DE102013107643A1

DE102013107643A1 - Variable Ventiltiming für AGR-Steuerung

Info

Publication number: DE102013107643A1
Application number: DE102013107643.2A
Authority: DE
Inventors: James Michael Kerns; Stephen B. Smith; Adam Nathan Banker; Michael James Uhrich
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-07-24
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2014-01-30
Also published as: US20140026872A1; CN103573431B; RU2013134477A; CN103573431A; US8955498B2; RU2583489C2

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zur Einstellung von Zylinderventiltimings zur Ermöglichung, dass eine Zylindergruppe betrieben wird und verbrennt, während eine andere Zylindergruppe in einer zweiten Bank gezielt abgeschaltet wird, bereitgestellt. Das Ventiltiming kann dazu eingestellt werden, Luftstrom durch die inaktiven Zylinder zu reduzieren, wodurch Katalysatorregenerierungserfordernisse bei Zuschaltung verringert werden. Das Ventiltiming kann als Alternative dazu eingestellt werden, eine Abgasrückführung zu den aktiven Zylindern über die inaktiven Zylinder zu ermöglichen, wodurch Vorteile hinsichtlich gekühlter AGR geboten werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Anmeldung betrifft die Änderung eines Ventiltimings zum Erreichen einer virtuellen Zylinderabschaltung und zum gezielten Ermöglichen einer Rückströmung durch eine abgeschaltete Zylinderbank zum Erzielen von AGR-Vorteilen.
Hintergrund und Kurzdarstellung
Kraftmaschinen können mit variablem Ventiltiming betrieben werden, um die Kraftmaschinenleistung zu verbessern. Zum Beispiel kann das Einlass- und/oder Auslassventiltiming auf Grundlage von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen eingestellt werden (zum Beispiel vorgezogen oder verzögert werden), um eine positive Ventilüberlappung zu vergrößern. Die vergrößerte positive Ventilüberlappung kann dann zur Verbesserung der Luft-Kraftstoff-Vermischung, Zylinderladungstemperatursteuerung usw. verwendet werden. Unter noch anderen Bedingungen können die Ventiltimings zur Vergrößerung der negativen Ventilüberlappung verstellt werden.
Ein beispielhafter Lösungsansatz zur Steuerung einer variablen Ventiltimingvorrichtung einer Kraftmaschine wird von Winstead in der US 7 779 823 gezeigt. Darin wird ein Ventiltiming eines ersten Kraftmaschinenzylinders dazu eingestellt, Gase vom Kraftmaschineneinlass zum Kraftmaschinenauslass zu leiten, während ein Ventiltiming eines zweiten Zylinders in der gleichen Bank dazu eingestellt wird, verbrannte Abgase zum Einlass zurückzuführen. Auf diese Weise kann ein Timing einer Selbstzündungsverbrennung in der Kraftmaschine (zum Beispiel bei Betrieb in einem HCCI-Modus) gesteuert werden.
Die vorliegenden Erfinder haben jedoch potenzielle Probleme bei solch einem Lösungsansatz identifiziert. Als Beispiel kann keine gekühlte AGR erreicht werden. Da Abgase über einen oder mehrere Zylinder der gleichen Bank zurückgeführt werden, kann sich insbesondere zurückgeführtes Abgas auf einer sehr hohen Temperatur befinden. Obgleich dies dazu beitragen kann, die Zylinderbeheizung zu beschleunigen, während sich die Kraftmaschine in einem HCCI-Verbrennungsmodus befindet, kann während eines Funkenzündungsverbrennungsmodus die hohe Temperatur zurückgeführter Abgase zu Fehlzündungen und anderen anomalen Verbrennungsereignissen in den verbrennenden Zylindern führen. Somit kann dadurch die Kraftmaschinenleistung beeinträchtigt werden.
Somit kann in einem Beispiel einigen der obigen Probleme durch ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine begegnet werden, das Betreiben einer ersten Zylindergruppe in einer ersten Kraftmaschinenbank zur Bereitstellung einer Nettoluft- und -abgasströmung von einem ersten Einlasskrümmer zu einem ersten Auslasskrümmer bei Betreiben einer zweiten Zylindergruppe in einer zweiten Kraftmaschinenbank zur Bereitstellung einer Nettoabgasströmung von einem zweiten Auslasskrümmer zu einem zweiten Einlasskrümmer umfasst. Auf diese Weise kann Kraftstoff in einer ersten zugeschalteten Zylinderbank verbrannt werden, während Abgas über eine zweite abgeschaltete Zylinderbank zurückgeführt wird.
Eine Kraftmaschine kann zum Beispiel eine erste Gruppe von Zylindern, die mit einem ersten Abgaskatalysator in einer ersten Kraftmaschinenbank gekoppelt sind, und eine zweite Gruppe von Zylindern, die mit einem zweiten Abgaskatalysator in einer zweiten Kraftmaschinenbank gekoppelt sind, enthalten. Unter ausgewählten Bedingungen, zum Beispiel wenn eine Kraftmaschinenlast geringer als ein Schwellwert ist, kann Kraftstoff in die erste Zylindergruppe eingespritzt und dort verbrannt werden. Darüber hinaus kann ein Ventiltiming der ersten Zylindergruppe dazu eingestellt werden, Luft und Abgas von einem Einlasskrümmer durch den ersten Abgaskatalysator zu einer Auslassgabelung zu leiten. Gleichzeitig wird möglicherweise kein Kraftstoff in die zweite Zylindergruppe eingespritzt. Stattdessen kann ein Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe dazu eingestellt werden, zumindest einen Teil des Abgases von der Auslassgabelung zum Einlasskrümmer über die zweite Zylindergruppe zurückzuführen. Das heißt, Strömung durch die zweite Bank kann in einer entgegengesetzten Richtung zu Strömung durch die erste Bank erfolgen. Somit kann Abgas bei seinem Durchströmen der Zylinder der abgeschalteten Bank gekühlt werden, wodurch gekühlte AGR bereitgestellt wird. Wahlweise kann ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis an einer Stelle zwischen dem zweiten Abgaskatalysator und der Auslassgabelung überwacht werden, um das Vorhandensein von Auslasslecks zu identifizieren.
Darüber hinaus kann eine vorübergehende Anreicherung des an der ersten Zylindergruppe erzeugten Abgases vorteilhaft verwendet werden, um den mit der zweiten Zylindergruppe gekoppelten zweiten Katalysator zumindest teilweise zu regenerieren. Dies reduziert den zur Regeneration des Katalysators bei anschließender Zylinderzuschaltung erforderlichen Kraftstoff.
Auf diese Weise kann an einer ersten Kraftmaschinenbank erzeugtes verbranntes Abgas über eine zweite, andere Kraftmaschinenbank zurückgeführt werden. Durch Umkehr von Strömung durch Zylinder einer abgeschalteten Bank kann das zurückgeführte Abgas gekühlt werden. Insgesamt können Vorteile hinsichtlich Zylinderabschaltung und gekühlter AGR gleichzeitig bereitgestellt werden, um die Kraftmaschinenleistung zu verbessern. Durch Verwendung der Strömungsumkehr zur Detektion von Auslasslecks kann weiterhin gleichzeitig eine Abgasbeeinträchtigung diagnostiziert werden.
Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung dazu vorgesehen ist, in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Des Weiteren ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem anderen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1–2 zeigen schematisch Aspekte eines beispielhaften Kraftmaschinensystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
3 zeigt eine Kraftmaschinenteilansicht.
4–6 stellen beispielhafte Verfahren zur Einstellung der Einlass- und/oder Auslassventiltimings für eine erste Gruppe sowie eine zweite Gruppe von Zylindern zur Reduzierung von Strömung oder Rückströmung durch eine abgeschaltete Kraftmaschinenbank dar.
7 stellt ein beispielhaftes Verfahren zur Diagnose eines Auslasslecks in einer abgeschalteten Kraftmaschinenbank unter Rückstellungsbedingungen dar.
8 stellt beispielhafte Ventiltimingverstellungen sowohl für eine erste als auch eine zweite Gruppe von Zylindern gemäß der vorliegenden Offenbarung dar.
9 stellt eine beispielhafte Ventiltimingverstellung für die zweite Gruppe von Zylindern zur Bereitstellung von im Wesentlichen Nullströmung durch die zweite Bank dar.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zur Einstellung von Einlass- und/oder Auslassventiltimings für eine erste Zylindergruppe in einer ersten Kraftmaschinenbank und eine zweite Zylindergruppe in einer zweiten Kraftmaschinenbank (1–3) zur Ermöglichung von gezielter Zylinderabschaltung. Eine Steuerung kann zur Durchführung von Steuerroutinen, wie zum Beispiel die in den 4–6 gezeigten, zum Leiten von wesentlich weniger Strömung in die gleiche Richtung durch eine inaktive Bank im Vergleich zu einer aktiven Bank unter einigen Betriebsbedingungen konfiguriert sein. Unter anderen Bedingungen kann die Steuerung verbranntes Abgas von der aktiven Bank durch die inaktive Bank in die entgegengesetzte Richtung leiten. Wie in 7 gezeigt, kann die Steuerung auch Abgaslecks in der inaktiven Bank bei umgekehrter Strömung auf Grundlage von Änderungen des überwachten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses detektieren. Durch Verstellung des Ventiltimings der inaktiven Bank auf Grundlage eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der inaktiven Bank können Zylinderabschaltungsvorteile erzielt werden, während Bedingungen für eine Abgaskatalysatorfunktion aufrechterhalten werden. Beispielhafte Einstellungen werden hier unter Bezugnahme auf die 8–9 beschrieben.
1 zeigt eine beispielhafte Kraftmaschine 10, die mehrere Brennkammern oder Zylinder 30 enthält. Die mehreren Zylinder 30 der Kraftmaschine 10 sind als Gruppen von Zylindern in getrennten Kraftmaschinenbänken angeordnet. In dem gezeigten Beispiel enthält die Kraftmaschine 10 zwei Kraftmaschinenbänke 14A, 14B. Somit sind die Zylinder als eine erste Gruppe von Zylindern, die in einer ersten Kraftmaschinenbank 14A angeordnet sind, und eine zweite Gruppe von Zylindern, die in einer zweiten Kraftmaschinenbank 14B angeordnet sind, angeordnet.
Die Kraftmaschine 10 kann Einlassluft über einen Einlasskanal 42, der mit einem gegabelten Einlasskrümmer 44A, 44B in Verbindung steht, empfangen. Insbesondere empfängt die erste Kraftmaschinenbank 14A Einlassluft vom Einlasskanal 42 über den ersten Einlasskrümmer 44A, während die zweite Kraftmaschinenbank 14B Einlassluft vom Einlasskanal 42 über den zweiten Einlasskrümmer 44B empfängt. Obgleich die Kraftmaschinenbänke 14A, 14B mit getrennten Einlasskrümmern gezeigt werden, versteht sich, dass sie bei anderen Ausführungsformen einen gemeinsamen Einlasskrümmer oder einen Teil eines gemeinsamen Einlasskrümmers teilen können. Die den Zylindern der Kraftmaschine zugeführte Luftmenge kann durch Einstellung einer Stellung einer Drosselklappe 64 gesteuert werden. Wie hier ausgeführt, kann darüber hinaus eine jeder Gruppe von Zylindern in den bestimmten Bänken zugeführte Luftmenge durch Ändern eines Einlassventiltimings eines oder mehrerer mit den Zylindern gekoppelter Einlassventile, die in 3 näher gezeigt werden, eingestellt werden.
An den Zylindern der ersten Kraftmaschinenbank 14A erzeugte Verbrennungsprodukte werden über den ersten Auslasskrümmer 48A an die Atmosphäre abgelassen. Eine erste Abgasreinigungsvorrichtung, wie zum Beispiel ein erster Abgaskatalysator 70A, ist mit dem ersten Auslasskrümmer 48A gekoppelt. Abgas wird von der ersten Kraftmaschinenbank 14A durch den ersten Abgaskatalysator 70A entlang dem ersten Auslasskrümmer 48A zu Auslassgabelung 55 geleitet. Von hier kann das Abgas über den gemeinsamen Auslasskanal 50 an die Atmosphäre geleitet werden. Ebenso werden an den Zylindern der zweiten Kraftmaschinenbank 14B erzeugte Verbrennungsprodukte über den zweiten Auslasskrümmer 48B an die Atmosphäre abgelassen. Eine zweite Abgasreinigungsvorrichtung, wie zum Beispiel ein zweiter Abgaskatalysator 70B, ist mit dem zweiten Auslasskrümmer 48B gekoppelt. Abgas wird von der zweiten Kraftmaschinenbank 14B durch den zweiten Abgaskatalysator 70B durch den zweiten Auslasskrümmer 48B zu Auslassgabelung 55 geleitet. Von hier kann Abgas über den gemeinsamen Auslasskanal 50 an die Atmosphäre geleitet werden.
Wie unten ausgeführt, können Zylinderventiltimings durch Verstellung von Nockentimings zur Bereitstellung von virtueller Zylinderabschaltung eingestellt werden, wobei Strömung durch den Zylinder reduziert wird. Zum Beispiel kann eine im Wesentlichen Nullströmung durch die zweite Bank bereitgestellt werden. Wenn beispielsweise das Nockentiming derart ist, dass sich das Öffnen von Einlass und Auslass auf ungefähr das untere Ende des Kolbenhubs zentrieren, können Gase (Einlassluft und/oder Abgas) mit einer minimalen Nettoströmung zwischen dem Einlass- und dem Auslasskrümmer in den und aus dem Zylinder strömen. Unter solchen Bedingungen können jedoch geringfügige Änderungen des Nockentimings, des Abgasdrucks und des Einlassdrucks zumindest zu einer gewissen Nettoströmung zwischen dem Einlass- und dem Auslasskrümmer führen. Wenn die Nettoströmung vom Einlass- zum Auslasssystem erfolgt, wird überschüssiger Sauerstoff in den Abgaskatalysator eingeleitet, wodurch der NOx-Umwandlungswirkungsgrad des Katalysators reduziert wird, wenn die Zylinder zugeschaltet werden, und was zu einem Erfordernis der Einleitung von überschüssigem Kraftstoff zur Katalysatorregenerierung führt. Dadurch werden Gesamt-VDE-Vorteile (VDE – variable displacement engine/Motor mit variablem Hubraum) reduziert. Im Gegenteil dazu kann Rückströmung von der aktiven Bank zu der inaktiven Bank unter Bedingungen, unter denen gekühlte AGR erwünscht ist, verwendet werden. Zu anderen Zeiten kann die Rückströmung die Leistungsabgabe und den Kraftstoffwirkungsgrad kompromittieren. Somit kann eine Sollströmungsmenge und -richtung durch die inaktive Bank überwacht und durch Einstellung des Nockentimings oder des Zylinderventiltimings auf Grundlage eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses aufrechterhalten werden.
Zum Beispiel können unter ausgewählten Kraftmaschinenbedingungen, wie zum Beispiel bei geringen Kraftmaschinenlasten, ein oder mehrere Zylinder einer ausgewählten Kraftmaschinenbank gezielt abgeschaltet werden. Dazu können Abschaltung von Kraftstoff und Funken an der ausgewählten Kraftmaschinenbank gehören. Darüber hinaus kann/können das Einlass- und/oder Auslassventiltiming so verstellt werden, dass es wesentlich weniger Strömung durch die inaktive Kraftmaschinenbank im Vergleich zu der aktiven Kraftmaschinenbank bereitstellt/bereitstellen. Eine Richtung der wesentlich geringeren Strömung kann fortwährend eingestellt, zum Beispiel geändert, werden, so dass eine im Wesentlichen Nullströmung durch die inaktive Bank ermöglicht wird. Zum Beispiel kann/können ein Einlass- und/oder Auslassventiltiming der inaktiven Kraftmaschinenbank auf Grundlage eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der inaktiven Kraftmaschinenbank kontinuierlich so eingestellt werden, dass es im Wesentlichen keine Nettoströmung durch die inaktive Bank bereitstellt/bereitstellen, während ein Einlass- und/oder Auslassventiltiming der aktiven Kraftmaschinenbank so eingestellt wird/werden, dass es eine Nullströmung (oder keine Nettoströmung) von Luft und Abgas durch die aktive Bank bereitstellt/bereitstellen. Das Betreiben der zweiten Gruppe von nicht verbrennenden Zylindern in der zweiten Bank bei derart eingestelltem Ventiltiming, dass sie im Wesentlichen keine Ladungsströmung bereitstellt, kann, als Reaktion darauf, dass das an der zweiten Bank erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als stöchiometrisch ist, Einstellen des Ventiltimings auf eine erste Steuerzeit zur Reduzierung von Ladungsströmung von dem zweiten Einlasskrümmer zu dem zweiten Auslasskrümmer und, als Reaktion darauf, dass das an der zweiten Bank erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf Stöchiometrie liegt, Einstellen des Ventiltimings auf eine zweite Steuerzeit zur Reduzierung von Ladungsströmung von dem zweiten Auslasskrümmer zu dem zweiten Einlasskrümmer umfassen. Durch Bereitstellung von wesentlich weniger Strömung durch die inaktive Bank können Zylinderabschaltungsvorteile bereitgestellt werden, ohne den Wirkungsgrad des Ablasskatalysators an der inaktiven Bank zu beeinträchtigen (zum Beispiel über Halten von Sauerstoff am Abgaskatalysator), wodurch das Erfordernis einer aktiven Regenerierung des Abgaskatalysators bei anschließender Zylinderzuschaltung reduziert wird. Dies reduziert den sich ergebenden Kraftstoffmehrverbrauch und verbessert die Gesamtkraftstoffökonomie der Kraftmaschine.
