitpunkt zur Verzögerungsseite hin verändert wird.When the readout of the estimated engine output NOx concentration D N is completed, control proceeds to step S62. In step S62, a correction coefficient K Ig for the ignition timing is obtained from a diagram of 8th taken. The correction coefficients K Ig were previously in the ECU 23 saved. In the in 8th In the diagram shown, the correction coefficient K Ig is set so that it takes a reference value 1.0 when the ignition timing is set at a predetermined value on the leading side, and decreases when the ignition timing is changed toward the delay side.

Wie später beschrieben wird, wird der Korrekturkoeffizient KIg verwendet, um den geschätzten Wert DN der Konzentration der Motorabgabe NOx zu korrigieren, der im Schritt S60 gelesen wurde. Die Korrektur wird durchgeführt, um die Menge der Motorabgabe NOx hinsichtlich der Tatsache in ordnungsgemäßer Weise abzuleiten, daß die Verbrennung abgeschwächt und die Verbrennungstemperatur abgesenkt wird, um die Menge der Motorabgabe NOx zu verringern, wenn der Zündzeitpunkt zur Verzögerungsseite hin verändert wird.As will be described later, the correction coefficient K Ig is used to correct the estimated value D N of the concentration of the engine output NOx read in step S60. The correction is made to properly deduce the amount of engine output NOx from the fact that the combustion is weakened and the combustion temperature is lowered to decrease the amount of engine output NOx when the ignition timing is changed toward the retard side.

Im Schritt S62 können verschiedene Korrekturkoeffizienten für die EGR-Menge, die Zufuhrlufttemperatur, die Feuchtigkeit und ähnliches berechnet und verwendet werden, um den geschätzten Wert DN der Konzentration der Motorabgabe NOx zu korrigieren, der in Schritt S60 entnommen wird.In step S62, various correction coefficients for the EGR amount, the supply air temperature, the humidity and the like can be calculated and used to correct the estimated value D N of the concentration of the engine output NOx, which is extracted in step S60.

Im nächsten Schritt S64 wird eine Zufuhrluftmenge Qa für jeden. Zylinder, d.h. eine Zufuhrluftmenge Qa von der vorangehenden Messzeit (vor der gegenwärtigen Messzeit durch den Kurbelwinkel 120° CA) bis zur gegenwärtigen Messzeit auf der Basis des Erfassungswertes Af vom Luftstromsensor 6 und der Maschinengeschwindigkeit Ne abgeleitet. Um den Einfluß des Atmosphärendrucks und der Zufuhrlufttemperatur auf den Erfassungswert Af des Luftstromsensors 6 auszuschalten, wird der Erfassungswert Af gemäß den Erfassungssignalen Pa und Ta vom Atmosphärendurcksensor 21 und dem Zufuhrlufttemperatursensor 22 korrigiert. Die Zufuhrluftmenge Qa kann auch von der Motorgeschwindigkeit Ne, dem Zufuhrluftdruck Pb ect. abgeleitet werden, und die Berechnungsmethode hierfür ist nicht begrenzend.In the next step S64, supply air is supplied quantity Q a for everyone. Cylinder, that is, a supply air amount Q a from the previous measurement time (before the current measurement time by the crank angle 120 ° CA) to the current measurement time based on the detection value A f from the air flow sensor 6 and the machine speed N e . The influence of atmospheric pressure and the supply air temperature on the detection value A f of the air flow sensor 6 switch off, the detection value A f according to the detection signals P a and T a from the atmospheric pressure sensor 21 and the supply air temperature sensor 22 corrected. The supply air quantity Q a can also depend on the motor speed N e , the supply air pressure P b ect. are derived, and the calculation method for this is not limiting.

Im Schritt S66 wird die Menge QN0 an NOx, das vom Motor abgegeben wird, für jede Erfassung des Kurbelwinkelsynchronisationssignals θCR mit der folgenden Gleichung (1) gemäß dem geschätzten Wert DN der Konzentration der Motorabgabe NOx, der Zufuhrluftmenge Qa und dem Korrekturkoeffizienten KIg, die wie oben beschrieben abgeleitet wurden, berechnet. QN0 = k1×KIg×Qa×DN, ---(1)wobei k1 ein Korrekturkoeffizient ist, der sich auf die EGR-Menge, die Feuchtigkeit und ähnliches bezieht, anders als der Korrekturkoeffizient KIg.In step S66, the amount Q NO of NOx discharged from the engine is calculated for each detection of the crank angle synchronization signal θ CR with the following equation (1) according to the estimated value D N of the concentration of the engine discharge NOx, the supply air amount Q a, and the correction coefficient K Ig derived as described above. Q N0 = k 1 × K Ig x Q a × D N , ---(1) where k 1 is a correction coefficient related to the amount of EGR, humidity and the like other than the correction coefficient KIg.

Nach der Berechnung der Menge QN0 der Motorabgabe NOx geht die Steuerung zu Schritt S68 weiter. Im Schritt 568 wird der akkumulierte Wert SQN(i+1) der Menge QN0 an NOx, die vom Motor abgegeben wurde und den Abgasreinigungskatalysator 13 bis zur gegenwärtigen Zeit passiert, durch die folgende Gleichung (2) berechnet, wobei der Wert den integrierten Wert ∫QN0dt der Menge QN0 an NOx ausdrückt, die vom Motor bis zur gegenwärtigen Zeit abgegeben wurde: ∫QN0dt = SQN(i+1) = SQN(i) + QN0, ---(2)wobei ∫SQN(i) einen integrierten oder akkumulierten Wert angibt, der im vorhergehenden Zyklus der Steuerungsroutine berechnet wurde, und QN0 die Menge der Motorabgabe NOx angibt, die im Schritt S66 im gegenwärtigen Zyklus der Steuerungsroutine berechnet wurde.After calculating the amount Q N0 of the engine output NOx, control proceeds to step S68. At step 568, the accumulated value SQ N (i + 1) of the amount Q N0 of NOx discharged from the engine and the exhaust gas purifying catalyst 13 happened up to the present time, calculated by the following equation (2), the value expressing the integrated value ∫Q N0 dt of the amount Q N0 of NOx emitted by the engine up to the present time: ∫Q N0 dt = SQ N (i + 1) = SQ N (i) + Q N0 , --- (2) where ∫SQ N (i) indicates an integrated or accumulated value calculated in the previous cycle of the control routine, and Q N0 indicates the amount of engine output NOx calculated in step S66 in the current cycle of the control routine.

Im nächsten Schritt S70 wird ein geschätzter Wert KNOX des Adsorptionsverhältnisses von NOx am NOx-Katalysator 13a, wenn die Motorabgabe NOx den Abgasreinigungskata lysator 13 passiert, auf der Basis des akkumulierten Wertes SQN(i+1) der Menge der Motorabgabe NOx abgeleitet, welche in Schritt S68 abgeleitet wurde. Für diesen Zweck wird ein geschätztes Adsorptionsverhältnis KNOX, das dem akkumulierten Wert SQN(i+1) entspricht, aus dem Diagramm von 9 entnommen, das vorher in der ECU 23 gespeichert wurde.In the next step S70, an estimated value K NOX is the adsorption of NOx on the NOx catalyst 13a when the engine output NOx the exhaust gas purifying catalyst 13 happens based on the accumulated value SQ N (i + 1) of the amount of the engine output NOx derived in step S68. For this purpose, an estimated adsorption ratio K NOX , which corresponds to the accumulated value SQ N (i + 1) , is taken from the diagram of 9 taken from that previously in the ECU 23 was saved.

Im Diagramm von 9 ist das geschätzte Adsorptionsverhältnis KNOX derart gesetzt, daß es einen maximalen Wert 1,0 einnimmt, wenn der akkumulierte Wert SQN(i+1) "0" ist, und graduell auf einen vorbestimmten Wert KN1 abnimmt (beispielsweise einem Wert 0,1) bei einer Erhöhung des akkumulierten Wertes SQN(i+1). Eine in 9 gezeigte Kurve akkumulierter Wert SQN(i+1)-geschätztes Adsorptionsverhältnis KNOX wird durch die folgende Gleichung (3) ausgedrückt: KNOX = (1-KN1) × exp[(–k2)×SQN(i+1)]+KN1, ---(3)wobei k2 ein Korrekturkoeffizient (Konstante) ist.In the diagram of 9 the estimated adsorption ratio K NOX is set to take a maximum value of 1.0 when the accumulated value SQ N (i + 1) is "0" and gradually decreases to a predetermined value K N1 (e.g., a value of 0, 1) with an increase in the accumulated value SQ N (i + 1) . One in 9 curve shown accumulated value SQ N (i + 1) -estimated adsorption ratio K NOX is expressed by the following equation (3): K NOX = (1-K N1 ) × exp [(- k 2 ) × SQ N (i + 1 )] + K N1 , --- (3) where k 2 is a correction coefficient (constant).

Das geschätzte Adsorptionsverhältnis KNOX kann abgeleitet werden, indem eine Berechnung auf der Basis der Gleichung (3) anstelle der Schätzung des Adsorptionsverhältnisses KNOX unter Verwendung des Diagramms von 9 durchgeführt wird.The estimated adsorption ratio K NOX can be derived by performing a calculation based on equation (3) instead of estimating the adsorption ratio K NOX using the graph of 9 is carried out.

Im nächsten Schritt S72 wird der geschätzte Wert KCAT des Verhältnisses der NOx-Reinigung durch den Dreiwegkatalysatorumwandler 13b des Abgasreinigungskatalysators 13 aus dem Diagramm von 10 auf der Basis des Luftüberschußverhältnisses λ entnommen. Angesichts der Tatsache, daß die NOx-Reinigungsfähigkeit des Dreiwegkatalysatorumwandlers 13b nur in einem engen Luftüberschußverhältnisbereich erreicht werden kann, wo das Luftüberschußverhältnis λ bei 1,0 oder einem nahen Wert hiervon ist, wird das geschätzte Reinigungsverhältnis KCAT gemäß dem Diagramm von 10 derart gesetzt, daß es sehr schnell auf einen maximalen Wert KC2 (beispielsweise einen Wert von 0,95) von einem vorbestimmten Wert KC1 aus (beispielsweise einen Wert von 0 bis 0,1) bei einer Erhöhung des Luftüberschußverhältnisses λ von einem Wert, der geringfügig kleiner ist als 1,0 bis zu einem Wert von 1,0, ansteigt und sehr schnell von dem maximalen Wert KC2 zum vorbestimmten Wert KC1 bei einem weiteren Anwachsen des Luftüberschußverhältnisses λ abnimmt. Da das Luftüberschußverhältnis λ während des Magerverbrennungsantriebs ein Wert ist (beispielsweise 1,5), der beträchtlich größer als 1,0 ist, wird das geschätzte Reinigungsver-hältnis (KCAT) während des Magerverbrennungsantriebs gleich dem vorbestimmten Wert KC1.In the next step S72, the estimated value K CAT of the ratio of the NOx purification by the three-way catalyst converter 13b of the exhaust gas purification catalyst 13 from the diagram of 10 taken on the basis of the excess air ratio λ. In view of the fact that the NOx purifying ability of the three-way catalyst converter 13b only in a narrow excess air ratio range where the excess air ratio λ is 1.0 or a near value thereof, the estimated cleaning ratio K CAT according to the diagram of FIG 10 set such that it very quickly reaches a maximum value K C2 (for example a value of 0.95) from a predetermined value K C1 (for example a value of 0 to 0.1) when the excess air ratio λ increases from a value, which is slightly less than 1.0 up to a value of 1.0, increases and decreases very quickly from the maximum value K C2 to the predetermined value K C1 with a further increase in the excess air ratio λ. Since the excess air ratio λ during the lean-burn engine is a value (for example, 1.5) that is considerably larger than 1.0, the estimated cleaning ratio (K CAT ) during the lean-burn engine becomes equal to the predetermined value K C1 .

Anstelle des Schätzens des Reinigungsverhältnisses KCAT unter Verwendung des Diagramms von 10 kann das geschätzte Reinigungsverhältnis KCAT auf einfache Weise dadurch abgeleitet werden, indem angenommen wird, daß das Reinigungsverhältnis KCAT für das Luftüberschußverhältnis λ, das innerhalb des engen Luftüberschußverhältnisbereichs (beispielsweise 0,95 ≤ λ ≤ 1,05) abfällt, einen Wert von 0,95 hat, und daß das Reinigungsverhältnis KCAT für das Luftüberschußverhältnis λ, das innerhalb eines Bereichs (beispielsweise λ < 0,95, 1,05 < λ) außerhalb des engen Luftüberschußverhältnisbereichs fällt, einen Wert von "0".Instead of estimating the cleaning ratio K CAT using the diagram of 10 The estimated cleaning ratio K CAT can be easily derived by assuming that the cleaning ratio K CAT has a value of 0 for the excess air ratio λ that falls within the narrow excess air ratio range (e.g. 0.95 ≤ λ ≤ 1.05) , 95, and that the cleaning ratio K CAT has a value of "0" for the excess air ratio λ falling within a range (e.g., λ <0.95, 1.05 <λ) outside the narrow excess air ratio range.

Im nächsten Schritt S74 wird das NOx-Abgabeverhältnis gemäß der Gleichung (NOx-Abgabeverhältnis = (1-KNOX) × (1-KCAT)) auf der Basis der Motorabgabe-NOx-Menge QN0 berechnet, der geschätzte Wert KNOX des Adsorptionsverhältnisses von NOx durch den NOx-Katalysator 13a und der geschätzte Wert KCAT des NOx-Reinigungsverhältnisses durch den Dreiwegkatalysatorumwandler 13b. Ferner wird der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge für jede Erfassung des Kurbelwinkelsynchronisationssignal θCR durch Verwendung der folgenden Gleichung (4) berechnet, die auf dem NOx-Abgabeverhältnis und der Motorabgabe-NOx-Menge QN0 basiert, die in Schritt S66 berechnet wird. Der geschätzte Wert QNT ist im wesentlichen gleich dem tatsächlich gemessenen Wert der Menge an NOx, die von der Abgasreinigungsvorrichtung 13 an die Atmosphäre abgegeben wird. QNT = QN0 × {(1-KNOX) × (1-KCAT)} ---(4) In the next step S74, the NOx emission ratio calculated according to the equation (NOx discharge ratio = (1-K NOX ) × (1-K CAT )) based on the engine discharge NOx amount Q N0 , the estimated value K NOX of the adsorption ratio of NOx by the NOx catalyst 13a and the estimated value K CAT of the NOx purification ratio by the three-way catalyst converter 13b , Furthermore, the estimated value Q NT of the catalyst output NOx amount for each detection of the crank angle synchronization signal θ CR is calculated by using the following equation (4), which is based on the NOx output ratio and the engine output NOx amount Q N0 in step S66 is calculated. The estimated value Q NT is substantially equal to the actually measured value of the amount of NOx released by the exhaust gas purification device 13 is released into the atmosphere. Q NT = Q N0 × {(1-K NOX ) × (1-K CAT )} --- (4)

Die Gleichung (4) gibt an, daß dann, falls die Adsorption von NOx durch den NOx-Katalysator 13a unter einer derartigen Bedingung fortgeführt wird, daß das Reinigungsverhältnis KCAT durch den Dreiwegkatalysatorumwandler 13b den vorbestimmten Wert KC1 hat, wie beispielsweise im Magerverbrennungszustand, die NOx-Reinigungsfähigkeit der Abgasreinigungseinrichtung 13 verringert wird und daher die Katalysatorabgabe-NOx-Menge QNT ansteigt, so daß das NOx-Adsorptionsverhältnis KNOX verringert wird.Equation (4) indicates that if the adsorption of NOx by the NOx catalyst 13a is continued under such a condition that the purification ratio K CAT by the three-way catalyst converter 13b has the predetermined value K C1 , such as in the lean-burn state, the NOx cleanability of the exhaust gas purification device 13 is reduced and therefore the catalyst discharge NOx amount Q NT increases, so that the NOx adsorption ratio K NOX is reduced.

Nachdem der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge berechnet ist, geht die Steuerung zu Schritt S16 von 3 weiter. Im Schritt S16 bestimmt der Vergleicher 34, ob der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge, die wie oben beschrieben abgeleitet wurde, größer ist als der vorbestimmte Schwellwert QNT0. Beispielsweise wird eine gesetzliche Grenze der NOx-Emission als Basis zum Setzen des Schwellwertes QNT0 verwendet. Ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S16 "NEIN", d.h. falls die NOx-Adsorptionsmenge nicht den gesättigten Zustand erreicht hat, wird bestimmt, daß die Menge an NOx, die in die Atmosphäre abgegeben wird, gleich ist oder geringer als der maximal erlaubte Wert, und die Steuerung geht zu Schritt S40 von 4 weiter.After the estimated catalyst discharge NOx amount Q NT is calculated, control goes to step S16 3 further. The comparator determines in step S16 34 whether the estimated value Q NT of the amount of catalyst discharge NOx derived as described above is larger than the predetermined threshold value Q NT0 . For example, a legal limit of NOx emission is used as the basis for setting the threshold value Q NT0 . If the result of the determination in step S16 is "NO", that is, if the NOx adsorption amount has not reached the saturated state, it is determined that the amount of NOx released into the atmosphere is equal to or less than the maximum allowable value , and control goes to step S40 4 further.

Im Schritt S40 wird die Rezirkulationsstrommenge (die im folgenden als EGR-Menge bezeichnet wird) Egr des EGR-Gases im normalen Magerverbrennungszustand gesetzt. Im einzelnen wird eine EGR-Menge ELN als EGR-Menge Egr für den normalen Magerverbrennungsantrieb aus einem EGR-Mengendiagramm (17) für den normalen Magerverbrennungsantrieb entnommen, das vorher in der ECU 23 gemäß der Motorgeschwindigkeit Ne und der Ladungswirksamkeit ηv der Luftkraftstoffmischung gespeichert wurde. Im EGR-Mengendiagramm ist die EGR-Menge ELN als Funktion der Motorgeschwindigkeit Ne und der Ladewirksamkeit ηv der Luftkraftstoffmischung ausgedrückt (Egr = ELN(Nev). In step S40, the amount of recirculation electricity (hereinafter referred to as EGR amount) E gr of the EGR gas in the normal lean-burn state is set. In detail, an EGR quantity E LN is calculated as an EGR quantity Egr for the normal lean-burn combustion drive from an EGR quantity diagram ( 17 ) for the normal lean-burn engine, which was previously in the ECU 23 was stored according to the engine speed N e and the charge efficiency η v of the air-fuel mixture. In the EGR quantity diagram, the EGR quantity E LN is expressed as a function of the engine speed Ne and the charging efficiency η v of the air / fuel mixture (E gr = E LN (N e , η v ).

Anders als im NOx-reduziertem Antriebszustand oder dem theoretischen Verhältnis-Antriebszustand ist im normalen Magerverbrennungszustand eine große EGR-Menge nicht erforderlich. Die EGR-Menge ELN im Diagramm ist daher kleiner eingestellt als die EGR-Mengen EN0, EST für das gleiche Ne, ηv im EGR-Einstelldiagramm für den NOx-reduzierten Antriebszustand oder dem theoretischen Verhältnis-Antriebszustand.Unlike the NOx-reduced drive state or the theoretical ratio drive state, a large amount of EGR is not required in the normal lean-burn state. The EGR quantity E LN in the diagram is therefore set smaller than the EGR quantities E N0 , E ST for the same N e , η v in the EGR setting diagram for the NOx-reduced drive state or the theoretical ratio drive state.

Im nächsten Schritt S42 wird ein Zündzeitpunkt θLN von einem Zündzeitpunktdiagramm (18) entnommen, das vorher in der ECU 23 für den normalen Magerverbrennungsantrieb gespeichert wurde, als Zündzeitpunkt θIg für den normalen Magerverbrennungsantrieb gemäß der Motorgeschwindigkeit Ne und der Ladungswirksamkeit ηv der Luftkraftstoffmischung. Im Diagramm wird der Zündzeitpunkt θLN als Funktion der Motorgeschwindigkeit Ne und der Ladungswirksamkeit ηv der Luftkraftstoffmischung (θIg = θ LN(Ne, ηv)) ausgedrückt. Da der Zündzeitpunkt vorgeschoben werden muß, um die Verbrennungswirksamkeit zur Zeit des normalen Magerverbrennungsantriebs zu verbessern, wird der Zündzeitpunkt θLN in diesem Zündzeitpunktdiagramm auf einen Wert auf der vorgeschobenen Seite von den Zündzeitpunkten θN0, θST für das gleiche Ne, ηv für den NOx-reduzierten Antrieb und den theoretischen Verhältnis-Antrieb gesetzt.In the next step S42, an ignition timing θ LN is determined from an ignition timing diagram ( 18 ) which was previously in the ECU 23 was stored for the normal lean-burn engine, as the ignition timing θ Ig for the normal lean-burn engine according to the engine speed Ne and the charge efficiency η v of the air-fuel mixture. In the diagram, the ignition timing θ LN is expressed as a function of the engine speed N e and the charge efficiency η v of the air-fuel mixture (θ Ig = θ LN (N e , η v )). Since the ignition timing needs to be advanced to improve the combustion efficiency at the time of the normal lean-burn engine, the ignition timing θ LN in this ignition timing diagram becomes a value on the advanced side from the ignition timings θ N0 , θ ST for the same N e , η v for the NOx-reduced drive and the theoretical ratio drive.

Nach dem Setzen des Zündzeitpunkts θIg geht die Steuerung zu Schritt S44 weiter. Im Schritt S44 wird der Beschleunigungsbestimmungsschwellwert Ath auf einen Referenzschwellwert A0 gesetzt, der größer ist als der Schwellwert AN0 für den NOx-reduzierten Antrieb (A0 > AN0). Während des normalen Magerverbrennungsantriebs findet daher eine Verschiebung zum theoretischen Verhältnisantriebszustand nicht statt, ohne daß das Drosselventil 7 schneller geöffnet wird als im NOx-reduzierten Antriebszustand. Dies erfolgt deshalb, da der Motoroutput im normalen Magerverbrennungszustand höher ist als im NOx-reduzierten Antriebszustand und es daher möglich ist, einen ziemlich beträchtlichen Beschleunigungsantriebsbedarf zu berücksichtigen, sogar wenn der theoretische Verhältnis-Antrieb nicht durchgeführt wird. Ein anderer Grund besteht darin, zu verhindern, daß der Antriebszustand häufig in den theoretischen Verhältnis-Antriebszustand gewechselt wird, um ein Verringern der Kraftstoffausnutzung zu vermeiden.After setting the ignition timing θ Ig , control proceeds to step S44. In step S44, the acceleration determination threshold value A th is set to a reference threshold value A 0 , which is greater than the threshold value A N0 for the NOx-reduced drive (A 0 > A N0 ). Therefore, during the normal lean burn drive, there is no shift to the theoretical ratio drive state without the throttle valve 7 is opened faster than in the NOx-reduced drive state. This is because the engine output is higher in the normal lean-burn state than in the NOx-reduced drive state, and it is therefore possible to consider a fairly substantial acceleration drive requirement even if the theoretical ratio drive is not performed. Another reason is to prevent the drive state from being changed frequently to the theoretical ratio drive state in order to avoid reducing the fuel consumption.

