CN106481466A - 操作发动机的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及操作发动机的方法。提供用于再生稀氮氧化物捕集器的方法和系统。在一个示例中，方法可以包括，响应再生稀氮氧化物捕集器(LNT)的指示，以总体富空燃比操作发动机以再生LNT，同时通过以经过多个发动机循环对于每一个稀燃烧事件就有两个富燃烧事件的交替的富到稀空燃比模式操作发动机的每个气缸来使燃料油稀释最小化。

Description

操作发动机的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年8月24日提交的英国专利申请NO.1514984.2和于2015年10月19日提交的英国专利申请NO.1518452.6的优先权，所述专利申请的全文通过引用被并入本文用于所有目的。

技术领域

本申请涉及操作内燃发动机，并且特别地涉及操作发动机以便促进稀氮氧化物捕集器的再生的方法。

背景技术

在稀燃内燃发动机领域，减少排气中的氮氧化物(诸如一氧化氮和二氧化氮)是众所周知的问题。熟知的是，在排气系统中使用稀氮氧化物捕集器(LNT)用于在发动机稀运行时吸收氮氧化物且当存储在LNT中的氮氧化物的量达到预定的水平时在氮氧化物吹扫(purge)再生过程期间将所存储的氮氧化物转化成氮气，其中在氮氧化物吹扫再生过程期间，发动机富运行。

术语“稀”在本文指的是空燃比(λ)高于化学计量比(其中在化学计量比时λ等于1)，也就是说，高于化学计量空燃比，其中HC(烃类)和CO(一氧化碳)的产量低并且其中氮氧化物的产量高。术语“富”在本文指的是空燃比值λ低于1，其中在再生过程中用作还原剂的HC和CO的产量高并且其中氮氧化物的产量和氧气的水平相对低。

在完成氮氧化物吹扫再生过程之后，发动机再次稀运行且氮氧化物再次被吸收在LNT中。

LNT氮氧化物吹扫的最优氮氧化物转化温度取决于若干因素，诸如所使用的燃料的组分、LNT构造所使用的材料以及LNT的老化。然而，一般来说，最优氮氧化物转化温度值位于氮氧化物到氮气转化最优是可能的温度区间。

供应至LNT的排气的温度变化且通常在发动机的旋转转速增加时、当发动机上的负荷增加时且特别是在发动机富运行时增加。

本文的发明者已经认识到熟知的LNT氮氧化物吹扫方法的一个问题，当发动机在流向LNT的排气的温度远低于最优氮氧化物转化温度的情况下运行时发生该问题，诸如在轻负荷运行期间(诸如城市驾驶或市区驾驶)会经常发生。

如果LNT的温度低于大约300摄氏度至400摄氏度的最优温度范围且氮氧化物吹扫再生过程以富运行发动机开始，那么氮氧化物将会从LNT中释放或吹扫，但是因为包含在LNT内的催化剂材料在这样的低温下没有被激活，所释放的氮氧化物不能被转化且将会造成来自排气管的氮氧化物排放的突然大量增加。因此，如果LNT的温度低于最优范围、如果要避免氮氧化物突然增加，在开始氮氧化物吹扫再生过程之前，期望增加流向至LNT的排气的温度。

影响LNT的性能的另一因素是LNT的硫不良影响(poisoning)，其中在LNT内的活性部位受到硫的不良影响。当发动机利用包含硫的燃料时发生硫不良影响，且硫污染物的积聚累积在LNT中且造成LNT能够吸收的氮氧化物的量的减少。为了移除硫污染物，LNT可以在熟知为脱硫(DeSOx)吹扫再生(脱硫)中再生。在脱硫吹扫再生中，LNT的温度增加至大约675摄氏度且硫污染物被烧尽。用于使LNT的温度从它的通常操作温度上升至所需的用于从LNT吹扫硫的温度的一种方法采用将热DPF再生模式与富校准结合，其中在热DPF再生模式中，没有采用原料气EGR氮氧化物控制，富校准也用于脱氮氧化物(DeNOx)吹扫。然而，针对硫氧化物吹扫再生的该方法在热稀阶段期间增加氮氧化物排放。

发明内容

根据本公开的第一方面，提供了操作被布置成向稀氮氧化物捕集器供应排气的多缸稀燃发动机的方法。方法包括检查是否指示稀氮氧化物捕集器的再生且检查稀氮氧化物捕集器和供应至稀氮氧化物捕集器的排气中的一个的当前温度是否高于阈值温度以允许稀氮氧化物捕集器的高效再生。当指示稀氮氧化物捕集器的再生且稀氮氧化物捕集器和供应至稀氮氧化物捕集器的排气中的一个的当前温度不高于阈值时，该方法包括以稀氮氧化物捕集器加热模式操作发动机，在稀氮氧化物捕集器加热模式中，为了增加稀氮氧化物捕集器的温度，发动机的至少一个气缸被富化学计量操作，且同时稀化学计量操作发动机的剩余气缸中的至少一个。该方法还包括，当稀氮氧化物捕集器和供应至稀氮氧化物捕集器的排气中的一个的温度高于阈值温度时，再生稀氮氧化物捕集器。在稀氮氧化物捕集器加热模式期间，被富操作的发动机的气缸的数量与供应至发动机的富气缸的混合物的相应的空燃比和被稀操作的发动机的气缸的数量与供应至发动机的稀气缸的混合物的相应的空燃比被设定，以便导致流向稀氮氧化物捕集器的排气的要求的空燃比且满足发动机的当前扭矩要求，并且富操作的发动机的至少一个气缸以顺序方式被改变，使得在发动机以稀氮氧化物捕集器加热模式操作的一段时间期间，发动机的所有气缸在某些时间被富操作。

发动机可具有两个以上的气缸，发动机的不只一个气缸可被富操作，且不只一个空燃比可被用于发动机富操作的气缸。发动机可具有两个以上的气缸，发动机的不只一个气缸可被稀操作，且不只一个空燃比可被用于发动机稀操作的气缸。以稀氮氧化物捕集器加热模式操作发动机可产生流向稀氮氧化物捕集器的排气的不小于1的空燃比λ。

再生稀氮氧化物捕集器可以包括将稀氮氧化物捕集器加热至足够高的温度(例如，至阈值温度或更高的温度)以允许稀氮氧化物捕集器的高效氮氧化物吹扫再生且将排气供应至具有空燃比小于1的稀氮氧化物捕集器。替代地，再生稀氮氧化物捕集器可包括将稀氮氧化物捕集器加热至足够高的温度以允许稀氮氧化物捕集器的高效脱硫吹扫再生且在脱硫吹扫再生期间以循环方式使流向稀氮氧化物捕集器的排气的空燃比λ在大于1和小于1之间转换。

在另一示例中，方法包括，响应再生稀氮氧化物捕集器(LNT)的指示，以总体富空燃比操作发动机以再生LNT，同时通过以经过多个发动机循环对于每一个稀燃烧事件就有两个富燃烧事件的交替的富到稀空燃比模式操作发动机的每个气缸来使燃料油稀释最小化。

以该方式，在LNT的再生期间，可以采用交替的富和稀燃烧事件的类似模式来降低空燃比，如实施再生所需要的。然而，通过利用一个或多个稀燃烧事件中断富燃烧事件，能够积聚在气缸壁上的燃料的量可以被减少，因此降低供应燃料的发动机油的稀释，如在富操作的持续阶段期间可频繁发生的发动机油的稀释。

应当理解，上面的发明内容被提供用于以简化的形式介绍在具体实施方式中被进一步描述的概念的选择。这并不意味着标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，所要求保护的主题的保护范围仅由随附的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题并不限于解决上面所提到的或在本公开的任何部分中的提到的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1为根据本公开的一个方面的操作多缸稀燃发动机的方法的高级流程图。

