DE102017100129A1

DE102017100129A1 - Motorsteuerungssysteme und Verfahren zur Reduzierung von Stickstoffoxiden

Info

Publication number: DE102017100129A1
Application number: DE102017100129.8A
Authority: DE
Inventors: David P. Sczomak; Robert J. Gallon; Robert S. McAlpine; Arun S. Solomon
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-01-13
Filing date: 2017-01-04
Publication date: 2017-07-13
Also published as: US10077727B2; US20170198652A1; CN106968821A; CN106968821B

Abstract

Ein Kraftstoffsteuermodul steuert die Kraftstoffeinspritzung eines Motors basierend auf einem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis. Das vorgegebene kraftstoff-/luftarme Verhältnis ist relativ zu einem stöchiometrischen Kraftstoff-/Luftverhältnis für den Kraftstoff kraftstoffarm. Ein Zylindersteuerungsmodul deaktiviert selektiv das Öffnen der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder des Motors, um die Entfernung von Stickoxid (NOx) aus den Abgasen zu erhöhen. M ist eine Ganzzahl größer als 0 und kleiner als eine Gesamtzahl der Zylinder des Motors. Das Kraftstoffsteuermodul übernimmt des Weiteren Folgendes: deaktiviert die Betankung der M-Zylinder, während das Öffnen der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder deaktiviert ist; und steuert die Kraftstoffeinspritzung der anderen Zylinder, während die Betankung der M-Zylinder deaktiviert ist und das Öffnen der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder deaktiviert ist, basierend auf einem vorgegebenen kraftstoff-/luftreichhaltigen Verhältnis, das relativ zu dem stöchiometrischen Kraftstoff-/Luftverhältnis kraftstoffreichhaltig ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die gegenwärtige Offenbarung bezieht sich auf Verbrennungsmotoren, und insbesondere auf Motorsteuerungssysteme und Verfahren zur Reduzierung von Stickstoffoxid (NOx) in Abgasen.
HINTERGRUND
Die hier bereitgestellte Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Die Arbeit der aktuell benannten Erfinder, soweit dieselben in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben sind, sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Anmeldung nicht anderweitig als Stand der Technik in Frage kommen, gelten gegenüber der vorliegenden Offenbarung weder ausdrücklich noch angedeutet als Stand der Technik.
Luft wird über ein Saugrohr in einen Motor eingesogen. Eine Drosselklappe steuert den Luftstrom in den Motor. Die Luft mischt sich mit Kraftstoff von einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzdüse(n), um ein Kraftstoff-/Luft-Gemisch zu bilden. Das Kraftstoff-/Luft-Gemisch wird in einem oder mehreren Zylindern des Motors entzündet. Die Verbrennung des Kraftstoff-/Luftgemischs erzeugt Antriebsmoment.
Die durch die Verbrennung des Kraftstoff-/Luft-Gemischs entstehenden Abgase werden vom Motor über eine Abgasanlage ausgestoßen. Die Abgase beinhalten Stickstoffoxide (NOx), wie z. B. Stickstoffoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂), sowie andere Abgasbestandteile. Die Abgasanlage beinhaltet eine oder mehrere Komponenten, wie z. B. Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) und/oder einen NOx-Speicherkatalysator, der die NOx in den Abgasen reduziert, bevor die Abgase in die Atmosphäre ausgestoßen werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Bei einem Merkmal, beinhaltet ein Motorsteuerungssystem ein Kraftstoffsteuermodul und ein Zylindersteuermodul. Das Kraftstoffsteuermodul steuert die Kraftstoffeinspritzung eines Motors basierend auf einem vorgegebenen Kraftstoff-/luftarmen Verhältnis, worin das vorgegebene Kraftstoff-/luftarme Verhältnis relativ zu einem stöchiometrischen Kraftstoff-/Luftverhältnis für den Kraftstoff kraftstoffarm ist. Das Zylindersteuermodul deaktiviert selektiv das Öffnen der Einlass- und Auslassventile von M-Zylindern des Motors, um die Entfernung von Stickstoffoxid (NOx) aus den Abgasen zu erhöhen. M ist eine Ganzzahl größer als 0 und kleiner als eine Gesamtzahl der Zylinder des Motors. Das Kraftstoffsteuermodul deaktiviert des Weiteren: die Betankung der M-Zylinder, während die Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder deaktiviert ist; und während die Kraftstoffzufuhr der M-Zylinder, sowie das Öffnen der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder deaktiviert ist, steuert die Kraftstoffeinspritzung der anderen Zylinder des Motors basierend auf einem vorgegebenen Kraftstoff-/Luftreichhaltigen Verhältnis, das relativ zu dem stöchiometrischen Kraftstoff-/Luftverhältnis für den Kraftstoff kraftstoffreichhaltig ist.
In weiteren Merkmalen deaktiviert das Zylindersteuermodul das Öffnen der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder, wenn eine Menge an Ammoniak, die von einem Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) gespeichert wird, der die vom Motor ausgestoßenen Abgase aufnimmt, geringer als eine erste vorgegebene Menge an Ammoniak ist.
In weiteren Merkmalen reaktiviert das Zylindersteuermodul die Öffnung des Einlass- und Auslassventils der M-Zylinder, wenn die von einem SCR-Katalysator gespeicherte Menge an Ammoniak größer als eine zweite vorgegebene Menge an Ammoniak ist, wobei die zweite vorgegebene Menge an Ammoniak größer als die erste vorgegebene Menge an Ammoniak ist.
In weiteren Merkmalen reaktiviert das Zylindersteuermodul die Öffnung des Einlass- und Auslassventils der M-Zylinder, wenn die durch einen SCR-Katalysator gespeicherte Menge an Ammoniak größer als eine zweite vorgegebene Menge an Ammoniak ist, wobei die zweite vorgegebene Menge an Ammoniak größer als die erste vorgegebene Menge an Ammoniak ist.
In weiteren Merkmalen deaktiviert das Zylindersteuermodul das Öffnen der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder, wenn: eine Menge an Ammoniak, die von einem Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) gespeichert wird, der die vom Motor ausgestoßenen Abgase aufnimmt, weniger als eine vorgegebene Menge an Ammoniak ist; eine Motordrehzahl innerhalb eines vorgegebenen Drehzahlbereichs liegt; und eine Motorlast innerhalb eines vorgegebenen Motorlastbereichs liegt.
In weiteren Merkmalen deaktiviert das Zylindersteuermodul die Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder, wenn eine Menge an Stickstoffoxiden (NOx), die von einem NOx-Speicherkatalysator gespeichert wird, der die vom Motor ausgestoßenen Abgase aufnimmt, größer als eine erste vorgegebene Menge an NOx ist.
In weiteren Merkmalen reaktiviert das Zylindersteuermodul die Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder, wenn die Menge an NOx, die von einen NOx-Speicherkatalysator gespeichert wird, geringer als eine zweite vorgegebene Menge an NOx ist, wobei die zweite vorgegebene Menge an NOx geringer als die erste vorgegebene Menge an NOx ist.
In weiteren Merkmalen geht das Kraftstoffsteuerungsmodul zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung der anderen Zylinder basierend auf dem vorgegebenen Kraftstoff-/luftarmen Verhältnis über, wenn die Menge an NOx, die von einem NOx-Speicherkatalysator gespeichert wird, geringer als eine zweite vorgegebene Menge an NOx ist, wobei die zweite vorgegebene Menge an NOx geringer als die erste vorgegebene Menge an NOx ist.
In weiteren Merkmalen deaktiviert das Zylindersteuermodul das Öffnen der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder, wenn: eine Menge an Stickstoffoxiden (NOx), die von einem NOx-Speicherkatalysator gespeichert wird, der die vom Motor ausgestoßenen Abgase aufnimmt, größer als eine vorgegebene Menge an NOx ist; eine Motordrehzahl innerhalb eines vorgegebenen Drehzahlbereichs liegt; und eine Motorlast innerhalb eines vorgegebenen Motorlastbereichs liegt.
In weiteren Merkmalen ist M gleich der Hälfte der Gesamtzahl der Zylinder des Motors.
