DE10328579A1 - Abgasregelungsvorrichtung für Verbrennungsmotor - Google Patents

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Abstract

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Abgasregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, mit: einem Zylinderdeaktivierungsbetriebssteuerungsabschnitt, der eine Steuerung zum Unterbrechen des Verbrennungsvorgangs deaktivierter Zylinder, die unter mehreren Zylindern ausgewählt werden, gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors ausführt, einer mit den deaktivierten Zylindern verbundenen ersten Abgasleitung, einer mit von den deaktivierten Zylindern verschiedenen, aktivierten Zylindern verbundenen zweiten Abgasleitung, einem in der zweiten Abgasleitung angeordneten zweiten Abgasreinigungskatalysator, dessen Abgasreinigungsvermögen größer ist als dasjenige des zweiten Abgasreinigungskatalysators. Dadurch kann eine Verschlechterung der Abgasqualität auch dann vermieden werden, wenn Zylinder teilweise deaktiviert sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgasregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor.
  • Als Beispiel von mit Abgasregelungsvorrichtungen in Beziehung stehenden Techniken ist eine Abgasregelungsvorrichtung für einen Motor mit variablen Zylindern in der JP-A-7-133716 vorgeschlagen worden. Diese Abgasregelungsvorrichtung wird für einen Motor mit variablen Zylindern verwendet, der einen Teilzylinderbetrieb ausführt, gemäß dem eine Zylindergruppe bei spezifischen Betriebsbedingungen teilweise deaktiviert ist. Diese Abgasregelungsvorrichtung veranlaßt, daß das von den aktivierten Zylindern während des Teilzylinderbetriebs ausgegebene Abgas einen ersten Katalysator durchläuft, und daß ein Gemisch aus Abgas, das den ersten Katalysator durchlaufen hat, und von den deaktivierten Zylindern ausgegebener frischer Luft einen stromabwärtsseitigen Katalysator durchläuft. Diese Abgasregelungsvorrichtung regelt das Luft-/Kraftstoff-Verhältnis der aktivierten Zylinder während des Teilzylinderbetriebs auf ein fettes Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wodurch veranlaßt wird, daß unverbrannte Komponenten, die den ersten Katalysator durchlaufen haben, mit der frischen Luft reagieren, um durch die durch die Reaktion erzeugte Wärme zu verhindern, daß die Temperatur des stromabwärtsseitigen Katalysators abnimmt.
  • Während des vorstehend beschriebenen Teilzylinderbetriebs wird jedoch eine große Menge frischer Luft von den deaktivierten Zylindern ausgegeben, so daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases insgesamt auch dann mager ist, wenn das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der aktivierten Zylinder auf einen fetten Wert geregelt worden ist. Aus diesem Grunde besteht bei dieser Abgasregelungsvorrichtung das Problem, daß die Abgasqualität während des Teilzylinderbetriebs. abnimmt, weil das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des schließlich in den stromabwärtsseitigen Katalysator geleiteten Abgases mager ist.
    •
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abgasregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Qualitätsabnahme des Abgases auch dann zu verhindern, wenn Zylinder teilweise deaktiviert sind.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen definierten Merkmale gelöst.
  • Insbesondere, um die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird erfindungsgemäß eine Abgasregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, mit: einer Steuerungseinrichtung, die gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors eine Steuerung zum Deaktivieren des Verbrennungsvorgangs mindestens eines von mehreren Zylindern ausführt, einer mit dem (den) deaktivierten Zylinder(n) verbundenen ersten Abgasleitung, einer mit den von dem (den) deaktivierten Zylinder(n) verschiedenen, aktivierten Zylindern verbundenen zweiten Abgasleitung, einem in der zweiten Abgasleitung angeordneten zweiten Abgasreinigungskatalysator und einem ersten Abgasreinigungskatalysator, der in der ersten Abgasleitung angeordnet ist und ein größeres Abgaseinigungsvermögen aufweist als der zweite Abgasreinigungskatalysator.
  • Weil der erste Abgasreinigungskatalysator an der Seite des deaktivierten Zylinders (der deaktivierten Zylinder) ein größeres Abgasreinigungsvermögen aufweist als der zweite Abgasreinigungszylinder, kann während einer Übergangsphase in den Zylinderdeaktivierungsbetrieb eine Abnahme der Abgasqualität auch dann wirksam verhindert werden, wenn von den deaktivierten Zylindern frische Luft abgegeben wird.