Als nächstes geht die Steuerung zu Schritt S36 weiter, in welchem die Kraftstoffmenge auf der Basis der Zufuhrluftmenge und des Luftkraftstoffverhältnisses in üblicher Weise genau berechnet wird. Hiernach ist die Ausführung der Verbrennungssteuerungsroutine im gegenwärtigen Zyklus vervollständigt. Wird ein nächstes Kurbelwinkelsynchronisationssignal θCR der ECU 23 zugeführt, wird die Verbrennungssteuerungsroutine dann wieder vom Schritt S10 aus gestartet.Next, control proceeds to step S36, in which the fuel amount is accurately calculated based on the supply air amount and the air-fuel ratio in a usual manner. After this, the execution of the combustion control routine in the current cycle is completed. A next crank angle synchronization signal θ CR of the ECU 23 supplied, the combustion control routine is then again from the Started step S10.

Wenn im Schritt S10 bestimmt wird, daß die theoretische Verhältnis-Antriebsbedingung nicht gegeben ist, und wenn im Schritt S16 bestimmt wird, daß der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge nicht den Schwellwert QNT0 erreicht hat, wird eine Sequenz der Schritte S10, S11, S12, S14, S16, S40, S42, S44 und S36 wiederholt durchgeführt, um den Motor 1 im normalen Magerverbrennungszustand zu betreiben. Während dieser Zeit wird NOx in den Auspuffgasen am NOx-Katalysator 13a adsorbiert.If it is determined in step S10 that the theoretical ratio driving condition is not given, and if it is determined in step S16 that the estimated value Q NT of the catalyst discharge NOx amount has not reached the threshold value Q NT0 , a sequence of the steps becomes S10, S11, S12, S14, S16, S40, S42, S44 and S36 performed repeatedly to operate the engine 1 in the normal lean-burn state. During this time, NOx is in the exhaust gases on the NOx catalytic converter 13a adsorbed.

Wird danach in Schritt S16 bestimmt, daß der geschätzte wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge den Schwellwert QNTO während des Magerverbrennungsantriebs überschritten hat und das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S16 daher "JA" wird, wird bestimmt, daß die NOx-Adsorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators 13a gesättigt ist. In diesem Fall geht die Steuerung zu Schritt S18 weiter. Im Schritt S18 wird der Wert eines Merkers f(NR) auf "1" gesetzt, wodurch angegeben wird, daß der NOx-reduzierte Antrieb ausgeführt wird.Thereafter, if it is determined in step S16 that the estimated value Q NT of the catalyst discharge NOx amount has exceeded the threshold value Q NTO during the lean-burn drive and the result of the determination in step S16 therefore becomes "YES", it is determined that the NOx adsorbability of the NOx catalyst 13a is saturated. In this case, control proceeds to step S18. In step S18, the value of a flag f (NR) is set to "1", indicating that the NOx-reduced drive is being carried out.

Als nächstes geht die Steuerung zu Schritt S30 von 4 weiter. Im Schritt S30 wird gemäß der Motorgeschwindigkeit Ne und der Ladungswirksamkeit ηv der Luftkraftstoffmischung eine EGR-Menge EN0 als EGR-Menge Egr für den NOx-reduzierten Antrieb durch die Temperaturabsenkungseinheit 36 von 1 aus einem (nicht dargestellten) EGR-Setzdiagramm für den NOx-reduzierten Antrieb entnommen. Dieses Diagramm wurde empirisch bestimmt und in der ECU 23 gespeichert.Next, control goes to step S30 4 further. In step S30, according to the engine speed Ne and the charge efficiency η v of the air-fuel mixture, an EGR amount E N0 as an EGR amount E gr for the NOx-reduced drive by the temperature lowering unit 36 of 1 taken from an EGR setting diagram (not shown) for the NOx-reduced drive. This diagram was determined empirically and in the ECU 23 saved.

Im Diagramm für den NOx-reduzierten Antrieb wird die EGR-Menge EN0 als Funktion der Motorgeschwindigkeit Ne und der Ladungseffektivität ηv der Luftkraftstoffmischung (Egr = EN0(Ne, ηv)) ausgedrückt und auf einen Wert gesetzt, der größer ist als die EGR-Menge Egr für das gleiche Ne, ηv im EGR-Setzdiagramm (17) für den normalen Magerverbrennungsantrieb. Die EGR-Menge Egr, die vom Auspuffkrümmer 11 zum Zufuhrkrümmer 4 zirkuliert wird, wird daher größer als im Fall des normalen Magerverbrennungsantriebs, wodurch die Verbrennungstemperatur abgesenkt und die NOx-Abgabemenge verringert wird.In the diagram for the NOx-reduced drive, the EGR quantity E N0 is expressed as a function of the engine speed Ne and the charge effectiveness η v of the air / fuel mixture (E gr = E N0 (N e , η v )) and set to a value that is greater is the EGR quantity E gr for the same N e , η v in the EGR setting diagram ( 17 ) for the normal lean-burn drive. The EGR amount E gr that from the exhaust manifold 11 to the intake manifold 4 is circulated becomes larger than in the case of the normal lean-burn engine, thereby lowering the combustion temperature and reducing the NOx release amount.

Nach dem Setzen der EGR-Menge Egr geht die Steuerung zu Schritt S32 weiter. Im Schritt S32 wird gemäß der Motorgeschwindigkeit Ne und der Ladungseffektivität ηv der Luftkraftstoffmischung ein Zündzeitpunkt θN0 als Zündzeitpunkt θIg für den NOx-reduzierten Antrieb aus einem (nicht dargestellten) Zündzeitpunktsetzdiagramm für den NOx-reduzierten Antrieb ausgelesen, wobei dieses Diagramm empirisch ermittelt und vorher in der ECU 23 gespeichert wurde.After the EGR amount E gr is set, control proceeds to step S32. In step S32, in accordance with the engine speed N e and the charge effectiveness η v of the air / fuel mixture, an ignition timing θ N0 as the ignition timing θ Ig for the NOx-reduced drive is read from an ignition timing diagram (not shown) for the NOx-reduced drive, this diagram being determined empirically and previously in the ECU 23 was saved.

In dem (nicht dargestellten) Zündzeitpunktsetzdiagramm für den NOx-reduzierten Antrieb ist der Zündzeitpunkt θN0 als Funktion der Motorgeschwindigkeit Ne und der Ladungswirksamkeit ηv der Luftkraftstoffmischung (θIg = θN0(Ne, ηv)) ausgedrückt und auf einen Wert auf der Verzögerungsseite vom Zündzeitpunkt θIg für das gleiche Ne, ηv im Zündzeitpunktdiagramm (18) für den normalen Magerverbrennungsantrieb gesetzt. Der Zeitpunkt für die Zündkerze 16 zum Zünden der Luftkraftstoffmischung wird daher verzögert, so daß der Auspuffhub gestartet wird, bevor die Verbrennung vollständig durchgeführt ist. Die Verbrennungstemperatur steigt deshalb nicht so hoch an, und die NOx-Abgabemenge wird verringert.In the ignition timing diagram (not shown) for the NOx-reduced drive, the ignition timing θ N0 is expressed as a function of the engine speed Ne and the charge efficiency η v of the air-fuel mixture (θ Ig = θ N0 (N e , η v )) and up to a value the delay side from the ignition timing θ Ig for the same N e , η v in the ignition timing diagram ( 18 ) set for the normal lean-burn drive. The time for the spark plug 16 therefore, the ignition of the air-fuel mixture is delayed so that the exhaust stroke is started before the combustion is completed. Therefore, the combustion temperature does not rise so high and the NOx release amount is reduced.

Nach dem Setzen des Zündzeitpunkts θIg geht die Steuerung zu Schritt S34 weiter. Im Schritt S34 wird gemäß einem (nicht dargestellten) Beschleunigungsbestimmungsschwellwertsetzdiagramm für den NOx-reduzierten Antrieb der Ventilöffnungsgeschwindigkeitsschwellwert (Beschleunigungsbestimmungsschwellwert) Ath des Drosselventils 7 zum NOx-reduzierten Beschleunigungsbestimmungsschwellwert AN0 durch die Schwellwertveränderungseinheit 38 verändert. In diesem Diagramm wird der Schwellwert AN0, der als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgedrückt ist, auf einen Wert gesetzt, der kleiner ist als der normale Schwellwert A0. Der Übergang vom Magerverbrennungsantrieb zum theoretischen Verhältnis-Antrieb wird daher auf der niedrigen Drosselventilöffnungsgeschwindigkeitsseite ausgeführt. Als Ergebnis hiervon wird dann, wenn eine Beschleunigungsantriebsanforderung während dem NOx-reduzierten Antrieb ausgegeben wird, der Motoroutput, der durch ein Absenken der Verbrennungswirksamkeit durch den NOx-reduzierten Antrieb verringert wurde, schnell erhöht, wodurch der Beschleunigungsantrieb weich vorgenommen wird.After setting the ignition timing θ Ig , control proceeds to step S34. In step S34, according to an acceleration determination threshold setting diagram (not shown) for the NOx-reduced drive, the valve opening speed threshold (acceleration determination threshold) A th of the throttle valve 7 to the NOx-reduced acceleration determination threshold value A N0 by the threshold value change unit 38 changed. In this diagram, the threshold value A N0 , which is expressed as a function of the vehicle speed, is set to a value that is smaller than the normal threshold value A 0 . The transition from the lean-burn engine to the theoretical ratio engine is therefore carried out on the low throttle valve opening speed side. As a result, when an acceleration drive request is issued during the NOx-reduced drive, the engine output, which has been reduced by lowering the combustion efficiency by the NOx-reduced drive, is rapidly increased, thereby making the acceleration drive smooth.

Nach dem Setzen des Beschleunigungsbestimmungsschwellwertes Ath geht die Steuerung zu Schritt S36 weiter. Im Schritt S36 wird die Kraftstoffmenge, die vom Kraftstoffeinspritzventil 3 geliefert werden muß, in üblicher Weise auf der Basis der Zufuhrluftmenge und des Luftkraftstoffverhältnisses gemäß einer vorbestimmten Gleichung berechnet. Die während des NOx-reduzierten Antriebs gelieferte Kraftstoffmenge wird auf einem konstanten Wert gehalten, wenn das Luftkraftstoffverhältnis bei einem vorbestimmten Wert gehalten wird. Wird das Luftkraftstoffverhältnis innerhalb des mageren Luftkraftstoffverhältnisbereichs verändert, um hierdurch die Verbrennungstemperatur abzusenken, wird andererseits die Kraftstoffversorgungsmenge variabel gemäß der EGR-Menge EN0 und dem Zündzeitpunkt θN0 eingestellt.After setting the acceleration determination threshold A th , control proceeds to step S36. In step S36, the amount of fuel from the fuel injection valve 3 must be supplied, calculated in the usual manner based on the supply air amount and the air-fuel ratio according to a predetermined equation. The amount of fuel supplied during the NOx-reduced drive is kept at a constant value when the air-fuel ratio is kept at a predetermined value. On the other hand, if the air-fuel ratio is changed within the lean air-fuel ratio range to thereby lower the combustion temperature, the fuel supply amount is variably set according to the EGR amount E N0 and the ignition timing θ N0 .

Ist die Berechnung der Kraftstoffversorgungsmenge im Schritt S36 vollständig durchgeführt, wird die Ausführung der Verbrennungssteuerungsroutine im gegenwärtigen Zyklus vervollständigt. Danach wird, wenn das nächste Kurbelwinkelsynchronisationssignal θCR der ECU 23 zugeführt wird, die Verbrennungssteuerungsroutine wieder von Schritt S10 aus gestartet.When the calculation of the fuel supply amount is completed in step S36, the execution of the combustion control routine in the current cycle is completed. After that, when the next crank angle synchronization signal θ CR of the ECU 23 is supplied, the combustion control routine is started again from step S10.

Da der Merker f(NR) schon auf "1" nach dem Start des NOx-reduzierten Antriebs gesetzt ist, wird eine Sequenz der Schritte S10, S11, S12, S30, S32, S34 und S36 wieder-holt ausgeführt, um den NOx-reduzierten Antrieb durchzuführen, wenn im Schritt S10 bestimmt wird, daß die theoretische Verhältnis-Antriebsbedingung nicht gegeben ist.Since the flag f (NR) is already at "1" after the start of the NOx-reduced drive is set, a sequence of steps S10, S11, S12, S30, S32, S34 and S36 are repeatedly executed to reduce the NOx Drive, when it is determined in step S10 that the theoretical ratio driving condition is not given.

Wie oben beschrieben, tritt gemäß der Motorverbrennungssteuerung dieser Ausführungsform auch dann, wenn die Katalysatorabgabe-NOx-geschätzte Menge QNT den vorbestimmten Wert QNT0 erreicht, bei welchem die NOx-Adsorptionsmenge während des Magerverbrennungsantriebs als im wesentlichen gesättigt angesehen werden kann, keine Möglichkeit auf, daß der Antriebszustand verstärkt vom Magerverbrennungsantrieb zum theoretischen Verhältnis-Antrieb verändert wird, um das adsorbierte NOx zu desoxidieren. Vielmehr wird bei der Motorverbrennungssteuerung dieser Ausführungsform, wenn der NOx-Katalysator 13a gesättigt ist, der NOx-reduzierte Antrieb, in welchem die EGR-Menge erhöht und der Zündzeitpunkt verzögert ist, ausgeübt. Hieraus ergibt sich, daß die in die Atmosphäre abgegebene NOx-Menge immer bei einem Wert gehalten werden kann, der gleich ist oder kleiner als der konstante Wert QNT0, ohne daß eine Drehmomentvariation aufgrund des Übergangs zu dem theoretischen Verhältnis-Antriebszustand bewirkt wird.As described above, according to the engine combustion control of this embodiment, even when the catalyst discharge NOx estimated amount Q NT reaches the predetermined value Q NT0 at which the NOx adsorption amount can be regarded as substantially saturated during the lean-burn drive, there is no possibility that the drive state is increasingly changed from the lean-burn drive to the theoretical ratio drive in order to deoxidize the adsorbed NOx. Rather, in the engine combustion control of this embodiment, when the NOx catalyst 13a is saturated, the NOx-reduced drive, in which the EGR amount is increased and the ignition timing is delayed, is exercised. As a result, the amount of NOx released into the atmosphere can always be kept at a value equal to or less than the constant value Q NT0 without causing a torque variation due to the transition to the theoretical ratio driving state.

Ferner wird, da der Beschleunigungsbestimmungsschwellwert Ath auf einen kleinen Wert im NOx-reduzierten Antriebszustand gesetzt wird, so daß der Antriebszustand dazu tendiert, in den theoretischen Verhältnis-Antriebszustand geändert zu werden, gewöhnlich der NOx-reduzierte Antrieb nicht für eine lange Zeitdauer aufrecht erhalten. Daher kann eine Verringerung der Kraftstoffausnutzung, die durch den NOx-reduzierten Antrieb bewirkt wird, innerhalb eines zulässigen Bereichs unterdrückt werden.Further, since the acceleration determination threshold A th is set to a small value in the NOx-reduced driving state so that the driving state tends to be changed to the theoretical ratio driving state, the NOx-reduced driving is usually not maintained for a long period of time , Therefore, a reduction in fuel economy caused by the NOx-reduced engine can be suppressed within an allowable range.

Während des normalen Magerverbrennungsantriebs oder des Magerverbrennungsantriebs für die NOx-Reduzierung geht die Steuerung zu Schritt S20 weiter, wenn im Schritt S10 bestimmt wird, daß die theoretische Verhältnis-Antriebsbedingung gegeben ist und daher das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S10 zu "JA" wird. Im Schritt S20 wird das Luftkraftstoffverhältnis vom mageren Luftkraftstoffverhältnis zum theoretischen Luftkraftstoffver hältnis geändert, wodurch der Antriebszustand vom Magerverbrennungszustand zum theoretischen Verhältnis-Antriebszustand geändert wird.While the normal lean-burn drive or the lean-burn drive for NOx reduction Control proceeds to step S20 if it is determined in step S10 that the theoretical ratio drive condition is given and therefore the result of the determination in step S10 becomes "YES". In step S20 becomes the air-fuel ratio from the lean air-fuel ratio changed to the theoretical Luftkraftstoffver ratio, whereby the drive state from Lean combustion state is changed to the theoretical ratio drive state.

Im nächsten Schritt S22 wird der Merker f(NR) auf "0" gesetzt, wodurch angegeben wird, daß der NOx-reduzierte Antrieb nicht ausgeübt wird. Dies erfolgt deswegen, da der NOx-reduzierte Antrieb im theoretischen Verhältnis-Antriebszustand gehemmt wird, wie später beschrieben wird. Ferner wird im Schritt S22 ein Zeitzähler zum Zählen der verstrichenen Zeit von dem Moment an, bei welchem der theoretische Verhältnis-Antrieb beginnt, gestartet. Im nächsten Schritt S24 wird durch Bezugnahme auf den Inhalt des Zeitzählers geprüft, ob eine vorbestimmte Zeit tR (beispielsweise 3 Sekunden) vom Start des theoretischen Verhältnis-Antriebs an verstrichen ist. Ist das Resultat der Bestimmung im Schritt S24 "NEIN", geht die Steuerung zu Schritt S50 von 4 weiter.In the next step S22, the flag f (NR) is set to "0", which indicates that the NOx-reduced drive is not being applied. This is because the NOx-reduced drive is inhibited in the theoretical ratio drive state, as will be described later. Furthermore, in step S22, a time counter for counting the elapsed time from the moment at which the theoretical ratio drive starts is started. In the next step S24, it is checked by referring to the content of the time counter whether a predetermined time t R (for example, 3 seconds) has elapsed from the start of the theoretical ratio drive. If the result of the determination in step S24 is "NO", control proceeds to step S50 4 further.

Im Schritt S50 wird gemäß der Motorgeschwindigkeit Ne und der Ladewirksamkeit ηv der Luftkraftstoffmischung eine EGR-Menge EST als EGR-Menge Egr für den theoretischen Verhältnis-Antrieb von dem (nicht dargestellten) EGR-Mengensetzdiagramm für den theoretischen Verhältnis-Antrieb ausgelesen, das vorher in der ECU 23 gespeichert wurde. In diesem Diagramm ist die theoretische Luftkraftstoffverhältnis-EGR-Menge EST als Funktion der Motorgeschwindigkeit Ne und der Ladeeffektivität ηv der Luftkraftstoffmischung ausgedrückt (Egr = EST(Ne, ηv)), und auf einen Wert gesetzt, der größer ist als die EGR-Menge Egr für das gleiche Ne, ηv im EGR-Mengensetzdiagramm (17) für den normalen Magerverbrennungsantrieb. Die EGR-Menge Egr im theoretischen Verhältnis-Antrieb wird daher größer als die EGR-Menge im normalen Magerverbrennungsantrieb, wodurch die Verbrennungstemperatur abgesenkt und die NOx-Abgabemenge verringert wird.In step S50, in accordance with the engine speed Ne and the loading efficiency η v of the air / fuel mixture, an EGR quantity E ST is read out as EGR quantity E gr for the theoretical ratio drive from the EGR quantity setting diagram (not shown) for the theoretical ratio drive, that previously in the ECU 23 was saved. In this diagram, the theoretical air-fuel ratio EGR amount E ST is expressed as a function of the engine speed N e and the charging efficiency η v of the air-fuel mixture (E gr = E ST (N e , η v )), and is set to a value that is larger is the EGR quantity E gr for the same N e , η v in the EGR quantity law diagram ( 17 ) for the normal lean-burn drive. The EGR amount E gr in the theoretical ratio drive therefore becomes larger than the EGR amount in the normal lean-burn engine, which lowers the combustion temperature and reduces the NOx release amount.

Nach dem Setzen der EGR-Menge Egr geht die Steuerung zu Schritt S52 weiter. Im Schritt S52 wird ein Zündzeitpunkt θST als Zündzeitpunkt θIg für den theoretischen Verhältnis-Antrieb aus einem (nicht dargestellten) Zündzeitpunktdiagramm für den theoretischen Verhältnis-Antrieb ausgelesen, das vorher in der ECU 23 gemäß der Motorgeschwindigkeit Ne und der Ladungseffektivität ηv der Luftkraftstoffmischung gespeichert wurde. Im obigen Diagramm wird der Zündzeitpunkt θST als Funktion der Motorgeschwindigkeit Ne und der Ladungseffektivität ηv der Luftkraftstoffmischung ausgedrückt (θIg = θST(Ne, ηv)), und auf einen Wert auf der Verzögerungsseite vom Zündzeitpunkt θIg für das gleiche Ne, ηv im Zündzeit-punktdiagramm (18) für den normalen Magerverbrennungsantrieb oder demjenigen für den NOx-reduzierten Antrieb gesetzt. Da der Zeitpunkt für die Zündkerze 16 zum Zünden der Luftkraftstoffmischung verzögert wird, wird daher der Auspuffhub gestartet, bevor die Verbrennung vollständig abgelaufen ist, wodurch die NOx-Abgabemenge verringert wird. Ferner kann auch eine Verhinderung des Klopfens im theoretischen Verhältnis-Antrieb erreicht werden.After the EGR amount E gr is set, control proceeds to step S52. In step S52, an ignition timing θ ST as the ignition timing θ Ig for the theoretical ratio drive is read out from an ignition timing diagram (not shown) for the theoretical ratio drive that was previously in the ECU 23 was stored according to the engine speed N e and the charge effectiveness η v of the air-fuel mixture. In the above diagram, the ignition timing θ ST is expressed as a function of the engine speed N e and the charge efficiency η v of the air-fuel mixture (θ Ig = θ ST (N e , η v )) , and to a value on the retard side from the ignition timing θ Ig for that same N e , η v in the ignition timing diagram ( 18 ) for the normal lean-burn engine or the one for the NOx-reduced engine. Because the time for the spark plug 16 is delayed to ignite the air-fuel mixture, therefore, the exhaust stroke is started before the combustion is completely completed, whereby the NOx release amount is reduced. Furthermore, knocking in the theoretical ratio drive can also be prevented.