Wie in den 4–5 ausgeführt, kann das Ventiltiming der inaktiven Bank auf Grundlage eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der inaktiven Bank zur Bereitstellung einer reduzierten Strömung, um ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis der inaktiven Bank leicht mager zu halten, eingestellt werden. Zum Beispiel kann das Ventiltiming der inaktiven zweiten Kraftmaschinenbank 14B auf Grundlage der Ausgabe des zweiten Auslass-Luft Kraftstoff Verhältnis-Sensors 82 so eingestellt werden, dass es im Wesentlichen keine Strömung bereitstellt, indem das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Bank leicht magerer als stöchiometrisch gehalten wird. Als Alternative dazu kann das Ventiltiming so eingestellt werden, dass es das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der inaktiven Kraftmaschinenbank 14B etwas magerer als ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der aktiven Kraftmaschinenbank 14A (zum Beispiel um weniger als 10 Prozent magerer) hält. Das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Kraftmaschinenbank 14A kann durch den ersten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 72 geschätzt werden. Die Sensoren 72, 82 können Sauerstoffsensoren (wie zum Beispiel EGO-, HEGO- oder UEGO-Sensoren) oder andere geeignete Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren sein. In einem Beispiel umfasst das Betreiben der zweiten Gruppe von nicht verbrennenden Zylindern in der zweiten Bank bei so eingestelltem Ventiltiming, dass es im Wesentlichen keine Ladungsströmung bereitstellt, als Reaktion darauf, dass das an der zweiten Bank erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als stöchiometrisch ist, Einstellen des Ventiltimings auf eine erste Steuerzeit zur Reduzierung von Ladungsströmung von dem zweiten Einlasskrümmer zu dem zweiten Auslasskrümmer und als Reaktion darauf, dass das an der zweiten Bank erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf Stöchiometrie liegt, Einstellen des Ventiltimings auf eine zweite Steuerzeit zur Reduzierung von Ladungsströmung von dem zweiten Auslasskrümmer zu dem zweiten Einlasskrümmer.
Unter noch anderen Bedingungen, wie zum Beispiel bei geringen Kraftmaschinenlasten, wenn Abgasrückführung angefordert wird, können ein oder mehrere Zylinder einer ausgewählten Kraftmaschinenbank gezielt abgeschaltet werden, und darüber hinaus kann/können Einlass- und/oder Auslassventiltiming der inaktiven Bank dazu eingestellt werden, eine Nettoströmung durch die inaktive Bank in einer der Nettoströmung durch die aktive Bank entgegengesetzten Richtung bereitzustellen. Wie in 2 gezeigt, kann eine zweite Kraftmaschinenbank 14B durch Abschalten von Kraftstoff und Funken zu der ausgewählten Kraftmaschinenbank abgeschaltet werden. Dann kann/können ein Einlass- und/oder ein Auslassventiltiming der inaktiven Kraftmaschinenbank 14B so eingestellt werden, dass mindestens ein Teil des an der aktiven Kraftmaschinenbank 14A erzeugten verbrannten Abgases aus dem ersten Auslasskrümmer 48A in den zweiten Auslasskrümmer 48B stromaufwärts der Auslassgabelung 55 gesaugt wird. Des Weiteren wird das verbrannte Abgas aus dem zweiten Auslasskrümmer 48B über den zweiten Katalysator 70B in den zweiten Einlasskrümmer 44B gesaugt. Somit wird die erste Gruppe von Zylindern der ersten Kraftmaschinenbank 14A so betrieben, dass sie eine Nettoluft- und -abgasströmung von dem ersten Einlasskrümmer 44A zu dem ersten Auslasskrümmer 48A bereitstellt, während die zweite Gruppe von Zylindern der zweiten Kraftmaschinenbank 14B so betrieben wird, dass sie eine Nettoabgasströmung von dem zweiten Auslasskrümmer 48B zu dem zweiten Einlasskrümmer 44B bereitstellt. Während das Abgas durch die Zylinder der inaktiven Bank strömt, kann Abgaskühlung erfolgen, so dass über die inaktive Bank empfangenes zurückgeführtes Abgas kühler ist als das über einen eigens vorgesehenen AGR-Kanal empfangene Abgas. Durch Saugen einer Rückströmung durch die inaktive Bank können hier Vorteile bezüglich gekühlter AGR zusätzlich zu den Zylinderabschaltungsvorteilen bereitgestellt werden. Es versteht sich, dass zusätzlich zu der über die Rückströmung durch die inaktive Bank empfangenen AGR der aktiven Kraftmaschinenbank durch einen zwischen dem Auslasskrümmer und dem Einlasskrümmer gekoppelten AGR-Kanal (wie in 3 gezeigt) zusätzliche AGR durchgeführt werden kann. Zum Beispiel kann von stromabwärts der Auslassgabelung 55 zu stromaufwärts der Einlasskrümmer 44A, 44B (und stromabwärts der Einlassdrosselklappe 64) ein (in den 1–2 nicht gezeigter) gemeinsamer AGR-Kanal gekoppelt sein. Bei einigen Ausführungsformen kann jede Kraftmaschinenbank jedoch einen eigens vorgesehenen AGR-Kanal haben, der zwischen dem entsprechenden Einlasskrümmer, stromabwärts der Drossel, und dem entsprechenden Auslasskrümmer, stromaufwärts der Auslassgabelung 55, gekoppelt ist.
Wie in 6 ausgeführt, kann das Ventiltiming der inaktiven Bank während der Rückströmung verstellt werden, so dass ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der aktiven Bank im Einlasskrümmer der inaktiven Bank erfasst wird. Zum Beispiel kann die aktive Kraftmaschinenbank 14A bei Rückströmung durch die inaktive zweite Kraftmaschinenbank 14B für eine Dauer fetter als stöchiometrisch betrieben werden. Dann kann das Ventiltiming der zweiten Kraftmaschinenbank 14B so verstellt werden, dass das fetter als stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis am zweiten Einlass-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 84 im zweiten Einlasskrümmer 44B erfasst wird. Die erste Kraftmaschinenbank 14A kann einen ähnlichen ersten Einlass-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 74 im ersten Einlasskrümmer 44A haben. Somit können die Sensoren 74, 84 Sauerstoffsensoren (wie zum Beispiel EGO-, HEGO- oder UEGO-Sensoren) oder andere geeignete Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren sein. Durch Erfassung des fetten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der aktiven Bank im Einlass der inaktiven Bank kann Rückströmung bestätigt werden. Darüber hinaus kann die erste aktive Bank 14A unter ausgewählten Bedingungen für eine Dauer vorübergehend fetter als stöchiometrisch betrieben werden, um den Abgaskatalysator an der zweiten inaktiven Kraftmaschinenbank 14B zumindest teilweise zu regenerieren. Hier kann/können die Anreicherungsdauer und/oder der Anreicherungsgrad auf dem Regenerierungszustand oder dem Sauerstoffladungszustand des mit der inaktiven Bank gekoppelten Abgaskatalysators basieren. Zum Beispiel kann mit Erhöhung des Sauerstoffladungszustands des Katalysators die Dauer verlängert werden und die Anreicherung erhöht werden.
Wie hier verwendet, kann die Einstellung des Ventiltimings der Einlass- und/oder Auslassventile Einstellen eines Nockentimings, wenn die Ventile nockenbetätigte Ventile sind, umfassen. Zum Beispiel kann eine Nockenwellenposition einer mit den Einlass- und/oder Auslassventilen der ersten Bank gekoppelten Nockenwelle in eine erste Position eingestellt werden, um eine erste Nockensteuerung und ein entsprechendes erstes Ventiltiming bereitzustellen, das eine Nettoströmung in einer ersten Richtung durch die erste Bank (insbesondere vom Einlasskrümmer zum Auslasskrümmer) bereitstellt. Gleichzeitig kann eine Nockenwellenposition einer mit den Einlass- und/oder Auslassventilen der zweiten Bank gekoppelten Nockenwelle in eine zweite, verschiedene Position eingestellt werden, um ein zweites, verschiedenes Nockentiming und ein entsprechendes zweites, verschiedenes Ventiltiming bereitzustellen, das eine Nettoströmung in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung durch die zweite Bank (insbesondere vom Auslasskrümmer zum Einlasskrümmer) bereitstellt. Als Alternative dazu kann das zweite Nockentiming und das entsprechende zweite Ventiltiming fortwährend zwischen einem Timing, das eine geringe Nettoströmung in der ersten Richtung durch die zweite Bank (insbesondere vom Einlasskrümmer zum Auslasskrümmer) bereitstellt, während ein magerer als stöchiometrisches Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis an der zweiten Bank bereitgestellt wird, und einem Timing, das eine geringe Nettoströmung in der zweiten Richtung durch die zweite Bank (insbesondere vom Auslasskrümmer zum Einlasskrümmer), während ein stöchiometrisches Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Bank bereitgestellt wird, eingestellt werden. Der fortwährende Wechsel zwischen den Stellungen gestattet die Bereitstellung einer im Wesentlichen Nullnettoströmung an der zweiten Bank, während das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis um leicht magerer als stöchiometrisch schwankt.
Auf Grundlage von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen kann auf diese Weise eine ausgewählte Kraftmaschinenbank abgeschaltet werden, während ein Ventiltiming der inaktiven Bank zur Einstellung einer Luft- und Abgasströmung durch die Zylinder der inaktiven Bank eingestellt werden kann. Indem unter einigen Bedingungen eine Umkehr der Strömung durch die inaktive Bank gestattet wird, kann eine kühlere AGR bereitgestellt werden, während ein Leistungsniveau eines Abgaskatalysators der inaktiven Bank aufrechterhalten wird. Indem unter anderen Bedingungen gestattet wird, dass die Strömung durch die inaktive Bank wesentlich reduziert wird, kann eine Zylinderabschaltung bereitgestellt werden, während auch das Leistungsniveau des Abgaskatalysators der inaktiven Bank aufrechterhalten wird und Regenerierungserfordernisse reduziert werden. Auf diese Weise werden Abgasemissionen und Kraftstoffökonomie verbessert.
Es versteht sich, dass bei einigen Ausführungsformen die Auslasskrümmer weiterhin ein (nicht gezeigtes) stromaufwärts des jeweiligen Abgaskatalysators gekoppeltes Sperrventil enthalten können, um Strömung durch den Katalysator zu reduzieren. Unter Bedingungen, unter denen eine erste Gruppe von Zylindern in der ersten Kraftmaschinenbank 14A abgeschaltet ist, kann zum Beispiel ein stromaufwärts des ersten Abgaskatalysators 70A gekoppeltes erstes Absperrventil geschlossen werden, um Strömung dort hindurch zu reduzieren. Ebenso kann unter Bedingungen, unter denen eine zweite Gruppe von Zylindern in der zweiten Kraftmaschinenbank 14B abgeschaltet ist, ein stromaufwärts des zweiten Abgaskatalysators 70B gekoppeltes zweites Absperrventil geschlossen werden, um Strömung dort hindurch zu reduzieren. Durch Reduzieren von Strömung kann eine Sauerstoffsättigung des mit der inaktiven Kraftmaschinenbank gekoppelten Katalysators verringert werden.
Wenn das Absperrventil geschlossen ist, können sich somit Druck und Unterdruck tendenziell in dem entsprechenden Auslasskrümmer aufbauen. Diese Erhöhung des Auslasskrümmerdrucks würde die Pumparbeit erhöhen und die über die Zylinderabschaltung erzielten Kraftstoffökonomievorteile reduzieren. Somit kann bei einigen Ausführungsformen weiterhin ein Drucksensor mit dem Auslasskrümmer gekoppelt sein, um die Druckänderungen zu detektierten, und das Ventiltiming der Zylinder in der inaktiven Kraftmaschinenbank kann weiter feineingestellt werden, um den Auslasskrümmerdruck auf oder um Solldruck zu halten. Als Alternative dazu kann ein Sauerstoffsensor, wie zum Beispiel ein Auslass-UEGO-Sensor, verwendet werden, um den Druck des Auslasskrümmers abzuleiten, da die Ausgangsspannung des UEGO-Sensors luftdruckempfindlich ist. Demgemäß kann das Ventiltiming der inaktiven Kraftmaschinenbank auf Grundlage der Ausgabe des Sauerstoffsensors dazu eingestellt werden, den Auslasskrümmerdruck auf dem Sollwert (zum Beispiel auf oder unter einem Schwelldruck) zu halten.
3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Brennkammer oder eines Zylinders der Brennkraftmaschine 10 (wie zum Beispiel der Kraftmaschine 10 der 1 und 2). Die Kraftmaschine 10 kann durch ein eine Steuerung 12 enthaltendes Steuersystem und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 130 über eine Eingabevorrichtung 132 Steuerparameter erhalten. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalstellungssensor 134 zur Erzeugung eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Der Zylinder (hier auch die Brennkammer) 14 der Kraftmaschine 10 kann Brennkammerwände 136 mit einem darin positionierten Kolben 138 enthalten. Der Kolben 138 kann so mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem mit mindestens einem Antriebsrad des Personenkraftwagens gekoppelt sein. Des Weiteren kann ein Startermotor über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Startbetrieb der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
Der Zylinder 14 kann Einlassluft über eine Reihe von Einlassluftkanälen 142, 144 und 146 empfangen. Der Einlassluftkanal 146 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 kommunizieren. Bei einigen Ausführungsformen können einer oder mehrere der Einlasskanäle eine Aufladevorrichtung, wie zum Beispiel einen Turbolader oder einen Auflader, enthalten. Zum Beispiel zeigt 3 die Kraftmaschine 10, die mit einem Turbolader konfiguriert ist, der einen zwischen den Einlasskanälen 142 und 144 angeordneten Verdichter 174 und eine entlang dem Auslasskanal 148 angeordnete Turbine 176 enthält. Der Verdichter 174 kann durch die Auslassturbine 176 über eine Welle 180 zumindest teilweise angetrieben werden, wobei die Aufladungsvorrichtung als Turbolader konfiguriert ist. In anderen Beispielen, wie zum Beispiel wenn die Brennkraftmaschine 10 mit einem Auflader versehen ist, kann die Auslassturbine 176 jedoch wahlweise weggelassen werden, wobei der Verdichter 174 durch einen mechanischen Eingang von einem Motor oder der Kraftmaschine angetrieben werden kann. Eine Drosselklappe 20, die eine Drosselklappenplatte 164 enthält, kann entlang einem Einlasskanal der Kraftmaschine vorgesehen sein, um die Durchflussrate und/oder den Druck der den Kraftmaschinenzylindern zugeführten Einlassluft zu ändern. Die Drosselklappe 20 kann zum Beispiel stromabwärts des Verdichters 174 angeordnet sein, wie in 3 gezeigt, oder sie kann als Alternative dazu stromaufwärts des Verdichters 174 vorgesehen sein.
Der Auslasskanal 148 kann Abgase von anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 zusätzlich zu dem Zylinder 14 empfangen. In der Darstellung ist der Abgassensor 128 stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 178 mit dem Auslasskanal 148 gekoppelt, obgleich der Abgassensor 128 bei anderen Ausführungsformen stromabwärts der Abgasreinigungsvorrichtung 178 gekoppelt sein kann. Der Sensor 128 kann unter verschiedenen geeigneten Sensoren zur Bereitstellung einer Anzeige des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des Abgases, wie zum Beispiel einem linearen Sauerstoffsensor oder UEGO-(universal oder wide-range exhaust gas Oxygen), einem Zweizustands-Sauerstoffsensor oder einem EGO-Sensor (wie dargestellt), einem HEGO-(heated EGO), einem NOx, einem HC- oder einem CO-Sensor, ausgewählt werden. Die Abgasreinigungsvorrichtung 178 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC – three way catalyst), eine NOx-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen daraus sein.
