CN101769210B - 用于控制火花点燃直喷发动机操作的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于控制火花点燃直喷发动机操作的方法和装置，描述了具有后处理系统的火花点燃直喷式发动机的操作，所述后处理系统包括氧化催化剂和选择性催化还原装置。所述方法包括以化学计量空气/燃料比进行控制和延迟火花点燃正时。然后将发动机燃料供给控制为稀空气/燃料比并延迟火花。然后操作发动机以产生氨还原剂。然后发动机操作包括以优选空气/燃料比操作和将火花点燃控制为优选正时。

Description

用于控制火花点燃直喷发动机操作的方法和装置
技术领域
本发明涉及内燃机和排气后处理系统的操作及控制，更具体地，涉及以稀化学计量比操作的发动机及相关的排气后处理系统。
背景技术
这一部分的陈述仅仅是提供与本发明相关的背景信息，可能不构成现有技术。
构造为火花点燃的发动机可适于在预定速度/负载操作条件下在分层充气燃烧模式下操作。公知的是，使用分层燃烧充气的稀化学计量比操作可提高燃料经济性，但是会增加排气排放，包括氮氧化物(NOx)。公知的是，使用氨选择性催化还原装置以在有还原剂(例如，尿素)的情况下还原NOx。公知的是，给尿素容器再填充会给操作员带来负担。
用于以稀化学计量比操作的内燃机的已知后处理系统可包括三效催化转化器(TWC)，所述TWC后跟有其它排气后处理装置，包括稀燃NOx还原催化剂(也称为稀燃NOx吸收器(以下称为LNT装置))和选择性催化还原(以下称为SCR)装置。公知的TWC作用是降低化学计量比发动机操作期间发动机排出的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和NOx排放及稀燃操作期间的HC和CO排放。
公知的SCR装置包括促进NOx与还原剂(例如氨或尿素)的反应以产生氮和水的催化剂材料。还原剂可被喷射进在SCR装置上游的排气供给流，这需要喷射系统、容器和控制系统。所述容器可需要周期性地再填充，在寒冷气候下会结冰，需要另外的加热器和绝缘。
SCR装置中使用的公知催化剂材料具有包含在钛(Ti)上的钒(V)和钨(W)。汽车应用包括，用具有沸石涂层的母体金属作为催化剂材料，所述母体金属包括铁(Fe)或铜(Cu)。对于催化剂材料的材料关注包括温度操作范围、热稳定性及还原剂存储效率。对于汽车应用，SCR装置通常具有200℃至600℃的优选操作温度范围，并可依据选定的催化剂材料变化。在更高负载的操作期间或之后，优选操作温度范围会缩小。超过600℃的温度可引起还原剂失效，使SCR催化剂降级，NOx还原的效率在低于200℃的温度下会降低。
公知的LNT装置在发动机稀燃操作期间吸收NOx排放，在250℃至450℃温度范围内操作最为有效，超过或低于该温度范围效率都会降低。LNT装置只在超过起燃温度时氧化吸收的NOx排放。
发明内容
构造了一种用于火花点燃和燃料直喷操作的多缸内燃机。所述内燃机的排气出口提供流体地连接至排气后处理系统的排气供给流，所述排气后处理系统包括流体地连接至第二后处理装置上游的第一后处理装置。所述第一后处理装置包括紧密地连接至所述排气出口的氧化催化剂装置，所述第二后处理装置包括具有存储氨还原剂能力的选择性催化还原装置。用于操作所述发动机的方法包括检测所述发动机的起动和运行状况。发动机操作最初包括控制发动机燃料供给，以在所述第一后处理装置的上游达到化学计量空气/燃料比，并将火花点燃正时延迟一预定量。发动机操作然后包括控制发动机燃料供给，以在所述第一后处理装置的上游达到稀空气/燃料比，并将所述火花点燃正时延迟一预定量。发动机操作然后包括以第一燃烧模式操作所述发动机，以在所述第二后处理装置上游的排气供给流中产生氨还原剂，并在所述第二处理装置上存储所述氨还原剂。发动机操作然后包括以优选的空气/燃料比操作所述发动机，并将火花点燃正时控制为优选正时。