Im nächsten Schritt S44 wird der Beschleunigungsbestimmungsschwellwert Ath vom Schwellwert AN0 für den NOx-reduzierten Antrieb zum Referenzschwellwert A0 zurückgesetzt, der größer ist als der Schwellwert AN0. Im nächsten Schritt S36 wird dann die zu liefernde Kraftstoffmenge berechnet. Nach der vollständigen Berechnung der Kraftstoffliefermenge im Schritt S36 ist die Ausführung der Verbrennungssteuerungsroutine im gegenwärtigen Zyklus beendet. Wird ein nächstes Kurbelwinkelsynchronisationssignal θCR der ECU 23 zugeführt, wird daraufhin die Verbrennungssteuerungsroutine wieder von Schritt S10 aus gestartet.In the next step S44, the acceleration determination threshold value A th is reset from the threshold value A N0 for the NOx-reduced drive to the reference threshold value A 0 , which is greater than the threshold value A N0 . In the next step S36, the fuel quantity to be delivered is then calculated. After the fuel delivery amount is fully calculated in step S36, the execution of the combustion control routine in the current cycle is ended. A next crank angle synchronization signal θ CR of the ECU 23 is supplied, the combustion control routine is then started again from step S10.

Nach dem Start des theoretischen Verhältnis-Antriebs wird eine Sequenz der Schritte S10, S20, S22, S24, S50, S52, S44 und S36 wiederholt ausgeführt, um den theoretischen Verhältnis-Antrieb durchzuführen, bis die vorbestimmte Zeit tR verstrichen ist. Im theoretischen Verhältnis-Antrieb enthält das Auspuffgas eine Menge an HC, so daß um den NOx-Katalysator 13a die reduzierende Atmosphäre erzeugt wird. Hieraus ergibt sich, daß das vom NOx-Katalysator 13a absorbierte NOx reduziert oder desoxidiert wird.After the start of the theoretical ratio drive, a sequence of steps S10, S20, S22, S24, S50, S52, S44 and S36 is repeatedly executed to perform the theoretical ratio drive until the predetermined time t R has passed. In the theoretical ratio drive, the exhaust gas contains a lot of HC, so that around the NOx catalyst 13a the reducing atmosphere is created. It follows from this that the NOx catalyst 13a absorbed NOx is reduced or deoxidized.

Ist die vorbestimmte Zeit tR vom Start des theoretischen Verhältnis-Antriebs ab verstrichen und wird daher das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S24 zu "JA", geht die Steuerung zu Schritt S26 weiter. Im Schritt S26 wird bestimmt, daß die Reduktion oder Desoxidation des adsorbierten NOx genügend ausgeübt ist, und der akkumulierte Wert SQN(i+1) der Motorabgabe-NOx-Menge wird auf einen Wert "0" zurückgesetzt. Daraufhin werden die Schritte S50, S52, S44 und S36 in Folge ausgeführt.If the predetermined time t R has passed from the start of the theoretical ratio drive, and therefore the result of the determination in step S24 becomes "YES", control proceeds to step S26. In step S26, it is determined that the reduction or deoxidation of the adsorbed NOx is sufficiently exerted, and the accumulated value SQ N (i + 1) of the engine output NOx amount is reset to a value "0". Steps S50, S52, S44 and S36 are then carried out in succession.

Im nächsten und den nachfolgenden Steuerzyklen wird der theoretische Verhältnis-Antrieb so lange ausgeführt, als die theoretische Verhältnis-Antriebsbedingung gegeben ist. Ist die Bedingung nicht gegeben, wird ein Übergang zum Magerverbrennungsantrieb durchgeführt.In the next and the following The theoretical ratio drive is executed as long as control cycles the theoretical ratio drive condition given is. If the condition is not met, there will be a transition to the lean-burn drive.

Als nächstes wird ein Verbrennungssteuerverfahren für einen Verbrennungsmotor gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung erläutert.Next is a combustion control process for one Internal combustion engine according to a second embodiment of the invention explained.

Eine Verbrennungssteuerungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der zweiten Ausführungsform kann gleich wie die Vorrichtung von 1 aufgebaut sein, so daß sich daher eine Erläuterung der Vorrichtung erübrigt.A combustion control device for performing the method of the second embodiment may be the same as the device of FIG 1 be constructed so that an explanation of the device is therefore unnecessary.

Bei dieser Ausführungsform wird jedesmal, wenn ein Kurbel-winkelsynchronisationssignal θCR der ECU 23 als ein Unterbrechungssignal während des Antriebs eines Motors 1 zugeführt wird, die in 11 dargestellte Verbrennungssteuerungs-(Zündausfallsteuerungs-)Routine von der ECU 23 durchgeführt. Die Verbrennungssteuerung dieser Routine bestimmt, ob der Verbrennungszustand zu verschlechtern ist, wenn die NOx-Adsorptionsfähigkeit des Katalysators 13a in bedeutender Weise den Sättigungszustand während des Magerverbrennungsantriebs erreicht, indem die Zündung einer Luftkraftstoffmischung, die in einen vorbestimmten Zylinder des Motors 1 eingeleitet wird, in Intervallen eines vorbestimmten Zyklus unterbunden wird. Dies verursacht intermittierend einen Zündausfall (misfire), wodurch um den NOx-Katalysator 13a eine reduzierende Atmosphäre durch unverbranntes HC geschaffen wird, das in den unverbrannten Gasen, die zu dieser Zeit erzeugt werden, enthalten ist, so daß adsorbiertes NOx in der reduzierenden Atmosphäre reduziert (desoxidiert) und beseitigt wird.In this embodiment, every time a crank angle synchronization signal θ CR of the ECU 23 as an interrupt signal while driving an engine 1 is fed, which in 11 shown combustion control (ignition failure control) routine from the ECU 23 carried out. The combustion control of this routine determines whether the combustion condition is to be deteriorated when the NOx adsorbability of the catalyst 13a Significantly reaches the saturation state during the lean-burn drive by igniting an air-fuel mixture that is in a predetermined cylinder of the engine 1 is initiated, is prevented at intervals of a predetermined cycle. This intermittently causes a misfire, which leads to the NOx catalyst 13a a reducing atmosphere is created by unburned HC contained in the unburned gases generated at that time, so that adsorbed NOx in the reducing atmosphere is reduced (deoxidized) and removed.

Zuerst, wird im Schritt S110 ein geschätzter Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge von der ECU 23 berechnet. Wie in der ersten Ausführungsform wird die in den 5 und 6 dargestellte Subroutine durchgeführt. Die Subroutine wurde bereits erläutert, so daß sich eine weitere Erläuterung erübrigt.First, in step S110, an estimated value Q NT of the catalyst discharge NOx amount from the ECU 23 calculated. As in the first embodiment, that shown in FIGS 5 and 6 shown subroutine performed. The subroutine has already been explained, so that no further explanation is necessary.

Nachdem der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge berechnet ist, geht die Steuerung zu Schritt S112 von 11 weiter. Im Schritt S112 wird vom Vergleicher 34 der Adsorptionssättigungsbestimmungseinheit 32 bestimmt, ob der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge, die in der oben beschriebenen Weise berechnet worden ist, größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert QNT0. Wenn im Schritt S112 bestimmt wird, daß die NOx-Adsorptionsmenge nicht den Sättigungszustand erreicht hat und das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S112 daher "NEIN" wird, wird bestimmt, daß die Menge an NOx, die in die Atmosphäre abgegeben wird, gleich ist oder geringer als ein maximal zulässiger Wert.After the estimated catalyst discharge NOx amount Q NT is calculated, control proceeds to step S112 11 further. In step S112 the comparator 34 the adsorption saturation determination unit 32 determines whether the estimated value Q NT of the amount of catalyst discharge NOx calculated in the manner described above is larger than a predetermined threshold value Q NT0 . When it is determined in step S112 that the amount of NOx adsorption has not reached the saturated state and therefore the result of the determination in step S112 becomes "NO", it is determined that the amount of NOx released into the atmosphere is the same or less than a maximum allowable value.

In diesem Fall geht die Steuerung zu Schritt S124 weiter, und die Anzahl Nmis von Zündausfällen (im folgenden als Zündausfallanzahl Nmis bezeichnet) wird auf "0" gesetzt. Dies erfolgt deshalb, da die Zündausfallsteuerung, die nachfolgend beschrieben wird, noch nicht gestartet wurde. Die Verbrennungssteuerungsroutine im gegenwärtigen Zyklus ist dann vollständig durchgeführt. Wird ein nächstes Kurbelwinkelsynchronisationssignal θCR der ECU 23 zugeführt, wird die Zündausfallsteuerungsroutine wieder von Schritt S110 aus gestartet.In this case, control proceeds to step S124, and the number N mis of ignition failures (hereinafter referred to as ignition failure number Nmis) is set to "0". This is because the ignition failure control, which is described below, has not yet been started. The combustion control routine in the current cycle is then completed. A next crank angle synchronization signal θ CR of the ECU 23 supplied, the ignition failure control routine is started again from step S110.

Wie oben beschrieben, wird der normale Motorantrieb ausgeübt, wenn in Schritt S112 bestimmt wird, daß der NOx-Katalysator 13a nicht mit adsorbiertem NOx gesättigt ist.As described above, the normal engine drive is applied when it is determined in step S112 that the NOx catalyst 13a is not saturated with adsorbed NOx.

Ist in Schritt S112 bestimmt, daß der geschätzte Wert QNT der NOx-Abgabemenge größer ist als der Schwellwert QNT0 und ist daher das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S112 "JA", wird bestimmt, daß die Adsorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators 13a den gesättigten Zustand erreicht hat. In diesem Fall geht die Steuerung zu Schritt S114 weiter. In Schritt S114 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob die Anzahl von Malen, welche die Zündausfallssteuerungsroutine durchgeführt wurde, d.h. die Anzahl von Malen N, welche die Kurbelwinkelsynchronisationssignale θCR erzeugt worden ist (im nachfolgenden als θCR-Erzeugungsanzahl N bezeichnet), und zwar nach dem ersten Mal, wo die geschätzte NOx-Abgabemenge QNT den Schwellwert überschritten hat oder nach der Hemmung der Zündung für den Zündausfall, QNT0 eine vorbestimmte Anzahl von Malen N0 erreicht hat (die beispielsweise 50 ist und im folgenden als vorbestimmte Anzahl N0 bezeichnet wird), die einer vorbestimmten Zündausfallperiode entspricht.If it is determined in step S112 that the estimated value Q NT of the NOx discharge amount is larger than the threshold value Q NT0 and therefore the result of the determination in step S112 is "YES", it is determined that the adsorbability of the NOx catalyst 13a has reached the saturated state. In this case, control proceeds to step S114. In step S114, a determination is made as to whether the number of times that the ignition failure control routine has been performed, that is, the number of times N that the crank angle synchronization signals θ CR has been generated (hereinafter referred to as θ CR generation number N) after the first time that the estimated NOx release amount Q NT has exceeded the threshold or after the ignition inhibition for ignition failure, Q NT0 has reached a predetermined number of times N 0 (which is, for example, 50 and hereinafter as a predetermined number N 0 is referred to), which corresponds to a predetermined ignition failure period.

Wenn in Schritt S114 bestimmt wird, daß die θCR-Erzeugungsanzahl N nicht die vorbestimmte Anzahl von Malen N0 erreicht hat und daher das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S114 "NEIN" wird, geht die Steuerung zu Schritt S115 weiter, bei dem ein Wert "1" der θCR-Erzeugungsanzahl N hinzugefügt wird, und die Verbrennungssteuerungsroutine im gegenwärtigen Zyklus ist dann vollständig durchgeführt.If it is determined in step S114 that the θ CR generation number N is not the predetermined On number of times N has reached 0 and therefore the result of the determination in step S114 becomes "NO", control proceeds to step S115, in which a value "1" is added to the θ CR generation number N, and the combustion control routine is current The cycle is then completed.

Ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S112 "NEIN", wird eine Sequenz von Schritten S110, S112, S114 und S115 wiederholt durchgeführt. Danach erreicht die θCR-Erzeugungsanzahl N die vorbestimmte Anzahl N0, und das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S114 wird "JA". In diesem Fall wird bestimmt, daß der Zeitpunkt, bei dem die Zündung zu hemmen ist, erreicht wurde, und die Steuerung geht zu Schritt S116 weiter. Im Schritt S116 versorgt die ECU 23 die Zündkerze 24 nicht mit einem Spannungszufuhrbefehl, der einer Zündkerze 16 eines vorbestimmten Zylinders (beispielsweise des ersten Zylinders) zugeordnet ist. Hieraus folgt, daß die Zündung in diesem Zylinder gehemmt wird, wodurch ein Zündausfall bewirkt wird. Die Luftkraftstoffmischung in der zugeordneten Verbrennungskammer 15 wird daher nicht verbrannt und wird als unverbrannte Gase aus der Auspufföffnung 10 in Richtung des NOx-Katalysators 13a abgegeben. Hieraus folgt, daß eine reduzierende Atmosphäre um den NOx-Katalysator 13a herum durch unverbranntes HC geschaffen wird, das in den unverbrannten Gasen enthalten ist, und das adsorbierte NOx wird in der reduzierenden Atmosphäre desoxidiert.If the result of the determination in step S112 is "NO", a sequence of steps S110, S112, S114 and S115 is carried out repeatedly. After that, the θ CR generation number N reaches the predetermined number N 0 , and the result of the determination in step S114 becomes "YES". In this case, it is determined that the ignition inhibition time has been reached, and control proceeds to step S116. In step S116, the ECU supplies 23 the spark plug 24 not with a voltage command, that of a spark plug 16 a predetermined cylinder (for example, the first cylinder). It follows that the ignition in this cylinder is inhibited, causing an ignition failure. The air-fuel mixture in the associated combustion chamber 15 is therefore not burned and is released as unburned gases from the exhaust opening 10 towards the NOx catalyst 13a issued. It follows that there is a reducing atmosphere around the NOx catalyst 13a is created by unburned HC contained in the unburned gases, and the adsorbed NOx is deoxidized in the reducing atmosphere.

Im nächsten Schritt S118 wird die θCR-Erzeugungsanzahl N auf "1" zurückgesetzt und ein Wert "1" zur Zündausfallanzahl Nmis zugefügt. Ferner wird in Schritt S120 bestimmt, ob die Zündausfallanzahl Nmis einen vorbestimmten Wert Nmis0 übersteigt. Der vorbestimmte Wert Nmis0 wird im voraus zu derjenigen Anzahl von Zündausfällen (beispielsweise 50) gesetzt, die als ausreichend angesehen werden kann, das vom NOx-Katalysator 13a adsorbierte NOx zu desoxidieren. Ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S120 "NEIN" und wird daher bestimmt, daß das am NOx-Katalysator 13a adsorbierte NOx nicht vollständig oxidiert ist, ist die Verbrennungssteuerroutine im vorliegenden Zyklus vollständig durchgeführt.In the next step S118, the θ CR generation number N is reset to "1" and a value "1" is added to the ignition failure number Nmis. It is further determined in step S120 whether the ignition failure number Nmis exceeds a predetermined value N mis0 . The predetermined value N mis0 is set in advance to the number of ignition failures (for example 50) that can be considered sufficient that of the NOx catalyst 13a deoxidize adsorbed NOx. If the result of the determination in step S120 is "NO", it is therefore determined that that is on the NOx catalyst 13a adsorbed NOx is not completely oxidized, the combustion control routine in the present cycle is completed.

Ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S114 "NEIN", wird die Sequenz von Schritten S110, S112, S114 und S115 wiederholt durchgeführt. Danach wird, wenn die θCR-Erzeugungsanzahl N die vorbestimmte Anzahl N0 erreicht hat und das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S114 "JA" wird, ein intermittierender Zündungsfehler verursacht (Schritt S116).If the result of the determination in step S114 is "NO", the sequence of steps S110, S112, S114 and S115 is repeated. Thereafter, when the θ CR generation number N has reached the predetermined number N 0 and the result of the determination in step S114 becomes "YES", an intermittent ignition failure is caused (step S116).

Wie oben beschrieben, wird der Zündausfall-Antrieb oder der Zündungsfehler-Antrieb intermittierend ausgeführt.As described above, the ignition failure drive or the ignition fault drive executed intermittently.

Überschreitet die Zündausfallanzahl Nmis, die vom intermittierenden Zündausfall-Antrieb verursacht wird, den vorbestimmten Wert Nmis0, wird das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S120 "JA". In diesem Fall kann angenommen werden, daß eine Zeitdauer verstrichen ist, die notwendig ist für die vollständige Oxidierung des am NOx-Katalysator 13a adsorbierten NOx. Es kann daher angenommen werden, daß das NOx vollständig vom NOx-Katalysator 13a beseitigt worden ist und die NOx-Adsorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators 13a wiedergewonnen wurde. Die Steuerung geht daher zu Schritt S122 weiter. In Schritt S122 wird der akkumulierte Wert SQN(i+1) der Motorabgabe-NOx-Menge auf "0" zurückgesetzt, wobei dieser Wert für die Berechnung der geschätzten NOx-Abgabemenge QNT in Schritt S110 verwendet wird.If the number of ignition failures N mis caused by the intermittent ignition failure drive exceeds the predetermined value N mis0 , the result of the determination in step S120 becomes "YES". In this case, it can be assumed that a period of time has passed that is necessary for the complete oxidation of the NOx catalyst 13a adsorbed NOx. It can therefore be assumed that the NOx is completely from the NOx catalyst 13a has been eliminated and the NOx adsorbability of the NOx catalyst 13a was recovered. Control therefore proceeds to step S122. In step S122, the accumulated value SQ N (i + 1) of the engine discharge NOx amount is reset to "0", which value is used for the calculation of the estimated NOx discharge amount Q NT in step S110.

Hieraus ergibt sich, daß das geschätzte NOx-Adsorptionsverhältnis KNOX auf 1,0 gesetzt wird, wenn die in den 5 und 6 dargestellte Unterroutine wieder in Schritt S110 im nächsten Zündausfallsteuerungsroutinenausführzyklus ausgeführt wird. Der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge, der in Schritt S110 im nächsten Zündausfallsteuerungsroutinenausführungszyklus berechnet wird, wird daher "0". Daher wird das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S112 "NEIN", die Steuerung geht zu Schritt S124 weiter und der Zündausfall-Antrieb ist beendet.As a result, the estimated NOx adsorption ratio K NOX is set to 1.0 when the in the 5 and 6 shown subroutine is again executed in step S110 in the next ignition failure control routine execution cycle. Therefore, the estimated value Q NT of the catalyst discharge NOx amount calculated in step S110 in the next ignition failure control routine execution cycle becomes "0". Therefore, the result of the determination in step S112 becomes "NO", control proceeds to step S124, and the ignition failure drive is ended.

Wie im einzelnen oben beschrieben, wird bei dieser Ausführungsform jedesmal, wenn der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge den Schwellwert QNT0 überschritten hat, die Zündung, die einem vorbestimmten Zylinder zugeordnet ist, für eine vorbestimmte Anzahl von Malen in Intervallen eines vorbestimmten Zyklus gehemmt. Hieraus folgt, daß unverbrannte Gase, die unverbranntes HC enthalten, intermittierend dem NOx-Katalysator 13a zugeführt werden, wodurch adsorbiertes NOx desoxidiert wird und die Nox-Adsorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators 13a in angemessener weise wiederhergestellt wird. Ferner kann ein stabilisierter Magerverbrennungsantriebszustand des Motors 1 aufrecht erhalten werden.In this embodiment, as described in detail above, each time the estimated value Q NT of the catalyst discharge NOx amount exceeds the threshold value Q NT0 , the ignition associated with a predetermined cylinder becomes one for a predetermined number of times at intervals predetermined cycle inhibited. It follows that unburned gases containing unburned HC intermittently the NOx catalyst 13a are supplied, whereby adsorbed NOx is deoxidized and the NOx adsorbability of the NOx catalyst 13a is restored in an appropriate manner. Furthermore, a stabilized lean-burn driving state of the engine can 1 be maintained.

Zusätzlich ist es nicht erforderlich, die Kraftstoffmenge zu erhöhen, die geliefert wird, um das unverbrannte HC zuversorgen. Es tritt daher keine schnelle Änderung im Motoroutput aufgrund einer Erhöhung der zugeführten Kraftstoffmenge und daher keine Verschlechterung im Antriebs-"Feeling" auf. Ferner wird die Kraftstoffausnutzung nicht verringert.In addition, it is not necessary to increase the amount of fuel which is supplied to supply the unburned HC. It occurs therefore no quick change in engine output due to an increase in the amount of fuel supplied and therefore no deterioration in the drive "feeling". Furthermore, fuel economy not decreased.

Während des intermittierenden Zündausfall-Antriebs oder des Zündungsfehler-Antriebs wird der Motor 1 mit dem mageren Luftkraftstoffverhältnis getrieben und die Auspuffgase, die vom Motor 1 abgegeben werden, enthalten eine große Menge an Sauerstoff. Unverbrannte Gase, die durch den Zündausfall verursacht und nicht für die Desoxidation von NOx verwendet werden, werden daher vollständig durch den Dreiwegkatalysatorumwandler 13b oxidiert und werden nicht in die Atmosphäre abgegeben.The engine is stopped during the intermittent ignition failure drive or the ignition failure drive 1 driven with the lean air-fuel ratio and the exhaust gases coming from the engine 1 emitted contain a large amount of oxygen. Unburned gases, which are caused by the ignition failure and are not used for the deoxidation of NOx, are therefore completely eliminated by the three-way catalytic converter 13b oxidized and are not released into the atmosphere.

Ein Verbrennungssteuerungsverfahren für einen Verbrennungsmotor gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden erläutert.A combustion control method for an internal combustion engine according to a third embodiment The invention is explained in the following.

Das Verfahren dieser Ausführungsform hat das Merkmal, daß das Luftkraftstoffverhältnis auf ein Luftkraftstoffverhältnis (übermageres Luftkraftstoffverhältnis) gesetzt wird, das magerer ist als das Luftkraftstoffverhältnis, das der Verbrennungsgrenze entspricht, um hierdurch einen Zündausfall zu verursachen. Eine Verbrennungssteuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der dritten Ausführungsform kann in gleicher Weise wie die Vorrichtung von 1 aufgebaut sein, so daß sich eine Erläuterung dieser Vorrichtung erübrigt.The method of this embodiment has the feature that the air-fuel ratio is set to an air-fuel ratio (over-lean air-fuel ratio) that is leaner than the air-fuel ratio that corresponds to the combustion limit, thereby causing ignition failure. A combustion control device for performing the method of the third embodiment can be made in the same manner as the device of FIG 1 be constructed so that an explanation of this device is unnecessary.

Bei dieser Ausführungsform wird jedesmal, wenn ein Kurbelwinkelsynchronisationssignal θCR der ECU 23 während des Laufs eines Motors 1 zugeführt wird, die Verbrennungs-steuerungs-(Zündausfallssteuerungs)Routine, die in 12 dargestellt ist, von der ECU 23 ausgeführt.In this embodiment, every time a crank angle synchronization signal θ CR of the ECU 23 while an engine is running 1 is supplied, the combustion control (ignition failure control) routine, which in 12 is shown by the ECU 23 executed.