Die Abgastemperatur kann durch einen oder mehrere (nicht gezeigte) Temperatursensoren, die im Auslasskanal 148 positioniert sind, gemessen werden. Als Alternative dazu kann die Abgastemperatur auf Grundlage von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen, wie zum Beispiel Drehzahl, Last, Luft-/Kraftstoff-Verhältnis (AFR – air-fuel ratio), Zündfunkenverstellung nach spät usw. abgeleitet werden. Des Weiteren kann die Abgastemperatur durch einen oder mehrere Abgassensoren 128 berechnet werden. Es versteht sich, dass die Abgastemperatur als Alternative auch durch eine beliebige Kombination von hier angeführten Temperaturschätzungsverfahren geschätzt werden kann.
Jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile enthalten. Zum Beispiel enthält der Zylinder 14 in der Darstellung mindestens ein Einlasstellerventil 150 und mindestens ein Auslasstellerventil 156, die in einem oberen Bereich des Zylinders 14 angeordnet sind. Bei einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10, darunter der Zylinder 14, mindestens zwei Einlasstellerventile und mindestens zwei Auslasstellerventile, die in einem oberen Bereich des Zylinders positioniert sind, enthalten.
Das Einlassventil 150 kann durch die Steuerung 12 durch Nockenbetätigung über das Nockenbetätigungssystem 151 gesteuert werden. Ebenso kann das Auslassventil 156 durch die Steuerung 12 über das Nockenbetätigungssystem 153 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 151 und 153 können jeweils einen oder mehrere Nocken enthalten und können ein oder mehrere Systeme zur Nockenprofilumschaltung (CPS – cam Profile switching), variable Nockentimings (VCT – variable cam timing), variable Ventiltimings (VVS) und/oder zum variablen Ventilhub (VVL – variable valve lift) verwenden, die zur Änderung des Ventilbetriebs von der Steuerung 12 betätigt werden können. Die Betätigung des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 können durch (nicht gezeigte) Ventilstellungssensoren und/oder Nockenwellenstellungssensoren 155 bzw. 157 bestimmt werden. Bei alternativen Ausführungsformen kann/können das/die Einlass- und/oder Auslassventil(e) durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Zum Beispiel kann der Zylinder 14 als Alternative ein Einlassventil, das durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert wird, und ein Auslassventil, das über Nockenbetätigung, darunter CPS- und/oder VCT-Systeme, gesteuert wird, enthalten. Bei noch anderen Ausführungsformen können die Einlass- und Auslassventile durch einen gemeinsamen Ventilaktuator oder ein gemeinsames Ventilbetätigungssystem oder einen VVS-Aktuator oder ein VVS-Betätigungssystem gesteuert werden. Zum Beispiel können die Einlassventile der Zylinder in einer ersten Bank bei Ausführungsformen der 1–2 durch einen gemeinsamen Ventilaktuator gesteuert werden, während die Auslassventile in der ersten Bank durch einen anderen, gemeinsamen Ventilaktuator gesteuert werden. Ebenso können die Einlassventile und Auslassventile einer zweiten Bank jeweilige gemeinsame Ventilaktuatoren haben.
Der Zylinder 14 kann ein Verdichtungsverhältnis haben, wobei es sich dabei um das Verhältnis von Volumen, wenn sich der Kolben 138 am unteren Totpunkt befindet, zum oberen Totpunkt handelt. Herkömmlicherweise liegt das Verdichtungsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen verschiedene Kraftstoffe verwendet werden, kann das Verdichtungsverhältnis jedoch erhöht sein. Dies kann zum Beispiel vorkommen, wenn Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl oder Kraftstoffe mit höherer latenter Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Verdichtungsverhältnis kann auch erhöht sein, wenn Direkteinspritzung aufgrund ihrer Wirkung auf das Kraftmaschinenklopfen verwendet wird.
Bei einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 eine Zündkerze 192 zur Einleitung von Verbrennung enthalten. In bestimmten Betriebsmodi kann das Zündsystem 190 der Brennkammer 14 über die Zündkerze 192 als Reaktion auf ein Zündungsfrühverstellungssignal SA von der Steuerung 12 einen Zündfunken zuführen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch auch weggelassen werden, zum Beispiel wenn die Kraftmaschine 10 Verbrennung durch Selbstzündung oder durch Einspritzung von Kraftstoff einleiten kann, wie es bei einigen Dieselkraftmaschinen der Fall sein kann.
Bei einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einem oder mehreren Kraftstoffeinspritzventilen zum Zuführen von Kraftstoff konfiguriert sein. Als nicht einschränkendes Beispiel enthält der Zylinder 14 in der Darstellung ein Kraftstoffeinspritzventil 166. Das Kraftstoffeinspritzventil 166 ist in der Darstellung direkt mit dem Zylinder 14 gekoppelt, um Kraftstoff direkt in diesen proportional zur Impulsbreite eines Signals FPW, das von der Steuerung 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangen wird, einzuspritzen. Auf diese Weise stellt das Kraftstoffeinspritzventil 166 die so genannte Direkteinspritzung (im Folgenden als ”DI” (direct injection) bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 14 bereit. Obgleich 3 das Kraftstoffeinspritzventil 166 als ein seitliches Einspritzventil zeigt, kann es auch über dem Kolben liegend, zum Beispiel nahe der Position der Zündkerze 192, positioniert sein. Durch solch eine Position können das Mischen und die Verbrennung verbessert werden, wenn die Kraftmaschine mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, was auf die geringere Flüchtigkeit einiger Kraftstoffe auf Alkoholbasis zurückzuführen ist. Als Alternative dazu kann das Einspritzventil oben liegend und in der Nähe des Einlassventils positioniert sein, um das Mischen zu verbessern. Kraftstoff kann dem Kraftstoffeinspritzventil 166 aus einen Hochdruckkraftstoffsystem 8, das Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und eine Kraftstoff-Verteilerleitung enthält, zugeführt werden. Als Alternative dazu kann Kraftstoff durch eine einstufige Kraftstoffpumpe bei niedrigerem Druck zugeführt werden, wobei dann die Steuerung der Direktkraftstoffeinspritzung während des Verdichtungshubs eingeschränkter sein kann als wenn ein Hochdruckkraftstoffsystem verwendet wird. Obgleich dies nicht gezeigt wird, können die Kraftstofftanks des Weiteren einen Druckwandler aufweisen, der der Steuerung 12 ein Signal zuführt.
Es versteht sich, dass bei einer alternativen Ausführungsform das Einspritzventil 166 ein Saugkanal-Einspritzventil sein kann, das dem Einlasskanal stromaufwärts des Zylinders 14 Kraftstoff zuführt. Obgleich die beispielhafte Ausführungsform über ein einziges Kraftstoffeinspritzventil in den Zylinder eingespritzten Kraftstoff zeigt, kann die Kraftmaschine als Alternative dazu durch Einspritzung von Kraftstoff über mehrere Einspritzventile, wie zum Beispiel ein Direkteinspritzventil oder ein Saugkanaleinspritzventil, betrieben werden. Bei solch einer Konfiguration kann die Steuerung eine relative Einspritzmenge von jedem Einspritzventil variieren.
Kraftstoff kann dem Zylinder durch das (die) Einspritzventil(e) während eines einzigen Kraftmaschinenzyklus des Zylinders zugeführt werden. Des Weiteren kann die Verteilung und/oder die relative Menge an von dem Einspritzventil zugeführtem Kraftstoff oder Klopfregelungsfluid mit den Betriebsbedingungen, wie zum Beispiel Luftladungstemperatur, variieren, wie unten beschrieben. Des Weiteren können bei einem einzigen Verbrennungsereignis Mehrfacheinspritzungen des zugeführten Kraftstoffs pro Zyklus durchgeführt werden. Die Mehrfacheinspritzungen können während des Verdichtungshubs, Einlasshubs oder irgendeiner angemessenen Kombination davon durchgeführt werden.
Wie oben beschrieben, zeigt 3 nur einen einzigen Zylinder eines Mehrzylindermotors. Somit kann jeder Zylinder analog seinen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzventil(en), Zündkerze(n), usw. enthalten.
Kraftstofftanks im Kraftstoffsystem 8 können Kraftstoff mit verschiedenen Qualitäten und Zusammensetzungen, enthalten. Diese Unterschiede können unterschiedlichen Alkoholgehalt, unterschiedlichen Wassergehalt, unterschiedliche Oktanzahl, unterschiedliche Verdampfungswärme, unterschiedliche Kraftstoffmischungen und/oder Kombinationen davon usw. umfassen. In einem Beispiel kann die Kraftmaschine Benzin als eine erste Substanz und eine alkoholhaltige Kraftstoffmischung wie etwa E85 (etwa 85% Ethanol und 15% Benzin) oder M85 (etwa 85% Methanol und 15% Benzin), als eine zweite Substanz verwenden. Andere alkoholhaltige Kraftstoffe könnten eine Mischung aus Alkohol und Wasser, eine Mischung aus Alkohol, Wasser und Benzin usw. sein. In noch einem anderen Beispiel können beide Kraftstoffe Alkoholgemische sein, wobei der erste Kraftstoff ein Benzinalkoholgemisch mit einem geringeren Alkoholverhältnis als ein Benzinalkoholgemisch eines zweiten Kraftstoffs mit einem größeren Alkoholverhältnis, wie zum Beispiel E10 (was ca. 10% Ethanol entspricht) als erster Kraftstoff und E85 (was ca. 85% Ethanol entspricht) als zweiter Kraftstoff sein kann. Darüber hinaus können Eigenschaften des Kraftstoffs oder Klopfregelungsfluids, der bzw. das im Kraftstofftank gespeichert ist, häufig variieren. In einem Beispiel kann ein Fahrer den Kraftstofftank einen Tag mit E85 auffüllen und den nächsten mit E10 und den nächsten mit E50. Die täglichen Schwankungen beim Auftanken können somit zu häufig variierenden Kraftstoffzusammensetzungen führen, wodurch die durch das Einspritzventil 166 gelieferte Kraftstoffzusammensetzung beeinflusst wird.
Des Weiteren kann die Kraftmaschine einen oder mehrere Abgasrückführungskanäle zum Zurückführen eines Teils des Abgases von dem Kraftmaschinenauslass zu dem Kraftmaschineneinlass enthalten. Durch Zurückführen eines Teils des Abgases kann somit eine Kraftmaschinenverdünnung beeinflusst werden, wodurch die Kraftmaschinenleistung durch Reduzieren von Motorklopfen, Spitzenzylinderverbrennungstemperaturen und -drücken, Drosselverlusten und NOx-Emissionen verbessern kann. Bei der gezeigten Ausführungsform kann Abgas vom Auslasskanal 148 über den AGR-Kanal 141 zum Einlasskanal 144 zurückgeführt werden. Die dem Einlasskanal 148 zugeführte AGR-Menge kann durch die Steuerung 12 über das AGR-Ventil 143 variiert werden. Des Weiteren kann ein AGR-Sensor 145 in dem AGR-Kanal angeordnet sein und eine Anzeige über Druck und/oder Temperatur und/oder Konzentration des Abgases liefern.
Es versteht sich, dass die Ausführungsform von 3 zwar die Zuführung von Niederdruck (LP-AGR) über einen LP-AGR-Kanal, der zwischen dem Kraftmaschineneinlass stromaufwärts des Turboladerverdichters und dem Kraftmaschinenauslass stromabwärts der Turbine gekoppelt ist, zeigt, die Kraftmaschine aber bei anderen Ausführungsformen dazu konfiguriert sein kann, auch Hochdruck-AGR (HP-AGR) über einen HP-AGR-Kanal, der zwischen dem Kraftmaschineneinlass stromabwärts des Verdichters und dem Kraftmaschinenauslas stromaufwärts der Turbine gekoppelt ist, zuzuführen. In einem Beispiel kann unter Bedingungen, wie zum Beispiel keine durch den Turbolader bereitgestellte Aufladung, HP-AGR-Strom zugeführt werden, während unter Bedingungen, wie zum Beispiel vorliegende Turboladeraufladung und/oder wenn eine Abgastemperatur über einem Schwellwert liegt, LP-AGR-Strom zugeführt werden kann. Wenn getrennte HP-AGR- und LP-AGR-Kanäle enthalten sind, können die jeweiligen AGR-Ströme über Einstellungen jeweiliger AGR-Ventile gesteuert werden.
In der Darstellung von 3 ist die Steuerung 12 ein Mikrocomputer, der einen Mikroprozessor 106, Eingangs-/Ausgangs-Ports (I/O) 108, ein in diesem bestimmten Beispiel als Nurlesespeicherchip (ROM) 110 gezeigtes elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 112, einen Erhaltungsspeicher (KAM) 114 und einen Datenbus enthält. Die Steuerung 12 kann neben den zuvor besprochenen Signalen verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren erhalten, darunter Messung der eingeleiteten Luftmasse (MAF) von dem Luftmassensensor 122; die Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur (ECT) von dem mit der Kühlhülse 118 gekoppelten Temperatursensor 116; ein Profilzündungsaufnahmesignal (PIP) von dem mit der Kurbelwelle 140 gekoppelten Hall-Sensor 120 (oder Sensor anderer Art); die Drosselklappenstellung (TP) von einem Drosselklappenstellungssensor; und ein Absolutkrümmerdrucksignal, MAP, von dem Sensor 124. Aus dem PIP-Signal kann die Steuerung 12 ein Kraftmaschinendrehzahlsignal RPM (revolutions per minute) generieren. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann dazu verwendet werden, eine Angabe hinsichtlich Unterdruck oder Druck in dem Einlasskrümmer zu liefern. Noch weitere Sensoren können Kraftstofffüllstandssensoren und Kraftstoffzusammensetzungssensoren, die mit dem (den) Kraftstofftank(s) des Kraftstoffsystems gekoppelt sind, umfassen.
Das Nurlesespeicher-Speichermedium 110 kann mit rechnerlesbaren Daten programmiert sein, die Anweisungen darstellen, welche durch den Prozessor (CPU) 106 zur Durchführung der unten beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die erwartet, aber nicht speziell angeführt werden, ausführbar sind.
Auf diese Weise ermöglicht das System der 1–3 ein Verfahren für eine Kraftmaschine, bei dem eine erste Gruppe von Zylindern in einer ersten Kraftmaschinenbank dazu betrieben wird, Gase zu verbrennen und zu einem Katalysator und dann zu einer Auslassgabelung abzuführen, während eine zweite Gruppe von Zylindern in einer zweiten Kraftmaschinenbank dazu betrieben wird, Gase durch einen zweiten Katalysator von der Auslassgabelung und dann zum Einlass zu saugen. Des Weiteren ermöglicht das System ein Verfahren, bei dem eine erste Gruppe von Zylindern in einer ersten Kraftmaschinenbank dazu betrieben wird, Gase zu verbrennen und zu einem Katalysator und dann zu einer Auslassgabelung abzuführen, während eine zweite Gruppe von Zylindern in einer zweiten Kraftmaschinenbank dazu betrieben wird, Luft durch einen zweiten Katalysator und dann zu der Auslassgabelung zu leiten, wobei der Luftstrom durch die zweite Kraftmaschinenbank geringer ist als der Abgasstrom durch die erste Kraftmaschinenbank.
Nunmehr auf 4 Bezug nehmend, wird ein beispielhaftes Verfahren 400 zur Einstellung des Kraftmaschinenbetriebs zwecks Ermöglichung einer gezielten Zylinderabschaltung und zum weiteren Einstellen des Einlass- und/oder Auslassventiltimings für verschiedene Zylindergruppen, um entweder Strömung durch abgeschaltete Zylinder zu reduzieren oder Strömung durch die abgeschalteten Zylinder umzukehren, gezeigt.
Bei 402 umfasst das Verfahren Schätzen und/oder Messen von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen. Dazu können zum Beispiel Kraftmaschinendrehzahl, Solldrehmoment (zum Beispiel von einem Pedalstellungssensor), Krümmerdruck (MAP), Krümmerluftstrom (MAF), Barometerdruck, Kraftmaschinentemperatur, Katalysatortemperatur, Einlasstemperatur, Zündzeitpunkt, Aufladungshöhe, Lufttemperatur, Klopfgrenzen usw. gehören.
Bei 404 kann die Routine auf Grundlage der geschätzten Betriebsbedingungen einen Kraftmaschinenbetriebsmodus (zum Beispiel VDE oder Nicht-VDE) bestimmen. Insbesondere kann bestimmt werden, ob Zylinderabschaltungsbedingungen erfüllt worden sind. Als Beispiel können Zylinderabschaltungsbedingungen bestätigt werden, wenn die Drehmomentanforderung unter einem Schwellwert liegt. Wenn bei 404 Zylinderabschaltungsbedingungen nicht erfüllt werden, kann die Routine somit damit enden, dass die Kraftmaschine mit allen Zylindern zündend betrieben wird.
