DE102014222525A1 - Verfahren und System für eine verbesserte Verdünnungstoleranz - Google Patents

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Abstract

Es werden Systeme und Verfahren zum Beschleunigen der LP-EGR-Abfuhr aus einem Luftansaugsystem während Bedingungen einer abnehmenden Verbrennungsmotorlast bereitgestellt. Während einer Zurücknahme wird ein EGR-Ventil geschlossen, während der Verbrennungsmotor in einen VDE-Betriebsmodus geschaltet wird, um die Verbrennungsmotortoleranz für die EGR bei niedrigeren Verbrennungsmotorlasten und bis die EGR ausreichend abgeführt wurde, zu verbessern. Ein Nicht-VDE-Modus wird wiederaufgenommen, falls höhere Verbrennungsmotorlasten wiederhergestellt werden, und andernfalls wird ein Verzögerungskraftstoffabschaltmodus ausgewählt, falls die Zurücknahme bis zur Nulllast fortgesetzt wird.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung betrifft Verfahren und Systeme zur Verbesserung der Abgasrückführungsverdünnungstoleranz eines Verbrennungsmotors während eines Betriebs bei geringen Lasten.
  • Abgasrückführungs-(EGR)-Systeme führen einen Teil des Abgases von einem Verbrennungsmotorauspuff einem Verbrennungsmotoransaugsystem zu, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit und Fahrzeugemissionen durch Verringern von Drosselverlusten und Verbrennungstemperaturen zu verbessern. In turbogeladenen Direkteinspritzverbrennungsmotoren kann ein Niederdruck-EGR-(LP-EGR)-Kreis implementiert werden. Der LP-EGR-Kreis führt Abgase von einem Auspuffdurchgang hinter einer Turbine einem Ansaugdurchgang vor einem Turboladerkompressor zu.
  • Um die EGR über einen breiten Bereich von Betriebsbedingungen bereitzustellen, können LP-EGR-Systeme ein spezialisiertes EGR-Schema verwenden. Ein Beispiel eines EGR-Schemas wurde von Fujita u.a. in US 20070246028 gezeigt. Dabei wird ein fester EGR-Betrag bei allen EGR-Bedingungen zugeführt, wobei der EGR-Betrag als eine oder mehrere von einer Niederdruck-EGR und einer Hochdruck-EGR zugeführt wird. Ein anderes Beispiel eines Schemas wurde von Styles u.a. in US 20120023937 gezeigt. Dabei wird die LP-EGR bei einer festen EGR-Rate (oder einem festen EGR-Prozentsatz) in Bezug auf einen Frischluftfluss bei allen Verbrennungsmotorlasten mit Ausnahme hoher Lasten zugeführt.
  • Die vorliegenden Erfinder haben jedoch mögliche bei diesen Schemata auftretende Probleme identifiziert. Beispielsweise kann die EGR-Zufuhr nach den Schemata von Styles oder Fujita infolge des Vorhandenseins einer übermäßigen EGR-Verdünnung zu einer Verbrennungsinstabilität und zu Verbrennungsmotorfehlzündungsereignissen während transienter Betriebsvorgänge führen. Dies ist in hohem Maße auf den Ort der EGR-Zufuhr vor dem Kompressor zurückzuführen. Insbesondere kann das Bereitstellen der EGR durch den LP-EGR-Kreis bei turbogeladenen Systemen lange Transportverzögerungen hervorrufen, weil die Abgase durch den Turboladerkompressor, Hochdruckluftansaugrohranordnungen, den Ladeluftkühler und den Ansaugkrümmer laufen müssen, bevor sie die Verbrennungskammer erreichen. Infolge der Transportverzögerung kann die EGR während Bedingungen, in denen die EGR schnell verringert werden muss, beispielsweise während eines Zurücknahmevorgangs, bei dem der Verbrennungsmotor von einer Bedingung einer hohen Last und einer hohen EGR-Rate zu einer Bedingung einer niedrigen Last und einer niedrigen EGR-Rate übergeht, möglicherweise nicht schnell genug aus dem Luftansaugsystem abgeführt werden. Daher kann es während der Niederlastbedingung, bis die EGR aus dem Luftansaugsystem abgeführt wurde, eine erhöhte Ansaugluft-EGR-Verdünnung geben. Das Vorhandensein der erhöhten Ansaugluftverdünnung bei niedrigen Lasten kann Verbrennungsstabilitätsprobleme und die Anfälligkeit für Verbrennungsmotorfehlzündungen erhöhen.
  • Während das flache Schema von Styles die Wahrscheinlichkeit hoher EGR-Beträge bei niedrigeren Verbrennungsmotorlasten verringern kann, kann das Schema auch die Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile der LP-EGR begrenzen. Beispielsweise kann das flache EGR-Schema dazu führen, dass die LP-EGR bei einigen Niederlastpunkten bereitgestellt wird, bei denen keine Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteile von der EGR erreicht werden. In manchen Fällen kann mit der LP-EGR-Zufuhr beim Niederlastpunkt sogar ein Kraftstoffnachteil verbunden sein. Bei einem anderen Beispiel kann die niedrigere EGR bei den Niederlastpunkten die Spitzen-EGR-Raten begrenzen, die während eines nachfolgenden Betriebs des Verbrennungsmotors mit höherer Last erreichbar sind. Die verzögerte Abfuhr der EGR, welche die EGR im Verbrennungsmotoransaugsystem bei niedrigen Verbrennungsmotorlasten erforderlich macht, kann den Ansaugkompressor auch für Korrosion und Kondensation anfällig machen. Ferner kann eine erhöhte Kondensation am Ladeluftkühler eines aufgeladenen Verbrennungsmotorsystems infolge des EGR-Flusses durch den Kühler auftreten. Die erhöhte Kondensation kann zusätzliche Kondensationsgegenmaßnahmen erforderlich machen, wodurch der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit weiter verringert werden.
  • Bei einem Beispiel können einige der vorstehenden Probleme zumindest teilweise durch ein Verfahren für einen Verbrennungsmotor adressiert werden, welches folgende Schritte umfasst: Betreiben eines Verbrennungsmotors, wobei alle Zylinder verbrennen, während eine Niederdruck-EGR strömen gelassen wird, und, ansprechend auf eine abnehmende Verbrennungsmotorlast, Unterbinden der EGR und Betreiben des Verbrennungsmotors, wobei einer oder mehrere Zylinder deaktiviert sind, bis die EGR unterhalb eines Schwellenwerts liegt. Auf diese Weise wird die EGR-Toleranz des Verbrennungsmotors bei niedrigen Lasten verbessert.
  • Beispielsweise kann während mittlerer bis hoher Verbrennungsmotorlasten ein Verbrennungsmotor mit einem Niederdruck-EGR-(LP-EGR)-Fluss betrieben werden, um Kraftstoffwirtschaftlichkeits- und Emissionsvorteile bereitzustellen. Der LP-EGR-Fluss kann auf eine feste Rate in Bezug auf den Luftfluss eingestellt werden. Ansprechend auf eine Verringerung der Verbrennungsmotorlast auf Niederlastbedingungen, beispielsweise infolge eines Zurücknehmens des Pedals durch den Bediener, kann der Luftfluss verringert werden (beispielsweise durch Einstellen einer Ansaugdrossel), während auch der LP-EGR-Fluss verringert wird (beispielsweise durch Einstellen eines LP-EGR-Ventils). Beispielsweise kann ein EGR-Ventil eingestellt werden, um eine niedrigere Verbrennungsmotorverdünnung bei Niederlastbedingungen bereitzustellen. Die Abfuhr die EGR aus dem Verbrennungsmotorsystem kann jedoch infolge von Transportverzögerungen im LP-EGR-System langsamer als gewünscht geschehen. Insbesondere kann im Luftansaugsystem, insbesondere an einem Ort vor dem Kompressor, mehr EGR vorhanden sein als gewünscht, wodurch die Verbrennungsstabilität beeinträchtigt wird und möglicherweise Fehlzündungen herbeigeführt werden.
  • Zum Verbessern der Verbrennungsstabilität bei niedrigen Lasten des Verbrennungsmotors und der EGR-Toleranz können, ansprechend auf die abnehmende Verbrennungsmotorlast, während die EGR verringert wird, ein oder mehrere Zylinder selektiv deaktiviert werden. Beispielsweise kann die Kraftstoffzufuhr zu dem einen oder den mehreren Zylindern abgeschnitten werden, während Ansaug- und Auslassventile deaktiviert werden. Die Anzahl der deaktivierten Zylinder kann auf der Verringerung der Verbrennungsmotorlast beruhen. Bei einem Beispiel kann der Verbrennungsmotor zwei Zylinderbänke aufweisen und können ansprechend auf die abnehmende Verbrennungsmotorlast alle Zylinder einer ersten Verbrennungsmotorbank deaktiviert werden, während alle Zylinder der zweiten Bank aktiv gehalten werden. Daher können für das gleiche Verbrennungsmotordrehmoment die Zylinder der zweiten Bank bei einer höheren durchschnittlichen Zylinderlast arbeiten. Der Betrieb der aktiven Zylinder mit einer höheren Last ermöglicht einen Verbrennungsmotorbetrieb bei der verzögerten EGR mit einer verringerten Wahrscheinlichkeit von Fehlzündungen und Problemen durch ein langsames Verbrennen. Zusätzlich kann das wirksame aufgeladene Volumen des Verbrennungsmotors durch Isolieren des Luftvolumens der deaktivierten Bank verringert werden und wird die LP-EGR-Abfuhr beschleunigt. Der Verbrennungsmotor kann weiter betrieben werden, während ein oder mehrere Zylinder deaktiviert sind, bis die LP-EGR auf ein Schwellenniveau verringert wurde. Ansprechend auf ein nachfolgendes Antippen können die zuvor deaktivierten Verbrennungsmotorzylinder reaktiviert werden. Zusätzlich kann während der Reaktivierung die Kraftstoffzufuhr eingestellt werden, um einen Abgaskatalysator zu reinigen, der mit der deaktivierten Zylindergruppe gekoppelt ist. Dabei können der Kraftstoffwirtschaftlichkeitsgewinn vom Betrieb mit einer höheren Zylinderlast und die beschleunigte EGR-Abfuhr die Kraftstoffwirtschaftlichkeit in Verbindung mit dem Reinigen des Abgaskatalysators ausgleichen oder überwiegen.