图2为根据本公开的一个方面的具有多缸稀燃发动机的机动车辆的示意图。

图3为根据本公开的一个方面的降低发动机油稀释的方法的高级流程图。

图4为示出在LNT再生期间的示例操作参数的图表。

具体实施方式

以下的描述涉及用于再生稀氮氧化物捕集器(LNT)的系统和方法。LNT可响应LNT能够达到的氮氧化物存储容量来再生(例如，吹扫)。为了再生LNT，提供富排气至LNT，从而致使存储在LNT中的氮氧化物转化成氮气和氧气，然后氮气和氧气被释放到大气中。因为富排气增加燃料消耗，因此期望尽可能高效地执行LNT再生。当LNT在给定的操作温度下，诸如400摄氏度或更高，可产生高效的LNT再生。如果指示再生，但是LNT不在操作温度处，富发动机操作可导致加热LNT，但是在加热LNT期间，存储的氮氧化物在没有经历转化的情况下可以从LNT释放，因此达不到排放标准。

因此，当期望LNT的再生、但是LNT低于其操作温度(例如，低于400摄氏度)时，发动机可以以LNT加热模式被操作，其中发动机的一些气缸被富操作而其他气缸被稀操作。在LNT加热模式期间，在LNT处的总体排气空燃比可以被维持在化学计量比或高于化学计量比，因此防止氮氧化物从LNT中释放。然而，由于气缸中的一些被富操作，LNT的温度可以增高至操作温度。一旦达到LNT操作温度，发动机可在LNT处利用排气的总体富空燃比被操作以执行再生。

在再生期间，发动机的富操作可导致过量的燃料被提供至气缸。该燃料可积聚在汽缸壁上且可最终收集在发动机油底壳中，其中燃料可稀释发动机供油，从而削弱油的润滑特性且如果供油没有改变的话，潜在地导致发动机或发动机部件退化。因此，为了在LNT再生期间使可积聚在气缸壁上的燃料的量最小化，可在发动机以富至稀交替燃烧事件模式来操作的同时实施再生。类似于上述的LNT加热模式，交替的富-稀燃烧事件模式可包括在单一发动机周期内和经过多个发动机周期，一些气缸以富燃烧来操作而其他气缸以稀燃烧来操作。

在LNT加热模式期间，如果总体排气空燃比被维持在化学计量比或稀化学计量比来防止氮氧化物的释放是期望的。如此，在LNT加热模式期间，与在给定的发动机周期被富操作的气缸相比，更多的气缸可以被稀操作。然而，在再生期间所采用的交替模式可包括：在给定的发动机周期期间，相比于被稀操作的气缸，更多的气缸被富操作，以维持整体富排气空燃比。

根据本公开的一个方面，提供了一种机动车辆，该机动车辆具有发动机、燃料喷射系统、空气进气系统和电子控制器，其中发动机被布置成向稀氮氧化物捕集器供应排气，燃料喷射系统向发动机供应燃料，空气进气系统向发动机供应空气，电子控制器控制发动机的操作。电子控制器被构造成检查是否指示稀氮氧化物捕集器的再生且检查稀氮氧化物捕集器和供应至稀氮氧化物捕集器的排气中的一个的当前温度是否足够高以允许稀氮氧化物捕集器的高效再生，并且如果指示稀氮氧化物捕集器的再生且稀氮氧化物捕集器和供应至稀氮氧化物捕集器的排气中的一个的当前温度不足够高以允许稀氮氧化物捕集器的高效再生，则电子控制器被构造成以稀氮氧化物捕集器加热模式操作发动机，在稀氮氧化物捕集器加热模式中，为了增加稀氮氧化物捕集器的温度，发动机的至少一个气缸被富化学计量操作，同时发动机的剩余气缸的至少一个被稀化学计量操作。当稀氮氧化物捕集器和供应至稀氮氧化物捕集器的排气中的一个的温度足够高以允许稀氮氧化物捕集器的高效再生，则电子控制器进一步被构造成控制发动机的操作以再生稀氮氧化物捕集器，电子控制器被进一步构造成确保发动机被富操作的气缸的数量与供应至发动机的富气缸的混合物的相应的空燃比和发动机被稀操作的气缸的数量与供应至发动机的稀气缸的混合物的相应的空燃比被设定，以便产生流向稀氮氧化物捕集器的排气的要求的空燃比。电子控制器进一步被构造成满足用于发动机的当前扭矩且被构造成以顺序方式改变发动机的被富操作的至少一个气缸，在发动机以稀氮氧化物捕集器加热模式被操作的一段时间期间，发动机的所有气缸在某些时间被富操作。

发动机可具有两个以上的气缸，发动机的不只一个气缸可通过电子控制器被富操作，且不只一个空燃比可被用于富操作的发动机的气缸。发动机可具有两个以上的气缸，发动机的不只一个气缸可通过电子控制器被稀操作，且不只一个空燃比可被用于稀操作的发动机的气缸。以稀氮氧化物捕集器加热模式操作发动机可产生流向稀氮氧化物捕集器的排气的不小于1的空燃比λ。

再生稀氮氧化物捕集器可包括将稀氮氧化物捕集器加热至足够高的温度以允许稀氮氧化物捕集器的高效氮氧化物吹扫再生且将排气供应至具有空燃比不小于1的稀氮氧化物捕集器。替代地，再生稀氮氧化物捕集器可包括将稀氮氧化物捕集器加热至足够高的温度以允许稀氮氧化物捕集器的脱硫吹扫再生且在脱硫吹扫再生期间以循环方式使流向稀氮氧化物捕集器的排气的空燃比λ在大于1和小于1之间转换。

具体地参照图2，其中示出了具有多缸柴油发动机10形式的稀燃发动机的机动车辆5。发动机10按照箭头13所指示的那样从燃料喷射系统12被供应燃料且按照箭头15所指示的那样从空气进气系统14接收空气的供应。应当理解，空气进气系统能够包括一个或多个排气再循环回路和一个或更多个设备用来增加进入发动机10的空气的压力，诸如，机械增压器的压缩机或涡轮增压器的压缩机。

电子控制器20通过控制燃料喷射系统12和空气进气系统14来控制发动机的操作在本领域是熟知的。电子控制器可接收来自各种传感器或按钮的输入数据、处理输入数据、并且基于与一个或多个例程相对应的在其中编程的指令或代码响应所处理的输入数据来触发致动器。本文关于图1和图3描述了示例控制例程。应当理解，电子控制器20能够由若干分离的控制器形成且不必是如图2所示的单一控制器的形式。还应当理解，为了控制发动机10的操作，电子控制器20被布置成接收来自多个传感器(未示出)的输入，所述传感器诸如但不限于质量气流传感器(MAF)、加速器踏板传感器、一个或多个排气氮氧化物传感器、一个或多个空燃比(λ)传感器和包括排气温度传感器的一个或多个温度传感器。

排气流出发动机10流向稀氮氧化物捕集器(LNT)且然后如箭头17所指示的那样流出到大气中。应当理解，可以在从发动机10到大气的排气下游提供其他后处理设备，诸如柴油微粒捕集器(DPF)。

电子控制器20被构造成基于其从在若干操作模式中的传感器所接收的输入来操作发动机10，所述若干操作模式包括稀操作模式、LNT加热操作模式和至少一个再生操作模式。电子控制器20从图2的各种传感器接收信号且基于所接收的信号和存储在控制器的存储器上的指令采用图2的各种致动器来调节发动机操作。

在稀操作模式中，进入发动机10的混合物和供应至LNT 16的所得到的排气(原料气)的空燃比都是稀化学计量比，也就是说，原料气λ大于1。发动机10任何时候都可能处于稀操作模式，因为这使燃料经济性最大化且使HC和CO排放最小化。

在氮氧化物吹扫再生操作模式中，供应至LNT 16的原料气的空燃比为富化学计量，也就是说，λ小于1。

在LNT加热操作模式期间，供应至LNT 16的原料气的空燃比为稀化学计量比或接近稀化学计量比且LNT 16需要被缓慢地加热以便不产生氮氧化物的大量增加，但是供应至发动机10的单个气缸的混合物的空燃比在富和稀之间变化，以便产生命令的原料气λ和来自发动机10的命令的扭矩输出。

因此，电子控制器20被构造成操作关于不同点火事件且经过不同气缸的稀燃烧状态和富燃烧状态的结合。例如但是没有限制，在具有编号为1至4的气缸的四缸发动机的情况下，气缸1和气缸4可被富化学计量操作两个燃烧事件，以便增加从这些气缸离开的排气的温度和还原剂并且因此增加LNT和流向LNT 16的排气的平均温度，与此同时，气缸2和气缸3被稀化学计量操作相同的燃烧事件。被富操作的气缸然后能够被颠倒，以便气缸2和气缸3能够被富化学计量操作两个燃烧事件，以便增加从这些气缸离开的排气的温度和还原剂且因此增加LNT和流向LNT 16的排气的平均温度，与此同时，气缸1和气缸4被稀化学计量操作相同的燃烧事件。