Bei Bestätigung von Zylinderabschaltungsbedingungen umfasst die Routine bei 406 Auswählen einer Zylindergruppe und/oder einer Kraftmaschinenbank zur Abschaltung auf Grundlage der geschätzten Kraftmaschinenbetriebsbedingungen. Die Auswahl kann zum Beispiel darauf basieren, welche Zylindergruppe während eines vorherigen VDE-Betriebsmodus abgeschaltet war. Wenn zum Beispiel unter der vorherigen Zylinderabschaltungsbedingung eine erste Zylindergruppe in einer ersten Kraftmaschinenbank abgeschaltet war, dann kann die Steuerung während des vorliegenden VDE-Betriebsmodus eine zweite Zylindergruppe in einer zweiten Kraftmaschinenbank zur Abschaltung auswählen. Als anderes Beispiel kann die Auswahl auf einem Regenerierungszustand eines ersten Abgaskatalysators (oder einer ersten Abgasreinigungsvorrichtung), der (die) mit der ersten Bank gekoppelt ist, bezüglich des Regenerierungszustands eines zweiten Abgaskatalysators (oder einer zweiten Abgasreinigungsvorrichtung), die mit der zweiten Bank gekoppelt ist, basieren.
Nach der Auswahl kann die ausgewählte Zylindergruppe bei 408 abgeschaltet werden. Hier kann das Abschalten gezieltes Abstellen der Kraftstoffeinspritzventile der ausgewählten Zylindergruppe umfassen. Wie unten ausgeführt, kann die Steuerung die Einlass- und Auslassventile der abgeschalteten Zylinder weiter betätigen (zum Beispiel öffnen oder schließen), um Luft und/oder Abgase durch die abgeschalteten Zylinder zu leiten. In einem Beispiel, in dem es sich bei der Kraftmaschine um einen V8-Motor handelt, kann die Kraftmaschine während eines VDE-Modus mit einer aktivierten Zylindergruppe (das heißt in einem V4-Modus) betrieben werden, während die Kraftmaschine während des Nicht-VDE-Modus mit beiden aktivierten Zylindergruppen (das heißt in einem V8-Modus) betrieben werden kann.
Bei 410 umfasst die Routine Einstellen des Einlass- und/oder Auslassventiltimings der abgeschalteten Zylindergruppe auf Grundlage des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der abgeschalteten Bank, um Strömung durch die ausgewählte Bank wesentlich zu reduzieren. Wahlweise kann die Steuerung auch ein Soll-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der inaktiven Bank aufrechterhalten. Als Beispiel kann die Kraftmaschine eine erste Bank mit einer ersten Zylindergruppe und eine zweite Bank mit einer zweiten Zylindergruppe enthalten, und die Steuerung kann die zweite Zylindergruppe zur Abschaltung während des VDE-Modus ausgewählt haben. Demgemäß umfasst die Routine Betreiben der ersten Zylindergruppe in der ersten Kraftmaschinenbank zur Bereitstellung einer Nettoluft- und -abgasströmung in einer ersten Richtung, während ein Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe in der zweiten Kraftmaschinenbank so eingestellt wird, dass im Vergleich zur ersten Bank wesentlich weniger Strömung durch die zweite Bank vorliegt und ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis an der zweiten Bank, das etwas magerer als stöchiometrisch (oder etwas magerer als das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der aktiven Bank) ist, aufrechterhält.
Wie in 5 ausgeführt, kann eine Strömungsrichtung durch die inaktive Bank auf Grundlage eines an der inaktiven Bank erfassten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses fortwährend eingestellt (zum Beispiel geändert) werden, so dass im Wesentlichen eine Nullströmung (oder vernachlässigbare Strömung) durch die zweite Kraftmaschinenbank bereitgestellt wird. Somit kann die wesentlich geringere Strömung durch die zweite Kraftmaschinenbank eine Nettoströmung umfassen, die ein Bruchteil (zum Beispiel weniger als 10%) der Nettoströmung durch die erste Kraftmaschinenbank ist und die ihre Richtung zwischen der gleichen Strömungsrichtung wie Strömung in der ersten Kraftmaschinenbank und in der entgegengesetzten Strömungsrichtung zu Strömung in der ersten Kraftmaschinenbank fortwährend ändert. Während zum Beispiel die erste Bank bei Stöchiometrie betrieben wird, kann ein magerer als stöchiometrisches Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis an der zweiten Bank verwendet werden, um eine geringere Luftladungsströmung vom Einlasskrümmer zum Auslasskrümmer abzuleiten. Als Reaktion auf die Abmagerung kann das Ventiltiming dazu eingestellt werden, Strömung durch die zweite Bank umzukehren, so dass eine geringe Ladungsströmung vom Auslasskrümmer zum Einlasskrümmer verläuft und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Bank zu Stöchiometrie zurückkehrt. Als Reaktion auf das stöchiometrische Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis an der zweiten Bank kann dann eine geringe Ladungsströmung vom Auslasskrümmer zum Einlasskrümmer abgeleitet werden, und das Ventiltiming kann dazu eingestellt werden, Strömung durch die zweite Bank so einzustellen, dass eine geringe Ladungsströmung vom Einlasskrümmer zum Auslasskrümmer verläuft und das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Bank abgemagert wird. Auf diese Weise bewirkt der ständige Wechsel einer Strömungsrichtung die Bereitstellung einer im Wesentlichen Nullnettoströmung an der zweiten Kraftmaschinenbank. Darüber hinaus bewirkt die fortwährende Einstellung der Strömungsrichtung, dass das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis an der zweiten Kraftmaschinenbank um magerer als stöchiometrisch schwankt.
Somit kann die Nettoströmung unter einigen Bedingungen durch die erste Kraftmaschinenbank und zweite Kraftmaschinenbank in die gleiche Richtung (hier die erste Richtung) und unter anderen Bedingungen in die entgegengesetzte Richtung verlaufen. Insbesondere kann die Nettoluft- und -abgasströmung in die erste Richtung durch die erste Kraftmaschinenbank eine Nettoströmung von einem ersten Einlasskrümmer zu einem ersten Auslasskrümmer der ersten Bank umfassen. Die wesentlich geringere Strömung in der zweiten Bank kann unter einigen Bedingungen in die erste Richtung, insbesondere von einem zweiten Einlasskrümmer zu einem zweiten Auslasskrümmer der zweiten Bank, verlaufen und dann unter anderen Bedingungen so geändert werden, dass sie in die zweite Richtung, insbesondere vom zweiten Auslasskrümmer zum zweiten Einlasskrümmer der zweiten Bank, verläuft.
Es versteht sich, dass die Steuerung bei einigen Ausführungsformen, bei denen der Auslasskrümmer ein stromaufwärts des Abgaskatalysators gekoppeltes Absperrventil enthält, das Absperrventil auch schließen kann, um Luftströmung durch die inaktive Kraftmaschinenbank in den Katalysator zu reduzieren, wodurch die Sauerstoffsättigung des Abgaskatalysators reduziert wird.
Als Nächstes kann bei 412 bestimmt werden, ob Rückströmungsbedingungen erfüllt worden sind. Insbesondere kann bestimmt werden, ob Kraftmaschinenbedingungen erfordern, dass die Strömung durch die abgeschaltete Zylindergruppe vorübergehend umgekehrt wird. Somit kann unter ausgewählten Kraftmaschinenbedingungen Rückströmung durch Zylinder einer abgeschalteten Bank vorteilhaft dazu verwendet werden, Abgas über die Zylinder zurückzuführen und Vorteile bezüglich gekühlter AGR bereitzustellen. Dies kann eine gleichzeitige Bereitstellung von Vorteilen bezüglich Zylinderabschaltung und gekühlter AGR für eine höhere Kraftmaschinenleistung ermöglichen.
In einem Beispiel können Rückströmungsbedingungen eine an der aktiven Bank angeforderte Zunahme von AGR enthalten. Wenn zum Beispiel in der ersten Zylindergruppe angeforderte AGR größer als ein Schwellwert ist, können Rückströmungsbedingungen bestätigt werden. Als anderes Beispiel können Rückströmungsbedingungen als Reaktion auf eine Anforderung nach gekühlter AGR an der aktiven Bank (wobei gekühlte AGR zum Beispiel in der ersten Zylindergruppe angefordert wird) bestätigt werden. Als weiteres Beispiel können Rückströmungsbedingungen bestätigt werden, nachdem die abgeschaltete Kraftmaschinenbank für eine Dauer mit reduzierter Strömung oder im Wesentlichen ohne Nettoströmung (wie bei 410) betrieben worden ist.
Wie in 8 ausgeführt, kann Rückströmung darüber hinaus angefordert werden, wenn der Sauerstoffgehalt eines mit der inaktiven Bank gekoppelten Abgaskatalysators über einem Schwellwert liegt, so dass Rückströmung von fettem Abgas vorteilhaft zur Regenerierung (zum Beispiel zumindest teilweiser Regenerierung) des Abgaskatalysators verwendet werden kann. Hierdurch wird somit der während nachfolgender Zylinderzuschaltung verursachte Kraftstoffmehrverbrauch verringert.
Wenn die Rückströmungsbedingungen erfüllt werden, dann umfasst die Routine bei 414, wie in 6 ausgeführt, Einstellen des Einlass- und/oder Auslassventiltimings der abgeschalteten Zylindergruppe in der ausgewählten Bank (hier der zweiten Zylindergruppe in der zweiten Bank), um Rückströmung durch die inaktive Bank zu ermöglichen, während ein Soll-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis (Soll-Abgas-AFR-Verhältnis, AFR – air-fuel ratio) aufrechterhalten wird. In dem vorliegenden Beispiel, in dem die zweite Zylindergruppe in der zweiten Kraftmaschinenbank zur Abschaltung ausgewählt ist, kann die Steuerung die erste Zylindergruppe in der ersten Kraftmaschinenbank dazu betreiben, eine Nettoluft- und -abgasströmung von dem ersten Einlasskrümmer zu dem ersten Auslasskrümmer bereitzustellen, während die zweite Zylindergruppe in der zweiten Kraftmaschinenbank zur Bereitstellung einer Nettoabgasströmung von dem zweiten Auslasskrümmer zu dem zweiten Einlasskrümmer betrieben wird. Wie in den 1–2 gezeigt kann der erste Auslasskrümmer an einer stromabwärts eines ersten Abgaskatalysators der ersten Bank und eines zweiten Abgaskatalysators der zweiten Bank positionierten Gabelung mit dem zweiten Auslasskrümmer gekoppelt sein.
Insbesondere umfasst die Routine Betreiben einer ersten Zylindergruppe in einer ersten Kraftmaschinenbank zur Verbrennung und Abführung von Gas zu einem Katalysator und dann zu einer Auslassgabelung, während eine zweite Zylindergruppe in einer zweiten Kraftmaschinenbank zum Ansaugen von Gas von der Auslassgabelung, durch einen zweiten Katalysator und dann zu einem Einlass betrieben wird. Wie hier verwendet, kann sich der Einlass der zweiten Kraftmaschinenbank von dem Einlass der ersten Kraftmaschinenbank unterscheiden (wie in den 1–2 gezeigt) oder gleich dem Einlass der ersten Kraftmaschinenbank sein.
Als Nächstes umfasst die Routine bei 416 Einstellen einer der aktiven Kraftmaschinenbank zugeführten Menge externer AGR auf Grundlage der Rückströmung durch die zweite inaktive Kraftmaschinenbank. Wie zuvor ausgeführt, kann durch Ansaugen von Abgas von der Auslassgabelung des ersten und zweiten Auslasskrümmers in den Einlasskrümmer der ersten, inaktiven Bank Abgas über die inaktive Bank zurückgeführt werden. Darüber hinaus kann das zurückgeführte Abgas bei seinem Durchströmen der Zylinder der abgeschalteten Kraftmaschinenbank schnell gekühlt werden. Wenn das gekühlte zurückgeführte Abgas dann durch die erste aktive Kraftmaschinenbank gepumpt wird, können Vorteile hinsichtlich gekühlter AGR neben den Zylinderabschaltungsvorteilen bereitgestellt werden. Dadurch wird die Menge an gekühlter AGR, die der aktiven Kraftmaschinenbank über einen eigens vorgesehenen AGR-Kanal und einen eigens vorgesehenen AGR-Kühler zugeführt werden muss, reduziert, wodurch zusätzliche Kraftstoffökonomievorteile bereitgestellt werden.
In dem vorliegenden Beispiel kann die erste Kraftmaschinenbank einen zwischen dem Einlass und dem Auslass an einer stromaufwärts der Auslassgabelung liegenden Stelle gekoppelten AGR-Kanal enthalten, und die Steuerung kann eine zu der ersten Kraftmaschinenbank über den AGR-Kanal zurückgeführte Abgasmenge auf Grundlage einer von der Auslassgabelung durch den zweiten Katalysator der zweiten Kraftmaschinenbank angesaugten Gasmenge einstellen. Dies gestattet das Aufrechterhalten einer Gesamtmenge an gekühlter AGR. In einem Beispiel kann über Rückströmung durch die inaktive Kraftmaschinenbank zugeführte AGR durch Bereitstellung der Rückströmung unter Bedingungen, wenn die AGR-Anforderung hoch ist, dazu verwendet werden, über einen AGR-Kanal zugeführte AGR zu ergänzen, so dass die erhöhte AGR-Anforderung erfüllt werden kann.
Bei 418 kann die Rückströmung vorteilhaft zur Diagnose von Auslasslecks verwendet werden. Wie in 7 ausgeführt, kann die Steuerung ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Auslasskrümmer der abgeschalteten Kraftmaschinenbank erfassen und überwachen und auf Grundlage dessen, dass das überwachte Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als ein Schwellwert ist, ein Leck im Auslasskrümmer der abgeschalteten Kraftmaschinenbank anzeigen. Unter Bezugnahme auf das vorliegende Beispiel kann die Steuerung als Reaktion darauf, dass ein zwischen dem zweiten Abgaskatalysator und der Auslassgabelung erfasstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als ein Schwellwert ist, ein Leck im zweiten Auslasskrümmer (der zweiten inaktiven Kraftmaschinenbank) anzeigen.
Erneut auf 412 Bezug nehmend, kann die Steuerung, wenn Rückströmungsbedingungen nicht erfüllt werden, die Kraftmaschine weiter mit im Wesentlichen reduzierter Strömung durch die abgeschaltete Kraftmaschinenbank betreiben, bis bei 420 Zylinderzuschaltungsbedingungen erfüllt werden. Die Zylinderzuschaltungsbedingungen können als Reaktion darauf, dass zum Beispiel eine Fahrerdrehmomentanforderung über einem Schwellwert liegt (zum Beispiel während eines Tip-In), bestätigt werden. Als anderes Beispiel können Zylinderzuschaltungsbedingungen bestätigt werden, nachdem die Kraftmaschine für eine definierte Dauer mit Zylinderabschaltung (das heißt im VDE-Modus) betrieben worden ist. Die Dauer kann zum Beispiel auf einem Sauerstoffladungszustand des Abgaskatalysators der inaktiven Kraftmaschinenbank (hier der zweiten Kraftmaschinenbank) basieren.
Wenn Zylinderzuschaltungsbedingungen erfüllt werden, dann umfasst die Routine bei 422 die Wiederaufnahme von Kraftstoffeinspritzung und Funkenzündung in der abgeschalteten Kraftmaschinenbank und die Wiederaufnahme von Verbrennung in der abgeschalteten Zylindergruppe.
Nunmehr auf 5 Bezug nehmend, wird eine beispielhafte Routine 500 zur Einstellung des Einlass- und/oder Auslassventiltimings an einer abgeschalteten Kraftmaschinenbank zur Bereitstellung einer Nettonullströmung durch die inaktive Bank bezüglich der aktiven Bank gezeigt. Die Routine von 5 kann als Teil der Routine von 4 beispielsweise bei 410 durchgeführt werden.
Bei 502 umfasst die Routine dann Betreiben einer ersten Zylindergruppe in einer ersten Kraftmaschinenbank zur Bereitstellung einer Nettoluft- und -abgasströmung in einer ersten Richtung. Die erste Richtung umfasst eine Nettoströmung von einem ersten Einlasskrümmer zu einem ersten Auslasskrümmer der ersten Kraftmaschinenbank.
Ein Ventiltiming (zum Beispiel ein Einlass- und/oder Auslassventiltiming) der ersten Zylindergruppe kann zur Bereitstellung einer größeren Nettoströmung von Gasen (zum Beispiel Luft und Abgasen) in der ersten Richtung eingestellt werden.
