DE102010047959A1

DE102010047959A1 - Zylinderdeaktivierung zum Verringern einer Kraftstoffanreicherung nach Kraftstoffabschaltmodi

Info

Publication number: DE102010047959A1
Application number: DE102010047959A
Authority: DE
Inventors: Robert Jack Northville Gallon; Alan W. Romeo Hayman; Robert S. Lake Orion McAlpine; James J. Dryden Mazzola lll.
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2011-05-26
Anticipated expiration: 2030-10-09
Also published as: US20110083639A1; US8667953B2; DE102010047959B4; CN102042096B; CN102042096A

Abstract

Ein System umfasst ein Kraftstoffabschaltmodul und ein Zylinderdeaktivierungsmodul. Das Kraftstoffabschaltmodul erzeugt ein Kraftstoffabschaltsignal, wenn eine Abbremsungs-Kraftstoffabschaltbedingung auftritt, wobei die Kraftstoffversorgung für M Zylinder eines Motors auf der Basis des Kraftstoffabschaltsignals deaktiviert wird, und wobei M eine ganze Zahl ist, die größer oder gleich eins ist. Das Zylinderdeaktivierungsmodul deaktiviert die M Zylinder in Ansprechen auf das Kraftstoffabschaltsignal.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Motorsteuersysteme und insbesondere auf Systeme und Verfahren zum Verringern einer Kraftstoffanreicherung nach Kraftstoffabschaltmodi.
HINTERGRUND
Die hier angegebene Hintergrundbeschreibung dient dem Zweck der allgemeinen Darstellung des Zusammenhangs der Offenbarung. Die Arbeit der derzeit benannten Erfinder in dem Umfang, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die sich ansonsten zum Zeitpunkt der Einreichung nicht als Stand der Technik qualifizieren können, werden weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegenüber der vorliegenden Offenbarung anerkannt.
Motoren emittieren Abgas, das Kohlenstoffdioxid, Wasser, Kohlenstoffmonoxid (CO), Stickstoffoxide (NOx), unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) und andere Verbindungen umfasst. Auslasssysteme umfassen typischerweise einen Katalysator, der die Anteile von CO, NOx und HC im Abgas durch chemisches Umsetzen dieser Gase in Kohlenstoffdioxid, Stickstoff und Wasser verringert. Der Katalysator verringert die Anteile der Gase durch Katalytisieren einer Reaktion zwischen den Gasen und Sauerstoff. Der Katalysator speichert Sauerstoff, wenn er unter mageren Kraftstoffbedingungen arbeitet, und setzt Sauerstoff frei, wenn er unter fetten Kraftstoffbedingungen arbeitet.
Ein Fahrzeug kann in einem Kraftstoffabschaltmodus arbeiten, während dessen die Kraftstoffversorgung für die Zylinder deaktiviert wird. Der Kraftstoffabschaltmodus kann stattfinden, wenn das Fahrzeug ohne Drosselklappeneingabe von einem Fahrer abbremst und der Motor als Bremse wirkt. Während des Kraftstoffabschaltmodus pumpt der Motor vielmehr Luft durch das Auslasssystem als Abgas, was zur Zuführung von überschüssigem Sauerstoff zum Katalysator führt. Der Katalysator speichert den Sauerstoff, bis eine maximale Sauerstoffspeichermenge erreicht ist. Wenn die maximale Sauerstoffspeichermenge überschritten wird, kann die Fähigkeit des Katalysators, NOx-Emissionen umzusetzen, wesentlich verringert werden, was zu einem NOx-Durchbruch führt. Wenn die Kraftstoffversorgung fortfährt, wird daher eine erhöhte Menge an Kraftstoffversorgung zum Motor zugeführt, um fette Kraftstoffbedingungen zu bewirken. Die fetten Kraftstoffbedingungen verringern die Menge an Sauerstoff und verbessern die NOx-Umsetzung.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein System umfasst ein Kraftstoffabschaltmodul und ein Zylinderdeaktivierungsmodul. Das Kraftstoffabschaltmodul erzeugt ein Kraftstoffabschaltsignal, wenn eine Abbremsungs-Kraftstoffabschaltbedingung auftritt, wobei die Kraftstoffversorgung für M Zylinder eines Motors auf der Basis des Kraftstoffabschaltsignals deaktiviert wird, und wobei M eine ganze Zahl ist, die größer oder gleich eins ist. Das Zylinderdeaktivierungsmodul deaktiviert die M Zylinder in Ansprechen auf das Kraftstoffabschaltsignal.