富燃烧事件和稀燃烧事件的净结果是产生了用于LNT 16的所期望的λ(大于1)的原料气组分，与此同时，原料气和供应至LNT 16的还原剂的温度同时地迅速地增加，因此增加了LNT温度。

应当理解，在气缸或多个气缸被稀操作的情况中，至相应的气缸或多个气缸的燃料供应能够被暂时地切断，从而导致100％稀混合物，或燃料的量可控以产生接近100％稀混合物的混合物，但是稀化学计量取决于用于被富操作的气缸或多个气缸的混合物和被富操作与稀操作的气缸的数量。

类似地，在气缸或多个气缸被富操作的情况中，至相应的气缸或多个气缸的燃料供应能够暂时地增加至烟度极限，或燃料的量可控以产生接近烟度极限的混合物，但是富化学计量取决于用于被稀操作的气缸或多个气缸的混合物和被富操作与稀操作的气缸的数量。

也应当理解，发动机中的每个气缸能够以不同的λ被操作，其中一些被富操作而一些被稀操作。

不考虑富气缸与稀气缸的结合以及气缸被富操作或稀操作的程度，来自所有气缸的所结合的扭矩输出可以被匹配成满足来自机动车辆5的驾驶员的当前扭矩要求。

参照图1，其中示出了操作多缸稀燃发动机(诸如发动机10)以增加进入稀氮氧化物捕集器(诸如LNT 16)的原料气的温度，从而促进LNT 16再生的方法100。包括在本文中的用于实施方法100和其余方法的指令可通过控制器(诸如，图2的控制器20)基于存储在控制器的存储器上的指令结合接收自发动机系统的传感器(诸如，参照图1的上述传感器)的信号来执行。控制器可利用发动机系统的发动机致动器根据下述的方法来调节发动机操作。

在该示例的情况下，方法100被应用至增加进入LNT 16的原料气的温度而不产生氮氧化物排放的大量增加或迅速上升的氮氧化物吹扫再生。应当理解，该方法可作为电子控制器(诸如电子控制器20)中的程序来实施。

方法在110处开始，其为“接通(key-on)”事件且然后前进到115处，在115处发动机正运行。应当理解，接通事件可包括启动发动机的替代方法，诸如按钮、遥控钥匙的检测等。

方法然后从115前进到120以检查是否指示LNT 16的再生。应当理解，可以以多种方式确定是否指示氮氧化物吹扫再生，诸如通过使用来自发动机10的氮氧化物产物的模型、通过使用氮氧化物传感器测量LNT 16上游和下游的氮氧化物水平，或其他的合适的方式。

如果不指示LNT 16的再生，那么方法返回至115，其中发动机10正运行。应当理解，虽然没有示出，如果切断(key-off)事件(诸如在170处指示的事件)发生，则方法将在任何时间结束。

如果，当在120处检查，指示LNT 16的再生，则方法前进到130。在130中，检查当前的发动机工况是否适合高效地再生LNT 16。也就是说，氮氧化物吹扫再生能够以高效的方式实施。当氮氧化物吹扫再生过程没有从LNT释放大量氮氧化物到大气中时，稀氮氧化物捕集器被高效地再生。

LNT 16的高效氮氧化物吹扫再生可由若干条件来限定，但是主要条件可包括LNT温度是否充分高到氮氧化物能够从LNT 16中分离出来、且LNT 16的催化剂组分能否被激活(例如，LNT温度高于第一阈值温度)；以及原料气λ能否被充分地减小，同时满足用于发动机的当前扭矩要求。也就是说，当前的发动机扭矩要求足够高以允许发动机10的富运行(例如，发动机扭矩要求大于阈值扭矩)。

如果这些条件都满足，则方法前进到150，在150处，LNT 16的常规再生开始且然后前进到160以检查氮氧化物吹扫再生是否完成。

如果，当在160中检查时，氮氧化物吹扫再生被认为是完成了，则方法前进到170，在170处，检查是否已经发生了“切断”事件。如果“切断”事件已经发生，则方法在190处结束，且如果“切断”事件还没有发生，则方法返回至115(其中发动机正在正常地运行)以满足当前扭矩要求。

返回到160，如果氮氧化物吹扫再生没有完成，则方法返回至150且将围绕150和160循环，直到LNT 16已经被充分地吹扫了氮氧化物或氮氧化物吹扫再生已不再可能，由于(例如)发动机10进入怠速状态。

返回到130，如果工况当前不适合LNT 16的氮氧化物吹扫再生，则方法将从130前进到140。在130处不适合LNT的氮氧化物吹扫再生的条件包括当前的LNT温度对于LNT 16的高效再生太低，因为氮氧化物不能从LNT 16中释放，而且当前的LNT温度太低不能点燃(light-off)LNT中的催化剂材料(例如，LNT的温度低于第二阈值温度，第二阈值温度等于或小于第一阈值温度)。

在140处，发动机10的燃烧被修改成增加流向LNT 16的原料气的温度。这通过富操作发动机10的至少一个气缸、同时发动机10的一个或多个气缸被稀操作来完成。使用富混合物将引起从所述气缸离开的排气的温度和还原剂增加，从而增加所得到的LNT 16的温度。

熟知为“非对称燃烧”的富气缸和稀气缸的结合被安置以产生大于1的原料气λ且以便不产生来自LNT 16的氮氧化物的显著释放。

富操作和稀操作的气缸的数量将取决于若干因素，若干因素包括当前的气缸的数量、所需要的加热的量值、对于扭矩的当前要求以及所要求的原料气λ。

应当理解，富操作的气缸能够围绕发动机10循环，以便使各种气缸的加热均等，从而减少累积在发动机10中的热应力。

所使用的富操作和稀操作气缸的顺序和循环不太重要，条件是以没有大的扭矩波动的可接受的方式满足充分的LNT加热结果、当前的发动机扭矩，且产生所要求的稀或非富原料气λ。

返回参考140，在已经修改工况之后，方法返回以检查现在是否已满足用于氮氧化物吹扫再生的条件且将会继续围绕130和140来循环，直到原料气温度已经充分地增加以允许氮氧化物吹扫再生而不产生不可接受的高的氮氧化物。也就是说，原料气温度应将充分地高以激活LNT 16的催化剂材料且促进来自LNT 16的氮氧化物的释放。应当理解的是，替代使用原料气温度，LNT温度模型能够用于提供LNT内的温度的估计。由于发生在LNT内的加热，LNT内的温度通常高于燃料气温度。LNT温度然后能够用于替代排气温度(原料气温度)用于在130处的测试。

在130处的测试能够包括具体的温度测试，诸如“T是否大于T_min”，其中T为进入LNT16的原料气的温度或在LNT 16内的温度，且T_min为用于高效LNT再生的最小温度，T_min基于温度为原料气温度还是为LNT温度。

如果当从140返回至130时，检查的结果是现在能够允许LNT氮氧化物吹扫再生，则方法将从130前进到150且发动机10被富操作以产生LNT 16的氮氧化物吹扫再生。

应当理解，非对称燃烧能够在再生过程期间用于改变富和稀之间的原料气λ或者产生原料气，与此同时维持扭矩输出，例如，稀操作至少一个气缸，同时富操作其他气缸，以便产生富原料气λ和用于LNT再生的高温。

当完成再生时，方法和之前一样从150经由160到170。在170处，检查是否已经发生了“切断”事件。如果“切断”事件已经发生，则方法在190中结束，如果还没有发生“切断”事件，方法从170返回至115(其中发动机正在正常地运行)以满足当前的扭矩要求。

因此概括来说，本公开提供了一种方法，在该方法中，以将与扭矩相匹配的富燃烧事件与稀燃烧事件结合的燃烧状态的结合来操作多缸稀燃发动机，使得针对气缸的富事件和稀事件的顺序在100％稀到100％富之间连续地可变。例如，25％富事件包括一个10％富燃烧事件和三个10％稀燃烧事件的结合。

