(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１）によって生成された酸化窒素（ＮＯｘ）が第一の作動段階でＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）に吸蔵され、且つＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）に吸蔵された酸化窒素が第二の作動段階でＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）から放出され、前記第二の作動段階がＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）のＮＯｘ充填レベル（ｍｎｏｓｐ）に基づいて決定され、ＮＯｘ充填レベル（ｍｎｏｓｐ）がＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）に基づいてモデル化され、且つＮＯｘ質量流量の第一の値（ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）がＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の後段で測定され、且つＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）が、測定された第一の値に応じて修正される、内燃機関（１）のＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の作動方法において、
ＮＯｘ質量流量の第二の値（ｍｓｎｏｎｋ＿ｍ）が、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の後段でＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）から取り出され、二つのＮＯｘ質量流量の差（ｍｓｎｏｎｋ＿ｍ−ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）が形成され、且つＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）が、二つのＮＯｘ質量流量の差（ｍｓｎｏｎｋ＿ｍ−ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）に応じて修正され、その場合、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の後段における二つのＮＯｘ質量流量の値の差（ｍｓｎｏｎｋ＿ｍ−ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）がコントローラ（３５）へ送られ、且つＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）がコントローラ（３５）の調節量（３８）に応じて修正され、調節量（３８）がＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の効率（ηｓｐ）であること、
ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の効率（ηｓｐ）は、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の手前のＮＯｘ質量流量（ｍｓｎｏｖｋ）、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の後段の測定されたＮＯｘ質量流量（ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の温度に依存して決定されること、
を特徴とするＮＯｘ吸蔵型触媒装置の作動方法。
【請求項２】
ＮＯｘ充填レベル（ｍｎｏｓｐ）が、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の手前のＮＯｘ質量流量（ｍｓｎｏｎｖｋ）とＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の効率（ηｓｐ）との積の積分によって、ＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）で求められることを特徴とする請求項１に記載の作動方法。
【請求項３】
ＮＯｘ質量流量の第一の値（ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）が、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の後段で、ＮＯｘセンサ（１４）を用いて測定されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の作動方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の作動方法を演算装置で実施するためのプログラムが記録されている、内燃機関（１）の制御装置（１８）のための制御要素。
【請求項５】
内燃機関（１）が、内燃機関（１）によって生成された酸化窒素（ＮＯｘ）がＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）に吸蔵される第一の作動段階と、吸蔵された酸化窒素がＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）から送り出される第二の作動段階との間で、制御装置（１８）によって切換え可能であり、且つ