Ein Verfahren umfasst das Erzeugen eines Kraftstoffabschaltsignals, wenn eine Abbremsungs-Kraftstoffabschaltbedingung auftritt, wobei die Kraftstoffversorgung für M Zylinder eines Motors auf der Basis des Kraftstoffabschaltsignals deaktiviert wird und wobei M eine ganze Zahl ist, die größer oder gleich eins ist, und das Deaktivieren der M Zylinder in Ansprechen auf das Kraftstoffabschaltsignal.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachstehend gegebenen ausführlichen Beschreibung ersichtlich. Selbstverständlich sind die ausführliche Beschreibung und die speziellen Beispiele nur für Erläuterungszwecke bestimmt und sollen den Schutzbereich der Offenbarung nicht begrenzen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsteuermoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; und
3 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren, das vom Motorsteuermodul durchgeführt wird, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder ihre Verwendungen keineswegs begrenzen. Für die Zwecke der Deutlichkeit werden in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren. Wie hier verwendet, sollte der Ausdruck A, B und/oder C so aufgefasst werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oder bedeutet. Selbstverständlich können Schritte innerhalb eines Verfahrens in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff Modul auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Während des Kraftstoffabschaltmodus wird überschüssiger Sauerstoff durch den Katalysator gespeichert, was die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators erhöht und die Fähigkeit des Katalysators, NOx-Emissionen umzusetzen, verringert. Wenn die Kraftstoffversorgung fortfährt, verringert die erhöhte Kraftstoffversorgung die Sauerstoffspeichermenge. Die erhöhte Kraftstoffversorgung verringert jedoch die Kraftstoffeffizienz und kann zusätzliche Zeit benötigen, um die Sauerstoffspeichermenge zu verringern. Folglich ist es erwünscht, Erhöhungen der Sauerstoffspeichermenge zu verhindern, wenn das Fahrzeug im Kraftstoffabschaltmodus arbeitet. Das Verhindern einer Erhöhung der Sauerstoffspeichermenge verringert den Bedarf an einer Kraftstoffanreicherung, wenn der Kraftstoffabschaltmodus endet.
Ein Anreicherungsverringerungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung verringert die Menge an Luft, die während des Kraftstoffabschaltmodus durch den Katalysator gepumpt wird. Das Anreicherungsverringerungssystem stellt fest, wenn Kraftstoff für einen Zylinder im Kraftstoffabschaltmodus deaktiviert wurde. Das Anreicherungsverringerungssystem deaktiviert den Zylinder, um zu verhindern, dass Luft durch den Zylinder durch das Auslasssystem während des Kraftstoffabschaltmodus gepumpt wird. Wenn die Kraftstoffversorgung fortfährt, ist der Bedarf an einer Kraftstoffanreicherung des Motors verringert.
Mit Bezug auf 1 wird nun ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems 100 dargestellt. Das Motorsystem 100 umfasst einen Motor 102, der ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug auf der Basis einer Ausgabe von einem Fahrereingabemodul 104 zu erzeugen. Nur als Beispiel kann das Fahrereingabemodul 104 ein Positionssignal auf der Basis einer Position einer Fahrpedal-Eingabevorrichtung wie z. B. eines Fahrpedals ausgeben.
Der Motor 102 saugt Luft in einen Einlasskrümmer 110 durch ein Drosselventil 112. Nur als Beispiel kann das Drosselventil 112 ein Schmetterlingsventil mit einem drehbaren Flügel umfassen. Ein Motorsteuermodul (ECM) 114 steuert ein Drosselklappen-Aktuatormodul 116, das das Öffnen des Drosselventils 112 regelt, um die Menge an Luft, die in den Einlasskrümmer 110 gesaugt wird, zu steuern. Das ECM 114 kann das Anreicherungsverringerungssystem der vorliegenden Offenbarung implementieren. Luft vom Einlasskrümmer 110 strömt in Zylinder des Motors 102. Obwohl der Motor 102 mehrere Zylinder umfassen kann, ist für Erläuterungszwecke ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 gezeigt. Nur als Beispiel kann der Motor 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder umfassen.