通过使用具有富燃烧事件的净稀操作模式，其将热供应至LNT以将LNT带入它的氮氧化物还原窗口(reduction window)且增加总体原料气λ的稀燃烧事件允许随后的富吹扫更加高效。

应当理解，不仅被富操作或稀操作的气缸的数量能够变化，而且每个气缸富或稀的程度也可以变化。例如，在三缸发动机的情况中，两个气缸能够被10％富操作且单个气缸能够被20％稀操作，从而产生近似1.0的原料气λ。

也应当理解，在具有三个或更多个气缸的发动机的情况中，一个或多个气缸能够被富操作，一个或多个气缸能够被稀操作，且一个或多个气缸能够在化学计量处被操作。

虽然关于氮氧化物吹扫再生描述了方法100，但是应当理解，该方法能将益处应用至带有益处的脱硫吹扫。在这样的情况中，如先前所描述的110和115。在120处，测试用来确定硫污染物的水平是否为使得指示硫污染物吹扫的水平。在美国专利5,832,722公开了用于估计硫污染物的水平的一种方法，但是应当理解，存在作出这样的确定或估计的其他方法且本公开不限于在美国专利5,832,722中所公开的方法。

如果不指示LNT 16的脱硫吹扫再生，那么方法返回到115，其中发动机10运行。应当理解的是，虽然没有示出，如果切断事件(诸如在170处指示的事件)发生，方法将在任何时间结束。

如果当在120处检查时，指示LNT 16的脱硫吹扫再生，则方法前进到130。在130处，检查当前发动机工况是否适合高效地再生LNT 16，例如，如果能够以高效的方式实施脱硫吹扫再生(其可以包括LNT温度高于阈值温度)。

当温度充分高到不允许硫氧化物的释放和燃烧的情况下、燃料不被浪费试图从LNT中释放氮氧化物时，能够以高效的方式实施脱硫吹扫再生。为了高效地实施LNT 16的脱硫吹扫再生可呈现的几个条件可包括排气温度是否充分高到硫能够从LNT 16中分离以及当前的发动机扭矩要求是否足够高到允许发动机10的富运行。

如果这些条件都满足，则方法前进到LNT 16的脱硫吹扫再生开始的150处。在本公开的情况中，通过以非对称燃烧模式操作发动机10来实施脱硫吹扫，非对称燃烧模式产生用于LNT 16的交替的富和稀原料气混合物。当发动机被操作用来产生净稀原料气时，原料气中的氧气的水平被增加，且当发动机10被操作用来产生净富原料气时，氧气的量减少但是HC和CO的量增加。这两种条件的结合在LNT 16中产生放热反应、在稀运行期间控制LNT16的温度且在富运行期间从LNT 16释放硫污染物。

例如但没有限制，供应至LNT 16的原料气能够具有λ，该λ小于1达5秒和15秒之间且在λ近似0.95处为峰值，并且然后供应至LNT 16的原料气能够具有λ，该超过1达5秒和15秒之间且在λ近似1.05处为峰值。

在使用在富与稀之间的循环转换的常规脱硫的情况下，所有的气缸被富操作或稀操作以实现转换效应；然而，通过使用非对称燃烧，情况不是这样的，并且一些气缸能够被持续地稀操作，与此同时，其他气缸在稀与富之间或化学计量与富之间循环，或反之亦然。也应当理解的是，如先前所描述的，气缸能够以顺序方式或循环方式被操作，以便使气缸之间的温差均等。

在150之后，方法前进到160以检查脱硫吹扫再生是否已完成。如果当在160中检查时，脱硫吹扫再生被认为完成了，则方法前进到170，在170处检查“切断”事件是否已经发生。如果“切断”事件已经发生，则方法在190处结束，并且如果没有发生“切断”事件，则方法返回至115(其中发动机正常运行)以，例如满足当前的扭矩要求。

返回到160，如果脱硫吹扫再生没有完成，则方法返回到150且将围绕150和160循环，直到LNT 16已经被充分地吹扫了硫污染物或脱硫吹扫再生不再可能，因为(例如)发动机10进入怠速状态。

返回到130，如果工况当前不适合LNT 16的脱硫吹扫再生，则方法将从130前进到140。在130处的测试失败主要由于当前的排气和/或LNT温度对于LNT 16的高效脱硫再生来说太低，因为硫不能从LNT 16中释放。

在140处，发动机10的燃烧被修改以增加流向LNT 16的原料气和还原剂的温度。这通过富操作发动机10的至少一个气缸，同时发动机10的一个或多个其他气缸被稀操作。使用富混合物将引起从所述气缸离开的排气的温度增加，从而增加被供应至LNT的原料气的所得到的温度和在LNT 16内的放热。

布置熟知为“非对称燃烧”的富气缸和稀气缸的结合，以便产生大于1的原料气λ，且将会以燃料高效的方式增加原料气的温度。

富操作和稀操作的气缸的数量取决于若干因素，所述若干因素包括当前的气缸数量、所需要的加热的量值、对扭矩的当前要求以及所要求的原料气λ。

如先前一样，富操作的气缸能够围绕发动机10循环，以便使各个气缸的加热均等，从而减少累积在发动机10中的热应力，并且气缸所使用的富操作和稀操作的顺序或循环不重要，条件是以没有大的扭矩波动的可接受的方式满足充分的LNT加热结果和当前的发动机扭矩要求。

返回参考140，在工况已经被修改之后，方法返回以检查用于脱硫吹扫再生的条件现在是否已经满足且将会继续围绕130和140循环，直到原料气温度已经充分增加到允许脱硫吹扫再生。

应当理解，如先前所提到的，替代使用原料气温度，能够使用LNT温度模型来提供LNT内的温度的估计。由于在LNT内发生的加热，LNT内的温度通常高于原料气温度。那么LNT温度能够被用来代替排气温度(原料气温度)用于在130处的测试。

如果当从140返回到130时，检查的结果是脱硫吹扫再生现在能够被允许了，则方法将从130前进到150且发动机10被富操作和稀操作以产生LNT16的脱硫吹扫再生，如参照150所论述的那样。

当再生完成时，方法如先前一样从150经由160前进到170。在170处，检查是否已经发生了“切断”事件。如果“切断”事件已经发生，方法在190处结束，且如果“切断”事件还没有发生，则方法从170返回至115(其中发动机正在正常地运行)以满足当前的扭矩要求。

因此，概括起来，通过以非对称燃烧模式加热排气和LNT来操作发动机能够以高效的方式实现稀氮氧化物捕集器的氮氧化物与硫吹扫的目的。

在氮氧化物吹扫再生的情况中，使用非对称燃烧能够增加温度，而没有在稀氮氧化物捕集器被加热时的阶段期间产生过量的氮氧化物。

在脱硫吹扫再生的情况中，使用非对称燃烧能够增加温度且然后非对称燃烧以燃料高效的方式被用于执行脱硫再生从而提供富与稀之间的循环，以便于从稀氮氧化物捕集器移除硫而没有失去原料气氮氧化物控制。

在另一示例中，可执行上述富-稀循环来降低在发动机的富运行期间由燃料引起的发动机的润滑油的稀释。如以上所描述的，使用排气后处理设备(诸如，发动机的排气系统中的稀氮氧化物捕集器(LNT))用于减少从发动机进入大气的排放物是熟知的。进一步熟知的是，当指示再生LNT时，为了增加流向需要再生的设备的排气的温度和/或提供还原剂到LNT，富操作发动机。应当理解，在再生事件期间，富燃烧提供用于在LNT内的释放和还原过程所需的还原剂H、CO和HC。

当前，相对不经常地执行LNT的再生以移除氮氧化物(脱氮氧化物)或硫(脱硫)。例如，在发动机运行的90分钟期间内，其中用途和/或条件宽泛，最多可发生三或四个再生事件。然而，未来欧洲排放法规要求在任何真实世界行驶周期上或代表这些真实世界周期的参考周期上的排放符合立法规定的用于认证参考周期的排放限度，以便扩大受控的排放的使用区域从而覆盖消费者使用和条件的范围。