制御装置（１８）が、ＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）を用いてモデル化された、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）のＮＯｘ充填レベル（ｍｎｏｓｐ）に基づいて前記第二の作動段階の開始を決定するための第一の手段と、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の後段でＮＯｘ質量流量の第一の値（ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）を測定するための第二の手段（１４）と、測定された第一の値（ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）に応じてＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）を修正するための第三の手段とを備えている、内燃機関（１）のための制御装置（１８）において、
制御装置（１８）が、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の後段で、ＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）からＮＯｘ質量流量の第二の値（ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）を取り出すための第四の手段と、二つのＮＯｘ質量流量の値の差（ｍｓｎｏｎｋ＿ｍ−ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）を形成するための第五の手段とを備え、ＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）が、二つのＮＯｘ質量流量の差（ｍｓｎｏｎｋ＿ｍ−ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）に応じて修正され、その場合、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の後段における二つのＮＯｘ質量流量の値の差（ｍｓｎｏｎｋ＿ｍ−ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）がコントローラ（３５）へ送られ、且つＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）がコントローラ（３５）の調節量（３８）に応じて修正され、調節量（３８）がＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の効率（ηｓｐ）であること、
ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の効率（ηｓｐ）は、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の手前のＮＯｘ質量流量（ｍｓｎｏｖｋ）、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の後段の測定されたＮＯｘ質量流量（ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の温度に依存して決定されること、
を特徴とする制御装置。
【請求項６】
内燃機関（１）が、制御装置（１８）とＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）とを備えており、且つ内燃機関（１）が、内燃機関（１）によって生成された酸化窒素（ＮＯｘ）がＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）に吸蔵される第一の作動段階と、吸蔵された酸化窒素がＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）から送り出される第二の作動段階との間で、制御装置（１８）によって切換え可能であり、且つ
制御装置（１８）が、ＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）を用いてモデル化されたＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）のＮＯｘ充填レベル（ｍｎｏｓｐ）に基づいて前記第二の作動段階の開始を決定するための第一の手段と、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の後段でＮＯｘ質量流量の第一の値（ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）を測定するための第二の手段（１４）と、測定された第一の値（ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）に応じてＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）を修正するための第三の手段とを備えている内燃機関（１）において、