In einem Merkmal wird ein Motorsteuerungsverfahren beschrieben. Das Motorsteuerungsverfahren beinhaltet: das Steuern der Kraftstoffeinspritzung eines Motors basierend auf einem vorgegebenen Kraftstoff-/luftarmen Verhältnis, wobei das vorgegebene Kraftstoff-/luftarme Verhältnis relativ zu einem stöchiometrischen Kraftstoff-/Luftverhältnis für den Kraftstoff kraftstoffarm ist; das selektive Deaktivieren der Öffnung von Einlass- und Auslassventilen von M-Zylindern des Motors, um die Entfernung von Stickstoffoxid (NOx) aus den Abgasen zu erhöhen, wobei M eine Ganzzahl größer als 0 und geringer als eine Gesamtzahl der Zylinder des Motors ist; das Deaktivieren der Betankung der M-Zylinder, während das Öffnen der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder deaktiviert ist; und während die Betankung der M-Zylinder deaktiviert ist und das Öffnen der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder deaktiviert ist, die Kraftstoffeinspritzung von anderen Zylindern des Motors basierend auf einem vorgegebenen Kraftstoff-/Luftreichhaltigen Verhältnis zu steuern, das relativ zu dem stöchiometrischen Kraftstoff-/Luftverhältnis für den Kraftstoff kraftstoffreichhaltig ist.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das selektive Deaktivieren der Öffnung von Einlass- und Auslassventilen der M-Zylinder das Deaktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder, wenn eine Menge an Ammoniak, die von einem Katalysator für die selektive katalytische Reduktion (SCR) gespeichert wird, der die vom Motor ausgestoßenen Abgase aufnimmt, geringer als eine erste vorgegebene Menge an Ammoniak ist.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Verfahren des Weiteren das erneute Aktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder, wenn die Menge an Ammoniak, die von einem SCR-Katalysator gespeichert wird, größer als eine zweite vorgegebene Menge an Ammoniak ist, wobei die zweite vorgegebene Menge an Ammoniak größer als die erste vorgegebene Menge an Ammoniak ist.
In weiteren Merkmalen umfasst das Steuern der Kraftstoffeinspritzung der anderen Zylinder basierend auf dem vorgegebenen Kraftstoff-/luftarmen Verhältnis den Übergang zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung der anderen Zylinder basierend auf dem vorgegebenen Kraftstoff-/luftarmen Verhältnis, wenn die Menge an Ammoniak, die von dem SCR-Katalysator gespeichert wird, größer als eine zweite vorgegebene Menge an Ammoniak ist, wobei die zweite vorgegebene Menge an Ammoniak größer als die erste vorgegebene Menge an Ammoniak ist.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das selektive Deaktivieren der Öffnung von Einlass- und Auslassventilen der M-Zylinder das Deaktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder, wenn: eine Menge an Ammoniak, die durch einen Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) gespeichert wird, der die vom Motor ausgestoßenen Abgase aufnimmt, geringer als eine vorgegebene Menge an Ammoniak ist; eine Motordrehzahl innerhalb eines vorgegebenen Drehzahlbereichs liegt; und eine Motorlast innerhalb eines vorgegebenen Motorlastbereichs liegt.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das selektive Deaktivieren der Öffnung von Einlass- und Auslassventilen der M-Zylinder das Deaktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder, wenn eine Menge an Stickstoffoxiden (NOx), die von einem NOx-Speicherkatalysator gespeichert wird, der die vom Motor ausgestoßenen Abgase aufnimmt, größer als eine erste vorgegebene Menge an NOx ist.
In weiteren Merkmalen erfolgt ein erneutes Aktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder, wenn die Menge an NOx, die von einem NOx-Speicherkatalysator gespeichert wird, geringer als eine zweite vorgegebene Menge an NOx ist, wobei die zweite vorgegebene Menge an NOx geringer als die erste vorgegebene Menge an NOx ist.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das Steuern der Kraftstoffeinspritzung der anderen Zylinder basierend auf dem vorgegebenen Kraftstoff-/luftarmen Verhältnis den Übergang zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung der anderen Zylinder basierend auf dem vorgegebenen Kraftstoff-/luftarmen Verhältnis, wenn die Menge an NOx, geringer als eine zweite vorgegebene Menge an NOx ist, wobei die zweite vorgegebene Menge an NOx geringer als die erste vorgegebene Menge an NOx ist.
In weiteren Merkmalen beinhaltet das selektive Deaktivieren der Öffnung von Einlass- und Auslassventilen der M-Zylinder das Deaktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder, wenn: eine Menge an Stickstoffoxiden (NOx), die von einem NOx-Speicherkatalysator gespeichert wird, der die vom Motor ausgestoßenen Abgase aufnimmt, größer als eine vorgegebene Menge an NOx ist; eine Motordrehzahl innerhalb eines vorgegebenen Drehzahlbereichs liegt; und eine Motorlast innerhalb eines vorgegebenen Motorlastbereichs liegt.
In weiteren Merkmalen ist M gleich der Hälfte der Gesamtzahl der Zylinder des Motors.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sollen den Umfang der Offenbarung in keiner Weise einschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird verständlicher unter Zuhilfenahme der detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen, worin:
1A und 1B zeigen funktionale Blockdiagramme von Motor- und Abgassteuerungssystemen eines Fahrzeugs;
2 zeigt ein funktionales Blockdiagramm eines exemplarischen Motorsystems;
3 zeigt ein funktionales Blockdiagramm eines exemplarischen Motorsteuermoduls;
4A und 4B sind Ablaufdiagramme, die exemplarische Verfahren zum Steuern der Betankung zum Zwecke der NOx-Reduktion darstellen.
In den Zeichnungen werden dieselben Bezugszeichen für ähnliche und/oder identische Elemente verwendet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ein Motor verbrennt ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff in den Zylindern, um ein Antriebsmoment zu erzeugen. Ein Motorsteuermodul (ECM) steuert die Luft- und Kraftstoffzufuhr zum Motor basierend auf einem Soll-Kraftstoff-/Luftverhältnis. Für Magergemischmotoren ist das Soll-Kraftstoff-/Luftverhältnis relativ zu einem stöchiometrischen Kraftstoff-/Luft-Verhältnis während eines normalen Motorbetriebs kraftstoffarm. Beispielsweise beträgt die Stöchiometrie für Luft und Benzin und Luft etwa 14,7:1, während ein Magerverbrennungs-Ottomotor ein Soll-Kraftstoff-/Luftverhältnis von 16:1 Luft-Benzin oder eine größere Luftmenge, wie z. B. 20:1, 24:1, 28:1, usw. aufweisen kann.
Der Motor stößt Abgase, die sich aus der Verbrennung von Luft und Kraftstoff ergeben, über eine Abgasanlage aus. Die Abgase beinhalten unter anderem Stickstoffoxide (NOx), wie z. B. Stickstoffoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂). Das Abgassystem beinhaltet eine oder mehrere Komponenten, die NOx in den Abgasen reduzieren, bevor die Abgase in die Atmosphäre abgegeben werden.
Das Abgassystem kann beispielsweise einen Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) beinhalten, der Ammoniak speichert (NH₃). Das von dem SCR-Katalysator gespeicherte Ammoniak reagiert mit NOx in den Abgasen. Ein Dreiwegekatalysator (TWC) erzeugt und führt Ammoniak dem SCR-Katalysator zu, wenn die Betankung des Motors relativ zur Stöchiometrie kraftstoffreichhaltig ist. In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform kann das Abgassystem einen NOx-Speicherkatalysator (LNT) beinhalten, der NOx speichert und NOx reduziert, wenn die Betankung des Motors relativ zu der Stöchiometrie kraftstoffreichhaltig ist. Gemäß der vorliegenden Offenbarung schaltet das ECM einen oder mehrere Zylinder des Motors selektiv aus und liefert den aktivierten Zylindern für die NOx-Reduktion im Falle eines LNT und zur Ammoniakerzeugung/-zufuhr (und letztlich zur NOx-Reduktion) im Falle eines SCR eine kraftstoffreiche Betankung (relativ zur Stöchiometrie).
Unter Bezugnahme auf 1A wird ein funktionales Blockdiagramm eines exemplarischen Motors und eines Abgassystems 10 dargestellt. Ein Motor 12 verbrennt ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff, um ein Antriebsmoment für ein Fahrzeug zu erzeugen. Während der dargestellte Motor 12 als ein Benzinmagerverbrennungsmotor beschrieben wird, kann es sich bei dem Motor 12 um einen anderen Typ eines Magerverbrennungsmotors handeln. Ein oder mehrere Elektromotoren (oder Motorgeneratoren) können zusätzlich oder alternativ dazu ein Antriebsmoment für das Fahrzeug erzeugen.
Die Abgase werden aus dem Motor 12 über ein Abgassystem 14 ausgestoßen. Die Abgase können Feinstaub (PM), Stickstoffoxide (NOx), wie z. B. Stickstoffoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂), sowie andere Komponenten beinhalten. In der exemplarischen Ausführungsform von 1A beinhaltet das Abgassystem 14 einen Dreiwegekatalysator (TWC) 16 und einen Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) 18. Während das Beispiel eines TWC vorgesehen ist, kann ein Vierwegekatalysator implementiert werden.
Die Abgase strömen vom Motor 12 zum TWC 16. Wenn die Betankung des Motors 12 kraftstoffreichhaltig ist, reagiert der TWC 16 mit den Abgasen und erzeugt Ammoniak (NH₃). Die Abgase strömen aus dem TWC 16 in den SCR-Katalysator 18. Auf diese Weise wird das von dem TWC 16 erzeugte Ammoniak dem SCR-Katalysator 18 zugeführt.