附图说明
参考附图，现在通过实例描述一个或多个实施方式，其中：
图1为根据本发明的发动机系统的示意图；
图2、图3和图4为根据本发明的排气后处理系统的示意框图；以及
图5为根据本发明的数据曲线图。
具体实施方式
现在参考附图，其中所述附图仅用于示出特定示例性实施方式的目的，而非意于限制本发明，图1、图2、图3和图4示意性地示出了根据本发明的实施方式构造的内燃机10、排气后处理系统45、45’以及在控制模块5中执行的附带控制系统。图中相同的附图标记指代相同的元件。
图1示出发动机10包括多缸直喷四冲程内燃机，其具有在汽缸15中可滑动地移动的往复式活塞14，所述汽缸限定了容积可变的燃烧室16。每个活塞14均连接至旋转曲轴12，线性往复活塞行程通过旋转曲轴12转换为旋转运动。示出了汽缸15中的单独一个。示例性发动机10可以稀空气/燃料比操作，并使用包括通过燃料喷射器28以高压缩比操作的分层燃料充气控制，所述燃料喷射器28目的在于将燃料喷射进形成在活塞14顶部的燃烧室16的子腔室区域，以在火花塞26最近处提供富充气，火花塞26方便地点燃并快速且平顺地燃烧。在每个燃烧循环期间，火焰前缘从富燃区域移到稀燃区域，以为增强燃烧和减少NOx的形成而扩展。示例性发动机10可在预定条件下以化学计量比或富燃化学计量比操作。可选地，发动机10可构造为在受控自点火燃烧模式下操作。
进气系统引导进气至进气歧管29，该进气歧管29引导和分配空气进入进气通道至各燃烧室16。进气系统包括气流管道系统及用于监测和控制发动机进气流的装置。该装置优先地包括用于监测质量空气流量和进气温度的质量空气流量传感器32。优选地包括电子控制装置的节气门34响应于来自控制模块5的控制信号(ETC)控制流到发动机10的空气流。歧管压力传感器36监测进气歧管29中的歧管绝对压力和大气压力。具有流量控制阀38(排气再循环或EGR阀)的外部流动通道37可将残留的排气从排气歧管39再循环至进气歧管29。控制模块5优选地通过控制EGR阀38的开度大小来控制再循环至进气歧管29的排气的质量流量。
从进气歧管29进入燃烧室16的空气流量由一个或多个进气门20控制。从燃烧室16流出至排气歧管39的排气由一个或多个排气门18控制。进气门20和排气门18的打开和关闭优先地由双凸轮轴(如图所示)控制，所述双凸轮轴的旋转与曲轴12的旋转相关联并通过其标引。VCP/VLC装置22优选地包括响应于来自控制模块5的控制信号(INTAKE)来操作以可变地控制各汽缸15的进气门20的气门升程(VLC)和凸轮相位(VCP)的可控制机构。VCP/VLC装置24优选地包括响应于来自控制模块的控制信号(EXHAUST)来操作以可变地控制各汽缸15的排气门18的气门升程(VLC)和相位(VCP)的可控制机构。VCP/VLC装置22和24均优选地包括操作以将进气门20和排气门18的气门升程量或开启量控制为两个不连续阶段的其中一个的可控双级气门提升机构。所述两个不连续阶段优选地包括用于低速低负载操作的低升程气门打开位置(约4-6mm)和用于高速高负载操作的高升程气门打开位置(约8-10mm)。VCP/VLC装置22和24优选地包括可变凸轮相位机构，以分别控制进气门20和排气门18的打开和关闭的相位(即，相对正时)。所述相位是指相对于曲轴12和相应的汽缸15中活塞14的位置改变进气门20和排气门18的打开正时。VCP/VLC装置22和24的可变凸轮相位系统优选地具有约60°至90°曲柄旋转的相位权限范围，因此允许控制模块5相对于各汽缸15的活塞14的位置提前或延迟进气门20和排气门18之一的打开和关闭。相位权限的范围由VCP/VLC装置22和24限定和限制。VCP/VLC装置22和24包括凸轮轴位置传感器(未示出)，以确定进气凸轮轴和排气凸轮轴(未示出)的旋转位置。使用由控制模块5控制的电动液压、液压和电动控制力中的一种来致动VCP/VLC装置22和24。