为了满足这些新的排放要求，将需要排定更频繁的再生事件(吹扫)以便维持后处理设备在所要求的水平下的有效性。例如，再生事件可以被要求为发动机运行的每四或五分钟。该所增加的再生事件的频率将显著地增加由于富燃烧事件的增加使用而发生发动机油稀释的速率。

伴随富操作发动机一段持续的时间而来的问题是未燃烧的燃料会积聚在发动机的上气缸壁上。该所积聚的燃料将趋向与上气缸壁上的润滑油混合且将最终被转移到发动机的油底壳。燃料以这种方式至油的转移将随着时间稀释发动机的润滑油，该过程有时被熟知为“燃料在油中的稀释”或“发动机油稀释”。

此类发动机油稀释是有问题的，在于它能够：导致润滑油的粘度被潜在地降低，导致在高温时的较低的油压；油的润滑特性被潜在地降低，导致增加的发动机磨损；增加油的挥发性；增加油氧化的速率；增加发动机腐蚀。以上的结果是，如果发动机油稀释的速率高于特定水平，保养周期的频率必须增加。

因此，根据本公开的另一方面，提供了在操作被布置成向稀氮氧化物捕集器供应排气的多缸稀燃烧发动机期间降低发动机油稀释的方法。该方法包括，当指示稀氮氧化物捕集器的再生时，以非对称燃烧模式操作发动机，在非对称燃烧模式中，发动机的至少一个气缸被富操作且发动机的剩余气缸的至少一个被稀操作，而且每个气缸以交替的富与稀方式被操作，以便减少燃料进入发动机的油中的转移。发动机可以以非对称燃烧模式操作用于再生的持续期间。

燃料进入油的转移可以通过在再生事件期间消除发动机的任何气缸的连续富运行来减少。在示例中，交替的富与稀模式可包括至少一个富燃烧事件随后是(followed by)至少一个稀燃烧事件。例如，交替的富与稀模式可以是一个富燃烧事件随后是一个稀燃烧事件。替代地，交替的富与稀模式可以是两个富燃烧事件随后是一个稀燃烧事件。

通过增加供应至气缸的燃料的质量，每个气缸可从稀操作转换到富操作。通过减少供应至气缸的燃料的质量，每个气缸可从富操作转换到稀操作。被富操作和稀操作的发动机的气缸可以以顺序方式变化。发动机的所有气缸可在稀氮氧化物捕集器的再生期间在某些时间被富操作。发动机的所有气缸可在稀氮氧化物捕集器的再生期间在某些时间被稀操作。

可以设定被富操作的发动机的气缸的数量与被供应至发动机的富气缸的混合物的相应的空燃比和被稀操作的发动机的气缸的数量与被供应至发动机的稀气缸的相应的空燃比，以便产生流向稀氮氧化物捕集器的排气的所要求的空燃比且满足用于发动机的当前扭矩要求。

根据本公开的另一方面，提供了具有发动机、燃料喷射系统、空气进气系统和电子控制器的机动车辆，其中发动机被布置成向稀氮氧化物捕集器供应排气，燃料喷射系统向发动机供应燃料，空气进气系统向发动机供应空气，电子控制器控制发动机的操作。电子控制器被构造成检查是否指示稀氮氧化物捕集器的再生，并且如果指示稀氮氧化物捕集器的再生，则电子控制器被构造成以非对称燃烧模式操作发动机，在非对称燃烧模式中，发动机的至少一个气缸被富操作且发动机的剩余气缸的至少一个被稀操作，并且每个气缸以交替的富与稀模式被操作，以便减少燃料进入发动机的油中的转移。发动机可以以非对称燃烧模式被操作来用于再生的持续期间。

燃料进入到油中的转移可以通过在再生事件期间消除发动机的任何气缸的连续富运行而被减少。交替的富与稀模式可包括至少一个富燃烧事件随后是至少一个稀燃烧事件。例如，交替的富与稀模式可以是一个富燃烧事件随后是一个稀燃烧事件。替代地，交替的富与稀模式可以是两个富燃烧事件随后是一个稀燃烧事件。

电子控制器可以被构造成通过增加供应至气缸的燃料的质量来将每个气缸从稀操作转换到富操作。电子控制器可以被构造成通过减少供应至气缸的燃料的质量来将每个发动机从富操作转换到稀操作。电子控制器可以被构造成以顺序方式变化被富操作的发动机的至少一个气缸。电子控制器还可以被构造成控制发动机使得发动机的所有气缸在稀氮氧化物捕集器的再生期间的某些时间被富操作。电子控制器还可以被构造成控制发动机使得发动机的所有气缸在稀氮氧化物捕集器的再生期间的某些时间被稀操作。电子控制器可以被构造成确保被富操作的发动机的气缸的数量与被供应至发动机的富气缸的混合物的相应的空燃比和被稀操作的发动机的气缸的数量与被供应至发动机的稀气缸的相应的空燃比被设定，以便产生流向稀氮氧化物捕集器的排气的所要求的空燃比并且被进一步构造成满足用于发动机的当前扭矩要求。

术语“稀”在本文指的是空燃比(λ)高于1且术语“富”在本文指的是空燃比值λ低于1。化学计量空燃比具有等于1的λ。对于稀燃烧事件，所呈现的氧气多于通过完全燃烧所供应的燃料所消耗的氧气；对于富燃烧事件，所呈现的燃料多于通过所供应的燃料的燃烧所消耗的氧气。

本文所描述的降低油稀释的方法可以在发动机系统(诸如关于图2的上述的发动机系统)中执行。应当理解，图2的空气进气系统14可包括涡轮增压器或机械增压器或它们的组合、节气门和一个或多个排气再循环(EGR)系统。这些共同用来控制发动机的空气流动路径，以便调控进入发动机10的EGR的空气的质量流，且在本文称为“空气路径控制”。

电子控制器20被构造成基于它从在若干操作模式中的传感器所接收的输入来操作发动机，所述若干操作模式包括稀操作模式和至少一个再生操作模式。在稀操作模式中，进入发动机10的混合物的空燃比和供应至LNT 16的所得到的排气(原料气)的空燃比都为稀化学计量比，也就是说，原料气λ大于1。发动机10在任何时候都可能处于稀操作模式，因为这使燃料经济性最大化且使HC和CO排放最小化。

在再生操作模式中，供应至LNT 16的原料气的空燃比需要富化学计量比，也就是说，λ小于1。为了根据本公开实现此，供应至发动机10的单个气缸的混合物的空燃比在富与稀之间改变或转换，以便产生所要求的原料气λ和所要求的来自发动机10的扭矩输出。也就是说，电子控制器20被构造成操作关于不同点火事件且贯穿不同气缸的稀燃烧状态和富燃烧状态的结合，该过程在本文称为“非对称燃烧”。

例如但是没有限制，在具有编号为1至4的气缸的四缸发动机的情况下，气缸1和气缸4可被富化学计量操作两个燃烧事件，同时气缸2和气缸3被稀化学计量操作相同的燃烧事件。被富操作的气缸然后能够被颠倒，以便气缸2和气缸3能够被富化学计量操作两个燃烧事件，同时气缸1和气缸4被稀化学计量操作相同的燃烧事件。

富燃烧事件和稀燃烧事件的净结果是，产生了用于LNT 16的所期望的λ(大于1)原料气组分，与此同时，通过从富燃烧转换到稀燃烧，燃料到发动机10的气缸的上部的转移被中断。

在气缸或多个气缸被稀操作的情况中，至相应的气缸或多个气缸的燃料供应能够被暂时地切断，从而导致100％稀混合物，或燃料的量可控以产生稀混合物。在稀运行时期期间，在先前的富运行时期期间被转移到上气缸壁的任何燃料将很可能蒸发或被燃烧，从而减少被转移到发动机10的润滑油的燃料的数量。

在气缸或多个气缸被富操作的情况中，至相应的气缸或多个气缸的燃料供应能够暂时地增加至烟度极限，或燃料的量可控以产生接近烟度极限的混合物，但是富化学计量取决于用于被稀操作的气缸或多个气缸的混合物和被富操作与稀操作的气缸的数量。

在一个实施例中，在非对称燃烧开始之前，空气路径控制用来在发动机10的所有气缸中产生接近1.0但是大于1.0的λ。例如但是没有限制，λ能够被预设定为1.1，那么通过调节所供应的燃料的量能够非常迅速地实现从富到稀的转换。

