DE102014211307A1

DE102014211307A1 - Wassereinspritzung für Katalysatorsauerstoffverringerung und Katalysatortemperatursteuerung während vorübergehender Ereignisse

Info

Publication number: DE102014211307A1
Application number: DE102014211307.5A
Authority: DE
Inventors: Joseph Norman Ulrey; Thomas G. Leone; Mark Allen Dearth
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-06-17
Filing date: 2014-06-13
Publication date: 2014-12-18
Also published as: US9169755B2; US20140366508A1; CN104234858A; RU2014124480A; CN104234858B; RU2641423C2

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Einspritzen von Wasser auf der Basis einer Dauer einer Zylinderdeaktivierung und einer Abgaskatalysatortemperatur während eines Kraftmaschinenzylinder-Deaktivierungsereignisses geschaffen, um eine Abgaskatalysator-Regenerationsanforderung nach der Zylinderdeaktivierung zu verringern und eine Katalysatorverschlechterung zu verhindern.

Description

Diese Anmeldung bezieht sich auf die Katalysatorregeneration und Katalysatortemperatursteuerung unter Verwendung von Wassereinspritzung während magerer Ereignisse.
Kraftmaschinen-Abgasreinigungssysteme können einen oder mehrere Abgaskatalysatoren umfassen, um die verschiedenen Abgaskomponenten anzugehen. Diese können beispielsweise Dreiwege-Katalysatoren, NOx-Speicherkatalysatoren, Anspringkatalysatoren, SCR-Katalysatoren usw. umfassen. Kraftmaschinenabgaskatalysatoren können eine periodische Regeneration verwenden, um die katalytische Aktivität wiederherzustellen und die Katalysatoroxidation zu verringern. Katalysatoren können beispielsweise durch Einspritzen von ausreichend Kraftstoff, um eine fette Umgebung zu erzeugen und die Menge an im Katalysator gespeichertem Sauerstoff zu verringern, regeneriert werden. Da der während der Katalysatorregeneration verbrauchte Kraftstoff die Kraftmaschinen-Kraftstoffsparsamkeit verschlechtern kann, wurden verschiedene Katalysatorregenerationsstrategien entwickelt.
Eine Beispielmethode ist von Georigk u. a. in US 6 969 492 gezeigt. Darin umfasst eine Abgasreinigungsvorrichtung Katalysatorstufen, die durch mindestens zwei Katalysatoren erzeugt sind, die in Reihe angeordnet sind. Insbesondere umfassen die Katalysatorstufen einen Dreiwege-Katalysator, der in Reihe mit (z. B. stromaufwärts von) einem NOx-Reduktionskatalysator angeordnet ist. Die unterschiedliche Ammoniakspeicherleistung der verschiedenen Katalysatoren ermöglicht, dass die NOx-Reduktion verbessert wird, und verringert den Bedarf an einer Katalysatorregeneration. Eine weitere Beispielmethode ist von Eckhoff u. a. in WO 2009/080152 gezeigt. Darin umfasst ein Kraftmaschinenauslasssystem mehrere NOx-Speicherkatalysatoren mit einem Zwischen-SCR-Katalysator und ein Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird kontinuierlich zwischen fetten und mageren Phasen auf der Basis von Differenzen zwischen einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis stromaufwärts eines ersten NOx-Speicherkatalysators und einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis stromabwärts eines zweiten NOx-Speicherkatalysators geändert.
Die Erfinder haben jedoch hier potentielle Probleme bei solchen Methoden erkannt. Die Erfinder haben beispielsweise erkannt, dass sich die Regenerationssteuerung während Vorgängen verschlechtern kann, wenn ein oder mehrere Zylinder durch Abschalten des Kraftstoffs für die Zylinder während eines Fahrzeugfahrzyklus deaktiviert werden können. Während dieser Vorgänge, während die Kraftmaschine deaktiviert ist und der Kraftstoff abgeschaltet ist, um das Fahrverhalten und die Leistung zu verbessern, kann sich die Kraftmaschine weiter drehen. Diese Drehung pumpt Luft über einen Abgas-Dreiwege-Katalysator, was verursacht, dass der Katalysator oxidiert wird, und seine Fähigkeit, NOx zu reduzieren, verschlechtert, wenn die Kraftmaschine reaktiviert wird. Und obwohl eine Anfettung verwendet werden kann, um den Dreiwege-Katalysator bei der Kraftmaschinenreaktivierung schnell zu regenerieren, führt die Anfettung zu einem Kraftstoffnachteil. Eine weitere Konsequenz des Kraftmaschinenpumpens von Luft über den Katalysator kann eine Erhöhung der Katalysatortemperatur umfassen, was die Katalysatorleistung weiter verschlechtert.
In einem Beispiel kann ein Verfahren das selektive Deaktivieren von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern über deaktivierbare Kraftstoffeinspritzdüsen während einer ausgewählten Bedingung; und während der Zylinderdeaktivierung das Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern, um die Oxygenierung eines ersten Abgaskatalysators zu verringern, umfassen.
Ereignisse, während denen ein oder mehrere Zylinder deaktiviert werden können, können beispielsweise das Getriebeschalten während automatischer und manueller Vorgänge, eine Verlangsamungskraftstoffabschaltung (DFSO), ein Fehlzündungsausfalleffektmanagement (Fehlzündungs-FMEM) und eine Kraftmaschinendrehzahlaufheulsteuerung während Start/Stopp-Übergängen umfassen. In dieser Weise kann durch Einspritzen von Wasser und Verringern der Katalysatoroxidation während eines Zylinderdeaktivierungsereignisses ein Kraftstoffnachteil durch die Anfettung während der Zylinderreaktivierung verringert werden, während ein erforderliches NOx-Emissionsniveau aufrechterhalten wird.
Außerdem kann die Wassereinspritzung während eines Zylinderdeaktivierungsereignisses die übermäßige Erhöhung der Katalysatortemperatur verringern. Durch Verringern der Katalysatortemperatur kann eine optimale Katalysatorleistung erreicht werden. Ferner erleichtert das Einspritzen von Wasser an den deaktivierten Zylindern die Verringerung der Menge an Kohlenwasserstoffen im Abgas durch einen Dampfreformierungsprozess über dem ersten Abgaskatalysator bei der Kraftstoffreaktivierung. Daher kann die Wassereinspritzung zusätzlich zum Verringern der Oxidation und der Temperatur des Abgaskatalysators die Kohlenwasserstoffemissionen verringern.
Selbstverständlich ist die obige Zusammenfassung vorgesehen, um eine Auswahl von Konzepten, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden, in vereinfachter Form einzuführen. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstandes identifizieren, dessen Schutzbereich nur durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen begrenzt, die irgendwelche vorstehend oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile lösen.
1 zeigt einen Beispiel-Fahrzeugantriebsstrang.
2 stellt eine Teilansicht einer Brennkraftmaschine dar.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftungssystems und eines Kraftstofftankspülsystems, die mit einem Kraftmaschinensystem gekoppelt sind.
4A, 4B und 4C zeigen Beispielverfahren zum Einspritzen von Wasser und Einstellen der Abgaskatalysatorregeneration auf der Basis der Kraftmaschinenzylinderdeaktivierung und der Abgaskatalysatortemperatur.
5 zeigt ein Beispielverfahren zum Einstellen der Wassereinspritzung während der Kraftmaschinenzylinderdeaktivierung.
6 zeigt ein Beispiel zum Einstellen der Wassereinspritzung und des Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in Reaktion auf eine selektive Zylinderdeaktivierung und die Abgaskatalysatortemperatur.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zum Einspritzen von Wasser während eines Kraftmaschinenzylinder-Deaktivierungsereignisses, um eine Abgaskatalysator-Regenerationsanforderung zu verringern und die übermäßige Zunahme der Abgaskatalysatortemperatur nach der Zylinderdeaktivierung zu kontrollieren. Das Zylinderdeaktivierungsereignis (oder der magere Betrieb) kann Vorgänge wie z. B. Getriebeschalten, Verlangsamungskraftstoffabschaltung (DFSO), Zylinderfehlzündungs-Ausfalleffektmanagement (Fehlzündungs-FMEM) und Kraftmaschinendrehzahl-Aufheulsteuerung während Start/Stopp-Vorgängen in dem Kraftmaschinensystem, das in 1, 2 und 3 gezeigt ist, umfassen. Eine Kraftmaschinensteuereinheit kann dazu konfiguriert sein, eine Steuerroutine wie z. B. die Beispielroutine von 4 zum Einspritzen von Wasser und Einstellen der Abgaskatalysatorregeneration durchzuführen. Insbesondere kann Wasser an einem oder mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern während des Zylinderdeaktivierungsereignisses auf der Basis der Dauer der Kraftmaschinenzylinderdeaktivierung und der Abgaskatalysatortemperatur eingespritzt werden. Ein Verfahren zum Bestimmen der Menge an Wassereinspritzung sowie des Zeitpunkts der Wassereinspritzung ist in 5 dargestellt. Bei der Reaktivierung der Kraftmaschinenzylinder kann die Kraftmaschinensteuereinheit ein Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der reaktivierten Zylinder einstellen. Beispieleinstellungen an der Wassereinspritzung und am Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Reaktion auf die Zylinderdeaktivierung und Abgaskatalysatortemperatur sind in 6 gezeigt. Ein Grad an Fettheit (z. B. Menge an fetter Tendenz) des Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses kann auf einer Menge an Ammoniak, der in einem Abgaskatalysator wie z. B. einem SCR-Katalysator gespeichert ist, basieren. In dieser Weise kann ein Abgaskatalysator wie z. B. ein Dreiwege-Katalysator regeneriert werden, während der Kraftstoffnachteil für die Kraftmaschine verringert wird. Durch Durchführen der Wassereinspritzung kann ferner die Abgaskatalysatortemperatur gesteuert werden, wodurch eine Abgaskatalysatorverschlechterung verhindert wird.
Mit Bezug auf 1 ist ein Fahrzeugantriebsstrang 100 gezeigt. Der Antriebsstrang umfasst eine Brennkraftmaschine 10. Im dargestellten Beispiel kann die Kraftmaschine 10 selektiv in Reaktion auf Getriebeschalten, DFSO, Zylinderfehlzündung und Start/Stopp-Vorgänge deaktiviert werden, wie hier weiter mit speziellem Bezug auf 2–5 beschrieben. Die Kraftmaschine 10 ist mit einem Drehmomentwandler 11 über eine Kurbelwelle 40 gekoppelt gezeigt. Die Kraftmaschine 10 kann ein Startersystem 9 zum Unterstützen des Kraftmaschinenanlassens bei Kraftmaschinenneustarts umfassen. Der Drehmomentwandler 11 ist auch mit einem Getriebe 15 über eine Turbinenradwelle 17 gekoppelt. In einem Beispiel ist das Getriebe 15 ein Getriebe mit abgestuftem Übersetzungsverhältnis. Das Getriebe 15 kann ferner verschiedene Zahnräder und Getriebekupplungen umfassen, um ein vom Getriebe zu den Rädern 19 ausgegebenes Drehmoment einzustellen. Der Drehmomentwandler 11 weist eine Überbrückungskupplung (nicht dargestellt) auf, die eingerückt, ausgerückt oder teilweise eingerückt werden kann. Wenn die Kupplung entweder ausgerückt ist oder ausgerückt wird, wird gesagt, dass sich der Drehmomentwandler in einem entriegelten Zustand befindet. Die Turbinenradwelle 17 ist auch als Getriebeeingangswelle bekannt. In einer Ausführungsform umfasst das Getriebe 15 ein elektronisch gesteuertes Getriebe mit mehreren auswählbaren diskreten Übersetzungsverhältnissen. Das Getriebe 15 kann auch verschiedene andere Zahnräder wie beispielsweise eine Achsübersetzung (nicht dargestellt) umfassen. Alternativ kann das Getriebe 15 ein stufenloses Getriebe (CVT) sein. In einer anderen Ausführungsform kann das Getriebe 15 ein Handschaltgetriebe sein, in welchem Fall der Antriebsstrang eine Kupplung (anstelle des Drehmomentwandlers wie in einem Automatikgetriebe) umfassen kann, die die Kraftmaschine mit dem Getriebe koppelt. Das Getriebeschalten in einem Handschaltgetriebe kann durch einen Fahrzeugfahrer durch Ausrücken und Einrücken der Kupplung über ein Kupplungspedal, um die Gänge zu wechseln, gesteuert werden.
Das Getriebe 15 kann ferner mit dem Rad 19 über eine Achse 21 gekoppelt sein. Das Rad 19 koppelt das Fahrzeug (nicht dargestellt) mit der Straße 23. Es ist zu beachten, dass in einer Beispielausführungsform dieser Antriebsstrang in einem Personenkraftwagen gekoppelt ist, der auf der Straße fährt. Obwohl verschiedene Fahrzeugkonfigurationen verwendet werden können, ist in einem Beispiel die Kraftmaschine die einzige Triebkraftquelle und folglich ist das Fahrzeug kein Hybrid-Elektrofahrzeug, Hybrid-Einsteckfahrzeug usw. In anderen Ausführungsformen kann das Verfahren in ein Hybridfahrzeug eingegliedert sein.
Eine Kraftmaschinensteuereinheit 42 kann dazu konfiguriert sein, Eingaben von der Kraftmaschine 10 zu empfangen und dementsprechend ein Ausgangsdrehmoment der Kraftmaschine und/oder den Betrieb des Drehmomentwandlers 11, des Getriebes 15 und der zugehörigen Kupplungen zu steuern. Als ein Beispiel kann ein Ausgangsdrehmoment durch Einstellen einer Kombination des Zündfunkenzeitpunkts, der Kraftstoffimpulsbreite, des Kraftstoffimpulszeitpunkts und/oder der Luftladung, durch Steuern der Drosselklappenöffnung und/oder der Ventilzeitsteuerung, des Ventilhubs und der Aufladung für Kraftmaschinen mit Turbolader gesteuert werden. Im Fall einer Dieselkraftmaschine kann die Steuereinheit 42 auch das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment durch Steuern einer Kombination der Kraftstoffimpulsbreite, des Kraftstoffimpulszeitpunkts und der Luftladung steuern. In allen Fällen kann die Kraftmaschinensteuerung auf einer zylinderweisen Basis durchgeführt werden, um das Kraftmaschinenausgangsdrehmoment zu steuern.