燃料喷射系统包括多个单独控制的高压燃料喷射器28，每个喷射器28均适于响应于控制模块5的控制信号(INJ_PW)而将一定量的燃料直接喷入燃烧室16中。如这里所使用的，燃料供给指的是喷射燃料流进入燃烧室16中的一个。从燃烧分配系统(未示出)给燃料喷射器28供给加压燃料。发动机10包括火花点燃系统，通过该系统火花能量被提供给火花塞26，以响应于控制模块的控制信号(IGN)点燃或辅助点燃各燃烧室16中的汽缸充气。控制信号控制相对于燃烧室30中活塞14的位置的火花正时及火花停留时间。
发动机10配备有用于监测发动机操作的其它感测装置，每个装置都信号地连接至控制模块5。感测装置包括操作以监测曲轴旋转位置(即曲轴角度和速度)的曲轴传感器42及排气供给流监测传感器40。在一个实施方式中，燃烧传感器30可在发动机10正在操作的期间实时监测缸内燃烧。排气后处理系统45配备一个或多个感测装置，以监测一个或多个后处理装置下游的排气供给流。感测装置的信号输出由控制模块5监测以控制和诊断操作。
控制系统作为控制模块5中的一组控制算法来执行以控制发动机10的操作。控制模块5优选地包括通用的数字计算机，该计算机包括微处理器或中央处理单元、存储介质(包括非易失性存储器，其包含只读存储器及电可编程只读存储器)、随机存取存储器、高速时钟、模数转换电路和数模转换电路、输入/输出电路和装置、以及恰当的信号处理和缓冲电路。控制模块5执行控制算法以控制发动机10的操作。该控制算法包括存储在非易失性存储器中被执行以提供各计算机的相应功能的常驻程序指令和标定值。该算法在预定循环期间执行，使得每个算法在每个循环中执行至少一次。算法由中央处理单元执行，以监测前述感测装置的输入，并使用预定标定值执行控制致动器操作的控制和诊断程序。循环以规则的间隔执行，例如正在运行的发动机和车辆操作期间每3.125、6.25、12.5、25和100毫秒。可选地，可响应于事件的发生执行算法。发动机10控制成以优选的空气-燃料比操作，从而通过被控制成获得优选空气-燃料比的进气流来获得与操作员请求、燃料消耗、排放和驾驶性能相关的性能参数。
图2、图3和图4示意性地示出了排气歧管39和39’及流体地连接到其上以管理和处理排气供给流的排气后处理系统45、45’。图2示出的实施方式中，排气歧管39引导排气流从所有发动机汽缸流至包括排气供给流监测传感器40的排气后处理系统45，在一个实施例中，排气供给流监测传感器40包括宽范围的空气/燃料比传感器。图3示出的实施例中，排气歧管39引导排气流从所有发动机汽缸流至排气后处理系统45’。图4示出的实施例中，排气歧管39’机械地分为第一部分41和第二部分41’，其中第一部分41从第一组发动机汽缸引导排气流，第二部分41’从第二组发动机汽缸引导排气流。第一部分41和第二部分41’包括排气供给流监测传感器40和40’，以监测从第一部分41和第二部分41’之一到排气后处理系统45的排气供给流，允许使用与第一和第二组发动机汽缸相关联的分流空气/燃料比控制策略。所述分流空气/燃料比控制策略可用于有选择地控制至第一组和第二组发动机汽缸的燃料供给，以获得可组合成进入后处理装置50的整体优选空气/燃料比的不同预定空气/燃料比。
图2和图4各自示出了排气后处理系统45的第一实施方式，其包括串联流体连接的多个后处理装置，包括后处理装置50、60、70和80。优选地，还原剂喷射装置55在后处理装置70上游装配到排气后处理系统45中。图3示出了排气后处理系统45’的第二实施方式，其包括串联流体连接的后处理装置，包括后处理装置60、70和80。排气供给流监测传感器72优选地置于后处理装置70的下游以监测NOx排放。在一个实施方式中，后处理装置70的上游可设置监测传感器(未示出)以监测后处理装置70上游、优选的是还原剂喷射装置55上游的排气供给流。后处理装置50、60、70和80可装配进在发动机舱和车身底部流体连接并组装的单独结构中，且其间设置有一个或多个感测装置(未示出)。可选地，后处理装置50和60可装配进位于所述发动机舱内的第一结构中，后处理装置70和80可装配进位于所述底部的第二结构中。本领域的技术人员可构思其它的装配结构。在一个实施方式中，温度监测传感器(未示出)可集成进后处理装置50、60、70和80的一个或多个的结构中，以监测和确定其操作温度。