Ein Einlassventil 122 regelt die Strömung von Luft vom Einlasskrümmer 110 in den Zylinder 118. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoffaktuatormodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung regelt, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu erreichen. Kraftstoff kann in den Einlasskrümmer 110 an einer zentralen Stelle oder an mehreren Stellen, wie z. B. nahe dem Einlassventil jedes der Zylinder, eingespritzt werden. In verschiedenen Implementierungen, die in 1 nicht dargestellt sind, kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in Mischkammern, die den Zylindern zugeordnet sind, eingespritzt werden. Das Kraftstoffaktuatormodul 124 kann die Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder während eines Kraftstoffabschaltmodus anhalten.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und erzeugt ein Luft/Kraftstoff-Gemisch im Zylinder 118. Ein Kolben (nicht dargestellt) innerhalb des Zylinders 118 komprimiert das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Auf der Basis eines Signals vom ECM 114 kann ein Zündfunken-Aktuatormodul 126 eine Zündkerze 128 im Zylinder 118 erregen, die das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Die Zeitsteuerung des Zündfunkens kann relativ zu dem Zeitpunkt festgelegt werden, zu dem sich der Kolben in seiner obersten Position befindet, die als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet wird. In Dieselmotoren können das Zündfunken-Aktuatormodul 126 und die Zündkerze 128 weggelassen werden.
Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches treibt den Kolben nach unten, wodurch eine rotierende Kurbelwelle (nicht dargestellt) angetrieben wird. Der Kolben beginnt dann, sich wieder nach oben zu bewegen, und stößt die Verbrennungsnebenprodukte durch ein Auslassventil 130 aus. Die Verbrennungsnebenprodukte, einschließlich Abgas, werden aus dem Fahrzeug über ein Auslasssystem 132 ausgelassen.
Ein Katalysator 134 im Auslasssystem 132 reduziert die Mengen an Gasen wie z. B. CO, HC und NOx, die vom Motor 102 emittiert werden. Der Katalysator 134 reduziert die Mengen der Gase durch Katalysieren einer Reaktion zwischen den Gasen und Sauerstoff. Der Katalysator 134 umfasst eine Eigenschaft, die als Sauerstoffspeicherkapazität (OSC) bekannt ist. Die OSC bezieht sich auf eine Fähigkeit des Katalysators 134, überschüssigen Sauerstoff zu speichern, wenn der Motor 102 unter mageren Bedingungen arbeitet, und Sauerstoff freizusetzen, wenn der Motor 102 unter fetten Bedingungen arbeitet. Die durch den Katalysator gespeicherte Menge an Sauerstoff kann als Sauerstoffspeichermenge bezeichnet werden. Magere Bedingungen können vorkommen, wenn das Verhältnis des Luft/Kraftstoff-Gemisches größer ist als ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Gemisch. Fette Bedingungen können vorkommen, wenn das Verhältnis des Luft/Kraftstoff-Gemisches geringer ist als ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Gemisch.
Die Sauerstoffspeichermenge kann in Abhängigkeit vom Verhältnis des Luft/Kraftstoff-Gemisches zunehmen oder abnehmen. Während magerer Bedingungen kann die Sauerstoffspeichermenge zunehmen, da das Luft/Kraftstoff-Gemisch überschüssigen Sauerstoff umfasst. Während fetter Bedingungen kann der gespeicherte Sauerstoff abnehmen, da das Luft/Kraftstoff-Gemisch überschüssigen Kraftstoff umfasst. Der überschüssige Sauerstoff wird im Katalysator 134 gespeichert, bis eine maximale Speichermenge erreicht ist. Die maximale Speichermenge kann von der Größe und Zusammensetzung des Katalysators 134 abhängen. Die maximale Speichermenge kann von der Temperatur des Katalysators 134 abhängen. Wenn der Katalysator 134 die maximale Speichermenge erreicht, kann ein NOx-Durchbruch auftreten, was die Fähigkeit des Katalysators 134, NOx-Emissionen umzusetzen, verringert.