    •
  • Merkmale sowie andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden nachstehend unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung erläutert.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abgasregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt. Es ist jedoch offensichtlich, daß die Abmessungen, Materialien, Formen und Anordnungen von Komponenten nicht auf die dargestellte Ausführungsform beschränkt sind, sondern innerhalb des durch die beigefügten Patentansprüche definierten Schutzumfangs der Erfindung Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können.
  • 1 zeigt eine Abgasregelungsvorrichtung für einen z.B. in einem Fahrzeug angeordneten Verbrennungsmotor. Die vorliegende Erfindung muß jedoch nicht notwendigerweise auf einen in einem Fahrzeug angeordneten Verbrennungsmotor angewendet werden, sondern kann auch für andere Zwecke verwendet werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform weist ein Verbrennungsmotor eine Zylinderstruktur auf, gemäß der z.B. sechs Zylinder V-förmig angeordnet sind. Der Motor 1 ist ein Benzinmotor mit Zündkerzenzündung und Zylindereinspritzung, der in der Lage ist, einen Kraftstoffeinspritzvorgang während eines Ansaughubs (Ansaughub-Einspritzmodus) und einen Kraftstoffeinspritzvorgang während eines Verdichtungshubs auszuführen (Verdichtungshub-Einspritzmodus), indem z.B. die Einspritzmodi (Betriebsmodi) geändert werden. Der Motor 1 kann leicht bei einem stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnis, bei einem fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnis (Betrieb mit fettem Luft-Kraftstoff-Verhältnis) und bei einem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis (Betrieb mit magerem Luft-Kraftstoff-Verhältnis) betrieben werden, und insbesondere ist der Motor 1 in der Lage, einen Verbrennungsvorgang in einem Verdichtungshub-Einspritzmodus bei einem extrem mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnis auszuführen.
  • Der Motor 1 weist einen Zylinderblock auf, der in zwei Reihen 2 und 4 geteilt ist. In jeder der Reihen 2 und 4 ist eine Zylindergruppe (z.B. drei Zylinder) kollektiv angeordnet. Der Motor 1 für ein Fahrzeug ist so konstruiert, daß eine Reihe 2 an der Vorderseite und die andere Reihe 4 an der Rückseite angeordnet ist, um sie bequem in einem Motorraum unterzubringen. Aus diesem Grunde werden die beiden Reihen 2 und 4 nachstehend zur einfacheren Beschreibung als "vordere Reihe 2" bzw. "hintere Reihe 4" bezeichnet.
  • Wie in 1 dargestellt ist, sind eine Zündkerze 10 und ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil 12 an einem Zylinderkopf 6 jedes in der vorderen Reihe 2 angeordneten Zylinders und an einem Zylinderkopf 8 jedes in der hinteren Reihe 4 angeordneten Zylinders befestigt, so daß Kraftstoff direkt in jede Verbrennungskammer 14 eingespritzt werden kann. Die Zündkerze 10 ist mit einer zugeordneten Zündspule 16 verbunden.
  • Eine nicht dargestellte Kraftstoffzufuhreinrichtung, die einen nicht dargestellten Kraftstofftank aufweist, ist mit dem Kraftstoffeinspritzventil 12 verbunden. Die Kraftstoffzufuhreinrichtung weist eine Niederdruckkraftstoffpumpe und eine Hochdruckkraftstoffpumpe auf, von denen dem Kraftstoffeinspritzventil 12 Niederdruck- oder Hochdruckkraftstoff zugeführt wird, so daß der zugeführte Kraftstoff vom Kraftstoffeinspritzventil 12 in die Verbrennungskammer 14 eingespritzt wird.
  • Jeder der Zylinderköpfe 6 und 8 der jeweiligen Zylinder weist eine sich in die Richtung seiner Achse erstreckende Einlaßöffnung auf. Ein Ansaugkrümmer 18 ist mit jeder Einlaßöffnung derart verbunden, daß sie miteinander kommunizieren. Eine elektronische Drosselklappe 20 ist am stromaufwärtsseitigen Ende des Ansaugkrümmers 18 angeordnet. Die elektronische Drosselklappe 20 kann beispielsweise durch einen Motor 22 in einem gewünschten Winkel geöffnet und geschlossen werden.