内燃機関（１）が、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の後段で、ＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）からＮＯｘ質量流量の第二の値（ｍｓｎｏｎｋ＿ｍ）を取り出すための第四の手段と、ＮＯｘ質量流量の二つの値の差（ｍｓｎｏｎｋ＿ｍ−ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）を形成するための第五の手段とを備え、前記第三の手段が、ＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）を、二つのＮＯｘ質量流量の差（ｍｓｎｏｎｋ＿ｍ−ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）に応じて修正し、その場合、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の後段における二つのＮＯｘ質量流量の値の差（ｍｓｎｏｎｋ＿ｍ−ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）がコントローラ（３５）へ送られ、且つＮＯｘ吸蔵器モデル（３０）がコントローラ（３５）の調節量（３８）に応じて修正され、調節量（３８）がＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の効率（ηｓｐ）であること、
ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の効率（ηｓｐ）は、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の手前のＮＯｘ質量流量（ｍｓｎｏｖｋ）、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の後段の測定されたＮＯｘ質量流量（ｍｓｎｏｎｋ＿ｓ）、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置（１２′）の温度に依存して決定されること、
を特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【０００１】  発明の属する技術分野
本発明は、内燃機関、特に自動車の酸化窒素（ＮＯｘ）吸蔵型触媒装置を作動させるための方法に関する。その際、内燃機関によって生み出された酸化窒素は、第一の作動段階で吸蔵型触媒装置の中に吸蔵され、該吸蔵型触媒装置の中に吸蔵された酸化窒素は、第二の作動段階で吸蔵型触媒装置から送り出される。第二の作動段階の開始は、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の酸化窒素（ＮＯｘ）充填レベルに基づいて決定され、その際、ＮＯｘ充填レベルは、酸化窒素（ＮＯｘ）吸蔵器モデルに基づいてモデル化される。
【０００２】  本発明は更に、特に自動車の内燃機関のための制御装置に関する。内燃機関は、該制御装置によって、内燃機関で生成された酸化窒素が酸化窒素（ＮＯｘ）吸蔵型触媒装置の中へ吸蔵される第一の作動段階と、吸蔵された酸化窒素がＮＯｘ吸蔵型触媒装置から送り出される第二の作動段階との間で切換え可能である。上記の制御装置は、酸化窒素（ＮＯｘ）吸蔵器モデルを用いてモデル化された吸蔵型触媒装置の酸化窒素（ＮＯｘ）充填レベルに基づいて、上記の第二の作動段階の開始を決定するための第一の手段を備えている。更に本発明は、制御要素、特にその様な制御装置のための読出し専用記憶装置（ＲＯＭ）、或いはフラッシュメモリーに関している。
【０００３】  最後に本発明は、特に自動車の内燃機関に関している。この内燃機関は、制御装置と酸化窒素（ＮＯｘ）吸蔵型触媒装置とを備えている。この内燃機関は、内燃機関によって生み出された酸化窒素がＮＯｘ吸蔵型触媒装置の中へ吸蔵される第一の作動段階と、吸蔵された酸化窒素がＮＯｘ吸蔵型触媒装置から送り出される第二の作動段階との間で、制御装置によって切換え可能である。この内燃機関は、酸化窒素（ＮＯｘ）吸蔵器モデルを用いてモデル化されたＮＯｘ吸蔵型触媒装置の酸化窒素（ＮＯｘ）充填レベルに基づいて、上記の第二の作動段階の開始を決定するための第一の手段を備えている。
【０００４】  従来の技術
希薄な燃料／空気混合気（ラムダ＞１）を用いて作動させることの出来る内燃機関では、内燃機関によって最初の作動段階（希薄燃焼運転）の間に排出される酸化窒素（ＮＯｘ）排出物質を吸蔵するために、酸化窒素（ＮＯｘ）吸蔵型触媒装置が用いられる。ＮＯｘ吸蔵型触媒装置のこの最初の作動段階は又吸蔵段階とも呼ばれる。この吸蔵段階の長さが長くなると共にＮＯｘ吸蔵型触媒装置の効率が低下し、これがＮＯｘ吸蔵型触媒装置の後段でのＮＯｘ排出物質の増加をもたらす。効率の低下の原因は、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の酸化窒素（ＮＯｘ）充填レベルの上昇にある。酸化窒素（ＮＯｘ）充填レベルを監視し、前もって与えておくことの出来る閾値をオーバーした後は、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の第二の作動段階（放出段階）をスタートさせることが出来る。ＮＯｘ吸蔵型触媒装置のＮＯｘ充填レベルを求めるためには、酸化窒素（ＮＯｘ）吸蔵器モデルを用いることが出来る。
【０００５】  第二の作動段階の間は内燃機関の排気ガスに還元剤が加えられ、吸蔵された酸化窒素が窒素と酸素へ還元される。還元剤としては、例えば、燃料／空気混合気を調整可能にすることによって排気ガスの中に発生させることの出来る、炭化水素（ＨＣ）および／または一酸化炭素（ＣＯ）を用いることが出来る。代替策として、還元剤として尿素を排気ガスに添加することも出来る。この場合には、酸化窒素を酸素と窒素に還元するために尿素から作られるアンモニアが用いられる。このアンモニアは、尿素溶液から加水分解によって得ることが出来る。