Ein Fahrzeug kann in einem Kraftstoffabschaltmodus arbeiten, in dem das Kraftstoffaktuatormodul 124 die Kraftstoffversorgung für einen oder mehrere Zylinder abschaltet (d. h. die Kraftstoffströmung stoppt). Der Kraftstoffabschaltmodus kann auftreten, wenn das Fahrzeug unter einer ”Schub”- oder ”Abbremsungs”-Bedingung arbeitet. Ein Fahrzeug, das ohne Drosselklappeneingabe vom Fahrer (d. h. keine Eingabe in die Fahrpedal-Eingabevorrichtung) fährt, und wobei der Motor 102 als Bremse wirkt (d. h. ein negatives Drehmoment erzeugt), kann als unter der Schub- oder Abbremsungsbedingung arbeitend beschrieben werden. Wenn Abbremsungsbedingungen existieren, kann die Kraftstoffversorgung in einem Abbremsungs-Kraftstoffabschaltmodus (DFCO-Modus) deaktiviert werden. Der DFCO-Modus kann implementiert werden, um die Kraftstoffsparsamkeit zu erhöhen und/oder das Motorbremsen zu erhöhen. Während des DFCO-Modus pumpt der Motor 102 Luft durch das Auslasssystem 132, was zur Abgabe von überschüssigem Sauerstoff an den Katalysator 134 führt.
Sauerstoffsensoren können verwendet werden, um Sauerstoffmengen im Abgas zu bestimmen. Die Sauerstoffsensoren erzeugen Sauerstoffsignale, die Sauerstoffmengen im Abgas angeben. Ein erster Sauerstoffsensor 136 kann ein oberstromiges Sauerstoffsignal erzeugen, das eine Sauerstoffmenge oberstromig des Katalysators 134 angibt. Ein zweiter Sauerstoffsensor 138 kann ein unterstromiges Sauerstoffsignal erzeugen, das eine Sauerstoffmenge unterstromig des Katalysators 134 angibt. Das ECM 114 kann die Sauerstoffspeichermenge auf der Basis des oberstromigen und/oder des unterstromigen Sauerstoffsignals bestimmen.
Eine Einlassnockenwelle 140 kann das Öffnen und Schließen des Einlassventils 122 steuern. Eine Auslassnockenwelle 142 kann das Öffnen und schließen des Auslassventils 130 steuern. In verschiedenen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen mehrere Einlassventile pro Zylinder steuern und/oder können die Einlassventile von mehreren Gruppen von Zylindern steuern. Ebenso können mehrere Auslassnockenwellen mehrere Auslassventile pro Zylinder steuern und/oder können Auslassventile für mehrere Gruppen von Zylindern steuern. Eine einzelne Nockenwelle kann das Öffnen und Schließen des Einlassventils 122 und des Auslassventils 130 steuern.
Ein Zylinderaktuatormodul 144 kann den Zylinder 118 durch Deaktivieren des Öffnens des Einlassventils 122 und/oder des Auslassventils 130 deaktivieren. In verschiedenen Implementierungen kann das Zylinderaktautormodul 144 ein hydraulisches System umfassen, das selektiv die Einlass- und/oder Auslassventile von den entsprechenden Nockenwellen für einen oder mehrere Zylinder abkoppelt, um diese Zylinder zu deaktivieren. Nur als Beispiel werden die Ventile für die Hälfte der Zylinder als Gruppe durch das Zylinderaktuatormodul 144 entweder hydraulisch gekoppelt der abgekoppelt.
Ein Temperatursensor 170 kann die Temperatur (T_C) des Katalysators 134 angeben. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 172 kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (VS) auf der Basis einer Drehgeschwindigkeit eines Antriebsrades oder einer Ausgangsdrehzahl eines Getriebes angeben. Ein min^–1-Sensor 180 kann die Drehzahl der Kurbelwelle in Umdrehungen pro Minute (min^–1) messen. Ein Motorkühlmittel-Temperatursensor (ECT-Sensor) 182 kann eine Temperatur eines Kühlmittels im Motor 102 und/oder des Motors 102 angeben. Der ECT-Sensor 182 kann innerhalb des Motors 102 oder an anderen Stellen angeordnet sein, wo das Kühlmittel zirkuliert wird, wie z. B. an einem ein Kühler (nicht dargestellt).