  • Außerdem sind in den Zylinderköpfen 6 und 8 der jeweiligen Zylinder Auslaßöffnungen ausgebildet. Die in den Zylinderköpfen 6 und 8 ausgebildeten Auslaßöffnungen sind mit einem Ende eines vorderen Auslaßkrümmers (erste Abgasleitung) 24 bzw. mit einem Ende eines hinteren Auslaßkrümmers (zweite Abgasleitung) 26 verbunden. Ein Dreiwege-Katalysator (erster Abgasreinigungskatalysator) 28 und ein Dreiwege katalysator (zweite Abgasreinigungsvorrichtung) 30 sind im vorderen Auslaßkrümmer 24 bzw. im hinteren Auslaßkrümmer 26 angeordnet. Der vordere Auslaßkrümmer 24 und der hintere Auslaßkrümmer 26 sind in einem Abgasrohr 32 stromabwärts von den Dreiwege-Katalysatoren 28 und 30 miteinander verbunden. Ein nicht dargestellter Schalldämpfer oder Auspufftopf ist über einen nicht dargestellten stromabwärtsseitigen Katalysator mit dem Abgasrohr 32 verbunden.
  • Beide Dreiwege-Katalysatoren 28 und 30 sind in der Nähe des Motors 1 angeordnet, so daß sie auch unmittelbar nach dem Starten oder Anlassen des Motors 1 in einem kalten Zustand schnell aktiviert werden. Daher sind die Dreiwege-Katalysatoren 28 und 30 bereits unmittelbar nach dem Kaltstart des Motors 1 in ausreichendem Maße in der Lage, mit der Reinigung von HC (Kohlenwasserstoff) und CO (Kohlenmonoxid) zu beginnen. Die Dreiwege-Katalysatoren 28 und 30 sind außerdem in der Lage, die Temperatur des vorstehend erwähnten stromabwärtsseitigen Katalysators aufgrund der durch die katalytische Reaktion erzeugten Reaktionswärme rasch zu erhöhen.
  • Eine Ventilbetriebunterbrechungseinrichtung 38 ist in einem Einlaß- und Auslaßventilbetätigungsmechanismus jedes Zylinders der vorderen Reihe 2 angeordnet. Die Ventilbetriebunterbrechungseinrichtung 38 unterbricht den Betrieb der Einlaß- und Auslaßventile nach Bedarf, so daß bspw. ein Kipphebel seine Ventilöffnungsbewegung zu jedem Ventil bzw. von jedem Ventil wahlweise übertragen oder unterbrechen kann. Die Ventilbetriebunterbrechungseinrichtung 38 ist bekannt und wird daher hierin nicht ausführlich beschrieben.
  • Eine (nachstehend als "ECU" bezeichnete) elektronische Steuerungseinheit 34, die die Operationen des Motors 1 steuert, ist mit dem Motor 1 verbunden. Die ECU 34 weist eine elektrische Ein-/Ausgabeeinrichtung, eine Speichereinrichtung, eine Zentraleinheit (CPU), einen Zeitgeber/Zähler usw. auf und steuert die gesamten Operationen des Motors 1. Die vorstehend erwähnten Zündspulen 16, die Kraftstoffeinspritzventile 12, der Motor 22 usw. sind mit der ECU 34 verbunden, und die ECU 34 gibt Steuersignale an diese Komponenten aus. Beispielsweise gibt die ECU 34 darin berechnete, jeweilige Optimalwerte für die Kraftstoffeinspritzmenge, den Zündzeitpunkt, usw. an die Zündspule 16 und das Kraftstoffeinspritzventil 12 aus, so daß zu einem geeigneten Zeitpunkt eine geeignete Kraftstoffmenge vom Kraftstoffeinspritzventil 12 eingespritzt und die Zündkerze 10 zu einem geeigneten Zeitpunkt eine Zündung ausführt. Außerdem weist die ECU 34 einen Zylinderdeaktivierungsbetriebsteuerungsabschnitt (Steuerungseinrichtung) 36 auf, die einen später beschriebenen Zylinderdeaktivierungsbetrieb steuert. Der Zylinderdeaktivierungsbetriebsteuerungsabschnitt 36 steuert die Kraftstoffeinspritzventile 12 und die Ventilbetriebunterbrechungseinrichtung 38 der vorderen Reihe 2 gemäß dem Betriebszustand des Motors 1.