Der SCR-Katalysator 18 speichert (z. B. adsorbiert) Ammoniak, das dem SCR-Katalysator 18 zugeführt wird. Beispielshalber kann der SCR-Katalysator 18 einen Vanadiumkatalysator, einen Zeolithkatalysator und/oder einen anderen geeigneten SCR-Katalysator beinhalten. Der SCR-Katalysator 18 katalysiert eine Reaktion zwischen gespeichertem Ammoniak und NOx, welche durch den SCR-Katalysator 18 strömen. Eine exemplarische chemische Gleichung zur Veranschaulichung der Ammoniakadsorption ist nachfolgend angegeben. NH₃ + S → NH₃(S)
Die Menge des von dem SCR-Katalysator 18 gespeicherten Ammoniaks wird als aktueller Speicher des SCR-Katalysators 18 bezeichnet. Der aktuelle Speicher kann zum Beispiel als eine Masse von Ammoniak (z. B. Gramm), eine Anzahl von Molen Ammoniak oder eine andere geeignete Maßeinheit einer von dem SCR-Katalysator 18 gespeicherten Ammoniakmenge ausgedrückt werden.
NOx und Ammoniak reagieren mit einer bekannten Geschwindigkeit, die als Reaktionsgeschwindigkeit bezeichnet werden kann. Die Reaktionsgeschwindigkeit kann durch die folgende Gleichung beschrieben werden:
wobei RR der Reaktionsgeschwindigkeit entspricht und X in Abhängigkeit von der Menge an Stickstoffdioxid (NO₂) in den Abgasen variiert. Beispielshalber kann X zwischen 1:0 und 1:333 variieren.
Ein Prozentsatz an NOx, der dem SCR-Katalysator 18 zugeführt wird, der aus den Abgasen durch Reaktion mit dem von dem SCR-Katalysator 18 gespeicherten Ammoniak entfernt wird, kann als NOx-Umwandlungswirkungsgrad bezeichnet werden. Der NOx-Umwandlungswirkungsgrad steht in direktem Zusammenhang mit dem aktuellen Speicher des SCR-Katalysators 18. Beispielshalber steigt der NOx-Umwandlungswirkungsgrad mit zunehmendem aktuellen Speicher des SCR-Katalysators 18 und umgekehrt. Der aktuelle Speicher des SCR-Katalysators 18 ist jedoch auf eine maximale Ammoniakmenge beschränkt. Diese maximale Ammoniakmenge wird als die maximale Speicherkapazität des SCR-Katalysators 18 bezeichnet. Die maximale Ammoniakmenge, die der SCR-Katalysator 18 imstande ist, zu speichern, kann steigen, wenn die Temperatur des SCR-Katalysators 18 abnimmt und umgekehrt.
Die Reaktion von Ammoniak mit NOx produziert Stickstoff und Wasser. Andere Bestandteile der Abgase, wie z. B. Sauerstoff (O₂), können ebenfalls an der Ammoniak- und NOx-Reaktion beteiligt sein. Die nachfolgenden chemischen Beispielgleichungen veranschaulichen die Reaktion von Ammoniak und NOx. 4NH₃ + 4NO + O₂ → 4N₂ + 6H₂O 4NH₃ + 2NO + 2NO₂ → 4N₂ + 6H₂O 8NH₃ + 6NO₂ → 7N₂ + 12H₂O
Wie in 1B dargestellt, kann anstelle des TWC 20 und des SCR-Katalysators 16 einen NOx-Speicherkatalysator (LNT) 18 implementiert werden. Der LNT 20 speichert NOx in den Abgasen, die in den LNT 20 strömen. Das LNT 20 reagiert mit gespeichertem NOx, wenn die Betankung des Motors 12 (und daher der entstehende Abgasausstoß) relativ zur Stöchiometrie kraftstoffreichhaltig ist. Die maximale Menge an NOx, die der LNT 20 imstande ist, zu speichern, kann als maximaler NOx-Speicher bezeichnet werden.
Unter Bezugnahme auf 1A und 1B misst ein erster NOx-Sensor 30 das NOx in den von dem Motor 12 abgegebenen Abgasen. Der erste NOx-Sensor 30 kann beispielshalber eine NOx-Massenströmungsgeschwindigkeit (z. B. Gramm pro Sekunde), eine NOx-Konzentration (z. B. Teile pro Million) oder eine andere geeignete Maßeinheit der Menge an NOx messen.
Ein Sauerstoffsensor 34 misst Sauerstoff (O₂) in den Abgasen. Der Sauerstoffsensor 34 erzeugt ein Sauerstoffsignal basierend auf dem Sauerstoff in den Abgasen 18, die dem SCR-Katalysator vorgelagert sind. Ein zweiter NOx-Sensor 38 misst NOx in den Abgasen, das von dem Abgassystem 14 ausgestoßen werden soll. Der zweite NOx-Sensor 38 kann beispielshalber eine NOx-Massenströmungsgeschwindigkeit (z. B. Gramm pro Sekunde), eine NOx-Konzentration (z. B. Teile pro Million) oder eine andere geeignete Maßeinheit der Menge an NOx messen.
Ein Benutzer initiiert Fahrzeugstart- und Abschaltvorgänge über ein Zündsystem 42. Das Zündsystem 42 kann beispielshalber einen oder mehrere Knöpfe, Schalter und/oder andere Geräte beinhalten, die ein Benutzer betätigen kann, um das Fahrzeug EIN- und AUSzuschalten.
Ein Motorsteuermodul (ECM) 60 steuert die Drehmomentabgabe des Motors 12. Das ECM 60 kann den Motor 12 zudem basierend auf Signalen vom Zündsystem 42 steuern. Das ECM 60 kann beispielsweise ein Anlassen des Motors initiieren, um den Motor 12 zu starten, wenn ein Fahrzeug-EINschaltsignal empfangen wird. Das ECM 60 kann den Motor 12 deaktivieren, wenn ein Fahrzeug-AUSschaltsignal empfangen wird. Wie weiter unten beschrieben, kann das ECM 60 unter Umständen einen oder mehrere Zylinder (z. B. die Hälfte) des Motors 12 deaktivieren. Die Deaktivierung eines Zylinders beinhaltet das Deaktivieren der Öffnung und Schließung der Einlass- und Auslassventile des Zylinders, sowie das Deaktivieren der Betankung des Zylinders.
Unter Bezugnahme auf 2 wird ein funktionales Blockdiagramm eines exemplarischen Motorsystems dargestellt. Der Motor 12 verbrennt ein Kraftstoff-/Luft-Gemisch, um ein Antriebsmoment für ein Fahrzeug basierend auf Fahrereingaben, wie z. B. die Gaspedalposition und/oder Bremspedalposition von einem Fahrereingabemodul 104 zu erzeugen.
Luft wird durch ein Ansaugsystem in den Motor 12 gesaugt. Das Ansaugsystem kann beispielshalber einen Ansaugkrümmer 110 und ein Drosselventil 112 beinhalten. Das Drosselventil 112 kann ein Schmetterlingsventil mit einem drehbaren Flügel oder eine andere geeignete Drosselklappe beinhalten. Das ECM 60 steuert ein Drosselventilstellgliedmodul 116, wobei das Drosselventilstellgliedmodul 116 das Öffnen des Drosselventils 112 regelt, um die in den Ansaugkrümmer 110 gesaugte Luftmenge zu steuern.
Die Luft vom Ansaugkrümmer 110 wird in die Zylinder des Motors 12 gesaugt. Obwohl der Motor 12 mehrere Zylinder beinhaltet, wird zu Veranschaulichungszwecken ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 dargestellt. Der Motor 12 kann beispielshalber 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder beinhalten. Unter bestimmten Umständen kann das ECM 60 ein Zylinderstellgliedmodul 120 anweisen, das Öffnen der Einlass- und Auslassventile eines oder mehrerer Zylinder selektiv zu deaktivieren.
Der Motor 12 kann im Viertaktbetrieb laufen. Die vier unten beschriebenen Takte heißen Ansaugtakt, Verdichtungstakt, Verbrennungstakt und Ausstoßtakt. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) erfolgen zwei der vier Takte innerhalb des Zylinders 118. Demzufolge sind zwei Umdrehungen der Kurbelwelle erforderlich, damit der Zylinder 118 alle vier Takte ausführen kann.