Zuerst wird in Schritt S130, der dem Schritt S110 von 11 entspricht, die in den 5 und 6 dargestellte Unterroutine von der NOx-Schätzeinheit 33 ausgeführt, um einen geschätzten Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge zu berechnen. Dann wird vom Vergleicher 34 der Adsorptionssättigungsbestimmungseinheit 32 im Schritt S132, der dem Schritt S112 von 11 entspricht, bestimmt, ob der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge einen vorbestimmten Schwellwert QNT0 überschritten hat.First, in step S130, the step S110 of 11 corresponds to that in the 5 and 6 Subroutine shown by the NOx estimation unit 33 is performed to calculate an estimated value Q NT of the amount of catalyst discharge NOx. Then the comparator 34 the adsorption saturation determination unit 32 in step S132, which corresponds to step S112 of 11 determines whether the estimated value Q NT of the catalyst delivery NOx amount has exceeded a predetermined threshold value Q NT0 .

Ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S132 "NEIN", wird der Schritt S142, der dem Schritt S124 von 11 entspricht, ausgeführt, um die Zündausfallanzahl Nmis auf "0" zu setzen, und die Verbrennungssteuerroutine im gegenwärtigen Zyklus ist beendet.If the result of the determination in step S132 is "NO", step S142, which corresponds to step S124 of 11 is executed to set the ignition failure number Nmis to "0", and the combustion control routine in the current cycle is ended.

Ist andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S132 "JA", geht die Steuerung zu Schritt S134 weiter, und der Zündausfall-Antrieb wird unter der Steuerung der ECU 23 gestartet.On the other hand, if the result of the determination in step S132 is "YES", control proceeds to step S134, and the ignition failure drive becomes under the control of the ECU 23 started.

Im einzelnen wird in Schritt S134 das Luftkraftstoffverhältnis einer Luftkraftstoffmischung, die einem vorbestimmten Zylinder (beispielsweise dem ersten Zylinder) zugeführt wird, gemäß der folgenden Gleichung (5) korrigiert, um das Luftkraftstoffverhältnis auf das übermagere Luftkraftstoffverhältnis AFT zu setzen: AFT = AF0 + DAF, ---(5)wobei AF0 ein mageres Luftkraftstoffzielverhältnis während des Normalantriebs und DAF der Korrekturwert des Zielverhältnisses sind.Specifically, in step S134, the air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to a predetermined cylinder (for example, the first cylinder) is corrected according to the following equation (5) to set the air-fuel ratio to the leaner air-fuel ratio AF T : AF T = AF 0 + D AF , --- (5) where AF 0 is a lean target air-fuel ratio during normal driving and D AF is the target ratio correction value.

Das übermagere Luftkraftstoffverhältnis AFT hat einen Wert, der auf der mageren Seite hinsichtlich des Luftkraftstoffverhältnisses, das der Grenze der Verbrennung entspricht, gesetzt ist, und der auf einen Wert gesetzt ist, welcher einen Zündausfall mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit (beispielsweise 0,02) verursacht, wenn die Luftkraftstoffmischung des übermageren Luftkraftstoffverhältnisses AFT durch die Zündkerze 16 gezündet wird. Wird das übermagere Luftkraftstoffverhältnis AFT auf einen übermäßig großen Wert gesetzt, tritt eine Verbrennung zu keiner Zeit auf und der Antrieb des Motors 1 kann nicht aufrecht erhalten werden, was ein Problem verursacht.The over-lean air-fuel ratio AF T has a value that is set on the lean side with respect to the air-fuel ratio that corresponds to the limit of combustion, and is set to a value that causes ignition failure with a predetermined probability (for example, 0.02) when the air-fuel mixture of the lean air-fuel ratio AF T through the spark plug 16 is ignited. If the lean air-fuel ratio AF T is set to an excessively large value, no combustion occurs at any time and the engine is driven 1 cannot be maintained, which causes a problem.

Um daher das angemessene übermagere Luftkraftstoffverhältnis AFT zu erhalten, wird der Korrekturwert DAF empirisch ermittelt, so daß der Zündausfall mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit (Frequenz) bewirkt wird, um beispielsweise einen Zündausfall einmal pro 50 Zündungen zu verursachen.Therefore, in order to obtain the appropriate super-lean air-fuel ratio AF T , the correction value DAF is determined empirically, so that the ignition failure is caused with a predetermined probability (frequency), for example to cause an ignition failure once every 50 ignitions.

Ist das übermagere Luftkraftstoffverhältnis AFT gesetzt, wird unter der Steuerung der ECU 23 die vom Kraftstoffeinspritzventil 3 eingespritzte Kraftstoffmenge auf einen Wert verringert, der dem übermageren Luftkraftstoffverhältnis AFT entspricht. Als Resultat tritt der Zündausfall mit einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit auf. Ist der Zündausfall aufgetreten, werden unverbrannte Gase in Richtung des NOx-Katalysators 13a abgegeben und das vom Katalysator 13a adsorbierte NOx wird desoxidiert und von unverbranntem HC entfernt, das in den unverbrannten Gasen enthalten ist.If the lean air-fuel ratio AFT is set, it is under the control of the ECU 23 from the fuel injector 3 injected fuel amount reduced to a value corresponding to the lean air-fuel ratio AF T. As a result, the ignition failure occurs with a predetermined probability. If the ignition failure has occurred, unburned gases are directed towards the NOx catalytic converter 13a emitted and that of the catalyst 13a adsorbed NOx is deoxidized and removed from unburned HC contained in the unburned gases.

Ferner wird in Schritt S134 das EGR-Ventil 27 um einen vorbestimmten Winkel geöffnet. Als Resultat wird eine vorbestimmten Menge an Auspuffgasen in Richtung der Seite der Zufuhröffnung 2 zirkuliert, um die Menge an Sauerstoff in der Luftkraftstoffmischung zu reduzieren, wodurch das Bewirken des Zündausfalls erleichtert wird.Furthermore, in step S134, the EGR valve 27 opened by a predetermined angle. As a result, a predetermined amount of exhaust gases are directed toward the side of the supply port 2 circulates to reduce the amount of oxygen in the air-fuel mixture, thereby facilitating ignition failure.

Im nächsten Schritt S136 wird ein Wert 0,02, der gleich ist einer vorbestimmten Wahrscheinlichkeit für das Auftreten des Zündausfalls, der Zündausfallanzahl Nmis hinzugefügt. Dann wird im nächsten Schritt S138, der dem Schritt S120 von 11 entspricht, bestimmt, ob die Zündausfallanzahl Nmis einen vorbestimmten Wert Nmis0 übersteigt. Der vorbestimmte Wert Nmis0 wird auf einen Wert gesetzt, der gleich ist zur Zündausfallanzahl (beispielsweise 50), bei welcher das am NOx-Katalysator 13a adsorbierte NOx als ausreichend desoxidiert angesehen werden kann.In the next step S136, a value 0.02, which is equal to a predetermined probability of occurrence of the ignition failure, is added to the ignition failure number Nmis. Then, in the next step S138, which is the step S120 of 11 determines whether the number of ignition failures Nmis exceeds a predetermined value N mis0 . The predetermined value N mis0 is set to a value which is equal to the number of ignition failures (for example 50) at which the NOx catalyst 13a adsorbed NOx can be regarded as sufficiently deoxidized.

Ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S138 "NEIN", wird bestimmt, daß das am NOx-Katalysator 13a adsorbierte NOx nicht vollständig desoxidiert ist, und die Steuerungsroutine im gegenwärtigen Zyklus ist beendet. Danach wird, wenn die Zündausfallanzahl Nmis den vorbestimmten Wert Nmis0 nicht übersteigt, der Zündausfall-Antrieb fortgesetzt.If the result of the determination in step S138 is "NO", it is determined that it is on the NOx catalyst 13a adsorbed NOx is not completely deoxidized, and the control routine in the current cycle is ended. Thereafter, if the ignition failure number Nmis does not exceed the predetermined value N mis0 , the ignition failure drive is continued.

Hat andererseits die Zündausfallanzahl Nmis den vorbestimmten Wert Nmis0 (50) überschritten und wird das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S138 "JA", so wird bestimmt, daß die Periode des Zündausfallantriebs genügend lang ist und daher das am NOx-Katalysator 13a adsorbierte NOx vollständig desoxidiert ist. In diesem Fall geht die Steuerung zu Schritt S140 weiter. In Schritt S140 wird das Luftkraftstoffverhältnis auf das magere Luftkraftstoffverhältnis AF0 gesetzt und das EGR-Ventil 27 geschlossen oder zur normalen Öffnungsposition zurückgeführt. Dann wird der akkumulierte Wert SQN(i+1) der Motorabgabe-NOx-Menge, die für die Berechnung der geschätzten NOx-Abgabemenge QNT im Schritt S130 verwendet wurde, auf "0" zurückgesetzt, und die Steuerungsroutine ist im gegenwärtigen Zyklus beendet.On the other hand, if the ignition failure number Nmis has the predetermined value N mis0 ( 50 ) and if the result of the determination in step S138 becomes "YES", it is determined that the period of the ignition failure drive is sufficiently long and therefore that on the NOx catalytic converter 13a adsorbed NOx is completely deoxidized. In this case the control closes Step S140 further. In step S140, the air-fuel ratio is set to the lean air-fuel ratio AF 0 and the EGR valve 27 closed or returned to the normal opening position. Then, the accumulated value SQ N (i + 1) of the engine discharge NOx amount used for the calculation of the estimated NOx discharge amount QNT in step S130 is reset to "0", and the control routine is ended in the current cycle.

Ist der akkumulierte Wert SQN(i+1) der Motorabgabe-NOx-Menge somit auf "0" zurückgesetzt, wird der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge, die in Schritt S130 (entsprechend zu Schritt S110) des nächsten Zündausfallroutinenausführungszyklus berechnet wurde, zu "0", wie in Schritt S110 von 11 erläutert. Das Ergebnis der Bestimmung im nächsten Schritt S132 wird daher "NEIN". In diesem Fall ist der Zündausfall-Antrieb beendet und die Steuerung geht zu Schritt S142 weiter, und die Zündausfallanzahl Nmis wird auf "0" zurückgesetzt.Thus, when the accumulated value SQ N (i + 1) of the engine discharge NOx amount is reset to "0", the estimated value Q NT becomes the catalyst discharge NOx amount, which is determined in step S130 (corresponding to step S110) of the next failure routine execution cycle was calculated to "0" as in step S110 of 11 explained. The result of the determination in the next step S132 therefore becomes "NO". In this case, the ignition failure drive is ended and control proceeds to step S142, and the ignition failure number Nmis is reset to "0".

Daher wird jedesmal, wenn der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge den Schwellwert QNT0 übersteigt, das Luftkraftstoffverhältnis der Luftkraftstoffmischung, die dem vorbestimmten Zylinder zugeführt wird, auf das übermagere Luftkraftstoffverhältnis AFT gesetzt. Als Resultat tritt der Zündausfall in einer vorbestimmten Anzahl mit einer vorbestimmten Frequenz auf, so daß unverbrannte Gase intermittierend dem NOx-Katalysator 13a zugeführt werden. Daher wird am NOx- Katalysator 13a adsorbiertes NOx vollständig desoxidiert und entfernt, und die NOx-Adsorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators 13a wird entsprechend wieder hergestellt.Therefore, each time the estimated value Q NT of the catalyst discharge NOx amount exceeds the threshold value Q NT0 , the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the predetermined cylinder is set to the over-lean air-fuel ratio AFT. As a result, the ignition failure occurs in a predetermined number at a predetermined frequency, so that unburned gases intermittently the NOx catalyst 13a are fed. Therefore, the NOx catalyst 13a adsorbed NOx completely deoxidized and removed, and the NOx adsorbability of the NOx catalyst 13a will be restored accordingly.

Ferner kann gemäß dieser Ausführungsform wie im Fall der zweiten Ausführungsform eine genügend große Menge an unverbranntem Gas dem NOx-Katalysator 13a zugeführt werden, ohne daß die zugeführte Kraftstoffmenge erhöht wird, indem der Zündausfallantrieb durchgeführt wird, in welchem der Zündausfall für eine vorbestimmte Anzahl von Malen in Intervallen eines vorbestimmten Zyklus (bei einer vorbestimmten Frequenz) für den vorbestimmten Zylinder verursacht wird. Daher kann der Motor 1 stabil im Magerverbrennungs-Antriebszustand gehalten werden, ohne daß eine schnelle Änderung im Motoroutput bewirkt wird und die NOx-Adsorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators 13a kann ohne Verschlechterung des Fahrgefühls und der Kraftstoffausnutzung wieder hergestellt werden.Furthermore, according to this embodiment, as in the case of the second embodiment, a sufficient amount of unburned gas can be the NOx catalyst 13a without increasing the amount of fuel supplied by performing the ignition failure drive in which the ignition failure is caused for a predetermined number of times at intervals of a predetermined cycle (at a predetermined frequency) for the predetermined cylinder. Hence the engine 1 are kept stably in the lean-burn drive state without causing a rapid change in engine output and the NOx adsorbability of the NOx catalyst 13a can be restored without deteriorating driving feel and fuel economy.

Ferner werden wie im Fall der zweiten Ausführungsform unverbrannte Gase, die vom Zündausfall erzeugt werden und die nicht für die Desoxidation von NOx verwendet werden, vollständig vom Dreiwegkatalysatorumwandler 13b oxidiert und nicht in die Atmosphäre abgegeben.Furthermore, as in the case of the second embodiment, unburned gases generated from the ignition failure and which are not used for the deoxidation of NOx become entirely from the three-way catalyst converter 13b oxidized and not released into the atmosphere.

Im folgenden wird eine Verbrennungssteuerungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung erläutert.The following is a combustion control device for one Internal combustion engine according to one fourth embodiment of the invention explained.

Die Vorrichtung dieser Ausführungsform ist im wesentlichen gleich aufgebaut wie die Vorrichtung von 1, so daß sich eine Erläuterung für gemeinsame Komponenten beider Vorrichtungen erübrigt. Bei dieser Ausführungsform sind die EGR-Zirkulationsleitung 26 und das EGR-Ventil 27, die in 1 gezeigt sind, nicht erforderlich.The device of this embodiment is constructed essentially the same as the device of FIG 1 , so that an explanation for common components of both devices is unnecessary. In this embodiment, the EGR circulation line 26 and the EGR valve 27 , in the 1 shown are not required.

Die ECU 23 dieser Ausführungsform hat in funktioneller Weise verschiedene, in 13 dargestellte Komponenten.The ECU 23 this embodiment has various functions, in 13 components shown.

Im einzelnen hat die ECU 23 eine Motorabgabe-NOx-Mengenschätzeinrichtung 130 zum Schätzen der Abgabemenge an NOx vom Motor 1 an die Auspuffleitung 14. Die NOx-Schätzeinheit 130 weist eine Motorabgabe-NOx-Konzentrationsschätzeinheit 131 zum Schätzen der Konzentration DN des NOx auf, das vom Motor 1 zur Auspuffleitung 14 gemäß dem Luftüberschußverhältnis λ abgegeben wird; eine Verzögerungskorrektureinheit 132 zum Ableiten eines Korrekturkoeffizienten KIg, der zur Korrektur der geschätzten NOx-Konzentration DN gemäß dem Zündzeitpunkt verwendet wird; und eine Zufuhrluftmengenberechnungseinheit 133 zum Berechnen der Menge Qa an Zufuhrluft, die dem Motor 1 zugeführt wird. In der NOx-Schätzeinheit 130 wird das Produkt der Zufuhrluftmenge Qa, der geschätzten NOx-Konzentration DN und des Korrekturkoeffizienten KIg durch Multiplizierer 200 als geschätzter Wert QNO der Motorabgabe-NOx-Menge berechnet.In detail, the ECU 23 an engine delivery NOx quantity estimator 130 for estimating the amount of NOx released from the engine 1 to the exhaust pipe 14 , The NOx estimation unit 130 has an engine output NOx concentration estimation unit 131 to estimate the concentration D N of the NOx from the engine 1 to the exhaust pipe 14 is delivered according to the excess air ratio λ; a delay correction unit 132 for deriving a correction coefficient KIg, which is used to correct the estimated NOx concentration D N according to the ignition timing; and a supply air amount calculation unit 133 to calculate the amount Q a of supply air supplied to the engine 1 is fed. In the NOx estimation unit 130 becomes the product of the supply air quantity Q a , the estimated NOx concentration D N and the correction coefficient K Ig by multipliers 200 is calculated as the estimated value Q NO of the engine output NOx amount.

Die ECU 23 enthält ferner eine Adsorptionsverhältnisschätzeinrichtung 135 zum Ableiten des geschätzten Werts KNOX des Adsorptionsverhältnisses von NOx durch den NOx-Katalysator 13a gemäß dem akkumulierten Wert SQN(i+1) der Motorabgabe-NOx-Menge; eine Reinigungsverhältnisschätzeinrichtung 136 zum Ableiten des geschätzten Wertes KCAT des Reinigungsverhältnisses von NOx durch den Dreiwegkatalysatorumwandler 13b gemäß dem Sauerstoffüberschußverhältnis λ; eine Katalysatorabgabe-NOx-Mengenschätzeinrichtung 137 zum Ableiten des NOx-Abgabeverhältnisses auf der Basis des geschätzten NOx-Adsorptionsverhältnisses KNOX und des geschätzten NOx-Reinigungsverhältnisses KCAT, und zum Ableiten des Produkts des NOx-Abgabeverhältnisses und der geschätzten Motorabgabe-NOx-Menge QN0 als die geschätzte Katalysatorabgabe-NOx-Menge QNT; und einen Vergleicher 138 zum Vergleichen der geschätzten Katalysatorabgabe-NOx-Menge QNT mit dem Schwellwert QNT0. Ist die geschätzte Abgabemenge QNT größer als der Schwellwert QNT0, wird ein Fettverbrennungs-Antriebssignal vom Vergleicher 138 ausgegeben. Ist das Fettverbrennungs-Antriebssignal für eine vorbestimmte Zeitdauer tR ausgegeben, wird ein Rücksetzungssignal zur Adsorptionsverhältnisschätzeinrichtung 135 ausgegeben, so daß der akkumulierte Wert SQN(i+1) der Motorabgabe-NOx-Menge auf "0" zurückgesetzt wird.The ECU 23 also includes an adsorption ratio estimator 135 for deriving the estimated value K NOX of the adsorption ratio of NOx by the NOx catalyst 13a according to the accumulated value SQ N (i + 1) of the engine output NOx amount; a cleaning ratio estimator 136 for deriving the estimated value K CAT of the purification ratio of NOx by the three-way catalyst converter 13b according to the excess oxygen ratio λ; a catalyst delivery NOx quantity estimator 137 for deriving the NOx discharge ratio based on the estimated NOx adsorption ratio K NOX and the estimated NOx purification ratio K CAT , and for deriving the product of the NOx discharge ratio and the estimated engine discharge NOx amount Q N0 as the estimated catalyst discharge NOx -Quantity Q NT ; and a comparator 138 to compare the estimated amount of catalyst delivery NOx Q NT with the threshold Q NT0 . If the estimated discharge amount Q NT is larger than the threshold value Q NT0 , a fat burning drive signal from the comparator 138 output. When the fat burning drive signal is output for a predetermined period of time t R , a reset signal becomes the adsorption ratio estimator 135 is output so that the accumulated value SQ N (i + 1) of the engine output NOx amount is reset to "0".

Die vorstehende Verbrennungssteuerungsvorrichtung ist derart ausgebildet, daß sie den Antriebszustand in den Fettverbrennungszustand ändert, wenn die NOx-Adsorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators 13a während des Magerverbrennungsantriebs im wesentlichen gesättigt ist, und hält den Fettverbrennungsantrieb für eine vorbestimmte Zeitdauer aufrecht, um den NOx-Katalysator 13a in eine reduzierende Atmosphäre zu bringen, um die Adsorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators 13a wiederzugewinnen. Der Fettverbrennungszustand enthält einen Antriebszustand, in welchem das Luftkraftstoffverhältnis im wesentlichen zum theoretischen Luftkraftstoffverhältnis hin rückkoppelungsgesteuert (geregelt) ist.The above combustion control The device is designed to change the driving state to the fat burning state when the NOx adsorbing ability of the NOx catalyst 13a is substantially saturated during the lean burn drive and maintains the fat burn drive for a predetermined period of time around the NOx catalyst 13a in a reducing atmosphere to increase the adsorbability of the NOx catalyst 13a regain. The fat-burning state contains a drive state in which the air-fuel ratio is feedback-controlled (regulated) essentially in relation to the theoretical air-fuel ratio.

Der Betrieb der vorstehenden Verbrennungssteuervorrichtung wird im folgenden erläutert.Operation of the above combustion control device is explained below.

Jedesmal, wenn das Kurbelwinkelsynchronisationssignal θCR der ECU 23 während des Laufes des Motors 1 zugeführt wird, wird die in 14 dargestellte Verbrennungssteuerroutine ausgeführt.Every time the crank angle synchronization signal θ CR of the ECU 23 while the engine is running 1 is fed, the in 14 shown combustion control routine executed.

Zuerst wird in Schritt S210 bestimmt, ob die Magerverbrennungs-Antriebsbedingung gegeben ist. Beispielsweise ist die Magerverbrennungs-Antriebsbedingung gegeben, wenn die folgenden Erfordernisse und ähnliches gleichzeitig erfüllt sind: Der Motor 1 wird im Aufwärmzustand betrieben; der Motor 1 wird in einem vorbestimmten Antriebsbereich betrieben, der von der Motorgeschwindigkeit Ne und der Motorlast bestimmt ist; und der Motor 1 wird nicht in einem Antriebszustand betrieben, in welchem der Motor beschleunigt oder verzögert werden sollte.First, it is determined in step S210 whether the lean-burn driving condition is given. For example, the lean burn drive condition is given when the following requirements and the like are satisfied at the same time: the engine 1 is operated in the warm-up state; the motor 1 is operated in a predetermined drive range determined by the engine speed Ne and the engine load; and the engine 1 is not operated in a drive state in which the motor should be accelerated or decelerated.

Ist das Resultat der Bestimmung in Schritt S210 "NEIN", d.h., ist die Magerverbrennungs-Antriebsbedingung nicht erfüllt, geht die Steuerung zu Schritt S212 weiter und die Fettverbrennungs-Antriebssteuerung wird durchgeführt.Is the result of the determination in Step S210 is "NO", that is, the lean-burn driving condition not fulfilled, Control proceeds to step S212 and the fat burning drive control is carried out.