  • Wie anhand der vorstehend beschriebenen Konstruktion ersichtlich ist, werden, während der Motor 1 in Betrieb ist, durch den vorderen Auslaßkrümmer 24 und den hinteren Auslaßkrümmer 26 strömende Abgasströme getrennt in die beiden Dreiwege-Katalysatoren 28 und 30 geleitet. Daher durchläuft der von den Zylindern der vorderen Reihe 2 emittierte Abgasstrom den Dreiwege-Katalysator 28 auf der Vorderseite, wohingegen der von den Zylindern der hinteren Reihe 4 emittierte Abgasstrom den Dreiwege-Katalysator 30 durchläuft, so daß die Abgasströme gereinigt werden können.
  • In der vorliegenden Ausführungsform enthält der Dreiwege-Katalysator 28 an der Vorderseite eine größere Menge Edelmetall als der Dreiwege-Katalysator 30 an der Rückseite, so daß der Dreiwege-Katalysator 28 an der Vorderseite ein größeres Abgasreinigungsvermögen hat als der Dreiwege-Katalysator 30 an der Rückseite. Bekannte Beispiele von für die Dreiwege-Katalysatoren 28 und 30 verwendeten Edelmetallen sind Platin (Pt), Rhodium (Rh), Palladium (Pd), usw. und diese Edelmetalle werden auf einem Träger gehalten.
  • Nachstehend wird beschrieben, wie der Zylinderdeaktivierungsbetriebsteuerungsabschnitt 36 der ECU 34 den Zylinderdeaktivierungsbetrieb des Motors 1 steuert. Der Zylinder deaktivierungsbetriebsteuerungsabschnitt 36 empfängt mehrere Sensorsignale von einem Beschleunigungspedalstellungssensor, einem Kurbelwinkelsensor, einem Drosselklappensensor, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, usw., von denen keiner dargestellt ist, um den Betriebszustand des Motors 1 zu erfassen. Beispielsweise steuert der Zylinderdeaktivierungsbetriebsteuerungsabschnitt 36, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Niedriggeschwindigkeitsbereich liegt, wenn der Motor 1 mit einer ihm zugeführten, relativ niedrigen Last betrieben wird, oder wenn der Motor 1 sich im Leerlaufzustand befindet, weil das Fahrzeug angehalten hat, den Zylinderdeaktivierungsbetrieb des Motors 1 gemäß einem solchen Betriebszustand.
  • Insbesondere unterbricht der Zylinderdeaktivierungsbetriebsteuerungsabschnitt 36 zunächst den Betrieb der Kraftstoffeinspritzventile 12 in der vorderen Reihe 2 und unterbricht die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern der vorderen Reihe 2. Dann stellt der Zylinderdeaktivierungsbetriebsteuerungsabschnitt 36, nachdem nach der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr eine vorgegebene Zeitdauer verstrichen ist, eine Steuerung bereit, um die Ventilbetriebunterbrechungseinrichtung 38 zu veranlassen, den Betrieb der in der vorderen Reihe 2 angeordneten Einlaß- und Auslaßventile zu unterbrechen. Dadurch wird der Motor 1 in einem Zustand betrieben, in dem die Zylinder der vorderen Reihe 2 deaktiviert und nur die Zylinder der hinteren Reihe 4 aktiviert oder in Betrieb sind. Während der vorstehend erwähnten Zylinderdeaktivierungsbetriebsteuerung kann, wenn der durch die Zylinder der vorderen Reihe 2 ausgeführte Verbrennungsvorgang plötzlich unterbrochen wird, ein Drehmomentstoß auftreten. Um einen solchen Drehmomentstoß zu handhaben, betätigt der Zylinderdeaktivierungsbetriebsteuerungsabschnitt 36 die Einlaß- und Auslaßventile auch dann, wenn die Kraftstoffzufuhr unterbrochen ist, für eine vorgegebene Zeitdauer.