Während des Ansaugtakts wird die Luft aus dem Ansaugkrümmer 110 durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 gesaugt. Das ECM 60 steuert ein Kraftstoffstellgliedmodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung reguliert, um ein erwünschtes Kraftstoff-/Luftverhältnis zu erzielen. Kraftstoff kann in den Ansaugkrümmer 110 an einer zentralen Stelle oder an mehreren Stellen, wie z. B. in der Nähe des Einlassventils 122 der jeweiligen Zylinder, eingespritzt werden. In verschiedenen Implementierungen (nicht dargestellt) kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in mit den Zylindern verbundene Mischkammern eingespritzt werden. Das Kraftstoffstellgliedmodul 124 kann das Einspritzen von Kraftstoff in die deaktivierten Zylinder stoppen.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und bildet innerhalb des Zylinders 118 ein Kraftstoff-/Luftgemisch. Während des Verdichtungstaktes komprimiert ein Kolben (nicht dargestellt) im Zylinder 118 das Kraftstoff-/Luftgemisch. Ein Zündstellgliedmodul 126 setzt eine Zündkerze 128 im Zylinder 118 basierend auf einem Signal vom ECM 60 unter Strom, wodurch sich das Kraftstoff-/Luftgemisch entzündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann so gelegt werden, dass sich der Kolben in diesem Moment in seiner als oberer Totpunkt (TDC) bezeichneten obersten Stellung befindet.
Das Zündstellgliedmodul 126 kann durch ein Zeitsignal gesteuert werden, das festlegt, wie lange vor oder nach dem TDC der Funke ausgelöst werden soll. Weil die Kolbenstellung direkt mit der Kurbelwellendrehung zusammenhängt, kann die Funktion des Zündfunkenstellgliedmoduls 126 mit dem Kurbelwellenwinkel synchronisiert werden. In verschiedenen Anwendungen kann das Funkenstellgliedmodul 126 die Funkenerzeugung für deaktivierte Zylinder stoppen.
Während des Verbrennungstakts treibt die Verbrennung des Kraftstoff-/Luftgemischs den Kolben nach unten, und treibt dadurch die Kurbelwelle an. Der Verbrennungstakt kann als der Zeitpunkt definiert werden, der zwischen dem Moment, in welchem der Kolben den oberen Totpunkt erreicht und dem, in welchem der Kolben zum unteren Totpunkt zurückkehrt, vergeht. Während des Ausstoßtakts beginnt der Kolben, sich vom unteren Totpunkt (BDC) nach oben zu bewegen und stößt dabei die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 aus. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden über eine Abgasanlage 14 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.
Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden, während das Auslassventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden kann. Das Zylinderstellgliedmodul 120 kann den Zylinder 118 durch Deaktivieren der Öffnung des Einlassventils 122 und/oder des Auslassventils 130 deaktivieren.
Ein Einlassnockenphasensteller 148 stellt selektiv die Drehung der Einlassnockenwelle 140 relativ zur Drehung der Kurbelwelle ein. Die Anpassung der Drehung der Einlassnockenwelle 140 stellt die Öffnungs- und Schließzeit des Einlassventils 122 ein. Ein Auslassnockenphasensteller 150 passt die Drehung der Auslassnockenwelle 142 relativ zur Drehung der Kurbelwelle selektiv an. Die Anpassung der Drehung der Auslassnockenwelle 142 stellt die Öffnungs- und Schließzeit des Auslassventils 130 ein.
Ein Phasenstellgliedmodul 158 steuert den Einlassnockenphasensteller 148 und den Auslassnockenphasensteller 150 basierend auf Signalen von dem ECM 60. Sofern implementiert, kann ein variabler Ventilhub (nicht dargestellt) zudem durch das Phasenstellgliedmodul 158 gesteuert werden. Das Phasenstellgliedmodul 158 kann zudem die zweiten Einlass- und Auslassnockenphasensteller basierend auf Signalen von dem ECM 60 steuern. Während eine nockenwellenbasierte Ventilbetätigung dargestellt und beschrieben wird, kann eine nockenlose Ventilbetätigung implementiert werden.
Das Motorsystem kann eine Verstärkungsvorrichtung beinhalten, die dem Ansaugkrümmer 110 Druckluft zuführt. 2 zeigt beispielsweise einen Turbolader mit einer Turbine 160-1, die von Abgasen angetrieben wird, die durch das Abgassystem 14 strömen. Der Turbolader beinhaltet zudem einen Kompressor 160-2, der durch die Turbine 160-1 angetrieben wird und die dem Drosselventil 112 zugeführte Luft komprimiert. Die Turbine 160-1 kann dem TWC 16 oder dem LNT 20 vorgelagert angeordnet sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann ein von der Kurbelwelle angetriebener Turbolader (nicht dargestellt) die Luft von dem Drosselventil 112 komprimieren und die verdichtete Luft dem Ansaugkrümmer 110 zuführen. Ein Ladeluftkühler (nicht dargestellt) kann einen Teil der in der Druckluftladung enthaltenen Wärme ableiten, die während der Verdichtung der Luft erzeugt wird. Die Druckluftladung kann zudem die Wärme der Komponenten des Abgassystems 14 absorbiert haben.
Eine Ladedruckregelklappe 162 kann es den Abgasen ermöglichen, die Turbine 160-1 zu umgehen, wodurch die Verstärkung (die Menge der Ansaugluftverdichtung) des Turboladers reduziert wird. Das ECM 60 kann den Turbolader über ein Verstärkungsbetätigungsmodul 164 steuern. Das Verstärkungsstellgliedmodul 164 kann die Verstärkung des Turboladers durch Steuern der Position der Ladedruckregelklappe 162 modulieren. In unterschiedlichen Ausführungsformen können mehrere Turbolader durch das Verstärkungsstellgliedmodul 164 gesteuert werden. Der Turbolader kann eine variable Geometrie aufweisen, die durch das Verstärkungsstellgliedmodul 164 gesteuert werden kann.
Das Motorsystem kann ein Abgasrückführventil (AGR) 170 beinhalten, das die Abgase selektiv zum Ansaugkrümmer 110 zurückführt. Das EGR-Ventil 170 kann der Turbine 160-1 vorgelagert angeordnet sein. Das AGR-Ventil 170 kann von einem AGR-Stellgliedmodul 172 basierend auf Signalen des ECM 60 gesteuert werden.
Eine Position der Kurbelwelle kann unter Verwendung eines Kurbelwellenpositionssensors 180 gemessen werden. Eine Motordrehzahl kann basierend auf der Position der Kurbelwelle beispielsweise in Umdrehungen pro Minute (RPM) erzeugt werden. Der Druck im Ansaugkrümmer 110 kann unter Verwendung eines Ansaugkrümmer-Absolutdruck-(MAP)-Sensors 184 gemessen werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann ein Motorunterdruck, der eine Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck innerhalb des Ansaugkrümmers 110 bezeichnen kann, gemessen werden. Eine Luftmassenströmungsgeschwindigkeit der durch den Ansaugkrümmer 110 strömenden Luft kann unter Verwendung eines Luftmassenströmungsgeschwindigkeits-(MAF)-Sensors 186 gemessen werden. In unterschiedlichen Ausführungsformen kann der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse positioniert sein, das ebenfalls das Drosselventil 112 beinhaltet.
Das Drosselventilstellgliedmodul 116 kann die Position des Drosselventils 112 unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselpositionssensoren (TPS) 190 überwachen. Die Temperatur der dem Motor 12 zugeführten Umgebungsluft kann unter Verwendung eines Einlasslufttemperatur-(IAT)-Sensors 192 gemessen werden. Ein oder mehrere Sensor(en) können ebenfalls implementiert werden. Das Motorsystem kann beispielsweise einen Motorkühlmitteltemperatursensor, einen Öltemperatursensor, einen Motor-(z. B. Block-)Temperatursensor und/oder einen oder mehrere andere geeignete Fahrzeugsensoren beinhalten. Das ECM 60 kann Signale von den Sensoren verwenden, um Steuerungsentscheidungen für das Motorsystem zu treffen.
Unter Bezugnahme auf 3 wird ein funktionales Blockdiagramm eines Teils einer exemplarischen Ausführungsform des ECM 60 dargestellt. Ein Drehmomentanforderungsmodul 204 kann eine Drehmomentanforderung 208 basierend auf einer oder mehreren Fahrereingaben 212, wie beispielsweise einer Fahrpedalposition, einer Bremspedalposition, einer Fahrtreglereingabe und/oder einer oder mehreren anderen geeigneten Fahrereingaben, bestimmen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Drehmomentanforderungsmodul 204 die Drehmomentanforderung 208 basierend auf einer oder mehreren anderen Drehmomentanforderungen, wie z. B. den von dem ECM 60 erzeugten Drehmomentanforderungen und/oder von anderen Modulen des Fahrzeugs empfangenen Drehmomentanforderungen, wie beispielsweise einem Getriebesteuermodul, einem Hybridsteuermodul, einem Fahrwerksteuermodul usw. bestimmen. Ein oder mehrere Motorstellglieder können basierend auf der Drehmomentanforderung 208 und/oder einem oder mehreren anderen Fahrzeugbetriebsparametern gesteuert werden.