【０００６】  放出段階の終了の頃には、吸蔵されていた酸化窒素の大部分が還元されるので、酸素と窒素へ還元されことの出来る酸化窒素に加えられる還元剤の量は次第に減少される。その結果、放出段階の終了の頃には、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の後段の排気ガス中の還元剤の割合が上昇し、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の後段の排気ガス中の酸素の割合が低下する。適当な排気ガスセンサを用いて、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の後段の排気ガスを分析することによって、酸化窒素の大部分がＮＯｘ吸蔵型触媒装置から送り出された時に、放出段階の終了を導入することが出来る。
【０００７】  従来の技術から知られているＮＯｘ吸蔵器モデルの例では、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置のＮＯｘ充填レベルが、特に、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の手前のＮＯｘ質量流量、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の後段のＮＯｘ質量流量、及びＮＯｘ吸蔵型触媒装置の温度に応じて決定される。これ等の値から、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の効率が決定され、該効率にＮＯｘ吸蔵型触媒装置の手前のＮＯｘ質量流量が掛けられて積分され、実際のＮＯｘ充填レベルがもたらされる。ＮＯｘ充填レベルが前もって与えられた閾値をオーバーするや否や、第二の作動段階が導入される。ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の効率は、周囲条件が一定の場合にはＮＯｘ充填レベルの上昇と共に低下する。
【０００８】  本発明は、最適な排気ガス品質を保証するために、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置のＮＯｘ充填レベルをＮＯｘ吸蔵器モデルの助けによって、又これによって第二の作動段階（放出段階）の開始と終了を、出来るだけ正確に且つ信頼性をもって決定することを可能にすることを課題としている。
【０００９】  上記の課題を解決するために、本発明は冒頭に述べられた種類の方法から出発して、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の後段の酸化窒素（ＮＯｘ）質量流量の第一の値を測定し、且つＮＯｘ吸蔵器モデルを測定された第一の値に応じて修正することを提案する。
【００１０】  発明の利点
かくして本発明によれば、ＮＯｘ吸蔵器モデルは、測定された値によって修正される。測定された値から、診断の目的のために援用することの出来る、ＮＯｘ吸蔵器モデルのための修正係数を得ることが出来る。ＮＯｘ充填レベルの測定された値によって、ＮＯｘ吸蔵器モデルの助けによってモデル化されたＮＯｘ充填レベルを修正し、又これによって第二の作動段階の開始と終了も本質的により高い精度で決定することが出来る。このことが更に、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の吸蔵能力の限界まで行くこと、即ち該限界を越えること無しにＮＯｘ吸蔵器の吸蔵能力をフルに活用することを可能にし、これが明らかに改善された排気ガス品質をもたらす。本発明に基づく方法によって、ＮＯｘ吸蔵器モデル或いは第二の作動段階の開始と終了が内燃機関の実際の排出物質に適合される。
【００１１】  本発明の一つの有利な拡張例によれば、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の後段のＮＯｘ質量流量の第一の値を、ＮＯｘセンサを用いて測定するということが提案される。
【００１２】  本発明の一つの好ましい実施例によれば、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の後段のＮＯｘ質量流量の第二の値をＮＯｘ吸蔵器モデルから取り出し、且つ該ＮＯｘ吸蔵器モデルを上記のＮＯｘ質量流量の二つの値に応じて修正するということが提案される。
【００１３】  好ましくは、上記のＮＯｘ質量流量の二つの値の差が形成され、且つＮＯｘ吸蔵器モデルがこの差に応じて修正される。
好ましくは、ＮＯｘ充填レベルは、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の手前のＮＯｘ質量流量とＮＯｘ吸蔵器モデルの中のＮＯｘ吸蔵型触媒装置の効率との積を積分することによって求められる。ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の効率は、例えばＮＯｘ吸蔵型触媒装置の手前のＮＯｘ質量流量とＮＯｘ吸蔵型触媒装置の温度とに応じて求められる。
【００１４】  本発明のもう一つの好ましい実施例によれば、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の後段のＮＯｘ質量流量の二つの値の差がコントローラに送られ、且つＮＯｘ吸蔵器モデルが該コントローラの調節量に応じて修正されるということが提案される。該コントローラは、好ましくは積分（Ｉ）コントローラとして作られている。それ故、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置の後段に配置されているＮＯｘセンサの出力信号は、直接或いは絶対値、上昇等を介して、評価されるのではなく、Ｉコントローラを用いたＮＯｘ吸蔵器モデルのコントロールのために用いられる。