  • Auf diese Weise kann die EGR-Abfuhr aus einem Verbrennungsmotoreinlass beschleunigt werden. Durch selektives Deaktivieren eines oder mehrerer Verbrennungsmotorzylinder während Bedingungen einer abnehmenden Verbrennungsmotorlast und einer abnehmenden EGR kann die durchschnittliche Zylinderlast erhöht werden, wodurch die Zylinder-EGR-Toleranz und die Verbrennungsstabilität verbessert werden. Durch Isolieren des Luftvolumens der deaktivierten Zylinder wird das wirksame aufgeladene Volumen des Verbrennungsmotors verringert und wird die LP-EGR-Abfuhr beschleunigt. Dabei ermöglicht dies, dass die EGR-Niveaus im Luftansaugsystem und im Ansaugkrümmer schneller verringert werden (beispielsweise bis zur Hälfte der Zeit) als dies andernfalls möglich wäre. Durch schnelles Verringern des Ansaug-EGR-Niveaus bei Niederlastbedingungen und durch Erhöhen der EGR-Verdünnungstoleranz bei diesen Niederlastbedingungen des Verbrennungsmotors durch Zylinderdeaktivierung können höhere EGR-Raten erreicht werden, wenn der Verbrennungsmotor anschließend neu angelassen wird. Dies verbessert dabei erheblich den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors, insbesondere in mittleren bis hohen Geschwindigkeits-Last-Bereichen des Verbrennungsmotors. Durch Ersetzen der EGR durch Frischluft wird die Verdampfung von Wasser und Kohlenwasserstoffkondensaten erhöht, wodurch ihre Konzentration im Verbrennungsmotor verringert wird und die Notwendigkeit von Kondensationsgegenmaßnahmen verringert wird. Zusätzlich verringert die Verringerung der Kondensation die Korrosion und die Verschlechterung des Kompressors und des Ladeluftkühlers. Insgesamt wird die Funktionsweise des aufgeladenen Verbrennungsmotors verbessert.
  • Es sei bemerkt, dass die vorstehende Zusammenfassung bereitgestellt ist, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der detaillierten Beschreibung weiter beschrieben werden. Es ist nicht vorgesehen, dass sie Schlüsseloder wesentliche Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands identifiziert, dessen Schutzumfang ausschließlich durch die der detaillierten Beschreibung folgenden Ansprüche definiert ist. Ferner ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementationen beschränkt, die irgendwelche der vorstehend oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung dargelegten Nachteile lösen.
  • 1 zeigt ein Layout eines als Beispiel dienenden Verbrennungsmotor- und Auspuffsystems.
  • 2 zeigt eine Teilansicht eines Verbrennungsmotors.
  • 3 zeigt ein weiteres Beispiel eines Verbrennungsmotorsystems, das mit Abgasrückführungs-(EGR)-Fähigkeiten ausgelegt ist.
  • 4 zeigt ein als Beispiel dienendes Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors, wobei ein oder mehrere Zylinder deaktiviert werden, um die Abfuhr der LP-EGR zu beschleunigen.
  • 5 zeigt ein als Beispiel dienendes Verfahren zum Betreiben einer ersten Verbrennungsmotorbank in einem VDE-Modus, während eine restliche Verbrennungsmotorbank in einem Nicht-VDE-Modus betrieben wird, um die LP-EGR-Abfuhr aus dem Verbrennungsmotor zu beschleunigen.
  • Die 6–7 zeigen als Beispiel dienende Zylinderdeaktivierungen, welche die LP-EGR-Abfuhr aus einem Luftansaugsystem beschleunigen.
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum selektiven Deaktivieren eines oder mehrerer Zylinder eines Verbrennungsmotorsystems (in der Art des Verbrennungsmotorsystems aus den 1–3), um die Verbrennungs-EGR-Toleranz zu verbessern und das Abführen der EGR aus dem Verbrennungsmotor bei Niederlastbedingungen zu beschleunigen. Während der Verbrennungsmotor bei strömender EGR betrieben wird, kann ansprechend auf das Verringern der Verbrennungsmotorlast die EGR-Zufuhr zum Verbrennungsmotor schnell verringert werden müssen. Eine Steuereinrichtung kann dafür ausgelegt sein, während dieser Bedingungen eine Steuerroutine auszuführen, wie die als Beispiel dienende Routine aus 4, um selektiv Kraftstoff und die Ansaug- und Auslassventile eines oder mehrerer Verbrennungsmotorzylinder zu deaktivieren, während die aktiven Zylinder bei einer höheren durchschnittlichen Zylinderlast betrieben werden. Der Verbrennungsmotor kann während einer Dauer betrieben werden, wobei der eine oder die mehreren Zylinder deaktiviert sind, bis die EGR ausreichend aus dem Ansaugkrümmer des Verbrennungsmotors abgeführt wurde. Bei einem Beispiel kann der Verbrennungsmotor in einem VDE-Modus betrieben werden, während alle Zylinder einer Verbrennungsmotorbank deaktiviert sind, bis die EGR ausreichend abgeführt wurde. Als Beispiel dienende Einstellungen werden mit Bezug auf die 6–7 dargestellt. Auf diese Weise wird die Verdünnungstoleranz eines Verbrennungsmotors bei niedrigen Verbrennungsmotorlasten verbessert.
  • 1 zeigt einen als Beispiel dienenden Verbrennungsmotor mit veränderlichem Hubraum (VDE) 10, der eine erste Bank 15a und eine zweite Bank 15b aufweist. Beim dargestellten Beispiel ist der Verbrennungsmotor 10 ein V6-Verbrennungsmotor, wobei die erste und die zweite Bank jeweils drei Zylinder aufweisen. Der Verbrennungsmotor 10 weist einen Ansaugkrümmer 16 mit einer Drossel 20 und einem mit einem Emissionssteuersystem 30 gekoppelten Auspuffkrümmer 18 auf. Das Emissionssteuersystem 30 weist einen oder mehrere Katalysatoren und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren auf, wie mit Bezug auf 2 beschrieben wird. Bei einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Verbrennungsmotor 10 als Teil eines Antriebssystems für einen Personenfahrzeug aufgenommen sein.
  • Während ausgewählter Bedingungen, beispielsweise wenn die volle Drehmomentkapazität des Verbrennungsmotors nicht erforderlich ist, kann eine von einer ersten oder einer zweiten Zylindergruppe zur Deaktivierung ausgewählt werden (hier auch als VDE-Betriebsmodus bezeichnet). Insbesondere können ein oder mehrere Zylinder der ausgewählten Zylindergruppe durch Abschalten jeweiliger Kraftstoffeinspritzer deaktiviert werden, während der Betrieb der Ansaug- und Auslassventile beibehalten wird, so dass Luft weiter durch die Zylinder gepumpt werden kann. Während die Kraftstoffeinspritzer der deaktivierten Zylinder ausgeschaltet sind, führen die restlichen aktivierten Zylinder weiter Verbrennungen aus, während die Kraftstoffeinspritzer aktiv sind und arbeiten. Zum Erfüllen der Drehmomentanforderungen erzeugt der Verbrennungsmotor an jenen Zylindern, bei denen die Einspritzer aktiviert bleiben, den gleichen Drehmomentbetrag. Mit anderen Worten werden die restlichen aktiven Zylinder bei höheren durchschnittlichen Zylinderlasten betrieben. Dies erfordert höhere Krümmerdrücke, woraus sich geringere Pumpverluste und ein höherer Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors ergeben. Auch verringert die kleinere wirksame Oberfläche (nur der aktivierten Zylinder), die der Verbrennung ausgesetzt ist, Verbrennungsmotorwärmeverluste, wodurch der thermische Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors verbessert wird.
  • Bei alternativen Beispielen kann das Verbrennungsmotorsystem 10 Zylinder mit selektiv deaktivierbaren Ansaug- und/oder Auslassventilen aufweisen. Dabei können die Zylinderventile durch hydraulisch betätigte Heber (beispielsweise Heber, die mit Ventilschubstangen gekoppelt sind) oder durch einen Nockenprofilschaltmechanismus, in dem ein Nockenvorsprung ohne einen Hub für deaktivierte Ventile verwendet wird, selektiv deaktiviert werden.
  • Zylinder können zur Deaktivierung in einer bankspezifischen Weise gruppiert werden. Beispielsweise kann in 1 die erste Zylindergruppe die drei Zylinder der ersten Bank 15a aufweisen, während die zweite Zylindergruppe die drei Zylinder der zweiten Bank 15b aufweisen kann. Bei einem alternativen Beispiel können, statt dass ein oder mehr Zylinder von jeder Bank gemeinsam deaktiviert werden, zwei Zylinder von jeder Bank des V8-Verbrennungsmotors selektiv gemeinsam deaktiviert werden.