Hier ist die erste Kraftmaschinenbank eine aktive Kraftmaschinenbank, und das Betreiben der ersten Zylindergruppe umfasst eine Einspritzung von Kraftstoff in die erste Zylindergruppe. Insbesondere können Kraftstoffeinspritzung in die erste Zylindergruppe und Ventiltiming der ersten Zylindergruppe dazu eingestellt werden, ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Kraftmaschinenbank im Wesentlichen auf Stöchiometrie zu halten. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Steuerung auch einen Zündzeitpunkt der ersten Zylindergruppe auf Grundlage eines Ventiltimings der zweiten Zylindergruppe zum Aufrechterhalten des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Kraftmaschinenbank und Aufrechterhalten eines Nettobremsdrehmoments einstellen.
Bei 504 umfasst die Routine das Einstellen eines Ventiltimings einer zweiten Zylindergruppe in einer zweiten Kraftmaschinenbank derart, dass im Vergleich zur ersten Bank in der zweiten Bank im Wesentlichen keine Strömung vorliegt. Wahlweise kann an der zweiten Bank ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufrechterhalten werden. Hier ist die zweite Kraftmaschinenbank eine inaktive Kraftmaschinenbank, und es wird kein Kraftstoff in die zweite Zylindergruppe eingespritzt. Zum Beispiel kann die zweite Zylindergruppe gezielt abschaltbare Kraftstoffeinspritzventile haben, die zum Betrieb der Kraftmaschine in einem VDE-Modus (unter Verwendung der ersten Zylindergruppe als die aktive Bank) abgeschaltet werden.
Die im Wesentlichen Nullströmung in der zweiten Bank kann durch fortwährendes Einstellen eines Ventiltimings der zweiten Bank als Reaktion auf ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Bank bereitgestellt werden. Wie in 9 ausgeführt, gestattet die kontinuierliche Einstellung, dass das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis fortwährend zwischen stöchiometrisch (oder dem Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Kraftmaschinenbank) und magerer als stöchiometrisch (oder magerer als das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Kraftmaschinenbank) schwankt, so dass die Nettoströmung in der zweiten Bank null ist und das Netto-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis leicht magerer als stöchiometrisch ist.
Wie hier verwendet, umfasst das Einstellen des Ventiltimings der zweiten Zylindergruppe ein Einstellen eines Einlass- und/oder Auslassventiltimings der zweiten Zylindergruppe. Das Ventiltiming wird, wie unten bei 506–512 ausgeführt, dazu eingestellt, eine Strömungsrichtung einzustellen und ein Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis an der zweiten Kraftmaschinenbank aufrechtzuerhalten. Insbesondere wird das Ventiltiming auf Grundlage eines geschätzten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der zweiten Bank dazu eingestellt, dass Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Bank etwas magerer als das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Bank zu halten. Als Beispiel kann das Ventiltiming der ersten Bank dazu eingestellt werden, ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Bank bei oder um Stöchiometrie einzustellen, während das Ventiltiming der zweiten Bank dazu eingestellt werden kann, ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Bank leicht magerer als stöchiometrisch zu halten. Als anderes Beispiel kann das Ventiltiming der zweiten Bank dazu eingestellt werden, ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Bank etwas magerer als ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Bank und insbesondere innerhalb eines Bereichs des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Bank (zum Beispiel auf weniger als 5–7% magerer als das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Bank) zu halten.
Bei 506 kann das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der inaktiven zweiten Kraftmaschinenbank erfasst werden, und es kann bestimmt werden, ob das erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als ein Schwellwert ist. Zum Beispiel kann bestimmt werden, ob das erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als stöchiometrisch oder magerer als das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der aktiven ersten Kraftmaschinenbank ist. Wenn ja, dann kann die Steuerung bei 508 ableiten, dass in einer ersten Richtung durch die zweite Kraftmaschinenbank (insbesondere in einer Richtung vom Einlasskrümmer zum Auslasskrümmer) eine wesentlich geringere Strömung besteht als die Strömung in der ersten Richtung durch die erste Kraftmaschinenbank. Dann kann die Steuerung demgemäß das Ventiltiming der zweiten Bank zur Richtungsumkehr der wesentlich geringeren Strömung von der ersten Richtung in eine zweite Richtung (insbesondere eine Richtung vom Auslasskrümmer zum Einlasskrümmer der zweiten Bank) einstellen.
Wenn das erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Bank nicht magerer als der Schwellwert ist, dann kann bei 510 bestimmt werden, ob sich das erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Bank auf dem oder um den Schwellwert befindet. Zum Beispiel kann bestimmt werden, ob sich das erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf oder um Stöchiometrie oder auf dem oder um das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der aktiven ersten Kraftmaschinenbank befindet. Wenn ja, dann kann die Steuerung bei 512 ableiten, dass eine wesentlich geringere Strömung in einer zweiten Richtung durch die zweite Kraftmaschinenbank (insbesondere in einer Richtung vom Auslasskrümmer zum Einlasskrümmer) als Strömung in der ersten Richtung durch die erste Kraftmaschinenbank besteht. Die Steuerung kann entsprechend das Ventiltiming der zweiten Bank zur Richtungsumkehr der wesentlich geringeren Strömung von der zweiten Richtung in die erste Richtung (insbesondere in eine Richtung vom Einlasskrümmer zum Auslasskrümmer der zweiten Bank) einstellen.
Hier wird der bestehende Abgassauerstoffsensor verwendet, um die Nettoströmung durch die inaktive Zylindergruppe zu steuern. Insbesondere bei einer Nettoströmung in der inaktiven Kraftmaschinenbank vom Einlasskrümmer zum Auslasskrümmer reagiert der Abgassauerstoffsensor auf die vom Einlasskrümmer kommende Frischluft und zeigt ein mageres Luftkraftstoff-Verhältnis an. Wenn die Nettoströmung vom Auslasskrümmer zum Einlasskrümmer verläuft, detektiert der Sensor weiter das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Abgase von der anderen aktiven Kraftmaschinenbank (oder das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Abgase von vor der Zylinderabschaltung auf Grundlage der Strömungsrate und der Zylinderabschaltzeit), das näher an Stöchiometrie liegt. Wenn die Strömung in der Nähe des Sauerstoffsensors leicht die Richtung ändert, würde mit Abgasen von den stromabwärtigen Teilen des Auslasssystems vermischte Frischluft vom Einlass zu einem etwas mageren Messwert führen. Durch Steuern des Nockentimings der inaktiven Kraftmaschinenbank als Funktion des erfassten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in der inaktiven Kraftmaschinenbank zum fortwährenden Wechseln und Einstellen einer Richtung einer geringen Strömung durch die inaktive Kraftmaschinenbank, kann Strömung durch die inaktive Bank im Wesentlichen auf null gehalten werden, während das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Bank leicht mager gehalten wird. Dies reduziert die resultierende Sauerstoffsättigung des Abgaskatalysators an der inaktiven Kraftmaschinenbank und deshalb das Regenerierungserfordernis. Durch Reduzieren der zur Regenerierung des Katalysators erforderlichen Kraftstoffmenge werden der katalytische Wirkungsgrad und die Kraftstoffökonomie verbessert.
Bei einigen Ausführungsformen kann das Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe außerdem auf Grundlage eines Drucks des zweiten Auslasskrümmers der zweiten Bank eingestellt werden. Der Druck des zweiten Auslasskrümmers kann durch einen mit einem Abgaskatalysator im zweiten Auslasskrümmer gekoppelten Drucksensor geschätzt werden. Als Alternative dazu kann der Druck des zweiten Auslasskrümmers durch einen mit einem Abgaskatalysator im zweiten Auslasskrümmer gekoppelten Sauerstoffsensor geschätzt werden. Die Einstellung des Ventiltimings auf Grundlage des Abgasdrucks der zweiten Bank kann ein Einstellen des Ventiltimings zum Halten des Abgasdrucks der zweiten Bank auf einem niedrigeren Wert als ein Schwelldruck umfassen. Somit können erhöhte Abgasdrücke zu erhöhter Pumparbeit und folglich zu Kraftstoffökonomieverlusten führen. Indem der Abgasdruck der zweiten Bank niedriger als ein Schwelldruck gehalten wird, können mit Pumparbeit in Beziehung stehende Verluste reduziert werden.
In einem Beispiel, in dem die Kraftmaschine mit Nockenbetätigung von Ventilen konfiguriert ist, können die Einlass- und/oder Auslassventile der ersten Zylindergruppe durch einen ersten Nocken und die Einlass- und/oder Auslassventile der zweiten Zylindergruppe durch einen zweiten, verschiedenen Nocken betätigt werden. Hier umfasst das Einstellen des Einlass- und/oder Auslassventiltimings der zweiten Zylindergruppe ein Einstellen eines zweiten Nockentimings des zweiten Nockens bei Aufrechterhalten eines ersten Nockentimings des ersten Nockens. Zum Beispiel kann das erste Nockentiming der ersten Zylindergruppe auf Grundlage von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen (zum Beispiel Drehmomentanforderung) zur Bereitstellung der Sollverbrennung mit einem Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das auf oder um Stöchiometrie liegt, bestimmt werden. Bei Einstellung des ersten Nockens in eine Position, die dem ersten Nockentiming entspricht, können die erste Nockenposition und das erste Nockentiming aufrechterhalten werden. Gleichzeitig kann das zweite Nockentiming (zum Beispiel auf Grundlage des ersten Nockentimings und/oder des ersten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses) dazu eingestellt werden, im Wesentlichen Nullströmung durch die zweite Kraftmaschinenbank bereitzustellen und das zweite Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis etwas magerer als das erste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu halten. Zum Beispiel kann die erste Bank von verbrennenden Zylindern mit einem Nockentiming betrieben werden, die stöchiometrische Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisse bereitstellt. Dann kann als Reaktion darauf, dass das an der zweiten Bank erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als stöchiometrisch ist, der zweite Nocken gemäß einem zweiten Nockentiming eingestellt werden, die reduzierte Ladungsströmung vom zweiten Einlasskrümmer zum zweiten Auslasskrümmer ermöglicht, und als Reaktion darauf, dass das an der zweiten Bank erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf Stöchiometrie liegt, der zweite Nocken gemäß einem dritten Nockentiming eingestellt werden, die Ladungsströmung vom zweiten Auslasskrümmer zum zweiten Einlasskrümmer reduziert.
Somit bedeutet die Korrelation zwischen dem ersten und dem zweiten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis, dass Änderungen des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Kraftmaschinenbank das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Kraftmaschinenbank beeinflussen, solange eine reduzierte wechselnde Strömung (selbst wenn sie sehr gering ist) durch die zweite Kraftmaschinenbank besteht und solange die Ventiltimings der zweiten Bank auf Solleinstellungen liegen. Wenn beispielsweise eine plötzliche und vorübergehende Anreicherung des ersten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Kraftmaschinenbank vorliegt, dann kann eine entsprechende plötzliche und vorübergehende Anreicherung des zweiten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der zweiten Kraftmaschinenbank vorliegen (zum Beispiel unter Bedingungen, unter denen Strömung vom Auslasskrümmer zum Einlasskrümmer in der zweiten Bank vorliegt). In diesem Fall sind keine weiteren Ventiltimingverstellungen der zweiten Bank erforderlich, da dies darauf hinweist, dass die Strömung durch die zweite Bank auf Grundlage der Strömung durch die erste Bank eingestellt wird, um eine reduzierte Strömung durch die zweite Bank bezüglich der ersten Bank aufrechtzuerhalten.
Wenn jedoch keine Korrelation zwischen den Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnissen besteht, können weitere Ventiltimingverstellungen an der zweiten Kraftmaschinenbank erforderlich sein. Wenn zum Beispiel eine plötzliche und vorübergehende Anreicherung des ersten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Kraftmaschinenbank vorliegt, aber keine entsprechende Anreicherung des zweiten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der zweiten Kraftmaschinenbank vorliegt, müssen die Ventiltimings der zweiten Bank möglicherweise erneut eingestellt werden. Die mangelnde Korrelation zwischen den Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnissen kann darauf hindeuten, dass die Ventiltimings der zweiten Kraftmaschinenbank potenziell von den Solleinstellungen abgewichen sind und Strömung durch die zweite Kraftmaschine nicht auf der reduzierten Sollströmung liegt. Dann werden erneute Ventiltimingverstellungen durchgeführt, so dass Strömung durch die zweite Bank auf eine reduzierte Strömung durch die zweite Bank bezüglich der ersten Bank zurückgeführt werden kann.
Als Beispiel kann eine Kraftmaschinensteuerung eine erste Gruppe von verbrennenden Zylindern in einer ersten Bank bei so eingestelltem Ventiltiming, dass eine erste, größere Ladungsströmung von einem ersten Einlasskrümmer zu einem ersten Auslasskrümmer bereitgestellt wird, betreiben. Gleichzeitig kann die Steuerung eine zweite Gruppe von nicht verbrennenden Zylindern in einer zweiten Bank bei so eingestelltem Ventiltiming, dass im Wesentlichen keine Ladungsströmung von einem zweiten Einlasskrümmer zu einem zweiten Auslasskrümmer bereitgestellt wird, betreiben. Das Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe kann auf Grundlage eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und/oder eines Abgasdrucks des zweiten Auslasskrümmers eingestellt werden. Die Steuerung kann auch einen Zündzeitpunkt der ersten Zylindergruppe auf Grundlage eines Ventiltimings der zweiten Zylindergruppe zum Aufrechterhalten eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Kraftstoffmaschinenbank und Aufrechterhalten eines Nettobremsdrehmoments einstellen. Die Einlass- und/oder Auslassventile der ersten Zylindergruppe können über eine erste Nockenwelle betätigt werden, und die Einlass- und/oder Auslassventile der zweiten Zylindergruppe werden über eine zweite Nockenwelle betätigt. Demgemäß kann das Ventiltiming der ersten Zylindergruppe durch Verschieben der ersten Nockenwelle in eine erste Nockenwellenposition auf ein erstes Timing eingestellt werden, während ein Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe durch fortwährendes Verschieben der zweiten Nockenwelle zwischen einer zweiten, verschiedenen Nockenwellenposition, die eine reduzierte Strömung in einer ersten Richtung ermöglicht, und einer dritten, verschiedenen Nockenwellenposition, die eine reduzierte Strömung in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung ermöglicht, fortwährend zwischen einem zweiten, verschiedenen Timing und einem dritten, verschiedenen Timing eingestellt wird. Auf diese Weise können kontinuierliche Ventileinstellungen zum Wechsel der Strömungsrichtungen einer reduzierten Ladungsmenge (zum Beispiel Luft und/oder Abgas) zwischen einem Einlass- und einem Auslasskrümmer einer zweiten Gruppe von nicht verbrennenden Zylindern verwendet werden. Dies gestattet, dass im Wesentlichen keine Ladungsnettoströmung (das heißt eine vernachlässigbare geringe Nettoströmungsmenge) zwischen dem zweiten Einlasskrümmer und dem zweiten Auslasskrümmer bereitgestellt wird.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Steuerung Ventiltimings durch Verwendung eines Nockenverstellers an nur einem Nocken (entweder am Einlass- oder Auslassnocken) einstellen, während die Stellung eines mit dem Auslasskrümmer gekoppelten Absperrventils eingestellt wird. Zum Beispiel kann die Steuerung Kraftstoff zu einer Bank abstellen und die Winkelverstellung von nur einem Nocken der Kraftstoffmaschinenbank ändern, um einen Zustand einer extrem negativem Ventilüberlappung zu schaffen, die die Bank effektiv abschaltet. Gleichzeitig kann die Steuerung eine Strömung aus dem Auslasskrümmer der inaktiven Kraftstoffmaschinenbank durch Schließen des Absperrventils sperren. Auf diese Weise wird Zylinderabschaltung erreicht. Durch Verwendung einer gewissen Nockentimingverstellung und einer gewissen Absperrventileinstellung kann der Auslasskrümmer auf einen Druck abgeblasen werden, der sich nahe dem Einlasskrümmerdruck befindet, wodurch Pumparbeit reduziert wird.
Bei noch einer anderen Ausführungsform kann die Steuerung sowohl den Einlass- als auch den Auslassnocken einer ausgewählten Kraftstoffmaschinenbank bewegen, um die negative Ventilüberlappung zu vergrößern, während der Auslasskrümmer über das Absperrventil geschlossen wird. Dies würde eine Nockenverstellungszylinderabschaltung (oder einen VDE) bereitstellen, ohne dass der Nocken über 90 Grad hinaus bewegt werden muss.