Ist andererseits die Magerverbrennungs-Antriebsbedingung erfüllt und das Resultat der Bestimmung in Schritt S210 "JA", geht die Steuerung zu Schritt S214 weiter und der geschätzte Wert QNT der NOx-Menge, die von der Abgasreinigungskatalysatoreinrichtung 13 abgegeben wird, wird abgeleitet. Im Schritt S214 wird die Unterroutine, die das in 5 gezeigte Berechnungsverfahren und ein in 15 gezeigtes Berechnungsverfahren enthält, ausgeführt. Da das Berechnungsverfahren von 5 bereits erläutert wurde und der größte Teil des in 15 gezeigten Berechnungsverfahrens demjenigen in 6 entspricht, wird die Unterroutine nachstehend kurz erläutert.On the other hand, if the lean-burn driving condition is satisfied and the result of the determination in step S210 is "YES", control proceeds to step S214 and the estimated value Q NT of the NOx amount from the exhaust gas purifying catalyst device 13 delivered is derived. In step S214, the subroutine that executes the in 5 calculation method shown and a in 15 contains the calculation method shown. Since the calculation method of 5 has already been explained and most of the in 15 the calculation method shown in that 6 , the subroutine is briefly explained below.

In dieser Unterroutine wird der geschätzte Wert DN der Motorabgabe-NOx-Konzentration aus dem Diagramm von 7 (Schritt S60 von 5) gemäß dem Luftüberschußverhältnis λ durch die Konzentrationsschätzeinheit 131, die in 13 dargestellt ist, ausgelesen. Ferner wird der Korrekturkoeffizient KIg aus dem Diagramm von 8 gemäß dem Zündzeitpunkt durch die Verzögerungskorrektureinheit 132 von 13 (Schritt S62) ausgelesen. Als nächstes wird die Zufuhrluftmenge Qa für jeden Zylinder gemäß der Motorgeschwindigkeit Ne und dem Erfassungswert Af vom Luftstromsensor 6 durch die Zufuhrluftmengenberechnungseinheit 133 von 13 (Schritt S64) abgeleitet. Daraufhin wird die Motorabgabe-NOx-Menge QN0 für jede Erfassung des Kurbelwinkelsynchronisationssignals θCR durch Verwendung der Gleichung (1) gemäß der geschätzten NOx-Konzentration DN, dem Korrektur koeffizienten KIg und der Zufuhrluftmenge Qa durch die NOx-Mengenschätzeinrichtung 130 von 13 (Schritt S66) berechnet.In this subroutine, the estimated value of the engine output NOx concentration is taken from the graph of 7 (Step S60 from 5 ) according to the excess air ratio λ by the concentration estimation unit 131 , in the 13 is read out. Furthermore, the correction coefficient KIg from the diagram of 8th according to the ignition timing by the delay correction unit 132 of 13 (Step S62) read out. Next, the supply air amount Q a for each cylinder according to the engine speed Ne and the detection value A f from the air flow sensor 6 through the supply air amount calculation unit 133 of 13 (Step S64). Then, the engine output NOx amount Q N0 is determined for each detection of the crank angle synchronization signal θ CR by using the equation (1) according to the estimated NOx concentration D N , the correction coefficient K Ig, and the supply air amount Q a by the NOx amount estimator 130 of 13 (Step S66).

Nach der Berechnung der Motorabgabe-NOx-Menge QN0 geht die Steuerung zu Schritt S367 von 15 weiter. In Schritt S367 wird bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeitdauer tR (beispielsweise 3 Sekunden) ab dem Start des Verbrennungsantriebs verstrichen ist. Während des Magerverbrennungsantriebs wird das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S367 "NEIN", und die Steuerung geht zu Schritt S368 weiter, der dem Schritt S68 von 6 entspricht. Im Schritt S368 wird der akkumulierte Wert SQN(i+1) der Motorabgabe-NOx-Menge QN0 durch Verwendung der Gleichung (2) berechnet.After the calculation of the engine output NOx amount Q N0 , control proceeds to step S367 15 further. In step S367, it is determined whether a predetermined time period t R (for example, 3 seconds) has passed from the start of the combustion engine. During the lean-burn drive, the result of the determination in step S367 becomes "NO", and control proceeds to step S368, which goes to step S68 6 equivalent. In step S368, the accumulated value SQ N (i + 1) of the engine output NOx amount Q N0 is calculated using the equation (2).

Im nächsten Schritt S370, der dem Schritt S70 von 6 entspricht, wird der geschätzte Wert KNOX des Adsorptionsverhältnisses von NOx, das vom NOx-Katalysator 13a zu derjenigen Zeit, wenn das vom Motor abgegebene NOx die Abgasreinigungskatalysatoreinrichtung 13 passiert, gemäß dem akkumulierten Wert SQN(i+1) der Motorabgabe-NOx-Menge QN0 abgeleitet, die in Schritt S368 berechnet wurde. Das Diagramm von 9 wird für die Schätzung des Adsorptionsverhältnisses KNOX verwendet. Alternativ wird die Berechnung durch die Gleichung (3) oder die folgende Regressionsgleichung durchgeführt: KNOX(i+1) = 1 – (1-KN1) × k2 × {(1-α) × SQN(i) + α × QN(i)} wobei α eine Konstante ist.In the next step S370, which corresponds to step S70 of 6 corresponds to, the estimated value K NOX of the adsorption ratio of NOx, that of the NOx catalyst 13a at the time when the NOx discharged from the engine is the exhaust gas purifying catalyst device 13 happens, derived in accordance with the accumulated value SQ N (i + 1) of the engine output NOx amount Q N0 calculated in step S368. The diagram of 9 is used to estimate the adsorption ratio K NOX . Alternatively, the calculation is performed using equation (3) or the following regression equation: K NOX (i + 1) = 1 - (1-K N1 ) × k 2 × {(1-α) × SQ N (i) + α × Q N (i) } where α is a constant.

Im nächsten Schritt S372, der dem Schritt S72 von 6 entspricht, wird der geschätzte Wert KCAT des Reinigungsverhältnisses von NOx durch den Dreiwegkatalysatorumwandler 13b vom Diagramm von 10 auf der Basis des Luftüberschußverhältnisses λ durch die Reinigungsverhältnisschätzeinheit 136 von der 13 entnommen. Anstelle der Schätzung des Reinigungsverhältnisses KCAT unter Verwendung des Diagramms von 10 kann das Reinigungsverhältnis KCAT kurz durch die Bestimmung ermittelt werden, ob das Luftüberschußverhältnis λ innerhalb oder außerhalb eines engen Luftüberschußverhältnisbereiches liegt, wie dies bei der ersten Ausführungsform der Fall ist.In the next step S372, which corresponds to step S72 of 6 corresponds to, the estimated value K CAT of the purification ratio of NOx by the three-way catalyst converter 13b from the diagram of 10 on the basis of the excess air ratio λ by the cleaning ratio estimation unit 136 of the 13 taken. Instead of estimating the cleaning ratio K CAT using the diagram of 10 The cleaning ratio K CAT can be determined briefly by determining whether the excess air ratio λ is within or outside a narrow excess air ratio range, as is the case with the first embodiment.

Ferner wird in Schritt S374, der dem Schritt S74 von 6 entspricht, das NOx-Abgabeverhältnis durch die Katalysatorabgabe-NOx-Mengenschätzeinheit 137 von 13 auf der Basis des geschätzten Wertes KNOX des Adsorptionsverhältnisses von NOx durch den NOx-Katalysator 13a und dem geschätzten Wert KCAT des NOx-Reinigungsverhältnisses durch den Dreiwegkatalysatorumwandler 13b berechnet. Ferner wird der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge für jede Erfassung des Kurbelwinkelsynchronisationssignals θCR gemäß der vorerwähnten Gleichung (4) auf der Basis des NOx-Abgabeverhältnisses und der Motorabgabe-NOx-Menge QN0 berechnet, die in Schritt S66 durch die Motorabgabe-NOx-Mengenschätzeinheit 130 der 13 berechnet wird.Further, in step S374, the step S74 of 6 corresponds to the NOx discharge ratio by the catalyst discharge NOx quantity estimation unit 137 of 13 based on the estimated value K NOX of the adsorption ratio of NOx by the NOx catalyst 13a and the ge estimated K CAT value of the NOx purification ratio by the three-way catalyst converter 13b calculated. Further, the estimated value Q NT of the catalyst output NOx amount for each detection of the crank angle synchronization signal θ CR is calculated according to the aforementioned equation (4) based on the NOx output ratio and the engine output NOx amount Q N0 , which are performed in step S66 the engine output NOx quantity estimation unit 130 the 13 is calculated.

Nach der Berechnung des geschätzten Wertes QNT geht die Steuerung zu Schritt S216 von 14 weiter. In Schritt S216 wird durch den Vergleicher 138 von 13 bestimmt, ob der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge größer ist als ein vorbestimmter Schwellwert QNT0. Ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S216 "NEIN", wird bestimmt, daß die in die Atmosphäre abgegebene NOx-Menge gleich ist oder geringer als ein maximal zulässiger Wert, und die Steuerung geht zu Schritt S218 weiter, um die Magerverbrennungs-Antriebssteuerung auszuführen.After calculating the estimated value Q NT , control goes to step S216 14 further. In step S216, the comparator 138 of 13 determines whether the estimated value Q NT of the catalyst discharge NOx amount is larger than a predetermined threshold value Q NT0 . If the result of the determination in step S216 is "NO", it is determined that the amount of NOx released into the atmosphere is equal to or less than a maximum allowable value, and control proceeds to step S218 to execute the lean-burn drive control.

Ist andererseits das Resultat der Bestimmung in Schritt S216 "JA", d.h. ist die Katalysatorabgabe-NOx-Menge QNT größer als der vorbestimmte Schwellwert QNT0, wird die Adsorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators 13a als gesättigt angesehen. In diesem Fall geht die Steuerung zu Schritt S212 weiter, um die Fettverbrennungs-Antriebssteuerung auszuführen.On the other hand, if the result of the determination in step S216 is "YES", that is, if the catalyst discharge NOx amount Q NT is larger than the predetermined threshold value Q NT0 , the adsorbability of the NOx catalyst becomes 13a considered saturated. In this case, control proceeds to step S212 to execute the fat burning drive control.

Wird eine Änderung vom Magerverbrennungs-Antrieb zum Fettverbrennungs-Antrieb durchgeführt, wenn die NOx-Menge QNT größer wird als der Schwellwert QNT0, wird die Menge an HC, die vom Motor 1 abgegeben wird, größer als im Magerverbrennungszustand. Das HC reagiert dann mit NOx, um das vom NOx-Katalysator 13a adsorbierte NOx zu desoxidieren. Hieraus folgt, daß die Menge an in die Atmosphäre abgegebenem NOx verringert wird und der NOx-Katalysator 13a kann wieder NOx adsorbieren.If a change is made from the lean burn engine to the fat burn engine when the NOx amount Q NT becomes larger than the threshold value Q NT0 , the amount of HC released by the engine 1 is released, larger than in the lean-burn state. The HC then reacts with NOx to that of the NOx catalyst 13a deoxidize adsorbed NOx. It follows that the amount of NOx released into the atmosphere is reduced and the NOx catalyst 13a can adsorb NOx again.

Wird in Schritt S216 zum ersten Mal bestimmt, daß die NOx-Menge QNT größer ist als der Schwellwert QNT0 und eine Änderung in die Fettverbrennungs-Antriebssteuerung durchgeführt, wie oben beschrieben, wird der Zeitzähler der ECU 23 zu dieser Zeit gestartet, um das Zählen der verstrichenen Zeit ab dem Start der Fettverbrennungs-Antriebssteuerung zu starten.If it is determined in step S216 for the first time that the amount of NOx Q NT is larger than the threshold value Q NT0 and a change is made in the fat-burning drive control as described above, the time counter of the ECU becomes 23 started at this time to start counting the elapsed time from the start of the fat burning drive control.

Wie oben beschrieben, wird, falls der NOx-Katalysator 13a mit adsorbiertem NOx auch dann gesättigt ist, wenn die Magerverbrennungs-Antriebsbedingung nicht erfüllt ist, der Fettverbrennungsantrieb ausgeführt, um NOx zu desoxidieren. Während dieser Zeit wird eine Sequenz von Schritten S210, S214, S216 und S212 wiederholt durchgeführt. Ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S367 der in den 5 und 15 dargestellten und dem Schritt S214 entsprechenden Unterroutine "NEIN", d.h. verstreicht eine vorbestimmte Zeit tR nicht nach dem Start der Fettverbrennungs-Antriebssteuerung, wird der akkumulierte Wert SQN(i+1) der Motorabgabe-NOx-Menge auch in S368 aktualisiert. Es wird daher in Schritt S216 bestimmt, daß die Katalysatorabgabe-NOx-Menge QNT noch größer ist als der Schwellwert QNT0. Infolgedessen wird der Fettverbrennungs-Antriebszustand für die vorbestimmte Zeit tR aufrecht erhalten, so daß das NOx vollständig desoxidiert wird.As described above, if the NOx catalyst 13a is saturated with adsorbed NOx even if the lean burn drive condition is not satisfied, the fat burn drive is executed to deoxidize NOx. During this time, a sequence of steps S210, S214, S216 and S212 is carried out repeatedly. If the result of the determination in step S367 is that in FIGS 5 and 15 Subroutine "NO" shown and corresponding to step S214, ie, a predetermined time t R does not pass after the start of the fat-burning drive control, the accumulated value SQ N (i + 1) of the engine output NOx amount is also updated in S368. It is therefore determined in step S216 that the catalyst discharge NOx amount Q NT is still larger than the threshold value Q NT0 . As a result, the fat-burning driving state is maintained for the predetermined time t R so that the NOx is completely deoxidized.

Ist die vorbestimmte Zeit tR nach dem Start der Fettverbrennungs-Antriebssteuerung verstrichen und das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S367 "JA", geht die Steuerung zu Schritt S376 weiter. In Schritt S376 wird angenommen, daß das gesamte NOx, das am NOx-Katalysator 13a adsorbiert wurde, desoxidiert ist, und ein Rücksetzungssignal wird zur Adsorptionsverhältnisschätzeinheit 135 von 13 ausgegeben, wodurch der akkumulierte Wert SQN(i+1) der Motorabgabe-NOx-Menge auf "0" zurückgesetzt wird. Infolgedessen wird der geschätzte Wert des NOx-Adsorptionsverhältnisse KNOX, das im nächsten Schritt S370 abgeleitet wird, zu 1,0, und der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge, die in Schritt S374 berechnet wird, wird "0". In diesem Fall geht die Steuerung zu Schritt S218 weiter, um die Magerverbrennungs-Antriebssteuerung wieder zu starten. Dies bedeutet, daß die Fettverbrennungs-Antriebssteuerung zur Desoxidation von NOx beendet ist.If the predetermined time t R has passed after the start of the fat burning drive control and the result of the determination in step S367 is "YES", control proceeds to step S376. In step S376, it is assumed that all of the NOx on the NOx catalyst 13a has been adsorbed, deoxidized, and a reset signal becomes the adsorption ratio estimation unit 135 of 13 is output, whereby the accumulated value SQ N (i + 1) of the engine output NOx amount is reset to "0". As a result, the estimated value of the NOx adsorption ratio K NOX derived in the next step S370 becomes 1.0, and the estimated value Q NT of the catalyst discharge NOx amount calculated in step S374 becomes "0". In this case, control proceeds to step S218 to restart the lean burn drive control. This means that the fat burning drive control for deoxidizing NOx has ended.

Danach erhöht sich, wenn das geschätzte NOx-Adsorptionsverhältnis KNOX wieder bei einer Erhöhung des akkumulierten Wertes SQN(i+1) der Motorabgabe-NOx-Menge verringert wird, der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge von neuem.Thereafter, when the estimated NOx adsorption ratio K NOX is decreased again as the accumulated value SQ N (i + 1) of the engine output NOx amount increases, the estimated value Q NT of the catalyst output NOx amount increases again.

Wird der Antriebszustand des Motors 1 zwischen dem Magerverbrennungszustand und dem Fettverbrennungszustand verändert, ändert sich die Motorabgabe-NOx-Menge QN0 und die Katalysatorabgabe-NOx-Menge QNT mit der verstrichenen Zeit, wie in 16 gezeigt. In 16 gibt die Einpunkt-Strich-Linie die Motorabgabe-NOx-Menge QN0 an, die durchgezogene Linie gibt die Katalysatorabgabe-NOx-Menge QNT an und die gestrichelte Fläche gibt die NOx-Adsorptionsmenge oder die. Reinigungsmenge durch die Abgasreinigungskatalysatoreinrichtung 13 an.Will the drive state of the engine 1 Changes between the lean-burn state and the fat-burn state, the engine discharge NOx amount Q N0 and the catalyst discharge NOx amount Q NT change with the elapsed time as in FIG 16 shown. In 16 the one- dot chain line indicates the engine output NOx amount Q N0 , the solid line indicates the catalyst output NOx amount Q NT , and the dashed area indicates the NOx adsorption amount or. Amount of cleaning by the exhaust gas purifying catalyst device 13 on.

Wie in 16 gezeigt, verringert sich die NOx-Reinigungsmenge durch die Abgasreinigungskatalysatoreinrichtung 13 mit der verstrichenen Zeit während dem Magerverbrennungsantrieb. Daraufhin wird, wenn der geschätzte Wert QNT der Katalysatorabgabe-NOx-Menge den vorbestimmten Wert QNT0 erreicht, wenn eine Zeitdauer von beispielsweise tL1 ab dem Start des Magerverbrennungsantriebs verstrichen ist, der Motorantriebszustand vom Magerverbrennungszustand (A) zum Fettverbrennungszustand verändert. Danach wird der Fettverbrennungsantrieb für die vorbestimmte Zeitdauer tR aufrecht erhalten. Während des Fettverbrennungsantriebs wird das gesamte vom NOx-Katalysator 13a adsorbierte NOx desoxidiert. Ist die vorbestimmte Zeit tR nach dem Start des Fettverbrennungsantriebs verstrichen und der Magerverbrennungszustand (B) wieder eingestellt, wird daher die NOx-Adsorptionsfähigkeit des NOx-Katalysators 13a wieder hergestellt.As in 16 shown, the NOx purification amount is reduced by the exhaust gas purifying catalyst device 13 with the elapsed time during the lean-burn drive. Then, when the estimated value Q NT of the catalyst discharge NOx amount reaches the predetermined value Q NT0 , when a time of, for example, t L1 has elapsed from the start of the lean-burn engine, the engine drive state is changed from the lean-burn state (A) to the fat-burning state. Thereafter, the fat burning drive is maintained for the predetermined period of time t R. During the fat burning drive all of the NOx catalyst 13a adsorbed NOx deoxidizes. If the predetermined time t R has passed after the start of the fat-burning drive and the lean-burn state (B) has been set again, the NOx adsorption capacity of the NOx catalytic converter becomes 13a restored.

Ferner kann, da eine Änderung vom Magerverbrennungszustand zum Fettverbrennungszustand sofort durchgeführt wird, nachdem die Katalysatorabgabe-NOx-Menge QNT den vorbestimmten Wert QNT0 erreicht hat, die Menge an in die Atmosphäre abgegebenem NOx immer auf einen Wert gleich oder geringer als der vorbestimmte Wert QNT0 gedrückt werden. Wie beispielshaft durch die Zeitdauer tL1 des Magerverbrennungsantriebs (A) und die Zeitdauer tL2 (≠ tL1) des Magerverbrennungsantriebs (B) angedeutet, ist die Zeitdauer t des Magerverbrennungszustands nicht immer konstant. Das bedeutet, daß in dem Antriebszustand, in welchem die NOx-Abgabemenge klein ist, der Magerverbrennungsantrieb für eine relativ lange Zeitdauer aufrecht erhalten wird. Die Häufigkeit des Übergangs in den Fettverbrennungsantrieb ist daher gering, wodurch es möglich wird, eine Verschlechterung der Kraftstoffausnutzung und eine Variation des Drehmoments zu unterdrücken. Ferner wird in dem Fall, daß der Motorantrieb in einer Weise ausgeführt wird, daß der Motorantriebsbereich häufig zwischen Antriebsbereichen mit unterschiedlichen Luftkraftstoffzielverhältnissen ändert, ein Übergang zwischen dem Magerverbrennungsantrieb und dem Fettverbrennungsantrieb gemäß dem derart geänderten Antriebszustand durchgeführt. Es tritt daher kein Problem auf, auch wenn die vorliegende Erfindung auf einen derartigen Motorantrieb angewendet wird.Further, since a change from the lean-burn state to the fat-burn state is made immediately after the catalyst discharge NOx amount Q NT reaches the predetermined value Q NT0 , the amount of NOx released into the atmosphere can always be equal to or less than the predetermined value Q NT0 be pressed. As indicated, for example, by the time period t L1 of the lean-burn combustion engine (A) and the time period t L2 (≠ t L1 ) of the lean-burn combustion engine (B), the time period t of the lean-burn combustion state is not always constant. That is, in the driving state in which the NOx discharge amount is small, the lean-burn drive is maintained for a relatively long period of time. The frequency of transition to the fat-burning engine is therefore small, making it possible to suppress deterioration in fuel economy and variation in torque. Further, in the case that the engine drive is carried out in such a manner that the engine drive range frequently changes between drive ranges with different target air-fuel ratios, a transition between the lean-burn engine and the rich-combustion engine is performed according to the drive state thus changed. Therefore, no problem arises even if the present invention is applied to such a motor drive.

Beispielsweise wird in der ersten Ausführungsform der Motorantriebszustand vom Magerverbrennungszustand zum theoretischen Verhältnis-Antriebszustand verändert, wo das Luftkraftstoffverhältnis zum theoretischen Luftkraftstoffverhältnis gesetzt wird, beispielsweise zur Zeit des Beschleunigungsantriebs oder eines Schwerlastantriebs. Alternativ kann ein Übergang vom Magerverbrennungszustand zum Fettverbrennungszustand, wo das Luftkraftstoffverhältnis kleiner eingestellt wird als das theoretische Luftkraftstoffverhältnis, durchgeführt werden.For example, in the first embodiment the engine drive condition from the lean burn condition to the theoretical Ratio driving state changed where the air-fuel ratio is set to the theoretical air-fuel ratio, for example at the time of the accelerator drive or a heavy duty drive. Alternatively, a transition from the lean burn condition to the fat burn condition where that Air-fuel ratio is set smaller than the theoretical air-fuel ratio.

Ferner wird in der ersten Ausführungsform die Bestimmung, ob der Übergang zum NOx-reduzierten Antrieb durchgeführt werden soll, gemäß dem Ergebnis eines Vergleichs des geschätzten Wertes QNT und der Katalysatorabgabe-NOx-Menge (g/sec) mit dem Schwellwert QNT0 durchgeführt. Die Bestimmung, ob der Übergang zum NOx-reduzierten Antrieb durchgeführt werden soll, kann jedoch auch gemäß dem Ergebnis eines Vergleichs zwischen einem tatsächlich gemessenen Wert oder geschätztem Wert der vom NOx-Katalysator 13a adsorbierten Menge an NOx und der gesättigten Adsorptionsmenge durchgeführt werden, oder gemäß dem Ergebnis einer Bestimmung, die der Abgabe-NOx-Konzentration (PPM) zugeordnet ist.Furthermore, in the first embodiment, the determination as to whether the transition to the NOx-reduced drive should be made is made according to the result of a comparison of the estimated value Q NT and the amount of catalyst discharge NOx (g / sec) with the threshold value Q NT0 . However, the determination as to whether the transition to the NOx-reduced drive should be made can also be made according to the result of a comparison between an actually measured value or an estimated value that of the NOx catalyst 13a adsorbed amount of NOx and the saturated amount of adsorption, or according to the result of a determination associated with the release NOx concentration (PPM).