【００１５】  最後に、ＮＯｘ吸蔵器モデルをコントローラの調節量としてのＮＯｘ吸蔵型触媒装置の効率に応じて修正するということが提案される。
本発明に基づく方法を、特に自動車の内燃機関の制御装置のために備えられる制御要素の形で実現することには大きな意味がある。その際には、該制御要素には、演算装置、特にマイクロプロセッサで実行させることが可能で、且つ本発明に基づく方法の実施のために適しているプログラムが格納されている。それ故この場合に、本発明は制御要素に格納されたプログラムによって実現されるので、該プログラムを備えた制御要素は、該プログラムがその実施のために適している方法と同じ様に本発明を表している。制御要素としては、例えば読出し専用記憶装置（ＲＯＭ）或いはフラッシュメモリー等の電気的記憶媒体を用いることが出来る。
【００１６】  本発明の課題のもう一つの解決策として、冒頭に述べられた種類の制御装置から出発して、上記の制御装置がＮＯｘ吸蔵型触媒装置の後段の酸化窒素（ＮＯｘ）質量流量の第一の値を測定するための第二の手段と、測定された該第一の値に応じてＮＯｘ吸蔵器モデルを修正するために第三の手段を備えていることが提案される。
【００１７】  最後に本発明の課題を解決するために、冒頭に述べられた種類の内燃機関から出発して、該内燃機関がＮＯｘ吸蔵型触媒装置の後段の酸化窒素（ＮＯｘ）質量流量の第一の値を測定するための第二の手段と、ＮＯｘ吸蔵器モデルを測定された上記の第一の値に応じて修正するための第三の手段とを備えていることが提案される。
【００１８】  本発明のその他のメルクマール、適用可能性、及び利点は図面に示されている、本発明の実施例についての以下の説明から明らかとなる。その際、記述され或いは図示されている全てのメルクマールは、特許請求の範囲或いはそれ等の背後関係の中でのそれ等の要約の仕方とは係わり無く、又明細書或いは図面の中でのそれ等の表現或いは描写の仕方とは係わり無く、それ自体で或いは任意の組み合わせの形で本発明の目的を形成している。
【００１９】  実施例の説明
図１には、自動車の直接噴射式の内燃機関１が示されており、ピストン２はシリンダ３の中を往復運動することが出来る。シリンダ３は燃焼室４を備えており、該燃焼室は、ピストン２、吸気弁５、及び排気弁６によって仕切られている。吸気弁５と吸入管７は又、排気弁６と排気管８とにそれぞれ結合されている。
【００２０】
吸気弁５と排気弁６の領域に、燃料噴射弁９と点火プラグ１０が燃焼室４内に突き出している。燃料は噴射弁９を通して燃焼室４内に吹き込まれる。点火プラグ１０によって燃焼室４内の燃料は点火される。
【００２１】  吸気管７の中には回転式のスロットル弁１１が取付けられており、この弁を通して吸入管７に空気を送り込むことが出来る。送り込まれる空気の量はスロットル弁１１の角度位置に依存している。排気管８の中には触媒１２が取付けられており、該触媒は燃料の燃焼によって発生する排気ガスを浄化する。この触媒１２としては、酸素吸蔵器としての３元触媒１２″と結合された、酸化窒素（ＮＯｘ）吸蔵型触媒１２′が考えられる。
【００２２】  制御装置１８には、センサを用いて測定された内燃機関１の作動量（作動パラメータ）を表す入力信号１９が送り込まれる。制御装置１８は出力信号２０を生成し、この出力信号を用いて、アクチュエータ或いは調節器を介して、内燃機関１の挙動に影響を与えることが出来る。制御装置１８は、特に、内燃機関１の作動量を制御しおよび／または調整するために備えられている。この目的のために、制御装置１８はマイクロプロセッサを備えており、該マイクロプロセッサは記憶媒体、特にフラッシュメモリーに上記の制御および／または調整を行うために適したプログラムを格納している。
【００２３】  内燃機関１の第一の作動状態、いわゆる均質運転の際には、スロットル弁１１が望ましいトルクに応じて部分的に開弁或いは閉弁される。燃料は、ピストン２によって惹起される吸入段階の間に、噴射弁９によって燃焼室４内へ吹き込まれる。同時にスロットル弁１１を通して吸入された空気によって、吹き込まれた燃料が渦流化され、これによって燃焼室４内に本質的に均一に分配される。その後、燃料と空気の混合気は圧縮段階の間に圧縮され、次いで点火プラグ１０によって点火される。点火された燃料の膨張によってピストン２が駆動される。発生するトルクは、均質運転の場合には特にスロットル弁１１の位置に依存している。有害物質の発生を少なくするという観点から、燃料と空気の混合気は出来るだけラムダ＝１に調節される。
【００２４】
内燃機関１の第二の作動状態、いわゆる成層運転の際には、スロットル弁１１は大きく開弁される。燃料は、ピストン２によって惹起される圧縮段階の間に、噴射弁９によって燃焼室４内へ吹き込まれるが、その際燃料は、場所的には点火プラグ１０の近傍に、又時間的には点火時点から適当な間隔を置いて、吹き込まれる。次いで燃料が点火プラグ１０によって点火されるので、ピストン２は、次に続く作動段階で、点火された燃料の膨張によって駆動される。発生するトルクは、成層運転の場合には、吹き込まれる燃料質量に大きく依存している。本質的に、成層運転は、内燃機関１のアイドリング運転と部分負荷運転用として意図されている。成層運転の場合には、通常、ラムダ＞１である。