Wenn Zylinderdeaktivierungsbedingungen erfüllt sind, kann die Steuereinheit 42 selektiv einen oder mehrere Zylinder durch Abschalten der Kraftstoffeinspritzung und der Funkenzündung für die Kraftmaschinenzylinder deaktivieren. Die deaktivierten Zylinder können in einem deaktivierten Zustand gehalten werden, bis Zylinderreaktivierungsbedingungen bestätigt werden. Während die Zylinder in Bewegung sind (nicht mit Kraftstoff versorgt), kann an sich Luft durch die Abgaskatalysatoren gepumpt werden. Diese Luft kann die Katalysatoren oxidieren, insbesondere einen eng gekoppelten Dreiwege-Abgaskatalysator, was seine Fähigkeit verringert, Abgas-NOx-Spezies zu reduzieren, und Abgasemissionen verschlechtert.
Wie in 4–6 ausgearbeitet, kann die Kraftmaschinensteuereinheit auch mit computerlesbaren Befehlen zum Einspritzen von Wasser an den Kraftmaschinenzylindern während der Deaktivierung konfiguriert sein. Das Wasser und/oder der Wasserdampf können dann Luft aus den Kraftmaschinenzylindern verdrängen, wodurch die Aufnahme von Luft an den deaktivierten Zylindern verringert wird. Dies kann die Menge an Luft, die sich zu den Katalysatoren bewegt, verringern und folglich die Oxidation der Katalysatoren verringern. Nach der Zylinderreaktivierung kann dann der Abgaskatalysator wie z. B. der Dreiwege-Katalysator durch Einstellen des Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der Zylinder regeneriert werden. Insbesondere kann das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis verringert werden, so dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eine fette Tendenz hat. Das Ausmaß der fetten Tendenz kann auf dem an einem Abgaskatalysator wie z. B. einem SCR-Katalysator gespeicherten Ammoniakgehalt basieren. Wenn beispielsweise der Ammoniakgehalt des Abgaskatalysators höher ist, kann die fette Tendenz niedriger sein. Das Einspritzen von Wasser während der Zylinderdeaktivierung kann ermöglichen, dass der Ammoniakgehalt des Abgaskatalysators auf einem höheren Niveau bleibt, als wenn die Wassereinspritzung nicht verwendet werden würde. An sich kann eine weniger fette Tendenz während der Zylinderreaktivierung erforderlich sein. Dies kann den Kraftstoffnachteil, der während der Regeneration der Abgaskatalysatoren erlitten wird, verringern, wodurch die gesamte Kraftstoffsparsamkeit verbessert wird, während NOx-Emissionsanforderungen erfüllt werden. Ferner kann die Wassereinspritzung an den deaktivierten Zylindern Kohlenwasserstoffemissionen durch einen Dampfreformierungsprozess über dem Abgaskatalysator bei der Kraftstoffreaktivierung mit einem fetten Luft/Kraftstoff-Verhältnis verringern, wobei die Kohlenwasserstoffe im Abgas in CO umgesetzt und der zugehörige Wasserstoff in H₂ umgesetzt werden können. CO und H₂ können anschließend über dem SCR-Katalysator oxidiert werden, wodurch Kohlenwasserstoffemissionen verringert werden. Aufgrund der endothermen Art des Dampfreformierungsprozesses kann das Einspritzen von Wasser an den deaktivierten Zylindern außerdem die Erhöhung der Abgaskatalysatortemperatur verringern, wodurch eine Abgaskatalysatorverschlechterung verhindert wird.
In einem Beispiel kann der SCR-Katalysator Kupfer umfassen. In einem anderen Beispiel kann der SCR-Katalysator ein Kupfer/Zeolith- oder ein modifizierter Kupfer/Zeolith-SCR-Katalysator sein.
2 ist ein schematisches Diagramm 200, das einen Zylinder einer Mehrzylinder-Kraftmaschine 210 zeigt, die in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Die Kraftmaschine 210 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem mit einer Steuereinheit 12 und durch eine Eingabe von einem Fahrzeugfahrer 132 über eine Eingabevorrichtung gesteuert werden. In einem Beispiel umfasst die Eingabevorrichtung ein Fahrpedal 130 und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP.
Eine Brennkammer 30 der Kraftmaschine 210 kann Zylinderwände 32 umfassen, wobei ein Kolben 36 darin angeordnet ist. Der Kolben 36 kann mit einer Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, so dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann mit mindestens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs über ein Zwischengetriebesystem gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor mit der Kurbelwelle 40 über ein Schwungrad gekoppelt sein, um einen Startvorgang der Kraftmaschine 210 zu ermöglichen.
Die Brennkammer 30 kann Einlassluft von einem Einlasskrümmer 144 über einen Einlassdurchgang 142 empfangen und kann Verbrennungsgase über einen Auslassdurchgang 148 auslassen. Der Einlasskrümmer 144 und der Auslassdurchgang 148 können selektiv mit der Brennkammer 30 über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile umfassen. Eine Auslassnockenwelle 53 betätigt das Auslassventil 54 gemäß dem Profil eines Nockens, der entlang der Länge der Auslassnockenwelle angeordnet ist. Eine Einlassnockenwelle 51 betätigt das Einlassventil 52 gemäß dem Profil eines Nockens, der entlang der Länge der Nockenwelle angeordnet ist. Ein Auslassnocken-Positionssensor 57 und ein Einlassnocken-Positionssensor 155 leiten jeweilige Nockenwellenpositionen zur Steuereinheit 12 weiter.
Eine Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist direkt mit der Brennkammer 30 gekoppelt zum Einspritzen von Kraftstoff direkt in diese im Verhältnis zur Impulsbreite eines Signals FPW, das von der Steuereinheit 12 über einen elektronischen Treiber 68 empfangen wird, gezeigt. In dieser Weise schafft die Kraftstoffeinspritzdüse 66 das, was als Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer 30 bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse kann beispielsweise in der Seite der Brennkammer oder an der Oberseite der Brennkammer angebracht sein. Kraftstoff kann zur Kraftstoffeinspritzdüse 66 durch ein Kraftstoffsystem (nicht dargestellt) mit einem Kraftstofftank, einer Kraftstoffpumpe und einer Kraftstoffverteilerleitung zugeführt werden. In einigen Ausführungsformen kann die Brennkammer 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzdüse, die im Einlasskrümmer 144 angeordnet ist, in einer Konfiguration, die das schafft, was als Kanaleinspritzung von Kraftstoff in den Einlasskanal stromaufwärts der Brennkammer 30 bekannt ist, umfassen. Der Einlassdurchgang 142 kann eine Drosselklappe 62 mit einer Drosselplatte 64 umfassen. In diesem speziellen Beispiel kann die Position der Drosselplatte 64 durch die Steuereinheit 12 über ein Signal verändert werden, das zu einem Elektromotor oder Aktuator, der mit der Drosselklappe 62 enthalten ist, geliefert wird, eine Konfiguration, die üblicherweise als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) bezeichnet wird. In dieser Weise kann die Drosselklappe 62 betätigt werden, um die Einlassluft, die zur Brennkammer 30 unter anderen Kraftmaschinenzylindern zugeführt wird, zu verändern. Die Position der Drosselplatte 64 kann durch ein Drosselklappen-Positionssignal TP zur Steuereinheit 12 zugeführt werden. Der Einlassdurchgang 142 kann einen Luftmassensensor 120 und einen Krümmerluftdrucksensor 122 zum Liefern von jeweiligen Signalen MAF und MAP zur Steuereinheit 12 umfassen.
Ein Zündsystem 88 kann einen Zündfunken zur Brennkammer 30 über eine Zündkerze 92 in Reaktion auf ein Vorzündungssignal SA von der Steuereinheit 12 unter ausgewählten Betriebsmodi liefern. Obwohl Funkenzündungskomponenten gezeigt sind, können in einigen Ausführungsformen die Brennkammer 30 oder eine oder mehrere andere Brennkammern der Kraftmaschine 10 in einem Kompressionszündungsmodus mit oder ohne Zündfunken betrieben werden.
Die Kraftmaschine 210 kann ein Wassereinspritzsystem umfassen, um Wasser an deaktivierten Zylindern einzuspritzen. Das Wassereinspritzsystem kann eine Wassereinspritzdüse für jeden Zylinder zum Einspritzen von Wasser oder Scheibenwischerflüssigkeit umfassen. In einem Beispiel kann eine Kanalwassereinspritzdüse 94 innerhalb des Einlasskrümmers 144 an einem Einlasskanal und/oder nahe dem Einlassventil 52 angeordnet sein. In einem anderen Beispiel kann eine Direktwassereinspritzdüse (nicht dargestellt) innerhalb der Brennkammer 30 angeordnet sein. In diesem Beispiel kann die Direktwassereinspritzdüse Wasser direkt in den Kraftmaschinenzylinder einspritzen. In noch einem weiteren Beispiel kann eine zweite Kanalwassereinspritzdüse (nicht dargestellt) innerhalb des Auslassdurchgangs 148 stromabwärts vom Auslassventil 54 angeordnet sein.
Das Einspritzen von Wasser an den deaktivierten Kraftmaschinenzylindern kann die Menge an Luft, die sich durch die Zylinder zum Auslasskrümmer und zu den Abgaskatalysatoren bewegt, verringern. Wenn beispielsweise das Wassereinspritzsystem, das in der Kraftmaschine 210 verwendet wird, das Kanalwassereinspritzsystem 94 ist, kann eine Kanalwassereinspritzdüse Wasser am Einlasskanal, am Einlassventil des deaktivierten Zylinders einspritzen. In einem Beispiel kann die Wassereinspritzung über die Kanalwassereinspritzung während der Zylinderdeaktivierung, bevor sich das Einlassventil öffnet (z. B. während das Einlassventil geschlossen ist), stattfinden. Das eingespritzte Wasser kann an und/oder um das Einlassventil verdampfen. Das eingespritzte Wasser und/oder der Wasserdampf können dann Einlassluft, die den Einlasskanal umgibt, verdrängen. Wenn sich das Einlassventil öffnet, können folglich das Wasser und/oder der Wasserdampf die Einlassluft verdrängen, wodurch die Menge an Einlassluft, die in den Zylinder eintritt, verringert wird. Wenn sich das Auslassventil des nicht zündenden (z. B. deaktivierten) Zylinders öffnet, kann sich der Wasserdampf an sich durch das Auslasssystem und zu den Abgaskatalysatoren bewegen. Irgendwelche Luft, die durch das Auslasssystem strömt, kann mit dem Wasser verdünnt werden. Ferner kann Sauerstoff, der durch das Auslasssystem strömt, verringert werden, wobei er durch den Wasserdampf verdrängt wurde, wodurch die Oxidation der Abgaskatalysatoren verringert wird.
Eine Kraftmaschinensteuereinheit kann die Wassereinspritzdüsen der entsprechenden deaktivierten Zylinder betätigen, um Wasser während der Zylinderdeaktivierung einzuspritzen. Die Steuereinheit kann den Zeitpunkt, die Dauer und die Menge der Wassereinspritzung steuern. In Reaktion auf die Deaktivierung von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern kann die Steuereinheit die Wassereinspritzdüsen betätigen, um eine Menge an Wasser in einen des Einlasskanals, des Kraftmaschinenzylinders oder des Auslasskrümmers einzuspritzen. In einer Ausführungsform kann die Steuereinheit Kanalwassereinspritzdüsen betätigen, um Wasser einzuspritzen, bevor sich das Einlassventil öffnet. In einer anderen Ausführungsform kann die Steuereinheit Direktwassereinspritzdüsen betätigen, um Wasser einzuspritzen, direkt bevor sich das Einlassventil öffnet, nahe dem oberen Totpunkt im Verbrennungshub. In dieser Ausführungsform kann jedoch das Wasser nicht genügend Zeit haben, um sich auszudehnen und die Luft zu verdrängen. Durch Einspritzen des Wassers nahe dem oberen Totpunkt im Verbrennungshub kann folglich die Wärme in der Brennkammer das eingespritzte Wasser besser verdampfen. In noch einer anderen Ausführungsform kann die Steuereinheit Kanalwassereinspritzdüsen in den Auslasskrümmern betätigen, um Wasser in den Auslasskrümmer, der der deaktivierten Zylinderreihe entspricht, einzuspritzen, bevor sich das Auslassventil öffnet. Die Steuereinheit kann dann die Wassereinspritzung stoppen, wenn Zylinderreaktivierungsbedingungen erfüllt sind.
Die Steuereinheit kann ferner die Menge an auf einmal in die deaktivierten Zylinder eingespritztem Wasser steuern. Wie nachstehend weiter bei 5 erörtert, kann die Menge an eingespritztem Wasser auf einem Volumen des Kraftmaschinenzylinders basieren. Insbesondere kann die Menge an am Einlasskanal oder direkt in den Kraftmaschinenzylinder eingespritztem Wasser der Menge an Wasser entsprechen, die den Zylinder im Wesentlichen mit Wasserdampf füllen kann. An sich kann diese Menge an Wasserdampf den verfügbaren Raum, damit Luft in den Zylinder eintritt und das Auslasssystem und die Abgaskatalysatoren erreicht, verkleinern. Ein Volumen an Wasserdampf, der durch eine Menge an eingespritztem Wasser gebildet wird, kann mit zunehmender Temperatur zunehmen. Folglich kann die Menge an Wasser, das an den deaktivierten Zylindern eingespritzt wird, auf einem Kraftmaschinenzylindervolumen und einer Einlasskanal- und/oder Einlasskrümmertemperatur basieren. Die Menge an eingespritztem Wasser kann ferner auf zusätzlichen Kraftmaschinenbetriebsbedingungen, wie z. B. Krümmerdruck, MAP, abgeschätzte Kolbenventil- und Kolbenkopftemperaturen und/oder Kraftmaschinendrehzahl, basieren. Noch ferner kann die Menge an eingespritztem Wasser auf einer Angabe von einem Abgassauerstoffsensor basieren.