在一个实施方式中，后处理装置50包括用于从排气供给流中去除微粒物质的微粒过滤器(未示出)。微粒过滤器包括具有交替堵塞的流动通道的堇青石基底，使排气供给流流过基底壁，从排气供给流中过滤或除去了微粒物质。本领域的技术人员可想到其它类型的微粒过滤器设计，包括如流过式金属泡沫过滤器、陶瓷泡沫过滤器、编织纤维、纤维纸和织物、烧结金属纤维和折叠纸质过滤器。在一个实施方式中，微粒过滤器可包括具有铝基涂层的堇青石基底，所述铝基涂层具有一种或多种铂族金属，例如Pt、Pd和Rh。后处理装置50优选紧密地连接至排气歧管39。压力传感器(未示出)可用于测量后处理装置50(即微粒过滤器)上游的排气压力。
后处理装置60优选地包括三效/氧化催化剂装置，其优选地包括具有铝基涂层的堇青石基底(未示出)，所述铝基涂层含有一种或多种铂族金属，例如Pt、Pd、Rh以及铈，用于氧气存储和释放功能。氨可在后处理装置50和60之一中在存在重整物的情况下由NOx生成。
在图2和图4所示的实施方式中，后处理装置60优选紧密地连接至第一后处理装置50，该第一后处理装置50优选紧密地连接至排气歧管39、39’。在图3所示的实施方式中，后处理装置60优选紧密地连接至排气歧管39。
后处理装置70包括氨-SCR催化剂装置，其优选地包括具有沸石基涂层的堇青石基底(未示出)，所述沸石基涂层含有一种或多种金属，例如Fe、Cu、V、W和Ti。
后处理装置80优选地包括氨逃逸催化剂装置，其包括具有铝基涂层的堇青石基底(未示出)，所述铝基涂层含有一种或多种铂族金属，例如Pt、Pd和Rh，并可操作以氧化NH3和其它排气供给流成分。
各催化剂装置的设计特征，例如容积、空间速度、单元密度、涂层密度、金属加载可由具有本领域的技术人员根据特定应用来确定。
在一个实施方式中，排气后处理系统45包括还原剂喷射装置55，该还原剂喷射装置55具有流体地连接至可再填充容器57的喷射机构和喷嘴(未示出)，所述容器57优选地含有尿素或包括NH3的其它适当还原剂。还原剂喷射装置55的喷嘴在后处理装置70上游插入排气后处理系统45。还原剂喷射装置55由控制模块5控制，以对应于排气供给流中NOx排放物的质量将一定质量流率的尿素喷射进排气供给流中，优选地超过或接近NOx/尿素化学计量比。
排气后处理系统45的各后处理装置在超过大气温度的优选操作温度范围内操作最有效率。当在保温期之后起动和操作发动机10时，可使用操作发动机10以加热各后处理装置的控制策略，其中在所述保温期间，后处理系统45的元件达到接近大气温度的温度。操作发动机10的控制策略优选地包括连续执行的多个阶段。
在发动机起动和运行之后，立即以第一阶段控制发动机10。第一阶段包括优选使用多脉冲燃料喷射策略以总体化学计量空气/燃料比操作发动机10，其中一部分燃料在燃烧循环的晚期喷射。火花点燃的正时相对于操作发动机的平均最佳扭矩火花点燃正时延迟。总体的燃料供给和火花操作包括满足操作员对输出扭矩的需求。这样操作发动机10最大化了从发动机10传送给排气供给流的热能，从而便于后处理装置50和60的快速加热。发动机10被控制处于第一阶段以提高后处理装置50和60的温度，直到达到允许发热催化剂活性的起燃温度为止。可以第一阶段控制发动机10一段时间，该段时间优选基于包括大气温度和后处理系统45的热容量的因素来预先确定。