Als anderes Beispiel kann die Steuerung eine erste Zylindergruppe in einer ersten Kraftstoffmaschinenbank zum Verbrennen und Abführen einer größeren Gasmenge zu einem ersten Katalysator und dann zu einer Auslassgabelung mit einer ersten, höheren Strömungsrate betreiben; während eine zweite Zylindergruppe in einer zweiten Kraftstoffmaschinenbank dazu betrieben wird, nicht zu verbrennen und die Strömungsrichtung einer kleineren Ladungsmenge zwischen einem zweiten Katalysator und der Auslassgabelung mit einer zweiten, niedrigeren Strömungsrate zu wechseln. Hier ist die zweite, niedrigere Strömungsrate ein Bruchteil der ersten, höheren Strömungsrate, und das Wechseln der Strömungsrichtung der kleineren Ladungsmenge umfasst das Leiten der kleineren Ladungsmenge mit der zweiten, niedrigeren Strömungsrate von der Auslassgabelung zu dem zweiten Katalysator unter einer ersten Bedingung und das Leiten der kleineren Ladungsmenge mit der zweiten, niedrigeren Strömungsrate von dem zweiten Katalysator zu der Auslassgabelung unter einer zweiten Bedingung. Das Wechseln der Strömungsrichtung kann auf einem Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Zylindergruppe bezüglich eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Zylindergruppe basieren. Zum Beispiel kann das Wechseln ein Verstellen des Ventiltimings der zweiten Zylindergruppe in einer ersten Richtung, wenn das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Zylindergruppe magerer als ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Zylindergruppe ist, und das Einstellen des Ventiltimings der zweiten Zylindergruppe in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung, wenn das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Zylindergruppe auf dem oder um das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Zylindergruppe liegt, umfassen.
Als anderes Beispiel kann das Einstellen ein Einstellen des Ventiltimings auf eine anfängliche Steuerzeit, bei der ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Zylindergruppe innerhalb eines Schwellbereichs des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Zylindergruppe liegt, und dann ein erneutes Verstellen des Ventiltimings von der anfänglichen Steuerzeit, wenn sich das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Zylindergruppe außerhalb des Schwellbereichs des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Zylindergruppe befindet, um das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Zylindergruppe zu dem Schwellbereich zurückzuführen, umfassen.
Nunmehr auf 6 Bezug nehmend, wird eine beispielhafte Routine 600 zur Einstellung des Einlass- und/oder Auslassventiltimings an einer abgeschalteten Kraftstoffmaschinenbank zur Bereitstellung einer Nettoströmung durch die inaktive Bank bezüglich der aktiven Bank gezeigt. Die Routine von 6 kann als Teil der Routine von 4, wie zum Beispiel bei 414, durchgeführt werden.
Bei 602 umfasst die Routine ein Betreiben einer ersten Zylindergruppe in einer ersten Kraftmaschinenbank zur Bereitstellung einer Nettoströmung von Luft und Abgas von einem ersten Einlasskrümmer zu einem zweiten Auslasskrümmer. Das Betreiben der ersten Zylindergruppe umfasst das Einspritzen von Kraftstoff in die erste Kraftstoffmaschinenbank bei Einstellung eines Ventiltimings der Einlass- und Auslassventile der ersten Zylindergruppe auf ein erstes Timing zwecks Bereitstellung einer Nettoabgasströmung vom ersten Einlasskrümmer zum ersten Auslasskrümmer.
Die Steuerung kann das Ventiltiming der Einlass- und Auslassventile der ersten Zylindergruppe auf ein erstes Timing durch Einstellen einer Position einer mit der ersten Zylindergruppe gekoppelten ersten Nockenwelle in eine erste Position einstellen. Das erste Timing kann auf geschätzten Kraftmaschinenbetriebsbedingungen (z. B. Drehmomentanforderung) sowie einem Soll-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis basieren. Bei einigen Ausführungsformen kann die Steuerung auch einen Zündzeitpunkt der ersten Zylindergruppe auf Grundlage eines zweiten Ventiltimings der zweiten Zylindergruppe zum Aufrechterhalten des Soll-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses und eines Nettobremsdrehmoments einstellen. Als Beispiel können das Ventiltiming und die Kraftstoffeinspritzung in die erste Zylindergruppe dazu eingestellt werden, ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in der ersten Kraftmaschinenbank im Wesentlichen auf oder um Stöchiometrie zu halten.
Bei 604 umfasst die Routine Betreiben einer zweiten Zylindergruppe in einer zweiten Kraftmaschinenbank zur Bereitstellung einer Nettoabgasströmung von einem zweiten Auslasskrümmer zu einem zweiten Einlasskrümmer. Wie in den 1–2 gezeigt, kann der erste Auslasskrümmer in einem Beispiel an einer Gabelung, die stromabwärts eines ersten Abgaskatalysators der ersten Bank und eines zweiten Abgaskatalysators der zweiten Bank positioniert ist, mit dem zweiten Auslasskrümmer gekoppelt sein. Das Betreiben der zweiten Zylindergruppe umfasst die Nichteinspritzung von Kraftstoff in die zweite Kraftmaschinenbank, während ein Ventiltiming der Einlass- und Auslassventile der zweiten Zylindergruppe auf ein zweites, verschiedenes Timing zwecks Bereitstellung einer Nettoabgasströmung vom zweiten Auslasskrümmer zum zweiten Einlasskrümmer, das heißt in einer entgegengesetzten Richtung zu der Strömungsrichtung durch die erste Zylindergruppe der ersten Kraftmaschinenbank, eingestellt wird. Die Steuerung kann das Ventiltiming der Einlass- und Auslassventile der zweiten Zylindergruppe durch Einstellen einer Position einer mit der zweiten Zylindergruppe gekoppelten zweiten Nockenwelle in eine zweite, verschiedene Position einstellen.
Somit ermöglicht das zweite Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe, dass Abgas von der Auslassgabelung durch einen zweiten Abgaskatalysator der zweiten Kraftmaschinenbank in den Kraftmaschineneinlass gesaugt wird. Mit anderen Worten, die Abgasrückführung wird über die zweite Kraftmaschinenbank in der ersten Kraftmaschinenbank ermöglicht. Da das Abgas während des Strömens durch die Zylinder der inaktiven Kraftmaschinenbank gekühlt wird, können darüber hinaus Vorteile hinsichtlich gekühlter AGR erzielt werden. Somit ist während VDE-Betriebs der Einlasskrümmerdruck in der Regel hoch (das heißt, es besteht ein geringer Unterdruck), wodurch die Einleitung von AGR durch herkömmliche AGR-Verfahren (wie zum Beispiel über einen AGR-Kanal) erschwert werden kann. Durch Verwendung von Nockenwinkelverstellungen, um zu gestatten, dass eine Strömung durch die inaktive Kraftmaschinenbank umgekehrt wird, kann hier gekühlte AGR in die aktive Kraftmaschinenbank gepumpt werden, selbst wenn ein minimaler bis kein Einlassunterdruck vorliegt. Das heißt, das Fenster für AGR-Vorteile ist während des Betriebs im VDE-Modus erweitert.
Da verbranntes Abgas von der ersten Kraftmaschinenbank in die zweite Kraftmaschinenbank gesaugt wird, folgt somit, dass das an der ersten Kraftmaschinenbank erzeugte erste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Abgase am Einlasskrümmer der zweiten Kraftmaschinenbank detektierbar sein sollte, solange Rückströmung durch die zweite Kraftmaschinenbank besteht. In einem Beispiel kann die Steuerung bestätigen, dass das Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe auf ein TIming eingestellt wird, das Rückströmung ermöglicht, indem das erste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Zylindergruppe am Auslasskrümmer der ersten Kraftmaschinenbank (zum Beispiel über einen ersten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, der mit dem Auslasskrümmer der ersten Kraftmaschinenbank gekoppelt ist) sowie am Einlasskrümmer der zweiten Kraftmaschinenbank (zum Beispiel über einen zweiten Einlass-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor, der mit dem Einlasskrümmer der zweiten Kraftmaschinenbank gekoppelt ist) erfasst wird.
Dank der Rückströmung, bei der Abgas der Auslassgabelung von der ersten Kraftmaschinenbank zugeführt und von der Auslassgabelung in die zweite Kraftmaschinenbank gesaugt wird, können somit Änderungen des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Kraftmaschinenbank das an der zweiten Kraftmaschinenbank erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis beeinflussen. Solange Rückströmung durch die zweite Kraftmaschinenbank besteht und solange sich die Ventiltimings der zweiten Bank auf den Solleinstellungen, die Rückströmung ermöglichen, befinden, korrelieren Änderungen des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Kraftmaschinenbank mit entsprechenden Änderungen des am Einlass der zweiten Kraftmaschinenbank erfassten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses. Wenn zum Beispiel eine plötzliche und vorübergehende Anreicherung des ersten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Kraftmaschinenbank vorliegt, kann eine entsprechende plötzliche und vorübergehende Anreicherung des am Einlass der zweiten Kraftmaschinenbank erfassten zweiten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses vorliegen. In diesem Fall sind keine weiteren Ventiltimingverstellungen der zweiten Bank erforderlich, da dies anzeigt, dass die Strömung durch die zweite Bank auf Grundlage der Strömung durch die erste Bank eingestellt wird, um Rückströmung durch die zweite Bank bezüglich der ersten Bank aufrechtzuerhalten.
Wenn jedoch zwischen den Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnissen keine Korrelation besteht, können weitere Ventiltimingverstellungen an der zweiten Kraftmaschinenbank erforderlich sein. Wenn zum Beispiel eine plötzliche und vorübergehende Anreicherung des ersten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Kraftmaschinenbank vorliegt, aber keine entsprechende Anreicherung des am Einlass der zweiten Kraftmaschinenbank erfassten zweiten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses vorliegt, müssen Ventiltimings der zweiten Bank möglicherweise neu eingestellt werden. Die mangelnde Korrelation zwischen den Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnissen kann anzeigen, dass die Ventiltimings der zweiten Kraftmaschinenbank potenziell von den Solleinstellungen abgewichen sind und sich Strömung durch die zweite Kraftmaschine nicht auf der Sollrückströmung befindet. Dann werden neue Einstellungen der Ventiltimings durchgeführt, so dass Strömung durch die zweite Bank zu einer Rückströmung durch die zweite Bank bezüglich der ersten Bank zurückgeführt werden kann.
In einem Beispiel kann die Steuerung die erste Zylindergruppe in der ersten Kraftmaschinenbank mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis betreiben, das für eine Dauer fetter als stöchiometrisch ist, bis das fetter als stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis an einem Sauerstoffsensor im zweiten Einlasskrümmer der zweiten Zylindergruppe erfasst wird. Dann kann die Steuerung nach der Dauer des fetten Betriebs den Betrieb der ersten Zylindergruppe mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das auf oder um Stöchiometrie liegt, wieder aufnehmen. Auf diese Weise wird Rückströmung durch die zweite Kraftmaschinenbank detektiert und besser bestätigt.
Bei einer alternativen Ausführungsform kann die Steuerung nach der Dauer des fetten Betriebs die zweite Zylindergruppe in der zweiten Kraftmaschinenbank dazu betätigen, dass keine Nettoluft- oder -abgasströmung zwischen dem zweiten Einlasskrümmer und dem zweiten Auslasskrümmer bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann die Steuerung die zweite Nockenwelle von der zweiten Position in eine dritte Position verschieben, um das Ventiltiming der Einlass- und Auslassventile der zweiten Zylindergruppe von dem zweiten Timing zu einem dritten Timing zu verstellen, während die erste Position der ersten Nockenwelle und das erste Timing der Einlass- und Auslassventile der ersten Zylindergruppe aufrechterhalten werden.
Als anderes Beispiel kann eine Steuerung die Rückströmung durch die zweite Kraftmaschinenbank dadurch bestätigen, dass sie die erste Zylindergruppe für eine Dauer fetter als stöchiometrisch betreibt, bis ein am zweiten Einlasskrümmer der zweiten Kraftmaschinenbank erfasstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis fetter als ein Schwellwert ist. Zum Beispiel kann die erste Zylindergruppe weiter angereichert werden, bis das am zweiten Einlasskrümmer der zweiten Kraftmaschinenbank erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis innerhalb eines Bereichs (zum Beispiel innerhalb 10%) des am Auslasskrümmer der ersten Kraftmaschinenbank erfassten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses liegt. Hier kann die Anreicherung auf dem Sauerstoffladungszustand eines mit der zweiten Zylindergruppe gekoppelten zweiten Abgaskatalysators basieren. Zum Beispiel kann der zweite Katalysator stromabwärts der inaktiven zweiten Zylindergruppe während eines Übergangs zum VDE-Modus innerhalb von sechs Kraftmaschinenumdrehungen mit Sauerstoff gesättigt sein, da das VCT-System ~ 4–6 Zyklen bis zum Übergang von Normalströmung zu keiner Strömung (oder reduzierter Strömung) benötigt. Während der zweite Katalysator mit Sauerstoff beladen ist, wird die Anreicherung des Abgases der ersten Zylindergruppe im Einlass der zweiten Zylindergruppe möglicherweise nicht erfasst. Nachdem der Kraftstoff des fetten Abgases den Sauerstoff vom zweiten Abgaskatalysator verdrängt hat, kann die Anreicherung im zweiten Einlass erfasst werden, und Katalysatorregenerierung kann bestimmt werden. Dann kann die erste Zylindergruppe den Betrieb mit Stöchiometrie wieder aufnehmen. Hier wird das fette Abgas vorteilhaft zur Reduzierung des Abgaskatalysators verwendet, wodurch der NOx-Umwandlungswirkungsgrad des Katalysators verbessert wird, wenn die Zylinder zugeschaltet werden.
Während Ladungsströmung durch die zweite Kraftmaschinenbank in einer Richtung geleitet wird, die der Ladungsströmung durch die erste Kraftmaschinenbank entgegengesetzt ist, kann somit Rückströmung vorteilhaft zur Identifizierung von Auslasslecks verwendet werden. 7 zeigt eine beispielhafte Routine 700, die zur Identifizierung solcher Auslasslecks auf Grundlage von Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Abweichungen verwendet werden kann. Somit kann die Routine von 7 als Teil der Routine von 4 durchgeführt werden, wie zum Beispiel bei 418. Im vorliegenden Beispiel sind eine erste Zylindergruppe in einer ersten Kraftmaschinenbank die aktiven Zylinder, während eine zweite Zylindergruppe in einer zweiten Kraftmaschinenbank die inaktiven Zylinder sind.
Bei 702 umfasst die Routine ein Erfassen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses an einer Stelle zwischen einem Abgaskatalysator im zweiten Auslasskrümmer und der Auslassgabelung. Das heißt, ein durch einen zweiten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor im Auslasskrümmer der inaktiven Bank erfasstes Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis kann überwacht werden. Bei 704 kann bestimmt werden, ob das erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als ein Schwellwert ist. Zum Beispiel kann bestimmt werden, ob das erfasste Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als das erwartete Luft-Kraftstoff-Verhältnis ist. Somit sollte das am zweiten Auslasskrümmer erwartete Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis dem am ersten Auslasskrümmer der ersten Kraftmaschinenbank erfassten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Wesentlichen entsprechen (zum Beispiel innerhalb eines Bereichs, beispielsweise innerhalb von 10%, davon liegen), da bei Rückströmung Abgas vom ersten Auslasskrümmer in den zweiten Auslasskrümmer um die Auslassgabelung gesaugt wird. Wenn jedoch ein Leck im Auslasskrümmer vorhanden ist, kann versehentlich Luft angesaugt und mit dem Abgas vermischt werden, was zu einer Abmagerung des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses führt.
Wenn das überwachte Luft-Kraftstoff-Verhältnis nicht magerer als der Schwellwert ist, dann kann bei 708 kein Auslassleck bestimmt werden. Im Vergleich dazu kann die Steuerung bei 706 als Reaktion darauf, dass das überwachte Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als der Schwellwert ist, ein Auslassleck hinter dem Flansch in der zweiten Kraftmaschinenbank anzeigen. Auf diese Weise kann eine unerwartete Abmagerung des an der zweiten Zylindergruppe erfassten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses während einer Rückströmung durch die zweite Bank vorteilhaft zur Identifizierung von Auslasslecks verwendet werden.
Nunmehr auf 8 Bezug nehmend, zeigt Kennfeld 800 einen beispielhaften Kraftmaschinenbetrieb, bei dem Strömung durch eine abgeschaltete Kraftmaschinenbank dazu eingestellt wird, unter einigen Bedingungen eine reduzierte Strömung in der gleichen Richtung wie Ladungsströmung durch eine aktive Kraftmaschinenbank bereitzustellen und unter anderen Bedingungen eine Rückströmung durch die inaktive Bank in der entgegengesetzten Richtung wie Ladungsströmung durch die aktive Kraftmaschinenbank bereitzustellen.