  • In der vorstehend erwähnten vorgegebenen Zeitdauer wird ein Luftzyklus ausgeführt (d.h. es wird frische Luft ange saugt und unverändert ausgegeben), in dem durch die Zylinder der vorderen Reihe 2 kein Verbrennungsvorgang ausgeführt wird, so daß das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgases mager wird. Dadurch wird dem Dreiwege-Katalysator 28 an der Vorderseite übermäßig Sauerstoff zugeführt, und der Sauerstoff wird im Dreiwege-Katalysator 28 absorbiert. Anschließend, oder wenn die Zylinder der vorderen Reihe 2 den Verbrennungsvorgang wieder aufnehmen, nimmt insbesondere das NOX-Reduktions- und Reinigungsvermögen aufgrund des absorbierten Sauerstoffs ab.
  • In der vorliegenden Ausführungsform hat der Dreiwege-Katalysator 28 an der Vorderseite jedoch ein größeres Abgasreinigungsvermögen als der vorstehend beschriebene Dreiwege-Katalysator 30, so daß effektiv verhindert werden kann, daß das Abgasreinigungsvermögen vorübergehend schlechter wird. Der Dreiwege-Katalysator 30 an der Rückseite hat in einem normalen Betriebszustand ein ausreichendes Abgasreinigungsvermögen, so daß von den Zylindern der hinteren Reihe 4 emittiertes Abgas durch den Dreiwege-Katalysator 30 auch während der Zylinderdeaktivierungsbetriebsteuerung kontinuierlich gereinigt wird. Außerdem ist die Edelmetallmenge in der vorliegenden Ausführungsform nur im Dreiwege-Katalysator 28 an der Vorderseite erhöht, wie vorstehend beschrieben wurde, so daß die Kostenerhöhung im Vergleich zu dem Fall, wenn beide Dreiwege-Katalysatoren 28 und 30 das gleiche Abgasreinigungsvermögen besitzen, unterdrückt wird.
  • Obwohl in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Dreiwege-Katalysatoren 28 und 30 an der Vorder- und an der Rückseite verwendet werden, kann auch lediglich ein NOx-Okklussionskatalysator an der Vorderseite verwendet werden.
  • Der NOx-Okklussionskatalysator weist Edelmetalle auf, z.B. Platin (Pt) und Rhodium (Rh), und ein Okklusionsmaterial, z.B. ein Alkalimetall oder eine Alkali-Erdmetall, wie beispielsweise Barium (Ba) . In diesem Fall nimmt, wenn der Zylinderdeaktivierungsbetrieb endet und die Kraftstoffeinspritzung startet, das NOx-Reduktions- und Reinigungsvermögen vorübergehend ab, die Abgasqualität nimmt jedoch nicht ab, weil NOx durch den NOx-Okklussionskatalysator absorbiert wird.
  • Außerdem kann, wenn das Katalysatorvolumen des Dreiwege-Katalysators 30 an der Rückseite z.B. 0,5 Liter beträgt, das Katalysatorvolumen des Dreiwege-Katalysators 28 an der Vorderseite z.B. 1,0 Liter betragen, so daß das Katalysatorvolumen des Dreiwege-Katalysators 28 größer ist als dasjenige des Dreiwege-Katalysators 30. In diesem Fall kann der Dreiwege-Katalysator 28 an der Vorderseite ein größeres Abgasreinigungsvermögen haben als der Dreiwege-Katalysator 30 an der Rückseite.
  • Wie anhand der vorstehenden Beschreibung verdeutlicht wurde, kann durch die vorliegende Ausführungsform einer Abgasregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor die Verminderung der Abgasqualität zuverlässig verhindert und eine Kostenerhöhung unterdrückt werden, weil die jeweiligen Abgasreinigungskatalysatoren an der Seite der deaktivierten Zylinder und an der Seite der aktivierten Zylinder so konfiguriert sind, daß sie jeweils ein geeignetes Abgasreinigungsvermögen besitzen.
  • Die Konstruktion des Verbrennungsmotors ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern der Motor 1 kann beispielsweise ein Motor mit in Serie oder gegenüberliegend angeordneten Zylindern sein. In diesem Fall sind für die deaktivierten Zylinder und die anderen Zylinder separate Abgasleitungen vorgesehen, und in diesen Abgasleitungen sind zwei getrennte Katalysatoren angeordnet, um die vorliegende Erfindung zu bilden. Außerdem kann als Motor 1 ein Motor mit Ansaugrohreinspritzung verwendet werden.