当后处理装置50和60的温度达到起燃温度时，以第二阶段控制发动机10。第二阶段包括以预定空气/燃料比操作发动机10，该预定空气/燃料比总体为稀空气/燃料比，且优选使用多脉冲燃料喷射策略获得。火花点燃的正时继续相对于平均最佳扭矩火花点燃正时延迟。总体的燃料供给和火花操作包括满足操作员对输出扭矩的需求。这样操作发动机10化学地产生了用于氧化排气成分(例如HC和CO)的热氧化排气供给流，以加热后处理装置70和80。以第二阶段控制发动机10以提高后处理装置50和60及后处理装置70和80的温度，直到达到允许有效催化剂活性的起燃温度为止。当后处理装置70和80中的一个包括地板下方LNT装置时，起燃温度基于存储NOx的能力。当后处理装置70和80中的一个包括地板下方SCR系统时，起燃温度基于有效NOx转换率。
可以第二阶段控制发动机10一段时间，该段时间优选基于包括大气温度和后处理系统45的热容量的因素来预先确定。
当排气后处理系统45包括具有微粒过滤器的后处理装置50时，发动机10可控制成第三阶段以通过氧化过滤的微粒物质再生微粒过滤器。这包括以总体为稀空气/燃料比的预定空气/燃料比来操作发动机10。如图4中所示，可使用分流燃料喷射策略来实现以总体预定空气/燃料比操作发动机10。控制火花点燃的正时来操作发动机以获得平均最佳扭矩。总体的燃料供给和火花操作包括满足操作员对输出扭矩的需求。这样操作发动机10产生了用于氧化后处理装置50的微粒过滤器中的微粒物质的热氧化排气供给流。用于再生微粒过滤器的第三阶段可持续一预定时间段。可选地，用于再生微粒过滤器的第三阶段可持续直到有迹象表明微粒过滤器已经被充分地再生为止，例如，通过使用前述可操作以测量后处理装置50(即，微粒过滤器)上游的排气压力的压力传感器(未示出)监测通过微粒过滤器的压降。
以第四阶段控制发动机以在排气供给流中产生包括NOx、CO和氢的重整物。在一个实施方式中，产生重整物包括以富燃空气/燃料比操作发动机10，并提前火花点燃的正时以产生重整物。在一个实施方式中，这包括以从接近化学计量比到30∶1的空气-燃料比范围操发动机10，并使用后期燃烧燃料喷射或燃烧后燃料喷射策略喷射另外的燃料以产生重整物。重整物可在各燃烧循环的燃烧阶段的末期或可选地在各燃烧循环的排气阶段期间通过将一定量燃料喷射进燃烧室来产生。重整物在后处理装置60中反应，以由NOx和氢形成NH3还原剂。控制发动机10的操作以在排气供给流中形成NH 3还原剂的过程称为被动NH3 SCR操作。NH3还原剂可存储在后处理装置70上。通过后处理装置70的过量NH3还原剂(称为氨逃逸)可在后处理装置80中被氧化。优选地，控制系统以第四阶段操作发动机，并监测从监测传感器72输出的信号以检测氨逃逸。当检测到大于预定水平的氨逃逸时，控制系统转换为第五阶段。
在第四阶段之后以第五阶段控制发动机控制。第五阶段包括将以发动机10的优选操作状态来操作发动机10，在该实施方式中为稀燃分层充气操作。可选地，所述优选操作状态可包括化学计量火花点燃操作或稀燃受控自燃操作，即优选禁用火花点燃的均质充气压燃操作。
排气供给流含有NOx，其通过后处理装置50和60，并在存在存储的NH3还原剂的情况下于后处理装置70中被还原为N2。发动机10可操作在这种情形下，直到NH3还原剂被基本耗尽为止，或者出现产生NH3还原剂的其它机会，例如在冷起动操作期间和在高负载操作或加速时间期间。在某些稳定状态巡航情形下，可通过在燃烧循环后期喷射第二燃料脉冲以稀燃模式操作发动机10。当存储的NH3还原剂基本上耗尽时，可控制发动机10以化学计量或接近化学计量操作，以最大化NOx产生，允许后处理装置60操作和使用三效催化剂功能和氧气存储/释放功能，以在存在存储的氧气的情况下氧化HC和CO并还原NOx。为描述目的，当后处理装置70中存储的NH3还原剂不足以还原排气供给流中的NOx而满足预定NOx浓度时，NH3还原剂基本被耗尽，其中所述NOx浓度借助于例如一定行进距离上的NOx量来测量，例如mg(NOx)/km。
