DE102014216003A1 - Steuersystem und -verfahren für Kraftmaschine mit variablem Hubraum - Google Patents

Steuersystem und -verfahren für Kraftmaschine mit variablem Hubraum Download PDF

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Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Verbessern der Leistung einer Kraftmaschine mit variablem Hubraum bereitgestellt. Während eines VDE-Modus können eine geteilte Einspritzung und eine Funken-Spätverstellung in aktiven Zylindern verwendet werden, um einen Abgaskatalysator zu erwärmen und den Zeitraum des VDE-Betriebsmodus zu verlängern. Die geteilte Einspritzung und die Funken-Spätverstellung können außerdem zum Zeitpunkt der Zylinderreaktivierung in den reaktivierten Zylindern verwendet werden, um die Neustart-Verbrennungsstabilität zu verbessern.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf das Einstellen der Kraftstoffeinspritzstrategie, wenn in den Modi einer Brennkraftmaschine mit variablem Hubraum (VDE) gearbeitet oder zwischen diesen Modi übergegangen wird.
  • Kraftmaschinen können konfiguriert sein, um mit einer variablen Anzahl aktiver oder deaktivierter Zylinder zu arbeiten, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu erhöhen, während optional das gesamte Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Abgasgemisches etwa bei der Stöchiometrie aufrechterhalten wird. Derartige Kraftmaschinen sind als Kraftmaschinen mit variablem Hubraum (VDE) bekannt. In einigen Beispielen kann während ausgewählter Bedingungen ein Anteil der Zylinder der Kraftmaschine deaktiviert sein, wobei die ausgewählten Bedingungen sowohl durch Parameter, wie z. B. ein Drehzahl-/Lastfenster, als auch durch verschiedene andere Betriebsbedingungen einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit definiert sein können. Ein VDE-Steuersystem kann ausgewählte Zylinder durch die Steuerung mehrerer Zylinderventil-Deaktivatoren, die den Betrieb der Einlass- und Auslassventile des Zylinders beeinflussen, oder durch die Steuerung mehrerer selektiv deaktivierbarer Kraftstoffeinspritzdüsen, die die Zylinder-Kraftstoffbeaufschlagung beeinflussen, deaktivieren. Beim Übergang zwischen einem VDE-Modus (wobei einer oder mehrere Zylinder deaktiviert sind) und einem Nicht-VDE-Modus (wobei alle Zylinder aktiv sind) kann das Steuersystem einen oder mehrere Kraftmaschinenbetriebsparameter zur Reduzierung von Störungen (z. B. Drehmomentstörungen) einstellen und die Störung während des Übergangs mildern.
  • Ein beispielhafter Ansatz zur Kraftmaschinensteuerung während eines VDE-Übergangs ist in US 7225782 von Pallett et al. gezeigt. Dort ist die VDE-Kraftmaschine in ein Hybridelektrofahrzeug mit einem Elektromotor gekoppelt. Bei Aktivierung oder Deaktivierung eines Zylinders wird das Drehmoment vom Motor variiert, um vorübergehende Änderungen beim Kraftmaschinenausgangsdrehmoment, die durch Aktivierung oder Deaktivierung des Zylinders verursacht werden, auszugleichen. Insbesondere wird der Elektromotor dahingehend gesteuert, Probleme beim Fahrverhalten, die mit VDE-Übergängen und/oder schlechter Verbrennungsstabilität in Zusammenhang stehen, zu maskieren.
  • Die vorliegenden Erfinder haben jedoch mögliche Probleme bei solch einem Ansatz erkannt. Beispielsweise kann die Verbrennungsstabilität während des Übergangs verschlechtert werden. Insbesondere beim Übergang vom VDE-Modus (oder Teilzylindermodus) zum Nicht-VDE-Modus (oder Vollzylindermodus) nimmt die Zylinderlast basierend auf der Abnahme der Luftladung ab. Die leichteren Zylinderlasten besitzen im Allgemeinen eine weniger stabile Verbrennung, und die Wechselwirkung mit der vorübergehenden Kraftstoffkompensation und die anderen Zylinderbedingungen, die aufgrund der Kühlung während der Deaktivierung anders als die der arbeitenden Zylinder sind, können zu einer weniger stabilen Verbrennung während der Reaktivierung beitragen. Wenn die Kraftmaschine für Abgasrückführung ausgelegt ist, kann die während des Übergangs eingesetzte AGR-Steuerung die Verbrennungsprobleme erschweren. Insbesondere kann die AGR weiterhin mit der leichteren Zylinderlast in Konflikt geraten, bis die den Zylindern zugeführte AGR ausreichend entlüftet worden ist, um Verbrennungsprobleme zu verringern. Bei einigen Ausführungsformen können Ladungsbewegungs-Steuerventile (CMCVs) verwendet werden, um die Bewegung innerhalb des Zylinders des dem Zylinder zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemischs während des Übergangs einzustellen. Eine starke Bewegung innerhalb des Zylinders führt zu einer besseren Mischung und stabileren Verbrennung. Aufgrund der langsamen Reaktionszeit des CMCV (das CMCV schließt z. B. nicht schnell genug, wenn zu der geringeren Zylinderlast übergegangen wird) kann jedoch die Verbrennungsstabilität gefährdet werden. Die schlechten Verbrennungsbedingungen können auch zu langsamen Verbrennungen oder sogar zu Fehlzündungen führen. Die Verbrennungsstabilität und die Kraftmaschinenleistung können insgesamt verschlechtert werden.
  • In einem Beispiel können einige der obigen Probleme wenigstens teilweise durch ein Verfahren für eine Kraftmaschine behandelt werden, das Folgendes umfasst: selektives Deaktivieren eines oder mehrerer Kraftmaschinenzylinder in Reaktion auf die Betriebsbedingungen und während der Reaktivierung der Zylinder das Betreiben der reaktivierten Zylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung. Insbesondere kann die Kraftstoffeinspritzung der reaktivierten Zylinder vorübergehend während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen auf sowohl eine Einlasstakt- als auch eine Verdichtungstakt-Einspritzung umgestellt werden. Auf diese Weise wird eine Neustart-Verbrennungsstabilität verbessert und Drehmomentstörungen während eines Übergangs aus einem VDE-Betriebsmodus werden reduziert.
  • In einem Beispiel kann eine Kraftmaschine mit variablem Hubraum mit selektiv deaktivierbaren Kraftstoffeinspritzdüsen konfiguriert sein. In Reaktion auf die Bedingungen der ausgewählten Deaktivierung, wie z. B. einer verringerten Kraftmaschinenlast oder Drehmomentanforderung, können ein oder mehrere Zylinder deaktiviert werden und kann die Kraftmaschine in einem VDE-Modus betrieben werden. Die Kraftmaschine kann z. B. betrieben werden, wobei die Hälfte der Zylinder deaktiviert ist und die restlichen aktiven Zylinder bei einer höheren Zylinderlast betrieben werden. Während der Deaktivierung können die aktiven Zylinder mit Kraftstoff betrieben werden, der als eine einzige Einlasstakt-Einspritzung zugeführt wird. Darüber hinaus können die Zylinder aufgrund der höheren durchschnittlichen Zylinderlast mit AGR betreibbar sein, ohne Verbrennungsstabilitätsprobleme, die sonst bei niedrigen Kraftmaschinenlasten auftreten, hervorzurufen. Die Verwendung von AGR während des VDE-Betriebs stellt zusätzliche Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile bereit.
  • Als Reaktion auf Reaktivierungsbedingungen, wie z. B. erhöhte Kraftmaschinenlast oder Drehmomentanforderung, können die deaktivierten Zylinder reaktiviert werden und die Kraftmaschine kann einen Nicht-VDE-Betriebsmodus wieder aufnehmen, wobei alle Zylinder bei einer geringeren durchschnittlichen Zylinderlast betrieben werden. Darüber hinaus kann AGR aufgrund der reduzierten AGR-Toleranz der Kraftmaschine während der Reaktivierung, wenn die Zylinder zu einer geringeren Zylinderlast übergehen, gestoppt werden (z. B. durch Schließen eines AGR-Ventils). Selbst wenn das AGR-Ventil geschlossen wird, kann AGR aufgrund von Transportverzögerungen entlang dem AGR-Kanal aus dem Lufteinlasssystem langsamer als gewünscht entleert werden, was zu einer erhöhten Verdünnung der Einlassluft mit AGR während der Reaktivierung führt. Des Weiteren kann der Abgaskatalysator während eines Betriebs der Kraftmaschine im VDE-Modus eine Sauerstoffsättigung erfahren und muss möglicherweise während der Zylinderreaktivierung regeneriert werden. Deshalb können die reaktivierten Zylinder sowohl zur Reduzierung von Verbrennungsstabilitätsproblemen, die aus der erhöhten Verdünnung der Einlassluft mit AGR entstehen, als auch zur Beschleunigung der Katalysatorregenration während der Reaktivierung während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen seit der Reaktivierung mit Kraftstoff betrieben werden, der als geteilte Kraftstoff-Einspritzung zugeführt wird. Beispielsweise kann Kraftstoff als mindestens eine erste Einlasstakt-Einspritzung und eine zweite Verdichtungstakt-Einspritzung zugeführt werden. Außerdem kann die Funken-Zeitsteuerung nach spät verstellt sein. Ein Teilungsverhältnis von Kraftstoff, der bei der ersten Einlasstakt-Einspritzung zugeführt wird, zu Kraftstoff, der bei der zweiten Verdichtungstakt-Einspritzung zugeführt wird, kann basierend auf einem oder mehreren von einem Zeitraum der Deaktivierung, einer Temperatur oder Sauerstoffbeladung eines stromabwärts der reaktivierten Zylinder gekoppelten Abgaskatalysators, einem angewendeten Betrag der Funken-Spätverstellung und AGR-Niveau bei Reaktivierung eingestellt werden. Durch zeitweises Umstellen auf geteilte Kraftstoff-Einspritzung während der Funken-Spätverstellung kann die Reaktivierung des Abgaskatalysators beschleunigt werden, wodurch Abgasemissionen verbessert werden. Darüber hinaus können Verbrennungsstabilitätsprobleme, die aus der Abnahme der einzelnen Zylinderlast während des Übergangs aus dem VDE-Modus resultieren, besser angegangen werden, insbesondere bei Vorliegen von AGR. Das Teilungsverhältnis kann auch basierend auf anderen Kraftmaschinenbetriebsparametern, wie z. B. dem Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs, eingestellt werden, um Probleme beim Fahrverhalten und Kraftmaschinenstottern auszugleichen. Somit kann die Verwendung einer geteilten Einspritzung und Funken-Spätverstellung während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen fortgesetzt werden, bis die Kraftmaschinendrehzahl bei oder über einer Schwellendrehzahl liegt, bei der die Verbrennungsstabilität verbessert ist (z. B. bei oder über einer Leerlaufdrehzahl), und/oder bis das AGR ausreichend entleert wurde.
  • Auf diese Weise wird die Neustartverbrennungsstabilität der Zylinder durch Betreiben von reaktivierten Zylindern mit geteilter Einspritzung während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen während einer Reaktivierung aus dem VDE-Kraftmaschinenbetriebsmodus verbessert. Durch Einspritzen mindestens eines Teils des Kraftstoffs während eines Einlasstakts und eines restlichen Teils bei einem Verdichtungstakt kann die Abgaskatalysatorregeneration nach dem VDE-Betriebsmodus beschleunigt werden, wodurch Emissionsvorteile bereitgestellt werden. Durch weiteres Einstellen des geteilten Verhältnisses basierend auf einem Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs können schlechte Verbrennungsereignisse, die zu einem Stottern führen können, reduziert werden. Somit wird dadurch die Verschlechterung des Fahrverhaltens aufgrund der Verwendung des gemischten Kraftstoffs reduziert. Darüber hinaus verbessert die Verwendung einer geteilten Einspritzung während der Reaktivierung die AGR-Verwendung in den aktiven Zylindern während der vorausgehenden Deaktivierung. Insgesamt wird die Kraftmaschinenleistung verbessert.
  • Es sollte selbstverständlich sein, dass die obige Zusammenfassung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl der Konzepte einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie ist nicht beabsichtigt, um die Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands zu identifizieren, dessen Schutzumfang eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen begrenzt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
  • 1–2 zeigen beispielhafte Ausführungsformen der Anordnung einer Kraftmaschine und eines Abgassystems.
  • 3 zeigt eine Teilansicht einer Kraftmaschine.
  • 4 zeigt einen Ablaufplan auf hoher Ebene zum Einstellen der Kraftstoffeinspritzung während eines Übergangs zwischen dem VDE- und dem Nicht-VDE-Modus des Kraftmaschinenbetriebs.
  • 5 zeigt einen Ablaufplan auf hoher Ebene zum Einstellen der Kraftstoffeinspritzung während eines VDE-Modus des Kraftmaschinenbetriebs in Reaktion auf einen Abfall der Abgaskatalysatortemperatur.
  • 6 zeigt ein Beispiel der Einstellung der Kraftstoffeinspritzung während eines Übergangs von einem VDE- zu einem Nicht-VDE-Betriebsmodus.
  • 7–9 zeigen beispielhafte Einstellungen der Kraftstoffeinspritzung während eines VDE-Betriebsmodus oder während eines Übergangs von einem VDE- zu einem Nicht-VDE-Betriebsmodus, die verwendet werden können, um eine Abgaskatalysatortemperatur und die Verbrennungsstabilität zu managen.
  • Es werden Verfahren und Systeme zum Einstellen eines Kraftstoffeinspritzprofils bereitgestellt, wenn eine Kraftmaschine mit variablem Hubraum, wie z. B. die Kraftmaschine nach den 1–3, betrieben wird. Das Kraftstoffeinspritzprofil kann für die aktiven Zylinder während eines VDE-Betriebsmodus eingestellt werden, um die Erwärmung des Abgaskatalysators zu beschleunigen und dadurch den Betrieb in dem VDE-Modus zu verlängern. Alternativ kann das Kraftstoffeinspritzprofil für die reaktivierten Zylinder während eines Übergangs von einem VDE-Modus zu einem Nicht-VDE-Modus des Betriebs eingestellt werden, um die Drehmomentstörungen und die Probleme der Verbrennungsstabilität zu verringern, während die Abgasemissionen verbessert werden. Ein Controller kann konfiguriert sein, um eine Routine, wie z. B. die Routine nach 4, auszuführen, um ein Kraftstoffeinspritzprofil für einen ausgewählten Zylinder von einer einzigen Einlasstakt-Einspritzung auf wenigstens eine erste Einlasstakt-Einspritzung und eine zweite Verdichtungstakt-Einspritzung umzustellen. Wie in 5 und 7 gezeigt ist, kann der Controller z. B. die aktiven Zylinder während eines VDE-Modus auf die geteilte Kraftstoffeinspritzung umstellen. Als ein weiteres Beispiel kann der Controller, wie in 6 und den 8–9 gezeigt ist, die Zylinder, die während eines Übergangs aus dem VDE-Modus reaktiviert werden, auf die geteilte Kraftstoffeinspritzung umstellen. Auf diese Weise können die Probleme der Verbrennungsstabilität verbessert werden, während aus einem VDE-Betriebsmodus übergegangen wird, und kann die Reaktivierung der Zylinder beschleunigt werden.
  • Die 1–2 zeigen beispielhafte Ausführungsformen 100 und 200 der Kraftmaschine 10, wobei die Kraftmaschine als eine Kraftmaschine mit variablem Hubraum (VDE) konfiguriert ist. Die Kraftmaschine 10 mit variablem Hubraum enthält mehrere Verbrennungskammern oder Zylinder 31. Die mehreren Zylinder 31 der Kraftmaschine 10 sind als Gruppen von Zylindern in getrennten Kraftmaschinenreihen angeordnet. In dem dargestellten Beispiel enthält die Kraftmaschine 10 zwei Kraftmaschinenreihen 14A, 14B. Folglich sind die Zylinder als eine erste Gruppe von Zylindern (vier Zylindern in dem dargestellten Beispiel), die in einer ersten Kraftmaschinenreihe 14A angeordnet sind, und eine zweite Gruppe von Zylindern (vier Zylindern in dem dargestellten Beispiel), die in einer zweiten Kraftmaschinenreihe 14B angeordnet sind, angeordnet. Es wird erkannt, dass, während die in den 1–2 dargestellten Ausführungsformen eine V-Kraftmaschine mit den in verschiedenen Reihen angeordneten Zylindern zeigen, dies nicht als einschränkend gemeint ist, wobei in alternativen Ausführungsformen die Kraftmaschine eine Reihenkraftmaschine mit allen Kraftmaschinenzylindern in einer gemeinsamen Kraftmaschinenreihe sein kann.
  • Die Kraftmaschine 10 mit variablem Hubraum kann die Einlassluft über einen Einlasskanal 142 empfangen, der mit einem verzweigten Einlasskrümmer 44A, 44B in Verbindung steht. Spezifisch empfängt die erste Kraftmaschinenreihe 14A die Einlassluft von dem Einlasskanal 142 über den ersten Einlasskrümmer 44A, während die zweite Kraftmaschinenreihe 14B die Einlassluft von dem Einlasskanal 142 über den zweiten Einlasskrümmer 44B empfängt. Während die Kraftmaschinenreihen 14A, 14B mit getrennten Einlasskrümmern gezeigt sind, wird erkannt, dass sie in alternativen Ausführungsformen einen gemeinsamen Einlasskrümmer oder einen Anteil eines gemeinsamen Einlasskrümmers gemeinsam benutzen können. Die den Zylindern der Kraftmaschine zugeführte Luftmenge kann durch das Einstellen einer Position einer Drosselklappe 62 gesteuert werden. Außerdem kann die jeder Zylindergruppe in den spezifischen Reihen zugeführte Luftmenge durch das Variieren einer Einlassventil-Zeitsteuerung von einem oder mehreren Einlassventilen, die an die Zylinder gekoppelt sind, eingestellt werden.