In dieser Weise kann das Einspritzen von Wasser an den deaktivierten Zylindern Luft, die in die Brennkammer und anschließend in das Auslassrohr eintritt, verringern, was die Sauerstoffkonzentration, die den Abgaskatalysator erreicht, verringert, wodurch das Ausmaß an Katalysatorreduktion und das Ausmaß an Katalysatorregenerierung, die nach dem Reaktivieren der Zylinder erforderlich ist, verringert werden. Das eingespritzte Wasser kann zum Verdrängen der Einlassluft und Verringern der Menge an Sauerstoff, der durch die deaktivierten Zylinder und in den Auslasskrümmer strömt, wirken. Ferner können Wasser und/oder Wasserdampf, die sich durch das Auslasssystem bewegen, mit Kohlenwasserstoffen über dem ersten Abgaskatalysator unter Bildung von CO und H₂ in einer Dampfreformierungsreaktion reagieren. H₂ kann dann NO über dem Katalysator unter Bildung von Ammoniak, NH₃, reduzieren. Ferner wird angemerkt, dass CO und H₂, die gebildet werden, nicht stark mit Ammoniak in einem zweiten Abgaskatalysator (wie z. B. einem SCR-Katalysator) reagieren und durch restlichen O₂ über dem zweiten Abgaskatalysator oxidiert werden können. Nachdem die Kraftmaschinenzylinder reaktiviert sind, kann die Kraftmaschinensteuereinheit dann ein Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis während der Zylinderreaktivierung auf der Basis einer Menge an Ammoniak, der zur Zeit der Reaktivierung am SCR-Katalysator gespeichert ist, einstellen. In einem Beispiel können die Zylinder mit einem Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis reaktiviert werden, das fetter ist als Stöchiometrie. Wenn die Menge an Ammoniak im SCR-Katalysator bei der Zylinderreaktivierung unter einem Schwellenniveau liegt, kann das fettere Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis eine höhere fette Tendenz aufweisen. Wenn jedoch die Menge an Ammoniak im SCR-Katalysator größer als das Schwellenniveau bei der Zylinderreaktivierung ist, kann das fettere Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis eine geringere fette Tendenz aufweisen. Das fette Luft/Kraftstoff-Verhältnis kann für eine Dauer verbrannt werden, um den Dreiwege-Katalysator (z. B. den eng gekoppelten Katalysator) zu regenerieren. In dieser Weise können die Regenerationsanforderungen für den eng gekoppelten Katalysator in Abhängigkeit davon verringert werden, wie viel Ammoniak im SCR-Katalysator gespeichert ist.
Durch Einspritzen von Wasser an den deaktivierten Kraftmaschinenzylindern während der Zylinderdeaktivierung kann weniger Sauerstoff in das Auslasssystem eintreten, wodurch die Oxidation des ersten Abgaskatalysators (z. B. eines Dreiwege-Katalysators) verringert wird. Bei der Wassereinspritzung an den deaktivierten Zylindern können ferner aufgrund der Dampfreformierung über dem ersten Abgaskatalysator und der anschließenden Oxidation von H₂ und CO über einem zweiten Abgaskatalysator (z. B. SCR-Katalysator) Kohlenwasserstoffemissionen verringert werden. Folglich kann eine Erhöhung der Abgaskatalysatortemperatur verringert werden. Außerdem kann Wasser die Ammoniakbildung an einem zweiten Abgaskatalysator (z. B. SCR-Katalysator) erhöhen, wodurch die Menge an Ammoniak vermehrt wird, der während der Zylinderreaktivierung zur Verfügung steht. An sich kann das Einspritzen von Wasser die Menge an fetter Tendenz, die nach dem Reaktivieren der Kraftmaschinenzylinder erforderlich ist, verringern, wodurch der Kraftstoffnachteil, der während der Regeneration des ersten Katalysators erlitten wird, verringert wird.
Es ist zu beachten, dass verschiedene Bedingungen bestehen, während denen ein oder mehrere Zylinder deaktiviert werden können. In einigen Fällen können während eines Kraftmaschinenzyklus weniger als alle Kraftmaschinenzylinder (z. B. Kraftstoffeinspritzung deaktiviert) und nur einer für einen einzelnen Kraftmaschinenzyklus deaktiviert werden. In einer Ausführungsform kann während des Kraftmaschinenstarts eine Anzahl von nacheinander zündenden Zylindern in einem einzelnen Kraftmaschinenzyklus deaktiviert werden (z. B. nur zwei sequentielle Zylinder von insgesamt sechs Zylindern oder nur drei sequentielle Zylinder von insgesamt sechs Zylindern). Die Anzahl von im einzelnen Kraftmaschinenzyklus deaktivierten Zylindern kann auf einer Drehmomentverringerungsanforderung basieren, um das Kraftmaschinendrehzahlaufheulen während eines Kraftmaschinenneustarts eines Leerlaufstopps zu verringern, wodurch das durch ein zumindest teilweise eingerücktes Getriebe wie z. B. eines mit einem Drehmomentwandler übertragene Drehmoment verringert wird. Unter diesem Umstand kann die Wassereinspritzung, wie hier beschrieben, auf diese deaktivierten Zylinder angewendet werden.
In einer Ausführungsform kann die Kraftstoffeinspritzdüsendeaktivierung während Getriebeschaltereignissen verwendet werden, um das Kraftmaschinendrehmoment zu steuern und die Schaltqualität zu verbessern. Wieder kann eine ausgewählte Anzahl von spezifischen Zylinderkraftstoffversorgungsereignissen übersprungen werden, um das Drehmoment für eine kurze Dauer schnell zu verringern (z. B. ein einzelnes Zylinderverbrennungsereignis in einem Kraftmaschinenzyklus). Unter diesem Umstand kann die Wassereinspritzung, wie hier beschrieben, auf jeden der deaktivierten Zylinder angewendet werden.
Noch andere Ausführungsformen können die Wassereinspritzung verwenden, wie hier weiter beschrieben, wie z. B. andere Getriebeereignisse, ein Kraftmaschinenstartvorgang, ein Standardbetrieb in Reaktion auf eine Komponentenverschlechterung und andere.
Mit Rückkehr zu 1 ist ein Abgassensor 126 mit dem Auslassdurchgang 148 stromaufwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung 70 gekoppelt gezeigt. Der Sensor 126 kann ein beliebiger geeigneter Sensor zum Liefern einer Angabe des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses sein, wie z. B. ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (universeller oder Breitband-Abgassauerstoffsensor), ein Sauerstoffsensor mit zwei Zuständen oder EGO, ein HEGO (erhitzter EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Die Abgasreinigungsvorrichtung 70 ist entlang des Auslassdurchgangs 148 stromabwärts des Abgassensors 126 angeordnet gezeigt. Die Vorrichtung 70 kann ein Dreiwege-Katalysator (TWC), eine NOx-Falle, ein SCR-Katalysator, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen davon sein. Ein Abgasreinigungssystem eines Fahrzeugs kann beispielsweise eine oder mehrere Abgasreinigungsvorrichtungen mit mindestens einem SCR-Katalysator und mindestens einem Dreiwege-Katalysator umfassen. Diese Katalysatoren können in einer anderen Konfiguration innerhalb des Abgasreinigungssystems angeordnet sein. An sich können die nachstehend weiter beschriebenen Verfahren in einer Vielfalt von Kraftmaschinen mit verschiedenen Abgasreinigungssystem-Konfigurationen implementiert werden. In einem Beispiel kann die Abgasreinigungsvorrichtung 70 einen ersten Abgaskatalysator (wie z. B. einen Dreiwege-Katalysator) und einen zweiten Abgaskatalysator (wie z. B. einen SCR-Katalysator) umfassen. Ferner kann die Abgasreinigungsvorrichtung 70 einen Temperatursensor (nicht dargestellt) umfassen, um eine Angabe der Temperatur des ersten Abgaskatalysators (das heißt des Dreiwege-Katalysators) zu liefern.
Die Steuereinheit 12 ist in 2 als Mikrocomputer mit einer Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen 104, einem elektronischen Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das als Festwertspeicher 106 in diesem speziellen Beispiel gezeigt ist, einem Direktzugriffsspeicher 108, einem Haltespeicher 110 und einem Datenbus gezeigt. Die Steuereinheit 12 kann verschiedene Signale von Sensoren, die mit der Kraftmaschine 210 gekoppelt sind, zusätzlich zu den vorher erörterten Signalen empfangen, einschließlich der Messung der eingeführten Luftmassenströmung (MAF) vom Luftmassensensor 120; der Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperatursensor 112, der mit einer Kühlhülse 114 gekoppelt ist; einer Fahrzeugbremse; eines Profilzündaufnahmesignals (PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 118 (oder anderen Typ), der mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; einer Drosselklappenposition (TP) von einem Drosselklappen-Positionssensor; einer Abgaskatalysatortemperatur von einem Abgaskatalysator-Temperatursensor (nicht dargestellt); und eines Krümmerabsolutdrucksignals MAP vom Krümmerdrucksensor 122. Ein Kraftmaschinendrehzahlsignal RPM kann durch die Steuereinheit 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Unterdrucks oder Drucks im Einlasskrümmer zu liefern. Es ist zu beachten, dass verschiedene Kombinationen der obigen Sensoren verwendet werden können, wie z. B. ein MAF-Sensor ohne MAP-Sensor oder umgekehrt. In einem Beispiel kann der Sensor 118, der auch als Kraftmaschinendrehzahlsensor verwendet wird, eine vorbestimmte Anzahl von gleich beabstandeten Impulsen bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle erzeugen.
Der Speichermedium-Festwertspeicher 106 kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die Befehle darstellen, die von der Mikroprozessoreinheit 102 zum Durchführen der nachstehend beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten, die erwartet werden, aber nicht speziell aufgelistet sind, ausführbar sind.
Die Steuereinheit 12 empfängt auch Signale von und liefert Steuersignale zu einem Getriebe (nicht dargestellt). Getriebesignale können Getriebeeingangs- und Getriebeausgangsdrehzahlen, Signale zum Regulieren des Getriebeleitungsdrucks (z. B. des Fluiddrucks, der zu Getriebekupplungen zugeführt wird) und Signale zum Steuern des auf Kupplungen aufgebrachten Drucks zum Betätigen von Getriebezahnrädern umfassen, sind jedoch nicht darauf begrenzt.
Wie vorstehend beschrieben, zeigt 2 nur einen Zylinder einer Mehrzylinder-Kraftmaschine und jeder Zylinder kann ebenso seinen eigenen Satz von Einlass/Auslass-Ventilen, Kraftstoffeinspritzdüse, Zündkerze usw. umfassen.
Wenn man sich 3 zuwendet, zeigt sie ein Kraftmaschinensystem 300 wie z. B. das in 2 beschriebene Kraftmaschinensystem mit einem geschlossenen Kurbelgehäuseentlüftungssystem (PCV-System) 350 und einem Kraftstofftankspülsystem 360.
Das PCV-System 350 kann ein Kurbelgehäuse 306, das eine Kurbelwelle 40 umschließt, mit einer Ölwanne 302, die unter der Kurbelwelle angeordnet ist, umfassen. Eine Ölfüllöffnung 304 kann im Kurbelgehäuse 306 angeordnet sein, so dass Öl zur Ölwanne 302 zugeführt werden kann.
Das Kraftmaschinensystem 300 kann ferner eine Brennkammer 30 umfassen. Die Brennkammer 30 kann Brennkammerwände 32 umfassen, wobei ein Kolben 36 darin angeordnet ist. Der Kolben 36 kann mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, so dass eine Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Brennkammer 30 kann Einlassluft vom Einlasskrümmer 144 empfangen, der stromabwärts der Drosselklappe 62 angeordnet ist.
Eine Drosselklappe 62 kann im Kraftmaschineneinlass angeordnet sein, um die Luftströmung zu steuern, die in den Einlasskrümmer 144 eintritt. Die Einlassluft kann in die Brennkammer 30 über ein nockenbetätigtes Einlassventilsystem 51 eintreten. Ebenso kann verbranntes Abgas die Brennkammer 30 über ein nockenbetätigtes Auslassventilsystem 53 verlassen. In einer alternativen Ausführungsform können eines oder mehrere des Einlassventilsystems und des Auslassventilsystems elektrisch betätigt sein.
Auslassverbrennungsgase verlassen die Brennkammer 30 über den Auslassdurchgang 148. Ein Abgassensor 126 kann entlang des Auslassdurchgangs 148 angeordnet sein. Der Sensor 64 kann ein geeigneter Sensor zum Liefern einer Angabe des Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses sein, wie z. B. ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (universeller oder Breitband-Abgassauerstoffsensor), ein Sauerstoffsensor mit zwei Zuständen oder EGO, ein HEGO (erhitzter EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Der Abgassensor 126 kann mit der Steuereinheit 12 verbunden sein.
In dem Beispiel von 3 ist ein PCV-System 350 mit dem Kraftmaschineneinlass gekoppelt, so dass Gase im Kurbelgehäuse in einer gesteuerten Weise aus dem Kurbelgehäuse entlüftet werden können. Während Bedingungen, wenn der Krümmerdruck (MAP) geringer ist als der Luftdruck (BP), saugt das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 350 Luft in das Kurbelgehäuse 306 über einen Entlüfter oder ein Entlüftungsrohr 311. Das Kurbelgehäuseentlüftungsrohr 311 kann mit dem Frischluft-Einlassdurchgang 142 stromaufwärts der Drosselklappe 62 gekoppelt sein.
Das PCV-System 350 entlüftet auch Gase aus dem Kurbelgehäuse und in den Einlasskrümmer 42 über eine Leitung 309 (hier auch als PCV-Leitung 309 bezeichnet). Es ist zu erkennen, dass, wie hier verwendet, sich die PCV-Strömung auf die Strömung von Gasen durch die Leitung 309 vom Kurbelgehäuse zum Einlasskrümmer bezieht. Wie hier verwendet, bezieht sich die PCV-Rückströmung ähnlich auf die Strömung von Gasen durch die Leitung 309 vom Einlasskrümmer zum Kurbelgehäuse. Die PCV-Rückströmung kann stattfinden, wenn der Einlasskrümmerdruck höher ist als der Kurbelgehäusedruck. In einigen Beispielen kann das PCV-System 350 mit einem Mittel zum Verhindern der PCV-Rückströmung ausgestattet sein. In anderen Beispielen kann das Auftreten der PCV-Rückströmung irrelevant oder sogar erwünscht sein; in diesen Beispielen kann das PCV-System 350 ein Mittel zum Verhindern der PCV-Rückströmung ausschließen oder kann vorteilhafterweise eine PCV-Rückströmung beispielsweise für die Unterdruckerzeugung verwenden.