Ein Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) 184 kann den Druck innerhalb des Einlasskrümmers 110 angeben. In verschiedenen Implementierungen kann der MAP-Sensor 184 den Motorunterdruck messen, der die Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck innerhalb des Einlasskrümmers 110 ist. Ein Luftmengensensor (MAF-Sensor) 186 misst eine Mengendurchflussrate der Luft, die in den Einlasskrümmer 110 strömt. In verschiedenen Implementierungen kann der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse angeordnet sein, das auch das Drosselventil 112 umfasst.
Das Drosselklappen-Aktuatormodul 116 kann die Position des Drosselventils 112 unter Verwendung von einem oder mehreren Drosselklappen-Positionssensoren (TPS) 190 überwachen. Ein Einlassluft-Temperatursensor (IAT-Sensor) 192 kann die Umgebungstemperatur von Luft, die in den Motor 102 gesaugt wird, messen. Andere Sensoren 194 können andere Temperatursensoren im Auslasssystem 132, Nockenwellen-Positionssensoren und andere Motorsensoren umfassen. Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren verwenden, um Steuerentscheidungen für das Motorsystem 100 zu treffen.
Jedes System, das einen Motorparameter verändert, kann als Aktuator bezeichnet werden, der einen Aktuatorwert empfängt. Das Drosselklappen-Aktuatormodul 116 kann beispielsweise als Aktuator bezeichnet werden und die Drosselklappen-Öffnungsfläche kann als Aktuatorwert bezeichnet werden. In dem Beispiel von 1 erreicht das Drosselklappen-Aktuatormodul 116 die Drosselklappen-Öffnungsfläche durch Einstellen des Winkels des Flügels des Drosselventils 112.
Ebenso kann das Zündfunken-Aktuatormodul 126 als Aktuator bezeichnet werden, während der entsprechende Aktuatorwert das Ausmaß der Frühzündung relativ zum Zylinder-TDC sein kann. Andere Aktuatoren können das Kraftstoffaktuatormodul 124 und das Zylinderaktuatormodul 144 umfassen. Für diese Aktuatoren können die Aktuatorwerte der Kraftstoffversorgungsrate bzw. der Anzahl von aktivierten Zylindern und/oder Ventilen entsprechen. Das ECM 114 kann Aktuatorwerte steuern, um ein gewünschtes Drehmoment vom Motor 102 zu erzeugen. Das ECM 114 kann die Aktuatorwerte steuern, um das Anreicherungsverringerungssystem der vorliegenden Offenbarung zu implementieren.
Mit Bezug auf 2 umfasst ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuermoduls (ECM) 114 ein Abbremsungs-Kraftstoffabschaltmodul (DFCO-Modul) 202, ein Sauerstoffspeichermodul 204 und ein Zylinderdeaktivierungsmodul 206. Das DFCO-Modul 202 kann ein Kraftstoffabschaltsignal erzeugen, wenn Schubbedingungen existieren. Die Kraftstoffversorgung für den Zylinder 118 wird in Ansprechen auf das Kraftstoffabschaltsignal deaktiviert. Das Sauerstoffspeichermodul 204 bestimmt die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators 134. Das Zylinderdeaktivierungsmodul 206 deaktiviert den Zylinder 118 in Ansprechen auf das Kraftstoffabschaltsignal und die Sauerstoffspeichermenge.
Das DFCO-Modul 202 kann in den DFCO-Modus eintreten, wenn Schubbedingungen auftreten. Schubbedingungen können auf der Basis einer Eingabe vom Fahrereingabemodul 104, vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 172 und vom Temperatursensor 170 auftreten. Nur als Beispiel kann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als ein Geschwindigkeitsschwellenwert, die Temperatur des Katalysators 134 geringer ist als ein Temperaturschwellenwert und die Position der Fahrpedal-Eingabevorrichtung geringer ist als ein Positionsschwellenwert, das DFCO-Modul 202 in den DFCO-Modus eintreten. Das DFCO-Modul 202 kann ein Kraftstoffabschaltsignal erzeugen, wenn es sich im DFCO-Modus befindet. Das Kraftstoffaktuatormodul 124 kann die Einspritzung von Kraftstoff in den Zylinder 118 auf der Basis des Kraftstoffabschaltsignals anhalten. Das Kraftstoffaktuatormodul 124 kann die Einspritzung von Kraftstoff in alle Zylinder des Motors 102 auf der Basis des Kraftstoffabschaltsignals anhalten.