  • In 1 werden die Verbrennungsprodukte, die in den Zylindern der ersten Kraftmaschinenreihe 14A erzeugt werden, zu einem oder mehreren Abgaskatalysatoren in dem ersten Auslasskrümmer 48A geleitet, wo die Verbrennungsprodukte behandelt werden, bevor sie zur Atmosphäre entlüftet werden. Eine erste Abgasreinigungsvorrichtung 70A ist an den ersten Auslasskrümmer 48A gekoppelt. Die erste Abgasreinigungsvorrichtung 70A kann ein oder mehrere Abgaskatalysatoren, wie z. B. einen eng gekoppelten Katalysator, enthalten. In einem Beispiel kann der eng gekoppelte Katalysator an der Abgasreinigungsvorrichtung 70A ein Dreiwegekatalysator sein. Das in der ersten Kraftmaschinenreihe 14A erzeugte Abgas wird in der Abgasreinigungsvorrichtung 70A behandelt, bevor es zu einer ersten Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 80A geleitet wird. Die erste Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 80A kann einen ersten Unterboden-Abgaskatalysator 82A und einen zweiten Unterboden-Abgaskatalysator 84A enthalten. Insbesondere können der erste Unterboden-Abgaskatalysator 82A und der zweite Unterboden-Abgaskatalysator 84A in einem Flächenkontakt miteinander in der Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 80A integriert sein. In einem Beispiel enthält der erste Unterboden-Abgaskatalysator 82A einen SCR-Katalysator, der für die selektive katalytische Reduktion konfiguriert ist, wobei die NOx-Arten unter Verwendung von Ammoniak zu Stickstoff reduziert werden. Als ein weiteres Beispiel enthält der zweite Unterboden-Abgaskatalysator 84A einen Dreiwegekatalysator. Der erste Unterboden-Abgaskatalysator 82A ist stromaufwärts des zweiten Unterboden-Abgaskatalysators 84A (in einer Richtung der Abgasströmung) in der Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 80A, aber stromabwärts eines dritten eng gekoppelten Abgaskatalysators (der in der Abgasreinigungsvorrichtung 70A enthalten ist) positioniert.
  • Das Abgas, das beim Durchgang durch die erste Abgasreinigungsvorrichtung 70A und die erste Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 80A behandelt wird, wird dann entlang dem ersten Auslasskrümmer 48A zur Auslassverbindung 55 geleitet. Von dort kann das Abgas über den gemeinsamen Auslasskanal 50 zur Atmosphäre geleitet werden.
  • Die in den Zylindern der zweiten Kraftmaschinenreihe 14B erzeugten Verbrennungsprodukte werden über den zweiten Auslasskrümmer 48B zur Atmosphäre entleert. Eine zweite Abgasreinigungsvorrichtung 70B ist an den zweiten Auslasskrümmer 48B gekoppelt. Die zweite Abgasreinigungsvorrichtung 70B kann einen oder mehrere Abgaskatalysatoren, wie z. B. einen eng gekoppelten Katalysator, enthalten. In einem Beispiel kann der eng gekoppelte Katalysator an der Abgasreinigungsvorrichtung 70B ein Dreiwegekatalysator sein. Das in der zweiten Kraftmaschinenreihe 14B erzeugte Abgas wird in der Abgasreinigungsvorrichtung 70B behandelt, bevor es zu einer zweiten Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 80B geleitet wird. Die zweite Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 80B kann ebenfalls einen ersten Unterboden-Abgaskatalysator 82B und einen zweiten Unterboden-Abgaskatalysator 84B enthalten. Insbesondere können der erste Unterboden-Abgaskatalysator 82B und der zweite Unterboden-Abgaskatalysator 84B in Flächenkontakt miteinander in der Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 80B integriert sein. In einem Beispiel enthält der erste Unterboden-Abgaskatalysator 82B einen SCR-Katalysator, während der zweite Unterboden-Abgaskatalysator 84B einen Dreiwegekatalysator enthält. Der erste Unterboden-Abgaskatalysator 82B ist stromaufwärts des zweiten Unterboden-Abgaskatalysators 84B (in einer Richtung der Abgasströmung) in der Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 80B, aber stromabwärts eines dritten eng gekoppelten Abgaskatalysators (der in der Abgasreinigungsvorrichtung 70B enthalten ist) positioniert.
  • Während die Ausführungsform nach 1 zeigt, dass jede Kraftmaschinenreihe an jeweilige Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtungen gekoppelt ist, ist in alternativen Ausführungsformen, wie z. B. in 2 gezeigt ist, jede Kraftmaschinenreihe an jeweilige Abgasreinigungsvorrichtungen 70A, 70B, aber an eine gemeinsame Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 80 gekoppelt. In der in 2 dargestellten Ausführungsform 200 ist die gemeinsame Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 80 stromabwärts der Auslassverbindung 55 und des gemeinsamen Auslasskanals 50 positioniert. Die gemeinsame Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 80 ist mit dem ersten Unterboden-Abgaskatalysator 82 gezeigt, der stromaufwärts des zweiten Unterboden-Abgaskatalysators 84 (in einer Richtung der Abgasströmung) in der Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 80 positioniert ist und an den zweiten Unterboden-Abgaskatalysator 84 (in einer Richtung der Abgasströmung) in der Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung 80 integrierbar gekoppelt ist.
  • An die Kraftmaschine 10 können verschiedene Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren gekoppelt sein. Ein erster Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 72 kann z. B. an den ersten Auslasskrümmer 48A der ersten Kraftmaschinenreihe 14A stromabwärts der ersten Abgasreinigungsvorrichtung 70A gekoppelt sein, während ein zweiter Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 74 an den zweiten Auslasskrümmer 48B der zweiten Kraftmaschinenreihe 14B stromabwärts der zweiten Abgasreinigungsvorrichtung 70B gekoppelt ist. In weiteren Ausführungsformen können zusätzliche Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtungen angekoppelt sein. Es können noch weitere Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren enthalten sein, die z. B. an die Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtung(en) gekoppelt sind. Wie in 3 ausgearbeitet ist, können die Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren Sauerstoffsensoren, wie z. B. EGO-, HEGO- oder UEGO-Sensoren, enthalten. In einem Beispiel können die stromabwärts gelegenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren 72, 74, die stromabwärts der Abgasreinigungsvorrichtungen 70A, 70B angekoppelt sind, HEGO-Sensoren sein, die für die Katalysatorüberwachung verwendet werden, während die stromaufwärts gelegenen Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren, die stromaufwärts der Abgasreinigungsvorrichtungen 70A, 70B angekoppelt sind (wenn sie enthalten sind), UEGO-Sensoren sind, die für die Kraftmaschinensteuerung verwendet werden.
  • Noch weiter können ein oder mehrere Temperatursensoren zum Schätzen einer Temperatur des in die Vorrichtung eintretenden Abgases und zum Schätzen einer Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung an die Abgasreinigungsvorrichtung gekoppelt sein. Wie hier ausgearbeitet wird, kann ein Controller die Kraftstoffeinspritzung in ein oder mehrere Kraftmaschinenzylinder basierend auf der geschätzten Temperatur einstellen. Wie in den 4–6 ausgearbeitet ist, kann der Controller z. B. die Kraftstoffeinspritzung der Kraftmaschinenzylinder an einem deaktivierten Kraftmaschinenzylinder während der Reaktivierung basierend auf der geschätzten Temperatur einstellen. Alternativ kann der Controller die Kraftstoffeinspritzung der aktiven Kraftmaschinenzylinder während des Kraftmaschinenbetriebs in einem VDE-Modus basierend auf der geschätzten Temperatur einstellen.
  • Während ausgewählter Betriebsbedingungen der Kraftmaschine können ein oder mehrere Kraftmaschinenzylinder selektiv deaktiviert sein. Während geringer Kraftmaschinenlasten können z. B. ein oder mehrere Zylinder einer ausgewählten Kraftmaschine selektiv deaktiviert sein. Selbst wenn die Kraftmaschinenlast geringer ist, wird durch das Deaktivieren ausgewählter Zylinder die durchschnittliche Zylinderlast der verbleibenden aktiven Zylinder vergrößert, was den Pumpwirkungsgrad verbessert. Außerdem kann in den aktiven Zylindern eine höhere AGR-Verwendung möglich sein, selbst wenn die Kraftmaschinenlast geringer ist. Spezifisch kann die AGR verwendet werden, wenn die Kraftmaschinenlasten höher als ein Schwellenwert sind, um die Vorteile der Kraftstoffwirtschaftlichkeit und der Emissionen bereitzustellen. Bei geringeren Kraftmaschinenlasten kann jedoch aufgrund der Probleme der Verbrennungsstabilität die AGR-Verwendung nicht bevorzugt sein. Durch das Betreiben der aktiven Zylinder bei einer höheren durchschnittlichen Last wird deren AGR-Toleranz verbessert, wobei während eines VDE-Betriebsmodus sogar bei insgesamt niedrigeren Kraftmaschinenlasten eine höhere AGR-Rate verwendet werden kann. Die synergistische Verwendung von AGR und VDE verbessert die Kraftstoffwirtschaftlichkeit der Kraftmaschine weiter.
  • Die selektive Zylinderdeaktivierung kann das Deaktivieren von Kraftstoff und Funken an den ausgewählten Kraftmaschinenzylindern (oder einer ausgewählten Kraftmaschinenreihe, falls eine vollständige Reihe deaktiviert ist, wie z. B. in flachen Kurbelwellenanordnungen) enthalten. Außerdem kann die Zeitsteuerung der Einlass- und/oder Auslassventile eingestellt werden, so dass im Wesentlichen keine Luft durch die inaktive Kraftmaschinenreihe gepumpt wird, während die Luft weiterhin durch die aktive Kraftmaschinenreihe strömt. In einigen Ausführungsformen können die deaktivierten Zylinder Zylinderventile aufweisen, die während eines oder mehrerer Kraftmaschinenzyklen geschlossen gehalten werden, wobei die Zylinderventile über hydraulisch betätigte Stößel oder über Nockenkurvenschaltmechanismen (CPS-Mechanismen), bei denen ein Nockenvorsprung ohne Hub für die deaktivierten Ventile verwendet wird, deaktiviert werden. In einem Beispiel kann ein Kraftmaschinen-Controller selektiv alle Zylinder einer gegebenen Kraftmaschinenreihe (entweder 14A oder 14B) während eines Wechsels zu einem VDE-Modus deaktivieren und dann die Zylinder während eines Wechsels zurück zu einem Nicht-VDE-Modus reaktivieren.
  • Durch das selektive Deaktivieren der Kraftmaschinenzylinder während der Bedingungen einer geringen Kraftmaschinenlast werden die Pumpverluste und die Reibungsverluste der Kraftmaschine verringert und wird die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert. Die fortgesetzte Luftströmung durch die inaktive Reihe kann jedoch zu einem Abfall der Temperatur an den Abgasreinigungsvorrichtungen führen, die stromabwärts der inaktiven Reihe positioniert sind. Insbesondere kann es in flachen Kurbelwellenanordnungen der Kraftmaschine, die eine gleichmäßige Zündung aufweisen, wie z. B. eine V6- oder eine V10-Kraftmaschine, wobei eine vollständige Reihe der Zylinder während des VDE-Modus deaktiviert ist, oder in einer Kraftmaschine mit NVH-Behandlungen, die die Deaktivierung einer vollständigen Reihe ermöglichen, aufgrund der Katalysatorabkühlung, wenn die Reihe der Zylinder nicht betrieben wird, (und der Sauerstoffsättigung, falls die Ventile weiterhin Luft durch die inaktiven Zylinder pumpen) sein, dass ein stromabwärts der inaktiven Reihe angekoppelter Abgaskatalysator reaktiviert werden muss.
  • Es wird erkannt, dass in anderen Kurbelwellenanordnungen der Kraftmaschine, wie z. B. einer V8-Kraftmaschine, während eines VDE-Modus jede Reihe einen Satz deaktivierter Zylinder aufweisen kann. Die äußeren Zylinder und die inneren Zylinder jeder Reihe können abwechselnd deaktiviert sein. In diesen Anordnungen, in denen eine vollständige Reihe der Zylinder während des VDE-Modus nicht deaktiviert ist, kann der stromabwärts der Abgasreinigungsvorrichtung angekoppelte Abgaskatalysator keinen Temperaturabfall erleiden.
  • Falls die Dauer des VDE-Betriebs kurz ist, kann eine signifikante Anreicherung und oder eine Funken-Spätverstellung nach dem Verlassen des VDE-Modus erforderlich sein, um den Abgaskatalysator schnell zu reaktivieren. Diese Anreicherung fügt einen Kraftstoffnachteil hinzu. In einigen Fällen kann der der Reaktivierung zugeordnete Kraftstoffnachteil den Vorteil der Kraftstoffwirtschaftlichkeit des VDE-Modus des Kraftmaschinenbetriebs annullieren oder sogar übersteigen.
  • Wie hier unter Bezugnahme auf die 3–6 ausgearbeitet wird, kann ein Controller die aktiven Zylinder während eines Zeitraums mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung betreiben, um die Abgaskatalysatortemperaturen über einem Schwellenwert aufrechtzuerhalten, wobei dadurch die Notwendigkeit für eine signifikante Anreicherung während der Reaktivierung verzögert wird. Außerdem kann es die Verwendung einer geteilten Kraftstoffeinspritzung ebenfalls ermöglichen, dass der Betrieb im VDE-Modus verlängert wird, was die Vorteile der Kraftstoffwirtschaftlichkeit des VDE-Betriebsmodus vergrößert. Der Controller kann außerdem während der Reaktivierung die Kraftstoffeinspritzung von einem oder mehreren reaktivierten Kraftmaschinenzylindern zu einer geteilten Kraftstoffeinspritzung überführen, um die Neustart-Verbrennungsstabilität zu verbessern und die Drehmomentstörungen und die Verbrennungsinstabilität während der Reaktivierung zu verringern.
  • In den Ausführungsformen, in denen die Kraftmaschine während des VDE-Betriebsmodus mit einer AGR gearbeitet hat, kann die Verwendung der geteilten Einspritzung während der Reaktivierung basierend auf der AGR eingestellt werden und aufrechterhalten werden, während die AGR entlüftet wird. Unter Verwendung einer geteilten Einspritzung zum Zeitpunkt der Reaktivierung kann eine höhere AGR-Rate im VDE-Modus verwendet werden, weil die AGR von dieser höheren Rate entlüftet werden kann, wobei der Übergang zu der geringeren Zylinderlast beschleunigt werden kann, ohne die Verbrennung zu verschlechtern. Alternativ kann der Übergang zu der Zylinderreaktivierung während des Zeitraums der Entlüftung der AGR auf einem höheren AGR-Niveau ausgeführt werden, als es ohne die Verwendung einer geteilten Einspritzung möglich gewesen sein wäre, was die Verzögerungszeit vor dem Übergang zur Zylinderreaktivierung verringert.
  • Spezifisch kann, wenn die Zylinder reaktiviert werden, die AGR beendet werden, wobei die Zylinder den Betrieb mit einer höheren durchschnittlichen Zylinderlast (wenn auch die Kraftmaschinenlast höher ist) wiederaufnehmen können. Weil die AGR aufgrund der in dem AGR-Kanal erlittenen langen Transportverzögerung langsamer aus dem Einlasssystem entleert wird, als es erforderlich ist, kann die hohe Verdünnung der Luft mit der AGR bei der geringen Zylinderlast die Verbrennungsinstabilität und die Neigung zu Fehlzündungen vergrößern. Unter Verwendung der geteilten Kraftstoffeinspritzung während der Reaktivierung, während die AGR aus dem Einlasssystem entleert wird, können die Probleme der Verbrennungsstabilität bei geringen Zylinderlasten, insbesondere jene aufgrund der erhöhten Verdünnung, besser behandelt werden. Beispielhafte Einstellungen der Kraftstoffeinspritzung sind in den 7–8 dargestellt.
  • Es wird erkannt, dass in einigen Ausführungsformen die Kraftmaschinenkonfiguration nach 2 im Vergleich zu der Strategie, die für die Kraftmaschinenkonfiguration nach 1 verwendet wird, eine andere Katalysatorreaktivierungsstrategie verwenden kann. Dies ist so, weil die Unterboden-Abgasreinigungsvorrichtungen nach 2 die Emissionen, falls entweder die Vorrichtung 70a oder die Vorrichtung 70b inaktiv ist, in verbranntes Gas umsetzen können.
  • 3 stellt eine beispielhafte Ausführungsform 300 einer Verbrennungskammer oder eines Zylinders einer Brennkraftmaschine 10 dar. Die Kraftmaschine 10 kann Steuerparameter von einem Steuersystem, das den Controller 12 enthält, und eine Eingabe von einer Bedienungsperson 130 des Fahrzeugs über eine Eingabevorrichtung 132 empfangen. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 132 ein Fahrpedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP. Der Zylinder (hier außerdem die "Verbrennungskammer") 14 der Kraftmaschine 10 kann Verbrennungskammerwände 136 enthalten, wobei darin ein Kolben 138 positioniert ist. Der Kolben 138 kann an eine Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, so dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 140 kann über ein Getriebesystem an wenigstens ein Antriebsrad des Passagierfahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor über eine Schwungscheibe an die Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um eine Startoperation der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen.
  • Der Zylinder 14 kann Einlassluft über eine Folge von Einlassluftkanälen 142, 144 und 146 empfangen. Der Einlassluftkanal 146 kann zusätzlich zu dem Zylinder 14 mit weiteren Zylindern der Kraftmaschine 10 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen können einer oder mehrere der Einlasskanäle eine Aufladungsvorrichtung, wie z. B. einen Turbolader oder einen Lader, enthalten. 2 zeigt z. B., dass die Kraftmaschine 10 mit einem Turbolader konfiguriert ist, der einen Kompressor 174, der zwischen den Einlasskanälen 142 und 144 angeordnet ist, und eine Abgasturbine 176, die entlang dem Auslasskanal 148 angeordnet ist, enthält. Der Kompressor 174 kann über eine Welle 180 wenigstens teilweise durch die Abgasturbine 176 angetrieben sein, wobei die Aufladungsvorrichtung als ein Turbolader konfiguriert ist. In anderen Beispielen, wo die Kraftmaschine 10 z. B. mit einem Lader versehen ist, kann die Abgasturbine 176 jedoch optional weggelassen sein, wobei der Kompressor 174 durch eine mechanische Eingabe von einem Motor oder der Kraftmaschine angetrieben sein kann. Es kann eine Drosselklappe 20, die eine Drosselklappen-Platte 164 enthält, entlang einem Einlasskanal der Kraftmaschine vorgesehen sein, um die Durchflussmenge und/oder den Druck der Einlassluft, die den Kraftmaschinenzylindern bereitgestellt wird, zu variieren. Die Drosselklappe 20 kann z. B. stromabwärts des Kompressors 174 angeordnet sein, wie in 1 gezeigt ist, oder kann alternativ stromaufwärts des Kompressors 174 vorgesehen sein.