  • Der Verbrennungsmotor 10 kann mit einer Vielzahl von Substanzen arbeiten, die über das Kraftstoffsystem 8 zugeführt werden können. Der Verbrennungsmotor 10 kann zumindest teilweise durch ein Steuersystem gesteuert werden, das eine Steuereinrichtung 12 aufweist. Die Steuereinrichtung 12 kann verschiedene Signale von mit dem Verbrennungsmotor 10 gekoppelten Sensoren 4 (in weiteren Einzelheiten mit Bezug auf 2 beschrieben) empfangen und Steuersignale zu verschiedenen Betätigungselementen 22 senden, die mit dem Verbrennungsmotor und/oder dem Fahrzeug gekoppelt sind (wie auch mit Bezug auf 2 beschrieben). Die verschiedenen Sensoren können beispielsweise verschiedene Temperatur-, Druck- und Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren einschließen. Zusätzlich kann die Steuereinrichtung 12 eine Angabe eines Zylinderklopfens oder einer Vorzündung von einem oder mehreren entlang dem Verbrennungsmotorblock verteilten Klopfsensoren empfangen. Wenn sie aufgenommen werden, können die mehreren Klopfsensoren symmetrisch oder asymmetrisch entlang dem Verbrennungsmotorblock verteilt werden. Ferner können der eine oder die mehreren Klopfsensoren Beschleunigungsmesser, Ionisationssensoren oder Zylinderinnendruckwandler einschließen.
  • Das Kraftstoffsystem 8 kann ferner mit einem Kraftstoffdampfrückgewinnungssystem (nicht dargestellt) gekoppelt sein, das einen oder mehrere Kanister zum Speichern von Wiederauftank- und tageszeitlichen Kraftstoffdämpfen aufweist. Während ausgewählter Bedingungen können ein oder mehrere Ventile des Kraftstoffdampfrückgewinnungssystems eingestellt werden, um die gespeicherten Kraftstoffdämpfe dem Verbrennungsmotoransaugkrümmer zuzuführen, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern und Abgasemissionen zu verringern. Bei einem Beispiel können die abgesaugten Dämpfe in die Nähe des Ansaugventils spezifischer Zylinder geleitet werden. Beispielsweise können während eines VDE-Betriebsmodus die abgesaugten Dämpfe nur den Zylindern zugeleitet werden, in denen eine Verbrennung stattfindet. Dies kann in Verbrennungsmotoren erreicht werden, die mit spezifischen Ansaugkrümmern für spezifische Zylindergruppen ausgelegt sind. Alternativ können ein oder mehrere Dampfregelventile gesteuert werden, um festzulegen, welcher Zylinder die abgesaugten Dämpfe erhält.
  • 2 zeigt eine als Beispiel dienende Ausführungsform einer Verbrennungskammer oder eines Zylinders des Verbrennungsmotors 10 (aus 1). Der Verbrennungsmotor 10 kann Steuerparameter von einem Steuersystem empfangen, das die Steuereinrichtung 12 aufweist und worin über eine Eingabevorrichtung 132 von einem Fahrzeugbediener 130 eingegeben wird. In diesem Beispiel weist die Eingabevorrichtung 132 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 134 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP auf. Der Zylinder (hier auch "Verbrennungskammer") 30 des Verbrennungsmotors 10 kann Verbrennungskammerwände 136 mit einem darin positionierten Kolben 138 aufweisen. Der Kolben 138 kann mit einer 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 mit mindestens einem Antriebsrad des Personenkraftfahrzeugs gekoppelt sein. Ferner kann ein Anlasser über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle 140 gekoppelt sein, um einen Anlassvorgang des Verbrennungsmotors 10 zu ermöglichen.
  • Der Zylinder 30 kann Ansaugluft über eine Reihe von Ansaugluftdurchgängen 142, 144 und 146 empfangen. Der Ansaugluftdurchgang 146 kann mit anderen Zylindern des Verbrennungsmotors 10 zusätzlich zum Zylinder 30 kommunizieren. Gemäß einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere der Ansaugdurchgänge eine Aufladevorrichtung in der Art eines Turboladers oder eines Superchargers aufweisen. Beispielsweise zeigt 2 den mit einem Turbolader, einschließlich eines zwischen den Ansaugdurchgängen 142 und 144 angeordneten Kompressors 174, und einer entlang einem Abgasdurchgang 148 angeordneten Abgasturbine 176 versehenen Verbrennungsmotor 10. Der Kompressor 174 kann durch eine Welle 180 zumindest teilweise durch die Abgasturbine 176 angetrieben werden, wobei die Aufladevorrichtung als ein Turbolader ausgelegt ist. Bei anderen Beispielen, beispielsweise wenn der Verbrennungsmotor 10 mit einem Supercharger versehen ist, kann die Abgasturbine 176 optional fortgelassen werden, wobei der Kompressor 174 durch eine mechanische Eingabe von einem Motor oder vom Verbrennungsmotor angetrieben werden kann. Ein Ladeluftkühler (CAC) 177 kann hinter dem Kompressor 174 im Ansaugluftdurchgang 144 angeordnet werden, um die aufgeladene Luftladung vor der Zufuhr zu den Verbrennungsmotorzylindern zu kühlen. Eine Drossel 20 einschließlich einer Drosselplatte 164 kann entlang einem Ansaugdurchgang des Verbrennungsmotors bereitgestellt sein, um die Strömungsrate und/oder den Druck von den Zylindern des Verbrennungsmotors bereitgestellter Ansaugluft zu ändern. Beispielsweise kann die Drossel 20 stromabwärts des Kompressors 174 angeordnet sein, wie in 2 dargestellt ist, oder alternativ stromaufwärts des Kompressors 174 bereitgestellt sein.
  • Der Abgasdurchgang 148 kann Abgase von anderen Zylindern des Verbrennungsmotors 10 zusätzlich zum Zylinder 30 empfangen. Ein Abgassensor 128 ist mit dem Abgasdurchgang 148 stromaufwärts einer Emissionssteuervorrichtung 178 gekoppelt dargestellt. Der Sensor 128 kann aus verschiedenen geeigneten Sensoren zum Bereitstellen einer Angabe des Abgasluft/Kraftstoff-Verhältnisses in der Art beispielsweise eines UEGO-(universeller oder Weitbereichs-Abgassauerstoff)-Sensors, eines Zweizustandssauerstoffsensors oder eines EGO-Sensors (wie dargestellt), eines HEGO-(erwärmter EGO)-Sensors, eines NOx-, HC- oder CO-Sensors ausgewählt werden. Die Emissionssteuervorrichtung 178 kann ein Dreiwegekatalysator (TWC), eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen davon sein.
  • Die Abgastemperatur kann durch einen oder mehrere Temperatursensoren (nicht dargestellt), die sich im Abgasdurchgang 148 befinden, geschätzt werden. Alternativ kann die Abgastemperatur auf der Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen in der Art der Geschwindigkeit, der Last, des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AFR), der Funkenverzögerung usw. abgeleitet werden. Ferner kann die Abgastemperatur durch einen oder mehrere Abgassensoren 128 berechnet werden. Es sei bemerkt, dass die Abgastemperatur alternativ durch eine beliebige Kombination der nachstehend angeführten Temperaturschätzverfahren geschätzt werden kann.
  • Jeder Zylinder des Verbrennungsmotors 10 kann ein oder mehrere Ansaugventile und ein oder mehrere Abgasventile aufweisen. Beispielsweise ist gezeigt, dass der Zylinder 30 wenigstens ein Ansaugabblasventil 150 und wenigstens ein Abgasabblasventil 156, das sich an einem oberen Bereich des Zylinders 30 befindet, aufweist. Gemäß einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Verbrennungsmotors 10, einschließlich des Zylinders 30, wenigstens zwei Ansaugabblasventile und wenigstens zwei Abgasabblasventile, die sich an einem oberen Bereich des Zylinders befinden, aufweisen.
  • Das Ansaugventil 150 kann von der Steuereinrichtung 12 durch Nockenbetätigung über ein Nockenbetätigungssystem 151 gesteuert werden. Ähnlich kann das Abgasventil 156 von der Steuereinrichtung 12 über ein Nockenbetätigungssystem 153 gesteuert werden. Die Nockenbetätigungssysteme 151 und 153 können jeweils einen oder mehrere Nocken aufweisen und eines oder mehrere von Nockenprofilschalt-(CPS)-, veränderlichen Nockenzeitsteuerungs-(VCT)-, veränderlichen Ventilzeitsteuerungs-(VVT)- und/oder veränderlichen Ventilhub-(VVL)-Systemen verwenden, die von der Steuereinrichtung 12 betätigt werden können, um den Ventilbetrieb zu ändern. Die Position des Ansaugventils 150 und des Abgasventils 156 kann durch Ventilpositionssensoren 155 bzw. 157 bestimmt werden. Gemäß alternativen Ausführungsformen kann das Ansaug- und/oder das Abgasventil durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Beispielsweise kann der Zylinder 30 alternativ ein durch elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Ansaugventil und ein durch Nockenbetätigung gesteuertes Abgasventil, einschließlich CPS- und/oder VCT-Systemen, aufweisen. Gemäß wieder anderen Ausführungsformen können die Ansaug- und Abgasventile durch ein gemeinsames Ventilbetätigungselement oder Ventilbetätigungssystem oder ein veränderliches Ventilzeitsteuerungsbetätigungselement oder Ventilzeitsteuerungsbetätigungssystem gesteuert werden.