Die Gase im Kurbelgehäuse 306 können aus unverbranntem Kraftstoff, unverbrannter Luft und vollständig oder teilweise verbrannten Gasen bestehen. Ferner kann ein Schmiermittelnebel auch vorhanden sein. An sich können verschiedene Ölabscheider in das Kurbelgehäuseentlüftungssystem 350 integriert sein, um den Austritt des Ölnebels aus dem Kurbelgehäuse durch das PCV-System zu verringern. Die PCV-Leitung 309 kann beispielsweise einen unidirektionalen Ölabscheider 308 umfassen, der Öl aus Dämpfen filtert, die das Kurbelgehäuse 306 verlassen, bevor sie erneut in den Einlasskrümmer 144 eintreten. Ein weiterer Ölabscheider 310 kann in der Leitung 311 angeordnet sein, um Öl vom Strom von Gasen, die die Kurbelgehäuse während des aufgeladenen Betriebs verlassen, zu entfernen. Außerdem kann die PCV-Leitung 309 auch einen Unterdrucksensor (nicht dargestellt) umfassen, der mit dem PCV-System gekoppelt ist.
Das Kraftstoffsystem 360 umfasst einen Kraftstofftank 330, der mit einer Kraftstoffpumpe (nicht dargestellt) und einem Kraftstoffdampfkanister 318 gekoppelt ist. Während eines Kraftstofftank-Auftankereignisses kann Kraftstoff in das Fahrzeug von einer externen Quelle durch eine Auftanktür 328 gepumpt werden. Der Kraftstofftank 330 kann mehrere Kraftstoffgemische halten, einschließlich Kraftstoff mit einem Bereich von Alkoholkonzentrationen, wie z. B. verschiedene Benzin-Ethanol-Gemische, einschließlich E10, E85, Benzin, usw. und Kombinationen davon. Ein Kraftstofffüllstandsensor (nicht dargestellt), der im Kraftstofftank 330 angeordnet ist, kann eine Angabe des Kraftstofffüllstandes ("Kraftstofffüllstandeingabe") zur Steuereinheit 12 liefern. Es ist zu erkennen, dass das Kraftstoffsystem 360 ein rückführungsloses Kraftstoffsystem, ein Rückführungskraftstoffsystem oder verschiedene andere Typen eines Kraftstoffsystems sein kann. Dämpfe, die im Kraftstofftank 20 erzeugt werden, können zum Kraftstoffdampfkanister 318 über die Leitung 322 geleitet werden, bevor sie zum Kraftmaschineneinlass 144 gespült werden.
Der Kraftstoffdampfkanister 318 kann mit einem geeigneten Adsorptionsmittel zum vorübergehenden Einfangen von Kraftstoffdämpfen (einschließlich verdampfter Kohlenwasserstoffe), die während Kraftstofftank-Auftankvorgängen erzeugt werden, sowie täglichen Dämpfen gefüllt sein. In einem Beispiel ist das verwendete Adsorptionsmittel Aktivkohle. Wenn Spülbedingungen erfüllt sind, wie z. B. der Kanister gesättigt ist, können die im Kraftstoffdampfkanister 318 gespeicherten Dämpfe durch Öffnen des Kanisterspülventils 314 zum Kraftmaschineneinlass 144 gespült werden. Obwohl ein einzelner Kanister 318 gezeigt ist, ist zu erkennen, dass das Kraftstoffsystem 360 eine beliebige Anzahl von Kanistern umfassen kann. In einem Beispiel kann das Kanisterspülventil 314 ein Solenoidventil sein, wobei das Öffnen oder Schließen des Ventils über die Betätigung des Kanisterspülsolenoids durchgeführt wird.
Der Kanister 318 umfasst eine Lüftungsöffnung 317 zum Lenken von Gasen aus dem Kanister 318 an die Atmosphäre, wenn Kraftstoffdämpfe vom Kraftstofftank 330 gespeichert oder eingefangen sind. Die Lüftungsöffnung 317 kann auch ermöglichen, dass Frischluft in den Kraftstoffdampfkanister 318 gesaugt wird, wenn gespeicherte Kraftstoffdämpfe zum Kraftmaschineneinlass 144 über die Spülleitung 312 und das Spülventil 314 gespült werden. Obwohl dieses Beispiel die Lüftungsöffnung 317 mit frischer, unerhitzter Luft in Verbindung stehend zeigt, können verschiedene Modifikationen auch verwendet werden. Die Lüftungsöffnung 317 kann ein Kanisterlüftungsventil 316 umfassen, um eine Strömung von Luft und Dämpfen zwischen dem Kanister 318 und der Atmosphäre einzustellen. Das Kanisterlüftungsventil kann auch für Diagnoseroutinen verwendet werden. Wenn es enthalten ist, kann das Lüftungsventil während Kraftstoffdampfspeichervorgängen (beispielsweise während der Kraftstofftankauftankung und während die Kraftmaschine nicht läuft) geöffnet werden, so dass Luft, die vom Kraftstoffdampf abgestreift wird, nachdem sie durch den Kanister geströmt ist, an die Atmosphäre nach außen gedrängt werden kann. Während Spülvorgängen (beispielsweise während der Kanisterregeneration und während die Kraftmaschine läuft) kann das Lüftungsventil ebenso geöffnet werden, um zu ermöglichen, dass eine Strömung von Frischluft die im Kanister gespeicherten Kraftstoffdämpfe abstreift. In einem Beispiel kann das Kanisterlüftungsventil 316 ein Solenoidventil sein, wobei das Öffnen oder Schließen des Ventils über die Betätigung eines Kanisterlüftungssolenoids durchgeführt wird. Insbesondere kann das Kanisterlüftungsventil bei der Betätigung des Kanisterlüftungssolenoids geöffnet und geschlossen werden.
Kraftstoffdämpfe, die aus dem Kanister 318 abgegeben werden, beispielsweise während eines Spülvorgangs, können über die Spülleitung 312 in den Kraftmaschineneinlasskrümmer 144 geleitet werden. Die Strömung von Dämpfen entlang der Spülleitung 312 kann durch das Kanisterspülventil 314 reguliert werden, das zwischen den Kraftstoffdampfkanister und den Kraftmaschineneinlass gekoppelt ist. Die Menge und Rate von Dämpfen, die durch das Kanisterspülventil abgeben werden, können durch das Tastverhältnis eines zugehörigen Kanisterspülventilsolenoids (nicht dargestellt) bestimmt werden. An sich kann das Tastverhältnis des Kanisterspülventilsolenoids durch das Antriebsstrang-Steuermodul (PCM) des Fahrzeugs wie z. B. die Steuereinheit 12 in Reaktion auf Kraftmaschinenbetriebsbedingungen, einschließlich beispielsweise Kraftmaschinendrehzahl-Last-Bedingungen, eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, einer Kanisterbeladung usw., bestimmt werden. Durch Befehlen, dass das Kanisterspülventil geschlossen wird, kann die Steuereinheit das Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem vom Kraftmaschineneinlass abdichten. Ein wahlweises Kanisterrückschlagventil (nicht dargestellt) kann in der Spülleitung 312 enthalten sein, um zu verhindern, dass der Einlasskrümmerdruck Gase in der entgegengesetzten Richtung der Spülströmung leitet.
An sich kann das Rückschlagventil erforderlich sein, wenn die Kanisterspülventilsteuerung nicht genau zeitgesteuert wird oder das Kanisterspülventil selbst durch einen hohen Einlasskrümmerdruck in die offene Position gedrängt werden kann.
Während bestimmter Kraftmaschinenbedingungen wie z. B. DFSO, wenn ein oder mehrere Zylinder deaktiviert werden können, kann der im Einlasskrümmer erzeugte Unterdruck verursachen, dass ein Überschuss an unverbrannten Kohlenwasserstoffen vom PCV-Strömungssystem und/oder vom Kraftstofftankspülsystem in den deaktivierten Zylinder und anschließend in den Auslass und die Abgasreinigungsvorrichtungen strömt. Die erhöhte Last von unverbrannten Kohlenwasserstoffen kann eine Erhöhung der Abgaskatalysatortemperatur verursachen. Das Durchführen der Wassereinspritzung an den deaktivierten Zylindern während eines DFSO-Ereignisses kann Kohlenwasserstoffemissionen verringern und die Erhöhung der Abgaskatalysatortemperaturen steuern. Bei der Wassereinspritzung können expandierende Wasserdämpfe eine Menge an Kohlenwasserstoffen, die in die deaktivierten Zylinder eintreten, durch Verdrängung verringern. Außerdem erleichtert Wasserdampf, der durch den Auslass strömt, einen Dampfreformierungsprozess, während dessen einige der Kohlenwasserstoffe im Abgas über dem ersten Abgaskatalysator in CO und H₂ umgesetzt werden können. Das so gebildete CO und H₂ können anschließend durch restlichen Sauerstoff über einem zweiten Abgaskatalysator wie z. B. einem SCR-Katalysator verbraucht werden. Aufgrund dessen, dass der Dampfreformierungsprozess endotherm ist, kann ferner die Abgaskatalysatortemperatur verringert werden. Um die unverbrannten Kohlenwasserstoffe von der PCV-Strömung und/oder Verdampfungsemissionen von der Kraftstofftankspülleitung, die in deaktivierte Zylinder eintritt, zu verringern, und Kohlenwasserstoffemissionen während eines DFSO-Ereignisses zu verringern, kann daher die Wassereinspritzung an den deaktivierten Zylindern durchgeführt werden. Die Wassereinspritzung kann das Einstellen der Menge an Wassereinspritzung in einer Weise einer geschlossenen Schleife auf der Basis einer Angabe der Abgasluftzusammensetzung vom Abgassensor 126 umfassen. Durch Einstellen der Menge an Wassereinspritzung kann die Menge an Luft, die in den Zylinder und den Auslass eintritt, gesteuert werden.
In dieser Weise kann durch Einstellen der Menge an Wassereinspritzung an den deaktivierten Zylindern auf der Basis einer Angabe vom Abgassensor während DFSO-Ereignissen die Menge an unverbrannten Kohlenwasserstoffen, die in deaktivierte Zylinder eintreten, verringert werden (da sie durch den expandierenden Wasserdampf verdrängt werden), so dass diese Kohlenwasserstoffe zu Zylindern ohne Wassereinspritzung strömen können (und in denen die Verbrennung ausgeführt wird= oder so dass sie später zu reaktivierten Zylindern ohne Wassereinspritzung strömen können (und in denen die Verbrennung ausgeführt wird). Ein solcher Vorgang kann durchgeführt werden, selbst wenn die Drosselklappe am Einlasskrümmer fast geschlossen oder geschlossen ist, wobei ein Krümmerunterdruck erzeugt wird, der ansonsten die Dämpfe, die in den Krümmer gesaugt und durch die deaktivierten Zylinder zum Auslass geleitet werden, vermehren würde. Ferner können die Kohlenwasserstoffemissionen und die Erhöhung der Abgaskatalysatortemperatur verringert werden (durch den Dampfreformierungsprozess), wie vorstehend erörtert. Details hinsichtlich der Einstellung der Wassereinspritzmenge während der Zylinderdeaktivierung werden bei 5 weiter ausgearbeitet.
Die Systeme von 1–3 schaffen ein Kraftmaschinensystem mit einer Kraftmaschine, die einen Einlasskrümmer und einen Kraftmaschinenzylinder umfasst. Der Kraftmaschinenzylinder weist einen Einlasskanal mit einem Einlassventil und einer deaktivierbaren Kraftstoffeinspritzdüse auf. Das Kraftmaschinensystem umfasst ferner ein Wassereinspritzsystem mit einer Wassereinspritzdüse, die im Einlasskanal stromaufwärts des Einlassventils angeordnet ist, zum Einspritzen von Wasser am Einlassventil und eine Abgasreinigungsvorrichtung mit einem ersten Abgaskatalysator und einem zweiten Abgaskatalysator. Das Kraftmaschinensystem umfasst auch eine Steuereinheit mit computerlesbaren Befehlen zum selektiven Deaktivieren von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern über deaktivierbare Kraftstoffeinspritzdüsen und Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern während der Deaktivierung, um die Oxidation des ersten Abgaskatalysators zu verringern. Nach der Deaktivierung kann die Steuereinheit die Wassereinspritzung stoppen, den einen oder die mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder reaktivieren und ein Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der reaktivierten Kraftmaschinenzylinder auf der Basis eines Ammoniakgehalts, der im zweiten Abgaskatalysator gespeichert ist, einstellen.
In dieser Weise können ein oder mehrere Kraftmaschinenzylinder selektiv über deaktivierbare Kraftstoffeinspritzdüsen deaktiviert werden. Während der Zylinderdeaktivierung kann dann Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern eingespritzt werden, um die Oxidation eines ersten Abgaskatalysators zu verringern. In einem Beispiel kann das Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Zylindern eine Kanaleinspritzung von Wasser an einem geschlossenen Einlassventil des einen oder der mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder umfassen, bevor sich das Einlassventil öffnet. In einem anderen Beispiel kann das Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Zylindern eine Direkteinspritzung von Wasser in den einen oder die mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder umfassen, bevor sich ein Einlassventil des einen oder der mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder öffnet. In noch einem weiteren Beispiel kann Wasser an einem Auslasskrümmer des einen oder der mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder eingespritzt werden, bevor sich ein Auslassventil des einen oder der mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder öffnet.
Eine Kraftmaschinensteuereinheit kann eine Menge an Wasser, das während des Einspritzens von Wasser eingespritzt wird, auf der Basis von einem oder mehreren eines Kraftmaschinenzylindervolumens, einer Kraftmaschinentemperatur, einer Kraftmaschinendrehzahl, eines Krümmerdrucks und einer Abgassauerstoffmenge einstellen. Ferner kann die Kraftmaschinensteuereinheit den Ammoniakgehalt, der in einem zweiten Abgaskatalysator gespeichert ist, abschätzen, nachdem Kraftmaschinenzylinder-Reaktivierungsbedingungen erfüllt sind. In Reaktion darauf, dass die Kraftmaschinenzylinder-Reaktivierungsbedingungen erfüllt sind, kann dann die Wassereinspritzung gestoppt werden und der eine oder die mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder können reaktiviert werden. Das Verfahren kann ferner das Einstellen eines Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der reaktivierten Kraftmaschinenzylinder auf der Basis des Ammoniakgehalts, der im zweiten Abgaskatalysator gespeichert ist, umfassen. Das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis kann mit abnehmendem Ammoniakgehalt abnehmen.