Ein Drosselventilsteuermodul 216 kann beispielsweise eine Zieldrosselventilöffnung 220 basierend auf der Drehmomentanforderung 208 bestimmen. Ein Drosselventilstellgliedmodul 116 kann beispielsweise eine Öffnung des Drosselventils 112 basierend auf der Zieldrosselventilöffnung 220 bestimmen. Ein Zündfunkensteuermodul 224 kann basierend auf der Drehmomentanforderung 208 einen Zielzündzeitpunkt 228 bestimmen. Das Zündfunkenstellgliedmodul 126 kann basierend auf dem Zielzündzeitpunkt 228 einen Zündfunken erzeugen.
Ein Kraftstoffsteuermodul 232 bestimmt einen oder mehrere Sollbetankungsparameter 236. Genauer gesagt, bestimmt das Kraftstoffsteuermodul 232 eine in einen Zylinder einzuspritzende Kraftstoffmasse, um mit einer in dem Zylinder eingeschlossenen Luftmasse ein Soll-Kraftstoff-Luftverhältnis zu erreichen. Diese Luftmasse kann als Luft pro Zylinder (APC) 238 angegeben werden. Das Kraftstoffsteuermodul 232 legt im Allgemeinen das Soll-Kraftstoff-/Luftverhältnis während des normalen Motorbetriebs auf ein vorgegebenes kraftstoff-/luftarmes Verhältnis fest. Das vorgegebene kraftstoff-/luftarme Verhältnis ist beispielshalber größer als 16:1 Luft zu Benzin und kann ein annähernd 28:1 Luft-Benzinverhältnis oder ein anderes geeignetes Verhältnis sein, das relativ zu der Stöchiometrie kraftstoffarm ist. Verschiedene Kraftstofftypen haben unterschiedliche stöchiometrische Kraftstoff-/Luftverhältnisse, das vorgegebene kraftstoff-/luftarme Verhältnis ist jedoch relativ zu dem stöchiometrischen Kraftstoff-/Luftverhältnis für diesen Kraftstofftyp kraftstoffarm und luftreichhaltig. Der APC 238 kann beispielsweise basierend auf einem MAF in dem Motor 12 bestimmt werden, der mithilfe des MAF-Sensors 186 unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen oder Zuordnungen mit Bezug auf Drehmomentanforderungen und/oder MAFs bis APCs gemessen wird. Die Sollbetankungsparameter 236 können zudem die Anzahl der Kraftstoffeinspritzimpulse (pro Verbrennungsvorgang), sowie die Zeitsteuerung für jeden Impuls beinhalten. Das Kraftstoffstellgliedmodul 124 kann Kraftstoff basierend auf den Sollbetankungsparametern 236 einspritzen.
Ein Zylindersteuermodul 240 kann basierend auf der Drehmomentanforderung 208 eine zu aktivierende und/oder deaktivierende Sollanzahl von Zylindern 244 bestimmen. Das Zylinderstellgliedmodul 120 aktiviert und deaktiviert das Öffnen der Einlass- und Auslassventile der Zylinder des Motors 12 basierend auf der Sollanzahl 244. Das Kraftstoffsteuermodul 232 stoppt die Betankung von deaktivierten Zylindern. Ein EGR-Steuermodul 248 kann basierend auf der Drehmomentanforderung 208 eine Ziel-EGR-Öffnung 252 für das EGR-Ventil 170 bestimmen. Das EGR-Stellgliedmodul 172 kann das EGR-Ventil 170 basierend auf der Ziel-EGR-Öffnung 252 steuern.
Ein Verstärkungssteuermodul 256 kann eine Sollverstärkung 260 basierend auf der Drehmomentanforderung 208 bestimmen. Das Verstärkungsstellgliedmodul 164 steuert die Verstärkung basierend auf der Sollverstärkung 260. Das Verstärkungsstellgliedmodul 164 kann beispielsweise das Ladedruckregelventil 162 basierend auf der Sollverstärkung 260 steuern. Ein Phasensteuermodul 264 kann basierend auf der Drehmomentanforderung 208 die Solleinlass- und Auslassnockenphasenwinkel 268 bestimmen. Das Phasenstellgliedmodul 158 steuert die Einlass- und Auslassnockenphasensteller 148 und 150 basierend auf der Solleinlass- und Auslassnockenphasenwinkel 268.
Ein Deaktivierungsmodul 280 erzeugt selektiv einen Deaktivierungsbefehl 284 zur NOx-Reduktion. Das Zylindersteuermodul 240 deaktiviert eine oder mehrere (z. B. die Hälfte) der Zylinder des Motors 12, wenn der Deaktivierungsbefehl 284 erzeugt wird. Das Kraftstoffsteuermodul 232 stellt das Soll-Kraftstoff-/Luftverhältnis auf kraftstoffreichhaltig ein, wenn der Deaktivierungsbefehl 284 erzeugt wird. Das Kraftstoffsteuermodul 232 kann beispielsweise das Soll-Kraftstoff-/Luftverhältnis auf ein vorgegebenes Reichhaltigkeitsverhältnis festlegen, wenn der Deaktivierungsbefehl 284 erzeugt wird. Bei dem vorgegebenen reichhaltigen Verhältnis kann es sich beispielsweise um ein 14:1 Luft-Benzin- oder ein anderes geeignetes reichhaltiges Kraftstoff-/Luftverhältnis handeln. Das vorgegebene reichhaltige Kraftstoff-/Luftverhältnis kann in etwa dem Verdoppeln der Betankung von aktivierten Zylindern relativ zu dem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis entsprechen. Im Fall des vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis von 28:1 kann das vorgegebene reichhaltige Kraftstoff-/Luftverhältnis beispielsweise etwa 14:1 betragen.
Das Deaktivierungsmodul 280 erzeugt den Deaktivierungsbefehl 284 für die NOx-Reduktion, wenn die aktuelle (Ammoniak-)Speicherung des SCR-Katalysators 18 geringer als eine erste vorgegebene Menge an Ammoniak ist. Das Deaktivierungsmodul 280 kann zudem erfordern, dass eine Motordrehzahl 292 und eine Motorlast für einen Magerbetrieb innerhalb vorgegebener Motordrehzahl- und Lastbereiche und/oder für eine Zylinderdeaktivierung innerhalb vorgegebener Motordrehzahl- und Lastbereiche liegen. Die erste vorgegebene Menge an Ammoniak ist größer als Null. In verschiedenen Ausführungsformen kann eine Kraftstoffeinspritzungsmasse pro Zylinder die Motorlast repräsentieren. Bei der Kraftstoffeinspritzungsmasse pro Zylinder kann es sich zum Beispiel um die Sollmasse des Kraftstoffs handeln, die es gilt, in einen Zylinder der Sollbetankungsparameter 236 einzuspritzen. Die Motordrehzahl 292 kann beispielsweise mithilfe des Kurbelwellenpositionssensors 180 gemessen werden.
Ein Speichermodul 296 bestimmt den aktuellen Speicher 288 des SCR-Katalysators 18. Das Speichermodul 296 kann beispielshalber den aktuellen Speicher 288 des SCR-Katalysators 18 basierend auf einer Zufuhrrate des Ammoniaks zum SCR-Katalysator 18, den Eingangs-NOx 297, den Ausgangs-NOx 298 und einer Abgasströmungsgeschwindigkeit durch den SCR-Katalysator 18 bestimmen. Das Speichermodul 296 kann den aktuellen Speicher 288 des SCR-Katalysators 18 beispielsweise unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen oder Zuordnungen bestimmen, welche die Zufuhrraten, die Eingangs-NOx, die Ausgangs-NOx und die Abgasströmungsgeschwindigkeit mit dem aktuellen Speicher in Beziehung setzen.
Die Eingangs-NOx 297 können mithilfe des ersten NOx-Sensors 30 gemessen werden. Die Ausgangs-NOx 298 können mithilfe des zweiten NOx-Sensors 38 gemessen werden. Der MAF kann als Abgasströmungsgeschwindigkeit durch den SCR-Katalysator 18 verwendet werden. Die Zufuhrrate des Ammoniaks zum SCR-Katalysator 18 kann, wenn das vorgegebene kraftstoff-/luftarme Verhältnis verwendet wird, ungefähr Null betragen. Die Zufuhrrate des Ammoniaks zu dem SCR-Katalysator 18 ist größer als Null, wenn das vorgegebene kraftstoff-/luftreichhaltige Verhältnis verwendet wird. Die Zufuhrrate des Ammoniaks zu dem SCR-Katalysator 18 ist, wenn das vorgegebene kraftstoff-/luftreichhaltige Verhältnis verwendet wird, ein vorgegebener Wert und kann fest oder variabel sein. Bei einem variablen, das Aufbewahrungsmodul 296 kann die Im Fall einer Variabel kann das Speichermodul die Zufuhrrate beispielsweise mithilfe einer oder mehrerer Funktionen und/oder Nachschlagetabellen bestimmen, welche die Anzahl der deaktivierten Zylinder, das vorgegebene kraftstoff-/luftreichhaltige Verhältnis, und/oder einen oder mehrere Betriebsparameter mit den Ammoniak-Zufuhrraten in Beziehung setzen.