  • Der Zylinder 30 kann ein Kompressionsverhältnis aufweisen, welches das Verhältnis der Volumina ist, wenn sich der Kolben 138 im unteren Zentrum und im oberen Zentrum befindet. Herkömmlich liegt das Kompressionsverhältnis im Bereich von 9:1 bis 10:1. Bei einigen Beispielen, wo unterschiedliche Kraftstoffe verwendet werden, kann das Kompressionsverhältnis jedoch erhöht werden. Dies kann beispielsweise geschehen, wenn Kraftstoffe mit höheren Oktanzahlen oder Kraftstoffe mit einer höheren latenten Verdampfungsenthalpie verwendet werden. Das Kompressionsverhältnis kann auch erhöht werden, falls eine Direkteinspritzung infolge ihrer Wirkung auf das Klopfen des Verbrennungsmotors verwendet wird.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Verbrennungsmotors 10 eine Zündkerze 192 zum Einleiten der Verbrennung aufweisen. Das Zündsystem 190 kann der Verbrennungskammer 30 unter ausgewählten Betriebsmodi über die Zündkerze 192 ansprechend auf das Funkenvorlaufsignal SA von der Steuereinrichtung 12 einen Zündfunken bereitstellen. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 192 jedoch fortgelassen werden, beispielsweise dort wo der Verbrennungsmotor 10 die Verbrennung durch Selbstzündung oder durch Einspritzen von Kraftstoff, wie es bei einigen Dieselmotoren der Fall sein kann, einleiten kann.
  • Gemäß einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder des Verbrennungsmotors 10 mit einem oder mehreren Einspritzern, um ihm ein Klopf- oder Vorzündungsunterdrückungsfluid bereitzustellen, versehen werden. Gemäß einigen Ausführungsformen kann das Fluid ein Kraftstoff sein, wobei der Einspritzer auch als Kraftstoffeinspritzer bezeichnet wird. Als ein nicht einschränkendes Beispiel ist der Zylinder 30 als einen Kraftstoffeinspritzer 166 aufweisend gezeigt. Der Kraftstoffeinspritzer 166 ist als direkt mit dem Zylinder 30 gekoppelt gezeigt, um Kraftstoff darin direkt proportional zur Pulsbreite des von der Steuereinrichtung 12 über einen elektronischen Treiber 168 empfangenen Signals FPW einzuspritzen. Auf diese Weise stellt der Kraftstoffeinspritzer 166 eine so genannte Direkteinspritzung (nachstehend auch als "DI" bezeichnet) von Kraftstoff in den Verbrennungszylinder 30 bereit. Während 2 den Einspritzer 166 als einen Seiteneinspritzer zeigt, kann er sich auch über dem Kolben, wie in der Nähe der Position der Zündkerze 192, befinden. Eine solche Position kann infolge der geringeren Flüchtigkeit einiger alkoholbasierter Kraftstoffe die Mischung und Verbrennung verbessern, wenn der Verbrennungsmotor mit einem alkoholbasierten Kraftstoff betrieben wird. Alternativ kann sich der Einspritzer oben und in der Nähe des Ansaugventils befinden, um die Mischung zu verbessern.
  • Kraftstoff kann dem Kraftstoffeinspritzer 166 von einem Hochdruckkraftstoffsystem 8 unter Einschluss von Kraftstofftanks, Kraftstoffpumpen und eines Kraftstoffzuteilers zugeführt werden. Alternativ kann Kraftstoff durch eine einstufige Kraftstoffpumpe bei niedrigerem Druck zugeführt werden, wobei in diesem Fall die Zeitsteuerung der direkten Kraftstoffeinspritzung während des Kompressionstakts begrenzter sein kann als wenn ein Hochdruckkraftstoffsystem verwendet wird. Ferner können die Kraftstofftanks, wenngleich dies nicht dargestellt ist, einen Druckwandler aufweisen, der der Steuereinrichtung 12 ein Signal bereitstellt. Es sei bemerkt, dass der Einspritzer 166 gemäß einer alternativen Ausführungsform ein Porteinspritzer sein kann, der Kraftstoff in den Ansaugstutzen stromaufwärts des Zylinders 30 einbringt.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, zeigt 2 nur einen Zylinder eines Mehrzylinderverbrennungsmotors. Dabei kann jeder Zylinder seinen eigenen Satz von Ansaug-/Abgasventilen, eines Kraftstoffeinspritzers (von Kraftstoffeinspritzern), einer Zündkerze usw. aufweisen.
  • Kraftstofftanks im Kraftstoffsystem 8 können Kraftstoff mit unterschiedlichen Qualitäten, wie unterschiedlichen Zusammensetzungen, enthalten. Diese Unterschiede können einen unterschiedlichen Alkoholgehalt, eine unterschiedliche Oktanzahl, unterschiedliche Verdampfungswärmen, unterschiedliche Kraftstoffmischungen und/oder Kombinationen davon usw. einschließen. Bei einem Beispiel könnten Kraftstoffe mit unterschiedlichen Alkoholgehalten einschließen, dass ein Kraftstoff Benzin ist und der andere Ethanol oder Methanol ist. Bei einem anderen Beispiel kann der Verbrennungsmotor Benzin als erste Substanz und eine Alkohol enthaltende Kraftstoffmischung, wie E85 (die aus etwa 85 % Ethanol und 15 % Benzin besteht) oder M85 (die aus etwa 85 % Methanol und 15 % Benzin besteht), als zweite Substanz verwenden. Andere Alkohol enthaltende Kraftstoffe könnten eine Mischung von Alkohol und Wasser, eine Mischung von Alkohol, Wasser und Benzin usw. sein.
  • Ferner kann das EGR-System gemäß den offenbarten Ausführungsformen einen gewünschten Teil des Abgases vom Auspuffdurchgang 148 dem Ansaugkrümmer 142 zuführen. 2 zeigt ein LP-EGR-System, wobei die LP-EGR von einem Ort hinter der Turbine 176 durch einen LP-EGR-Durchgang 240 zu einem Ort vor dem Kompressor 174 geleitet wird. Der dem Ansaugdurchgang 144 bereitgestellte LP-EGR-Anteil kann über ein LP-EGR-Ventil 242 durch die Steuereinrichtung 12 geändert werden. Ebenso kann es ein HP-EGR-System (in 3 dargestellt) geben, worin die HP-EGR von einem Ort vor der Turbine 176 durch den HP-EGR-Durchgang zu einem Ort hinter dem Kompressor 174 geleitet wird. Der dem Ansaugdurchgang 144 bereitgestellte HP-EGR-Anteil kann über ein zweckgebundenes HP-EGR-Ventil durch die Steuereinrichtung 12 geändert werden. Das HP-EGR-System kann einen HP-EGR-Kühler (siehe 3) aufweisen, und das LP-EGR-System kann einen LP-EGR-Kühler 246 zum Abführen von Wärme von den EGR-Gasen beispielsweise zum Verbrennungsmotorkühlmittel aufweisen.
  • Unter einigen Bedingungen kann das EGR-System verwendet werden, um die Temperatur des Luft-Kraftstoff-Gemisches innerhalb der Verbrennungskammer 30 zu regeln. Demgemäß kann es wünschenswert sein, den EGR-Massenfluss zu messen oder zu schätzen. EGR-Sensoren können innerhalb der EGR-Durchgänge oder Induktionsdurchgänge 142 oder 144 angeordnet sein und eine Angabe von einem oder mehreren vom Massenfluss, vom Druck, von der Temperatur, von der O2-Konzentration und der Konzentration des Abgases bereitstellen. Gemäß einigen Ausführungsformen können ein oder mehrere Sensoren innerhalb des LP-EGR-Durchgangs 240 oder der Induktionsdurchgänge 142 oder 144 angeordnet sein, um die Angabe von einer oder mehreren von der Flussrate, vom Druck, von der Temperatur und von der O2-Konzentration oder von der Konzentration anderer Spezies bereitzustellen, um die LP-EGR-Flussrate und die Konzentration in Bezug auf die Luftflussrate zu bestimmen. Durch den LP-EGR-Durchgang 240 umgeleitetes Abgas kann an einem Mischpunkt, der sich an der Verbindung zwischen dem LP-EGR-Durchgang 240 und dem Ansaugdurchgang 142 befindet, mit frischer Ansaugluft verdünnt werden. Insbesondere kann durch Einstellen des LP-EGR-Ventils 242 gemeinsam mit einer Niederdruck-AIS-Drossel in der Leitung 142 die Verdünnung des EGR-Flusses eingestellt werden.
  • Die prozentuale Verdünnung des LP-EGR-Flusses kann anhand der Ausgabe eines Sensors 245 im Verbrennungsmotoreinlassstrom abgeleitet werden. Insbesondere kann der Sensor 245 hinter dem LP-EGR-Ventil 242 angeordnet werden, so dass die LP-EGR-Verdünnung genau bestimmt werden kann. Der Sensor 245 kann beispielsweise ein Heißfilm- oder Heißdrahtanemometermassenflussmesser oder eine Deltadrucköffnung oder -venturi sein. Alternativ kann ein Sauerstoffsensor in der Art eines UEGO-Sensors in der Leitung 144 verwendet werden, um die LP-EGR-Rate zu berechnen.