Claims (7)

  1. Abgasregelungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor (1) mit einer Steuerungseinrichtung (36), die eine Steuerung zum Deaktivieren des Verbrennungsvorgangs mindestens eines (2) von mehreren Zylindern gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors (1) bereitstellt, einer mit den deaktivierten Zylindern (2) verbundenen ersten Abgasleitung (24), einer mit von den deaktivierten Zylindern (2) verschiedenen, aktivierten Zylindern (4) verbundenen zweiten Abgasleitung (26), einem in der ersten Abgasleitung (24) angeordneten ersten Abgasreinigungskatalysator (28) und einem in der zweiten Abgasleitung (26) angeordneten zweiten Abgasreinigungskatalysator (30), wobei die Abgasregelungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor (1) dadurch ge kennzeichnet ist, daß der erste Abgasreinigungskatalysator (28) ein größeres Abgasreinigungsvermögen aufweist als der zweite Abgasreinigungskatalysator (30).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (36) so betreibbar ist, daß, wenn der Verbrennungsvorgang der deaktivierten Zylinder (2) unterbrochen ist, zunächst eine Steuerung zum Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr zu den deaktivierten Zylindern (2) ausgeführt und dann erst nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer seit der Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr wenigstens ein Einlaßventil und/oder ein Auslaßventil der deaktivierten Zylinder (2) abgeschaltet wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abgasreinigungskatalysator (28) eine größere Menge Edelmetall aufweist als der zweite Abgasreinigungskatalysator (30).
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abgasreinigungskatalysator (28) einen NOx-Okklusionskatalysator aufweist, der in der Lage ist, NOx im Abgas zu absorbieren.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abgasreinigungskatalysator (28) ein größeres Katalysatorvolumen aufweist als der zweite Abgasreinigungskatalysator (30).
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsmotor ein V-förmiger Verbrennungsmotor ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die deaktivierten Zylinder (2) eine Reihe des V-förmigen Verbrennungsmotors bilden und die aktivierten Zylinder (4) eine andere Reihe des Vförmigen Verbrennungsmotors bilden.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007021947B4 (de) 2006-06-30 2023-03-02 Harley-Davidson Motor Company Group, LLC Zylinderdeaktivierung für einen Motorradmotor

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0221920D0 (en) * 2002-09-20 2002-10-30 Ricardo Consulting Eng Emission reduction apparatus
JP4477570B2 (ja) * 2005-11-04 2010-06-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4349362B2 (ja) * 2005-12-08 2009-10-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気装置
JP4743431B2 (ja) * 2006-10-26 2011-08-10 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US9151216B2 (en) 2011-05-12 2015-10-06 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for variable displacement engine control
US8919097B2 (en) 2011-05-12 2014-12-30 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for variable displacement engine control
US8607544B2 (en) 2011-05-12 2013-12-17 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for variable displacement engine control
US8631646B2 (en) 2011-05-12 2014-01-21 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for variable displacement engine control

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5655362A (en) 1993-09-24 1997-08-12 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust emission control system in engine
JPH07133716A (ja) * 1993-11-10 1995-05-23 Toyota Motor Corp 可変気筒エンジンの排気浄化装置
DE4421258A1 (de) 1994-06-17 1995-12-21 Bayerische Motoren Werke Ag Brennkraftmaschine mit Zylinderabschaltung und zumindest einem Abgaskatalysator
GB2304602A (en) * 1995-08-26 1997-03-26 Ford Motor Co Engine with cylinder deactivation
JPH10299463A (ja) * 1997-04-30 1998-11-10 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
DE19747671C1 (de) * 1997-10-29 1999-07-08 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Betrieb eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors
JP3680611B2 (ja) 1999-02-03 2005-08-10 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US6164065A (en) * 1999-11-12 2000-12-26 Ford Global Technologies, Inc. After treatment system for a variable displacement engine
JP2001227369A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Honda Motor Co Ltd 気筒休止内燃機関の制御装置
US6389806B1 (en) * 2000-12-07 2002-05-21 Ford Global Technologies, Inc. Variable displacement engine control for fast catalyst light-off
US6568177B1 (en) * 2002-06-04 2003-05-27 Ford Global Technologies, Llc Method for rapid catalyst heating

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007021947B4 (de) 2006-06-30 2023-03-02 Harley-Davidson Motor Company Group, LLC Zylinderdeaktivierung für einen Motorradmotor

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