【００２５】  第一の作動段階の間、内燃機関１は成層運転で運転され、吸蔵型触媒装置１２′では酸化窒素が吸蔵され、又三元触媒１２″では酸素が吸蔵される（吸蔵段階）。第二の作動段階（再生段階）では、吸蔵型触媒装置１２′と三元触媒１２″とが、再び吸蔵物質を放出するので、吸蔵型触媒装置１２′と三元触媒１２″はその後の成層運転の際に改めて酸化窒素又は酸素を受け入れることが出来る（放出段階）。再生段階の間は、触媒１２の手前で還元剤が排気ガスの中へ加えられる。還元剤としては、例えば炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、或いは尿素が用いられる。炭化水素と一酸化炭素は、過濃な混合気調整（均質運転時の内燃機関の運転）によって排気ガス中に生み出される。尿素は、ストックタンクから排気ガス中に制御添加される。触媒１２の再生段階の間には、次のプロセスが行われる。還元剤が、吸蔵された酸化窒素を窒素と酸素へ還元する。これ等の物質は触媒１２から出て来るので、内燃機関１は、過濃な燃料／空気混合気（酸素不足）で運転されているにも係わらず、再生段階の間、触媒１２の後段には酸素過剰状態が生じる。
【００２６】  触媒１２の手前には酸素センサ（Ｏ2）センサ１３が配置され、又触媒１２の後段には窒素酸化物（ＮＯｘ）センサ１４が排気管８内に配置されている。酸素不足状態（過濃混合気による内燃機関１の運転）へ切り替えた後、触媒１２の手前では再生段階の初めにＯ2センサ１３が実際上遅延無しに反応する。成層運転の間、排気ガス中で支配的であった酸素過剰のために、触媒１２の酸素吸蔵の場所は初めは殆ど全て塞がれている。再生段階の初めに酸素不足状態へ切り替えた後、酸素吸蔵の場所は次第に酸素から解放され、酸素は触媒１２から出て行く。従って、再生段階へ切り替えた後も、初めはなお酸素過剰状態が支配している。触媒１２の酸素吸蔵能力に依存している時間間隔の後、吸蔵型触媒装置１２′の中に吸蔵されている全ての酸化窒素が還元され、又吸蔵型触媒装置１２′の中に吸蔵されている全ての酸素が分離されるので、触媒１２の後段にも酸素不足状態が生じる。
【００２７】
図２には、ＮＯｘ吸蔵器モデル３０が略示されている。このＮＯｘ吸蔵器モデル３０に対する入力値としては、触媒１２の手前のＮＯｘ質量流量ｍｓｎｏｖｋと、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置１２′の効率ηｓｐとが重要である。効率ηｓｐは、特に、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置１２′の手前のＮＯｘ質量流量ｍｓｎｏｖｋ、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置１２′の後段のＮＯｘ質量流量ｍｓｎｏｎｋ、及びＮＯｘ吸蔵型触媒装置１２′の温度に依存して決定される。この効率ηｓｐは、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置１２′のＮＯｘ充填レベルｍｎｏｓｐの非線形関数であり、ＮＯｘ充填レベルの上昇に伴って低下する。
【００２８】
乗算器３１において、ＮＯｘ質量流量ｍｓｎｏｖｋと効率ηｓｐとの積ｍｎｓｏｓｐｅが形成される。この積ｍｎｓｏｓｐｅは、積分器３２で積分される。積分器３２は、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置１２′のＮＯｘ充填レベルｍｎｏｓｐを出力信号として送り出す。該出力信号は、比較器３３の中で前もって与えておくことの出来る閾値ｓｃｈｗと比較される。ＮＯｘ充填レベルｍｎｏｓｐが閾値ｓｃｈｗをオーバーすると、再生信号Ｂ＿ｄｅｎｏｘによって、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置１２′の再生段階が導入される。
【００２９】  図３には、本発明に基づく方法が略示されている。この方法では、触媒１２の後段に配置されているＮＯｘセンサ１４の出力信号ｍｓｎｏｎｋ＿ｓは、ＮＯｘ吸蔵器モデル３０のコントロールのために用いられている。これによって、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置１２′の第二の作動段階（再生段階）の開始と終了とが、本質的により正確に且つより高い信頼性をもって決定することが出来、このことが顕著に改善された排気ガス品質をもたらす。
【００３０】
触媒１２の後段のモデル化されたＮＯｘ質量流量ｍｓｎｏｎｋ＿ｍがモデル化される。モデル化されたＮＯｘ質量流量ｍｓｎｏｎｋ＿ｍは、触媒１２の手前のＮＯｘ質量流量ｍｓｎｏｖｋと、ＮＯｘ質量流量ｍｓｎｏｖｋと効率ηｓｐとの積との差から、即ち、ｍｓｎｏｖｋ・（１−ηｓｐ）から得られる。触媒１２の手前のＮＯｘ質量流量ｍｓｎｏｖｋは、ＮＯｘセンサ（図示されていない）によって測定するか、或いはＮＯｘモデルから取り出すことが出来る。
【００３１】
触媒１２の後段のモデル化されたＮＯｘ質量流量ｍｓｎｏｎｋ＿ｍと、ＮＯｘセンサ１４によって測定された触媒１２の後段のＮＯｘ質量流量ｍｓｎｏｎｋ＿ｓとの差から、図３に示されているコントロール回路の制御差３４が形成される。制御差３４は、積分（Ｉ）コントローラ３５へ送られる。Ｉコントローラ３５の代わりに、その他の適当なコントローラを任意に採用することも出来る。
【００３２】
Ｉコントローラ３５の調節量３６は、調節エレメント３７へ送られ、該調節量は、ＮＯｘ吸蔵器モデル３０に目標を定めて制御作用を及ぼすために、調節量３８を変化させる。調節量３８としては、ＮＯｘ吸蔵型触媒装置１２′の効率ηｓｐが援用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一つの好ましい実施例に基づく、本発明に基づく内燃機関の略ブロック図を示す。
【図２】  ＮＯｘ吸蔵器モデルの概略の信号流れ図を示す。
【図３】  本発明の好ましい実施例に基づく方法における概略の信号流れ図を示す。
【図１】
0005220258.tif 000002
【図２】
0005220258.tif 000003
【図３】
0005220258.tif 000004