  • Der Auslasskanal 148 kann die Abgase zusätzlich zu dem Zylinder 14 von den anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 empfangen. Es ist gezeigt, dass ein Abgassensor 128 stromaufwärts einer Abgasreinigungsvorrichtung 178 an den Auslasskanal 148 gekoppelt ist. Der Sensor 128 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren ausgewählt sein, um eine Angabe des Luft-/Kraftstoff-Verhältnisses der Abgase bereitzustellen, wie z. B. ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO (universeller oder Weitbereichs-Abgassauerstoffsensor), ein Zweizustands-Sauerstoffsensor oder EGO (wie dargestellt ist), ein HEGO (ein erwärmter EGO), ein NOx-, HC- oder CO-Sensor. Die Abgasreinigungsvorrichtung 178 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen daraus sein.
  • Die Abgastemperatur kann durch einen oder mehrere (nicht gezeigte) Temperatursensoren gemessen werden, die sich im Auslasskanal 148 befinden. Alternativ kann die Abgastemperatur basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine, wie z. B. der Drehzahl, der Last, dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis (AFR), der Funken-Spätverstellung usw., abgeleitet werden. Ferner kann die Abgastemperatur durch einen oder mehrere Abgassensoren 128 berechnet werden. Es kann erkannt werden, dass die Abgastemperatur alternativ durch irgendeine Kombination der hier aufgelisteten Temperaturschätzverfahren geschätzt werden kann.
  • Jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 kann ein oder mehrere Einlassventile und ein oder mehrere Auslassventile enthalten. Es ist z. B. gezeigt, dass der Zylinder 14 wenigstens ein Einlass-Tellerventil 150 und wenigstens ein Auslass-Tellerventil 156 enthält, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders 14 befinden. In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 einschließlich des Zylinders 14 wenigstens zwei Einlass-Tellerventile und wenigstens zwei Auslass-Tellerventile enthalten, die sich in einem oberen Bereich des Zylinders befinden.
  • Das Einlassventil 150 kann durch den Controller 12 über ein Nockenbetätigungssystem 151 durch Nockenbetätigung gesteuert sein. Ähnlich kann das Auslassventil 156 durch den Controller 12 über ein Nockenbetätigungssystem 153 gesteuert sein. Jedes Nockenbetätigungssystem 151 und 153 kann einen oder mehrere Nocken enthalten und kann ein Nockenkurvenschaltsystem (CPS-System) und/oder ein System mit variabler Nockenzeitsteuerung (VCT-System) und/oder ein System mit variabler Ventilzeitsteuerung (VVT-System) und/oder ein System mit variablem Ventilhub (VVL-System) verwenden, die durch den Controller 12 betrieben werden können, um den Ventilbetrieb zu variieren. Der Betrieb des Einlassventils 150 und des Auslassventils 156 kann durch (nicht gezeigte) Ventilpositionssensoren und/oder Nockenwellenpositionssensoren 155 bzw. 157 bestimmt werden. In alternativen Ausführungsformen können das Einlass- und/oder das Auslassventil durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert sein. Der Zylinder 14 kann z. B. alternativ ein über eine elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über eine Nockenbetätigung, die ein CPS- und/oder ein VCT-System enthält, gesteuertes Auslassventil enthalten. In noch weiteren Ausführungsformen können die Einlass- und Auslassventile durch einen gemeinsamen Ventilaktuator oder ein gemeinsames Ventilbetätigungssystem oder einen Aktuator mit variabler Ventilzeitsteuerung oder ein Betätigungssystem mit variabler Ventilzeitsteuerung gesteuert sein.
  • Der Zylinder 14 kann ein Kompressionsverhältnis aufweisen, das das Verhältnis des Volumens, wenn sich der Kolben 138 am unteren Totpunkt befindet, zum Volumen, wenn sich der Kolben 138 am oberen Totpunkt befindet, ist. Herkömmlich liegt das Kompressionsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. In einigen Beispielen, in denen andere Kraftstoffe verwendet werden, kann das Kompressionsverhältnis jedoch vergrößert sein. Dies kann z. B. geschehen, wenn Kraftstoffe mit höherer Oktanzahl oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Falls eine Direkteinspritzung verwendet wird, kann das Kompressionsverhältnis aufgrund seiner Wirkung auf das Kraftmaschinenklopfen außerdem vergrößert sein.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 eine Zündkerze 192 zum Einleiten der Verbrennung enthalten. Das Zündsystem 190 kann der Verbrennungskammer 14 in Reaktion auf ein Zündvorverstellungssignal SA von dem Controller 12 gemäß ausgewählten Betriebsmodi über die Zündkerze 192 einen Zündfunken bereitstellen.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einer oder mehreren Einspritzdüsen konfiguriert sein, um dem Zylinder Kraftstoff zuzuführen. Als ein nicht einschränkendes Beispiel ist gezeigt, dass der Zylinder 14 zwei Kraftstoffeinspritzdüsen 166 und 170 enthält. Die Kraftstoffeinspritzdüsen 166 und 170 können konfiguriert sein, um den vom Kraftstoffsystem 8 über eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe und einen Kraftstoffverteiler empfangenen Kraftstoff zuzuführen. Alternativ kann der Kraftstoff durch eine einstufige Kraftstoffpumpe bei einem niedrigeren Druck zugeführt werden, wobei in diesem Fall die Zeitsteuerung der Kraftstoff-Direkteinspritzung während des Verdichtungstakts mehr eingeschränkt sein kann, als wenn ein Hochdruck-Kraftstoffsystem verwendet wird. Ferner kann der Kraftstofftank einen Drucksensor aufweisen, der dem Controller 12 ein Signal bereitstellt.
  • Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzdüse 166 direkt an den Zylinder 14 gekoppelt ist, um den Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite des Signals FPW-1, das über einen elektronischen Treiber 168 von dem Controller 12 empfangen wird, direkt in ihn einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzdüse 166 das bereit, was als Direkteinspritzung (die im Folgenden als "DI" bezeichnet wird) des Kraftstoffs in den Verbrennungszylinder 14 bekannt ist. Während 1 die Einspritzdüse 166 an einer Seite des Zylinders 14 positioniert zeigt, kann sie sich alternativ über dem Kolben, z. B. in der Nähe der Position der Zündkerze 192, befinden. Eine derartige Position kann, wenn die Kraftmaschine mit einem Kraftstoff auf Alkoholbasis betrieben wird, aufgrund der geringeren Flüchtigkeit einiger Kraftstoffe auf Alkoholbasis die Mischung und die Verbrennung verbessern. Alternativ kann sich die Einspritzdüse über dem und in der Nähe des Einlassventils befinden, um die Mischung zu verbessern.
  • Es ist gezeigt, dass die Kraftstoffeinspritzdüse 170 anstatt in dem Zylinder 14 in einer Konfiguration, die das bereitstellt, was als Kanaleinspritzung des Kraftstoffs (die im Folgenden als "PFI" bezeichnet wird) in die Einlassöffnung stromaufwärts des Zylinders 14 bekannt ist, im Einlasskanal 146 angeordnet ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 170 kann den vom Kraftstoffsystem 8 empfangenen Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals FPW-2, das über einen elektronischen Treiber 171 von dem Controller 12 empfangen wird, einspritzen. Es wird angegeben, dass ein einziger Treiber 168 oder 171 für beide Kraftstoff-Einspritzsysteme verwendet werden kann oder dass mehrere Treiber, z. B. der Treiber 168 für die Kraftstoffeinspritzdüse 166 und der Treiber 171 für die Kraftstoffeinspritzdüse 170, verwendet werden können, wie dargestellt ist.
  • Die Kraftstoffeinspritzdüsen 166 und 170 können unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Diese enthalten Unterschiede in der Größe, eine Einspritzdüse kann z. B. ein größeres Einspritzloch als die andere aufweisen. Andere Unterschiede enthalten unterschiedliche Sprühwinkel, unterschiedliche Betriebstemperaturen, unterschiedliches Zielen, eine unterschiedliche Einspritz-Zeitsteuerung, unterschiedliche Sprüheigenschaften, unterschiedliche Orte usw., sind aber nicht darauf eingeschränkt. Außerdem können in Abhängigkeit vom Verteilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs zwischen den Einspritzdüsen 166 und 170 unterschiedliche Wirkungen erreicht werden.
  • Der Kraftstoff kann während eines einzigen Zyklus des Zylinders durch beide Einspritzdüsen dem Zylinder zugeführt werden. Jede Einspritzdüse kann z. B. einen Anteil der Gesamtkraftstoffeinspritzung, die in dem Zylinder 14 verbrannt wird, zuführen. Als solcher kann der eingespritzte Kraftstoff sogar für ein einziges Verbrennungsereignis von der Kanal- und der Direkteinspritzdüse zu unterschiedlichen Zeitpunkten eingespritzt werden. Außerdem können für ein einziges Verbrennungsereignis mehrere Einspritzungen des zugeführten Kraftstoffs pro Zyklus ausgeführt werden. Die mehreren Einspritzungen können während des Verdichtungstakts, des Einlasstakts oder irgendeiner geeigneten Kombination daraus ausgeführt werden.
  • Wie oben beschrieben worden ist, zeigt 2 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine. Als solcher kann jeder Zylinder ähnlich seinen eigenen Satz aus Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzdüse(n), einer Zündkerze usw. enthalten. Es wird erkannt, dass die Kraftmaschine 10 irgendeine geeignete Anzahl von Zylindern, einschließlich 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 oder mehr Zylindern, enthalten kann. Jeder dieser Zylinder kann einige oder alle der verschiedenen Komponenten enthalten, die unter Bezugnahme auf den Zylinder 14 beschrieben worden sind und die in 2 dargestellt sind.
  • Die Kraftmaschine kann ferner einen oder mehrere Abgasrückführungskanäle für die Rückführung eines Anteils des Abgases von dem Kraftmaschinenauslass zum Kraftmaschineneinlass enthalten. Durch die Rückführung von etwas Abgas kann die Kraftmaschinenverdünnung als solche beeinflusst werden, was die Kraftmaschinenleistung durch das Verringern des Kraftmaschinenklopfens, der Spitzentemperaturen und -drücke der Zylinderverbrennung, der Drosselungsverluste und der NOx-Emissionen verbessern kann. In der dargestellten Ausführungsform kann das Abgas von dem Auslasskanal 148 über den AGR-Kanal 141 in den Einlasskanal 144 zurückgeführt werden. Die dem Einlasskanal 144 bereitgestellte Menge der AGR kann durch den Controller 12 über das AGR-Ventil 143 variiert werden. Ferner kann innerhalb des AGR-Kanals ein AGR-Sensor 145 angeordnet sein, wobei er eine Angabe des Drucks und/oder der Temperatur und/oder der Konzentration des Abgases bereitstellen kann.
  • Der Controller 12 ist in 1 als ein Mikrocomputer gezeigt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, Eingabe-/Ausgabe-Ports 108, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Eichwerte, das in diesem speziellen Beispiel als ein Festwertspeicher-Chip 110 gezeigt ist, einen Schreib-Lese-Speicher 112, einen Haltespeicher 114 und einen Datenbus enthält. Der Controller 12 kann zusätzlich zu jenen Signalen, die vorher erörtert worden sind, verschiedene Signale von an die Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren empfangen, einschließlich der Messung des eingeleiteten Luftmassendurchflusses (MAF) von einem Luftmassendurchflusssensor 122; der Kraftmaschinen-Kühlmitteltemperatur (ECT) von einem Temperatursensor 116, der an eine Kühlhülse 118 gekoppelt ist; eines Profil-Zündungs-Ansprechsignals (PIP) von einem Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einem anderen Typ), der an die Kurbelwelle 140 gekoppelt ist; einer Drosselklappenposition (TP) von einem Drosselklappenpositionssensor; und eines Krümmer-Absolutdrucksignals (MAP) von einem Sensor 124. Das Kraftmaschinen-Drehzahlsignal, RPM, kann durch den Controller 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Unterdrucks oder des Drucks in dem Einlasskrümmer bereitzustellen. Noch weitere Sensoren können Kraftstoffpegelsensoren und Kraftstoffzusammensetzungssensoren enthalten, die an den (die) Kraftstofftank(s) des Kraftstoffsystems gekoppelt sind.
  • Der Festwertspeicher 110 des Speichermediums kann mit computerlesbaren Daten programmiert sein, die durch den Prozessor 106 ausführbare Anweisungen zum Ausführen sowohl der im Folgenden beschriebenen Verfahren als auch anderer Varianten, die erwartet werden, aber nicht spezifisch aufgelistet sind, repräsentieren. Beispielverfahren werden unter Bezugnahme auf die 4–6 erörtert.
  • In 4 ist nun eine Beispielroutine 400 zum Einstellen der Kraftstoffeinspritzung in einen oder mehrere Kraftmaschinenzylinder einer VDE-Kraftmaschine gezeigt. Die Kraftstoffeinspritzung kann während eines Übergangs von einem VDE- zu einem Nicht-VDE-Modus eingestellt werden, um die Drehmomentstörungen während des Übergangs zu verringern und die Neustart-Verbrennungsstabilität zu verbessern. Die Kraftstoffeinspritzung kann während des Betriebs in dem VDE-Modus außerdem eingestellt werden, um einen Abgaskatalysator schnell zu erwärmen und den Betrieb in dem VDE-Modus zu verlängern.
  • Bei 402 enthält die Routine das Bestätigen des Kaltstartzustands der Kraftmaschine. In einem Beispiel kann der Kaltstart der Kraftmaschine bestätigt werden, falls eine Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur unter einem Schwellenwert liegt, eine Abgaskatalysatortemperatur unter einer Anspringtemperatur liegt, eine Umgebungstemperatur unter einem Schwellenwert liegt und/oder die Kraftmaschine während mehr als eines Schwellenzeitraums stillgelegt gewesen ist. Wenn ein Kaltstart der Kraftmaschine nicht bestätigt wird (d. h., ein Warmstart der Kraftmaschine bestätigt wird), dann enthält die Routine bei 404 das Betreiben der Kraftmaschine mit einer einzigen Kraftstoffeinspritzung. Die einzige Kraftstoffeinspritzung (die Menge, die Zeitsteuerung, der Zeitraum usw.) kann auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine basieren. Der Kraftstoff kann z. B. als eine einzige Einlasstakt-Einspritzung zugeführt werden. Ferner kann die einzige Einlasstakt-Einspritzung basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine über Direkteinspritzung oder Kanaleinspritzung zugeführt werden.
  • Wenn ein Kaltstart der Kraftmaschine bestätigt wird, dann enthält die Routine bei 406 das Betreiben der Kraftmaschine mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung, die auf der Kraftmaschinentemperatur basiert. Spezifisch kann während eines Zeitraums des Kaltstarts eine geteilte Kraftstoffeinspritzung ausgeführt werden, wobei wenigstens etwas Kraftstoff als eine Einlasstakt-Einspritzung und eine Verdichtungstakt-Einspritzung zugeführt wird. Optional kann wenigstens etwas Kraftstoff als eine Ausstoßtakt-Einspritzung zugeführt werden. In einem Beispiel kann der im Ausstoßtakt zugeführte Kraftstoff über Kanaleinspritzung bereitgestellt werden, während der im Einlass- und im Verdichtungstakt zugeführte Kraftstoff über Direkteinspritzung zugeführt werden kann. Außerdem kann die Funken-Zeitsteuerung nach spät verstellt sein. Unter Verwendung einer geteilten Einspritzung während des Kaltstarts, wobei wenigstens etwas Kraftstoff während des Verdichtungstakts und der verbleibende Teil des Kraftstoffs während des Einlasstakts direkt eingespritzt wird, kann eine Anspringtemperatur des Katalysators erreicht werden, ohne die Abgasemissionen von Partikelstoffen (PM) zu erhöhen und die Verbrennungsstabilität der Kraftmaschine zu verschlechtern. In einem Beispiel kann während eines Kaltstarts der Kraftmaschine eine Einlasstakt-Einspritzung bei 240 Grad BTDC ausgeführt werden, kann eine Verdichtungstakt-Einspritzung bei 40 Grad BTDC ausgeführt werden und kann ein Teilungsverhältnis von 60/40 angewendet werden. Außerdem kann die Funken-Zeitsteuerung auf 15 Grad ATDC nach spät verstellt sein.
  • Nach einem Kaltstart bei 406 oder einem Warmstart bei 404 geht die Routine zu 408 weiter, wo die Betriebsbedingungen der Kraftmaschine geschätzt und/oder gemessen werden und bestimmt wird, ob die VDE-Bedingungen erfüllt worden sind. Die geschätzten Betriebsbedingungen können z. B. die Kraftmaschinendrehzahl, das Solldrehmoment (z. B. von einem Pedalpositionssensor), den Krümmerdruck (MAP), die Krümmerluftströmung (MAF), den BP, die Kraftmaschinentemperatur, die Katalysatortemperatur, die Einlasstemperatur, die Funken-Zeitsteuerung, die Lufttemperatur, die Klopfgrenzen usw. enthalten. Falls in einem Beispiel die Kraftmaschinenlast unter einem Schwellenwert liegt, können die VDE-Bedingungen als erfüllt betrachtet werden. Falls die VDE-Bedingungen nicht erfüllt sind, können bei 410 alle Kraftmaschinenzylinder aktiv aufrechterhalten werden, wobei die Kraftmaschine in einem Nicht-VDE-Modus betrieben werden kann.
  • Wenn die VDE-Bedingungen als erfüllt betrachtet werden, dann enthält die Routine bei 412 das selektive Deaktivieren eines oder mehrerer Kraftmaschinenzylinder in Reaktion auf die Betriebsbedingungen. Es können z. B. ein oder mehrere Kraftmaschinenzylinder einer ersten Kraftmaschinenreihe (oder einer ersten Gruppe von Zylindern) deaktiviert werden, während eine zweite Kraftmaschinenreihe (oder eine zweite Gruppe von Zylindern) aktiv bleibt. Die Zylinder können über selektiv deaktivierbare Kraftstoffeinspritzdüsen deaktiviert werden. Zusätzlich zum Kraftstoff kann außerdem der Funken von den Zylindern deaktiviert werden. Als ein Beispiel kann in flachen Kurbelwellenanordnungen der Kraftmaschine, die eine gleichmäßige Zündung aufweisen, wie z. B. eine V6- oder eine V10-Kraftmaschine, eine vollständig Reihe der Zylinder während des VDE-Modus deaktiviert sein. In alternativen anderen Kurbelwellenanordnungen der Kraftmaschine, wie z. B. einer V8-Kraftmaschine, können die äußersten zwei Zylinder und die inneren zwei Zylinder jeder Reihe abwechselnd deaktiviert sein.