Wenn der aktuelle Speicher 288 des SCR-Katalysators 18 während der kraftstoffreichhaltigen Betankung eine zweite vorgegebene Menge an Ammoniak überschreitet, kann das Kraftstoffsteuermodul 232 basierend auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis zu einer Betankung der (aktivierten) Zylinder übergehen. Die zweite vorgegebene Menge an Ammoniak ist größer als die erste vorgegebene Menge an Ammoniak.
Wenn der aktuelle Speicher 288 des SCR-Katalysators 18 während der kraftstoffreichhaltigen Betankung die zweite vorgegebene Menge an Ammoniak überschreitet, kann das Zylindersteuermodul 240 den einen oder die mehreren Zylinder deaktivieren. Das Zylindersteuermodul 240 kann beispielsweise den einen oder die mehreren Zylinder deaktivieren, wenn die APC 238 abnimmt. Das Zylindersteuermodul 240 kann den einen oder die mehreren Zylinder erneut aktivieren, sobald die APC 238 zunimmt. Das Kraftstoffsteuermodul 232 kann sowohl aktivierte als auch erneut aktivierte Zylinder basierend auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis betanken.
Im Beispiel des LNT 20 bestimmt das Speichermodul 296 den aktuellen NOx-Speicher 288 des LNT 20. Das Speichermodul 296 kann beispielshalber basierend auf einer NOx-Entfernungsrate des LNT 20, den Eingangs-NOx 297, den Ausgangs-NOx 298 und der Abgasströmungsrate durch den LNT 20, den aktuellen NOx-Speicher 288 des LNT 20 bestimmen. Das Speichermodul 296 kann den aktuellen Speicher 288 des LNT 20 beispielsweise unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen oder Zuordnungen bestimmen, welche die NOx-Entfernungsraten, die Eingangs-NOx, die Ausgangs-NOx und die Abgasströmungsgeschwindigkeit mit dem aktuellen NOx-Speicher in Beziehung setzen.
Die NOx-Entfernungsrate des LNT 20 entspricht einer Geschwindigkeit, mit der die in dem LNT 20 gespeicherten NOx aus dem LNT 20 entfernt werden. Die NOx-Entfernungsrate des LNT 20 kann, wenn das vorgegebene kraftstoff-/luftarme Verhältnis verwendet wird, ungefähr Null betragen. Die NOx-Entfernungsrate kann, wenn das vorgegebene kraftstoff-/luftreichhaltige Verhältnis verwendet wird, größer als Null sein. Die NOx-Entfernungsrate des LNT 20 ist, wenn das vorgegebene kraftstoff-/luftreichhaltige Verhältnis verwendet wird, ein vorgegebener Wert und kann fest oder variabel sein. Im Fall einer Variabel kann das Speichermodul 296 die NOx-Entfernungsrate beispielsweise unter Verwendung einer oder mehrerer Funktionen und/oder Nachschlagetabellen bestimmen, welche die Anzahl der deaktivierten Zylinder, das vorgegebene kraftstoff-/luftreichhaltige Verhältnis, die Abgasströmungsgeschwindigkeit und/oder einen oder mehrere Betriebsparameter mit den NOx-Entfernungsraten in Beziehung setzen.
Wenn der aktuelle NOx-Speicher 288 des LNT 20 während einer kraftstoffreichhaltigen Betankung eine zweite vorgegebene Menge an NOx unterschreitet, kann das Kraftstoffsteuermodul 232 basierend auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis zu einer Betankung der (aktivierten) Zylinder übergehen. Die zweite vorgegebene Menge an NOx ist geringer als die erste vorgegebene Menge an NOx.
Wenn der aktuelle NOx-Speicher 288 des LNT 20 während der kraftstoffreichhaltigen Betankung die zweite vorbestimmte Menge an NOx unterschreitet, kann das Zylindersteuermodul 240 den einen oder die mehreren Zylinder deaktivieren. Das Zylindersteuermodul 240 kann beispielsweise den einen oder die mehreren Zylinder deaktivieren, wenn die APC 238 abnimmt. Das Zylindersteuermodul 240 kann den einen oder die mehreren Zylinder erneut aktivieren, wenn die APC 238 zunimmt. Das Kraftstoffsteuermodul 232 kann basierend auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis zu einer Betankung von sowohl aktivierten als auch erneut aktivierten Zylindern übergehen.
4A und 4B sind Ablaufdiagramme, die exemplarische Verfahren zur Steuerung der Betankung für die NOx-Reduktion darstellen. Der Steuerung beginnt, wenn alle der Zylinder des Motors 12 aktiviert sind. Unter Bezugnahme auf 3, 4A und 4B bestimmt das Deaktivierungsmodul 280 bei 304, ob eine magere Betankung des Motors 12 angewendet wird. Das Kraftstoffsteuermodul 232 kann beispielsweise ein Betankungssignal 306 erzeugen, das anzeigt, ob die Betankung basierend auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis gesteuert wird. Alternativ dazu kann das Deaktivierungsmodul 280 bestimmen, ob die Motorlast (z. B. die APC 238) und die Motordrehzahl 292 basierend auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis bei 304 innerhalb vorgegebener Bereiche für die Betankung liegen. Sollte 304 zutreffen, wird die Steuerung mit 308 fortgesetzt. Sollte 304 nicht zutreffen, wird die Steuerung ggf. beendet.
Bei 308 der 4A kann das Deaktivierungsmodul 280 bestimmen, ob der aktuelle (Ammoniak)-Speicher 288 des SCR-Katalysators 18 geringer als die erste vorgegebene Menge an Ammoniak ist. Im Fall des LNT 20 bei 408 der 4B kann das Deaktivierungsmodul 280 bestimmen, ob der aktuelle NOx-Speicher 288 des LNT 20 die bei 308 erste vorgegebene Menge an NOx überschreitet. Sollte dies zutreffen, wird die Steuerung mit 312 fortgesetzt. Sollte dies nicht zutreffen, wird die Steuerung ggf. beendet.
Bei 312 kann das Deaktivierungsmodul 280 bestimmen, ob der eine oder die mehreren Zylinder des Motors 12 deaktiviert werden sollen. Das Deaktivierungsmodul 280 kann beispielsweise bestimmen, ob die Hälfte der Gesamtzahl der Zylinder des Motors 12 bei 312 deaktiviert werden soll. Das Deaktivierungsmodul 280 kann bestimmen, ob der eine oder die mehreren Zylinder des Motors 12 deaktiviert werden sollen, und zwar basierend darauf, ob die Motorlast (z. B. der APC 238) und die Motordrehzahl 292 während der kraftstoffreichhaltigen Betankung innerhalb der zweiten vorgegebenen Bereiche zur Deaktivierung des einen oder der mehreren Zylinder liegen. Sollte 312 zutreffen, wird die Steuerung mit 316 fortgesetzt. Sollte 312 nicht zutreffen, geht die Steuerung auf 340 über, worauf nachstehend näher eingegangen wird.
Bei 316 erzeugt das Deaktivierungsmodul 280 den Deaktivierungsbefehl 284. In Reaktion auf den Deaktivierungsbefehl 284 deaktiviert das Zylindersteuermodul 240 bei 316 das Öffnen der Einlass- und Auslassventile des einen oder der mehreren Zylinder, während das Kraftstoffsteuermodul 232 die Betankung des einen oder der mehreren (deaktivierten) Zylinder deaktiviert. Das Kraftstoffsteuermodul 232 geht zudem bei 316 basierend auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftreichhaltigen Verhältnis (z. B. 14:1 Luft-Benzin- oder einem anderen Kraftstoff-/Luftverhältnis, das reichhaltiger als die Stöchiometrie für Luft und Benzin ist) auf die Betankung der anderen (aktivierten) Zylinder über. Das vorgegebene kraftstoff-/luftreichhaltige Verhältnis kann beispielsweise die doppelte Betankung der aktiven Zylinder erreichen.
Das Speichermodul 296 aktualisiert den aktuellen Speicher 288. Das Speichermodul 296 kann beispielsweise den aktuellen NOx-Speicher 288 des LNT 20 bei 420 der 4B verringern, wenn die Betankung auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftreichhaltigen Verhältnis basiert. Das Speichermodul 296 kann den aktuellen Ammoniakspeicher 288 des SCR-Katalysators 18 bei 320 der 4A steigern, wenn die Betankung auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftreichhaltigen Verhältnis basiert.