In einem Beispiel kann das selektive Deaktivieren von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern das Deaktivieren von einem oder mehreren Zylindern in Reaktion auf ein Getriebeschalten in einem Automatikgetriebe für die Getriebedrehmomentsteuerung umfassen. Alternativ können ein oder mehrere Zylinder in Reaktion auf ein Getriebeschalten in einem Handschaltgetriebe deaktiviert werden. In einem zweiten Beispiel kann das selektive Deaktivieren von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern das Deaktivieren von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern in Reaktion auf ein Verlangsamungskraftstoffabschaltereignis umfassen. In einem dritten Beispiel kann das selektive Deaktivieren von einem oder mehreren Zylindern das Deaktivieren von einem oder mehreren Zylindern in Reaktion auf eine Zylinderfehlzündungsdetektion umfassen. In einem vierten Beispiel kann das selektive Deaktivieren von einem oder mehreren Zylindern das Deaktivieren von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern während vorübergehender Start/Stopp-Vorgänge umfassen, um das Kraftmaschinendrehzahlaufheulen zu steuern. Wenn ein oder mehrere Kraftmaschinenzylinder deaktiviert werden, können ferner andere Kraftmaschinenzylinder weiterhin verbrennen. Ein Verfahren zum selektiven Deaktivieren von Kraftmaschinenzylindern kann beispielsweise das Deaktivieren von nur einigen der Kraftmaschinenzylinder, während der restliche Kraftmaschinenzylinder durch Fortsetzen der Kraftstoffeinspritzung und Verbrennung der restlichen aktiven Zylinder weiterhin arbeitet, umfassen. Ferner können verschiedene Kombinationen der obigen Beispiele zusammen stattfinden und ferner ist das Betriebsverfahren für jedes der obigen Beispiele zusammen verwendbar und alle können zusammen verwendet werden.
Wenn man sich nun 4 zuwendet, zeigt ein Verfahren 400 eine Beispielroutine zum Einspritzen von Wasser auf der Basis einer Dauer einer Kraftmaschinenzylinderaktivierung und einer Abgaskatalysatortemperatur und zum Einstellen der Abgaskatalysatorregeneration nach der Zylinderdeaktivierung. Insbesondere umfasst das Verfahren das Einspritzen von Wasser an deaktivierten Kraftmaschinenzylindern, um die Oxidation des Abgaskatalysators zu verringern und um die Abgaskatalysatortemperatur zu verringern. Während der anschließenden Zylinderreaktivierung kann dann weniger Abgaskatalysatorregeneration erforderlich sein und eine Abgaskatalysatorverschlechterung kann verringert werden. In einem Beispiel kann der Abgaskatalysator ein erster Abgaskatalysator wie z. B. ein Dreiwege-Katalysator sein. Die Kraftmaschinenzylinderdeaktivierung kann beispielsweise während Vorgängen, einschließlich jedes eines Getriebeschaltens, einer DFSO, eines Zylinderfehlzündungs-FMEM und Start/Stopp-Anwendungen, stattfinden, wenn das Abschalten des Kraftstoffs vorteilhaft sein kann. In Abhängigkeit von der Art des Betriebs kann die Zylinderdeaktivierung für eine relativ kurze, mittlere oder lange Zeitdauer stattfinden. Als ein Beispiel kann eine Kraftmaschinenzylinderdeaktivierung, die sich aus einem Getriebeschalten in einem Automatikgetriebe ergibt, für eine kürzere Dauer (das heißt weniger Kraftmaschinenzyklen) stattfinden als die Kraftmaschinenzylinderdeaktivierung aufgrund eines DFSO-Ereignisses. Eine Kraftmaschinensteuereinheit wie z. B. die Steuereinheit 12, die in 1 erörtert ist, kann darin gespeicherte Befehle zur Ausführung des Verfahrens 400 umfassen.
Bei 402 umfasst das Verfahren das Abschätzen und/oder Messen von Fahrzeug- und Kraftmaschinenbetriebsbedingungen. Diese können beispielsweise den MAP, das Luft/Kraftstoff-Verhältnis (AFR), die Abgasdurchflussrate, die Abgastemperatur, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Kraftmaschinendrehzahl, den Ladungszustand einer Systembatterie, die Umgebungstemperatur und den Umgebungsdruck, die Kraftmaschinen- oder Krümmertemperatur, die Kurbelwellendrehzahl, die Getriebedrehzahl, verfügbare Kraftstoffe, den Kraftstoffalkoholgehalt usw. umfassen.
Bei 404 kann die Steuereinheit auf der Basis der abgeschätzten Betriebsbedingungen feststellen, ob Zylinderdeaktivierungsbedingungen erfüllt wurden. In einem Beispiel kann eine Zylinderdeaktivierungsbedingung ein Getriebeschaltvorgang sein, der ein Getriebehochschalten umfasst, um von einem höheren Übersetzungsverhältnis in ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis zu wechseln. Während des Getriebeschaltens können ein oder mehrere Kraftmaschinenzylinder deaktiviert werden, um das Kraftmaschinendrehmoment zu verringern und folglich die Kraftmaschinendrehzahl auf eine gewünschte Drehzahl für den zukünftigen Gang des Getriebeschaltens zu verringern. Getriebeschaltbedingungen können auf der Basis der Kraftmaschinendrehzahl, des Kraftmaschinendrehmoments, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrpedalposition, der Drosselventilposition, des Gangwechselzustandes usw. bestimmt werden. In einigen Beispielen können Getriebeschaltbedingungen Vorgänge in einem Automatikgetriebe umfassen. In einigen anderen Beispielen kann ein Getriebeschalten Vorgänge in einem Handschaltgetriebe umfassen.
In einem zweiten Beispiel kann eine Zylinderdeaktivierungsbedingung ein Verlangsamungskraftstoffabschaltvorgang sein, der durch Abschalten des Kraftstoffs für einen oder mehrere Kraftmaschinenzylinder während der Kraftmaschinenverlangsamung durchgeführt werden kann, um die Kraftstoffsparsamkeit zu verbessern und die Fahrzeuggeschwindigkeit zu begrenzen. Verlangsamungskraftstoffabschaltbedingungen können auf der Basis der Fahrpedalposition, der Kraftmaschinendrehzahl, der Bremsenanwendungsdetektion, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drosselventilposition usw. bestimmt werden. In einem dritten Beispiel können Kraftmaschinenbetriebsbedingungen eine Zylinderfehlzündung angeben, die beispielsweise auf der Basis einer Kurbelwellendrehzahlveränderung identifiziert wird. Fehlzündende Zylinder können deaktiviert werden, um zu verhindern, dass Kraftstoff, der nicht verbrannt wird, den Abgaskatalysator überströmt. In einem vierten Beispiel kann eine Zylinderdeaktivierungsbedingung während vorübergehender Start/Stopp-Vorgänge auftreten und kann auf einer Kraftmaschinendrehzahl, die eine Aufheulschwellendrehzahl überschreitet, der Anwendung/des Lösens des Bremspedals usw. basieren. Ein oder mehrere Zylinder können deaktiviert werden, um das anfängliche Drehmoment während eines Starts nach Start/Stopp-Ereignissen zu verringern und den Kraftmaschinendrehzahlstoß des anfänglichen Anlaufs zu verringern.
In einer alternativen Ausführungsform kann festgestellt werden, ob eine Abschaltanforderung vom Fahrzeugfahrer empfangen wurde. In einem Beispiel kann eine Abschaltanforderung vom Fahrzeugfahrer in Reaktion darauf, dass eine Fahrzeugzündung in eine ausgeschaltete Position bewegt wird, bestätigt werden. Wenn ein vom Fahrer angefordertes Abschalten empfangen wird, kann die Kraftmaschine ebenso durch Abschalten des Kraftstoffs und/oder Zündfunkens für die Kraftmaschinenzylinder deaktiviert werden und die Kraftmaschine kann bis zum Stillstand auslaufen.
Wenn irgendwelche der Zylinderdeaktivierungsbedingungen bei 404 nicht erfüllt sind, kann die Routine enden, wobei die Kraftmaschine arbeitet, während alle Zylinder aktiviert sind und zünden.
Wenn jedoch irgendeine oder alle der Kraftmaschinendeaktivierungsbedingungen erfüllt sind, dann kann die Steuereinheit bei 408 die Anzahl von verfügbaren Wassereinspritzzyklen auf der Basis der Zylinderdeaktivierungsbedingungen abschätzen. Die Anzahl von Wassereinspritzzyklen kann auf der abgeschätzten Zeitdauer der Zylinderdeaktivierung basieren. Wenn beispielsweise die Zylinder während eines Getriebeschaltvorgangs deaktiviert werden, kann die Dauer, in der die Zylinder deaktiviert bleiben, geringer als die Zylinderdeaktivierungsdauer während eines DFSO-Vorgangs sein. Folglich kann die Anzahl von Wassereinspritzzyklen während eines Getriebeschaltereignisses geringer sein als die Anzahl von Wassereinspritzzyklen während eines DFSO-Ereignisses.
Beim Abschätzen der Anzahl von verfügbaren Wassereinspritzzyklen kann die Steuereinheit bei 410 feststellen, ob die Anzahl von Wassereinspritzzyklen größer ist als ein Schwellenwert. Wenn ja, dann kann die Steuereinheit bei 416 die angeforderten Zylinder deaktivieren und die deaktivierten Zylinder auf die Wassereinspritzung vorbereiten. Wenn beispielsweise die abgeschätzte Anzahl von verfügbaren Wassereinspritzzyklen während eines DFSO-Vorgangs größer ist als eine Schwellenanzahl von Zyklen, kann die Steuereinheit einen automatischen DFSO-Vorgang ausführen, selektiv die Kraftmaschine deaktivieren und das System auf die Wassereinspritzung vorbereiten. Die Kraftmaschinendeaktivierung kann das Abschalten der Kraftstoffeinspritzung und/oder der Funkenzündung für die Kraftmaschine umfassen. Selektiv deaktivierbare Kraftstoffeinspritzdüsen von ausgewählten Zylindern können beispielsweise deaktiviert werden und die Funkenzündung für die ausgewählten Zylinder kann unterbrochen werden. Die Vorbereitung auf die Wassereinspritzung kann das Bestimmen des Wassereinspritzzeitpunkts und der Wassereinspritzmenge umfassen. Zusätzliche Details der Wassereinspritzung werden in 5 ausgearbeitet.
Nach der Zylinderdeaktivierung umfasst das Verfahren als nächstes bei 418 das Einspritzen von Wasser über Wassereinspritzdüsen an den deaktivierten Zylindern während der Zylinderdeaktivierung. Dies kann das Einspritzen von Wasser in deaktivierte Zylinder mit Direktwassereinspritzung oder Kanalwassereinspritzung am Einlasskanal und Einlassventil oder am Auslasskrümmer mit Kanalwassereinspritzung umfassen. Details über das Bestimmen der Menge an eingespritztem Wasser und Einstellen der Wassereinspritzung während der Zylinderdeaktivierung sind in 5 dargestellt.
Bei 420 umfasst das Verfahren als nächstes das Feststellen, ob Zylinderreaktivierungsbedingungen erfüllt wurden. Während des Getriebeschaltens kann die Zylinderreaktivierung auf der Basis der Vollendung eines Getriebehochschaltvorgangs (z. B. Vollendung eines Gangschaltvorgangs von einem höheren Verhältnis auf ein niedrigeres Verhältnis) bestimmt werden. Während des Verlangsamungskraftstoffabschaltvorgangs kann eine Zylinderreaktivierungsbedingung auf dem Bremsenlösen, der Fahrpedalposition, der Drosselventilposition, der Kraftmaschinendrehzahl und der Fahrzeuggeschwindigkeit basieren. Zylinderreaktivierungsbedingungen für einen fehlzündenden Zylinder können auf der Vollendung der Zylinderreparatur, um die Fehlzündung zu beheben, basieren. Während vorübergehender Start/Stopp-Vorgänge können Zylinderreaktivierungsbedingungen auf dem Lösen des Bremspedals, auf einem vom Fahrer angeforderten Drehmoment, der Kraftmaschinendrehzahl usw. basieren.
Wenn Zylinderreaktivierungsbedingungen nicht erfüllt sind, dann kann der Kraftmaschinenbetrieb bei 422 aufrechterhalten werden, wobei ein oder mehrere Kraftmaschinenzylinder selektiv mit Wassereinspritzung deaktiviert sind.
Wenn dagegen die Zylinderreaktivierungsbedingungen bei 420 erfüllt sind, fährt das Verfahren mit dem Verfahren in 4C fort, um einen gespeicherten Ammoniakgehalt eines zweiten Abgaskatalysators abzuschätzen. In einem Beispiel kann der zweite Abgaskatalysator ein SCR-Katalysator sein. Die Menge an Ammoniak, der am zweiten Katalysator gespeichert ist, kann von verschiedenen Faktoren, die dazu beitragen, dass Ammoniak erzeugt und am Katalysator gespeichert wird, sowie verschiedenen Faktoren, die dazu beitragen, dass Ammoniak vom zweiten Abgaskatalysator abgezogen (z. B. verbraucht oder abgeführt) wird, abhängen. Diese umfassen beispielsweise die Temperatur, die Durchflussrate und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des durch den zweiten Katalysator strömenden Abgases. Der Ammoniakgehalt des zweiten Katalysators kann ferner auf dem Typ eines mageren Ereignisses, der Dauer des mageren Ereignisses, der Dauer seit dem letzten mageren Ereignis, der Speisegas-NOx-Masse (FG-NOx-Masse) und Kraftmaschinenbetriebsbedingungen wie z. B. des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses während nicht magerer Ereignisse basieren.