  • Bei 413 kann basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine und der durchschnittlichen Zylinderlast der aktiven Zylinder ein Betrag der Kraftmaschinenverdünnung, der bereitgestellt werden kann, bestimmt werden. Basierend auf der Verdünnungsanforderung kann ein AGR-Ventil eingestellt werden, um die Sollverdünnung bereitzustellen. Während des VDE-Betriebsmodus kann eine höhere AGR-Rate als solche aufgrund der höheren durchschnittlichen Zylinderlast (im Vergleich zu der gleichen Kraftmaschinenlast, die ohne einen VDE-Betriebsmodus bereitgestellt wird) verwendet werden. Dies ermöglicht, dass die AGR-Vorteile sogar während der Bedingungen einer geringen Kraftmaschinenlast erreicht werden.
  • Bei 414 enthält die Routine während der Deaktivierung das Überwachen einer Temperatur einer Abgasreinigungsvorrichtung, die stromabwärts des einen oder der mehreren Kraftmaschinenzylinder angekoppelt ist. Das Überwachen kann z. B. das Überwachen einer Temperatur einer Abgasreinigungsvorrichtung, die stromabwärts der ersten (deaktivierten) Kraftmaschinenreihe angekoppelt ist, aber nicht der zweiten (aktiven) Kraftmaschinenreihe enthalten. Alternativ kann das Überwachen das Überwachen einer Temperatur einer Abgasreinigungsvorrichtung, die stromabwärts sowohl der ersten als auch der zweiten Kraftmaschinenreihe angekoppelt ist, enthalten. Die Temperatur kann durch einen Temperatursensor geschätzt werden oder basierend auf den Betriebsbedingungen abgeleitet werden. In einem weiteren Beispiel kann das Überwachen durch einen Abgas-UEGO-Sensor ausgeführt werden. Es wird erkannt, dass in Kraftmaschinensystemen, die flache Kurbelwellenanordnungen mit gleichmäßiger Zündung aufweisen, wie z. B. eine V6- oder eine V10-Kraftmaschine, wenn eine vollständige Reihe der Zylinder während des VDE-Modus deaktiviert ist, der Temperaturabfall an dem an die inaktive Reihe gekoppelten Abgaskatalysator ausgeprägter (z. B. ein größerer Abfall der Temperatur) als in den Kraftmaschinensystemen sein kann, in denen keine vollständige Reihe deaktiviert ist (wie z. B. in einer V8-Kraftmaschine, bei der entweder die äußeren Zylinder oder die inneren Zylinder jeder Reihe deaktiviert sind).
  • Bei 416 kann bestimmt werden, ob die überwachte Temperatur niedriger als ein erster Schwellenwert ist. Falls die Temperatur über dem ersten Schwellenwert liegt, kann eine ausreichende Erwärmung der Abgasreinigungsvorrichtung abgeleitet werden, wobei bei 418 bestimmt werden kann, ob die Nicht-VDE-Bedingungen erfüllt worden sind. In einem Beispiel können die Nicht-VDE-Bedingungen als erfüllt betrachtet werden, falls die Kraftmaschinenlast oder die Drehmomentanforderung höher als ein Schwellenwert ist. Wenn die Nicht-VDE-Bedingungen nicht erfüllt sind, dann kann bei 428 die Kraftmaschine den Betrieb im VDE-Modus fortsetzen, wobei einige der Zylinder deaktiviert sind. Wenn die Nicht-VDE-Bedingungen erfüllt sind, dann enthält die Routine bei 424 das Reaktivieren der vorher deaktivierten Kraftmaschinenzylinder. Dies kann das Wiederaufnehmen der Kraftstoffeinspritzung und der Funken in den Zylindern enthalten. Durch das Reaktivieren der Zylinder wird die durchschnittliche Last jedes Zylinders als solche im Vergleich zu der durchschnittlichen Last jedes Zylinders während des VDE-Modus verringert, selbst wenn die Kraftmaschinenlast höher sein kann.
  • Bei 426 kann während der Reaktivierung der Zylinder der Controller optional die reaktivierten Zylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung betreiben. Außerdem kann die Funken-Zeitsteuerung während der Reaktivierung nach spät verstellt sein, um die Erwärmung und die Reaktivierung des Abgaskatalysators weiter zu beschleunigen. Wie in 6 ausgearbeitet ist, enthält dies das Betreiben der reaktivierten Zylinder während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen nach der Reaktivierung mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung und dann das Wiederaufnehmen einer einzigen Kraftstoffeinspritzung. Die Verwendung einer geteilten Kraftstoffeinspritzung während der Reaktivierung verbessert die Verbrennungsstabilität der reaktivierten Zylinder, die nun bei geringen einzelnen Zylinderlasten arbeiten. Die geteilte Kraftstoffeinspritzung kann fortgesetzt werden, bis wenigstens die einzelne Zylinderlast zunimmt, wie z. B. wenn die Kraftmaschinendrehzahl auf einer oder über einer Schwellendrehzahl (z. B. der Leerlaufdrehzahl) liegt. Außerdem kann, falls die Kraftmaschine während des VDE-Modus mit der AGR gearbeitet hat, die AGR während der Reaktivierung heruntergefahren werden, wobei die geteilte Kraftstoffeinspritzung während der Reaktivierung aufrechterhalten werden kann, bis die AGR auf einen Sollpegel heruntergefahren worden ist. Die Verwendung der geteilten Einspritzung, bis die AGR ausreichend entleert worden ist, verbessert die Verbrennungsstabilität der Zylinder bei den Bedingungen einer geringen Last und einer hohen Verdünnung.
  • Die geteilte Kraftstoffeinspritzung kann wenigstens eine erste Einlasstakt-Einspritzung und eine zweite Verdichtungstakt-Einspritzung enthalten. Zusätzlich zu einer geteilten Kraftstoffeinspritzung können die Zylinder mit einer Funken-Spätverstellung betrieben werden, um die Abgaswärmeerzeugung zu maximieren. Die Einzelheiten der geteilten Kraftstoffeinspritzung (die Zeitsteuerung, das Teilungsverhältnis, der Druck, die Menge usw.) können basierend auf verschiedenen Parametern eingestellt werden, einschließlich z. B. eines Zeitraums einer vorhergehenden Deaktivierung (d. h. des Zeitraums im VDE-Modus), der Abgaskatalysatortemperatur, der Drehzahl-Last-Bedingungen der Kraftmaschine zum Zeitpunkt der Reaktivierung usw., um die Neustart-Verbrennungsstabilität zu verbessern. Außerdem können die Drehmomentstörungen während des Übergangs aus dem VDE-Modus und in den Nicht-VDE-Modus unter Verwendung der geteilten Einspritzung verringert werden. Als solche kann sich die geteilte Kraftstoffeinspritzung, die während der Reaktivierung verwendet wird, von der geteilten Kraftstoffeinspritzung unterscheiden, die während des Kaltstarts der Kraftmaschine verwendet wird. Das während der Reaktivierung verwendete Teilungsverhältnis kann z. B. relativ wenig Kraftstoff, der im Verdichtungstakt zugeführt wird, und relativ mehr Kraftstoff, der im Einlasstakt zugeführt wird, enthalten. Außerdem kann die Zeitsteuerung der Verdichtungstakt-Einspritzung während der Reaktivierung näher bei dem Einlass-BDC liegen, während die Einspritzung während des Kaltstarts näher beim Verdichtungs-TDC liegt. In einem Beispiel kann während des Übergangs aus dem VDE-Modus die geteilte Kraftstoffeinspritzung in den reaktivierten Zylindern eine Einlasstakt-Einspritzung, die bei 240 Grad BTDC ausgeführt wird, und eine Verdichtungstakt-Einspritzung, die bei 40 Grad BTDC ausgeführt wird, enthalten, wobei ein Teilungsverhältnis von 60/40 (Einlass:Verdichtung) angewendet werden kann. Außerdem kann die Funken-Zeitsteuerung auf 15 Grad ATDC nach spät verstellt sein. In einem weiteren Beispiel kann während des Übergangs aus dem VDE-Modus die geteilte Kraftstoffeinspritzung in allen reaktivierten Zylindern eine Einlasstakt-Einspritzung, die bei 220 Grad BTDC ausgeführt wird, und eine Verdichtungstakt-Einspritzung, die bei 35 Grad BTDC ausgeführt wird, enthalten, wobei ein Teilungsverhältnis von 70/30 (Einlass:Verdichtung) angewendet werden kann. Außerdem kann die Funken-Zeitsteuerung auf 14 Grad ATDC nach spät verstellt sein.
  • Wenn zurück bei 416 die überwachte Temperatur unter dem ersten Schwellenwert (Thr_1) liegt, dann kann bei 420 bestimmt werden, ob die überwachte Temperatur unter einen zweiten Schwellenwert (Thr_2) gefallen ist, der niedriger als der erste Schwellenwert ist. Der erste Schwellenwert kann z. B. auf einer Anspringtemperatur des Katalysators basieren. Der zweite Schwellenwert kann auf dem ersten Schwellenwert und/oder der Anspringtemperatur des Katalysators basieren. In alternativen Ausführungsformen kann eine Abfallrate der Temperatur bestimmt werden. In Reaktion auf die Temperatur, die unter den ersten Schwellenwert fällt, aber über dem zweiten Schwellenwert bleibt, (oder einen langsameren Abfall der Temperatur) enthält die Routine bei 422 das Betreiben der aktiven Zylinder der Kraftmaschine mit geteilter Kraftstoffeinspritzung. Wie unter Bezugnahme auf 5 ausgearbeitet wird, kann das Betreiben während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen nach dem Fallen der Temperatur unter den Schwellenwert ausgeführt werden, wobei danach die Zylinder-Kraftstoffeinspritzung basierend auf den Drehzahl-Last-Bedingungen der Kraftmaschine wiederaufgenommen werden kann. Die aktiven Zylinder können z. B. die einzige Kraftstoffeinspritzung wiederaufnehmen. Die geteilte Kraftstoffeinspritzung kann wenigstens eine erste Einlasstakt-Einspritzung und eine zweite Verdichtungstakt-Einspritzung enthalten. Die Einzelheiten der geteilten Kraftstoffeinspritzung (die Zeitsteuerung, das Teilungsverhältnis, der Druck, die Menge usw.) können basierend auf der überwachten Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung (oder des Abgaskatalysators) eingestellt werden, um die Erwärmung des Katalysators zu beschleunigen. Auf diese Weise kann der Kraftmaschinenbetrieb in dem VDE-Modus verlängert werden. Zusätzlich zu einer geteilten Kraftstoffeinspritzung können die Zylinder mit einer Funken-Spätverstellung betrieben werden, um die Abgaswärmeerzeugung zu maximieren. In einem Beispiel kann während des VDE-Modus die geteilte Kraftstoffeinspritzung in den aktiven Zylindern eine Einlasstakt-Einspritzung, die bei 240 Grad BTDC ausgeführt wird, und eine Verdichtungstakt-Einspritzung, die bei 40 Grad BTDC ausgeführt wird, enthalten, wobei ein Teilungsverhältnis von 60/40 (Einlass:Verdichtung) angewendet werden kann. Außerdem kann die Funken-Zeitsteuerung auf 15 Grad ATDC nach spät verstellt sein. In einem weiteren Beispiel kann während des VDE-Modus die geteilte Kraftstoffeinspritzung in die aktiven Zylinder eine Einlasstakt-Einspritzung, die bei 230 Grad BTDC ausgeführt wird, und eine Verdichtungstakt-Einspritzung, die bei 35 Grad BTDC ausgeführt wird, enthalten, wobei ein Teilungsverhältnis von 60/40 (Einlass:Verdichtung) angewendet werden kann. Außerdem kann die Funken-Zeitsteuerung auf 12 Grad ATDC nach spät verstellt sein.
  • Von 422 kehrt die Routine zu 418 zurück, um zu bestimmen, ob die Nicht-VDE-Bedingungen erfüllt worden sind, und dementsprechend die Kraftmaschinenzylinder bei 424 zu reaktivieren. Optional kann die geteilte Kraftstoffeinspritzung abermals während der Reaktivierung verwendet werden, dieses Mal aber in den reaktivierten Zylindern, um den Übergang aus dem VDE-Modus zu verbessern, wie oben bei 426 erörtert worden ist. Falls die Nicht-VDE-Bedingungen bei 418 als solche nicht erfüllt sind, enthält die Routine das Aufrechterhalten des VDE-Modus des Kraftmaschinenbetriebs bei 428.
  • Zurück zu 420 kann der Controller in Reaktion auf die Temperatur, die sowohl unter den ersten Schwellenwert als auch unter den zweiten Schwellenwert fällt, (oder einen langsameren Abfall der Temperatur) ableiten, dass eine beträchtliche Katalysatorabkühlung stattgefunden hat, wobei er bei 424 alle Kraftmaschinenzylinder reaktivieren kann. Optional kann während der Reaktivierung die geteilte Kraftstoffeinspritzung abermals verwendet werden, aber dieses Mal in den reaktivierten Zylindern, um den Übergang aus dem VDE-Modus zu verbessern, wie oben bei 426 erörtert worden ist. Wie in 5 ausgearbeitet ist, kann der Controller in Reaktion auf die überwachte Temperatur, die unter einen Anspringschwellenwert fällt, zusätzlich den der geteilten Kraftstoffeinspritzung und der Verwendung der Funken-Spätverstellung (bei 422) zugeordneten Kraftstoffnachteil mit dem Kraftstoffnachteil vergleichen, der der Reaktivierung aller Kraftmaschinenzylinder (bei 426) zugeordnet ist. Der Controller kann dann basierend auf dem Vergleich die Strategie auswählen, die die meiste Kraftstoffwirtschaftlichkeit (oder den wenigsten Kraftstoffnachteil) bereitstellt.
  • In 5 ist nun ein Beispielverfahren 500 zum vorübergehenden Überführen der Kraftstoffeinspritzung der deaktivierten Kraftmaschinenzylinder zu einer geteilten Kraftstoffeinspritzung gezeigt. Das Verfahren ermöglicht, dass der Kraftmaschinenbetrieb in dem VDE-Modus verlängert wird. Die Routine nach 5 kann als ein Teil der Routine nach 4 ausgeführt werden, spezifisch bei 422.
  • Bei 502 enthält die Routine das Bestätigen, dass sich die Kraftmaschine in einem VDE-Modus befindet. Andernfalls endet die Routine. Während des VDE-Modus kann die Temperatur einer Abgasreinigungsvorrichtung als solche überwacht werden, wobei erwartet wird, dass sie fällt, wie der Zeitraum des VDE-Betriebs zunimmt. Beim Bestätigen des VDE-Modus bei 504 kann bestimmt werden, um wie viel die überwachte Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung unter einen ersten Schwellenwert gefallen ist. Das heißt, es kann ein Unterschied zwischen der geschätzten Temperatur (Tcat) und dem ersten Schwellenwert (Thr_1) bestimmt werden.
  • Bei 506 kann ein Betrag der Funken-Spätverstellung bestimmt werden, der erforderlich ist, um die überwachte Temperatur über die Schwellentemperatur zu erhöhen. Wie in 4 erörtert worden ist, kann ein Controller die Funken-Zeitsteuerung in den aktiven Zylindern in Reaktion auf die überwachte Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung, die unter einen (ersten) Schwellenwert fällt, nach spät verstellen. Der Betrag der angewendeten Funken-Spätverstellung kann auf einem Unterschied zwischen der überwachten Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung und dem (ersten) Schwellenwert (z. B. einer Anspringtemperatur) basieren, wobei ein Betrag der angewendeten Funken-Spätverstellung zunimmt, wie der Unterschied zunimmt.
  • Es wird erkannt, dass zusätzlich zu der Verwendung der Funken-Spätverstellung die aktiven Kraftmaschinenzylinder außerdem mit einer Auslassventil-Zeitsteuerung betrieben werden können, die so eingestellt ist, um die Abgasströmung durch die Abgasreinigungsvorrichtung zu maximieren. Das Öffnen der Auslassventile kann z. B. nach spät verstellt sein. In einem Beispiel können die Einstellungen der Auslassventil-Zeitsteuerung über entsprechende Einstellungen der Auslassnocken-Zeitsteuerung ausgeführt werden.
  • Bei 508 kann ein dem berechneten Betrag der Funken-Spätverstellung zugeordneter Kraftstoffnachteil bestimmt werden. Bei 510 kann der der Reaktivierung aller Kraftmaschinenzylinder, um die Abgastemperatur zu erhöhen, zugeordnete Kraftstoffnachteil bestimmt werden. Bei 512 kann der (erste) Kraftstoffnachteil (FP_spk), der der Verwendung der Funken-Spätverstellung zugeordnet ist, mit dem (zweiten) Kraftstoffnachteil (FP_reactvn), der der Zylinderreaktivierung zugeordnet ist, verglichen werden.
  • In alternativen Ausführungsformen kann die Routine das Schätzen eines der nach spät verstellten Funken-Zeitsteuerung zugeordneten Kraftstoffnachteils und das Bestimmen, ob der Kraftstoffnachteil höher als ein Schwellennachteil ist, enthalten, wobei der Schwellennachteil auf einen Kraftstoffnachteil basiert, der der Zylinderreaktivierung zugeordnet ist.
  • Wenn der der Verwendung der Funken-Spätverstellung zugeordnete Kraftstoffnachteil (FP_spk) kleiner als der Kraftstoffnachteil (FP_reactvn) ist, der der Zylinderreaktivierung zugeordnet ist, dann enthält die Routine bei 516 das Betreiben der aktiven Zylinder mit der geteilten Kraftstoffeinspritzung. Hier kann der Controller bestimmen, dass es kraftstoffeffizienter ist, den Kraftmaschinenbetrieb in dem VDE-Modus fortzusetzen, wobei aber die aktiven Zylinder vorübergehend auf die Verwendung einer geteilten Kraftstoffeinspritzung und eines Betrags der Funken-Spätverstellung umgestellt werden, (als aus dem VDE-Modus durch das Reaktivieren der deaktivierten Kraftmaschinenzylinder in den Nicht-VDE-Modus überzugehen).