应当理解，所有气缸连接至单个空气流动路径且如此通过使用空气路径控制来为轻微地稀化学计量的所有气缸设定λ，针对具体气缸的从稀到富的转换能够通过简单地增加供应至那个气缸的燃料使得λ减小来实现，并且通过随后减少供应至那个气缸的燃料的量来将其从富转换回到稀。例如但是没有限制，λ能够在(例如)0.9至1.1之间切换，这取决于气缸是正在富操作还是稀操作。

也应当理解，发动机中的每个气缸能利用不同的λ被操作，其中一些被富操作而一些被稀操作。

不考虑富气缸与稀气缸的结合以及气缸被富操作或稀操作的程度，单个气缸被匹配扭矩且来自所有气缸的所结合的扭矩输出可以被匹配成满足来自机动车辆5的驾驶员的当前扭矩要求。

通过以这种非对称燃烧方式操作发动机10，燃料在气缸壁上积聚的过程被中断并且结果是，更少的燃料被转移进发动机10的润滑油中。也就是说，因为每个气缸以交替的顺序被富操作且然后被稀操作，或反之亦然，在上气缸壁上的燃料的积聚被显著地减少。

应当理解，在一些情况中，少量的燃烧循环或事件(诸如一个或两个)可以利用气缸富运行来完成，并且然后类似数量的燃烧循环或事件可以利用气缸稀运行来完成。替代地，气缸可以以随后是一个稀燃烧事件的一个富燃烧事件(反之亦然)的交替连贯模式被富操作和稀操作。

参照图3，其中示出了在操作多缸稀燃发动机(诸如柴油发动机10)以产生富排气流以便再生下游LNT时降低发动机油稀释的方法300。

在该示例的情况中，方法300被应用到LNT 16的脱硫再生，但是应当理解，方法300能够将同等的优点应用到LNT 16的脱硫再生。还应当理解，方法能够作为在电子控制器(诸如，电子控制器20)中的程序来实施。

该方法在310处开始，310处为“接通”事件，且然后前进到115，在115处发动机正运行。为了再生LNT 16，该方法然后从115前进到120以检查是否指示发动机10的富运行。在该情况下，当脱硫再生被排定要发生时指示富运行，并且因此针对富运行的触发符为脱氮氧化物事件即将开始。应当理解，能够以多种方式确定是否指示脱氮氧化物再生，诸如通过使用来自发动机10的氮氧化物产量的模型、通过使用氮氧化物传感器测量LNT 16上游和下游的氮氧化物水平，或以其他任何合适的方式。

如果不指示发动机10的富运行，则方法返回到315，其中发动机10正运行。应当理解，为了满足当前的扭矩要求，发动机在315处正在正常地运行。还应当理解，虽然没有示出，如果切断事件(诸如在370中所指示的事件)发生，方法可以在任何时间结束。如果当在320处检查，指示用来辅助LNT 16再生的发动机10的富运行，则方法前进到330。

在330处，发动机10以非对称燃烧模式被操作，在非对称燃烧模式中，气缸以富燃烧与稀燃烧的交替模式被操作，以便减少燃料进入到油中的转移。方法然后前进到340，在340处检查是否依然指示非对称运行，也就是说，再生事件是否在继续，如果是的话，则方法返回到330。

如果当在340处检查，不再指示非对称运行，因为再生事件已经结束或被排定以紧急地结束，方法从340前进到350，在350处，发动机10以对称方式被正常操作，在对称方式中，所有的气缸以基本上相同的λ操作。方法然后从350前进到370，在370处检查“切断”事件是否已经发生。如果“切断”事件已经发生，则方法在390处结束，且如果“切断”事件还没有发生，则方法返回到315(其中发动机正在正常地运行)，以例如满足当前的扭矩要求。

熟知为“非对称燃烧”的富气缸与稀气缸的结合被布置成用来在气缸仅富运行时终止在上气缸壁上的燃料积聚的过程，从而减少燃料进入到润滑油中的转移，并且因此降低发动机油稀释。富操作与稀操作的气缸的数量将取决于若干因素，所述若干因素包括但不限于，当前气缸的数量、对扭矩的当前要求和所要求的原料气λ。应当理解，富操作的气缸将会以预定的顺序围绕发动机10循环，以便打断至发动机10的油中的燃料转移的模式。

所使用的富操作与稀操作气缸的顺序的或循环模式可以是用来产生期望的LNT再生且同时减少燃料进入到油中的转移的合适的顺序或模式，条件是以没有大的扭矩波动的可接受的方式满足当前的发动机扭矩。

应当理解，非对称燃烧能够用来改变富与稀之间的排气λ或产生连续的富排气流，同时在两种情况中将来自发动机的扭矩输出维持在所要求的水平且中断燃料转移到发动机10的上气缸壁上的过程。

虽然在图3上的330处没有具体地示出，但是作为方法的一部分，空气路径可以被预设定用来在发动机10的所有气缸中产生接近化学计量比的燃烧λ，例如，当非对称燃烧即将被使用时，λ为1.1。通过以这种方式预设定空气路径，通过仅增加所供应的燃料的量可以非常迅速地完成从稀燃烧到富燃烧的转换，并且通过仅减少所供应的燃料的量可以非常迅速地完成从富燃烧到稀燃烧的转换。这是重要的，因为从稀到富(反之亦然)的转换必须迅速地作出且在这样短的时段不太可能有充分的时间产生空气质量流的稳定变化。

因此，概括起来，本公开提供了这样的方法，在该方法中，以将匹配扭矩的富燃烧事件与稀燃烧事件结合的燃烧状态的结合来操作多缸稀燃柴油发动机。应当理解，不仅富操作或稀操作的气缸的数量能够改变，而且每个气缸富或稀的程度也能改变。例如，在三缸发动机的情况中，在一个燃烧循环中，两个气缸能被富操作且单个气缸能够被稀操作从而产生期望的原料气λ，并且在下一个燃烧循环中，富操作和稀操作的气缸被改变。这样的顺序的示例被示出在被称为表1的下表中。

表1

虽然以上参照氮氧化物再生描述了方法300，但是应当理解，方法300的益处能够应用到发动机必须产生若干燃烧循环的富排气流的其他事件(例如，脱硫)。通常，除氮氧化物或脱硫再生事件要求发动机富运行持续一段时间，例如但是没有限制，5秒到6秒。

因此，概括起来，熟知为“非对称燃烧”的富气缸燃烧与稀气缸燃烧的结合被布置，以便为了维持有效的发动机润滑，打断或中断发生在富燃烧事件期间的燃料到发动机10的气缸壁上的转移，从而产生油稀释的降低且减少了频繁的油更换的需要。

转向图4，图示说明了在稀氮氧化物捕集器再生期间可以观测到的示例操作参数的图表400。图表400包括总体发动机空燃比，其可以是由曲线402所图示说明的进入LNT的排气的空燃比。图表400也示出了联接到LNT的发动机的每个气缸的空燃比。本文中，发动机为三缸发动机，但是能够使用其他的发动机。曲线404图示说明了第一气缸的空燃比，曲线406图示说明了第二气缸的空燃比，曲线408图示说明了第三气缸的空燃比。对于每一曲线图，空燃比作为发动机循环的函数标绘在y轴线(竖直轴线)上，发动机循环标绘在x轴线(水平轴线)上。如本文所使用的，发动机循环包括发动机的曲轴的两圈旋转(例如，从0度到720度CA)，并且在每个发动机循环期间，每个气缸点火(例如，经历燃烧事件)一次。如图所示，发动机具有1-2-3的点火顺序，但是其他点火顺序是可能的。

在第一图示说明的发动机循环之前和在第一图示说明的发动机循环期间，发动机以总体空燃比为稀(例如，大于化学计量比)来操作。为了实现此，如图所示，第一气缸、第二气缸和第三气缸中的每一个以稀空燃比来被操作；在第一发动机循环期间的用于每个气缸的每个燃烧事件期间，所呈现的氧气多于通过在燃烧期间由燃料所消耗的氧气。