Das Kraftstoffsteuermodul 232 und das Zylindersteuermodul 240 können den aktuellen Speicher 288 mit einem Schwellenwert vergleichen. Das Kraftstoffsteuermodul 232 und das Zylindersteuermodul 240 können beispielsweise bei 324 der 4A bestimmen, ob der aktuelle Ammoniakspeicher 288 des SCR-Katalysators 18 die zweite vorgegebene Menge an Ammoniak überschreitet. In dem Fall des LNT 20 bei 424 der 4B können das Kraftstoffsteuermodul 232 und das Zylindersteuermodul 240 bestimmen, ob der aktuelle NOx-Speicher 288 des LNT 20 die zweite vorgegebene Menge an NOx unterschreitet. Sollte dies zutreffen, wird die Steuerung mit 328 fortgesetzt. Sollte dies nicht zutreffen, kehrt die Steuerung ggf. zu 320 oder 420 zurück, um somit die Fortsetzung der Zylinder-Deaktivierung mit kraftstoffreichhaltigem Betrieb der aktivierten Zylinder zuzulassen. Dies ermöglicht, dass die aktuelle NOx-Speicherung im Fall des LNT 20 bzw. die aktuelle Ammoniakspeicherung im Fall des SCR-Katalysators 18 zunimmt.
Bei 328 können das Kraftstoffsteuermodul 232 und das Zylindersteuermodul 240 bestimmen, ob die Motorlast (z. B. die APC 328) zunimmt. Sollte 328 zutreffen, aktiviert das Zylindersteuermodul 240 den (vorher deaktivierten) einen oder die mehreren Zylinder erneut, während das Kraftstoffsteuermodul 232 bei 336 die erneut aktivierten Zylinder bei Bedarf betankt. Das Kraftstoffsteuermodul 232 kann zum Beispiel erneut darauf übergehen, sämtliche Zylinder basierend auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis bei 336 zu betanken. Sollte 328 nicht zutreffen, kann das Zylindersteuermodul 240 es zulassen, dass der eine oder die mehreren deaktivierten Zylinder bei 332 deaktiviert bleiben. Das Kraftstoffsteuermodul 232 stoppt weiterhin die Betankung der deaktivierten Zylinder. Das Kraftstoffsteuermodul 232 kann jedoch die Betankung der aktiven Zylinder basierend auf dem bei 332 vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis ändern.
Unter erneuter Bezugnahme auf 340 (d. h. wenn die Entscheidung getroffen wird, einen oder mehrere der Zylinder bei 312 nicht zu deaktivieren) geht das Kraftstoffsteuermodul 232 basierend auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftreichhaltigen Verhältnis (z. B. 14:1 Luft-Benzin- oder einem anderen Kraftstoff-/Luftverhältnis, das reichhaltiger ist als die Stöchiometrie für Luft und Benzin) zur Betankung sämtlicher Zylinder über. Ohne Deaktivierungszylinder kann das Drosselventilsteuermodul 216 jedoch die Zieldrosselöffnung 220 des Drosselventils 112 verringern, um den Luftstrom in den Motor 12 und den Druck innerhalb des Ansaugkrümmers 110 in Vorbereitung auf die Verwendung des vorgegebenen kraftstoff-/luftreichhaltigen Verhältnisses zu reduzieren. Dies kann die Kraftstoffeffizienz (z. B. erhöhter Kraftstoffverbrauch) relativ zu der Deaktivierung eines oder mehrerer Zylinder bei 316 verringern. Im Falle der Bahn von 316 können der Druck des Ansaugkrümmers und die APC 238 annähernd konstant bleiben, sodass ein Reduzieren der Öffnung des Drosselventils 112 nicht erforderlich ist oder in einem geringeren Ausmaß durchgeführt werden kann.
Das Speichermodul 296 aktualisiert den aktuellen Speicher 288. Das Speichermodul 296 kann beispielsweise, wenn die Betankung auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftreichhaltigen Verhältnis basiert, den aktuellen NOx-Speicher 288 des LNT 20 bei 444 der 4B verringern. Das Speichermodul 296 kann, wenn die Betankung auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftreichhaltigen Verhältnis basiert, die aktuelle Ammoniakspeicherung 288 des SCR-Katalysators 18 bei 344 der 4A erhöhen.
Das Kraftstoffsteuermodul 232 und das Zylindersteuermodul 240 können den aktuellen Speicher 288 mit dem Schwellenwert vergleichen. Das Kraftstoffsteuermodul 232 und das Zylindersteuermodul 240 bei 348 der 4A können beispielsweise bestimmen, ob der aktuelle Ammoniakspeicher 288 des SCR-Katalysators 18 die zweite vorgegebene Menge an Ammoniak überschreitet. Im Fall des LNT 20 bei 448 der 4B können das Kraftstoffsteuermodul 232 und das Zylindersteuermodul 240 bestimmen, ob der aktuelle NOx-Speicher 288 des LNT 20 die zweite vorgegebene Menge an NOx unterschreitet. Sollte dies zutreffen, wird die Steuerung mit 352 fortgesetzt. Sollte dies zutreffen, kann die Steuerung zu 344 oder 444 zurückkehren und zulassen, dass der kraftstoffreichhaltige Betrieb fortgesetzt wird. Dies ermöglicht, dass die aktuelle NOx-Speicherung im Fall des LNT 20 bzw. die aktuelle Ammoniakspeicherung im Fall des SCR-Katalysators 18 zunimmt. Bei 352 geht das Kraftstoffsteuermodul 232 erneut darauf über, sämtliche Zylinder basierend auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis zu betanken. Während die exemplarische Ausführungsformen von 4A und 4B als Abschluss dargestellt sind, geht die Steuerung ggf. erneut zu 304 über.
Die vorhergehende Beschreibung ist rein illustrativ und soll die vorliegende Offenbarung und deren Anwendungen oder Verwendungen in keiner Weise einschränken. Die umfassenden Lehren der Offenbarung können in zahlreichen Formen umgesetzt werden. Obwohl die vorliegende Offenbarung also spezifische exemplarische Ausführungsformen beinhaltet, wird der eigentliche Umfang der Offenbarung hierdurch in keiner Weise eingeschränkt, da sich aus der Auseinandersetzung mit den Zeichnungen, der Beschreibung und den folgenden Ansprüchen weitere Modifikationen ergeben. Es sei darauf hingewiesen, dass einer oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in anderer Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern. Des Weiteren kann, obwohl jede der oben aufgeführten Ausführungsformen mit bestimmten Merkmalen beschrieben wurde, jedes beliebige oder mehrere dieser Merkmale, die mit Bezug auf eine Ausführungsform der Offenbarung beschrieben wurden, in bzw. mit Merkmalen anderer beliebiger Ausführungsformen implementiert werden, auch wenn diese Kombination nicht explizit beschrieben wird. Mit anderen Worten schließen sich die beschriebenen Ausführungsformen nicht gegenseitig aus, Vertauschungen einer oder mehrerer Ausführungsformen miteinander sind deshalb keinesfalls als Abweichung vom Umfang dieser Offenbarung zu deuten.
Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (z. B. zwischen Modulen, Schaltkreiselementen, Halbleiterschichten usw.) werden unter Verwendung verschiedener Begriffe beschrieben, einschließlich „verbunden“, „eingerastet“, „gekoppelt“, „angrenzend“, „neben“, „auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“. Sofern nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben, kann es sich bei einer Beziehung um eine direkte Beziehung handeln, wenn in der oben genannten Offenbarung eine Beziehung zwischen einem ersten und zweiten Element beschrieben wird, wenn keine anderen dazwischenliegenden Elemente zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden sind, es kann sich jedoch auch um eine indirekte Beziehung handeln, wenn ein oder mehrere intervenierende Elemente (entweder räumlich oder funktional) zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden sind. Wie hierin verwendet, sollte der Ausdruck „mindestens eines der A, B und C” als Logik (A ODER B ODER C) aufgefasst werden, wobei ein nicht ausschließliches logisches ODER verwendet wird, und sollte nicht als „mindestens eines von A, mindestens eines von B und mindestens eines von C“ verstanden werden.
In dieser Anwendung, einschließlich der folgenden Definitionen, kann der Begriff „Modul” oder der Begriff „Steuereinheit” durch den Begriff „Schaltung” ersetzt werden. Der Begriff „Modul” kann auf Folgendes verweisen bzw. Teil von Folgendem sein oder Folgendes beinhalten: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein vor Ort programmierbares Gate-Array (FPGA); eine (gemeinsam genutzte, fest zugeordnete oder gruppierte) Prozessorschaltung, die Code ausführt; eine (gemeinsam genutzte, fest zugeordnete oder gruppierte) Speicherschaltung, die einen von einer Prozessorschaltung ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der oben genannten Komponenten, wie z. B. in einem System-on-Chip.
Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen beinhalten. In einigen exemplarischen Ausführungsformen können die Schnittstellenschaltungen drahtgebundene oder drahtlose Schnittstellen beinhalten, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Großraumnetzwerk (WAN) oder Kombinationen hiervon verbunden sind. Die Funktionalität der in dieser Offenbarung genannten Module kann auf mehrere Module verteilt werden, die über Schnittstellenschaltungen miteinander verbunden sind. Zum Beispiel können mehrere Module einen Lastenausgleich zulassen. In einer weiteren exemplarischen Ausführungsform können von einem Servermodul (z. B. Remote-Server oder Cloud) bestimmte Funktionen eines Client-Moduls übernommen werden.