  • Der Controller kann die aktiven Zylinder mit Kraftstoff betreiben, der als wenigstens eine erste Einlasstakt-Einspritzung und eine zweite Verdichtungstakt-Einspritzung eingespritzt wird. Wie sie hier verwendet werden, enthält die erste Einlasstakt-Einspritzung eine erste Einspritzung, die einen Anfangszeitpunkt und/oder einen Endzeitpunkt während eines Einlasstakts aufweist, während die zweite Verdichtungstakt-Einspritzung eine zweite Einspritzung enthält, die einen Anfangszeitpunkt und/oder einen Endzeitpunkt während eines Verdichtungstakts aufweist. Ein Teilungsverhältnis der geteilten Kraftstoffeinspritzung kann basierend auf einem Unterschied zwischen der überwachten Temperatur und dem Schwellenwert eingestellt werden. Spezifisch kann das eingestellte Teilungsverhältnis eine Zunahme der Menge der ersten Einlasstakt-Einspritzung und eine entsprechende Abnahme der Menge der Verdichtungstakt-Einspritzung enthalten, wie der Unterschied zwischen der überwachten Temperatur und dem Schwellenwert zunimmt. Das Teilungsverhältnis kann ferner basierend auf dem Betrag der angewendeten Funken-Spätverstellung eingestellt werden. Wie der Betrag der verwendeten Funken-Spätverstellung zunimmt, kann das Teilungsverhältnis z. B. eingestellt werden, um die in dem Einlasstakt zugeführte Menge des Kraftstoffs zu verringern. Das Teilungsverhältnis kann außerdem basierend auf einem Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs eingestellt werden, wobei das eingestellte Teilungsverhältnis eine Abnahme der Menge der ersten Einlasstakt-Einspritzung und eine entsprechende Zunahme der Menge der Verdichtungstakt-Einspritzung enthält, wie der Alkoholgehalt des Kraftstoffs zunimmt.
  • In einem Beispiel kann während des VDE-Modus die geteilte Kraftstoffeinspritzung in die aktiven Zylinder eine Einlasstakt-Einspritzung, die bei 240 Grad BTDC ausgeführt wird, und eine Verdichtungstakt-Einspritzung, die bei 40 Grad BTDC ausgeführt wird, enthalten, wobei ein Teilungsverhältnis von 60/40 (Einlass:Verdichtung) angewendet werden kann. Außerdem kann die Funken-Zeitsteuerung auf 15 Grad ATSC nach spät verstellt sein.
  • Die Verwendung der geteilten Kraftstoffeinspritzung und der Funken-Spätverstellung in den aktiven Zylindern kann als solche während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen nach dem Abfall der Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung fortgesetzt werden. Wenn die Temperatur zu dem oder über den ersten Schwellenwert zurückgeführt worden ist, kann dann die Verwendung der geteilten Kraftstoffeinspritzung und der Funken-Spätverstellung unterbrochen werden. Danach kann die Kraftstoffeinspritzung der aktiven Kraftmaschinenzylinder basierend auf den Betriebsbedingungen der Kraftmaschine einschließlich der Drehzahl und der Last der Kraftmaschine eingestellt werden. Dies kann als solches das Wiederaufnehmen der Kraftstoffbeaufschlagung in einem Einzeleinspritzungsmodus (z. B. als eine einzige Einlasstakt-Einspritzung) bei 518 enthalten. Alternativ kann die geteilte Kraftstoffeinspritzung nach Bedarf angewendet werden.
  • Falls der der Verwendung der Funken-Spätverstellung zugeordnete Kraftstoffnachteil (FP_spk) größer als der der Zylinderreaktivierung zugeordnete Kraftstoffnachteil (FP_reactvn) ist oder falls der der Verwendung der Funken-Spätverstellung zugeordnete Kraftstoffnachteil höher als der der Zylinderreaktivierung zugeordnete Schwellennachteil ist, enthält die Routine bei 514 das Reaktivieren des einen oder der mehreren deaktivierten Zylinder in Reaktion auf die Temperatur, die unter den Schwellenwert fällt, und das Übergehen aus dem VDE-Modus des Kraftmaschinenbetriebs. Hier wird der VDE-Modus des Kraftmaschinenbetriebs unterbrochen, wobei die geteilte Einspritzung der aktiven Zylinder nicht ausgeführt wird. Eine beispielhafte Einstellung der aktiven VDE-Zylinder ist in 7 gezeigt.
  • Auf diese Weise kann die Strategie der geteilten Kraftstoffeinspritzung, kombiniert mit der Verwendung der Funken-Spätverstellung, während der ausgewählten Betriebsbedingungen des VDE-Modus in den aktiven Zylindern verwendet werden, um einen Abgaskatalysator über einer Aktivierungstemperatur aufrechtzuerhalten. Auf diese Weise können die Vorteile der Kraftstoffwirtschaftlichkeit von der fortgesetzten Verwendung der Zylinderdeaktivierung erreicht werden.
  • Als ein Beispiel kann ein Verfahren für eine Kraftmaschine das selektive Deaktivieren eines oder mehrerer Kraftmaschinenzylinder in Reaktion auf die Betriebsbedingungen und das Überwachen einer Temperatur eines Abgaskatalysators, der stromabwärts der deaktivierten Zylinder angekoppelt ist, umfassen. Während eines ersten Abfalls der Abgaskatalysatortemperatur enthält das Verfahren das Betreiben der aktiven Zylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung und einer nach spät verstellten Funken-Zeitsteuerung, während während eines zweiten, anderen Abfalls der Abgaskatalysatortemperatur das Verfahren das Reaktivieren des einen oder der mehreren deaktivierten Kraftmaschinenzylinder enthält. Hier kann der erste Abfall einen ersten Abfall der Abgaskatalysatortemperatur unter einen ersten Schwellenwert enthalten, während der zweite Abfall einen zweiten Abfall der Abgaskatalysatortemperatur zu einem zweiten Schwellenwert, der niedriger als der erste Schwellenwert ist, enthält. In einem alternativen Beispiel kann der erste Abfall bei einer höheren Abfallrate als der zweite Abfall stattfinden. Noch weiter kann der erste Abfall einen kleineren Kraftstoffnachteil der Funken-Spätverstellung enthalten, während der zweite Abfall einen größeren Kraftstoffnachteil der Funken-Spätverstellung enthält. Während des zweiten Abfalls kann der Controller die Kraftmaschine mit einem über die Einstellungen an einer Zeitsteuerung der Auslassnocken nach spät verstellten Öffnen der Auslassventile betreiben.
  • In einem weiteren Beispiel umfasst ein Kraftmaschinensystem eine Kraftmaschine sowohl mit einer ersten als auch mit einer zweiten Gruppe von Zylindern; eine Kraftstoffeinspritzdüse, die an jeden Kraftmaschinenzylinder gekoppelt ist; eine Abgasreinigungsvorrichtung, die stromabwärts sowohl der ersten als auch der zweiten Gruppe von Zylindern angekoppelt ist; und einen Temperatursensor, der konfiguriert ist, um eine Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung zu schätzen. Das System kann ferner einen Controller enthalten, der Anweisungen enthält, um in Reaktion auf die Betriebsbedingungen die zweite Gruppe der Zylinder selektiv zu deaktivieren, während die erste Gruppe der Zylinder aktiv aufrechterhalten wird; und während der Deaktivierung in Reaktion auf einen Abfall der Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung die zweite Gruppe von Zylindern deaktiviert aufrechtzuerhalten, während die Kraftstoffeinspritzung der ersten Gruppe von Zylindern von der einzelnen Kraftstoffeinspritzung auf eine geteilte Kraftstoffeinspritzung umgestellt wird.
  • Hier enthält das Umstellen der Kraftstoffeinspritzung von der einzelnen Kraftstoffeinspritzung auf eine geteilte Kraftstoffeinspritzung das Umstellen der Kraftstoffeinspritzung von einer einzigen Einlasstakt-Einspritzung auf eine erste Einlasstakt-Einspritzung und eine zweite Verdichtungstakt-Einspritzung, wobei ein Verhältnis der ersten Einspritzmenge zu der zweiten Einspritzmenge auf der Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung basiert. Der Controller kann weitere Anweisungen enthalten, um während des Umstellens der Kraftstoffeinspritzung die erste Gruppe von Zylindern mit einer nach spät verstellten Funken-Zeitsteuerung zu betreiben, wobei ein Betrag der angewendeten Funken-Spätverstellung auf dem Abfall der Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung basiert. Der Controller kann noch weiter Anweisungen enthalten, um während des Umstellens der Kraftstoffeinspritzung die erste Gruppe von Zylindern mit einem nach spät verstellten Öffnen der Auslassventile zu betreiben, wobei ein Betrag der angewendeten Spätverstellung des Öffnens der Auslassventile auf dem Abfall der Temperatur der Abgasreinigungsvorrichtung basiert.
  • In 6 ist nun ein Beispielverfahren 600 gezeigt, um die Kraftstoffeinspritzung der reaktivierten Kraftmaschinenzylinder vorübergehend zu einer geteilten Kraftstoffeinspritzung zu überführen. Das Verfahren ermöglicht, dass eine Neustart-Verbrennungsstabilität verbessert wird, wenn aus einem VDE-Modus übergegangen wird. Die Routine nach 6 kann als ein Teil der Routine nach 4 ausgeführt werden, spezifisch bei 426.
  • Bei 602 enthält die Routine das Bestätigen, dass sich die Kraftmaschine in einem VDE-Modus befindet und dass die Nicht-VDE-Bedingungen erfüllt worden sind. Andernfalls endet die Routine. Beim Bestätigen, dass die Bedingungen zur Zylinderreaktivierung erfüllt worden sind, kann bei 604 ein Zeitraum der vorhergehenden Deaktivierung (d. h., ein Zeitraum des Betriebs in dem VDE-Modus) bestimmt werden. Außerdem kann eine Änderung der Abgaskatalysatortemperatur während des Zeitraums ebenfalls bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen kann der Controller außerdem eine Menge der AGR-Verdünnung bestimmen, die vor der Reaktivierung in den aktiven Zylindern verwendet wird.
  • Bei 606 kann ein Betrag der Funken-Spätverstellung, der erforderlich ist, um die Abgaskatalysatortemperatur bei der Zylinderreaktivierung zu erhöhen, bestimmt werden. Das heißt, ein Betrag der Funken-Spätverstellung, der beim Wiedereintritt in den Nicht-VDE-Modus auf den reaktivierten Zylinder angewendet werden muss, kann bestimmt werden. In einigen Kraftmaschinenkonfigurationen, wie z. B. jenen, bei denen während des VDE-Modus eine vollständige Reihe deaktiviert ist, kann eine Temperatur des an die inaktive Reihe gekoppelten Abgaskatalysators während des Zeitraums der Zylinderdeaktivierung aufgrund des Fehlens der von den deaktivierten Zylindern erzeugten Abgaswärme fallen. Wie in 4 erörtert ist, kann ein Controller die Funken-Zeitsteuerung in den reaktivierten Zylinder nach spät verstellen, um die Abgaskatalysatortemperatur auf oder über eine Anspringtemperatur zu erhöhen, um die katalytische Behandlung der Abgasemissionen sicherzustellen.
  • Bei 608 kann ein bei den reaktivierten Zylindern verwendeter Kraftstoffeinspritzmodus basierend wenigstens auf dem Zeitraum der Deaktivierung, dem Abfall der Abgaskatalysatortemperatur und der während der Deaktivierung angewendeten AGR-Verdünnung bestimmt werden. Spezifisch kann bestimmt werden, ob eine einzige Kraftstoffeinspritzung oder eine geteilte Kraftstoffeinspritzung erforderlich ist. Wenn in einem Beispiel der Zeitraum der Deaktivierung größer ist und/oder ein höherer Abfall der Abgaskatalysatortemperatur (der inaktiven Reihe) während des Zeitraums aufgetreten ist, dann kann die Verwendung der geteilten Kraftstoffeinspritzung mit einem um einen Betrag nach spät verstellten Funken verwendet werden, um die Erwärmung des Abgaskatalysators zu beschleunigen. Wenn im Vergleich der Zeitraum der Deaktivierung kleiner ist und/oder ein geringerer Abfall der Abgaskatalysatortemperatur während des Zeitraums aufgetreten ist, dann kann die Verwendung einer einzigen Kraftstoffeinspritzung ohne Funken-Spätverstellung ausreichend sein, um den Abgaskatalysator zu erwärmen.
  • Die Auswahl kann ferner auf der Bestimmung der Verbrennungsstabilität basieren. Falls z. B. während der Reaktivierung eine geringe Verbreitungsstabilität wahrscheinlich ist, kann die geteilte Einspritzung verwendet werden. Dies kann der Fall sein, wenn während der vorhergehenden Deaktivierung eine höhere AGR-Verdünnung verwendet worden ist und bei der Reaktivierung eine geringere AGR-Verdünnung erforderlich ist. Wie vorher erörtert worden ist, ermöglicht die höhere Zylinderlast während der VDE-Bedingungen die Verwendung einer höheren AGR-Rate. Bei der Reaktivierung kann die Zylinderlast fallen, was die AGR-Toleranz des Zylinders verringert und deshalb erfordert, dass die AGR-Raten verringert werden (wenigstens bis die Kraftmaschinendrehzahl eine Schwellendrehzahl erreicht hat, nach der der AGR-Betrieb wiederaufgenommen werden kann). In einem Beispiel kann während der Reaktivierung keine AGR erwünscht sein. Folglich kann während der Reaktivierung die AGR durch das Schließen (oder das Verringern einer Öffnung) des AGR-Ventils heruntergefahren werden. Aufgrund der dem AGR-Kreislauf zugeordneten langen Transportverzögerung kann jedoch die AGR mit einer langsameren Rate als erwünscht herunterfahren, was zu Zylindern führt, die unter den Bedingungen einer geringen Last und einer hohen AGR-Verdünnung arbeiten, wo sie für eine Verbrennungsinstabilität und Fehlzündungen anfällig sind. Während dieser Bedingungen kann ein vorübergehender Wechsel zu einer geteilten Kraftstoffeinspritzung die Verbrennungsstabilität und die AGR-Toleranz der Zylinder verbessern. Folglich kann während der Bedingungen, unter denen die Zylinder während des VDE-Modus mit einer höheren Menge der AGR (z. B. höher als ein Schwellenwert) betrieben worden sind, die geteilte Einspritzung während der anschließenden Reaktivierung oder dem anschließenden Wechsel in den Nicht-VDE-Modus gewählt werden. Im Gegensatz kann während der Bedingungen, unter denen die Zylinder während des VDE-Modus mit einer geringeren Menge der AGR (z. B. geringer als ein Schwellenwert) betrieben worden sind, die einzige Einspritzung während der anschließenden Reaktivierung oder dem anschließenden Wechsel zu dem Nicht-VDE-Modus gewählt werden.
  • Bei 610 kann bestätigt werden, dass ein Modus mit geteilter Einspritzung gewählt worden ist. Falls kein Modus mit geteilter Einspritzung gewählt worden ist, reaktiviert die Routine bei 612 alle Kraftmaschinenzylinder, wobei sie die Kraftmaschine mit Kraftstoff betreibt, der als eine einzige Einlasstakt-Einspritzung zugeführt wird. Außerdem kann nach Bedarf die Funken-Zeitsteuerung nach spät verstellt werden, um den Abgaskatalysator der inaktiven Reihe zu erwärmen.
  • Bei der Bestätigung, dass ein Modus mit geteilter Einspritzung gewählt worden ist, enthält die Routine bei 614 das Reaktivieren der vorher deaktivierten Kraftmaschinenzylinder und das Betreiben der reaktivierten Zylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung, während die einzige Kraftstoffeinspritzung in den vorher aktiven Zylindern aufrechterhalten wird. Das Betreiben der reaktivierten Zylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung, wie es hier verwendet wird, enthält das Betreiben der Zylinder mit wenigstens einer ersten Einlasstakt-Einspritzung und einer zweiten Verdichtungstakt-Einspritzung, während eine einzige Einlasstakt-Einspritzung des Kraftstoffs in die Zylinder aufrechterhalten wird, die während des vorhergehenden VDE-Modus aktiv gewesen sind.
  • Die erste Einlasstakt-Einspritzung kann eine erste Einspritzung enthalten, die einen Anfangszeitpunkt und/oder einen Endzeitpunkt während eines Einlasstakts aufweist, während die zweite Verdichtungstakt-Einspritzung eine zweite Einspritzung enthalten kann, die einen Anfangszeitpunkt und/oder einen Endzeitpunkt während eines Verdichtungstakts aufweist. Ein Teilungsverhältnis der geteilten Kraftstoffeinspritzung kann auf dem geschätzten Zeitraum der selektiven Deaktivierung basieren, wobei das Teilungsverhältnis eingestellt wird, um eine Menge der ersten Einlasstakt-Einspritzung zu verkleinern, während eine Menge der zweiten Verdichtungstakt-Einspritzung entsprechend vergrößert wird, wie der Zeitraum der selektiven Deaktivierung zunimmt. Das Teilungsverhältnis kann ferner basierend auf der geschätzten Abgaskatalysatortemperatur eingestellt werden, wobei das Teilungsverhältnis eingestellt wird, um einen Betrag der ersten Einlasstakt-Einspritzung zu vergrößern, während ein Betrag der zweiten Verdichtungstakt-Einspritzung entsprechend verringert wird, wie die Katalysatortemperatur unter einen Schwellenwert fällt. Die Einspritz-Zeitsteuerungen, das Teilungsverhältnis und die Funken-Zeitsteuerung, die auf die vorher deaktivierte Reihe der Zylinder angewendet werden, ermöglichen, dass der Katalysator schnell eine effiziente Betriebstemperatur erreicht, während immer noch eine angemessene Verbrennungsstabilität aufrechterhalten wird.