  • Die Steuereinrichtung 12 ist in 2 als ein Mikrocomputer dargestellt, der eine Mikroprozessoreinheit 106, Ein-/Ausgabeports 108, ein elektronisches Speichermedium zum Ausführen von Programmen und Kalibrierwerten, das in diesem bestimmten Beispiel als Nurlesespeicherchip 110 dargestellt ist, einen Direktzugriffsspeicher 112, einen Haltespeicher 114 und einen Datenbus aufweist. Die Steuereinrichtung 12 kann verschiedene Signale von mit dem Verbrennungsmotor 10 gekoppelten Sensoren zusätzlich zu den vorstehend erörterten Signalen empfangen, einschließlich einer Messung des induzierten Massenluftstroms (MAF) von einem Massenluftstromsensor 122, der Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur (ECT) von einem mit einem Kühlmantel 118 gekoppelten Temperatursensor 116 und eines Profilzündaufnahmesignals (PIP) von einem mit der Kurbelwelle 140 gekoppelten Hall-Effekt-Sensor 120 (oder einem anderen Typ), der Drosselposition (TP) von einem Drosselpositionssensor, eines Absolutkrümmerdrucksignals (MAP) von einem Sensor 124, eines Zylinders AFR vom EGO-Sensor 128 und einer abnormen Verbrennung von einem Klopfsensor. Das Verbrennungsmotorgeschwindigkeitssignal RPM kann durch die Steuereinrichtung 12 anhand des Signals PIP erzeugt werden. Das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann verwendet werden, um eine Angabe des Vakuums oder des Drucks im Ansaugkrümmer bereitzustellen.
  • Ein Speichermedium in der Art des Nurlesespeichers 110 kann mit computerlesbaren Daten programmiert werden, welche durch den Prozessor 106 ausführbare Befehle repräsentieren, um die nachstehend beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten, die vorweggenommen sind, jedoch nicht spezifisch aufgelistet sind, auszuführen.
  • 3 zeigt eine als Beispiel dienende Ausführungsform 300 eines Verbrennungsmotorsystems 10 mit mehreren Zylinderbänken und einem Abgasrückführungssystem. Gemäß einer Ausführungsform kann der Verbrennungsmotor 10 einen Turbolader mit einem Kompressor 174 und einer Turbine 176, eine Drossel 363 vor dem Kompressor 174 und ein Niederdruck-Abgasrückführungs-(LP-EGR)-System umfassen. Das LP-EGR-System kann EGR von einem Ort hinter der Turbine 176 zu einem Ort vorm Kompressor 174 und hinter der Drossel 363 leiten. Das Verbrennungsmotorsystem kann ferner ein HP-EGR-System umfassen, das EGR von einem Ort vor der Turbine 176 zu einem Ort hinter einer Drossel 362 leitet.
  • Zu 3 zurückkehrend sei bemerkt, dass Luft durch den Luftfilter 310 in den Verbrennungsmotor 10 eintreten kann. Der Luftfilter 310 kann dafür ausgelegt sein, feste Teilchen aus der Luft zu entfernen, so dass eine saubere Luftmasse in den Verbrennungsmotor 10 eintreten kann. Der saubere Luftmassenfluss kann gemessen werden, wenn er am Luftmassenflusssensor 320 vorbeiströmt und dann durch die Ansaugdrossel 363 strömt. Der durch den Luftmassenflusssensor 320 gemessene saubere Luftmassenfluss kann zur Steuereinrichtung 12 übermittelt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die saubere Luftmasse zwischen den verschiedenen Zylinderbänken des Verbrennungsmotors 10 hinter der Ansaugdrossel 363 und vor dem Turboladerkompressor 174 aufgeteilt werden. Ein EGR-System kann Abgas vor dem Turboladerkompressor 174 injizieren, so dass eine Kombination von sauberer Luft und Abgas durch den Turboladerkompressor 174 komprimiert werden kann. Gemäß einer Ausführungsform kann der Turboladerkompressor 174 einen ersten Kompressor 174a für eine erste Zylinderbank und einen zweiten Kompressor 174b für eine zweite Zylinderbank aufweisen.
  • Die komprimierte Kombination sauberer Luft und von Abgas hinter dem Turboladerkompressor 174 kann durch einen Ladeluftkühler (CAC) 354 vor einer zweiten Drossel 362 gekühlt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann der Sauerstoffanteil des Luftflusses hinter dem Turboladerkompressor 174a–b durch einen Sensor 345 vor dem CAC 354 gemessen werden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann der Sauerstoffanteil des Luftflusses hinter dem Turboladerkompressor 174a–b durch einen Sensor 347 hinter dem CAC 354 gemessen werden. Die Messungen von den Sensoren 345 und/oder 347 können zur Steuereinrichtung 12 übermittelt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann Hochdruckabgas mit der komprimierten Kombination von sauberer Luft und Abgas hinter der Drossel 362 und vor dem Ansaugkrümmer 344 kombiniert werden. Die Kombination von Gasen kann durch den Ansaugkrümmer 344 einer oder mehreren Zylinderbänken zugeleitet werden. Beispielsweise können Gase einer ersten Zylinderbank 344a und einer zweiten Zylinderbank 344b zugeleitet werden. Nach der Verbrennung in den Zylindern kann das Abgas durch einen Auspuffdurchgang 348 geleitet werden. Gemäß einer Ausführungsform weist der Auspuffdurchgang 348 einen Auspuffkrümmer für jede Zylinderbank in der Art eines Auspuffkrümmers 348a für eine erste Zylinderbank und eines Auspuffkrümmers 348b für eine zweite Zylinderbank auf. Während ausgewählter Bedingungen, beispielsweise wenn die volle Drehmomentkapazität des Verbrennungsmotors nicht erforderlich ist, können Zylinder von einer von der ersten Zylinderbank 344a und der zweiten Zylinderbank 344b zur Deaktivierung ausgewählt werden (hier auch als VDE-Betriebsmodus bezeichnet). Insbesondere können ein oder mehrere Zylinder der ausgewählten Zylinderbank durch Abschalten jeweiliger Kraftstoffeinspritzer deaktiviert werden, während der Betrieb der Ansaug- und Auslassventile beibehalten wird, so dass Luft weiter durch die Zylinder gepumpt werden kann. Alternativ können auch die Ansaug- und Auslassventile an den deaktivierten Zylindern deaktiviert werden, um zu verhindern, dass Luft durch diese Zylinder gepumpt wird. Während die Kraftstoffeinspritzer der deaktivierten Zylinder abgeschaltet sind, führen die restlichen aktivierten Zylinder weiter Verbrennungen aus, während die Kraftstoffeinspritzer aktiv sind und arbeiten. Zum Erfüllen der Drehmomentanforderungen erzeugt der Verbrennungsmotor an den Zylindern, an denen die Einspritzer aktiviert bleiben, den gleichen Drehmomentbetrag, indem die aktiven Zylinder mit höheren durchschnittlichen Zylinderlasten betrieben werden, wodurch ein erhöhter Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors ermöglicht wird. Wie auch in 4 dargestellt, können während Bedingungen abnehmender Last Zylinder von einer von der Bank 344a und der Bank 344b deaktiviert werden, kann die EGR deaktiviert werden und kann der Verbrennungsmotor im VDE-Modus betrieben werden, bis die EGR vom Luftansaugsystem ausreichend abgeführt wurde. Danach kann der Verbrennungsmotor auf der Grundlage der Verbrennungsmotorlast seinen Betrieb in einem Nicht-VDE-Modus durch Reaktivieren der Zylinder wiederaufnehmen.
  • Zumindest ein Teil der Abgase kann eine Turbine 176 des Turboladers antreiben. Gemäß einer Ausführungsform kann die Turbine 176 eine erste Turbine 176a für eine erste Zylinderbank und eine zweite Turbine 176b für eine zweite Zylinderbank einschließen. Gemäß einer Ausführungsform kann zumindest ein Teil der Abgase durch ein HP-EGR-System geleitet werden. Beispielsweise kann ein HP-EGR-System einen HP-EGR-Kühler 346 und ein Ventil 342 zum Leiten gekühlter Abgase an einen Ort vor dem Ansaugkrümmer 344 aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform kann ein HP-EGR-System einen ersten HP-EGR-Kühler 346a und ein Ventil 342a für eine erste Zylinderbank und einen zweiten HP-EGR-Kühler 346b und ein Ventil 342b für eine zweite Zylinderbank aufweisen.
  • Hinter der Turbine 174a–b kann zumindest ein Teil der Abgase durch eine Emissionssteuervorrichtung 371 und den Schalldämpfer 320 an einen weiter hinten liegenden Ort strömen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Emissionssteuervorrichtung 371 einen ersten Anspringkatalysator oder einen Dreiwegekatalysator (TWC) 371a für eine erste Zylinderbank und einen zweiten Anspringkatalysator oder Dreiwegekatalysator 371b für eine zweite Zylinderbank aufweisen. Der Schalldämpfer 320 kann dafür ausgelegt sein, Auspuffgeräusche vom Verbrennungsmotor 10 zu dämpfen.
  • Zumindest ein Teil der Abgase von einem Ort hinter der Turbine 174a–b kann durch ein LP-EGR-System an einem Ort vor dem Turboladerkompressor 174a–b geleitet werden.
  • Beispielsweise kann ein LP-EGR-System den LP-EGR-Kühler 246 und das Ventil 242 zum Leiten gekühlter Abgase an einen Ort vor dem Kompressor 174 aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform kann ein LP-EGR-System einen ersten LP-EGR-Kühler 246a und ein Ventil 242a für eine erste Zylinderbank und einen zweiten LP-EGR-Kühler 246b und ein Ventil 242b für eine zweite Zylinderbank aufweisen.