操作还原剂喷射装置55以将尿素喷射进排气供给流的过程称为主动尿素定量给料。NOx排放在尿素中存在NH3的情况下在后处理装置70中被还原成氮气。在后处理装置70上存储的氨基本被耗尽时在高负载发动机操作期间和低负载发动机操作时，以及在发动机操作期间的其他时期可使用主动尿素定量给料。
在一个实施方式中，主动尿素定量给料与被动NH3 SCR操作结合使用，以降低NOx排放。在发动机操作期间，例如在低负载的稳定状态情形下，发动机10以稀薄空气/燃料比操作，优选在大于20∶1的范围内。排气供给流含有NOx，其通过后处理装置50和60，并在后处理装置70中在有存储的NH3的情况下被还原为N2。在特定操作条件下，例如高发动机负载操作或加速情况，主动尿素定量给料可结合被动NH3 SCR操作使用以降低NOx排放。发动机10可在这种情形下操作，直到NH3基本被耗尽或者出现产生NH3的其它机会为止，例如在高负载操作或加速过程期间。
在特定操作条件下，包括当在后处理装置70上已存储了充足的或预定量的NH3时，控制系统优选使用被动NH3 SCR操作来控制发动机操作。当发动机10操作在低负载和中负载操作情形下，包括具有足量存储的NH3的稳定状态操作，可停用主动尿素定量给料。当后处理装置70上存储的NH3被基本上耗尽时，启用所述主动尿素定量给料，并根据主动尿素定量给料来控制发动机操作和尿素喷射，以在后处理装置70中获得期望的尿素/NOx比，以便有效还原NOx。当在还原剂喷射装置55中检测到故障时，包括氨容器57变空，发动机10可控制成以化学计量或接近化学计量操作以最小化NOx的生成。后处理装置60使用三效催化剂功能和氧气存储/释放来操作，以在有存储的氧气的情况下氧花HC和CO并还原NOx。
图5示出了在发动机起动并以NEDC行驶循环运行了一段时间、对于示例性系统的的氧化催化剂装置60的温度(标记为“催化剂床温度”)。示出了在第一、第二、第三、第四和第五阶段的各阶段的氧气催化剂装置60的温度，表示出基于温度一个阶段转换为下一个阶段的点。
本发明已经描述了特定优选实施例及其修改。通过阅读和理解该说明书可想到其它修改和变形。因此，本发明不限于作为实施本发明的最佳模式而公开的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求范围内的所有实施方式。

Claims (13)

1.用于操作多缸火花点燃直喷式内燃发动机的方法，所述内燃发动机具有流体地连接至排气后处理系统的、提供排气供给流的排气出口，所述排气后处理系统包括流体地连接在第二后处理装置上游的第一后处理装置，所述第一后处理装置包括紧密地连接至所述排气出口的氧化催化剂装置，所述第二后处理装置包括具有存储氨还原剂能力的选择性催化还原装置，所述方法包括：
检测所述发动机的起动和运行状况；然后
最初控制发动机燃料供给，以在所述第一后处理装置的上游达到化学计量空气/燃料比，并将火花点燃正时延迟一预定量；然后
控制发动机燃料供给，以在所述第一后处理装置的上游达到稀空气/燃料比，并将所述火花点燃正时延迟一预定量；然后
以第一燃烧模式操作所述发动机，以在所述第二后处理装置上游的所述排气供给流中产生氨还原剂，并在所述第二后处理装置上存储所述氨还原剂；然后
以下述方式之一操作所述发动机：以稀化学计量比在分层充气燃烧模式下操作所述发动机，并控制火花点燃正时以获得平均最佳扭矩；在受控自燃燃烧模式下操作所述发动机并禁用火花点燃；和以化学计量比操作所述发动机，并控制火花点燃正时以获得平均最佳扭矩。
2.如权利要求1所述的方法，还包括当所述第一后处理装置的所述氧化催化剂装置达到起燃温度时，中止所述的控制发动机燃料供给以在所述第一后处理装置的上游达到化学计量空气/燃料比并将火花点燃正时延迟一预定量。