Mit Rückkehr zu 410 geht, wenn die Anzahl von Wassereinspritzzyklen nicht größer ist als der Schwellenwert, die Routine zu 412 weiter, wo die Temperatur des Abgaskatalysators bestimmt werden kann. Der Abgaskatalysator kann ein erster Abgaskatalysator sein. Der erste Abgaskatalysator kann ein Dreiwege-Katalysator sein. Bei 414 kann als nächstes festgestellt werden, ob die Temperatur des ersten Abgaskatalysators größer ist als ein Schwellenwert. Wenn ja, dann führt die Steuereinheit die Routine bei 416 durch, die das Deaktivieren der Zylinder und das Vorbereiten auf die Wassereinspritzung umfasst. Unter solchen Bedingungen, unter denen die Temperatur des Abgaskatalysators größer ist als der Schwellenwert, kann es vorteilhaft sein, die Zylinderdeaktivierung mit Wassereinspritzung durchzuführen, um die Katalysatortemperatur zu verringern, und dadurch die Katalysatorverschlechterung zu verringern. Wenn jedoch bei 414 die Abgaskatalysatortemperatur als geringer als die Schwellentemperatur festgestellt wird, kann die Routine die Zylinderdeaktivierung bei 424 ohne Wassereinspritzung durchführen.
Von 424 kann die Routine zu 428 weitergehen, wo festgestellt werden kann, ob Zylinderreaktivierungsbedingungen erfüllt wurden, wie vorstehend beschrieben. Wenn Zylinderreaktivierungsbedingungen erfüllt wurden, dann kann die Steuereinheit das Verfahren in 4B durchführen.
Mit Fortsetzung mit 4B und 4C kann die Steuereinheit bei 430 bzw. bei 440 feststellen, ob ein abgeschätzter Ammoniakgehalt des zweiten Abgaskatalysators größer ist als ein Schwellenniveau. Das Schwellenniveau kann angeben, wie viel Regeneration des ersten Abgaskatalysators erforderlich ist. Wenn der Ammoniakgehalt des zweiten Abgaskatalysators beispielsweise zunimmt, kann weniger Regeneration des ersten Abgaskatalysators erforderlich sein. Das Reaktivieren der Kraftmaschinenzylinder kann das Fortsetzen der Funkenzündung und das Reaktivieren der Zylinderkraftstoffeinspritzdüsen umfassen. Außerdem kann die Kraftstoffversorgung für die Zylinder so eingestellt werden, dass das Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnis eine höhere oder niedrigere fette Tendenz aufweist, wobei die höhere oder niedrigere fette Tendenz auf dem Ammoniakgehalt des zweiten Abgaskatalysators im Vergleich zum Schwellenniveau basiert. In einem Beispiel kann eine höhere oder niedrigere fette Tendenz auf der Basis einer Menge an während der Wassereinspritzung an den deaktivierten Zylindern eingespritztem Wasser eingestellt werden, um die verstärkte Kohlenwasserstoffreaktion über den Dampfreformierungsprozess auszunutzen, wie vorstehend erläutert.
Wenn der Ammoniakgehalt des zweiten Abgaskatalysators bei 432 (oder bei 442 in 4C) größer ist als das Schwellenniveau, kann die Steuereinheit an sich die Zylinder bei 434 (oder bei 444 in 4C) mit einem Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit einer niedrigeren fetten Tendenz reaktivieren. In einigen Beispielen kann dies ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis umfassen, das geringfügig geringer ist als das stöchiometrische Verhältnis. In einem Beispiel kann dies ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit Stöchiometrie umfassen. Wenn beispielsweise keine Regeneration des ersten Abgaskatalysators erforderlich ist, kann der Zylinder reaktiviert und mit Stöchiometrie betrieben werden. Das Ausmaß einer niedrigeren fetten Tendenz kann an sich mit zunehmendem Ammoniakgehalt des zweiten Abgaskatalysators und abnehmender erforderlicher Regeneration des ersten Abgaskatalysators abnehmen. In 4C umfasst das Verfahren bei 444 ferner das Stoppen der Wassereinspritzung an den Zylindern, wenn der eine oder die mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder reaktiviert werden.
Wenn der Ammoniakgehalt des zweiten Abgaskatalysators nicht größer ist als das Schwellenniveau, fährt das Verfahren alternativ zu 436 (oder zu 446 in 4C) fort. Bei 436 (oder bei 446 in 4C) kann die Steuereinheit die Kraftmaschinenzylinder mit einem Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit einer höheren fetten Tendenz reaktivieren. An sich ist das bei 436 (oder bei 446 in 4C) verwendete Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis fetter als das bei 434 (oder bei 444 in 4C) verwendete Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis. In 4C umfasst das Verfahren ferner bei 446 das Stoppen der Wassereinspritzung, wenn die deaktivierten Zylinder reaktiviert werden. In dieser Weise kann das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der reaktivierten Zylinder fetter sein, wenn der Ammoniakgehalt des zweiten Abgaskatalysators niedriger ist.
In einem Beispiel kann das Einstellen des Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der reaktivierten Kraftmaschinenzylinder für eine Dauer auf der Basis des abgeschätzten Ammoniakgehalts des zweiten Abgaskatalysators und der Abgasreinigungssystem-Konfiguration ausgeführt werden. An sich kann nach der Dauer das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der reaktivierten Zylinder zur Stöchiometrie zurückkehren. Wenn der bei 430 (oder bei 440) abgeschätzte Ammoniakgehalt beispielsweise zunimmt, kann die Dauer der Verbrennung des fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnisses abnehmen.
In einem Beispiel kann ein Ausmaß an fetter Tendenz bei der Reaktivierung ferner auf der Basis einer Menge an Wasser, das an den deaktivierten Zylindern während der Zylinderdeaktivierung eingespritzt wird, eingestellt werden. In Abhängigkeit von der Menge an eingespritztem Wasser können beispielsweise mehr oder weniger Kohlenwasserstoffe während des Dampfreformierungsprozesses über dem ersten Abgaskatalysator während der Reaktivierung umgesetzt werden. Folglich kann die Auswirkung von Kohlenwasserstoffen auf den Abgaskatalysator durch geeignetes Steuern der fetten Tendenz bei der Reaktivierung verringert werden. Folglich kann die Regenerationsanforderung für den ersten Abgaskatalysator in Abhängigkeit von der Menge an eingespritztem Wasser variieren. Mit zunehmender Menge an Wassereinspritzung kann beispielsweise die Regenerationsanforderung für den Abgaskatalysator abnehmen. Die Dauer der fetten Tendenz oder die Fettheit der fetten Tendenz kann beispielsweise verringert werden.
Nach dem Warten für die vorbestimmte Dauer kann bei 438 (oder bei 448 in 4C) das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zur Stöchiometrie zurückgeführt werden. In einem Beispiel kann das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der reaktivierten Zylinder vom eingestellten oder fetteren Luft/Kraftstoff-Verhältnis (mit einer höheren oder niedrigeren fetten Tendenz) auf das stöchiometrische Verhältnis erhöht werden. Alternativ kann die Steuereinheit bei 438 (oder bei 448 in 4C) weiterhin den Ammoniakgehalt des zweiten Abgaskatalysators überwachen. Wenn der Ammoniakgehalt größer ist als ein zweites Schwellenniveau, dann kann die Steuereinheit das Einstellen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der reaktivierten Zylinder stoppen und das Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf Stöchiometrie zurückführen. Das zweite Schwellenniveau kann ein Niveau sein, das darauf hinweist, dass der erste Abgaskatalysator regeneriert ist.
Wie bei 418 im Verfahren 400 beschrieben, kann während der Zylinderdeaktivierung Wasser mit einem Wassereinspritzsystem eingespritzt werden.
5 stellt ein Verfahren 500 zum Einstellen der Wassereinspritzung während der Zylinderdeaktivierung dar. Insbesondere kann die Kraftmaschinensteuereinheit wie z. B. die Steuereinheit 12 Wassereinspritzdüsen von entsprechenden deaktivierten Zylindern betätigen, um während der Zylinderdeaktivierung Wasser einzuspritzen. Die Steuereinheit kann den Zeitpunkt, die Dauer und die Menge der Wassereinspritzung steuern.
Insbesondere kann die Steuereinheit in Reaktion auf die Deaktivierung von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern bei 416 im Verfahren 400 Wassereinspritzdüsen betätigen, um eine Menge an Wasser in einen des Einlasskanals, des Kraftmaschinenzylinders oder des Auslasskrümmers einzuspritzen. Der Ort der Wassereinspritzung kann auf dem Wassereinspritzsystem der Kraftmaschine basieren. Eine Kraftmaschine kann beispielsweise ein Direktwassereinspritzsystem mit Wassereinspritzdüsen, die in jedem Kraftmaschinenzylinder angeordnet sind, zum direkten Einspritzen von Wasser in den Zylinder umfassen. In einem anderen Beispiel kann die Kraftmaschine ein Kanalwassereinspritzsystem mit Wassereinspritzdüsen, die in einem Einlasskanal jedes Zylinders stromaufwärts eines Einlassventils angeordnet sind, zum Einspritzen von Wasser an oder nahe dem Einlassventil umfassen. In noch einem anderen Beispiel kann die Kraftmaschine ein anderes Kanalwassereinspritzsystem mit Wassereinspritzdüsen, die in einem oder mehreren Auslasskrümmeren angeordnet sind, zum Einspritzen von Wasser in die Auslasskrümmer umfassen.
Bei 502 kann das Verfahren das Bestimmen eines Einspritzzeitpunkts der Wassereinspritzung auf der Basis der Einspritzdüsenposition umfassen. Die Wassereinspritzung kann beispielsweise vor dem Öffnen des Einlassventils stattfinden, wenn die Wassereinspritzdüsen im Einlasskanal des Zylinders angeordnet sind. In einem anderen Beispiel kann die Wassereinspritzung auch vor dem Öffnen des Einlassventils stattfinden, wenn die Wassereinspritzdüsen im Kraftmaschinenzylinder angeordnete Direktwassereinspritzdüsen sind. In noch einem anderen Beispiel kann die Wassereinspritzung vor dem Öffnen des Auslassventils stattfinden, wenn die Wassereinspritzdüsen Kanalwassereinspritzdüsen sind, die in dem einen oder den mehreren Auslasskrümmern angeordnet sind.
Bei 504 kann die Steuereinheit dann die Menge an eingespritztem Wasser für jedes Wassereinspritzereignis während der Zylinderdeaktivierung bestimmen (z. B. kann ein Wassereinspritzereignis für jeden Einlass/Auslass-Zyklus der Kraftmaschine stattfinden). Die Menge an eingespritztem Wasser kann auf einem Volumen des Kraftmaschinenzylinders basieren. Insbesondere kann die Menge an am Einlasskanal oder direkt in den Kraftmaschinenzylinder eingespritztem Wasser der Menge an Wasser entsprechen, die den Zylinder im Wesentlichen mit Wasser und/oder Wasserdampf füllen kann. Diese Menge an Wasser und/oder Wasserdampf kann an sich den verfügbaren Raum, damit Luft in den Zylinder eintritt und das Auslasssystem und die Abgaskatalysatoren erreicht, verringern. Ein Volumen an Wasserdampf, der durch eine Menge an eingespritztem Wasser gebildet wird, kann mit zunehmender Temperatur zunehmen. Folglich kann die Menge des an den deaktivierten Zylindern eingespritzten Wassers auf einem Kraftmaschinenzylindervolumen und der Einlasskrümmertemperatur (oder Kraftmaschinentemperatur) basieren. Die Menge an eingespritztem Wasser kann ferner auf zusätzlichen Kraftmaschinenbetriebsbedingungen wie z. B. Krümmerdruck, MAP, abgeschätzte Kolbenventil- und Kolbenkopftemperaturen und/oder Kraftmaschinendrehzahl basieren.
In einigen Ausführungsformen kann die Steuereinheit auch die Ventilzeitsteuerung der Einlass- und Auslassventile während der Zylinderdeaktivierung und Wassereinspritzung einstellen. Durch Verzögern des Auslassventilschließens können sich beispielsweise die Einlass- und Auslassventile zusammen öffnen (z. B. Ventilüberlappung). Dies kann die interne Abgasrückführung (AGR) erhöhen, wodurch die Menge an frischer Einlassluft, die in den Kraftmaschinenzylinder eintritt, verringert wird. Das Verringern der Menge an Einlassluft, die in den Zylinder eintritt, kann wiederum die Menge an Sauerstoff, der die Abgaskatalysatoren während der Zylinderdeaktivierung erreicht, verringern. In einigen Ausführungsformen kann eine verstärkte Ventilüberlappung in Verbindung mit der Wassereinspritzung verwendet werden, um die Gesamtmenge an während der Zylinderdeaktivierung eingespritztem Wasser zu verringern. In dieser Ausführungsform kann das Verfahren bei 504 das Bestimmen einer Ventilzeitsteuereinstellung umfassen, um die interne AGR zu erhöhen. Die Menge an Wasser, die bei 504 bestimmt wird, kann dann ferner auf der Menge an interner AGR, die durch die eingestellte Ventilzeitsteuerung erzeugt wird, basieren. In dieser Weise kann ein größeres Ausmaß an Ventilüberlappung zu einer kleineren Menge an eingespritztem Wasser für jedes Wassereinspritzereignis führen.
Wenn man sich zu 506 weiter begibt, kann die Steuereinheit Wasser an dem einen oder den mehreren selektiv deaktivierten Zylinder einspritzen. Folglich können nur die Wassereinspritzdüsen am deaktivierten Zylinder Wasser während der Zylinderdeaktivierung einspritzen. Das Verfahren bei 506 kann das Einspritzen der bestimmten Menge an Wasser zum bestimmten Zeitpunkt für die Dauer der Zylinderdeaktivierung umfassen. Bei 508 kann die Steuereinheit das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der aktivierten (z. B. zündenden) Zylinder während der selektiven Zylinderdeaktivierung einstellen. In einem Beispiel kann die Steuereinheit das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der aktivierten Zylinder einstellen, um ein stöchiometrisches Abgasgemisch zu erreichen. Alternativ kann die Steuereinheit das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der aktivierten Zylinder so einstellen, dass es geringfügig fetter als die Stöchiometrie ist. Das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der aktivierten Zylinder kann auf der Auslasssystemkonfiguration basieren. Da die Wassereinspritzung die Oxidation des Abgaskatalysators verringern kann, wodurch weniger Regeneration erforderlich ist, kann die Steuereinheit alternativ das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der aktivierten Zylinder ungeachtet der Auslasssystemkonfiguration einstellen, um ein stöchiometrisches Abgas aufrechtzuerhalten.