在第二发动机循环的开始处，由发动机控制器输出指示用来再生LNT。响应LNT上的氮氧化物负载达到阈值(如通过工况所估计的或通过一个或多个传感器所测量的)，LNT可以被再生。为了“预设定”用于再生的发动机，发动机暂时地以化学计量空燃比来操作。为了以化学计量空燃比操作，可以通过调节进气节气门位置来减少进入发动机的进气空气的质量，例如，同时输送至气缸的燃料的质量可以保持不变。如此，在第二发动机循环以化学计量空燃比操作每个气缸。

在第三发动机循环的开始处，发动机过渡到以富到稀的交替模式的燃烧事件来操作，以便于在使在再生期间转移到气缸壁的燃料的量最小化的同时生成具有总体富空燃比的排气，因此降低燃料油稀释。富到稀的交替模式可包括交替的富燃烧事件和稀燃烧事件的合适的模式，其中每个气缸在再生期间被富操作某些时间并且在燃烧期间也被稀操作某些时间，并且其中富燃烧事件发生多于稀燃烧事件。如图所示，在多个发动机循环中(例如，所图示说明的九个发动机循环)，发动机以针对每一个稀燃事件包括两个富燃烧事件的模式来被操作。进一步地，在每个发动机的再生循环期间，针对每一个气缸以稀燃烧事件被操作，两个气缸以富燃烧事件被操作。这种2富对1稀方式可以确保足够富的排气被输送到LNT用来开始/支撑再生，同时周期性地中断每个气缸中和作为整体的发动机上的富燃烧事件以使可以积聚在气缸壁上且最终落在油底壳中的燃料的量最小化。

如图所示，在第三发动机循环中，第一气缸被富操作，第二气缸被稀操作且第三气缸被富操作。如本文所使用的，被富操作的气缸包括经历带有富空燃比(例如，小于化学计量空燃比，使得所呈现的氧气少于能够由被输送至气缸的燃料消耗的氧气)的燃烧事件的气缸。被稀操作的气缸包括经历带有稀空燃比(例如，大于化学计量空燃比，使得所呈现的氧气多于由被输送至气缸的燃料所能够消耗的氧气)的燃烧事件的气缸。虽然对于每个气缸具有分立的连续空燃比，但是应当理解，这是为了说明性目的并且一旦充气空气已经被引导到气缸且燃料已经被输送，就会实际地产生富或稀空燃比。

在紧接着第三循环的第四发动机循环中，第一气缸被富操作，第二气缸被富操作且第三气缸被稀操作。如此，第一气缸保持在富空燃比，同时第二气缸经历稀到富的过渡，且第三气缸经历富到稀的过渡。在紧接着第四循环的第五发动机循环中，第一气缸被稀操作，第二气缸被富操作，且第三气缸被富操作。如此，第二气缸和第三气缸保持在富空燃比，同时第一气缸经历富到稀的过渡。

该模式然后不断重复其自身，因而在第六发动机循环中，第一气缸被富操作，第二气缸被稀操作，且第三气缸被富操作；在第七发动机循环中，第一气缸被富操作，第二气缸被富操作，且第三气缸被稀操作；且在第八发动机循环中，第一气缸被稀操作，第二气缸被富操作，且第三气缸被富操作。延续三个发动机循环的该模式被反复地重复，直到再生结束，如在所示出的第十三个发动机循环的开始处，当所有气缸的空燃比都返回到稀时。

因此，在LNT的再生期间，气缸以富到稀交替模式被操作。如图所示，第一气缸以富-富-稀模式被操作，第二气缸以稀-富-富模式被操作，且第三气缸以富-稀-富模式被操作。共同地，当发动机以1-2-3点火顺序被点火时，这会产生富-稀-富-富-富-稀-稀-富-富-富-稀-富-富-富-稀-稀-富-富的总模式，诸如此类。将发动机作为一个整体，该交替的模式使得连续地发生不超过两个稀燃烧事件且连续地发生不超过三个富燃烧事件。

在一些示例中，为了在交替的富到稀燃烧事件模式期间维持扭矩，可以针对经历稀燃烧事件的气缸与经历富燃烧事件的气缸相比而区别性地调节点火正时。例如，相对于稀燃烧事件期间的火花正时或燃料喷射正时而言，富燃烧事件期间的火花正时或燃料喷射正时可以被延缓(例如，延迟)。

因此，本文所描述的系统和方法提供了这样的方法，即该方法包括：响应再生稀氮氧化物捕集器(LNT)的指示，以总体富空燃比操作发动机来再生LNT，同时，通过经过多个发动机循环以对每一个稀燃烧事件就有两个富燃烧事件的交替的富到稀空燃比模式操作发动机的每个气缸来使燃料油稀释最小化。

以总体富空燃比操作发动机来再生LNT可以包括，在发动机以总体富空燃比被操作的每个发动机循环期间，对于以稀空燃比被操作的发动机的每一个气缸来说，就有发动机的两个气缸以富空燃比在操作。以交替的富到稀空燃比模式来操作发动机的每个气缸还可以包括操作发动机的每个气缸，使得针对发动机的连续稀燃烧事件作为整体被维持在第一阈值以下并且针对发动机的连续富燃烧事件作为整体被维持在第二阈值以下(第二阈值高于第一阈值)。例如，所述模式可以包括连续的稀燃烧事件不得超过两个且连续的富燃烧事件不得超过三个。

在示例中，以交替的富到稀空燃比模式操作发动机的每个气缸包括：在第一发动机循环期间，以富燃烧事件操作发动机的第一气缸，以稀燃烧事件操作发动机的第二气缸，且以富燃烧事件操作发动机的第三气缸；在紧接第一发动机循环的第二发动机循环期间，以富燃烧事件操作发动机的第一气缸，以富燃烧事件操作发动机的第二气缸，且以稀燃烧事件操作发动机的第三气缸；在紧接着第二发动机循环的第三发动机循环期间，以稀燃烧事件操作发动机的第一气缸，以富燃烧事件操作发动机的第二气缸，且以富燃烧事件操作发动机的第三气缸。

方法还可以包括，对于每个稀燃烧事件，在第一正时开始燃烧，且对于每个富燃烧事件，在第二正时开始燃烧，第二正时晚于第一正时。在示例中，发动机可以具有奇数数量的气缸。在示例中，以总体富空燃比操作发动机可以包括操作发动机使得进入LNT的排气具有富空燃比。方法还可以包括，在指示再生LNT之前，以总体稀空燃比操作发动机，并且响应再生LNT的指示且在发动机以总体富空燃比被操作之前，以化学计量空燃比操作发动机。以化学计量空燃比操作发动机可以包括调节节气门位置以减少到发动机中的空气流的质量。

本领域中的那些技术人员将理解，虽然参考一个或多个实施例以示例的方式已经描述了本发明，但是本发明并不局限于所公开的实施例，并且在不脱离如由随附权利要求限定的本发明的保护范围的情况下，可以构建替代实施例，

应当指出，本为所包括的示例控制和估计例程能够与各种发动机和/或车辆系统结构一起使用。本文所公开的控制方法和例程可以作为可执行指令存储在永久存储器中且可以通过包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和各种其他发动机硬件来实施。本文所描述的具体例程可表示任何数量的处理策略中的一个或多个，诸如事件驱动的、中断驱动的、多任务的、多线程的等。如此，所图示说明的各种动作、操作和/或功能可以以所图示说明的顺序进行、同时进行，或在一些情况下可以省略。同样地，处理的次序不是为了实现本文所描述的示例实施例的特征和优势所必须要求的，而是为了便于图示说明和描述。一个或多个所图示说明的动作、操作和/或功能根据所使用的特定策略可以重复地执行。进一步地，所图示说明的动作、操作和/或功能可以图示地表示编程在发动机控制系统中的计算机可读存储介质的永久存储器中的代码，其中可以通过执行包括与电子控制器结合的各种发动机硬件部件的系统中的指令来实施所描述的动作。

应当理解，本文所公开的配置和例程本质上是示例性的，并且因为很多变化是可能的，所以这些具体实施例不被认为有限制意义。例如，以上技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文所公开的各种系统和配置以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的和不明显的组合以及子组合。