3.如权利要求1所述的方法，还包括当所述第二后处理装置的所述选择性催化还原装置达到预定温度时，中止所述的控制发动机燃料供给以达到稀空气/燃料比并将所述火花点燃正时延迟一预定量。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
监测从所述选择性催化还原装置输出的氨还原剂；以及
当从所述选择性催化还原装置输出的氨还原剂超过预定阈值时，中止为产生所述氨还原剂而以所述第一燃烧模式操作所述发动机。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述的为产生氨还原剂而以所述第一燃烧模式操作所述发动机还包括：
以稀空气/燃料比操作所述发动机并在每个燃烧循环后期都喷射燃料以产生重整物；
在所述第一后处理装置的所述氧化催化剂中将所述重整物重整为氨；以及
将所述氨存储在所述选择性催化还原装置上。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：使用存储在所述第二后处理装置上的所述氨还原剂还原所述排气供给流中的氮氧化物。
7.如权利要求6所述的方法，还包括：在所述选择性催化还原装置的上游位置处将还原剂喷射进所述排气供给流。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述排气后处理系统还包括在所述氧化催化剂装置上游的微粒过滤器装置，并且所述方法还包括在以所述第一燃烧模式操作所述发动机之前，立刻以稀空气/燃料比操作所述发动机，并控制火花点燃正时以获得平均最佳扭矩。
9.如权利要求8所述的方法，还包括：
监测通过所述氧化催化剂装置上游的所述微粒过滤器装置的压降；以及
当通过所述微粒过滤器装置的压降低于预定阈值时，中止所述的以稀空气/燃料比操作所述发动机并控制火花点燃正时以获得平均最佳扭矩。
10.如权利要求1所述的方法，还包括：通过将第一组发动机汽缸控制为稀空气/燃料比和将第二组发动机汽缸控制为浓空气/燃料比来控制所述发动机燃料供给，以在所述第一后处理装置上游达到化学计量空气/燃料比。
11.如权利要求1所述的方法，还包括：通过将第一组发动机汽缸控制为第一稀空气/燃料比和将第二组发动机汽缸控制为第二稀空气/燃料比来控制所述发动机燃料供给，以在所述第一后处理装置上游达到稀空气/燃料比。
12.用于操作多缸火花点燃直喷式内燃发动机的方法，所述内燃发动机具有紧密地流体连接至微粒过滤器的、提供排气供给流的排气出口，所述微粒过滤器流体地连接至氧化催化剂装置，所述氧化催化剂装置流体地连接至选择性催化还原装置，所述方法包括：
检测所述发动机的起动和运行状况；然后
控制发动机燃料供给，以在所述微粒过滤器的上游达到化学计量空气/燃料比，并将火花点燃正时延迟一预定量；然后
控制发动机燃料供给，以在所述微粒过滤器的上游达到稀空气/燃料比，并将所述火花点燃正时延迟一预定量；然后
以稀空气/燃料比操作所述发动机，并控制火花点燃正时以获得平均最佳扭矩；然后
以第一燃烧模式操作所述发动机，以在所述选择性催化还原装置上游的排气供给流中产生氨还原剂；然后
以下述方式之一操作所述发动机：以稀化学计量比在分层充气燃烧模式下操作所述发动机，并控制火花点燃正时以获得平均最佳扭矩；在受控自燃燃烧模式下操作所述发动机并禁用火花点燃；和以化学计量比操作所述发动机，并控制火花点燃正时以获得平均最佳扭矩。
13.如权利要求12所述的方法，还包括：
监测通过所述氧化催化剂装置上游的所述微粒过滤器装置的压降；以及
当通过所述微粒过滤器装置的压降低于预定阈值时，中止所述的以稀空气/燃料比操作所述发动机并控制火花点燃正时以获得平均最佳扭矩。
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