Die Verfahren bei 506 und 508 können gleichzeitig und kontinuierlich während der Zylinderdeaktivierung stattfinden. Bei 510 kann die Wassereinspritzung fortfahren, bis Zylinderreaktivierungsbedingungen erfüllt sind. Das Verfahren kehrt dann zu 418 im Verfahren 400 zurück.
6 zeigt ein Beispiel der Einstellung der Wassereinspritzung und eines Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in Reaktion auf eine selektive Zylinderdeaktivierung und Abgaskatalysatortemperatur. Insbesondere zeigt der Graph 600 Änderungen zwischen der Zylinderaktivierung und Zylinderdeaktivierung im Diagramm 602. Während des Zylinderdeaktivierungsvorgangs können auf der Basis von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen ein oder mehrere Kraftmaschinenzylinder durch Stoppen der Kraftstoffeinspritzung (z. B. Kraftstoffeinspritzdüsenabschaltung) selektiv deaktiviert werden, während die anderen Zylinder aktiviert bleiben. Änderungen des Betriebs eines Wassereinspritzsystems sind im Diagramm 604 gezeigt. Insbesondere kann das Diagramm 604 eine Änderung vom Nicht-Einspritzen von Wasser zum Einspritzen von Wasser mit den Wassereinspritzdüsen an den deaktivierten Zylindern darstellen. Ferner zeigt der Graph 600 Änderungen des Gangschaltens während des Fahrzeugbetriebs im Diagramm 606, Änderungen der Abgaskatalysatortemperatur wie z. B. eines Dreiwege-Katalysators (z. B. eines ersten Katalysators) im Diagramm 608 relativ zu einer Schwellentemperatur 616, Änderungen eines Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses (AFR) im Diagramm 610 relativ zur Stöchiometrie 618, den Ammoniakgehalt eines SCR-Katalysators (z. B. eines zweiten Katalysators) im Diagramm 612 relativ zu einem Schwellenniveau 620 und Änderungen des Regenerationszustandes eines Dreiwege-Katalysators TWC (z. B. eines ersten Katalysators) im Diagramm 614 relativ zu einem regenerierten oder Schwellenzustand 622. Alle Änderungen sind über die Zeit (entlang der x-Achse) gezeigt.
Vor t1 kann die Kraftmaschine arbeiten, wobei alle Kraftmaschinenzylinder aktiv sind und im Wesentlichen mit Stöchiometrie 618 verbrennen (Diagramm 610). Die Wassereinspritzdüsen können ausgeschaltet sein, so dass kein Wasser an den Kraftmaschinenzylindern eingespritzt wird (Diagramm 604). Wenn die Kraftmaschine mit Stöchiometrie arbeitet, kann ein Ammoniakgehalt des SCR-Katalysators allmählich zunehmen (Diagramm 612). Die Temperatur des Abgaskatalysators kann auch allmählich zunehmen (Diagramm 608), während sie niedriger bleibt als die Schwellentemperatur 616. Vor t1 kann der Ammoniakgehalt des SCR-Katalysators höher sein als das Schwellenniveau 620 und der Dreiwege-Katalysator (TWC) kann sich in einem höheren Regenerationszustand (über dem Schwellenzustand 622) befinden, das heißt, er kann keine weitere Regeneration erfordern.
Bei t1 können aufgrund einer Änderung der Kraftmaschinenbetriebsbedingungen (z. B. während eines Getriebeschaltvorgangs, wenn der Kraftmaschinenbetrieb von einem höheren Übersetzungsverhältnis auf ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis schaltet) ein oder mehrere Kraftmaschinenzylinder selektiv deaktiviert werden. Die Zylinder können für eine Dauer tx1 deaktiviert werden, die unter der Schwellendauer der Deaktivierung liegen kann. Folglich kann die Anzahl von Wassereinspritzzyklen für die deaktivierten Zylinder geringer sein als eine Schwellenanzahl von Wassereinspritzzyklen. Ferner kann bei t1 die Abgaskatalysatortemperatur niedriger sein als der Schwellenwert (Diagramm 608). Folglich kann infolge dessen, dass bei t1 die Deaktivierungsdauer unter einer Schwellengrenze liegt und die Katalysatortemperatur niedriger ist als die Schwellentemperatur, kein Wasser an den deaktivierten Zylindern eingespritzt werden (Diagramm 604). Das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der aktiven Kraftmaschinenzylinder kann im Wesentlichen auf Stöchiometrie gehalten werden (Diagramm 610). Durch Begrenzen der Wassereinspritzung an den deaktivierten Zylindern auf der Basis der Dauer der Zylinderdeaktivierung und der Abgaskatalysatortemperatur kann ein schnelleres Umschalten zwischen der Zylinderdeaktivierung und Zylinderreaktivierung (während kurzer Deaktivierungsbedingungen wie z. B. Getriebeschalten) erreicht werden. Während der Zylinderdeaktivierung (zwischen t1 und t2) kann der TWC eine gewisse Oxidation erfahren, wodurch der Regenerationszustand des TWC verringert wird (Diagramm 614). Außerdem kann der Ammoniakgehalt des SCR-Katalysators abnehmen.
Bei t2 kann in Reaktion darauf, dass Zylinderreaktivierungsbedingungen erfüllt sind (Diagramm 602), der Kraftmaschinenbetrieb wieder auf das Aktivieren der deaktivierten Zylinder zurück geschaltet werden. Mit anderen Worten, bei t2 können deaktivierte Zylinder bei der Vollendung des Getriebeschaltens reaktiviert werden. Um den TWC zu regenerieren, kann außerdem ein Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis (Diagramm 610) für eine Dauer d1 angefettet werden, um den Regenerationszustand des TWC (Diagramm 614) über den Schwellenzustand 622 zu bringen. Der Grad der Fettheit der fetten Kraftstoffeinspritzung wird auf der Basis des Ammoniakspeichergehalts (Diagramm 612) des SCR-Katalysators eingestellt. Da der Ammoniakgehalt unter dem Schwellenniveau 620 bei der Reaktivierung der Zylinder liegt, wird hier eine fette Kraftstoffeinspritzung mit einer höheren fetten Tendenz einer Dauer d1 verwendet, um den TWC zu regenerieren. Während der TWC regeneriert wird, kann der am SCR-Katalysator gespeicherte Ammoniak verbraucht werden, um Abgas-NOx-Spezies zu reduzieren, so dass ein Abgas-NOx-Niveau zum Zeitpunkt des Schaltens von der Zylinderdeaktivierung auf die Zylinderreaktivierung im Wesentlichen aufrechterhalten wird. Wenn jedoch der Zylinder weiterhin das fettere Luft/Kraftstoff-Verhältnis verbrennt, kann der Ammoniakgehalt des SCR-Katalysators vor t3 zuzunehmen beginnen. Bei t3 kann der Regenerationszustand des TWC höher sein als der Schwellenwert und folglich kann das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der reaktivierten Zylinder auf Stöchiometrie 618 zurückkehren. Zwischen t2 und t3 kann ferner die Abgaskatalysatortemperatur (Diagramm 608) allmählich zunehmen, während sie unter dem Schwellenwert 616 bleibt.
Bei t4 kann eine weitere Änderung der Kraftmaschinenbetriebsbedingungen auftreten, die bewirkt, dass ein oder mehrere Kraftmaschinenzylinder selektiv deaktiviert werden. Auf der Basis eines Fahrpedallösens und einer Bremsenanwendung durch einen Fahrzeugfahrer kann die Steuereinheit beispielsweise einen Verlangsamungskraftstoffabschaltvorgang an ausgewählten Zylindern befehlen. Die Verlangsamungskraftstoffabschaltung kann für eine Dauer ty stattfinden, die größer ist als die Schwellendauer der Deaktivierung. Folglich kann in Reaktion darauf, dass die Zylinderdeaktivierungsdauer größer ist als ein Schwellenwert, Wasser durch die Wassereinspritzdüsen an den deaktivierten Kraftmaschinenzylindern eingespritzt werden (Diagramm 604). Wiederum kann das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der aktiven Zylinder auf Stöchiometrie 618 bleiben (Diagramm 610). Während der Zylinderdeaktivierung zwischen t4 und t5 kann der Ammoniakgehalt des SCR-Katalysators geringfügig abnehmen, aber über dem Schwellenniveau 620 bleiben (Diagramm 612), und der Regenerationszustand des TWC kann auch abnehmen, kann jedoch über oder auf dem Schwellenzustand 622 bleiben (Diagramm 614). An sich kann das NOx-Emissionsniveau aufrechterhalten werden. Durch Durchführen der Wassereinspritzung an den deaktivierten Zylindern kann ferner die Temperatur des Abgaskatalysators (608) unter dem Schwellenwert 616 gehalten werden. Diese Änderungen des Ammoniakgehalts des SCR-Katalysators und des Regenerationszustandes des TWC können geringer sein, als wenn keine Wassereinspritzung während der Zylinderdeaktivierung verwendet werden würde.
Bei t5 kann als nächstes, wenn Zylinderreaktivierungsbedingungen erfüllt sind (wie z. B. Vollendung des Verlangsamungskraftstoffabschaltvorgangs), die Kraftmaschinensteuereinheit die deaktivierten Zylinder reaktivieren. Da der Ammoniakgehalt des SCR-Katalysators bei t5 größer ist als das Schwellenniveau 620, kann das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der reaktivierten Zylinder eine geringere fette Tendenz aufweisen. In dem Beispiel, das im Graphen 600 gezeigt ist, kann die geringere fette Tendenz klein sein, so dass das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der reaktivierten Zylinder nur geringfügig niedriger ist als Stöchiometrie 618. Wie von t4 bis t5 gezeigt, verringerte die Wassereinspritzung die Oxidation des TWC und die Reduktion von Ammoniak. Folglich war eine geringere fette Tendenz erforderlich, als die Zylinder reaktiviert wurden, wodurch der Kraftstoffnachteil für die Kraftmaschine verringert wird. Wenn keine Wassereinspritzung zwischen t4 und t5 verwendet worden wäre, wäre eine größere fette Tendenz bei t5 erforderlich gewesen, um den Abgaskatalysator zu regenerieren.
Zwischen t5 und t6 kann die Kraftmaschine weiterhin alle Zylinder betreiben. Da das Verbrennungs-AFR mager betrieben wird, kann der Ammoniakgehalt des SCR-Katalysators auf ein Schwellenniveau abnehmen und der Regenerationszustand des TWC kann auch auf einen Zustand direkt unter dem Schwellenwert abnehmen. Ferner kann die Katalysatortemperatur allmählich zunehmen, während sie unter dem Schwellenwert bleibt. Zwischen t6 und t7 kann die Kraftmaschine als nächstes aufgrund keiner Änderung der Kraftmaschinenbetriebsbedingungen weiterhin alle Zylinder betreiben. Das Verbrennungs-AFR kann fett betrieben werden, um den Regenerationszustand des TWC auf einen Zustand über dem Schwellenwert wiederherzustellen. Folglich kann der am SCR-Katalysator gespeicherte Ammoniak anfänglich verbraucht werden, um die NOx-Spezies zu reduzieren, und kann vor t7 zunehmen. Zwischen t6 und t7, wenn die Kraftmaschine weiterhin Kraftstoff verbrennt, was verursacht, dass mehr Abgase durch den Katalysator strömen, kann ferner die Katalysatortemperatur auf ein Niveau über der Schwellentemperatur zunehmen. Bei t7 kann eine weitere Änderung der Kraftmaschinenbetriebsbedingung, wie z. B. ein zweites Getriebeschalten in diesem Beispiel, verursachen, dass die Steuereinheit einen oder mehrere Zylinder deaktiviert. Die ausgewählten Zylinder können für eine Dauer tx2 deaktiviert werden, die niedriger ist als der Schwellenwert. Da jedoch die Temperatur des Abgaskatalysators bei t7 höher ist als die Schwellentemperatur, kann, selbst wenn die Deaktivierungsdauer geringer ist als die Schwellendauer für die Wassereinspritzung, Wasser an deaktivierten Zylindern eingespritzt werden, um die Temperatur des Katalysators unter den Schwellenwert 616 zu bringen. Durch Einspritzen von Wasser an den deaktivierten Zylindern kann die Katalysatortemperatur verringert werden, wodurch eine Katalysatorverschlechterung verhindert wird. Durch Durchführen der Wassereinspritzung können eine Verringerung des Ammoniakgehalts des SCR und des Regenerationszustandes des TWC auch verringert werden. Mit anderen Worten, der Ammoniakgehalt des SCR-Katalysators kann über der Schwellengrenze gehalten werden und ein Regenerationszustand des TWC kann auch auf oder über der Schwellengrenze gehalten werden.
Bei t8 kann, wenn Zylinderreaktivierungsbedingungen erfüllt sind, die Wassereinspritzung an den deaktivierten Zylindern beendet werden und die deaktivierten Zylinder können aktiviert werden. Ferner liegt bei t8 die Katalysatortemperatur unter dem Schwellenwert, der Ammoniakgehalt des SCR-Katalysators liegt über dem Schwellenwert und der Regenerationszustand des TWC liegt auf dem Schwellenwert. Zwischen t8 und t9 betreibt die Kraftmaschine alle Zylinder mit einem Verbrennungs-AFR auf Stöchiometrie.
Bei t9 können als nächstes die Kraftmaschinenbetriebsbedingungen eine Zylinderfehlzündung angeben. Beim Detektieren der Fehlzündung kann die Steuereinheit den fehlzündenden Zylinder deaktivieren. Während des FMEM kann die Dauer tz der Deaktivierung des fehlzündenden Zylinders als größer als der Schwellenwert für die Wassereinspritzung abgeschätzt werden. Folglich kann Wasser am deaktivierten Zylinder eingespritzt werden. Durch Einspritzen von Wasser am fehlzündenden Zylinder kann in dieser Weise eine übermäßige Erhöhung der Katalysatortemperatur kontrolliert werden und es könnte verhindert werden, dass überschüssige Luft in den Auslass eintritt und den Katalysator oxidiert.