Das Sauerstoffspeichermodul 204 bestimmt die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators 134. Das Sauerstoffspeichermodul 204 kann die Sauerstoffspeichermenge bestimmen, während der Motor 102 mit Kraftstoff versorgt wird, und während des DFCO-Modus. Nur als Beispiel kann das Sauerstoffspeichermodul 204 die Sauerstoffspeichermenge zu einem Zeitpunkt bestimmen, bevor das DFCO-Modul 202 den Kraftstoff abschaltet.
Die Sauerstoffspeichermenge kann auf der Basis von Sauerstoffmengen, die durch einen oder mehrere der Sauerstoffsensoren 136 und 138 angegeben werden, bestimmt werden. Nur als Beispiel kann, wenn der zweite Sauerstoffsensor 138 eine Sauerstoffmenge angibt, die größer ist als eine Schwellenwert-Sauerstoffmenge, das Sauerstoffspeichermodul 204 feststellen, dass die Sauerstoffspeichermenge größer ist als eine Schwellenwert-Speichermenge. Die Schwellenwert-Speichermenge kann eine Menge an Sauerstoff sein, die auf einen NOx-Durchbruch hinweist.
Das Zylinderdeaktivierungsmodul 206 empfängt das Kraftstoffabschaltsignal und die Sauerstoffspeichermenge und stellt fest, ob Zylinder zu deaktivieren sind. Das Zylinderdeaktivierungsmodul 206 kann den Zylinder 118 in Ansprechen auf das Kraftstoffabschaltsignal deaktivieren. Das Zylinderdeaktivierungsmodul 206 kann die Sauerstoffspeichermenge während des DFCO-Modus überwachen und den Zylinder 118 deaktivieren, wenn die Sauerstoffspeichermenge größer ist als die Schwellenwert-Speichermenge. Das Zylinderdeaktivierungsmodul 206 kann ein oder mehrere Ventile deaktivieren, um den Zylinder 118 zu deaktivieren. Das Auslassventil 130 kann deaktiviert werden, um zu verhindern, dass Abgas den Zylinder 118 verlässt. Das Einlassventil 122 kann deaktiviert werden, um zu verhindern, dass Frischluft in den Zylinder 118 eintritt.
Das Zylinderdeaktivierungsmodul 206 kann die Ventile in verschiedenen Sequenzen und zu verschiedenen Zeitpunkten deaktivieren. Nur als Beispiel können die Ventile derart deaktiviert werden, dass eine Ladung von Abgas innerhalb des Zylinders 118 eingeschlossen wird. Das Einlassventil 122 kann nach einem Einlasshub des Kolbens deaktiviert werden. Das Auslassventil 130 kann vor dem anschließenden Auslasshub des Kolbens deaktiviert werden.
Das Zylinderdeaktivierungsmodul 206 kann das Zylinderaktuatormodul 144 anweisen, einen oder mehrere Zylinder des Motors 102 zu deaktivieren. In verschiedenen Implementierungen kann eine vordefinierte Gruppe von Zylindern gemeinsam deaktiviert werden. Das Zylinderdeaktivierungsmodul 206 kann auch das Zündfunken-Aktuatormodul 126 anweisen, das Liefern eines Zündfunkens für deaktivierte Zylinder zu stoppen.
Durch Deaktivieren von Zylindern während des DFCO-Modus pumpt der Motor 102 weniger Luft durch das Auslasssystem 132, als wenn die Zylinder aktiv, aber nicht mit Kraftstoff versorgt sind. Das Verringern der Menge an Luft, die durch das Auslasssystem 132 strömt, verringert die Menge an Sauerstoff, die in den Katalysator 134 eintritt. Folglich kann die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators 134 während des DFCO-Modus nicht zunehmen. Wenn der DFCO-Modus endet und die Kraftstoffversorgung fortfährt, ist weniger Kraftstoff erforderlich, um die Sauerstoffspeichermenge zu verringern, was zu einer verbesserten Kraftstoffeffizienz des Motorsystems 100 führt.