Der Begriff „Code“, wie oben verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode beinhalten, und auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte verweisen. Der Begriff „gemeinsame Prozessorschaltung“ bezieht sich auf eine einzelne Prozessorschaltung, die einen Teil oder den vollständigen Code mehrerer Module ausführt. Der Begriff „gruppierte Prozessorschaltung“ bezieht sich auf eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen einen Teil oder den vollständigen Code eines oder mehrerer Modulen ausführt. Verweise auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Chips, mehrere Prozessorschaltungen auf einem einzelnen Chip, mehrere Kerne einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination der oben genannten Komponenten. Der Begriff „gemeinsame Speicherschaltung“ bezieht sich auf eine einzelne Speicherschaltung, die einen Teil oder den vollständigen Code mehrerer Module speichert. Der Begriff „gruppierte Speicherschaltung“ bezieht sich auf eine Speicherschaltung, die in Kombination mit zusätzlichem Speicher einen Teil oder den vollständigen Code eines oder mehrerer Module speichert.
Der Begriff „Speicherschaltung“ ist dem Begriff „computerlesbares Medium“ untergeordnet. Der Begriff „computerlesbares Medium“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich nicht auf transitorische elektrische oder elektromagnetische Signale, die sich (z. B. im Falle einer Trägerwelle) in einem Medium ausbreiten; der Ausdruck „computerlesbares Medium“ ist daher als konkret und nicht-transitorisch zu verstehen. Nicht einschränkende Beispiele eines nicht-transitorischen konkreten computerlesbaren Mediums sind nicht-transitorische Speicherschaltungen (z. B. Flash-Speicherschaltungen, löschbare programmierbare ROM-Schaltungen oder Masken-ROM-Schaltungen), transitorische Speicherschaltungen (z. B. statische oder dynamische RAM-Schaltungen), magnetische Speichermedien (z. B. analoge oder digitale Magnetbänder oder ein Festplattenlaufwerk), sowie optische Speichermedien (z. B. CD, DVD oder Blu-ray).
Die im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig mit einem speziell hierfür vorgesehenen Computer, der für die Ausführung bestimmter Computerprogrammfunktionen konfiguriert ist, implementiert werden. Die Funktionsblöcke, Ablaufdiagramm-Komponenten und weiter oben beschriebenen Elemente dienen als Softwarespezifikationen, die von entsprechend geschulten Technikern oder Programmierern in Computerprogramme umgesetzt werden können.
Die Computerprogramme beinhalten prozessorausführbare Anweisungen, die auf zumindest einem nicht-transitorischen konkreten computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können zudem gespeicherte Daten beinhalten oder auf gespeicherten Daten basieren. Die Computerprogramme können ein Basisdatenaustauschsystem (BIOS), das mit der Hardware des speziell dafür vorgesehenen Computers zusammenwirkt, Vorrichtungstreiber, die mit bestimmten Geräten des speziell dafür vorgesehenen Computers zusammenwirken, ein oder mehrere Betriebssysteme, Benutzeranwendungen, Hintergrunddienste, im Hintergrund laufenden Anwendungen usw. umfassen.
Die Computerprogramme können Folgendes beinhalten: (i) zu analysierender Beschreibungstext, wie z. B. HTML (Hypertext Markup Language) oder XML (Extensible Markup Language), (ii) Assemblercode, (iii) Objektcode, der aus Quellcode von einem Compiler erstellt wurde, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und Ausführung durch einen Just-in-Time-Compiler usw. Beispielshalber kann Quellcode mithilfe von Syntax aus Sprachen, wie z. B. C, C++, C#, Objective C, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java^®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript^®, HTML5, Ada, ASP (Active Server Pages), PHP, Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash^®, Visual Basic^®, Lua und Python^®, geschrieben werden.
Keines der in den Ansprüchen genannten Elemente ist als „Mittel für eine Funktion“ (sog. „Means-Plus-Function“) gemäß 35 U.S.C. §112(f) zu verstehen, es sei denn ein Element wird ausdrücklich unter Verwendung des Ausdrucks „Mittel für” oder im Fall eines Verfahrensanspruchs unter Verwendung der Ausdrücke „Operation für” oder „Schritt für” beschrieben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

35 U.S.C. §112(f) [0098]

Claims

Motorsteuerverfahren, das Folgendes umfasst: das Steuern der Kraftstoffeinspritzung eines Motors basierend auf einem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis, wobei das vorgegebene kraftstoff-/luftarme Verhältnis relativ zu einem stöchiometrisches Kraftstoff-/Luftverhältnis für den Kraftstoff kraftstoffarm ist; das selektive Deaktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder des Motors, um die Entfernung von Stickoxid (NOx) aus den Abgasen zu erhöhen, worin M eine Ganzzahl größer als 0 und kleiner als eine Gesamtzahl der Zylinder des Motors ist; das Deaktivieren der Betankung der M-Zylinder, während das Öffnen der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder deaktiviert ist; und während das Betanken der M-Zylinder deaktiviert ist und das Öffnen der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder deaktiviert wird, das Steuern der Kraftstoffeinspritzung der anderen Zylinder des Motors basierend auf einem vorgegebenen kraftstoff-/luftreichhaltigen Verhältnis, welches relativ zu dem stöchiometrischen Kraftstoff-/Luftverhältnis für den Kraftstoff kraftstoffreichhaltig ist.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, worin das selektive Deaktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder das Deaktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder beinhaltet, wenn eine Menge an Ammoniak, die von einem Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) gespeichert wird, der die vom Motor ausgestoßenen Abgase aufnimmt, geringer als eine erste vorgegebene Menge an Ammoniak ist.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 2, des Weiteren umfassend das erneute Aktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder, wenn die Menge an Ammoniak, die von einem SCR-Katalysator gespeichert wird, größer als eine zweite vorgegebene Menge an Ammoniak ist, worin die zweite vorgegebene Menge an Ammoniak größer als die erste vorgegebene Menge an Ammoniak ist.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 2, worin das Steuern der Kraftstoffeinspritzung der anderen Zylinder basierend auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis den Übergang zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung der anderen Zylinder basierend auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis umfasst, wenn die von dem SCR-Katalysator gespeicherte Menge an Ammoniak größer als eine zweite vorgegebene Menge an Ammoniak ist, worin die zweite vorgegebene Menge an Ammoniak größer als die erste vorgegebene Menge an Ammoniak ist.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, worin das selektive Deaktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder das Deaktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder umfasst, wenn: eine Menge an Ammoniak, die von einem Katalysator mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) gespeichert wird, der die vom Motor ausgestoßenen Abgase aufnimmt, geringer als eine vorgegebene Menge an Ammoniak ist; eine Motordrehzahl innerhalb eines vorgegebenen Drehzahlbereichs liegt; und eine Motorlast innerhalb eines vorgegebenen Motorlastbereich liegt.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, worin das selektive Deaktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder das Deaktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder beinhaltet, wenn eine Menge an Stickoxiden (NOx), die von einem NOx-Speicherkatalysator gespeichert wird, der die vom Motor ausgestoßenen Abgase aufnimmt, größer als eine erste vorgegebene Menge an NOx ist.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 6, des Weiteren umfassend das erneute Aktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder, wenn die von einem NOx-Speicherkatalysator gespeicherte Menge an NOx geringer als eine zweite vorgegebene Menge an NOx ist, worin die zweite vorgegebene Menge an NOx geringer als die erste vorgegebene Menge an NOx ist.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 6, worin das Steuern der Kraftstoffeinspritzung der anderen Zylinder basierend auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis den Übergang zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung der anderen Zylinder basierend auf dem vorgegebenen kraftstoff-/luftarmen Verhältnis einschließt, wenn die vom NOx-Speicherkatalysator gespeicherte Menge an NOx geringer als eine zweite vorgegebene Menge an NOx ist, worin die zweite vorgegebene Menge an NOx geringer als die erste vorgegebene Menge an NOx ist.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, worin das selektive Deaktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder das Deaktivieren der Öffnung der Einlass- und Auslassventile der M-Zylinder beinhaltet, wenn: eine Menge an Stickoxiden (NOx), die von einem NOx-Speicherkatalysator gespeichert wird, der die vom Motor ausgestoßenen Abgase aufnimmt, größer als eine vorgegebene Menge an NOx ist; eine Motordrehzahl innerhalb eines vorgegebenen Drehzahlbereichs liegt; und eine Motorlast innerhalb eines vorgegebenen Motorlastbereichs liegt.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 1, worin M gleich der Hälfte der Gesamtzahl der Zylinder des Motors entspricht.