  • Die zugeführte LP-EGR-Menge kann auf der Grundlage von Geschwindigkeit-Last-Bedingungen des Verbrennungsmotors eingestellt werden. Beispielsweise ermöglicht die LP-EGR-Zufuhr bei mittleren bis hohen Lastbedingungen eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit und verbesserte Abgasemissionen. Bei einem Beispiel kann die LP-EGR bei allen Lasten unter einer mittleren Last gemäß einem flachen Schema zugeführt werden, wobei die EGR-Rate in Bezug auf den Luftfluss konstant gehalten wird. Dies kann es erforderlich machen, das Öffnen der LP-EGR-Ventile 242a und 242b mit dem Öffnen der Ansaugdrossel 363 zu koordinieren. Demgemäß kann während ansteigender Lasten, beispielsweise während eines Einsetzens, wenn der Luftfluss erhöht wird, die LP-EGR-Zufuhr entsprechend erhöht werden. Ebenso kann während sich verringernder Lasten, beispielsweise während eines Aussetzens, wenn der Luftfluss verringert wird, die LP-EGR-Zufuhr entsprechend verringert werden.
  • Infolge einer großen Transportverzögerung zwischen dem LP-EGR-Ventil und der Verbrennungskammer kann die EGR jedoch, insbesondere im Luftansaugsystem vom EGR-Ausgang zum Kompressoreingang (auf jeder Bank) nicht so schnell wie erforderlich verringert werden. Weil insbesondere der LP-EGR-Durchgang Abgas hinter der Turbine entnimmt und Abgas vor dem Kompressor injiziert, gibt es eine große Verzögerung der EGR-Abfuhr aus dem Luftansaugsystem, was wiederum zu Verbrennungsstabilitätsrisiken führt.
  • Wie anhand 5 dargelegt, wird während Niederlastbedingungen, bei denen die EGR-Verdünnung höher als gewünscht ist, beispielsweise infolge von Verzögerungen in der EGR-Abfuhr, die Verdünnungstoleranz durch Deaktivieren von Zylindern einer Verbrennungsmotorbank, während der Verbrennungsmotor in einem VDE-Modus betrieben wird, bis die EGR ausreichend abgeführt wurde, verbessert. Die höhere durchschnittliche Zylinderlast erhöht die Verdünnungstoleranz der Zylinder und verringert das Verbrennungsstabilitätsrisiko. Beispielsweise kann die Zylinderbank 344a deaktiviert werden, während die Zylinderbank 344b weiter arbeitet. Dabei kann während des VDE-Modus der hinter die deaktivierte Bank 344a geschaltete Abgaskatalysator 371a mit Sauerstoff gesättigt werden und katalytisch ineffizient werden. Demgemäß kann während einer Zylinderreaktivierung, wenn der VDE-Modus verlassen wird, die Kraftstoffzufuhr zur Zylinderbank 344a eingestellt werden, so dass der Abgaskatalysator 371a gereinigt werden kann und der Katalysatorwirkungsgrad verbessert werden kann. Beispielsweise kann die Zylinderbank 344a während der Zylinderreaktivierung während einer Dauer bis der Abgaskatalysator 371a gereinigt wurde, während die Zylinderbank 344b stöchiometrisch betrieben wird, reicher als stöchiometrisch betrieben werden.
  • Zusätzlich beschleunigt das verringerte wirksame aufgeladene Volumen an der deaktivierten Bank (falls Ansaug- und Auslassventile deaktiviert sind) das Ersetzen der EGR im Luftansaugsystem durch frische Luft, wenn der VDE-Modus aktiviert wird, wodurch die Fähigkeit des VDE, höhere EGR-Raten bei mittleren und höheren Lasten zu erreichen, verbessert wird, während die LP-EGR bei niedrigeren Verbrennungsmotorlasten abgeführt wird.
  • 4 zeigt eine als Beispiel dienende Routine 400 zum selektiven Deaktivieren eines oder mehrerer Verbrennungsmotorzylinder während sich verringernder Verbrennungsmotorlastbedingungen, um die Verbrennungs-EGR-Toleranz zu verbessern und die Niederdruck-EGR-Abfuhr aus einem Verbrennungsmotoreinlass zu beschleunigen.
  • Bei 402 schätzt und/oder misst die Routine Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen. Diese können beispielsweise die Verbrennungsmotorgeschwindigkeit, die Drehmomentanforderung, die Verbrennungsmotortemperatur, Umgebungsbedingungen (wie die Umgebungstemperatur, den barometrischen Druck und die Umgebungsfeuchtigkeit) usw. einschließen. Bei 404 kann auf der Grundlage der geschätzten Betriebsbedingungen eine Ziel-EGR-Rate bestimmt werden. Die Ziel-EGR-Rate kann eine Zielrate der Hochdruck-EGR (HP-EGR), der Niederdruck-EGR (LP-EGR) oder eine Kombination der Hochdruck- und der Niederdruck-EGR einschließen. Bei einem Beispiel kann der Verbrennungsmotor auf der Grundlage der Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen in der Art der Verbrennungsmotor-Geschwindigkeit-Last-Bedingungen aufgeladen betrieben werden, wobei dem aufgeladenen Verbrennungsmotor durch Direkteinspritzung Kraftstoff zugeführt wird. Zusätzlich kann der Verbrennungsmotor mit strömender LP-EGR betrieben werden. Durch Strömenlassen der LP-EGR während des Verbrennungsmotorbetriebs wird die Kraftstoffwirtschaftlichkeit durch Pumparbeitsverringerung, Klopfmilderung, Verbrennungseffizienzverbesserung und eine Anreicherungsverringerung verbessert.
  • Bei einem Beispiel können die LP-EGR-Rate und das LP-EGR-Schema ein flaches Schema sein, wobei die LP-EGR mit einer festen Rate in Bezug auf den Luftfluss zugeführt wird. Die LP-EGR weist abgekühlte Abgasreste auf, die von einem Verbrennungsmotorauspuffkrümmer hinter einer Abgasturbine zu einem Verbrennungsmotoransaugkrümmer vor einem Ansaugkompressor zurückgeführt werden.
  • Dabei kann die dem Einlass zugeführte EGR (HP-EGR, LP-EGR oder eine Kombination von beiden) auf einer im Speicher der Steuereinrichtung 12 gespeicherten Verbrennungsmotor-Geschwindigkeit-Last-Karte beruhen. Bei einem Beispiel kann die Verbrennungsmotor-Geschwindigkeit-Last-Karte wenigstens zwei LP-EGR-Betriebsmodi, einschließlich eines festen und eines veränderlichen Betriebsmodus, aufweisen. Der feste Modusbereich kann alle Verbrennungsmotorlasten von höheren Lasten bis hinab zur minimalen Last und/oder Verbrennungsmotorgeschwindigkeiten unterhalb eines Schwellenwerts, beispielsweise bei oder unter 3500 U/min, umfassen. Bei sehr hohen Verbrennungsmotorlasten und -geschwindigkeiten bis zur vollen Verbrennungsmotorlast kann die LP-EGR verringert werden, um eine zu hohe Wärmeübertragung oder Verbrennungsmotorleistungsfähigkeitsbegrenzungen zu vermeiden. Eine hier verwendete minimale Verbrennungsmotorlast umfasst die niedrigstmögliche Last, die für aktuelle Betriebsbedingungen zulässig ist, beispielsweise die niedrigste Last, welche die Verbrennung für die aktuelle Verbrennungsmotorgeschwindigkeit, -temperatur usw. aufrechterhält, und sie kann einer Verbrennungsmotorlast bei geschlossener Drossel für aktuelle Verbrennungsmotorgeschwindigkeitsbedingungen entsprechen. Bei einigen Bedingungen kann die minimale Last geringer als die Last im Leerlauf sein. Demgemäß kann die minimale Last während Nicht-Leerlaufbedingungen angetroffen werden und den schwierigsten Arbeitspunkt zum Vermeiden von Fehlzündungen des Verbrennungsmotors während eines Aussetzens des Verbrennungsmotors mit einem festen EGR-Schema zu vermeiden, wobei das feste EGR-Schema während Aussetzbedingungen durch die großen Transportverzögerungen und aufgeladenen Volumina, die der LP-EGR inhärent sind, erforderlich sind. Im Vergleich kann der veränderliche EGR-Modus aktiviert werden, um höhere EGR-Raten in den mittleren und höheren Verbrennungsmotorlastbereichen für den Vorteil einer verbesserten Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu ermöglichen, wobei sich in anderen Bereichen der Verbrennungsmotorkarte, beispielsweise bei niedrigeren Lasten, verringerte EGR-Raten ergeben, um Verbrennungsmotorfehlzündungs- oder Verbrennungsstabilitätsprobleme infolge hoher Verdünnungsniveaus zu vermeiden.
  • Bei 406 stellt die Routine die Position des EGR-Ventils ein, um die EGR mit der bestimmten Ziel-EGR-Rate und dem bestimmten Schema strömen zu lassen. Beispielsweise kann die Öffnung eines LP-EGR-Ventils in einem LP-EGR-Durchgang und/oder die Öffnung eines HP-EGR-Ventils in einem HP-EGR-Durchgang eingestellt werden. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Öffnung des EGR-Ventils auf der Grundlage der Ziel-EGR-Rate in Bezug auf die aktuelle EGR-Schätzung eingestellt werden. Die EGR kann unter Verwendung eines oder mehrerer mit dem EGR-Durchgang gekoppelter Sensoren geschätzt werden. Alternativ kann die LP-EGR auf der Grundlage der Ausgabe eines hinter den Kompressor und vor eine Ansaugdrossel geschalteten Einlasssauerstoffsensors geschätzt werden. Eine Steuereinrichtung kann die aktuelle EGR-Verdünnung auf der Grundlage einer Änderung (beispielsweise Verringerung) der Sauerstoffkonzentration am Sensor ableiten.