  • Das Teilungsverhältnis der reaktivierten Zylinder kann ferner basierend auf der geschätzten AGR-Verdünnung vor der Reaktivierung eingestellt werden. Wenn insbesondere die AGR-Verdünnung höher ist, kann eine Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung eingestellt werden, um einen größeren Anteil des Kraftstoffs während des Einlasstakts (z. B. als eine homogene magere Einlasstakt-Einspritzung) und einen kleineren Anteil des Kraftstoffs während des Verdichtungstakts (z. B. als eine fette geschichtete Verdichtungstakt-Einspritzung) bereitzustellen. Wie oben erörtert worden ist, können die einzelnen Zylinderlasten basierend auf der Abnahme der Luftladung abnehmen, wie von dem VDE-Modus zu dem Nicht-VDE-Modus übergegangen wird. Die leichteren Zylinderlasten besitzen im Allgemeinen eine weniger stabile Verbrennung, wobei die Wechselwirkung mit der vorübergehenden Kraftstoffkompensation und die anderen Zylinderbedingungen, die aufgrund der Kühlung während der Deaktivierung anders als die der arbeitenden Zylindern sind, zu einer weniger stabilen Verbrennung während der Reaktivierung beitragen können. Die AGR kann weiterhin mit der leichteren Zylinderlast in Konflikt geraten, bis die zu den Zylindern zugeführte AGR ausreichend entlüftet worden ist, um die Verbrennungsprobleme zu verringern. Während während des Übergangs (aufgrund der besseren Mischung und der stabileren Verbrennung) Ladungsbewegungs-Steuerventile (CMCVs) verwendet werden können, um die Bewegung innerhalb des Zylinders des dem Zylinder zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemischs einzustellen, kann aufgrund der langsameren Reaktionszeit des CMCV (das CMCV schließt z. B. nicht schnell genug, wenn zu der geringeren Zylinderlast übergegangen wird) die Verbrennungsstabilität gefährdet werden, was während der Reaktivierung zu langsamen Verbrennungen oder sogar zu Fehlzündungen führt. Folglich kann unter Verwendung einer geteilten Kraftstoffeinspritzung die Verbrennungsstabilität bei einer geringen Zylinderlast verbessert werden. In einem Beispiel kann der während des Verdichtungstakts zugeführte Anteil des Kraftstoffs dem minimalen Massendurchfluss der Einspritzdüse entsprechen. Durch das Einstellen der Zeitsteuerung der Verdichtungstakt-Einspritzung, damit sie mit der Funken-Zeitsteuerung übereinstimmt, (oder das Ausführen der Verdichtungstakt-Einspritzung unmittelbar vor oder nach dem Funkenereignis) kann eine Verbrennung einer geschichteten Ladung verwendet werden, um die Zylinder-Brennzeiten zu verringern. Außerdem kann die geschichtete Verbrennung die Oxidation in dem Katalysator verbessern und ferner die Wiedererwärmung des Katalysators verbessern.
  • Als solche können das Teilungsverhältnis und/oder die Zeitsteuerung und/oder ein Druck der Kraftstoffeinspritzung ferner basierend auf dem Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs eingestellt werden. Die Menge der zweiten Verdichtungstakt-Einspritzung kann z. B. vergrößert werden, während die Menge der ersten Einlasstakt-Einspritzung entsprechend verringert werden kann, wie der Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs zunimmt.
  • Zusätzlich zu der geteilten Kraftstoffeinspritzung kann während der Reaktivierung die Funken-Zeitsteuerung in den reaktivierten Zylindern nach spät verstellt werden, um die Erwärmung des Abgaskatalysators zu beschleunigen. Spezifisch kann ein Betrag der Funken-Spätverstellung basierend auf der Abgaskatalysatortemperatur (z. B. basierend auf einem Unterschied zwischen der Abgaskatalysatortemperatur und einer Anspringtemperatur oder alternativ einer Schwellentemperatur) eingestellt werden.
  • In einem Beispiel kann die geteilte Kraftstoffeinspritzung in den reaktivierten Zylindern eine Einlasstakt-Einspritzung, die bei 240 Grad BTDC ausgeführt wird, und eine Verdichtungstakt-Einspritzung, die bei 40 Grad BTDC ausgeführt wird, enthalten, wobei ein Teilungsverhältnis von 60/40 (Einlass:Verdichtung) angewendet werden kann. Außerdem kann die Funken-Zeitsteuerung auf 15 Grad ATDC nach spät verstellt sein.
  • Das Betreiben der reaktivierten Zylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung kann als solches während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen seit der Reaktivierung ausgeführt werden, z. B. bis eine Kraftmaschinendrehzahl auf oder über einer Schwellendrehzahl (z. B. der Leerlaufdrehzahl) liegt und/oder bis die AGR-Rate unter einem Schwellenwert liegt (z. B. die AGR vollständig entleert ist). Dann kann bei 616 die Kraftstoffbeaufschlagung in dem Einzeleinspritzungsmodus wiederaufgenommen werden. Nachdem die Anzahl der Verbrennungsereignisse vergangen ist, kann der Controller z. B. die reaktivierten Zylinder mit Kraftstoff betreiben, der als eine einzige Kraftstoffeinspritzung in dem Einlasstakt eingespritzt wird.
  • Die Anzahl der Verbrennungsereignisse kann auf einer Kraftmaschinenlast während der Zylinderreaktivierung basieren, wobei die Anzahl der Verbrennungsereignisse zunimmt, bis die Kraftmaschinenlast die Bedingungen eines stationären Zustands erreicht. Die Anzahl der Verbrennungsereignisse kann ferner auf einem Zeitraum der selektiven Deaktivierung, einer Abgaskatalysatortemperatur und einem AGR-Niveau während der Reaktivierung basieren, wobei die Anzahl der Verbrennungsereignisse zunimmt, wie der Zeitraum zunimmt, die Abgaskatalysatortemperatur zunimmt und das AGR-Niveau zunimmt.
  • Es wird erkannt, dass während der Reaktivierung, während die reaktivierten Zylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung betrieben werden, die bereits aktiven Zylinder mit einer Kraftstoffeinspritzung betrieben werden können, die basierend auf den Drehzahl-Last-Bedingungen der Kraftmaschine eingestellt wird. Die aktiven Zylinder können z. B. während der Anzahl von Verbrennungsereignissen mit einer einzigen Kraftstoffeinspritzung betrieben werden, wobei die einzige Kraftstoffeinspritzung den Kraftstoff enthält, der als eine einzige Einlasstakt-Einspritzung eingespritzt wird.
  • Auf diese Weise wird durch das Betreiben der reaktivierten Zylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen während einer Reaktivierung von dem VDE-Modus des Kraftmaschinenbetriebs die Neustart-Verbrennungsstabilität der Zylinder verbessert.
  • Als ein Beispiel umfasst ein Verfahren für eine Kraftmaschine das selektive Deaktivieren eines oder mehrerer Kraftmaschinenzylinder in Reaktion auf die Betriebsbedingungen; und während der Reaktivierung das Betreiben der reaktivierten Zylinder mit Kraftstoff, der sowohl als eine Einlasstakt-Einspritzung als auch als eine Verdichtungstakt-Einspritzung eingespritzt wird, während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen seit der Reaktivierung. Ein Verhältnis des bei der Einlasstakt-Einspritzung eingespritzten Kraftstoffs bezüglich der Verdichtungstakt-Einspritzung kann auf einer Temperatur eines Abgaskatalysators basieren, wobei eine Menge des bei dem Einlasstakt eingespritzten Kraftstoffs zunimmt, wie die Temperatur des Abgaskatalysators unter einen Schwellenwert fällt. Hier enthält das selektive Deaktivieren eines oder mehrerer Kraftmaschinenzylinder das Deaktivieren eines oder mehrerer Kraftmaschinenzylinder einer ersten Kraftmaschinenreihe, wobei die Kraftmaschine eine zweite Reihe enthält und wobei das Verhältnis des eingespritzten Kraftstoffs auf einer Temperatur eines Abgaskatalysators basiert, der an die erste Reihe und nicht an die zweite Reihe gekoppelt ist. Das Teilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs kann ferner auf dem Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs basieren, wobei eine Menge des bei der Einlasstakt-Einspritzung eingespritzten Kraftstoffs abnimmt und eine Menge des bei der Verdichtungstakt-Einspritzung eingespritzten Kraftstoffs entsprechend zunimmt, wie der Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs zunimmt.
  • In einem weiteren Beispiel umfasst ein Verfahren für eine Kraftmaschine das selektive Deaktivieren eines oder mehrerer Kraftmaschinenzylinder. Dann enthält das Verfahren während einer ersten Reaktivierung das Betreiben der reaktivierten Zylinder mit Kraftstoff, der als eine einzige Einspritzung eingespritzt wird. Im Vergleich enthält während einer zweiten Reaktivierung die Routine das Betreiben der reaktivierten Zylinder mit Kraftstoff, der als eine geteilte Einspritzung eingespritzt wird, wobei der Kraftstoff sowohl als eine Einlasstakt-Einspritzung als auch als eine Verdichtungstakt-Einspritzung eingespritzt wird. Hier tritt die zweite Reaktivierung nach einem längeren Zeitraum der Deaktivierung auf, während die erste Reaktivierung nach einem kürzeren Zeitraum der Deaktivierung auftritt. Das Verfahren enthält ferner während der ersten Reaktivierung das Aufrechterhalten der Funken-Zeitsteuerung der reaktivierten Zylinder und während der zweiten Reaktivierung die Spätverstellung der Funken-Zeitsteuerung der reaktivierten Zylinder.
  • In 7 stellt nun eine graphische Darstellung 700 eine beispielhafte Einstellung der Kraftstoffeinspritzung für die aktiven Kraftmaschinenzylinder dar. Die Einstellung wird in Reaktion auf einen Abfall der Abgaskatalysatortemperatur ausgeführt, um es zu ermöglichen, dass die Zylinderdeaktivierung verlängert wird. Die graphische Darstellung 700 stellt einen Betriebsmodus der Kraftmaschine (VDE oder Nicht-VDE) in der graphischen Darstellung 702, ein Kraftstoffeinspritzprofil einer ersten Kraftmaschinenreihe in der graphischen Darstellung 704, ein Kraftstoffeinspritzprofil einer zweiten Kraftmaschinenreihe in der graphischen Darstellung 706, eine Funken-Zeitsteuerung der ersten Kraftmaschinenreihe in der graphischen Darstellung 708, eine Funken-Zeitsteuerung der zweiten Kraftmaschinenreihe in der graphischen Darstellung 709 und eine Abgaskatalysatortemperatur eines Katalysators, der an die zweite Reihe gekoppelt ist (wobei die Reihe während des VDE-Modus inaktiviert ist), in der graphischen Darstellung 710 dar.
  • Vor t1 kann die Kraftmaschine in einem Nicht-VDE-Modus arbeiten (die graphische Darstellung 702), wobei alle Zylinder in jeder Reihe zünden. Während des Nicht-VDE-Betriebsmodus können die Zylinder sowohl in der ersten als auch in der zweiten Kraftmaschinenreihe Kraftstoff als eine einzige Einlasstakt-Einspritzung (die durch einen einzigen ausgezogenen Balken dargestellt ist) empfangen (die graphischen Darstellungen 704–706). Bei t1 kann in Reaktion auf eine Änderung der Betriebsbedingungen (z. B. einen Abfall der Kraftmaschinenlast oder der Drehmomentanforderung) die Kraftmaschine zu einem VDE-Betriebsmodus wechseln. Spezifisch können alle Zylinder in der zweiten Kraftmaschinenreihe durch das Absperren des Kraftstoffs und der Funken selektiv deaktiviert werden (die graphische Darstellung 709), während alle Zylinder in der ersten Kraftmaschinenreihe aktiv bleiben (die graphischen Darstellungen 704 und 708). Aufgrund der Zylinderdeaktivierung als solche kann die Zylinderlast der aktiven Zylinder in der ersten Kraftmaschinenreihe zunehmen. Wie gezeigt ist, können die aktiven Zylinder in der ersten Kraftmaschinenreihe die einzige Einlasstakt-Einspritzung (mit einer größeren Menge des eingespritzten Gesamtkraftstoffs, der der höheren Zylinderlast entspricht) fortsetzen.
  • Zwischen t1 und t2, wie der Kraftmaschinenbetrieb mit der Zylinderdeaktivierung weitergeht, kann es einen Abfall der Temperatur an dem Abgaskatalysator, der stromabwärts der inaktiven Reihe angekoppelt ist, geben, so dass bei t2 der Abgaskatalysator auf oder unter einer Schwellentemperatur 712 liegt. Für die deaktivierte Reihe mit den deaktivierten Ventilen gibt es keine Luftströmung durch die Reihe, wobei sich aber der Katalysator abkühlt, weil kein verbranntes Luft-Kraftstoff-Gemisch den Katalysator erwärmt. Dieser Abfall der Abgaskatalysatortemperatur kann als solcher nicht nur zum Vorziehen der Zylinderreaktivierung führen, sondern kann außerdem infolge der zusätzlichen Wärme, die erzeugt werden muss, um den Katalysator zu erwärmen, zu einem Kraftstoffnachteil während der Zylinderreaktivierung führen. Um den Kraftstoffnachteil zu verringern und es zu ermöglichen, dass die Kraftmaschine während eines längeren Zeitraums mehr in dem VDE-Modus verbleibt, kann folglich bei t2 die Kraftstoffeinspritzung der aktiven Zylinder in der ersten Reihe auf eine geteilte Kraftstoffeinspritzung (die graphische Darstellung 704) umgestellt werden, während die zweite Reihe deaktiviert aufrechterhalten wird. Spezifisch kann die Gesamtmenge des Kraftstoffs als eine erste Einlasstakt-Einspritzung (die durch einen ausgezogenen Balken dargestellt ist) und eine zweite Verdichtungstakt-Einspritzung (die durch einen schraffierten Balken dargestellt ist) zugeführt werden. Die Zeitsteuerung, das Verhältnis und der Druck der geteilten Kraftstoffeinspritzung können auf wenigstens einem Unterschied zwischen der Abgaskatalysatortemperatur und dem Schwellenwert basierend eingestellt werden. In dem dargestellten Beispiel wird das Teilungsverhältnis eingestellt, damit eine höhere Menge der ersten Einlasstakt-Einspritzung und eine geringere Menge der zweiten Verdichtungstakt-Einspritzung enthalten sind. Zusätzlich zu der geteilten Kraftstoffeinspritzung kann die Funken-Zeitsteuerung in den aktiven Zylindern vom MBT nach spät verstellt werden (die graphische Darstellung 708), wobei die Funken-Spätverstellung eingestellt wird, um die Abgastemperatur ausreichend zu erhöhen, so dass der Abgaskatalysator erwärmt werden kann.
  • Die Verwendung der geteilten Kraftstoffeinspritzung neben der Funken-Spätverstellung in den aktiven Zylindern wird zwischen t2 und t3 während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen fortgesetzt, bis die Katalysatortemperatur auf oder über den Schwellenwert 712 zurückgekehrt ist. Bei t3 wird, sobald der Katalysator ausreichend erwärmt worden ist, die einzige Einlasstakt-Kraftstoffeinspritzung in den aktiven Zylindern wiederaufgenommen, während die Funken zum MBT zurückgeführt werden. Bei t4 können in Reaktion darauf, dass die Reaktivierungsbedingungen erfüllt sind (z. B. ein Anstieg der Kraftmaschinenlast oder der Drehmomentanforderung), die deaktivierten Zylinder der zweiten Reihe reaktiviert werden, wobei Kraftstoff und Funken zu den Zylindern zurückgeführt werden.
  • Falls die aktiven Zylinder als solche nicht vorübergehend auf den Modus der geteilten Kraftstoffeinspritzung umgestellt werden, kann es sein, dass die zweite Kraftmaschinenreihe spezifisch bei t2 in Reaktion auf den Abfall der Abgaskatalysatortemperatur viel früher reaktiviert werden muss (wie durch die gestrichelte Linie 703 gezeigt ist). Darin können die Kraftstoffeinspritzung (siehe 705) und der Funken (siehe 707) bei t2 zur zweiten Reihe zurückgeführt werden. Dies kann als solches die Vorteile der Kraftstoffwirtschaftlichkeit des VDE-Betriebs durch das Abkürzen des Zeitraums des Kraftmaschinenbetriebs in dem VDE-Modus verringern. Folglich kann durch das Umstellen der aktiven Zylinder auf eine geteilte Kraftstoffeinspritzung der VDE-Betrieb verlängert werden und können die Vorteile der Kraftstoffwirtschaftlichkeit während eines längeren Zeitraums des Kraftmaschinenbetriebs verlängert werden.
  • Während 7 die Funken-Zeitsteuerung in der aktiven Reihe (bank_1) zwischen t1 und t2 beim MBT zeigt, wird erkannt, dass in alternativen Beispielen zwischen t1 und t2 die Funken-Zeitsteuerung in der aktiven Reihe aufgrund des Arbeitens bei höheren Zylinderlasten und des Schutzes vor Grenzlinien vom MBT nach spät verstellt sein kann. Das Niveau der Funken-Spätverstellung, das während des VDE-Modus verwendet wird, wenn die Erwärmung des Katalysators nicht erforderlich ist (wie zwischen t1 und t2), würde, wenn es verwendet wird, jedoch nicht so groß wie der Betrag der Funken-Spätverstellung sein, der während der Erwärmung des Katalysators verwendet wird (wie zwischen t2 und t3 dargestellt ist).
  • Es wird außerdem erkannt, dass die in dem Beispiel nach 7 verwendete Kraftmaschinenkonfiguration einer Kraftmaschine entsprechen kann, bei der alle Kraftmaschinenzylinder einer Reihe deaktiviert sind, wie z. B. in Kraftmaschinen mit einer flachen Kurbelwellenanordnung und einer gleichmäßigen Zündreihenfolge (z. B. in V6- oder V10-Kraftmaschinen). In alternativen Kraftmaschinenkonfigurationen, wie z. B. wenn die Kraftmaschine eine ungleichmäßige Zündreihenfolge aufweist (z. B. eine V8, bei der zu einem gegebenen Zeitpunkt die äußeren oder die inneren Zylinder einer Reihe deaktiviert sind), kann der Controller die Temperatur eines Abgaskatalysators, der an jede Reihe gekoppelt ist, überwachen, wobei in Reaktion auf die Abkühlung in irgendeiner gegebenen Reihe die aktiven Zylinder dieser Reihe auf eine geteilte Kraftstoffeinspritzung umgestellt werden können. Während eines VDE-Modus kann z. B. eine erste Gruppe der Zylinder einer ersten Reihe und eine erste Gruppe der Zylinder einer zweiten Reihe deaktiviert sein, während eine zweite Gruppe der Zylinder der ersten Reihe und eine zweite Gruppe der Zylinder der zweiten Reihe aktiv bleiben können. In Reaktion auf einen Abfall der Abgaskatalysatortemperatur in der ersten Reihe (aber nicht in der zweiten Reihe) während des VDE-Modus kann die zweite Gruppe der Zylinder der ersten Reihe zu einer geteilten Kraftstoffeinspritzung umgestellt werden, während die aktiven Zylinder der zweiten Reihe mit der einzigen Kraftstoffeinspritzung arbeitend aufrechterhalten werden. Gleichermaßen kann in Reaktion auf einen Abfall der Abgaskatalysatortemperatur in der zweiten Reihe (aber nicht in der ersten Reihe) während des VDE-Modus die zweite Gruppe der Zylinder der zweiten Reihe auf eine geteilte Kraftstoffeinspritzung umgestellt werden, während die aktiven Zylinder der ersten Reihe mit der einzigen Kraftstoffeinspritzung arbeitend aufrechterhalten werden. Dies ermöglicht es, dass der Kraftmaschinenbetrieb in dem VDE-Modus verlängert wird.