以下的权利要求特别地指出被认为新颖的和非显而易见的一些组合和子组合。这些权利要求可涉及“一种”元件或“第一”元件或其等同物。这些权利要求应当理解成包括一个或多个这类元件的结合，既不要求也不排除两个或多个这类元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的其他组合和子组合可以通过修改本权利要求或在本申请或相关申请中提出新权利要求来要求保护。这类权利要求，比原权利要求在范围上无论更宽、更窄、相等或不同都被认为包含在公开的主题内。

Claims (20)

1.一种操作多缸稀燃发动机的方法，所述多缸稀燃发动机被布置成向稀氮氧化物捕集器供应排气，所述方法包括：

检查是否指示所述稀氮氧化物捕集器的再生且检查所述稀氮氧化物捕集器和供应至所述稀氮氧化物捕集器的排气中的一个的当前温度是否高于阈值温度以允许所述稀氮氧化物捕集器的高效再生；

当指示所述稀氮氧化物捕集器的再生并且所述稀氮氧化物捕集器和供应至所述稀氮氧化物捕集器的所述排气中的一个的所述当前温度不大于所述阈值温度时，以稀氮氧化物捕集器加热模式操作所述发动机，在所述稀氮氧化物捕集器加热模式中，为了增加所述稀氮氧化物捕集器的温度，所述发动机的至少一个气缸被富化学计量操作，且同时稀化学计量操作所述发动机的剩余气缸中的至少一个；并且

当指示所述稀氮氧化物捕集器的再生并且所述稀氮氧化物捕集器和供应至所述稀氮氧化物捕集器的所述排气中的一个的所述温度高于所述阈值温度时，再生所述稀氮氧化物捕集器，

其中在所述稀氮氧化物捕集器加热模式期间，被富操作的所述发动机的气缸的数量与供应至所述发动机的富气缸的混合物的相应的空燃比和被稀操作的所述发动机的气缸的数量与供应至所述发动机的稀气缸的所述混合物的相应的空燃比被设定，以便产生流向所述稀氮氧化物捕集器的所述排气的命令的空燃比且满足用于所述发动机的当前扭矩要求，并且被富操作的所述发动机的所述至少一个气缸以顺序方式被改变，以便在所述发动机在所述稀氮氧化物捕集器加热模式中被操作的时间段期间，所述发动机的所有气缸在某些时间被富操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机具有两个以上的气缸，并且其中在所述稀氮氧化物捕集器加热模式期间，所述发动机的不只一个气缸被富操作且不只一个空燃比被用于富操作的所述发动机的所述气缸。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机具有两个以上的气缸，并且其中在所述稀氮氧化物捕集器加热模式期间，所述发动机的不只一个气缸被稀操作且不只一个空燃比被用于稀操作的所述发动机的所述气缸。

4.根据权利要求1所述的方法，其中以所述稀氮氧化物捕集器加热模式操作所述发动机导致流向所述稀氮氧化物捕集器的所述排气的不小于1的空燃比λ。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值温度为第一阈值温度，并且其中再生所述稀氮氧化物捕集器包括将所述稀氮氧化物捕集器加热至高于所述第一阈值温度的第二阈值温度，从而允许所述稀氮氧化物捕集器的高效氮氧化物吹扫再生，并且向具有空燃比小于1的所述稀氮氧化物捕集器供应排气。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述阈值温度为第一阈值温度，并且其中再生所述稀氮氧化物捕集器包括将所述稀氮氧化物捕集器加热至高于所述第一阈值温度的第二阈值温度，从而允许所述稀氮氧化物捕集器的高效脱硫吹扫再生，并且在所述脱硫吹扫再生期间，以循环的方式使流向所述稀氮氧化物捕集器的所述排气的空燃比λ在大于1与小于1之间变换。

7.一种在稀氮氧化物捕集器的再生期间降低多缸稀燃发动机的发动机油稀释的方法，其中所述多缸稀燃发动机被布置成向所述稀氮氧化物捕集器供应排气，所述方法包括：

以非对称燃烧模式操作所述发动机，在所述非对称燃烧模式中，所述发动机的所有气缸以交替的富和稀模式被操作以中断燃料到所述发动机的气缸壁上的转移，从而造成燃料进入所述发动机的所述油中的转移的减少，其中以所述非对称燃烧模式操作所述发动机包括：

在所述发动机的一个或多个气缸被稀操作的同时，富操作所述发动机的一个或多个气缸，

设定被富操作的所述发动机的气缸的数量和供应至被富操作的所述发动机的每个气缸的混合物的相应的空燃比，并且设定被稀操作的所述发动机的气缸的数量和供应至被稀操作的所述发动机的每个气缸的混合物的相应的空燃比，以便产生流向所述稀氮氧化物捕集器的排气的要求的空燃比且满足用于所述发动机的当前扭矩要求，

其中所述交替的富和稀模式包括随后是一个稀燃烧事件的一个富燃烧事件和随后是一个稀燃烧事件的两个富燃烧事件中的至少一者。

8.根据权利要求7所述的方法，其中通过增加供应至该气缸的燃料质量，每个气缸从稀操作转换到富操作。

9.根据权利要求7所述的方法，其中通过减少供应至该气缸的燃料质量，每个气缸从富操作转换到稀操作。

10.根据权利要求7所述的方法，其中被富操作的所述发动机的所述一个或多个气缸与被稀操作的所述发动机的所述一个或多个气缸以顺序方式被改变。

11.根据权利要求7所述的方法，其中在所述稀氮氧化物捕集器的所述再生期间，所述发动机的所有所述气缸在某些时间被富操作。

12.根据权利要求7所述的方法，其中在所述稀氮氧化物捕集器的所述再生期间，所述发动机的所有所述气缸在某些时间被稀操作。

13.一种方法，其包括：

响应再生稀氮氧化物捕集器，即LNT的指示，以总体富空燃比操作发动机以再生所述LNT，同时通过以经过多个发动机循环对于每一个稀燃烧事件就有两个富燃烧事件的交替的富到稀空燃比模式操作所述发动机的每个气缸来使燃料油稀释最小化。

14.根据权利要求13所述的方法，其中以所述总体富空燃比操作所述发动机来再生所述LNT包括：在所述发动机以所述总体富空燃比被操作的每个发动机循环期间，针对以稀空燃比被操作的所述发动机的每一个气缸，以富空燃比操作所述发动机的两个气缸。

15.根据权利要求13所述的方法，其中以所述交替的富到稀空燃比模式操作所述发动机的每个气缸还包括操作所述发动机的每个气缸，使得针对所述发动机的连续稀燃烧事件作为整体被维持在第一阈值以下并且针对所述发动机的连续富燃烧事件作为整体被维持在高于所述第一阈值的第二阈值以下。

16.根据权利要求13所述的方法，其中以所述交替的富到稀空燃比模式操作所述发动机的每个气缸包括：

在第一发动机循环期间，以富燃烧事件操作所述发动机的第一气缸，以稀燃烧事件操作所述发动机的第二气缸，并且以富燃烧事件操作所述发动机的第三气缸；

在紧接着所述第一发动机循环的第二发动机循环期间，以富燃烧事件操作所述发动机的所述第一气缸，以富燃烧事件操作所述发动机的所述第二气缸，并且以稀燃烧事件操作所述发动机的所述第三气缸；并且

在紧接着所述第二发动机循环的第三发动机循环期间，以稀燃烧事件操作所述发动机的所述第一气缸，以富燃烧事件操作所述发动机的所述第二气缸，并且以富燃烧事件操作所述发动机的所述第三气缸。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括，对于每个稀燃烧事件，在第一正时开始燃烧，并且对于每个富燃烧事件，在第二正时开始燃烧，所述第二正时晚于所述第一正时。

18.根据权利要求13所述的方法，其中以所述总体富空燃比操作所述发动机包括操作所述发动机，使得进入所述LNT的排气具有富空燃比，并且其中所述发动机具有奇数数量的气缸。

19.根据权利要求13所述的方法，还包括：

在指示再生所述LNT之前，以总体稀空燃比操作所述发动机；并且

响应再生所述LNT的所述指示并且在所述发动机以所述总体富空燃比被操作之前，以化学计量空燃比操作所述发动机。

20.根据权利要求19所述的方法，其中以所述化学计量空燃比操作所述发动机包括调节进气节气门位置以减少至所述发动机的空气流的质量。