  • Bei 408 kann bestimmt werden, ob die Verbrennungsmotorlast abnimmt. Es kann beispielsweise bestimmt werden, ob die Verbrennungsmotorlast bis unter eine Schwellenlast verringert wurde. Bei einem Beispiel ist die sich verringernde Verbrennungsmotorlast auf ein Zurücknehmen des Bedienerpedals von mittleren oder hohen Lastbedingungen zu niedrigen Lastbedingungen zurückzuführen. Falls es keine Verringerung der Verbrennungsmotorlast gibt, kann die EGR-Steuerung bei 410 aufrechterhalten werden. Hierbei wird die EGR-Rate auf der Grundlage von Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen eingestellt, um weiter die LP-EGR mit der gewünschten Rate in Bezug auf Verbrennungsmotor-Geschwindigkeit/Last-Bedingungen bereitzustellen.
  • Bei 412 kann die EGR ansprechend auf die abnehmende Verbrennungsmotorlast verringert werden, während der Verbrennungsmotor betrieben wird, während in allen Zylindern verbrannt wird und während die Niederdruck-EGR strömen gelassen wird. Hierbei kann die LP-EGR verringert werden, während die LP-EGR in Bezug auf den Ansaugluftfluss bei einer festen Rate gehalten wird, um bei der niedrigeren Last ein flaches LP-EGR-Schema bereitzustellen oder aufrechtzuerhalten. Bei einem anderen Beispiel schließt das Verringern der EGR das Deaktivieren der EGR ein, beispielsweise durch Schließen eines LP-EGR-Ventils in einem LP-EGR-Durchgang, wobei der LP-EGR-Durchgang Abgasreste von einem Auspuffkrümmer hinter einer Abgasturbine einem Ansaugkrümmer vor einem Ansaugkompressor zuführt. Das Deaktivieren der EGR kann alternativ das Schließen eines HP-EGR-Ventils in einem HP-EGR-Durchgang einschließen.
  • Auch ansprechend auf die abnehmende Verbrennungsmotorlast deaktiviert die Routine bei 414 selektiv einen oder mehrere Verbrennungsmotorzylinder und betreibt den Verbrennungsmotor, während der eine oder die mehreren Zylinder deaktiviert sind, bis die EGR unter einem Schwellenwert liegt. Beim deaktivierten Betreiben des einen oder der mehreren Zylinder wird die Kraftstoffzufuhr zum einen oder zu den mehreren Zylindern selektiv deaktiviert oder unterbunden. Beispielsweise kann der Zylinder mit selektiv deaktivierbaren Kraftstoffeinspritzern ausgelegt sein, und das Unterbinden der Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern kann das Deaktivieren von Kraftstoffeinspritzern des einen oder der mehreren Zylinder einschließen, während der Betrieb der Ansaug- und Auslassventile beibehalten wird, so dass Luft weiter durch die deaktivierten Zylinder gepumpt wird. Bei einem anderen Beispiel können die Zylinder mit selektiv deaktivierbaren Ansaug- und/oder Auslassventilen ausgelegt sein und kann das Deaktivieren der Zylinder das Deaktivieren des Ansaug- und/oder des Auslassventils des einen oder der mehreren Zylinder aufweisen, so dass Luft nicht durch die deaktivierten Zylinder gepumpt wird. Dabei müssen beim Deaktivieren des einen oder der mehreren Zylinder die restlichen aktiven Zylinder möglicherweise mit einer höheren durchschnittlichen Zylinderlast betrieben werden, um die Verbrennungsmotordrehmomentausgabe aufrechtzuerhalten.
  • Die Anzahl der Zylinder, die ansprechend auf die abnehmende Verbrennungsmotorlast deaktiviert werden, ist veränderlich und hängt von verschiedenen Faktoren, wie der Anzahl der Zylinder in der Verbrennungsmotorkonfiguration, dem Hubraum des Verbrennungsmotors, der Glätte des Verbrennungsmotors oder NVH-Anforderungen, Abgaskatalysator- oder Emissionsnachbehandlungsvorrichtungsbedingungen, der gewünschten VDE-Schaltfrequenz und Zylinderreaktivierungsproblemen ab. Beispielsweise kann die Deaktivierung auf der Grundlage der verschiedenen Faktoren das Deaktivieren von zwei Zylindern pro Bank an einem V8-Verbrennungsmotor, einer Bank oder eines Zylinders pro Bank an einem V6-Verbrennungsmotor, von einem oder zwei Zylindern an einem I4-Verbrennungsmotor oder von einem Zylinder an einem I3-Verbrennungsmotor einschließen, wenngleich auch andere Szenarien erwogen werden könnten. Demgemäß kann der Verbrennungsmotor beispielsweise betrieben werden, während alle Zylinder verbrennen und während die LP-EGR bei einer ersten EGR-Rate strömt (welche ein erster Prozentsatz der EGR im Ansaugkrümmer ist). Dann kann während einer Verringerung der Verbrennungsmotorlast das EGR-Ventil geschlossen werden und können ein oder mehrere Zylinder deaktiviert werden. Der Verbrennungsmotor kann dann betrieben werden, während das EGR-Ventil geschlossen ist und wobei die restlichen aktiven Zylinder verbrennen, bis die EGR-Rate im Ansaugkrümmer von der ersten EGR-Rate auf eine minimale Schwellenrate abgefallen ist.
  • Bei einem Beispiel kann der Verbrennungsmotor eine erste Zylindergruppe an einer ersten Verbrennungsmotorbank und eine zweite Zylindergruppe an einer zweiten Verbrennungsmotorbank aufweisen. Die erste Zylindergruppe kann mit einem ersten Abgaskatalysator gekoppelt sein, der hinter der ersten Bank liegt, während die zweite Zylindergruppe mit einem zweiten Abgaskatalysator gekoppelt sein kann, der hinter der zweiten Bank liegt. Ansprechend auf die abnehmende Verbrennungsmotorlast können alle Zylinder der ersten Bank selektiv deaktiviert werden. Der Verbrennungsmotor kann dann betrieben werden, während die erste Zylindergruppe deaktiviert ist und die zweite Zylindergruppe aktiviert ist. Mit anderen Worten kann der Verbrennungsmotor, wenn er ein VDE-Verbrennungsmotor ist, ansprechend auf die abnehmende Verbrennungsmotorlast von einem Nicht-VDE-Modus (wobei alle Zylinder verbrennen) zu einem VDE-Modus (wobei die Hälfte der Zylinder verbrennt) übergehen.
  • Der Verbrennungsmotor kann weiter betrieben werden, während der eine oder die mehreren Zylinder deaktiviert sind, bis die EGR ausreichend aus dem Verbrennungsmotor abgeführt wurde. Dabei kann der Luftfluss zum Verbrennungsmotor während der abnehmenden Verbrennungsmotorlast verringert werden, und die LP-EGR zum Verbrennungsmotor kann entsprechend auch verringert werden. Infolge einer großen Transportverzögerung zwischen dem LP-EGR-Ventil und der Verbrennungskammer kann die EGR jedoch nicht so schnell wie erforderlich verringert werden, insbesondere im Luftansaugsystem vom EGR-Ausgang zum Kompressoreingang. Weil der LP-EGR-Durchgang insbesondere hinter der Turbine Abgas entnimmt und Abgas vor dem Kompressor injiziert, gibt es eine große Verzögerung bei der Abfuhr der EGR aus dem Luftansaugsystem. Die Verzögerung wird bei einigen Verbrennungsmotorkonfigurationen durch das Vorhandensein eines großen aufgeladenen Volumens (beispielsweise bis zum Sechsfachen des Verbrennungsmotorhubraums) verstärkt. Die Verzögerung bei der Abfuhr führt zu Verbrennungsstabilitätsrisiken. Beispielsweise kann das Vorhandensein einer stärker als notwendigen Verdünnung im Luftansaugsystem die Wahrscheinlichkeit von Fehlzündungen erhöhen.
  • Die Anwendung des flachen EGR-Schemas, wobei die EGR-Rate in Bezug auf den Luftfluss konstant gehalten wird, hilft dabei, einige der Probleme in Verbindung mit der verzögerten Abfuhr abzumildern. Die Verwendung eines flachen Schemas führt jedoch dazu, dass die LP-EGR an einigen niedrigeren Lastpunkten betrieben wird, wo kein Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteil erreicht wird. Tatsächlich führt der Betrieb der LP-EGR an einigen niedrigeren Verbrennungsmotor-Geschwindigkeit-Last-Punkten zu einem Kraftstoffnachteil. Zusätzlich kann der Kompressor der EGR bei den Niederlastbedingungen ausgesetzt werden, wodurch Korrosions- und Kondensationsgegenmaßnahmen erforderlich werden. Wenn die EGR durch den Ladeluftkühler strömt, kann eine zusätzliche Kondensation auftreten, die möglicherweise auch adressiert werden muss. Bei einigen Niederlastbedingungen kann auch eine Niederdruck-Luftansaugdrossel betätigt werden müssen, um den EGR-Fluss anzutreiben. Ferner begrenzen die Niederlastpunkte das flache EGR-Schema bei höheren Lastpunkten, weil diese die Punkte sind, an denen das Verbrennungssystem am meisten verdünnungs-(EGR)-begrenzt ist. Beispielsweise begrenzt das flache Schema die Spitzen-EGR-Rate, die bei höheren Verbrennungsmotor-Geschwindigkeit-Last-Bedingungen erreichbar ist. Dies begrenzt dabei den Kraftstoffwirtschaftlichkeitsvorteil der LP-EGR.