Mit Bezug auf 3 stellt ein Ablaufplan 300 beispielhafte Schritte dar, die vom ECM 114 durchgeführt werden. Die Steuerung beginnt in Schritt 302, wenn die Steuerung feststellt, ob in den Abbremsungs-Kraftstoffabschaltmodus (DFCO-Modus) eingetreten wurde. Die Steuerung kann in den DFCO-Modus eintreten, wenn Schubbedingungen existieren, und das DFCO-Modul 202 kann das Kraftstoffabschaltsignal erzeugen. Wenn in den DFCO-Modus eingetreten wird, geht die Steuerung zu Schritt 304 weiter.
In Schritt 304 kann die Steuerung die Sauerstoffspeichermenge des Katalysators 134 bestimmen. Nur als Beispiel kann die Steuerung die Sauerstoffspeichermenge auf der Basis der Sauerstoffsignale von den Sauerstoffsensoren 136 und 138 bestimmen. In Schritt 306 vergleicht die Steuerung die Sauerstoffspeichermenge mit der Schwellenwert-Speichermenge. Wenn die Sauerstoffspeichermenge größer ist als die Schwellenwert-Speichermenge, kann die Steuerung zu Schritt 308 weitergehen. Ansonsten kann die Steuerung weiterhin die gespeicherte Sauerstoffmenge in Schritt 304 überwachen. In Schritt 308 deaktiviert die Steuerung ein oder mehrere Ventile von einem oder mehreren Zylindern, um während des DFCO-Modus eine Luftströmung zum Katalysator 134 zu verhindern.
Die breiten Lehren der Offenbarung können in einer Vielfalt von Formen implementiert werden. Obwohl diese Offenbarung spezielle Beispiele umfasst, sollte daher der wahre Schutzbereich der Offenbarung nicht so begrenzt sein, da andere Modifikationen für den Fachmann bei einer Studie der Zeichnungen, der Patentbeschreibung und der folgenden Ansprüche ersichtlich werden.

Claims

System, das umfasst: ein Kraftstoffabschaltmodul, das ein Kraftstoffabschaltsignal erzeugt, wenn eine Abbremsungs-Kraftstoffabschaltbedingung auftritt, wobei die Kraftstoffversorgung für M Zylinder eines Motors auf der Basis des Kraftstoffabschaltsignals deaktiviert wird und wobei M eine ganze Zahl ist, die größer oder gleich eins ist; und ein Zylinderdeaktivierungsmodul, das die M Zylinder in Ansprechen auf das Kraftstoffabschaltsignal deaktiviert.
System nach Anspruch 1, wobei M gleich einer Gesamtzahl von Zylindern des Motors ist.
System nach Anspruch 2, wobei das Zylinderdeaktivierungsmodul die M Zylinder deaktiviert, nachdem die Kraftstoffversorgung für die M Zylinder deaktiviert ist.
System nach Anspruch 1, wobei das Zylinderdeaktivierungsmodul ein Einlassventil und ein Auslassventil der M Zylinder deaktiviert, um eine Luftströmung von den M Zylindern zu einem Katalysator zu verhindern.
System nach Anspruch 1, das ferner ein Sauerstoffspeichermodul umfasst, das eine in einem Katalysator gespeicherte Menge an Sauerstoff bestimmt, wobei das Zylinderdeaktivierungsmodul die M Zylinder deaktiviert, wenn die Menge an gespeichertem Sauerstoff größer ist als eine Schwellenwert-Sauerstoffmenge.
System nach Anspruch 5, wobei die Schwellenwert-Sauerstoffmenge Stickstoffoxide (NOx) im Abgas unterstromig des Katalysators angibt.
System nach Anspruch 5, wobei das Sauerstoffspeichermodul die Menge an Sauerstoff auf der Basis eines Signals bestimmt, das eine Menge an Sauerstoff im Abgas unterstromig des Katalysators angibt.
System nach Anspruch 1, wobei die Abbremsungs-Kraftstoffabschaltbedingung auftritt, wenn eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs größer ist als ein Geschwindigkeitsschwellenwert und eine Fahrpedalposition geringer ist als ein Positionsschwellenwert.
System nach Anspruch 1, wobei die Abbremsungs-Kraftstoffabschaltbedingung auftritt, wenn der Motor ein negatives Motordrehmoment ausgibt.
System nach Anspruch 1, wobei das Zylinderdeaktivierungsmodul die M Zylinder deaktiviert, um eine Erhöhung einer durch einen Katalysator gespeicherten Menge an Sauerstoff zu verhindern.