Es ist zu erkennen, dass, obwohl das Beispiel von 6 mit Bezug auf Zylinderdeaktivierungsereignisse wie z. B. Getriebeschalten, DFSO und Zylinderfehlzündung erläutert ist, in einem alternativen Beispiel die Zylinderdeaktivierung mit Wassereinspritzung auf Start/Stopp-Übergänge für die Kraftmaschinendrehzahl-Aufheulsteuerung angewendet werden kann. Unter Verwendung der Zylinderdeaktivierung mit Wassereinspritzung kann die Abgaskatalysatortemperatur gesteuert werden und die Oxidation des Abgaskatalysators kann verringert werden. Folglich kann eine Abgaskatalysatorverschlechterung verhindert werden und Emissionen können gesteuert werden. Folglich kann die Kraftstoffsparsamkeit verbessert werden.
In dieser Weise können ein oder mehrere Kraftmaschinenzylinder selektiv über deaktivierbare Kraftstoffeinspritzdüsen deaktiviert werden. Dann kann Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern während der Deaktivierung eingespritzt werden. Das Einspritzen von Wasser kann ein Ausmaß an Oxidation eines Abgaskatalysators wie z. B. eines Dreiwege-Katalysators (TWC) verringern und eine übermäßige Zunahme der Katalysatortemperatur kontrollieren. Bei der Reaktivierung des einen oder der mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder kann ein Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis verringert oder angefettet werden, um den Dreiwege-Katalysator zu regenerieren. Weniger Regeneration kann jedoch aufgrund der Wassereinspritzung während des Deaktivierungsereignisses erforderlich sein. Der Ammoniakgehalt eines anderen Abgaskatalysators wie z. B. eines SCR-Katalysators kann angeben, wie viel Regeneration erforderlich ist, und anschließend den erforderlichen Grad an Fettheit des Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses während der Zylinderreaktivierung angeben.
Wie bei t2 in 6 gezeigt, kann während einer ersten Zylinderreaktivierung, wenn ein Ammoniakgehalt eines Abgaskatalysators niedriger ist als ein Schwellenwert, eine Steuereinheit ein Kraftmaschinenverbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis so einstellen, dass es fetter ist als Stöchiometrie mit einer ersten, höheren fetten Tendenz. Während einer zweiten Reaktivierung der Zylinder, die bei t5 gezeigt ist, wenn der Ammoniakgehalt des Abgaskatalysators höher ist als der Schwellenwert, Einstellen des Kraftmaschinenverbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses so, dass es fetter ist als Stöchiometrie mit einer zweiten, niedrigeren fetten Tendenz. Wie zwischen t2 und t3 gezeigt, wird während jeder der ersten und der zweiten Zylinderreaktivierung das Einstellen des Kraftmaschinenverbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für eine Dauer auf der Basis des Ammoniakgehalts des Abgaskatalysators fortgesetzt. In einem anderen Beispiel kann die Dauer d1 kürzer sein, wenn der Ammoniakgehalt des SCR-Katalysators größer ist als bei t2 in 6 gezeigt.
Wie vorstehend erörtert, umfasst das Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern entweder das Einspritzen von Wasser an einem Einlasskanal, stromaufwärts eines Einlassventils des einen oder der mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder, das Einspritzen von Wasser direkt in den einen oder die mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder oder das Einspritzen von Wasser an einem Auslasskrümmer des einen oder der mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder. Ein Einspritzzeitpunkt der Wassereinspritzung kann dann auf der Basis einer Position der Wassereinspritzung bestimmt werden. Ferner kann eine Menge an während des Einspritzens von Wasser eingespritztem Wasser auf der Basis von einem oder mehreren eines Kraftmaschinenzylindervolumens, einer Kraftmaschinentemperatur, einer Kraftmaschinendrehzahl und eines Krümmerdrucks bestimmt werden, und wobei die Menge an eingespritztem Wasser mit zunehmendem Zylindervolumen und abnehmender Kraftmaschinentemperatur zunimmt.
Mit Rückkehr zu 6 kann, wie zwischen t1 und t2 und zwischen t4 und t5 gezeigt, während der selektiven Deaktivierung von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern die Kraftstoffeinspritzung von aktiven Kraftmaschinenzylindern eingestellt werden, um ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten. In einem alternativen Beispiel kann die Kraftstoffeinspritzung der aktiven Kraftmaschinenzylinder eingestellt werden, um ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten, das geringfügig fetter ist als Stöchiometrie. Schließlich kann, wie bei t5 und t7 gezeigt, die Wassereinspritzung gestoppt werden, wenn der eine oder die mehreren deaktivierten Zylinder reaktiviert werden.
In dieser Weise kann während eines Kraftmaschinenzylinder-Deaktivierungsereignisses das Einspritzen von Wasser an den selektiv deaktivierten Kraftmaschinenzylindern die Menge an Sauerstoff, der sich zum Auslasssystem bewegt und einen ersten Abgaskatalysator und einen zweiten Abgaskatalysator erreicht, verringern. In einem Beispiel können in Reaktion auf die Zylinderdeaktivierung eine oder mehrere Wassereinspritzdüsen Wasser in einen Einlasskanal von einem oder mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern einspritzen. Bei der Reaktivierung der Kraftmaschinenzylinder kann dann ein Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis der reaktivierten Zylinder auf der Basis des Ammoniakgehalts des zweiten Abgaskatalysators eingestellt werden. Insbesondere kann ein Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit einer niedrigeren fetten Tendenz verwendet werden, um den ersten Abgaskatalysator zu regenerieren, wenn der Ammoniakgehalt größer ist als ein Schwellenniveau. Alternativ kann ein Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit einer höheren fetten Tendenz verwendet werden, um den ersten Abgaskatalysator zu regenerieren, wenn der Ammoniakgehalt des zweiten Abgaskatalysators geringer ist als das Schwellenniveau. Die Wassereinspritzung kann helfen, das erforderliche Ausmaß der Abgaskatalysatorregeneration zu verringern, und kann eine übermäßige Zunahme der Abgaskatalysatortemperatur verhindern. In dieser Weise kann das Einspritzen von Wasser während der Kraftmaschinenzylinderdeaktivierung den Kraftstoffnachteil der Kraftmaschine verringern und die Katalysatorverschlechterung aufgrund von erhöhten Katalysatortemperaturen verringern, während auch ein erforderliches NOx-Niveau aufrechterhalten wird.
In einer Ausführungsform kann ein Kraftmaschinenverfahren das selektive Deaktivieren von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern über deaktivierbare Kraftstoffeinspritzdüsen in Reaktion auf eine Kraftmaschinenfehlzündung in diesem einen oder diesen mehreren Zylindern; und während der Zylinderdeaktivierung das Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern umfassen, um die Oxygenierung eines ersten Abgaskatalysators zu verringern.
Es ist zu beachten, dass ein integriertes Verfahren in einer Ausführungsform zum Durchführen der Wassereinspritzung unter jeder von mehreren Betriebsbedingungen geschaffen werden kann. Eine Ausführungsform kann beispielsweise ein Verfahren umfassen, das Folgendes umfasst:
während Kraftmaschinenfehlzündungsbedingungen selektives Deaktivieren von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern über deaktivierbare Kraftstoffeinspritzdüsen in Reaktion auf eine Kraftmaschinenfehlzündung in diesem einen oder diesen mehreren Kraftmaschinenzylindern; und während der Zylinderdeaktivierung Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern, um die Oxygenierung eines ersten Abgaskatalysators zu verringern;
während vorübergehender Getriebebedingungen selektives Deaktivieren von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern über deaktivierbare Kraftstoffeinspritzdüsen während eines Getriebeereignisses; und während der Zylinderdeaktivierung Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern, um die Oxygenierung eines ersten Abgaskatalysators zu verringern; und
während eines Stopp/Start-Kraftmaschinenneustarts aus dem Stillstand selektives Deaktivieren von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern über deaktivierbare Kraftstoffeinspritzdüsen während eines Kraftmaschinenanlaufs eines Starts aus dem Stillstand; und während der Zylinderdeaktivierung Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern, um die Oxygenierung eines ersten Abgaskatalysators zu verringern, wobei die Wassereinspritzung unter jeder der Bedingungen auf einer Menge an eingespritztem Wasser unter den anderen Bedingungen basiert, um eine Übereinspritzung von Wasser zu vermeiden. In dieser Weise kann die Wassereinspritzung unter mehreren Bedingungen koordiniert werden.
Es ist zu beachten, dass die hier enthaltenen Beispiel-Steuerroutinen bei verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z.B. durch ein Ereignis gesteuert, durch eine Unterbrechung gesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. An sich können verschiedene dargestellte Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der dargestellten Sequenz, parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Beispielausführungsformen zu erreichen, sondern ist für eine leichte Erläuterung und Beschreibung vorgesehen. Eine oder mehrere der dargestellten Handlungen oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten speziellen Strategie wiederholt durchgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen graphisch einen in das computerlesbare Speichermedium im Kraftmaschinensteuersystem zu programmierenden Code darstellen.
Es ist zu erkennen, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen dem Wesen nach beispielhaft sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einer begrenzenden Hinsicht betrachtet werden sollen, da zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die obige Technologie auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, 4-Boxer- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Ferner können eine oder mehrere der verschiedenen Systemkonfigurationen in Kombination mit einer oder mehreren der beschriebenen Diagnoseroutinen verwendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere hier offenbarte Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften.
Die folgenden Ansprüche weisen speziell auf bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen hin, die als neu und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten als die Integration von einem oder mehreren solchen Elementen umfassend verstanden werden, wobei sie zwei oder mehr solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage von neuen Ansprüchen in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden, ob sie im Schutzbereich gegenüber den ursprünglichen Ansprüchen breiter, schmäler, gleich oder anders sind, auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
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 6969492 [0003]
WO 2009/080152 [0003]

Claims

Kraftmaschinenverfahren, das Folgendes umfasst: selektives Deaktivieren von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern über deaktivierbare Kraftstoffeinspritzdüsen während eines Getriebeereignisses; und während der Zylinderdeaktivierung Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern, um die Oxygenierung eines ersten Abgaskatalysators zu verringern.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei während der Zylinderdeaktivierung das Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren Zylindern das Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren Zylindern in Reaktion darauf, dass eine Anzahl von Wassereinspritzzyklen größer ist als ein Schwellenwert, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei während der Zylinderdeaktivierung das Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren Zylindern das Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren Zylindern in Reaktion darauf, dass eine Abgaskatalysatortemperatur größer ist als ein Schwellenwert, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Anzahl von Wassereinspritzzyklen auf einer abgeschätzten Dauer der Zylinderdeaktivierung auf der Basis von einer oder mehreren Kraftmaschinenbetriebsbedingungen basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Getriebeereignis ein Getriebeereignis in einem Automatikgetriebe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Getriebeereignis ein Getriebeereignis in einem Handschaltgetriebe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Getriebeereignis ein Getriebeschaltereignis ist, das das Schalten von einem höheren Übersetzungsverhältnis auf ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Einstellen einer Menge an während der Einspritzung von Wasser eingespritztem Wasser auf der Basis von einem oder mehreren eines Kraftmaschinenvolumens, einer Kraftmaschinentemperatur, einer Kraftmaschinendrehzahl und eines Krümmerdrucks umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Stoppen der Wassereinspritzung in Reaktion auf das Reaktivieren von einem oder mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Einstellen eines Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der reaktivierten Kraftmaschinenzylinder auf der Basis eines Ammoniakgehalts, der in einem zweiten Abgaskatalysator gespeichert ist, umfasst, wobei das Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis mit abnehmendem Ammoniakgehalt abnimmt.
Kraftmaschinenverfahren, das Folgendes umfasst: selektives Deaktivieren von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern über deaktivierbare Kraftstoffeinspritzdüsen während eines Kraftmaschinenanlaufs eines Starts aus dem Stillstand; und während der Zylinderdeaktivierung Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern, um die Oxygenierung eines ersten Abgaskatalysators zu verringern.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern auf einer Anzahl von Wassereinspritzzyklen basiert und ferner auf einer Abgaskatalysatortemperatur basiert.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern entweder das Einspritzen von Wasser an einem Einlasskanal, stromaufwärts eines Einlassventils des einen oder der mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder, das Einspritzen von Wasser direkt in den einen oder die mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder oder das Einspritzen von Wasser an einem Auslasskrümmer des einen oder der mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das selektive Deaktivieren während eines Kraftmaschinenneustarts eines Stopp/Start-Kraftmaschinenstopps aus dem Stillstand stattfindet, wobei ein Drehmomentwandler zumindest teilweise entriegelt ist, und auf eine Kraftmaschinendrehzahl während des Anlaufs, die größer ist als ein Schwellenwert, reagiert.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Einstellen eines Einspritzzeitpunkts der Wassereinspritzung auf der Basis von Betriebsbedingungen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Stoppen der Einspritzung von Wasser, wenn der eine oder die mehreren deaktivierten Zylinder reaktiviert werden, umfasst.
Kraftmaschinenverfahren, das Folgendes umfasst: selektives Deaktivieren von einem oder mehreren Kraftmaschinenzylindern über deaktivierbare Kraftstoffeinspritzdüsen während einer Verlangsamungskraftstoffabschaltung; und während der Zylinderdeaktivierung Einspritzen von Wasser an dem einen oder den mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern, um die Oxygenierung eines ersten Abgaskatalysators zu verringern.
Verfahren nach Anspruch 17, das ferner das Einstellen einer Menge an während der Einspritzung von Wasser eingespritztem Wasser auf der Basis von einem oder mehreren eines Kraftmaschinenvolumens, einer Kraftmaschinentemperatur, einer Kraftmaschinendrehzahl, eines Krümmerdrucks und eines Abgassauerstoffniveaus und das Einstellen einer fetten Tendenz bei der Reaktivierung auf der Basis einer Menge an eingespritztem Wasser umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Einspritzen von Wasser an einem oder mehreren deaktivierten Zylindern auf einer Anzahl von Wassereinspritzzyklen basiert und ferner auf einer Temperatur des ersten Abgaskatalysators basiert.
Verfahren nach Anspruch 17, das ferner das Stoppen der Wassereinspritzung, das Reaktivieren von einem oder mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylindern und das Einstellen eines Verbrennungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses der reaktivierten Kraftmaschinenzylinder auf der Basis eines Ammoniakgehalts, der in einem zweiten Abgaskatalysator gespeichert ist, umfasst.