Kennfeld 800 zeigt Änderungen eines am ersten Auslasskrümmer einer ersten, verbrennenden Zylindergruppe in einer ersten, aktiven Kraftmaschinenbank erfassten ersten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR_Bank1) bei Auftragung 802. Änderungen eines am zweiten Einlasskrümmer einer zweiten, nicht verbrennenden Zylindergruppe in einer zweiten, inaktiven Kraftmaschinenbank erfassten zweiten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR_Bank2) werden bei Auftragung 804 gezeigt. Die Auftragungen 802 und 804 stellen die Anreicherung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bezüglich einer Stöchiometrie darstellenden Grundlinie (803) bei Überschreiten der Grundlinie und eine Abmagerung bei Unterschreiten der Grundlinie dar. Änderungen einer Strömung (Flow_Bank2) von Gasen (Luft- und/oder Abgasen) durch die zweite, nicht verbrennende Zylindergruppe an der zweiten inaktiven Kraftmaschinenbank werden bei Auftragung 806 gezeigt. Ventiltimingverstellungen (VVT_Bank2) bei der zweiten Zylindergruppe an der zweiten, inaktiven Kraftmaschinenbank werden bei Auftragung 808 gezeigt. Kraftstoffeinstellungen (Fuel_Bank2) bei der zweiten Zylindergruppe an der zweiten, inaktiven Kraftmaschinenbank werden bei Auftragung 810 gezeigt. Alle Änderungen werden als Funktion der Zeit gezeigt (entlang der X-Achse).
Vor t1 kann die Kraftmaschine in einem Nicht-VDE-Modus, mit allen Zylindern zündend, betrieben werden. Das heißt, eine erste Zylindergruppe in einer ersten Kraftmaschinenbank sowie eine zweite Zylindergruppe in einer zweiten Kraftmaschinenbank verbrennen möglicherweise gerade. Demgemäß kann die Kraftstoffzufuhr zu beiden Zylindergruppen dazu eingestellt werden, ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis an einem ersten Auslasskrümmer der ersten Kraftmaschinenbank und einem zweiten Auslasskrümmer der zweiten Kraftmaschinenbank auf oder um Stöchiometrie 803 bereitzustellen (das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Gruppe von Zylindern wird bei Auftragung 802 gezeigt). Die Kraftstoffzufuhr zu der zweiten Zylindergruppe wird bei Auftragung 810 gezeigt, während ein Ventiltiming, das Luftströmung zu der zweiten Zylindergruppe ermöglicht, bei den Auftragungen 806 und 808 gezeigt wird. Ein am Einlass der zweiten Kraftmaschinenbank erfasstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis kann aufgrund einer am Einlasskrümmer zur Verfügung stehenden größeren Einlassluftmenge im Vergleich zu einem entsprechenden Auslasskrümmer magerer als stöchiometrisch 803 sein (Auftragung 804).
Bei t1 können Zylinderabschaltungsbedingungen bestätigt sein, und die Kraftmaschine kann zu Betrieb in einem VDE-Modus, mit der zweiten Zylindergruppe für Abschaltung ausgewählt, wechseln. Demgemäß kann Kraftstoffeinspritzung zu der zweiten Zylindergruppe abgeschaltet sein (Auftragung 810). Darüber hinaus kann ein Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe auf ein Timing eingestellt sein (Auftragung 808), das eine reduzierte Ladungsströmung durch die zweite Zylindergruppe bereitstellt (Auftragung 806). Das heißt, während Kraftstoff in die erste Zylindergruppe eingespritzt wird, wird ein Ventiltiming der (nicht gezeigten) ersten Zylindergruppe aufrechterhalten, um eine höhere Ladungsströmung durch die erste Kraftmaschinenbank bereitzustellen, während kein Kraftstoff in die zweite Zylindergruppe eingespritzt wird, und ein Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe wird dazu eingestellt, eine geringere Ladungsströmung durch die zweite Kraftmaschinenbank bereitzustellen. Infolgedessen kann die Steuerung die erste Zylindergruppe in der ersten Kraftmaschinenbank dazu betreiben, zu verbrennen und Abgas zu einem ersten Katalysator und dann zu einer Auslassgabelung mit einer ersten, höheren Strömungsrate abzuführen, während sie die zweite Zylindergruppe in der zweiten Kraftmaschinenbank dazu betreibt, nicht zu verbrennen und Luft zu einem zweiten Katalysator und dann zu der Auslassgabelung mit einer zweiten, niedrigeren Strömungsrate zu pumpen. Die zweite, niedrigere Strömungsrate durch die zweite Zylindergruppe kann im Wesentlichen keine Strömung umfassen oder kann eine Strömungsrate sein, die ein Bruchteil der ersten Strömungsrate durch die erste Zylindergruppe (zum Beispiel weniger als 10% der Strömungsrate durch die erste Kraftmaschinenbank) ist.
Die Steuerung kann das Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe auf Grundlage eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Zylindergruppe zur Bereitstellung von reduzierter Strömung durch die zweite Kraftmaschinenbank unter Beibehaltung eines Soll-Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses an der zweiten Zylindergruppe einstellen. Die Steuerung kann zum Beispiel das Ventiltiming auf ein anfängliches Timing einstellen, bei dem ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Zylindergruppe innerhalb eines Schwellbereichs des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Zylindergruppe (zum Beispiel innerhalb von +/–10% des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Zylindergruppe) ist. Bei diesem anfänglichen Timing kann eine Änderung des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Zylindergruppe mit einer entsprechenden Änderung des an der zweiten Zylindergruppe erfassten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses korrelieren. Wie im Bereich 811 gezeigt, erfolgt zum Beispiel eine vorübergehende Abmagerung des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der zweiten Zylindergruppe (siehe Auftragung 804 im Bereich 811) aufgrund einer plötzlichen Strömungszunahme durch die zweite Zylindergruppe (siehe Auftragung 806 im Bereich 811), wobei die vorübergehende Abmagerung auf eine entsprechende vorübergehende Abmagerung des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Zylindergruppe (siehe Auftragung 802 im Bereich 811) reagiert. Mit anderen Worten, solange beide Änderungen proportional sind, liegen die Strömung und das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Zylindergruppe innerhalb des Schwellbereichs der Strömung und des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Zylindergruppe. Folglich sind keine Ventiltimingverstellungen (siehe Auftragung 808 im Bereich 811) erforderlich, um der vorübergehenden Abmagerung zu begegnen.
Wenn im Vergleich dazu eine Änderung des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der zweiten Zylindergruppe vorliegt, die nicht mit einer entsprechenden Änderung des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Zylindergruppe korreliert (was dazu führt, dass das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Zylindergruppe außerhalb des Schwellbereichs fällt), muss das Ventiltiming möglicherweise neu eingestellt werden. Als Beispiel kann die Steuerung das Ventiltiming von dem anfänglichen Timing neu einstellen, wenn das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Zylindergruppe außerhalb des Schwellbereichs des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Zylindergruppe liegt, um das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Zylindergruppe in den Schwellbereich zurückzuführen.
Eine solche beispielhafte Einstellung wird im Bereich 812 gezeigt, in dem eine vorübergehende Abmagerung des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der zweiten Zylindergruppe aufgrund einer plötzlichen Strömungszunahme durch die zweite Zylindergruppe (siehe Auftragung 806 im Bereich 812) erfolgt (siehe Auftragung 804 im Bereich 812), obgleich keine entsprechende vorübergehende Abmagerung des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Zylindergruppe (siehe Auftragung 802 im Bereich 812) vorliegt. Um der unkorrelierten vorübergehenden Abmagerung zu begegnen, wird das Ventiltiming in der zweiten Zylindergruppe (in einer ersten Richtung) eingestellt, um Strömung durch die zweite Zylindergruppe zu reduzieren und das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in den Schwellbereich zurückzuführen.
Eine andere beispielhafte Einstellung wird im Bereich 814 gezeigt, in dem eine vorübergehende Anreicherung des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der zweiten Zylindergruppe aufgrund einer plötzlichen Strömungsabnahme durch die zweite Zylindergruppe (siehe Auftragung 806 im Bereich 814) erfolgt (siehe Auftragung 804 im Bereich 814), obgleich keine entsprechende vorübergehende Anreicherung des Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Zylindergruppe (siehe Auftragung 802 im Bereich 814) vorliegt. Um der unkorrelierten vorübergehenden Anreicherung zu begegnen, wird das Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe (in einer der ersten Richtung der Einstellung in dem vorhergehenden Beispiel entgegengesetzten zweiten Richtung) dazu eingestellt, die Strömung durch die zweite Zylindergruppe zu vergrößern und das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in den Schwellbereich zurückzuführen.
Somit kann zwischen t1 und t2 beim Pumpen von Luft durch die zweite Zylindergruppe eine Sauerstoffladung eines zweiten Abgaskatalysators im Auslasskrümmer der zweiten Kraftmaschinenbank zunehmen. Diese Sauerstoffladung kann die Leistung des Katalysators vermindern und kann eine Regenerierung erfordern, wenn die zweite Zylindergruppe anschließend zugeschaltet wird. Folglich tritt ein hoher Kraftstoffmehrverbrauch ein. Um den Kraftstoffmehrverbrauch zu reduzieren und die Katalysatorleistung an der inaktiven Bank zu verbessern, kann die Kraftmaschinensteuerung bei t2 das Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe neu einstellen, um die Strömung durch die zweite Kraftmaschinenbank umzukehren. In dem vorliegenden Beispiel wird eine umgekehrte Strömungsrichtung durch Änderung der Auftragung 806 von einer Seite der Linie 807 (die eine gegebene Strömungsrichtung darstellt) zur anderen Seite der Linie 807 (die eine entgegengesetzte Strömungsrichtung darstellt) gezeigt. Das heißt, das Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe wird so eingestellt, dass (an der ersten Zylindergruppe verbranntes und erzeugtes) Abgas vom Auslasskrümmer der ersten Kraftmaschinenbank, durch die Auslassgabelung und dann durch den zweiten Abgaskatalysator in den Einlasskrümmer der zweiten Kraftmaschinenbank gesaugt wird, das heißt Abgas von der ersten, aktiven Kraftmaschinenbank wird über die zweite, inaktive Kraftmaschinenbank zurückgeführt.
Bei der Strömungsumkehr kann die Steuerung auch die Einspritzung in die erste Zylindergruppe für eine Dauer so einstellen, dass sie fetter als stöchiometrisch ist. Die vorübergehende Anreicherung des ersten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der ersten Zylindergruppe kann auf einer während des vorhergehenden Betriebs mit reduzierter Strömung in den zweiten Abgaskatalysator geladenen Sauerstoffmenge basieren. Zum Beispiel kann die Steuerung eine zwischen t1 und t2 in den zweiten Abgaskatalysator geladene Sauerstoffmenge auf Grundlage der reduzierten Luftströmungsrate durch die zweite Zylindergruppe sowie des Luftkraftstoffverhältnisses der zweiten Zylindergruppe schätzen. Mit zunehmender Sauerstoffladung kann ein Anreicherungsgrad der Anreicherung der ersten Zylindergruppe (eingeleitet bei t2, wie in Auftragung 802 gezeigt) erhöht werden.
Zwischen t2 und t3 kann das an der ersten Zylindergruppe erzeugte fette Abgas um die Auslassgabelung herum (der ersten und der zweiten Kraftmaschinenbank), über den Auslasskrümmer der zweiten Zylindergruppe und in den Kraftmaschineneinlass gesaugt werden. Wenn das fette Abgas über und durch den zweiten Abgaskatalysator der zweiten Kraftmaschinenbank strömt, wird Sauerstoff von dem zweiten Katalysator verdrängt und durch Kraftstoff ersetzt, wodurch der Katalysator regeneriert wird. Solange der zweite Katalysator über das fette Abgas regeneriert wird, erzeugt die Anreicherung des ersten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses keine entsprechende Anreicherung des am Einlass der zweiten Zylindergruppe erfassten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (wie in den Auftragungen 802 und 804 zwischen t2 bis t3 gezeigt). Auf diese Weise gestattet die Rückströmung oder Rückführung von fettem Abgas von einer aktiven Kraftmaschinenbank zu einer inaktiven Kraftmaschinenbank über einen Abgaskatalysator der inaktiven Kraftmaschinenbank, dass der Katalysator zumindest teilweise regeneriert wird. Dadurch wird der Kraftstoffmehrverbrauch, der ansonsten bei anschließender Zuschaltung der inaktiven Kraftmaschinenbank eingetreten wäre, reduziert.
Nach der Regenerierung des zweiten Abgaskatalysators erzeugt die Anreicherung des ersten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eine entsprechende Anreicherung des am Einlass der zweiten Zylindergruppe erfassten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (wie bei den Auftragungen 802 und 804 von t3 bis t4 gezeigt). Bei t3 bestimmt die Steuerung bei Detektion des fetten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der zweiten Kraftmaschinenbank am Einlass der ersten Kraftmaschinenbank, dass die zweite Katalysatorregenerierung beendet worden ist und die Anreicherung des ersten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses angehalten wird. Das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der ersten Zylindergruppe wird dann auf oder um Stöchiometrie (siehe Auftragung 802 nach t3) zurückgeführt.
Bei t4 können Zylinderzuschaltungsbedingungen erfüllt sein. Demgemäß kann bei t4 die Kraftstoffeinspritzung in die zweite Zylindergruppe wieder aufgenommen werden (Auftragung 810), und das Ventiltiming für die zweite Zylindergruppe kann neu eingestellt werden (Auftragung 808), um eine größere Ladungsströmung in die erste Richtung vom Einlass zum Auslass durch die zweite Bank zu gestatten (Auftragung 806). Die Änderungen bei der Kraftstoffzufuhr und die Luftströmung zur zweiten Kraftmaschinenbank können dazu eingestellt werden, die zweite Zylindergruppe mit einem Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis zu betreiben, das im Wesentlichen auf Stöchiometrie 803 (Auftragung 804) liegt. Durch Regenerieren des zweiten Katalysators, während die zweite Kraftmaschinenbank abgeschaltet ist, kann hier eine bei Zylinderzuschaltung erforderliche zusätzliche Regenerierung reduziert werden. In einem Beispiel kann der Katalysator an der inaktiven Kraftmaschinenbank während des Zylinderabschaltungszyklus teilweise regeneriert werden, wobei die Regenerierung während des anschließenden Zuschaltzyklus durchgeführt wird. Durch Reduzieren der Regenerierungserfordernisse kann die Kraftstoffökonomie verbessert werden.
Nunmehr auf 9 Bezug nehmend, zeigt Kennfeld 900 einen beispielhaften Kraftmaschinenbetrieb, bei dem Ventiltimingverstellungen auf Grundlage eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer abgeschalteten Kraftmaschinenbank fortwährend durchgeführt werden, um im Wesentlichen Nullströmung durch die inaktive Kraftmaschinenbank bereitzustellen.
Kennfeld 900 zeigt Änderungen des am ersten Auslasskrümmer einer ersten, verbrennenden Zylindergruppe in einer ersten, aktiven Kraftmaschinenbank erfassten ersten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR_Bank1) bei Auftragung 902. Am zweiten Auslasskrümmer einer zweiten, nicht verbrennenden Zylindergruppe in einer zweiten, inaktiven Kraftmaschinenbank erfasste Änderungen eines zweiten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR_Bank2) werden bei Auftragung 904 gezeigt. Die Auftragungen 902 und 904 stellen die Anreicherung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses bezüglich einer Grundlinie (903), die Stöchiometrie darstellt, bei Überschreitung der Grundlinie und eine Abmagerung bei Unterschreitung der Grundlinie dar. Ventiltimingverstellungen (VVT_Bank2) an der zweiten Zylindergruppe in der zweiten, inaktiven Kraftmaschinenbank werden bei Auftragung 906 gezeigt. Alle Änderungen werden als Funktion der Zeit (entlang der X-Achse) gezeigt.
In dem gezeigten Beispiel kann die Kraftmaschine in einem VDE-Modus mit einem oder mehreren abgeschalteten Zylindern betrieben werden. Insbesondere kann die Kraftmaschine mit einer ersten Zylindergruppe in einer ersten, aktiven Kraftmaschinenbank, die Kraftstoff verbrennt, und mit einer zweiten Zylindergruppe in einer zweiten, inaktiven Kraftmaschinenbank, die keinen Kraftstoff verbrennt, betrieben werden. Ein (nicht gezeigtes) Ventiltiming der ersten Zylindergruppe kann so eingestellt werden, dass ein an der ersten Kraftmaschinenbank erfasstes Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis (Auftragung 902) im Wesentlichen auf oder um Stöchiometrie 903 liegt. Gleichzeitig kann das Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe (Auftragung 906) auf Grundlage des an der zweiten Kraftmaschinenbank erfassten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (Auftragung 904) fortwährend verstellt werden. Insbesondere wird das an der zweiten Kraftmaschinenbank erfasste Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis dazu verwendet, eine Strömungsrichtung durch die zweite Kraftmaschinenbank abzuleiten, und demgemäß erfolgt eine Ventiltimingverstellung zum Einstellen der Strömungsrichtung, so dass im Wesentlichen eine Nullströmung an der zweiten Bank bereitgestellt wird.