  • In 8 stellt nun die graphische Darstellung 800 eine beispielhafte Einstellung der Kraftstoffeinspritzung für die reaktivierten Kraftmaschinenzylinder dar. Die Einstellung wird während eines Übergangs aus dem VDE-Modus ausgeführt, um die Neustart-Verbrennungsstabilität und die vorübergehenden Drehmomentstörungen zu verbessern. Die graphische Darstellung 800 stellt einen Betriebsmodus der Kraftmaschine (VDE oder Nicht-VDE) in der graphischen Darstellung 802, ein Kraftstoffeinspritzprofil einer ersten Kraftmaschinenreihe in der graphischen Darstellung 804, ein Kraftstoffeinspritzprofil einer zweiten Kraftmaschinenreihe in der graphischen Darstellung 806, eine Funken-Zeitsteuerung der ersten Kraftmaschinenreihe in der graphischen Darstellung 808, eine Funken-Zeitsteuerung der zweiten Kraftmaschinenreihe in der graphischen Darstellung 809 und eine Temperatur eines Abgaskatalysators, der an die inaktive Reihe gekoppelt ist, in der graphischen Darstellung 810 dar.
  • Vor t1 kann die Kraftmaschine in einem Nicht-VDE-Modus arbeiten (die graphische Darstellung 802), wobei alle Zylinder in jeder Reihe zünden. Während des Nicht-VDE-Betriebsmodus können die Zylinder sowohl in der ersten als auch in der zweiten Kraftmaschinenreihe Kraftstoff als eine einzige Einlasstakt-Einspritzung (die durch einen einzigen ausgezogenen Balken dargestellt ist) empfangen (die graphischen Darstellungen 804–806). Außerdem kann der Funken bei einer Nenn-Zeitsteuerung, wie z. B. beim MBT, erfolgen. Bei t1 kann in Reaktion auf eine Änderung der Betriebsbedingungen (z. B. einen Abfall der Kraftmaschinenlast oder der Drehmomentanforderung) die Kraftmaschine zu einem VDE-Betriebsmodus wechseln. Spezifisch können die Zylinder in der zweiten Kraftmaschinenreihe durch das Absperren des Kraftstoffs und der Funken selektiv deaktiviert werden (die graphischen Darstellungen 806 und 809), während die Zylinder in der ersten Kraftmaschinenreihe aktiv bleiben (die graphischen Darstellungen 804 und 808). Aufgrund der Zylinderdeaktivierung kann die Zylinderlast als solche der aktiven Zylinder zunehmen. Wie gezeigt ist, können die aktiven Zylinder in der ersten Kraftmaschinenreihe die einzige Einlasstakt-Einspritzung (mit einer größeren Menge des eingespritzten Gesamtkraftstoffs, der der höheren Zylinderlast entspricht) fortsetzen.
  • Zwischen t1 und t2, wie der Kraftmaschinenbetrieb mit der Zylinderdeaktivierung weitergeht, gibt es einen allmählichen Abfall der Abgaskatalysatortemperatur aufgrund des Fehlens des heißen verbrannten Luft-Kraftstoff-Gemischs, das über den Abgaskatalysator strömt, weil die gesamte an den Katalysator gekoppelte Reihe inaktiv ist. Bei t2 kann sich der Abgaskatalysator nah bei der Schwellentemperatur 812 befinden, wobei die Bedingungen für die Reaktivierung der Kraftmaschine erfüllt sein können. Die Kraftmaschinenlast und die Drehmomentanforderung können z. B. zunehmen. Wenn von dem VDE-Modus zu dem Nicht-VDE-Modus übergegangen wird, können basierend auf der Abnahme der Luftladung die einzelnen Zylinderlasten abnehmen. Die leichteren Zylinderlasten weisen im Allgemeinen eine weniger stabile Verbrennung auf, wobei die Wechselwirkung mit der vorübergehenden Kraftstoffkompensation und die anderen Zylinderbedingungen, die anders als die der arbeitenden Zylindern sind, aufgrund der Kühlung während der Deaktivierung zu einer weniger stabilen Verbrennung während der Reaktivierung beitragen können.
  • Um die mit der Aktivierung des Abgaskatalysators in Beziehung stehenden Probleme zu überwinden und um außerdem die Neustart-Verbrennungsstabilität zu verbessern, kann bei t2 während der Reaktivierung die Kraftstoffeinspritzung der reaktivierten Zylinder in der zweiten Reihe auf die geteilte Kraftstoffeinspritzung umgestellt werden (die graphische Darstellung 806), während die einzige Einspritzung der ersten Reihe aufrechterhalten wird. Spezifisch kann die Gesamtmenge des Kraftstoffs als eine erste Einlasstakt-Einspritzung (die durch den ausgezogenen Balken dargestellt ist) und eine zweite Verdichtungstakt-Einspritzung (die durch den schraffierten Balken dargestellt ist) zugeführt werden. Die Zeitsteuerung, das Verhältnis und der Druck der geteilten Kraftstoffeinspritzung können auf wenigstens einem Unterschied zwischen der Abgaskatalysatortemperatur und dem Schwellenwert basierend eingestellt werden. In dem dargestellten Beispiel wird das Teilungsverhältnis eingestellt, damit eine höhere Menge der ersten Einlasstakt-Einspritzung und eine geringere Menge der zweiten Verdichtungstakt-Einspritzung enthalten sind. Zusätzlich zu der geteilten Kraftstoffeinspritzung kann die Funken-Zeitsteuerung in den reaktivierten Zylindern vom MBT nach spät verstellt werden (die graphische Darstellung 809), wobei die Funken-Spätverstellung eingestellt wird, um die Abgastemperatur ausreichend zu erhöhen, so dass der Abgaskatalysator erwärmt werden kann. Die Funken-Zeitsteuerung der ersten Kraftmaschinenreihe kann auf dem MBT aufrechterhalten werden.
  • Die Verwendung der geteilten Kraftstoffeinspritzung neben der Funken-Spätverstellung in den reaktivierten Zylindern wird während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen zwischen t2 und t3 fortgesetzt, bis die Katalysatortemperatur erhöht ist und die Kraftmaschinendrehzahl auf ein Niveau zugenommen hat, wo die Verbrennungsstabilität nicht verschlechtert ist. Die geteilte Einspritzung kann z. B. wenigstens fortgesetzt werden, bis die Kraftmaschinendrehzahl auf oder über einer Leerlaufdrehzahl liegt. Sobald der Katalysator ausreichend erwärmt worden ist und die Kraftmaschinendrehzahl eine Leerlaufdrehzahl erreicht hat, wird bei t3 die einzige Einlasstakt-Kraftstoffeinspritzung in den reaktivierten Zylindern wiederaufgenommen, wobei bei der Funken zum MBT zurückgeführt wird.
  • Während 8 die Funken-Zeitsteuerung in der aktiven Reihe (bank_1) zwischen t1 und t2 beim MBT zeigt, wird erkannt, dass in alternativen Beispielen zwischen t1 und t2 die Funken-Zeitsteuerung in der aktiven Reihe vom MBT aufgrund des Arbeitens bei höheren Zylinderlasten und des Schutzes vor Grenzlinien nach spät verstellt sein kann. Das Niveau der Funken-Spätverstellung, das während des VDE-Modus verwendet wird, wenn die Erwärmung des Katalysators nicht erforderlich ist (wie zwischen t1 und t2), würde, wenn es verwendet wird, jedoch nicht so groß wie der Betrag der Funken-Spätverstellung sein, der während der Erwärmung des Katalysators in der reaktivierten Reihe (bank_2) verwendet wird (wie zwischen t2 und t3 dargestellt ist).
  • Es wird außerdem erkannt, dass die in dem Beispiel nach 8 verwendete Kraftmaschinenkonfiguration einer Kraftmaschine entsprechen kann, bei der alle Kraftmaschinenzylinder einer Reihe deaktiviert sind, wie z. B. in Kraftmaschinen mit einer flachen Kurbelwellenanordnung und einer gleichmäßigen Zündreihenfolge (z. B. in V6- oder V10-Kraftmaschinen). In alternativen Kraftmaschinenkonfigurationen, wie z. B. wenn die Kraftmaschine eine ungleichmäßige Zündreihenfolge aufweist (z. B. eine V8, bei der zu einem gegebenen Zeitpunkt die äußeren oder die inneren Zylinder einer Reihe deaktiviert sind), kann der Controller die Temperatur eines Abgaskatalysators, der an jede Reihe gekoppelt ist, überwachen, wobei in Reaktion auf die Abkühlung in irgendeiner gegebenen Reihe die reaktivierten Zylinder dieser Reihe auf eine geteilte Kraftstoffeinspritzung umgestellt werden können. Während eines VDE-Modus kann z. B. eine erste Gruppe der Zylinder einer ersten Reihe und eine erste Gruppe der Zylinder einer zweiten Reihe deaktiviert sein, während eine zweite Gruppe der Zylinder der ersten Reihe und eine zweite Gruppe der Zylinder der zweiten Reihe aktiv bleiben können. In Reaktion auf einen Abfall der Abgaskatalysatortemperatur in der ersten Reihe (aber nicht in der zweiten Reihe) kann die Kraftmaschine auf einen Nicht-VDE-Modus umgestellt werden, wobei während der Reaktivierung wenigstens die erste Gruppe der Zylinder der ersten Reihe auf eine geteilte Kraftstoffeinspritzung umgestellt werden kann, während die Zylinder der zweiten Reihe mit der einzigen Kraftstoffeinspritzung arbeitend aufrechterhalten werden. Optional können basierend auf dem Abfall der Abgaskatalysatortemperatur während der Reaktivierung alle Zylinder der ersten Reihe auf eine geteilte Kraftstoffeinspritzung umgestellt werden. Gleichermaßen kann in Reaktion auf einen Abfall der Abgaskatalysatortemperatur in der zweiten Reihe (aber nicht in der ersten Reihe) die Kraftmaschine auf einen Nicht-VDE-Modus umgestellt werden, wobei während der Reaktivierung wenigstens die erste Gruppe der Zylinder der zweiten Reihe auf eine geteilte Kraftstoffeinspritzung umgestellt werden kann, während die Zylinder der ersten Reihe mit der einzigen Kraftstoffeinspritzung arbeitend aufrechterhalten werden. Optional können basierend auf dem Abfall der Abgaskatalysatortemperatur während der Reaktivierung alle Zylinder der zweiten Reihe auf eine geteilte Kraftstoffeinspritzung umgestellt werden. Dies verbessert die Zylinder-Neustartfähigkeit.
  • In 9 stellt nun die graphische Darstellung 900 eine beispielhafte Einstellung der Kraftstoffeinspritzung für die reaktivierten Kraftmaschinenzylinder dar. Die Einstellung wird während eines Übergangs aus dem VDE-Modus ausgeführt, um die Neustart-Verbrennungsstabilität und die vorübergehenden Drehmomentstörungen zu verbessern. Die graphische Darstellung 900 stellt einen Betriebsmodus der Kraftmaschine (VDE oder Nicht-VDE) in der graphischen Darstellung 902, ein Kraftstoffeinspritzprofil einer ersten Kraftmaschinenreihe in der graphischen Darstellung 904, ein Kraftstoffeinspritzprofil einer zweiten Kraftmaschinenreihe in der graphischen Darstellung 906, eine Funken-Zeitsteuerung der ersten Kraftmaschinenreihe in der graphischen Darstellung 908, eine Funken-Zeitsteuerung der zweiten Kraftmaschinenreihe in der graphischen Darstellung 909 und ein AGR-Niveau (aller aktiven Zylinder während des VDE- oder des Nicht-VDE-Modus) in der graphischen Darstellung 910 dar.
  • Vor t1 kann die Kraftmaschine in einem Nicht-VDE-Modus arbeiten (die graphische Darstellung 902), wobei aufgrund der Kraftmaschinenlast, die höher als ein Schwellenwert ist, alle Zylinder in jeder Reihe zünden. Während des Nicht-VDE-Betriebsmodus können die Zylinder sowohl in der ersten als auch in der zweiten Kraftmaschinenreihe Kraftstoff als eine einzige Einlasstakt-Einspritzung (die durch einen einzigen ausgezogenen Balken dargestellt ist) empfangen (die graphischen Darstellungen 904–906). Außerdem kann der Funken bei einer Nenn-Zeitsteuerung, wie z. B. beim MBT, erfolgen (die graphischen Darstellungen 908–909). Ferner kann aufgrund der Bedingungen einer höheren Kraftmaschinenlast die AGR den Kraftmaschinenzylindern durch das Vergrößern der Öffnung eines AGR-Ventils bereitgestellt werden, wie gezeigt ist (die graphische Darstellung 910 vor t1 zeigt das AGR-Niveau in allen Kraftmaschinenzylindern). In einem Beispiel kann die bereitgestellte AGR eine Niederdruck-AGR sein. Ferner kann die AGR mit einer festen Rate (d. h., einem festen Prozentsatz bezüglich der Luftströmung) bereitgestellt werden. In einem weiteren Beispiel kann die LP-AGR mit einer variablen Rate bezüglich der Luftströmung bereitgestellt werden. In noch weiteren Beispielen kann die AGR als eine Kombination aus einer Niederdruck- und einer Hochdruck-AGR bereitgestellt werden.
  • Bei t1 kann in Reaktion auf eine Änderung der Betriebsbedingungen (z. B. einen Abfall der Kraftmaschinenlast oder der Drehmomentanforderung) die Kraftmaschine zu einem VDE-Betriebsmodus wechseln. Spezifisch können die Zylinder in der zweiten Kraftmaschinenreihe durch das Abstellen von Kraftstoff und Funken selektiv deaktiviert werden (die graphischen Darstellungen 906 und 909), während die Zylinder in der ersten Kraftmaschinenreihe aktiv bleiben (die graphischen Darstellungen 904 und 908). Wie gezeigt ist, können die aktiven Zylinder in der ersten Kraftmaschinenreihe die einzige Einlasstakt-Einspritzung (mit einer größeren Menge des eingespritzten Gesamtkraftstoffs, die der höheren Zylinderlast entspricht) fortsetzen.
  • Aufgrund der Zylinderdeaktivierung kann die Zylinderlast der aktiven Zylinder als solche zunehmen. Dies verbessert ihre AGR-Toleranz und erlaubt, dass ein höheres Niveau der AGR während des VDE-Betriebsmodus in den aktiven Zylindern verwendet wird (die graphische Darstellung 910 zeigt zwischen t1 und t2 das AGR-Niveau der aktiven Zylinder). Durch die Verwendung der AGR zusätzlich zur VDE werden weitere Vorteile der Kraftstoffwirtschaftlichkeit erreicht. Außerdem können aufgrund der erhöhten Zylinderlast während des VDE-Betriebsmodus die AGR-Vorteile auf die Bedingungen einer geringen Kraftmaschinenlast ausgedehnt werden.
  • Bei t2 kann die Kraftmaschine in Reaktion auf eine Änderung der Betriebsbedingungen (z. B. eine Zunahme der Kraftmaschinenlast oder der Drehmomentanforderung) zurück zu einem Nicht-VDE-Betriebsmodus wechseln. Spezifisch können die Zylinder in der zweiten Kraftmaschinenreihe durch das Zurückführen von Kraftstoff und Funken selektiv reaktiviert werden. Aufgrund der Zylinderreaktivierung kann die Zylinderlast der aktiven Zylinder abnehmen. Die leichteren Zylinderlasten besitzen im Allgemeinen eine weniger stabile Verbrennung, wobei die Wechselwirkung mit der vorübergehenden Kraftstoffkompensation und die anderen Zylinderbedingungen während der Deaktivierung zu einer weniger stabilen Verbrennung während der Reaktivierung beitragen können. Außerdem verringert die geringere Zylinderlast ihre AGR-Toleranz. Folglich kann bei t2 ein AGR-Ventil geschlossen werden, wobei die AGR während der Reaktivierung heruntergefahren werden kann. Aufgrund der langen Transportverzögerungen entlang dem AGR-Kanal kann die tatsächliche Rate des Herunterfahrens der AGR (die graphische Darstellung 910) langsamer als die Sollrate des Herunterfahrens sein (das gestrichelte Segment 911). Insbesondere kann die AGR weiterhin mit der leichteren Zylinderlast in Konflikt geraten, bis die den Zylindern zugeführte AGR ausreichend entlüftet worden ist, um die Verbrennungsprobleme zu verringern. Während während des Übergangs (aufgrund der besseren Mischung und der stabileren Verbrennung) Ladungsbewegungs-Steuerventile (CMCVs) verwendet werden können, um die Bewegung innerhalb des Zylinders des dem Zylinder zugeführten Luft-Kraftstoff-Gemischs einzustellen, kann aufgrund der langsameren Reaktionszeit des CMCV (das CMCV schließt z. B. nicht schnell genug, wenn zu der geringeren Zylinderlast übergegangen wird) die Verbrennungsstabilität gefährdet werden, was während der Reaktivierung zu langsamen Verbrennungen oder sogar zu Fehlzündungen führt.