Es ist auch möglich zu bestimmen, daß die Adsorptionsmenge an NOx durch den NOx-Katalysator 13a den gesättigten Wert erreicht hat, und den NOx-reduzierten Antrieb durchzuführen, wenn eine vorbestimmte Zeitdauer ab dem Start des Magerverbrennungsantriebs verstrichen ist. Vorzugsweise wird die vorbestimmte Zeitdauer derart eingestellt, daß die Abgabe-NOx-Menge QNT den vorbestimmten Wert QNT0 nicht übersteigt.It is also possible to determine that the amount of adsorption of NOx by the NOx catalyst 13a has reached the saturated value, and perform the NOx-reduced drive when a predetermined period of time has passed from the start of the lean-burn drive. Preferably, the predetermined period of time is set so that the output NOx amount Q NT does not exceed the predetermined value Q NT0 .

Ferner wird im NOx-reduzierten Antrieb die EGR-Menge erhöht und der Zündzeitpunkt verzögert, um die Verbrennungstemperatur abzusenken. Es ist jedoch nicht notwendig, gleichzeitig beide Vorgänge durchzuführen, und es kann lediglich einer dieser Vorgänge ausgeführt werden.Furthermore, the NOx-reduced drive the EGR amount increases and the ignition timing delayed to lower the combustion temperature. However, it is not necessary both processes simultaneously perform, and only one of these operations can be performed.

In der NOx-Abgabemengenberechnungsunterroutine der ersten Ausführungsform werden geschätzte Werte verwendet, die aus verschiedenen Diagrammen entnommen werden. Es können jedoch auch tatsächlich gemessene Werte anstelle der geschätzten Werte verwendet werden, die Teilen der Information entsprechen, die von verschiedenen Sensoren geliefert wird.In the NOx discharge amount calculation subroutine the first embodiment are valued Values used, which are taken from different diagrams. It can however, actually measured values are used instead of the estimated values, the parts of the information correspond to that of different sensors is delivered.

Ferner wird in der ersten Ausführungsform die Beschleunigungsbestimmung (d.h. die Bestimmung, ob eine Beschleunigungsantriebsanforderung vorhanden oder nicht vorhanden ist) auf der Basis der Öffnungsgeschwindigkeit des Drosselventils durchgeführt. Alternativ kann die Beschleunigungsbestimmung auf der Basis einer Zufuhrinformationsvariablen durchgeführt werden, beispielsweise einer Variation in der Zufuhrluftmenge oder einer Variation des negativen Drucks der Zufuhrluft.Furthermore, in the first embodiment Acceleration determination (i.e., determining whether there is an acceleration drive request or does not exist) based on the opening speed of the Throttle valve performed. Alternatively, the acceleration determination can be based on a Feed information variables are performed, for example a variation in the supply air amount or a variation in the negative pressure of the supply air.

In der ersten Ausführungsform wird bestimmt, daß der NOx-Katalysator 13a mit adsorbiertem NOx gesättigt ist, wenn die Katalysatorabgabe-NOx-Menge QN den Schwellwert QNT0 überschritten hat. Anstattdessen ist es möglich, Teile der Lastinformation des Motors (beispielsweise Kraftstoffmengen, die dem Motor 1 zugeführt werden) während des Magerverbrennungsantriebs zu akkumulieren, den akkumulierten Wert hieraus abzuleiten und zu bestimmen, daß der NOx-Katalysator 13a mit adsorbiertem NOx gesättigt ist, wenn der akkumulierte Wert einen vorbestimmten Wert überschreitet. Bei dieser Modifikation führt die ECU 23 die Magerverbrennungsakkumulation durch.In the first embodiment, it is determined that the NOx catalyst 13a is saturated with adsorbed NOx when the catalyst delivery NOx amount Q N has exceeded the threshold value Q NT0 . Instead, it is possible to include parts of the engine's load information (for example, amounts of fuel that the engine 1 to be accumulated) during the lean-burn drive, to derive the accumulated value therefrom and to determine that the NOx catalyst 13a is saturated with adsorbed NOx when the accumulated value exceeds a predetermined value. In this modification, the ECU 23 the lean burn accumulation through.

In der dritten Ausführungsform wird das Luftkraftstoffverhältnis auf das übermagere Luftkraftstoffverhältnis AFT eingestellt und eine vorbestimmte Menge an Auspuffgasen durch EGR rezirkuliert, um einen Zündausfall zu verursachen. Ein ausreichender Effekt kann jedoch auch nur dadurch erreicht werden, daß das Luftkraftstoffverhältnis auf das übermagere Luftkraftstoffverhältnis AFT eingestellt wird. Ferner kann ein Zündausfall in angemessener Weise einfach dadurch verursacht werden, daß die Auspuffgase von EGR rezirkuliert werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Rezirkulationsmenge der Auspuffgase auf einen größeren Wert einzustellen.In the third embodiment, the air-fuel ratio is set to the super-lean air-fuel ratio AF T and a predetermined amount of exhaust gases are recirculated by EGR to cause ignition failure. A sufficient effect can, however, only be achieved by setting the air-fuel ratio to the super-lean air-fuel ratio AF T. Furthermore, an ignition failure can reasonably be caused simply by recirculating the exhaust gases from EGR. In this case, it is advantageous to recirculate the exhaust gases to a larger value.

In der zweiten und dritten Ausführungsform wird die Periode, während der der Zündausfallantrieb fortgeführt wird, auf der Basis der Anzahl Nmis von Zündausfällen (d.h. die akkumulierte Anzahl der Erzeugung von Kurbelwinkelsynchronisationssignalen θCR) eingestellt. Es ist jedoch bei Berücksichtigung der Tatsache, daß die θCR-Signalerzeugungsanzahl proportional ist zur akkumulierten Anzahl von Umdrehungen des Motors 1, auch möglich, die Zündausfallauftretungsperiode auf der Basis der akkumulierten Anzahl von Motorumdrehungen einzustellen, die von der θCR-Signalerzeugungsanzahl abgeleitet wird, indem eine Motorumdrehungsanzahlerfassungseinrichtung (beispielsweise die ECU 23, welche mit dem Kurbelwinkelsensor 18 zusammenwirkt, um als Motorumdrehungsanzahlerfassungseinrichtung zu dienen) verwendet wird. Ferner kann der Zündausfallantrieb aufrecht erhalten werden, bis eine vorbestimmte Zeit nach dem Start der Zündausfallsteuerung verstrichen ist.In the second and third embodiments, the period during which the ignition failure drive is continued is set based on the number Nmis of ignition failures (ie, the accumulated number of generation of crank angle synchronization signals θ CR ). However, considering the fact that the θ CR signal generation number is proportional to the accumulated number of revolutions of the engine 1 , also possible to set the ignition failure occurrence period based on the accumulated number of engine revolutions derived from the θ CR signal generation number by an engine revolution number detection device (e.g., the ECU 23 which with the crank angle sensor 18 cooperates to serve as an engine revolution number detector) is used. Further, the ignition failure drive can be maintained until a predetermined time has passed after the ignition failure control is started.

Ferner wird in der zweiten und dritten Ausführungsform der Zündausfall in einem vorbestimmten Zylinder (beispielsweise dem ersten Zylinder) verursacht. Der Zündausfall kann jedoch in einer Vielzahl von Zylindern und insbesondere auch sequenziell in allen Zylindern unter der Steuerung der ECU 23 verursacht werden.Further, in the second and third embodiments, the ignition failure is caused in a predetermined cylinder (for example, the first cylinder). However, the ignition failure can occur in a large number of cylinders and in particular also sequentially in all cylinders under the control of the ECU 23 caused.

Ferner wird in der zweiten und dritten Ausführungsform bestimmt, daß die NOx-Adsorptionsmenge einen gesättigten Wert erreicht hat, wenn die NOx-Abgabemenge QNT den Schwellwert QNT0 erreicht hat. Alternativ ist es möglich zu bestimmen, daß die NOx-Adsorptionsmenge den gesättigten Wert erreicht hat, wenn die verstrichene Zeit ab dem Start des Magerverbrennungsantriebs, die vom Zeitzähler in der ECU 23 gemessen wird, eine vorbestimmte Zeit überschritten hat, oder wenn die akkumulierte Kraftstoffeinspritzmenge während dem Magerverbrennungsantrieb einen vorbestimmten Wert überschreitet.Furthermore, in the second and third embodiments, it is determined that the NOx adsorption amount has reached a saturated value when the NOx discharge amount Q NT has reached the threshold value Q NT0 . Alternatively, it is possible to determine that the NOx adsorption amount has reached the saturated value when the elapsed time from the start of the lean-burn engine is that of the time counter in the ECU 23 is measured, has exceeded a predetermined time, or when the accumulated fuel injection amount during the lean-burn engine exceeds a predetermined value.

In der vierten Ausführungsform wird das Luftkraftstoffverhältnis im wesentlichen auf das theoretische Luftkraftstoffverhältnis in der Fettverbrennungs-Antriebssteuerung zum Desoxidieren von adsorbiertem NOx eingestellt. Es ist jedoch lediglich erforderlich, eine reduzierende Atmosphäre um den NOx-Katalysator 13a herum zu schaffen, die HC enthält. Daher kann das Luftkraftstoffverhältnis auf einen Wert eingestellt werden, der auf der fetten Seite hinsichtlich des theoretischen Luftkraftstoffverhältnisses liegt.In the fourth embodiment, the air-fuel ratio is substantially set to the theoretical air-fuel ratio in the fat-burning drive control for deoxidizing adsorbed NOx. However, it is only necessary to have a reducing atmosphere around the NOx catalyst 13a to create around that contains HC. Therefore, the air-fuel ratio can be set to a value that is on the rich side in terms of the theoretical air-fuel ratio.

Ferner wird in der vierten Ausführungsform die Bestimmung, ob ein Übergang zwischen dem Magerverbrennungsantrieb und dem Fettverbrennungsantrieb durchgeführt werden sollte, gemäß dem Ergebnis eines Vergleichs der Katalysatorabgabe-NOx-Menge QNT mit dem Schwellwert QNT0 durchgeführt. Alternativ kann die Notwendigkeit eines Übergangs gemäß dem Ergebnis einer Bestimmung bestimmt werden, die der Abgabe-NOx-Konzentration (PPM) etc. zugeordnet ist. In jeder der obigen Ausführungsformen werden geschätzte Werte verwendet, die von verschiedenen Diagrammen abgeleitet werden. Es können jedoch auch tatsächlich gemessene Werte anstelle der geschätzten Werte verwendet werden.Further, in the fourth embodiment, the determination of whether a transition between the lean-burn engine and the fat-burn engine should be made is made according to the result of comparing the catalyst discharge NOx amount Q NT with the threshold value Q NT0 . Alternatively, the need for a transition may be determined according to the result of a determination associated with the emission NOx concentration (PPM), etc. In each of the above embodiments, estimated values are used which are derived from various diagrams. However, actually measured values can also be used instead of the estimated values.

Ferner wird in jeder Ausführungsform ein Sechszylinderreihenbenzinmotor verwendet. Die Verbrennungssteuerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann jedoch auf irgendeinen Typ eines Verbrennungsmotors unabhängig von der Anzahl der Zylinder und des Typs angewendet werden. Ferner kann das Merkmal der ersten bis vierten Ausführungsform in der erforderlichen Weise kombiniert werden.Furthermore, in each embodiment a six-cylinder in-line petrol engine used. The combustion control device however, the present invention can be applied to any type of internal combustion engine independently of the number of cylinders and type are applied. Furthermore, the feature of the first to fourth embodiments in the required Ways can be combined.

Claims (64)

Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor (1) mit einem Abgasreinigungskatalysator (13), welcher in einer Auspuffleitung (14) des Verbrennungsmotors (1) angeordnet ist, wobei der Abgasreinigungskatalysator (13) derart betreibbar ist, dass er Stickstoffoxyd adsorbiert, wenn die in den Abgasreinigungskatalysator (13) einströmenden Abgase ein mageres Luft-Brennstoff-Verhältnis haben, und das er adsorbiertes Stickstoffoxyd desoxydiert, wenn die Sauerstoffkonzentration der einströmenden Abgase verringert wird, gekennzeichnet durch eine Adsorptionszustandsschätzeinrichtung (23, 32), die eine erste Stickstoffoxydabgabegrößenschätzeinrichtung (33) zum Schätzen einer Abgabegröße von Stickstoffoxyd von dem Abgasreinigungskatalysator (13) mit einschließt, und die Adsorptionszustandsschätzeinrichtung (23,32) einen Adsorptionszustand von Stickstoffoxyd schätzt, dass durch den Abgasreinigungskatalysator (13) adsorbiert ist, auf der Grundlage der geschätzten Abgabegröße von Stickstoffoxyd von dem Abgasreinigungskatalysator (13); und eine Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (23,36) zum Verschlechtern eines Verbrennungszustands im Verbrennungsmotor (1) gemäß dem Adsorptionszustand des Stickstoffoxyds, der von der Adsorptionszustandsschätzeinrichtung (32) geschätzt wurde, wenn der Motor im Magerverbrennungszustand ist.Control device for an internal combustion engine ( 1 ) with an exhaust gas purification catalyst ( 13 ), which is in an exhaust pipe ( 14 ) of the internal combustion engine ( 1 ) is arranged, the exhaust gas purification catalyst ( 13 ) is operable in such a way that it adsorbs nitrogen oxide when the exhaust gas purification catalyst ( 13 ) incoming exhaust gases have a lean air-fuel ratio and that it deoxidizes adsorbed nitric oxide when the oxygen concentration of the incoming exhaust gases is reduced, characterized by an adsorption state estimator ( 23 . 32 ) which is a first nitrogen oxide delivery size estimator ( 33 ) to estimate a discharge amount of nitrogen oxide from the exhaust gas purifying catalyst ( 13 ) and the adsorption state estimator ( 23 . 32 ) estimates an adsorption state of nitrogen oxide by the exhaust gas purification catalyst ( 13 ) is adsorbed based on the estimated discharge amount of nitrogen oxide from the exhaust gas purifying catalyst ( 13 ); and a combustion deterioration device ( 23 . 36 ) to deteriorate a combustion state in the internal combustion engine ( 1 ) according to the adsorption state of the nitrogen oxide, which is from the adsorption state estimation device ( 32 ) was estimated when the engine was lean burn. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei welchem die Adsorptionszustandsschätzeinrichtung (23, 32) eine Adsorptionssättigungsbestimmungseinrichtung (32) aufweist, um zu bestimmen, ob eine Menge (QNT) an Stickstoffoxid, die vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wurde, einen Sättigungsbereich erreicht hat; und wobei die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (23, 36) den Verbrennungszustand des Verbrennungsmotors (1) verschlechtert, wenn die Adsorptionssättigungsbestimmungseinrichtung (32) bestimmt, daß die Menge an Stickstoffoxid, die vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wurde, den Sättigungsbereich im Magerverbrennungszustand erreicht hat.A control device according to claim 1, wherein the adsorption state estimating means ( 23 . 32 ) an adsorption saturation determination device ( 32 ) to determine whether an amount (Q NT ) of nitrogen oxide released from the exhaust gas purification catalyst ( 13a ) has been adsorbed, has reached a saturation range; and wherein the combustion condition deteriorating means ( 23 . 36 ) the combustion state of the internal combustion engine ( 1 ) worsened when the Adsorption saturation determination device ( 32 ) determines that the amount of nitrogen oxide released by the exhaust gas purification catalyst ( 13a ) has been adsorbed, has reached the saturation range in the lean combustion state. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Adsorptionssättigungsbestimmungseinrichtung (32) bestimmt, daß die Menge an Stickstoffoxid, die vom Abgasreinigungskatalysator (13) adsorbiert wurde, den Sättigungsbereich erreicht hat, wenn die Stickstoffoxidabgabemenge (QNT), die von der Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung (33); (130, 135, 136, 137) geschätzt wird, einen vorbestimmten Wert (QNTO) übersteigt. The control device according to claim 2, wherein the adsorption saturation determining means ( 32 ) determines that the amount of nitrogen oxide released by the exhaust gas purification catalyst ( 13 ) has reached the saturation range when the nitrogen oxide delivery amount (Q NT ) by the nitrogen oxide delivery amount estimator ( 33 ); ( 130 . 135 . 136 . 137 ) is estimated to exceed a predetermined value (Q NTO ). Steuervorrichtung nach Anspruch 3, bei welcher die Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung (33); (130, 135, 136, 137) eine zweite Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung (130) zum Schätzen einer Abgabemenge (QNO) an Stickstoffoxid vom Verbrennungsmotor (1) zur Auspuffleitung (14) aufweist, und eine Adsorptionsverhältnisschätzeinrichtung (135) zum Schätzen eines Adsorptionsverhältnisses (KNOX) an Stickstoffoxid, das vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird; und die erste Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung (33); (130, 135, 136, 137) die Abgabemenge (QNT) an Stickstoffoxid vom Abgasreinigungskatalysator (13a) schätzt, die auf der Abgabemenge (QNO) an Stickstoffoxid vom Verbrennungsmotor (1) basiert, die von der zweiten Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung (130) geschätzt wird, und dem Adsorptionsverhältnis (KNOX) des vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbierten Stickstoffoxids, das von der Adsorptionsverhältnisschätzeinrichtung (135) geschätzt wird.A control device according to claim 3, wherein the nitrogen oxide delivery amount estimation means ( 33 ); ( 130 . 135 . 136 . 137 ) a second nitrogen oxide delivery rate estimator ( 130 ) for estimating a quantity of nitrogen oxide (Q NO ) released from the internal combustion engine ( 1 ) to the exhaust pipe ( 14 ), and an adsorption ratio estimator ( 135 ) to estimate an adsorption ratio (K NOX ) of nitrogen oxide generated by the exhaust gas purification catalyst ( 13a ) is adsorbed; and the first nitrogen oxide delivery amount estimator ( 33 ); ( 130 . 135 . 136 . 137 ) the amount (Q NT ) of nitrogen oxide released from the exhaust gas purification catalyst ( 13a ) estimates the amount of nitrogen oxide delivered by the internal combustion engine (Q NO ) ( 1 ) based on the second nitrogen oxide delivery rate estimator ( 130 ) and the adsorption ratio (K NOX ) of the exhaust gas purification catalyst ( 13a ) adsorbed nitrogen oxide from the adsorption ratio estimator ( 135 ) is estimated. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die erste Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung (130, 135, 136, 137) eine Reinigungsverhältnisschätzeinrichtung (136) zum Schätzen eines Reinigungsverhältnisses (KCAT) des Stickstoffoxids aufweist, das vom Abgasreinigungskatalysator (13b) gereinigt wird; und die erste Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung (130, 135, 136, 137) die Abgabemenge (QNT) an Stickstoffoxid vom Abgasreinigungskatalysator (13) schätzt, die auf der Abgabemenge (QNO) an Stickstoffoxid vom Verbrennungsmotor (1) basiert, die von der zweiten Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung (130) geschätzt wird, dem Adsorptionsverhältnis (KNOX) des Stickstoffoxids, das vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird, das von der Adsorptionsverhältnisschätzeinrichtung (135) geschätzt wird, und dem Reinigungsverhältnis (KCAT) des Stickstoffoxids, das vom Abgasreinigungskatalysator (13b) gereinigt wird, welches von der Reinigungsverhältnisschätzeinrichtung (136) geschätzt wird.A control device according to claim 4, wherein the first nitrogen oxide delivery amount estimation means ( 130 . 135 . 136 . 137 ) a cleaning ratio estimator ( 136 ) for estimating a purification ratio (K CAT ) of the nitrogen oxide which is generated by the exhaust gas purification catalytic converter ( 13b ) is cleaned; and the first nitrogen oxide delivery amount estimator ( 130 . 135 . 136 . 137 ) the amount (Q NT ) of nitrogen oxide released from the exhaust gas purification catalyst ( 13 ) estimates the amount of nitrogen oxide delivered by the internal combustion engine (Q NO ) ( 1 ) based on the second nitrogen oxide delivery rate estimator ( 130 ) is estimated, the adsorption ratio (K NOX ) of the nitrogen oxide from the exhaust gas purification catalyst ( 13a ) which is adsorbed by the adsorption ratio estimator ( 135 ) and the purification ratio (K CAT ) of the nitrogen oxide from the exhaust gas purification catalyst ( 13b ) which is cleaned by the cleaning ratio estimating device ( 136 ) is estimated. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die zweite Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung (130) die Abgabemenge (QNO) an Stickstoffoxid vom Verbrennungsmotor (1) zur Auspuffleitung (14) schätzt, die auf der Konzentration (DN) von Stickstoffoxid basiert, das vom Verbrennungsmotor (1) zur Auspuffleitung (14) abgegeben wird, und einer Zufuhrin formationsvariablen, die eine Menge (Qa) an Zufuhrluft repräsentiert, die zum Verbrennungsmotor (1) geleitet wird.A control device according to claim 4, wherein the second nitrogen oxide delivery amount estimation means ( 130 ) the amount (Q NO ) of nitrogen oxide released by the internal combustion engine ( 1 ) to the exhaust pipe ( 14 ) based on the concentration (D N ) of nitrogen oxide generated by the internal combustion engine ( 1 ) to the exhaust pipe ( 14 ) and a supply information variable representing an amount (Qa) of supply air supplied to the internal combustion engine ( 1 ) is conducted. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher die zweite Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung (130) die Konzentration (DN) an Stickstoffoxid schätzt, die vom Verbrennungsmotor (1) zur Auspuffleitung (14) abgegeben wird, die auf einer Luftbrennstoffverhältnisinformationsvariablen (λ) basiert, die das Luftbrennstoffverhältnis der Luftbrennstoffmischung repräsentiert, die zum Verbrennungsmotor (1) geliefert wird.A control device according to claim 6, wherein the second nitrogen oxide delivery amount estimation means ( 130 ) estimates the concentration (D N ) of nitrogen oxide from the internal combustion engine ( 1 ) to the exhaust pipe ( 14 ) that is based on an air-fuel ratio information variable (λ) that represents the air-fuel ratio of the air-fuel mixture that is sent to the internal combustion engine ( 1 ) is delivered. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die zweite Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung (130) die Abgabemenge (QNO) an Stickstoffoxid vom Verbrennungsmotor (1) zur Auspuffleitung (14) korrigiert, die von der zweiten Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung (130) gemäß dem Zündzeitpunkt (θIg) des Verbrennungsmotors (1) geschätzt wird.A control device according to claim 4, wherein the second nitrogen oxide delivery amount estimation means ( 130 ) the amount (Q NO ) of nitrogen oxide released by the internal combustion engine ( 1 ) to the exhaust pipe ( 14 ) corrected by the second nitrogen oxide delivery rate estimator ( 130 ) according to the ignition timing (θ Ig ) of the internal combustion engine ( 1 ) is estimated. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die zweite Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung (130) die Abgabemenge (QNO) an Stickstoffoxid vom Verbrennungsmotor (1) zur Auspuffleitung (14) korrigiert, die von der zweiten Stickstoffoxidabgabemengeschätzeinrichtung (130) gemäß einer Menge an Auspuffgasen geschätzt wird, die zum Verbrennungsmotor (1) rezirkuliert.A control device according to claim 4, wherein the second nitrogen oxide delivery amount estimation means ( 130 ) the amount (Q NO ) of nitrogen oxide released by the internal combustion engine ( 1 ) to the exhaust pipe ( 14 ) corrected by the second nitrogen oxide delivery rate estimator ( 130 ) is estimated according to an amount of exhaust gases to the internal combustion engine ( 1 ) recirculated. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Adsorptionsverhältnisschätzeinrichtung (135) das Adsorptionsverhältnis (KNOX) an Stickstoffoxid schätzt, das vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird, welches auf der gesamten Abgabemenge (∫QNOdt) an Stickstoffoxid vom Verbrennungsmotor (1) zum Abgasreinigungskatalysator (13) während einer Zeitperiode basiert, die beim Start des Magerverbrennungszustands beginnt und beim Wechseln auf den Fettverbrennungszustand endet.A control device according to claim 4, wherein the adsorption ratio estimator ( 135 ) estimates the adsorption ratio (K NOX ) of nitrogen oxide from the exhaust gas purification catalyst ( 13a ) is adsorbed, which is based on the total amount (∫Q NO dt) of nitrogen oxide from the internal combustion engine ( 1 ) to the exhaust gas purification catalyst ( 13 ) based on a period of time that begins when the lean burn condition starts and ends when the fat burn condition changes. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Adsorptionssättigungsbestimmungseinrichtung (32) eine Magerverbrennungsperiodenmesseinrichtung (23) zum Messen einer Magerverbrennungsperiode aufweist, während der der Verbrennungsmotor im Magerverbrennungszustand arbeitet; und die Adsorptionssättigungsbestimmungseinrichtung (32) bestimmt, daß die Menge an Stickstoffoxid, die vom Abgasreinigungskatalysator adsorbiert wird, den Sättigungsbereich erreicht hat, wenn die Magerverbrennungsperiode, die von der Magerverbrennungsperiodenmesseinrichtung (23) gemessen wird, einen vorbestimmten Wert (tR) übersteigt.The control device according to claim 2, wherein the adsorption saturation determining means ( 32 ) a lean burn period measuring device ( 23 ) for measuring a lean-burn period during which the internal combustion engine is operating in the lean-burn state; and the adsorption saturation determination device ( 32 ) determines that the amount of nitrogen oxide adsorbed by the exhaust gas purification catalyst has reached the saturation range when the lean-burn period by the lean-burn period meter ( 23 ) is measured, exceeds a predetermined value (t R ). Steuervorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Adsorptionssättigungsbestimmungseinrichtung (32) eine Magerverbrennungsanhäufungseinrichtung (23) zum Anhäufen von Lastinformationen am Verbrennungsmotor (1) aufweist, der im Magerverbrennungszustand betrieben wird, um hierdurch einen akkumulierten Wert der Lastinformationen abzuleiten; und die Adsorptionssättigungsbestimmungseinrichtung (32) bestimmt, daß die Menge an Stickstoffoxid, die vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird, den Sättigungsbereich erreicht hat, wenn der akumulierte Wert der Lastinformation, der von der Magerverbrennungsantriebsakkumulationseinrichtung (23) abgeleitet wird, einen vorbestimmten Wert übersteigt.The control device according to claim 2, wherein the adsorption saturation determining means ( 32 ) a lean burn accumulator ( 23 ) for the accumulation of load information on the internal combustion engine ( 1 ) operated in the lean-burn state to thereby derive an accumulated value of the load information; and the adsorption saturation determination device ( 32 ) determines that the amount of nitrogen oxide released by the exhaust gas purification catalyst ( 13a ) has reached the saturation range when the accumulated value of the load information generated by the lean-burn drive accumulator ( 23 ) is derived, exceeds a predetermined value. Steuervorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher die Lastinformation eine Kraftstoffmenge enthält, die dem Verbrennungsmotor (1) zugeführt wird.The control device according to claim 12, wherein the load information includes an amount of fuel that the internal combustion engine ( 1 ) is supplied. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher eine Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (36) eine Verbrennungstemperatur der Luftkraftstoffmischung absenkt, die zum Verbrennungsmotor (1) gemäß dem Adsorptionszustand des Stickstoffoxids geliefert wird, der von der Adsorptionszustandsschätzeinrichtung (32) geschätzt wird.A control device according to claim 1, wherein combustion condition deterioration means ( 36 ) lowers a combustion temperature of the air-fuel mixture, which leads to the internal combustion engine ( 1 ) is supplied according to the adsorption state of the nitrogen oxide, which is from the adsorption state estimator ( 32 ) is estimated. Steuervorrichtung nach Anspruch 14, welche ferner umfaßt eine Beschleunigungsbestimmungseinrichtung (37) zur Bestimmung, ob der Verbrennungsmotor (1) in einem Beschleunigungsantriebszustand ist, in dem die Lastinformation, die einen Lastzustand des Verbrennungs motors angibt, mit einem Beschleunigungsbestimmungsschwellwert (Ath) verglichen wird; eine Luftbrennstoffverhältniseinstelleinrichtung (30, 31) zum Einstellen des Luftbrennstoffverhältnisses auf einen Wert, der gleich ist oder fetter als das theoretische Luftkraftstoffverhältnis, wenn die Beschleunigungsbestimmungseinrichtung (37) bestimmt, daß der Verbrennungsmotor (1) im Beschleunigungsantriebszustand ist; und eine Schwellenänderungseinrichtung (37) zum Ändern des Beschleunigungsbestimmungsschwellwertes (Ath) gemäß dem Adsorptionszustand des Stickstoffoxids, das von der Adsorptionszustandsschätzeinrichtung (32) geschätzt wird.A control device according to claim 14, further comprising acceleration determining means ( 37 ) to determine whether the internal combustion engine ( 1 ) is in an acceleration drive state in which the load information indicating a load state of the internal combustion engine is compared with an acceleration determination threshold value (A th ); an air-fuel ratio setting device ( 30 . 31 ) for setting the air-fuel ratio to a value equal to or richer than the theoretical air-fuel ratio when the acceleration determining means ( 37 ) determines that the internal combustion engine ( 1 ) is in the acceleration drive state; and a threshold changing device ( 37 ) for changing the acceleration determination threshold (A th ) according to the adsorption state of the nitrogen oxide, which is determined by the adsorption state estimator ( 32 ) is estimated. Steuervorrichtung nach Anspruch 15, bei welcher die Adsorptionszustandsschätzeinrichtung (23, 32) eine Adsorptionssättigungsbestimmungseinrichtung (32) aufweist, um zu bestimmen, ob eine Menge an Stickstoffoxid, die vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird, einen Sättigungsbereich erreicht hat; und die Schwellenänderungseinrichtung (37) den Beschleunigungsbestimmungsschwellwert (Ath) ändert, um für die Beschleunigungsbestimmungseinrichtung (37) die Bestimmung zu vereinfachen, daß der Verbrennungsmotor (1) im Beschleunigungsantriebszustand ist, wenn die Adsorptionssättigungsbestimmungseinrichtung (32) bestimmt, daß die Menge an Stickstoffoxid, die vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird, den Sättigungsbereich erreicht hat.The control device according to claim 15, wherein the adsorption state estimating means ( 23 . 32 ) an adsorption saturation determination device ( 32 ) to determine whether an amount of nitrogen oxide released from the exhaust gas purification catalyst ( 13a ) is adsorbed, has reached a saturation range; and the threshold changing device ( 37 ) changes the acceleration determination threshold (A th ) in order for the acceleration determination device ( 37 ) to simplify the determination that the internal combustion engine ( 1 ) is in the acceleration drive state when the adsorption saturation determining means ( 32 ) determines that the amount of nitrogen oxide released by the exhaust gas purification catalyst ( 13a ) is adsorbed, has reached the saturation range. Steuervorrichtung nach Anspruch 15, bei welcher die Beschleunigungsbestimmungseinrichtung (37) wenigstens eine Betriebszustandsvariable, die einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors (1) repräsentiert, mit dem Beschleunigungsbestimmungsschwellwert (Ath) vergleicht, um zu bestimmen, ob der Verbrennungsmotor (1) im Beschleunigungsantriebszustand ist.The control device according to claim 15, wherein the acceleration determining means ( 37 ) at least one operating state variable which represents an operating state of the internal combustion engine ( 1 ) is compared with the acceleration determination threshold (A th ) to determine whether the engine ( 1 ) is in the acceleration drive state. Steuervorrichtung nach Anspruch 17, bei welcher die Beschleunigungsbestimmungseinrichtung (37) die Bestimmung durchführt, ob der Verbrennungsmotor (1) im Beschleunigungsantriebszustand ist, indem eine Betriebsgeschwindigkeit einer Ausgangsbetriebseinrichtung (7), die einen Output des Verbrennungsmotors einstellt, mit dem Beschleunigungsbestimmungsschwellwert (Ath) verglichen wird.A control device according to claim 17, wherein the acceleration determining means ( 37 ) determines whether the internal combustion engine ( 1 ) is in the acceleration drive state by an operating speed of an output operating device ( 7 ), which sets an output of the internal combustion engine, is compared with the acceleration determination threshold value (A th ). Steuervorrichtung nach Anspruch 17, bei welcher die Beschleunigungsbestimmungseinrichtung (37) die Bestimmung durchführt, ob der Verbrennungsmotor (1) im Beschleunigungsantriebszustand ist, indem eine Betriebszustandsvariable, welche die Betätigung eines Beschleunigungspedals (7a) repräsentiert, mit dem Beschleunigungsbestimmungsschwellwert (Ath) verglichen wird.A control device according to claim 17, wherein the acceleration determining means ( 37 ) determines whether the internal combustion engine ( 1 ) is in the acceleration drive state by an operating state variable, which actuates an accelerator pedal ( 7a ) with which the acceleration determination threshold value (A th ) is compared. Steuervorrichtung nach Anspruch 15, bei welcher die Beschleunigungsbestimmungseinrichtung (37) die Bestimmung durchführt, ob der Verbrennungsmotor (1) im Beschleunigungsantriebszustand ist, indem eine Zufuhrinformationsvariable, die einen Zufuhrluftzustand des Verbrennungsmotors (1) angibt, mit dem Beschleunigungsbestimmungsschwellwert (Ath) verglichen wird.The control device according to claim 15, wherein the acceleration determining means ( 37 ) determines whether the internal combustion engine ( 1 ) is in the acceleration drive state by a supply information variable indicating a supply air state of the internal combustion engine ( 1 ) indicates to which the acceleration determination threshold value (A th ) is compared. Steuervorrichtung nach Anspruch 20, bei welcher die Zufuhrinformationsvariable eine Änderung einer Menge (Qa) an Zufuhrluft angibt, die dem Verbrennungsmotor (1) zugeführt wird.A control device according to claim 20, wherein the supply information variable indicates a change in an amount (Qa) of supply air supplied to the internal combustion engine ( 1 ) is supplied. Steuervorrichtung nach Anspruch 20, bei welcher die Zufuhrinformationsvariable eine Änderung des Drucks der Zufuhrluft angibt, die dem Verbrennungsmotor (1) zugeführt wird.A control device according to claim 20, in which The supply information variable indicates a change in the pressure of the supply air that is applied to the internal combustion engine ( 1 ) is supplied. Steuervorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (36) eine Zündzeitpunkteinstelleinrichtung (24) zum Einstellen des Zündzeitpunktes (θIg) des Verbrennungsmotors (1) aufweist, und die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (36) die Verbrennungstemperatur absenkt, indem die Zündzeitpunkteinstelleinrichtung (24) instruiert wird, den Zündzeitpunkt (θIg) zu verzögern.The control device according to claim 14, wherein the combustion condition deteriorating means ( 36 ) an ignition timing device ( 24 ) for setting the ignition timing (θ Ig ) of the internal combustion engine ( 1 ), and the combustion condition deteriorating means ( 36 ) lowers the combustion temperature by using the ignition timing ( 24 ) is instructed to retard the ignition timing (θ Ig ). Steuervorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (36) eine Abgasrezirkulationseinrichtung (26, 27) zum Rezirkulieren von Auspuffgasen vom Verbrennungsmotor (1) zu einem Zufuhrsystem (2) des Motors (1) aufweist, und die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (36) die Verbrennungstemperatur absenkt, indem die Auspuffgasrezirkulationseinrichtung (26, 27) instruiert wird, die Rezirkulationsmenge des Auspuffgases zu erhöhen.The control device according to claim 14, wherein the combustion condition deteriorating means ( 36 ) an exhaust gas recirculation device ( 26 . 27 ) for recirculating exhaust gases from the internal combustion engine ( 1 ) to a feed system ( 2 ) of the motor ( 1 ), and the combustion condition deteriorating means ( 36 ) lowers the combustion temperature by the exhaust gas recirculation device ( 26 . 27 ) is instructed to increase the recirculation amount of the exhaust gas. Steuervorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (23) eine Luftbrennstoffverhältniseinstelleinrichtung (323, 138) zum Einstellen des Luftkraftstoffverhältnisses der Luftbrennstoffmischung aufweist, die zum Verbrennungsmotor (1) geleitet wird, und die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (22) die Verbrennungstemperatur absenkt, indem die Luftkraftstoffverhältniseinstelleinrichtung (323, 138) instruiert wird, das Luftkraftstoffverhältnis zu einer mageren Seite hin zu verändern.The control device according to claim 14, wherein the combustion condition deteriorating means ( 23 ) an air-fuel ratio setting device ( 323 . 138 ) for adjusting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture that is to the internal combustion engine ( 1 ) and the combustion condition deterioration device ( 22 ) lowers the combustion temperature by using the air-fuel ratio setting device ( 323 . 138 ) is instructed to change the air-fuel ratio to a lean side. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (23) die Verschlechterung des Verbrennungszustands des Verbrennungsmotors (1) für eine vorbestimmte Zeitperiode (tR) aufrecht erhält.The control device according to claim 1, wherein the combustion condition deteriorating means ( 23 ) the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine ( 1 ) for a predetermined period of time (t R ). Steuervorrichtung nach Anspruch 26, bei welcher die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (23) eine Akkumulationseinrichtung (18, 23) aufweist, um eine akkumulierte Anzahl von Umdrehungen des Verbrennungsmotors (1) bei und nach dem Start der Verschlechterung des Verbrennungszustands im Verbrennungsmotor (1) abzuleiten; und die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (23) die Verschlechterung des Verbrennungszustands des Verbrennungsmotors (1) aufrecht erhält, bis die akkumulierte Anzahl an Umdrehungen, die von der Akkumulationseinrichtung (18, 23) abgeleitet wird, eine vorbestimmte Anzahl an Umdrehungen erreicht.The control device according to claim 26, wherein the combustion condition deteriorating means ( 23 ) an accumulation device ( 18 . 23 ) has an accumulated number of revolutions of the internal combustion engine ( 1 ) at and after the start of the deterioration of the combustion state in the internal combustion engine ( 1 ) to derive; and the combustion deterioration device ( 23 ) the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine ( 1 ) until the accumulated number of revolutions by the accumulator ( 18 . 23 ) is derived, a predetermined number of revolutions is reached. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (23) den Verbrennungszustand des Verbrennungsmotors 1 verschlechtert, indem ein Zündausfall (misfire) des Verbrennungsmotors (1) verursacht wird.The control device according to claim 1, wherein the combustion condition deteriorating means ( 23 ) deteriorates the combustion state of the internal combustion engine 1 by an ignition failure (misfire) of the internal combustion engine ( 1 ) is caused. Steuervorrichtung nach Anspruch 28, bei welcher die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (23) den Zündausfall im Verbrennungsmotor (1) intermittierend verursacht, in dem die Zündung des Verbrennungsmotors (1) intermittierend gehemmt wird.The control device according to claim 28, wherein the combustion condition deteriorating means ( 23 ) the ignition failure in the internal combustion engine ( 1 ) caused intermittently in which the ignition of the internal combustion engine ( 1 ) is inhibited intermittently. Steuervorrichtung nach Anspruch 28, bei welcher die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (23) den Zündausfall im Verbrennungsmotor (1) intermittierend verursacht, indem das Luftbrennstoffverhältnis der Luftbrennstoffmischung, die dem Verbrennungsmotor (1) zugeführt wird, zu einem mageren Luftbrennstoffverhältnis (AFT) hin eingestellt wird, das größer ist als ein Luftbrennstoffverhältnis, das einer Verbrennungsgrenze des Verbrennungsmotors 1 entspricht.The control device according to claim 28, wherein the combustion condition deteriorating means ( 23 ) the ignition failure in the internal combustion engine ( 1 ) caused intermittently by the air-fuel ratio of the air-fuel mixture that the internal combustion engine ( 1 ) is set toward a lean air-fuel ratio (AF T ) that is larger than an air-fuel ratio that corresponds to a combustion limit of the internal combustion engine 1 equivalent. Steuervorrichtung nach Anspruch 28, bei welcher die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (23) eine Auspuffgasrezirkulationseinrichtung (26, 27) zum Rezirkulieren von Auspuffgasen vom Verbrennungsmotor (1) zu einem Zufuhrsystem (2) aufweist, und die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (23) den Zündausfall im Verbrennungsmotor 1 verursacht, indem eine vorbestimmte Menge an Auspuffgasen mittels der Auspuffgasrezirkulationseinrichtung (26, 27) rezirkuliert wird.The control device according to claim 28, wherein the combustion condition deteriorating means ( 23 ) an exhaust gas recirculation device ( 26 . 27 ) for recirculating exhaust gases from the internal combustion engine ( 1 ) to a feed system ( 2 ), and the combustion condition deteriorating means ( 23 ) the ignition failure in the internal combustion engine 1 caused by a predetermined amount of exhaust gases by means of the exhaust gas recirculation device ( 26 . 27 ) is recirculated. Steuervorrichtung nach Anspruch 28, bei welcher die Verbrennungszustandsverschlechterungseinrichtung (23) den Zündausfall in einem Teil einer Vielzahl von Zylindern des Verbrennungsmotors (1) verursacht.The control device according to claim 28, wherein the combustion condition deteriorating means ( 23 ) the ignition failure in part of a plurality of cylinders of the internal combustion engine ( 1 ) caused. Verbrennungsmotorsteuerungsverfahren zum Verringern der Emission von Stickstoffoxid in die Atmosphäre, wobei Stickstoffoxid, das in Auspuffgasen enthalten ist, welches von einem Verbrennungsmotor (1) abgegeben wird, von einem Abgasreinigungskatalysator (13) adsorbiert wird, der in der Auspuffleitung (14) des Verbrennungsmotors (1) angeordnet ist, wenn der Motor (1) in einem Magerverbrennungszustand ist, wo das Luftkraftstoffverhältnis einer Luftkraftstoffmischung, die den Motor (1) zugeführt ist, magerer ist als ein theoretisches Luftkraftstoffverhältnis, wobei das adsorbierte Stickstoffoxid mittels des Abgasreinigungskatalysators (13) desoxidiert wird, wenn der Verbrennungsmotor (1) in einem Fettverbrennungszustand ist, wo das Luftkraftstoffverhältnis gleich ist oder fetter als das theoretische Luftkraftstoffverhältnis, mit folgenden Schritten: a) Schätzen (S30, S32) eines Adsorptionszustandes des Stickstoffoxids, das vom Abgasreinigungskatalysator (13) adsorbiert wird, wobei der Schritt a) einen Schritt a0) des Schätzens einer Abgabegröße von Stickstoffoxid von dem Abgasreinigungskatalysator (13) miteinschließt, und Schätzen des Adsorptionszustandes von Stickstoffoxid, das durch den Abgasreinigungskatalysator adsorbiert ist, auf der Grundlage der geschätzten Abgabegröße von Stickstoffoxid von dem Abgasreinigungskatalysator (13); und b) Verschlechtern (S30, S32) eines Verbrennungszustandes des Verbrennungsmotors (1) gemäß dem Adsorptionszustand des Stickstoffoxids, der im Schritt a) (S14) geschätzt wird, wenn der Motor (1) im Magerverbrennungszustand ist.Internal combustion engine control method for reducing the emission of nitrogen oxide into the atmosphere, wherein nitrogen oxide contained in exhaust gases generated by an internal combustion engine ( 1 ) is emitted by an exhaust gas purification catalyst ( 13 ) is adsorbed in the exhaust pipe ( 14 ) of the internal combustion engine ( 1 ) is arranged when the motor ( 1 ) is in a lean-burn state where the air-fuel ratio of an air-fuel mixture that the engine ( 1 ) is leaner than a theoretical air-fuel ratio, the adsorbed nitrogen oxide by means of the exhaust gas purification catalyst ( 13 ) is deoxidized when the internal combustion engine ( 1 ) is in a fat burning state where the air-fuel ratio is the same or richer than the theoretical air-fuel ratio, with the following steps: a) Estimating (S30, S32) an adsorption state of the nitrogen oxide generated by the exhaust gas purification catalyst ( 13 ) is adsorbed, wherein step a) a step a0) of estimating a discharge amount of nitrogen oxide from the exhaust gas purification catalyst ( 13 ) and estimating the adsorption state of nitrogen oxide adsorbed by the exhaust gas purifying catalyst based on the estimated discharge amount of nitrogen oxide from the exhaust gas purifying catalyst ( 13 ); and b) deterioration (S30, S32) of a combustion state of the internal combustion engine ( 1 ) according to the adsorption state of the nitrogen oxide estimated in step a) (S14) when the engine ( 1 ) is in the lean combustion state. Steuerungsverfahren nach Anspruch 33, bei welchem der Schritt a) (S14, S16) einen Schritt von a1) enthält, wobei bestimmt wird (S16), ob eine Menge an Stickstoffoxid, das vom Abgasreinigungskatalysator (13) adsorbiert wird, einen Sättigungsbereich erreicht hat; und der Schritt b) ein Verschlechtern (S30, S32) des Verbrennungszustands des Verbrennungsmotors (1) enthält, wenn im Schritt a) (S16) bestimmt wird, daß die Menge an Stickstoffoxid die vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird, den Sättigungsbereich im Magerverbrennungszustand erreicht hat. The control method according to claim 33, wherein step a) (S14, S16) includes a step of a1), wherein it is determined (S16) whether an amount of nitrogen oxide released from the exhaust gas purifying catalyst ( 13 ) is adsorbed, has reached a saturation range; and step b) deterioration (S30, S32) of the combustion state of the internal combustion engine ( 1 ) includes when it is determined in step a) (S16) that the amount of nitrogen oxide is that from the exhaust gas purifying catalyst ( 13a ) is adsorbed, has reached the saturation range in the lean combustion state. Steuerungsverfahren nach Anspruch 34, bei welchem der Schritt a) (S14, S16) einen Schritt von a0)) enthält, wobei eine Abgabemenge (QNT) an Stickstoffoxid vom Abgasreinigungskatalysator (13) geschätzt wird (S14), und der Schritt a1) (S16) bestimmt, daß die Menge an Stickstoffoxid, die vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird, den Sättigungsbereich erreicht hat, wenn die geschätzte Abgabemenge (QNT) an Stickstoffoxid vom Abgasreinigungskatalysator einen vorbestimmten Wert (QNTO) übersteigt.The control method according to claim 34, wherein step a) (S14, S16) includes a step of a0)), wherein a discharge amount (Q NT ) of nitrogen oxide from the exhaust gas purifying catalyst ( 13 ) is estimated (S14), and step a1) (S16) determines that the amount of nitrogen oxide released from the exhaust gas purifying catalyst ( 13a ) has reached the saturation range when the estimated amount (N NT ) of nitrogen oxide released from the exhaust gas purifying catalyst exceeds a predetermined value (Q NTO ). Steuerungsverfahren nach Anspruch 34, bei welchem der Schritt a0) (514, S16) die Schritte enthält: a01) Schätzen (S66) der Abgabemenge (QNO) an Stickstoffoxid vom Verbrennungsmotor (1) zur Auspuffleitung (14), a02) Schätzen (S70) eines Adsorptionsverhältnisses (KNOX) des Stickstoffoxids, das vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird, und a03) Schätzen (S74) einer Abgabemenge (QNT) an Stickstoffoxid vom Abgasreinigungskatalysator (13), die auf der geschätzten Menge (QNO) an Stickstoffoxid basiert, welche vom Verbrennungsmotor (1) abgegeben wird, und dem geschätzten Adsorptionsverhältnis (KNOX) des Stickstoffoxids, das vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird. The control method according to claim 34, wherein step a0) (514, S16) includes the steps of: a01) estimating (S66) the amount of discharge (Q NO ) of nitrogen oxide from the internal combustion engine ( 1 ) to the exhaust pipe ( 14 ), a02) Estimating (S70) an adsorption ratio (K NOX ) of the nitrogen oxide generated by the exhaust gas purifying catalyst ( 13a ) is adsorbed, and a03) estimating (S74) a discharge amount (Q NT ) of nitrogen oxide from the exhaust gas purification catalyst ( 13 ), which is based on the estimated amount (Q NO ) of nitrogen oxide generated by the internal combustion engine ( 1 ) and the estimated adsorption ratio (K NOX ) of the nitrogen oxide generated by the exhaust gas purification catalyst ( 13a ) is adsorbed. Steuerungsverfahren nach Anspruch 36, bei welchem der Schritt a0) (S14) ferner einen Schritt a04) umfaßt, wobei ein Reinigungsverhältnis (KCAT) des Stickstoffoxids geschätzt wird, das vom Abgasreinigungskatalysator (13b) gereinigt wird, und der Schritt a03) (S74) die Abgabemenge (QNT) an Stickstoffoxid vom Abgasreinigungskatalysator (13) schätzt, die auf der geschätzten Menge (QNO) an Stickstoffoxid basiert, welche vom Verbrennungsmotor (1) abgegeben wird, dem geschätzten Adsorptionsverhältnis (KNOX) des Stickstoffoxids, das vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird, und dem geschätzten Reinigungsverhältnis (KCAT) des Stickstoffoxids, das vom Abgasreinigungskatalysator (13b) gereinigt wird.The control method according to claim 36, wherein step a0) (S14) further comprises step a04), wherein a purification ratio (K CAT ) of the nitrogen oxide estimated from the exhaust gas purifying catalyst ( 13b ) is cleaned, and step a03) (S74) the discharge amount (Q NT ) of nitrogen oxide from the exhaust gas purifying catalyst ( 13 ) based on the estimated amount (Q NO ) of nitrogen oxide generated by the internal combustion engine ( 1 ) is given, the estimated adsorption ratio (K NOX ) of the nitrogen oxide, which is from the exhaust gas purification catalyst ( 13a ) and the estimated purification ratio (K CAT ) of the nitrogen oxide generated by the exhaust gas purification catalyst ( 13b ) is cleaned. Steuerungsverfahren nach Anspruch 36, bei welchem der Schritt a01) (S14) das Schätzen (S66) der Abgabemenge (QNO) an Stickstoffoxid vom Verbrennungsmotor (1) zur Auspuffleitung (14) umfaßt, die auf der Konzentration (DN) des Stickstoffoxids basiert, das vom Verbrennungsmotor (1) zur Auspuffleitung (14) abgegeben wird, und einer Zufuhrinformationsvariablen, die eine Menge (Qa) an Zufuhrluft repräsentiert, welche dem Motor (1) zugeführt wird.The control method according to claim 36, wherein step a01) (S14) estimates (S66) the amount of discharge (Q NO ) of nitrogen oxide from the internal combustion engine ( 1 ) to the exhaust pipe ( 14 ), which is based on the concentration (D N ) of the nitrogen oxide emitted by the internal combustion engine ( 1 ) to the exhaust pipe ( 14 ), and a supply information variable representing an amount (Qa) of supply air that the engine ( 1 ) is supplied. Steuerungsverfahren nach Anspruch 38, bei welchem der Schritt a01) (S14) das Schätzen (S60) der Konzentration (DN) des Stickstoffoxids enthält, welches vom Verbrennungsmotor (1) zur Auspuffleitung (14) abgegeben wird, die auf der Luftkraftstoffverhältnisinformationsvariablen (λ) basiert, welche das Luftkraftstoffverhältnis der Luftkraftstoffmischung repräsentiert, die dem Verbrennungsmotor (1) zugeführt wird.The control method according to claim 38, wherein step a01) (S14) includes estimating (S60) the concentration (D N ) of the nitrogen oxide released from the internal combustion engine ( 1 ) to the exhaust pipe ( 14 ) that is based on the air-fuel ratio information variable (λ) that represents the air-fuel ratio of the air-fuel mixture that the internal combustion engine ( 1 ) is supplied. Steuerungsverfahren nach Anspruch 36, bei welchem der Schritt a0) (S14) weiterhin einen Schritt a04) des Korrigierens (S62) der geschätzten Abgabemenge (QNO) an Stickstoffoxid vom Verbrennungsmotor (1) gemäß dem Zündzeitpunkt (θIg) des Verbrennungsmotors (1) enthält.The control method according to claim 36, wherein the step a0) (S14) further comprises a step a04) of correcting (S62) the estimated discharge amount (Q NO ) of nitrogen oxide from the internal combustion engine ( 1 ) according to the ignition timing (θ Ig ) of the internal combustion engine ( 1 ) contains. Steuerungsverfahren nach Anspruch 36, bei welchem der Schritt a0) (S14) ferner einen Schritt a04) des Korrigierens der geschätzten Abgabemenge (QNO) an Stickstoffoxid vom Verbrennungsmotor (1) gemäß einer Menge an Auspuffgasen enthält, die zum Verbrennungsmotor (1) hin rezirkuliert wird.The control method according to claim 36, wherein the step a0) (S14) further comprises a step a04) of correcting the estimated discharge amount (Q NO ) of nitrogen oxide from the internal combustion engine ( 1 ) according to an amount of exhaust gases that are supplied to the internal combustion engine ( 1 ) is recirculated there. Steuerungsverfahren nach Anspruch 36, bei welchem der Schritt a02) das Schätzen des Adsorptionsverhältnisses (KNOX) des Stickstoffoxids enthält, das vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird, welches auf einer Gesamtabgabemenge (∫QNOdt) an Stickstoffoxid vom Verbrennungsmotor (1) zum Abgasreinigungskatalysator (13) während einer Zeitperiode basiert, die beim Start des Magerverbrennungszustands beginnt und bei der Änderung in den Fettverbrennungszustand endet.The control method according to claim 36, wherein step a02) includes estimating the adsorption ratio (K NOX ) of the nitrogen oxide released from the exhaust gas purifying catalyst ( 13a ) is adsorbed, which is based on a total amount (∫Q NO dt) of nitrogen oxide from the internal combustion engine ( 1 ) to the exhaust gas purification catalyst ( 13 ) based on a period of time that begins at the start of the lean burn state and ends upon the change to the fat burn state. Steuerungsverfahren nach Anspruch 36, bei welchem der Schritt a) (S70) einen Schritt a0) des Messens einer Magerverbrennungsperiode enthält, während der der Verbrennungsmotor (1) im Magerverbrennungszustand arbeitet, und der Schritt a1) bestimmt, daß die Menge an Stickstoffoxid, die vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird, den Sättigungsbereich erreicht hat, wenn die gemessene Magerverbrennungsperiode einen vorbestimmten Wert (tR) übersteigt.The control method according to claim 36, wherein step a) (S70) includes step a0) of measuring a lean-burn period during which the internal combustion engine ( 1 ) operates in the lean-burn state, and step a1) determines that the amount of nitrogen oxide released from the exhaust gas purifying catalyst ( 13a ) has reached the saturation range when the measured lean-burn period exceeds a predetermined value (t R ). Steuerungsverfahren nach Anspruch 34, bei welchem der Schritt a) (S14) einen Schritt a0) des Akkumulierens der Lastinformation des Verbrennungsmotors (1) enthält, der während dem Magerverbrennungszustand angetrieben wird, und der Schritt a1) bestimmt, daß die Menge an Stickstoffoxid, die vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird, den Sättigungsbereich erreicht hat, wenn die derart akkumulierte Lastinformation einen vorbestimmten Wert übersteigt.The control method according to claim 34, wherein step a) (S14) comprises a step a0) of accumulating the load information of the internal combustion engine ( 1 ) driven during the lean-burn state, and step a1) determines that the amount of nitrogen oxide released from the exhaust gas purifying catalyst ( 13a ) is adsorbed, has reached the saturation range when the load information thus accumulated exceeds a predetermined value. Steuerungsverfahren nach Anspruch 44, bei welchem die Lastinformation eine Kraftstoffmenge enthält, die dem Verbrennungsmotor (1) zugeführt wird.The control method according to claim 44, wherein the load information includes an amount of fuel that the internal combustion engine ( 1 ) is supplied. Steuerungsverfahren nach Anspruch 33, bei welchem der Schritt b) (S30, S32) das Absenken einer Verbrennungstemperatur der Luftkraftstoffmischung enthält, die dem Verbrennungsmotor (1) gemäß dem Adsorptionszustand des Stickstoffoxids zugeführt wird, der in Schritt a) (S14) geschätzt wird.The control method according to claim 33, wherein the step b) (S30, S32) includes lowering a combustion temperature of the air-fuel mixture that the combustion engine ( 1 ) is supplied according to the adsorption state of the nitrogen oxide, which is estimated in step a) (S14). Steuerungsverfahren nach Anspruch 46, das weiterhin umfaßt: c) Bestimmen (S10), ob der Verbrennungsmotor (1) in einem Beschleunigungsantriebszustand ist, indem die Lastinformation, welche einen Lastzustand des Verbrennungsmotors angibt, mit einem Beschleunigungsbestimmungsschwellwert (Ath) verglichen wird; d) Einstellen (S20) des Luftkraftstoffverhältnisses auf einen Wert, der gleich ist oder fetter als das theoretische Luftkraftstoffverhältnis, wenn der Schritt c) (S10) bestimmt, daß der Verbrennungsmotor (1) in einem Beschleunigungsantriebszustand ist; und e) Verändern (S34, S44) des Beschleunigungsbestimmungsschwellwertes gemäß dem Adsorptionszustand des Stickstoffoxids, das in Schritt a) (S14) geschätzt wird.The control method of claim 46, further comprising: c) determining (S10) whether the internal combustion engine ( 1 ) is in an acceleration drive state by comparing the load information indicating a load state of the internal combustion engine with an acceleration determination threshold (A th ); d) setting (S20) the air-fuel ratio to a value equal to or richer than the theoretical air-fuel ratio when step c) (S10) determines that the engine ( 1 ) is in an acceleration drive state; and e) changing (S34, S44) the acceleration determination threshold value in accordance with the adsorption state of the nitrogen oxide, which is estimated in step a) (S14). Steuerungsverfahren nach Anspruch 47, bei welchem der Schritt a) (S14, S16) die Bestimmung (S16) enthält, ob die Menge an Stickstoffoxid, die vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird, den Sättigungsbereich erreicht hat; und der Schritt e) (S34, S44) das Verändern des Beschleunigungsbestimmungsschwellwertes enthält, um es einfacher zu machen, in Schritt c) (S10) zu bestimmen, daß der Verbrennungsmotor (1) im Beschleunigungsantriebszustand ist, wenn der Schritt a) (S16) bestimmt, daß die Menge an Stickstoffoxid, die vom Abgasreinigungskatalysator (13a) adsorbiert wird, den Sättigungsbereich erreicht hat.A control method according to claim 47, wherein step a) (S14, S16) includes determining (S16) whether the amount of nitrogen oxide released from the exhaust gas purifying catalyst ( 13a ) is adsorbed, has reached the saturation range; and step e) (S34, S44) includes changing the acceleration determination threshold to make it easier to determine in step c) (S10) that the engine ( 1 ) is in the acceleration drive state when step a) (S16) determines that the amount of nitrogen oxide released from the exhaust gas purifying catalyst ( 13a ) is adsorbed, has reached the saturation range. Steuerungsverfahren nach Anspruch 47, bei welchem der Schritt c) (S10) die Bestimmung enthält, ob der Verbrennungsmotor (1) im Beschleunigungsantriebszustand ist, indem wenigstens eine Betriebszustandsvariable, die einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors (1) repräsentiert, mit dem Beschleunigungsbestimmungsschwellwert (Ath) verglichen wird.The control method according to claim 47, wherein step c) (S10) includes determining whether the engine ( 1 ) is in the acceleration drive state by at least one operating state variable which represents an operating state of the internal combustion engine ( 1 ) with which the acceleration determination threshold value (A th ) is compared. Steuerungsverfahren nach Anspruch 49, bei welchem der Schritt c) (S10) den Vergleich einer Betriebsgeschwindigkeit einer Output-Betriebseinrichtung (7), die einen Output des Verbrennungsmotors (1) einstellt, mit dem Beschleunigungsbestimmungsschwellwert (Ath) enthält.The control method according to claim 49, wherein step c) (S10) compares an operating speed of an output operating device ( 7 ) which have an output of the internal combustion engine ( 1 ) with which the acceleration determination threshold (A th ) contains. Steuerungsverfahren nach Anspruch 49, bei welchem der Schritt c) (S10) das Durchführen der Bestimmung enthält, ob der Verbrennungsmotor (1) im Beschleunigungsantriebszustand ist, indem die Betriebszustandsvariable, welche die Betätigung eines Beschleunigungspedals (7a) repräsentiert, mit dem Beschleunigungsbestimmungswert (Ath) verglichen wird.The control method according to claim 49, wherein step c) (S10) includes making the determination whether the internal combustion engine ( 1 ) is in the acceleration drive state by the operating state variable, which is the actuation of an accelerator pedal ( 7a ) is compared with the acceleration determination value (A th ). Steuerungsverfahren nach Anspruch 47, bei welchem der Schritt c) (S10) die Durchführung der Bestimmung enthält, ob der Verbrennungsmotor (1) im Beschleunigungsantriebszustand ist, indem die Zufuhr informationsvariable, welche einen Zufuhrluftzustand des Verbrennungsmotors (1) angibt, mit dem Beschleunigungsbestimmungsschwellwert verglichen wird.The control method according to claim 47, wherein step c) (S10) includes making the determination of whether the internal combustion engine ( 1 ) is in the acceleration drive state by the supply information variable indicating a supply air state of the internal combustion engine ( 1 ) indicates with which the acceleration determination threshold value is compared. Steuerungsverfahren nach Anspruch 52, bei welchem die Zufuhrinformationsvariable eine Veränderung einer Menge (Qa) an Zufuhrluft angibt, welche dem Verbrennungsmotor (1) zugeführt wird.The control method according to claim 52, wherein the supply information variable indicates a change in an amount (Qa) of supply air that is supplied to the internal combustion engine ( 1 ) is supplied. Steuerungsverfahren nach Anspruch 52, bei welchem die Zufuhrinformationsvariable eine Veränderung im Druck der Zufuhrluft angibt, welche dem Verbrennungsmotor (1) zugeführt wird.A control method according to claim 52, wherein the supply information variable indicates a change in the pressure of the supply air which is applied to the internal combustion engine ( 1 ) is supplied. Steuerungsverfahren nach Anspruch 46, bei welchem der Schritt b) (S30, S32) das Absenken der Verbrennungstemperatur enthält, indem (S32) der Zündzeitpunkt (θIg) des Verbrennungsmotors (1) verzögert wird.The control method according to claim 46, wherein step b) (S30, S32) includes lowering the combustion temperature by (S32) the ignition timing (θ Ig ) of the internal combustion engine ( 1 ) is delayed. Steuerungsverfahren nach Anspruch 46, bei welchem der Schritt b) (S30, S32) einen Schritt des Absenkens der Verbrennungstemperatur enthält, indem eine Rezirkulationsmenge an Auspuffgasen vom Verbrennungsmotor (1) zu einem Zufuhrsystem (2) des Motors über eine Auspuffgasrezirkulationseinrichtung (26, 27) erhöht wird.The control method according to claim 46, wherein step b) (S30, S32) includes a step of lowering the combustion temperature by a recirculation amount of exhaust gases from the internal combustion engine ( 1 ) to a feed system ( 2 ) of the engine via an exhaust gas recirculation device ( 26 . 27 ) is increased. Steuerungsverfahren nach Anspruch 46, bei welchem der Schritt b) (S130, S132, S134) das Absenken der Verbrennungstemperatur durch Ändern (S134) des Luftkraftstoffverhältnisses der Luftkraftstoffmischung enthält, welche dem Verbrennungsmotor (1) zu einer mageren Seite zugeführt wird.46. The control method according to claim 46, wherein step b) (S130, S132, S134) includes lowering the combustion temperature by changing (S134) the air-fuel ratio of the air-fuel mixture containing the internal combustion engine ( 1 ) is fed to a lean side. Steuerungsverfahren nach Anspruch 33, bei welchem der Schritt b) das Aufrechterhalten (S24) der Verschlechterung des Verbrennungszustands des Verbrennungsmotors (1) für eine vorbestimmte Zeitdauer (tR) enthält.The control method according to claim 33, wherein step b) maintaining (S24) deterioration of the combustion state of the internal combustion engine ( 1 ) for a predetermined period of time (t R ). Steuerungsverfahren nach Anspruch 58, bei welchem der Schritt b) die Schritte enthält: b1) Ableiten einer akkumulierten Anzahl von Umdrehungen des Verbrennungsmotors (1) bei und nach dem Start der Verschlechterung des Verbrennungszustands im Motor (1), und b2) Aufrechterhalten der Verschlechterung des Verbrennungszustands des Verbrennungsmotors (1), bis die akkumulierte Anzahl von Umdrehungen eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen erreicht.The control method of claim 58, wherein step b) includes the steps of: b1) deriving an accumulated number of revolutions of the internal combustion engine ( 1 ) at and after the start of the deterioration of the combustion state in the engine ( 1 ), and b2) maintaining the deterioration of the combustion state of the internal combustion engine ( 1 ) until the accumulated number of revolutions reaches a predetermined number of revolutions. Steuerungsverfahren nach Anspruch 33, bei welchem der Schritt b) das Verschlechtern des Verbrennungszustands des Verbrennungsmotors durch Verursachen eines Zündausfalls (S116, S134) im Motor (1) enthält.The control method according to claim 33, wherein step b) deteriorating the combustion state of the internal combustion engine by causing an ignition failure (S116, S134) in the engine ( 1 ) contains. Steuerungsverfahren nach Anspruch 60, bei welchem der Schritt b) das intermittierende Verursachen des Zündausfalls (S116) im Verbrennungsmotor (1) durch intermittierendes Hemmen der Zündung im Verbrennungsmotor (1) enthält. A control method according to claim 60, wherein step b) intermittently causing the ignition failure (S116) in the internal combustion engine ( 1 ) by intermittent inhibition of the ignition in the internal combustion engine ( 1 ) contains. Steuerungsverfahren nach Anspruch 60, bei welchem der Schritt b) das intermittierende Verursachen des Zündausfalls im Verbrennungsmotor (1) enthält, indem das Luftkraftstoffverhältnis der Luftkraftstoffmischung, welche dem Verbrennungsmotor (1) zugeführt wird, auf ein mageres Luftkraftstoffverhältnis (AFT) eingestellt wird, das größer ist als ein Luftkraftstoffverhältnis, welches einer Verbrennungsgrenze des Verbrennungsmotors (1) entspricht.A control method according to claim 60, wherein step b) intermittently causing the ignition failure in the internal combustion engine ( 1 ) contains, by the air-fuel ratio of the air-fuel mixture, which the internal combustion engine ( 1 ) is set to a lean air-fuel ratio (AFT) which is greater than an air-fuel ratio which corresponds to a combustion limit of the internal combustion engine ( 1 ) corresponds. Steuerungsverfahren nach Anspruch 60, bei welchem der Schritt b) die Verursachung des Zündausfalls im Verbrennungsmotor (1) enthält, indem eine vorbestimmte Menge an Auspuffgasen zu einem Zufuhrsystem (2) des Verbrennungsmotors (1) über eine Auspuffgasrezirkulationseinrichtung (26, 27) rezirkuliert wird.A control method according to claim 60, wherein step b) causes the ignition failure in the internal combustion engine ( 1 ) by adding a predetermined amount of exhaust gases to a delivery system ( 2 ) of the internal combustion engine ( 1 ) via an exhaust gas recirculation device ( 26 . 27 ) is recirculated. Steuerungsverfahren nach Anspruch 60, bei welchem der Schritt b) die Verursachung des Zündausfalls in einem Teil einer Vielzahl von Zylindern des Verbrennungsmotors (1) enthält.The control method according to claim 60, wherein step b) causes the ignition failure in a part of a plurality of cylinders of the internal combustion engine ( 1 ) contains.
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