Zum Beispiel wird an jedem der Zeitpunkte t1, t3 und t5 ein magerer als stöchiometrisches Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis an der zweiten Kraftmaschinenbank erfasst. Auf Grundlage des erfassten mageren Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kann die Steuerung ableiten, dass eine Nettoströmung von Frischluft vom Einlasskrümmer zum Auslasskrümmer der zweiten Kraftmaschinenbank vorliegt. Demgemäß kann die Steuerung jeweils bei t1, t3 und t5 das Ventiltiming dazu verstellen, Strömung durch die zweite Kraftmaschinenbank zu reduzieren und/oder umzukehren. Die Strömungsumkehr gestattet, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Bank auf Stöchiometrie zurückgeführt wird.
Als anderes Beispiel wird an der zweiten Kraftmaschinenbank ein stöchiometrisches Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis jeweils an den Zeitpunkten t2 und t4 erfasst. Auf Grundlage des erfassten stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kann die Steuerung ableiten, dass möglicherweise eine Nettoströmung (oder keine Strömung) einer gewissen Ladung vom Auslasskrümmer zum Einlasskrümmer der zweiten Kraftmaschinenbank vorliegt. Demgemäß kann die Steuerung jeweils bei t2 und t4 das Ventiltiming dazu verstellen, die Strömung durch die zweite Kraftmaschinenbank zu reduzieren und/oder umzukehren. Die Strömungsumkehr gestattet, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der zweiten Bank hin zu leicht magerer als stöchiometrisch bewegt wird. Dann kann die Steuerung eine Weiterführung der Ventiltimingverstellung gestatten, bis ein magerer als stöchiometrisches Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis erfasst wird, zu welchem Zeitpunkt dann das Ventiltiming wieder eingestellt wird (aber in einer entgegengesetzten Richtung), um eine Strömungsrichtung durch die zweite Kraftmaschinenbank umzukehren.
Auf diese Weise kann durch kontinuierliches Einstellen des Ventiltimings eine Strömungsrichtung durch eine inaktive Kraftmaschinenbank geändert werden, um eine Nullströmung durch die Bank im Wesentlichen aufrechtzuerhalten. Durch Reduzieren von Vorwärtsströmung vom Einlasskrümmer zum Auslasskrümmer der inaktiven Kraftmaschinenbank wird eine Katalysatorsauerstoffsättigung reduziert, wodurch Regenerationserfordernisse des Katalysators reduziert werden.
In einem Beispiel umfasst ein Kraftmaschinensystem eine erste Kraftmaschinenbank mit einer ersten Zylindergruppe, einem ersten Einlasskrümmer, einem ersten Auslasskrümmer und einem ersten Abgaskatalysator im ersten Auslasskrümmer und eine zweite Kraftmaschinenbank mit einer zweiten Zylindergruppe, einem zweiten Einlasskrümmer, einem zweiten Auslasskrümmer und einem zweiten Abgaskatalysator im zweiten Auslasskrümmer. Der zweite Auslasskrümmer ist stromabwärts einer Gabelung mit dem ersten Auslasskrümmer gekoppelt, und der zweite Einlasskrümmer ist stromaufwärts einer Verzweigungsstelle mit dem ersten Einlasskrümmer gekoppelt. Ferner umfasst das Kraftmaschinensystem eine erste Nockenwelle, die mit der ersten Kraftmaschinenbank gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, ein Einlass- und/oder Auslassventiltiming der ersten Zylindergruppe einzustellen, sowie eine zweite Nockenwelle, die mit der zweiten Kraftmaschinenbank gekoppelt ist und dazu konfiguriert ist, das Einlass- und/oder Auslassventiltiming der zweiten Zylindergruppe einzustellen.
Darüber hinaus enthält das Kraftmaschinensystem eine Steuerung mit rechnerlesbaren Anweisungen zum Einspritzen von Kraftstoff in die erste Zylindergruppe bei Einstellung eines Ventiltiming davon, auf Grundlage eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des ersten Auslasskrümmers zwecks Bereitstellung einer größeren Luft- und Abgasströmung vom ersten Einlasskrümmer zum ersten Auslasskrümmer. Die Steuerung enthält weiterhin Anweisungen zum Nichteinspritzen von Kraftstoff in die zweite Zylindergruppe bei Einstellung eines Ventiltimings davon, auf Grundlage eines Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des zweiten Auslasskrümmers zwecks Bereitstellung einer wesentlich geringeren Strömung vom zweiten Einlasskrümmer zum zweiten Auslasskrümmer. Das Ventiltiming der ersten Zylindergruppe wird dazu eingestellt, das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis des ersten Auslasskrümmers auf oder um Stöchiometrie zu halten, während das Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe dazu eingestellt wird, das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis des zweiten Auslasskrümmers leicht magerer als stöchiometrisch zu halten.
Die Steuerung kann weiterhin einen Zündzeitpunkt der ersten Zylindergruppe auf Grundlage des Ventiltimings der zweiten Zylindergruppe einstellen, um ein Nettobremsdrehmoment aufrechtzuerhalten und auch das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis des ersten Auslasskrümmers an oder um Stöchiometrie zu halten. Nach Betrieb der zweiten Zylindergruppe mit im Wesentlichen Nullströmung für eine Dauer, stellt die Steuerung weiterhin das Ventiltiming der zweiten Zylindergruppe auf Grundlage eines Einlass-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses des zweiten Einlasskrümmers dazu ein, Abgas vom ersten Auslasskrümmer in den zweiten Einlasskrümmer über den zweiten Auslasskrümmer zu saugen.
In einem anderen Beispiel ist die Steuerung mit Anweisungen zum Einspritzen von Kraftstoff zu der ersten Zylindergruppe unter Einstellung eines Ventiltimings davon zwecks Bereitstellung einer Nettoluft- und -abgasströmung vom ersten Einlasskrümmer zum ersten Auslasskrümmer konfiguriert. Daneben spritzt die Steuerung möglicherweise keinen Kraftstoff zu der zweiten Zylindergruppe unter Einstellung eines Ventiltimings davon zum Zurückführen von Abgas vom ersten Auslasskrümmer zum ersten Einlasskrümmer über den zweiten Auslasskrümmer und den zweiten Einlasskrümmer. Insbesondere kann die Steuerung die erste Nockenwelle in eine erste Position einstellen, um die Einlass- und Auslassventile der ersten Gruppe mit einem ersten Timing zu betätigen, während sie die zweite Nockenwelle in eine zweite, verschiedene Position einstellt, um die Einlass- und Auslassventile der zweiten Gruppe mit einem zweiten, verschiedenen Timing zu betätigen. Darüber hinaus kann die Steuerung bei Rückführung von Abgas als Reaktion darauf, dass ein am zweiten Abgaskatalysator erfasstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als ein Schwellwert ist, ein Auslassleck in der zweiten Kraftmaschinenbank anzeigen.
Auf diese Weise kann Nockenverstellung zum gezielten Abschalten einer Zylindergruppe während eines VDE-Betriebsmodus verwendet werden. Durch Einstellung eines Ventiltimings einer inaktiven Kraftmaschinenbank auf Grundlage eines an der inaktiven Bank erfassten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses kann Strömung durch einen Abgaskatalysator reduziert und im Wesentlichen Nullströmung durch die inaktive Bank bereitgestellt werden. Insbesondere kann durch kontinuierliche Einstellung des Ventiltimings auf Grundlage des an der inaktiven Kraftmaschinenbank erfassten Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses das Pumpen von frischer Einlassluft vom Einlasskrümmer zum Auslasskrümmer der inaktiven Bank reduziert werden, wodurch Sauerstoffsättigung des Katalysators reduziert wird. Durch Einstellung des Ventiltimings unter anderen Bedingungen zur Strömungsumkehr durch die inaktive Kraftmaschinenbank können Vorteile hinsichtlich gekühlter AGR neben VDE-Vorteilen bereitgestellt werden, selbst unter Bedingungen eines niedrigen Einlassunterdrucks. Durch Anreicherung des über die inaktive Kraftmaschinenbank zurückgeführten Abgases kann weiterhin ein Abgaskatalysator zumindest teilweise regeneriert werden. Durch Reduzieren von Katalysatorregenerierungserfordernissen bei Zylinderzuschaltung kann der Katalysatorwirkungsgrad an der inaktiven Bank verbessert werden, können Abgasemissionen reduziert werden und kann die Kraftstoffökonomie verbessert werden.
Wie für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand liegt, können die hier beschriebenen Routinen eine oder mehrere einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Somit können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso muss die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsweise die Ziele, Merkmale und Vorteile der beispielhaften Ausführungsformen, die hier beschrieben werden, erreichen, sondern ist zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Wie für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand liegt, können eine oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten bestimmten Strategie wiederholt durchgeführt werden, obgleich dies nicht explizit dargestellt ist.
Dies schließt die Beschreibung ab. Ihre Lektüre durch den Fachmann würde viele Änderungen und Modifikationen erkennen lassen, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Beschreibung abzuweichen. Zum Beispiel könnten I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder alternativen Brennstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Erfindung vorteilhaft verwenden.
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 Patentliteratur

US 7779823 [0003]

Claims

Ein Kraftmaschinenverfahren, das Folgendes umfasst: Betreiben einer ersten Zylindergruppe in einer ersten Kraftmaschinenbank zur Bereitstellung einer Nettoluft- und -abgasströmung von einem ersten Einlasskrümmer zu einem ersten Auslasskrümmer bei Betreiben einer zweiten Zylindergruppe in einer zweiten Kraftmaschinenbank zur Bereitstellung einer Nettoabgasströmung von einem zweiten Auslasskrümmer zu einem zweiten Einlasskrümmer.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Auslasskrümmer an einer stromabwärts eines ersten Abgaskatalysators der ersten Bank und eines zweiten Abgaskatalysators der zweiten Bank positionierten Gabelung mit dem zweiten Auslasskrümmer gekoppelt ist.
Das Verfahren nach Anspruch zwei, wobei das Betreiben der ersten Zylindergruppe Einspritzen von Kraftstoff in die erste Kraftmaschinenbank bei Einstellung eines Ventiltimings der Einlass- und Auslassventile der ersten Zylindergruppe auf ein erstes Timing zwecks Bereitstellung einer Nettoabgasströmung vom ersten Einlasskrümmer zum ersten Auslasskrümmer umfasst, während das Betreiben der zweiten Zylindergruppe Nichteinspritzen von Kraftstoff in die zweite Kraftmaschinenbank, während ein Ventiltiming der Einlass- und Auslassventile der zweiten Zylindergruppe auf ein zweites, verschiedenes Timing zwecks Bereitstellung einer Nettoabgasströmung vom zweiten Auslasskrümmer zum zweiten Einlasskrümmer eingestellt wird, umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Einstellen des Ventiltimings der Einlass- und Auslassventile der ersten Zylindergruppe auf ein erstes Timing ein Einstellen einer Position einer mit der ersten Zylindergruppe gekoppelten ersten Nockenwelle in eine erste Position umfasst, und wobei das Einstellen der Ventiltimings der Einlass- und Auslassventile der zweiten Zylindergruppe auf ein zweites Timing ein Einstellen einer Position einer mit der zweiten Zylindergruppe gekoppelten zweiten Nockenwelle in eine zweite, verschiedene Position umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 4, das außerdem ein Einstellen eines Zündzeitpunkts der ersten Zylindergruppe auf Grundlage des zweiten Ventiltimings der zweiten Zylindergruppe umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Betreiben der ersten Zylindergruppe in der ersten Kraftmaschinenbank ein Betreiben der ersten Zylindergruppe mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das für eine Dauer fetter als stöchiometrisch ist, bis das fetter als stöchiometrische Luft-Kraftstoff-Verhältnis an einem Sauerstoffsensor im zweiten Einlasskrümmer der zweiten Zylindergruppe erfasst wird.
Das Verfahren nach Anspruch 6, das weiterhin nach der Dauer ein Betreiben der ersten Zylindergruppe mit einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das auf oder um Stöchiometrie liegt, umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 6, das weiterhin nach der Dauer ein derartiges Betreiben der zweiten Zylindergruppe in der zweiten Kraftmaschinenbank, dass keine Nettoluft- oder -abgasströmung zwischen dem zweiten Einlasskrümmer und dem zweiten Auslasskrümmer bereitgestellt wird, umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 8, wobei das derartige Betreiben der zweiten Zylindergruppe, dass keine Nettoströmung bereitgestellt wird, ein Verschieben der zweiten Nockenwelle aus der zweiten Position in eine dritte Position, um das Ventiltiming der Einlass- und Auslassventile der zweiten Zylindergruppe von dem zweiten Timing zu einem dritten Timing einzustellen, während die erste Position der ersten Nockenwelle und das erste Timing der Einlass- und Auslassventile der ersten Zylindergruppe beibehalten wird, umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 2, das außerdem ein Anzeigen eines Lecks im zweiten Auslasskrümmer als Reaktion darauf, dass ein zwischen dem zweiten Abgaskatalysator und der Gabelung erfasstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als ein Schwellwert ist, umfasst.
Ein Kraftmaschinenverfahren, das Folgendes umfasst: Betreiben einer ersten Zylindergruppe in einer ersten Kraftmaschinenbank zur Bereitstellung von Ladungsströmung in einer ersten Richtung; unter einer ersten Bedingung, Betreiben einer zweiten Zylindergruppe in einer zweiten Kraftmaschinenbank zur Bereitstellung einer Ladungsströmung in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung; und unter einer zweiten Bedingung, derartiges Betreiben der zweiten Zylindergruppe, dass keine Nettoströmung durch die zweite Kraftmaschinenbank bereitgestellt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei die erste Ladungsströmungsrichtung ein Leiten von Ladung von einem ersten Einlasskrümmer zu einem ersten Auslasskrümmer der ersten Kraftmaschinenbank umfasst, und wobei die zweite Ladungsströmungsrichtung ein Leiten von Ladung von einem zweiten Auslasskrümmer zu einem zweiten Einlasskrümmer der zweiten Kraftmaschinenbank umfasst.
Das Verfahren nach Anspruch 12, wobei die erste Bedingung umfasst, dass in der ersten Zylindergruppe angeforderte AGR größer als ein Schwellwert ist, und die zweite Bedingung umfasst, dass in der ersten Zylindergruppe angeforderte AGR niedriger als der Schwellwert ist.
Das Verfahren nach Anspruch 12, wobei die erste Bedingung umfasst, dass in der ersten Zylindergruppe gekühlte AGR angefordert wird, und die zweite Bedingung umfasst, dass in der ersten Zylindergruppe keine gekühlte AGR angefordert wird.
Das Verfahren nach Anspruch 12, wobei die erste Bedingung umfasst, dass die zweite Zylindergruppe für eine Dauer ohne Nettoströmung betrieben worden ist.
Das Verfahren nach Anspruch 12, wobei unter der ersten Bedingung die erste Zylindergruppe für eine Dauer fetter als stöchiometrisch betrieben wird, bis ein am zweiten Einlasskrümmer der zweiten Kraftmaschinenbank erfasstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis fetter als ein Schwellwert ist.
Das Verfahren nach Anspruch 12, wobei der zweite Auslasskrümmer stromabwärts einer Gabelung mit dem ersten Auslasskrümmer gekoppelt ist, wobei das Verfahren weiterhin Folgendes umfasst: unter der ersten Bedingung, Erfassen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses an einer Stelle zwischen einem Abgaskatalysator im zweiten Auslasskrümmer und der Gabelung; und Anzeigen eines Auslasslecks hinter einem Flansch in der zweiten Kraftmaschinenbank als Reaktion darauf, dass das überwachte Luft-Kraftstoff-Verhältnis magerer als ein Schwellwert ist.
Ein Kraftmaschinenverfahren, das Folgendes umfasst; Betreiben einer ersten Zylindergruppe in einer ersten Kraftmaschinenbank zur Verbrennung und zum Ausstoßen von Gas zu einem Katalysator und dann zu einer Auslassgabelung; während eine zweite Zylindergruppe in einer zweiten Kraftmaschinenbank dazu betrieben wird, Gas von der Auslassgabelung, durch einen zweiten Katalysator und dann zu einem Einlass zu saugen.
Das Verfahren nach Anspruch 18, wobei ein Einlass der zweiten Kraftmaschinenbank gleich dem Einlass der ersten Kraftmaschinenbank ist oder davon verschieden ist.
Das Verfahren nach Anspruch 18, wobei die erste Kraftmaschinenbank einen zwischen dem Einlass und stromaufwärts der Auslassgabelung gekoppelten AGR-Kanal enthält, wobei das Verfahren außerdem ein Einstellen einer an der ersten Kraftmaschinenbank über den AGR-Kanal auf Grundlage einer von der Auslassgabelung durch den zweiten Katalysator der zweiten Kraftmaschinenbank angesaugten Gasmenge zurückgeführten Gasmenge umfasst.