  • Um diese Probleme zu überwinden und die Neustart-Verbrennungsstabilität zu verbessern, kann bei t2 während der Reaktivierung die Kraftstoffeinspritzung aller Zylinder einschließlich sowohl der reaktivierten Zylinder in der zweiten Reihe als auch der aktiven Zylinder in der ersten Reihe auf eine geteilte Kraftstoffeinspritzung umgestellt werden (die graphische Darstellung 906). Spezifisch kann die Gesamtmenge des Kraftstoffs als eine erste Einlasstakt-Einspritzung (die durch einen ausgezogenen Balken dargestellt ist) und eine zweite Verdichtungstakt-Einspritzung (die durch einen gestrichelten Balken dargestellt ist) zugeführt werden. Die Zeitsteuerung, das Verhältnis und der Druck der geteilten Kraftstoffeinspritzung können wenigstens auf der AGR-Verdünnung, die in dem Kraftmaschinensystem vor der Reaktivierung (d. h., während der unmittelbar vorhergehenden Deaktivierung) vorhanden ist, basierend eingestellt werden. In dem dargestellten Beispiel wird das Teilungsverhältnis eingestellt, damit eine höhere Menge der ersten Einlasstakt-Einspritzung und eine geringere Menge der zweiten Verdichtungstakt-Einspritzung enthalten sind. Zusätzlich zu der geteilten Kraftstoffeinspritzung kann die Funken-Zeitsteuerung in den reaktivierten Zylindern von dem MBT nach spät verstellt werden (die graphische Darstellung 909), wobei die Funken-Spätverstellung eingestellt wird, um die Abgastemperatur ausreichend zu erhöhen, so dass der Abgaskatalysator an der vorher inaktiven Reihe erwärmt wird. Gleichzeitig kann die Funken-Zeitsteuerung der ersten Kraftmaschinenreihe auf dem MBT aufrechterhalten werden.
  • Es wird erkannt, dass in dem Beispiel nach 9 die geteilte Einspritzung in allen Kraftmaschinenzylindern während der Reaktivierung verwendet wird, bis die AGR in dem Einlasssystem entlüftet worden ist, weil die AGR allen Kraftmaschinenzylindern über einen gemeinsamen AGR-Kanal zugeführt wird. Es kann jedoch alternative Kraftmaschinenkonfigurationen geben, in denen das AGR-System konfiguriert ist, um die AGR getrennten Sätzen von Zylindern über getrennte Kanäle zuzuführen. In jenen Kraftmaschinenkonfigurationen kann es möglich sein, während des VDE-Betriebsmodus die AGR nur den aktiven Zylindern zuzuführen, wobei in diesem Fall während der anschließenden Zylinderreaktivierung die geteilte Kraftstoffeinspritzung nur in den vorher aktiven Zylindern verwendet werden kann, bis die AGR ausreichend entleert worden ist, während die reaktivierten Zylinder bei der einzigen Kraftstoffeinspritzung aufrechterhalten werden.
  • Die Verwendung der geteilten Kraftstoffeinspritzung wird in beiden Kraftmaschinenreihen (in dem dargestellten Beispiel) während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen zwischen t2 und t3 fortgesetzt, bis die AGR ausreichend entleert ist. Bei t3 wird, sobald die AGR auf ein ausreichend niedriges Niveau gefallen ist, die einzige Einlasstakt-Kraftstoffeinspritzung in den reaktivierten Zylindern wiederaufgenommen. Außerdem kann die Funken-Zeitsteuerung in der reaktivierten Kraftmaschinenreihe zum MBT zurückgeführt werden.
  • Es wird erkannt, dass, während das Beispiel nach 9 die zwischen t2 und t3 nach spät verstellte Funken-Zeitsteuerung zeigt, in alternativen Beispielen die Funken-Spätverstellung in den reaktivierten Zylindern basierend auf der Abgaskatalysatortemperatur eingestellt werden kann. Während 9 die Funken-Zeitsteuerung in der aktiven Reihe (bank_1) zwischen t1 und t2 beim MBT zeigt, wird erkannt, dass in alternativen Beispielen zwischen t1 und t2 die Funken-Zeitsteuerung in der aktiven Reihe aufgrund des Arbeitens bei höheren Zylinderlasten und des Schutzes vor Grenzlinien vom MBT nach spät verstellt sein kann. Das Niveau der Funken-Spätverstellung, das während des VDE-Modus (wie zwischen t1 und t2) verwendet wird, würde, wenn es verwendet wird, jedoch nicht so groß wie der Betrag der Funken-Spätverstellung sein, der für die Erwärmung des Katalysators in der reaktivierten Reihe (bank_2) verwendet wird (wie zwischen t2 und t3 dargestellt ist).
  • In einem Beispiel umfasst ein Verfahren für eine Kraftmaschine das selektive Deaktivieren eines oder mehrerer Kraftmaschinenzylinder und das Betreiben der aktiven Zylinder mit einer AGR. Dann enthält während der Reaktivierung das Verfahren das Betreiben aller Kraftmaschinenzylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung, bis die AGR kleiner als ein Schwellenwert ist. Die geteilte Kraftstoffeinspritzung enthält eine erste magere homogene Einlasstakt-Einspritzung und eine zweite fette geschichtete Verdichtungstakt-Einspritzung. Ein Teilungsverhältnis der geteilten Kraftstoffeinspritzung basiert auf der AGR während der selektiven Deaktivierung und/oder einer Abgaskatalysatortemperatur während der Reaktivierung. Das Betreiben der aktiven Zylinder mit der AGR enthält das Betreiben der aktiven Zylinder bei einem festen Prozentsatz der AGR bezüglich der Luftströmung. Das Betreiben der aktiven Zylinder mit der AGR enthält außerdem das Einstellen eines AGR-Niveaus der aktiven Zylinder basierend auf der durchschnittlichen Zylinderlast der aktiven Zylinder während der selektiven Deaktivierung, wobei das AGR-Niveau zunimmt, wie die durchschnittliche Zylinderlast zunimmt. Ferner werden während der Reaktivierung die reaktivierten Zylinder mit einer Spätverstellung der Funken-Zeitsteuerung betrieben, wobei die Spätverstellung auf der Abgaskatalysatortemperatur basiert.
  • Folglich können durch das Betreiben aller Kraftmaschinenzylinder mit der geteilten Kraftstoffeinspritzung bei der Zylinderreaktivierung, bis ein AGR-Niveau des Einlasssystems unter einem Schwellenwert liegt, die Probleme der Verbrennungsstabilität, die der hohen AGR-Verdünnung bei geringen Zylinderlasten zugeordnet sind, gelindert werden. Außerdem beschleunigt die Verwendung der geteilten Einspritzung die Reaktivierung des Abgaskatalysators nach dem VDE-Betriebsmodus, was die Abgasemissionen verbessert. Durch das weitere Einstellen des Teilungsverhältnisses basierend auf einem Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs wird die Verschlechterung des Fahrverhaltens aufgrund der Verwendung des gemischten Kraftstoffs verringert. Insbesondere können schlechte Verbrennungsereignisse, die zu einem Stottern führen können, verringert werden.
  • Auf diese Weise wird durch das Betreiben der reaktivierten Zylinder mit der geteilten Kraftstoffeinspritzung, wobei ein Anteil des Kraftstoffs während eines Einlasstakts zugeführt wird und ein Anteil des Kraftstoffs während eines Verdichtungstakts zugeführt wird, die Neustart-Verbrennungsstabilität der Zylinder verbessert. Insbesondere können die Probleme der Verbrennungsstabilität, die der Verringerung der Zylinderlast bei der Zylinderreaktivierung zugeordnet sind, gelindert werden. Außerdem beschleunigt die geteilte Einspritzung die Reaktivierung des Abgaskatalysators nach dem VDE-Betriebsmodus, was die Abgasemissionen verbessert. Durch das weitere Einstellen des Teilungsverhältnisses basierend auf einem Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs wird die Verschlechterung des Fahrverhaltens aufgrund der Verwendung des gemischten Kraftstoffs verringert. Insbesondere können schlechte Verbrennungsereignisse, die zu einem Stottern führen können, verringert werden.
  • Indem außerdem die aktiven Zylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen während eines VDE-Modus des Kraftmaschinenbetriebs betrieben werden, können die Temperatur und der Katalysatorwirkungsgrad eines Abgaskatalysators schnell wiederhergestellt werden, während außerdem die Verbrennungsstabilität während des Übergangs zu einem Nicht-VDE-Betriebsmodus verbessert wird. Indem die geteilte Einspritzung verwendet wird, um die Abgaserwärmung zu beschleunigen, wird ein Zeitraum des Kraftmaschinenbetriebs in dem VDE-Modus verlängert. Dies ermöglicht, dass die Vorteile der Kraftstoffwirtschaftlichkeit der Zylinderdeaktivierung verlängert werden. Insgesamt wird die Kraftmaschinenleistung verbessert.
  • Es wird angegeben, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Konfigurationen des Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystems verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solches können die veranschaulichten verschiedenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist.
  • Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technik kann z. B. auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
  • Die folgenden Ansprüche legen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen besonders dar, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf "ein" Element oder "ein erstes" Element oder dessen Äquivalent beziehen. Derartige Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Einbeziehung eines oder mehrerer derartiger Elemente enthalten und zwei oder mehr derartige Elemente weder erfordern noch ausschließen. Weitere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Abänderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Darstellung neuer Ansprüche in dieser oder einer in Beziehung stehenden Anmeldung beansprucht werden. Derartige Ansprüche, ob ihr Umfang umfassender als der, enger als der oder gleich dem Umfang der ursprünglichen Ansprüche ist oder vom Umfang der ursprünglichen Ansprüche verschieden ist, werden außerdem als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet.
  • Auf diese Weise wird durch das Betreiben der reaktivierten Zylinder mit der geteilten Kraftstoffeinspritzung, wobei ein Anteil des Kraftstoffs während eines Einlasstakts zugeführt wird und ein Anteil des Kraftstoffs während eines Verdichtungstakts zugeführt wird, die Neustart-Verbrennungsstabilität der Zylinder verbessert. Insbesondere können die Probleme der Verbrennungsstabilität, die der Verringerung der Zylinderlast bei der Zylinderreaktivierung zugeordnet sind, gelindert werden. Außerdem beschleunigt die geteilte Einspritzung die Reaktivierung des Abgaskatalysators nach dem VDE-Betriebsmodus, was die Abgasemissionen verbessert. Durch das weitere Einstellen des Teilungsverhältnisses basierend auf einem Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs wird die Verschlechterung des Fahrverhaltens aufgrund der Verwendung des gemischten Kraftstoffs verringert. Insbesondere können schlechte Verbrennungsereignisse, die zu einem Stottern führen können, verringert werden.
  • Indem außerdem die aktiven Zylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen während eines VDE-Modus des Kraftmaschinenbetriebs betrieben werden, können die Temperatur und der Katalysatorwirkungsgrad eines Abgaskatalysators schnell wiederhergestellt werden, während außerdem die Verbrennungsstabilität während des Übergangs zu einem Nicht-VDE-Betriebsmodus verbessert wird. Indem die geteilte Einspritzung verwendet wird, um die Abgaserwärmung zu beschleunigen, wird ein Zeitraum des Kraftmaschinenbetriebs in dem VDE-Modus verlängert. Dies ermöglicht, dass die Vorteile der Kraftstoffwirtschaftlichkeit der Zylinderdeaktivierung verlängert werden. Insgesamt wird die Kraftmaschinenleistung verbessert.
  • Es wird angegeben, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Konfigurationen des Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystems verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere aus irgendeiner Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie z. B. ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, repräsentieren. Als solches können die veranschaulichten verschiedenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge ausgeführt werden, parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie ist für die Leichtigkeit der Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen, Operationen und/oder Funktionen können in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Strategie wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen, Operationen und/oder Funktionen Code graphisch darstellen, der in den nichtflüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums in dem Kraftmaschinen-Steuersystem zu programmieren ist.
  • Es ist klar, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Art sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinn zu betrachten sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Die obige Technik kann z. B. auf V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Boxer-4- und andere Kraftmaschinentypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderen Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart sind.
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  • 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 7225782 [0003]

Claims (20)

  1. Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: selektives Deaktivieren eines oder mehrerer Kraftmaschinenzylinder in Reaktion auf Betriebsbedingungen; und Betreiben der reaktivierten Zylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung während der Reaktivierung der Zylinder.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Betreiben der reaktivierten Zylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung das Betreiben der reaktivierten Zylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen und dann das Wiederaufnehmen der einzigen Kraftstoffeinspritzung enthält.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Betreiben der reaktivierten Zylinder mit einer geteilten Kraftstoffeinspritzung das Betreiben mit mindestens einer ersten Einlasstakt-Einspritzung und einer zweiten Verdichtungstakt-Einspritzung enthält.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste Einlasstakt-Einspritzung eine magere homogene Einlasstakt-Einspritzung ist und wobei die zweite Verdichtungstakt-Einspritzung eine fette geschichtete Verdichtungstakt-Einspritzung ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei ein Teilungsverhältnis der geteilten Kraftstoffeinspritzung auf einem geschätzten Zeitraum der selektiven Deaktivierung basiert, wobei das Teilungsverhältnis eingestellt wird, um eine Menge der ersten Einlasstakt-Einspritzung zu verkleinern, während eine Menge der zweiten Verdichtungstakt-Einspritzung entsprechend vergrößert wird, wie der Zeitraum der selektiven Deaktivierung zunimmt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Teilungsverhältnis ferner basierend auf der geschätzten Abgaskatalysatortemperatur eingestellt wird, wobei das Teilungsverhältnis eingestellt wird, um einen Betrag der ersten Einlasstakt-Einspritzung zu vergrößern, während ein Betrag der zweiten Verdichtungstakt-Einspritzung entsprechend verringert wird, wie die Katalysatortemperatur unter einen Schwellenwert fällt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Teilungsverhältnis und/oder die Zeitsteuerung und/oder ein Druck der Kraftstoffeinspritzung ferner basierend auf einem Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs eingestellt wird, wobei die Menge der zweiten Verdichtungstakt-Einspritzung vergrößert wird und die Menge der ersten Einlasstakt-Einspritzung entsprechend verringert wird, wie der Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs zunimmt.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die geteilte Kraftstoffeinspritzung basierend auf einem AGR-Niveau von aktiven Zylindern während der selektiven Deaktivierung eingestellt wird, wobei die geteilte Kraftstoffeinspritzung fortgeführt wird, bis das AGR-Niveau während der Reaktivierung unter einer AGR-Schwellenrate liegt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anzahl an Verbrennungsereignissen auf einer Kraftmaschinenlast während der Zylinderreaktivierung basiert, wobei die Anzahl an Verbrennungsereignissen zunimmt, bis die Kraftmaschinenlast die Bedingungen eines stationären Zustands erreicht.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Anzahl der Verbrennungsereignisse ferner auf einem Zeitraum der selektiven Deaktivierung, einer Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur und einem AGR-Niveau während der Reaktivierung basiert, wobei die Anzahl der Verbrennungsereignisse zunimmt, wie der Zeitraum zunimmt, die Kraftmaschinenkühlmitteltemperatur abnimmt und das AGR-Niveau zunimmt.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Betreiben der bereits aktiven Zylinder während der Anzahl an Verbrennungsereignissen mit einer einzigen Kraftstoffeinspritzung während der Reaktivierung, wobei die einzige Kraftstoffeinspritzung den Kraftstoff enthält, der als eine einzige Einlasstakt-Einspritzung eingespritzt wird, umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 2, das ferner das Betreiben der reaktivierten Zylinder mit Kraftstoff, der als eine einzige Einlasstakt-Einspritzung eingespritzt wird, nach der Anzahl an Verbrennungsereignissen umfasst.
  13. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Funken-Spätverstellung in den reaktivierten Zylindern während der Reaktivierung, wobei ein Betrag der Funken-Spätverstellung auf einer Abgaskatalysatortemperatur basiert, umfasst.
  14. Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: selektives Deaktivieren eines oder mehrerer Kraftmaschinenzylinder als Reaktion auf Betriebsbedingungen; während der Reaktivierung Betreiben der reaktivierten Zylinder mit Kraftstoff, der sowohl als eine Einlasstakt-Einspritzung als auch eine Verdichtungstakt-Einspritzung eingespritzt wird, während einer Anzahl von Verbrennungsereignissen seit der Reaktivierung.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei ein Verhältnis des bei der Einlasstakt-Einspritzung eingespritzten Kraftstoffs bezüglich der Verdichtungstakt-Einspritzung auf einer Temperatur eines Abgaskatalysators basiert, wobei eine Menge des bei dem Einlasstakt eingespritzten Kraftstoffs zunimmt, wie die Temperatur des Abgaskatalysators unter einen Schwellenwert fällt.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das selektive Deaktivieren eines oder mehrerer Kraftmaschinenzylinder das Deaktivieren eines oder mehrerer Kraftmaschinenzylinder einer ersten Kraftmaschinenreihe, wobei die Kraftmaschine eine zweite Reihe enthält und wobei das Verhältnis des eingespritzten Kraftstoffs auf einer Temperatur eines Abgaskatalysators basiert, der an die erste Reihe und nicht an die zweite Reihe gekoppelt ist, enthält.
  17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Teilungsverhältnis des eingespritzten Kraftstoffs ferner auf einem Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs basiert, wobei eine Menge des bei der Einlasstakt-Einspritzung eingespritzten Kraftstoffs abnimmt und eine Menge des bei der Verdichtungstakt-Einspritzung eingespritzten Kraftstoffs entsprechend zunimmt, wie der Alkoholgehalt des eingespritzten Kraftstoffs zunimmt.
  18. Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: selektives Deaktivieren eines oder mehrerer Kraftmaschinenzylinder; und während einer ersten Reaktivierung Betreiben der reaktivierten Zylinder mit Kraftstoff, der als eine einzige Einspritzung eingespritzt wird; und während einer zweiten Reaktivierung Betreiben der reaktivierten Zylinder mit Kraftstoff, der als eine geteilte Einspritzung eingespritzt wird, wobei der Kraftstoff sowohl als eine Einlasstakt-Einspritzung als auch als eine Verdichtungstakt-Einspritzung eingespritzt wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die zweite Reaktivierung nach einem längeren Zeitraum der Deaktivierung auftritt, während die erste Reaktivierung nach einem kürzeren Zeitraum der Deaktivierung auftritt.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, das ferner während der ersten Reaktivierung Aufrechterhalten der Funken-Zeitsteuerung der reaktivierten Zylinder und während der zweiten Reaktivierung Spätverstellung der Funken-Zeitsteuerung der reaktivierten Zylinder umfasst.
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