  • Die vorliegenden Erfinder haben erkannt, dass die Abfuhr der LP-EGR aus dem Luftansaugsystem durch selektives Deaktivieren eines oder mehrerer Verbrennungsmotorzylinder beschleunigt werden kann. Insbesondere wird die Verdünnungstoleranz des Zylinders durch Deaktivieren einiger Zylinder und Betreiben der restlichen Zylinder bei einer höheren effektiven Zylinderlast verbessert. Das heißt, dass der Betrieb des Zylinders mit einer höheren Last einen Betrieb bei Vorhandensein höherer EGR-Mengen (die infolge der Transportverzögerung beim Abführen der EGR verzögert sind) bei einem geringeren Risiko von Fehlzündungen, einer Verbrennungsinstabilität und Problemen in Bezug auf ein langsames Brennen erlaubt.
  • Bei 416 kann bestimmt werden, ob die EGR ausreichend aus dem Verbrennungsmotorluftansaugsystem abgeführt wurde. Es kann beispielsweise bestimmt werden, ob die EGR (Fluss, Menge, Konzentration usw.) im Einlass niedriger als ein Schwellenwert ist. Bei einem Beispiel kann ein Einlasssauerstoffsensor verwendet werden, um die EGR-Konzentration im Einlass zu schätzen. Dabei kann eine Erhöhung der Einlasssauerstoffkonzentration verwendet werden, um eine Verringerung der EGR-Verdünnungszufuhr abzuleiten.
  • Die EGR-Schwelle kann auf der Verbrennungsmotorlast beruhen, wobei der Schwellenwert abnimmt, wenn die Verbrennungsmotorlast abnimmt. Die EGR-Schwelle kann ferner auf der Anzahl der deaktivierten Zylinder und der EGR-Toleranz der aktiven Zylinder bei Bedingungen einer niedrigen Verbrennungsmotorlast beruhen. Wenn die Anzahl der Zylinder, die deaktiviert sind, beispielsweise zunimmt und die EGR-Toleranz der restlichen aktiven Zylinder zunimmt, kann der Schwellenwert erhöht werden.
  • Falls die EGR nicht ausreichend abgeführt wurde und das EGR-Niveau noch oberhalb des Schwellenwerts liegt, kann der Verbrennungsmotor bei 417 weiter betrieben werden, während der eine oder die mehreren Zylinder deaktiviert sind. Falls die EGR ausreichend abgeführt wurde und das EGR-Niveau unter dem Schwellenwert liegt, bestimmt die Routine bei 418, ob die Verbrennungsmotorlast noch niedrig ist oder ob es einen weiteren Abfall der Verbrennungsmotorlast gibt.
  • Falls, nachdem die EGR unter dem Schwellenwert liegt, bei 418 kein weiterer Abfall der Verbrennungsmotorlast bestätigt wird, wird die Routine direkt bei 427 fortgesetzt, wo sie den einen oder die mehreren deaktivierten Zylinder reaktiviert. Beispielsweise können die Kraftstoffeinspritzer der deaktivierten Zylinder reaktiviert werden und kann das Wiedereinbringen von Kraftstoff in die Zylinder wieder ermöglicht werden. Zusätzlich kann die EGR wieder ermöglicht werden. Beispielsweise kann ein LP-EGR-Ventil geöffnet werden und kann die EGR bei einer optimalen LP-EGR-Rate in Bezug auf Verbrennungsmotor-Geschwindigkeit/Last-Bedingungen bereitgestellt werden. Bei einem Beispiel kann die LP-EGR nach einem flachen Schema bereitgestellt werden, wobei die EGR so eingestellt wird, dass sie bei einer festen Rate in Bezug auf den Luftfluss liegt.
  • Von 427 aus wird die Routine bei 428 fortgesetzt, wo während der Zylinderreaktivierung ein Abgaskatalysator (beispielsweise ein Dreiwegekatalysator) gereinigt werden kann. Das Reinigen des Katalysators schließt das Einstellen der Kraftstoffzufuhr zu den zuvor deaktivierten Verbrennungsmotorzylindern ein, um die Sauerstoffsättigung eines hinter die deaktivierten Verbrennungsmotorzylinder geschalteten Abgaskatalysators zu verringern. Gemäß Ausführungsformen, bei denen beispielsweise eine erste Verbrennungsmotorbank bei 414 selektiv deaktiviert wird, während eine zweite Verbrennungsmotorbank weiter verbrennt, kann das Reinigen des Katalysators während der Reaktivierung der ersten Bank das Einstellen der Kraftstoffzufuhr zur ersten Bank einschließen, um die Sauerstoffsättigung eines mit der ersten Bank (und nicht der zweiten Verbrennungsmotorbank) gekoppelten ersten Abgaskatalysators zu verringern. Dabei kann während des Betriebs im VDE-Modus infolge des Betriebs der Ansaug- und Auslassventile Luft durch den ersten Abgaskatalysator gepumpt worden sein, wodurch eine Katalysatorsauerstoffsättigung mit einem sich daraus ergebenden Abfall der Katalysatoreffizienz hervorgerufen wird. Demgemäß kann der Katalysator während der Reaktivierung gereinigt oder regeneriert werden müssen. Wie mit Bezug auf das Beispiel aus den 6–7 erörtert, kann die erste Bank während der Reaktivierung während einer Dauer reicher als stöchiometrisch betrieben werden, während die zweite Bank stöchiometrisch betrieben wird, bis der erste Abgaskatalysator ausreichend regeneriert wurde. Der Reichheitsgrad und/oder die Dauer der Reinigung kann auf der Grundlage des Grads der erforderlichen Katalysatorreinigung eingestellt werden, die auf der Betriebsdauer im VDE-Modus während der unmittelbar vorhergehenden Bankdeaktivierung (bei 414) beruht. Hierbei kann der Abgaskatalysator ein Dreiwegekatalysator sein. Bei alternativen Beispielen, beispielsweise wenn der erste Abgaskatalysator ein SCR-Katalysator oder ein Reduktionskatalysator ist, kann der Abgaskatalysator durch Erhöhen der Reduktionsmitteleinspritzung von einem Reduktionsmitteleinspritzer, der sich vor dem ersten Abgaskatalysator im Auspuffkrümmer befindet, gereinigt werden.
  • Wenngleich das vorstehende Beispiel Einzelheiten der Abgaskatalysatorreinigung bei Verbrennungsmotorausführungsformen detailliert darlegt, wobei die erste Zylindergruppe mit einem ersten Abgaskatalysator gekoppelt ist und die zweite Zylindergruppe mit einem zweiten Abgaskatalysator gekoppelt ist, wobei der Auspuffkrümmer vor dem ersten und dem zweiten Abgaskatalysator abzweigt und an einem Ort hinter dem ersten und dem zweiten Abgaskatalysator rekombiniert, kann bei alternativen Ausführungsformen, beispielsweise bei denen die erste Zylindergruppe und die zweite Zylindergruppe mit einem gemeinsamen Abgaskatalysator gekoppelt sind oder bei denen die Bänke mit jeweiligen Abgaskatalysatoren gekoppelt sind, der Auspuffkrümmer jedoch an einem Ort vor dem ersten und dem zweiten Abgaskatalysator kombiniert ist, eine Katalysatorreinigung nicht erforderlich sein. Alternativ kann eine geringere Reinigung erforderlich sein. Dies kann darauf zurückzuführen sein, dass der Abgaskatalysator während des Verbrennungsmotorbetriebs stöchiometrischem Abgas von der zweiten aktiven Zylindergruppe ausgesetzt ist.
  • Zu 418 zurückkehrend sei bemerkt, dass, falls ein Abfall der Verbrennungsmotorlast bestätigt wird, bei 420 bestimmt werden kann, ob der Abfall der Verbrennungsmotorlast ein Absinken zu Nulllastbedingungen einschließt. Falls dies der Fall ist, schaltet die Routine dann, nachdem die EGR unterhalb des Schwellenwerts liegt (d.h. ausreichend abgeführt wurde), ansprechend auf einen Abfall der Verbrennungsmotorlast auf Nulllastbedingungen bei 422 die Kraftstoffzufuhr zu allen Verbrennungsmotorzylindern ab, während der Ansaugventil- und Auslassventilbetrieb aller Verbrennungsmotorzylinder aufrechterhalten wird. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor ansprechend auf den Abfall der Verbrennungsmotorlast, nachdem die EGR ausreichend abgeführt wurde, automatisch in einen Verzögerungskraftstoffabschalt-(DFSO)-Betriebsmodus überführt werden. Der Verbrennungsmotor kann dann im DFSO-Modus bleiben, wobei die Kraftstoffzufuhr zu allen Verbrennungsmotorzylindern deaktiviert ist, bis die Verbrennungsmotorlast zunimmt.
  • Falls bei 420 kein Absinken auf die Nulllast bestätigt wird, wird bei 424 ein Abfall der Verbrennungsmotorlast auf Niederlastbedingungen festgestellt, und die selektiv deaktivierten Verbrennungsmotorzylinder werden deaktiviert gehalten, und auch die EGR wird unterbunden gehalten. Beispielsweise wird der VDE-Betriebsmodus des Verbrennungsmotors fortgesetzt, während das LP-EGR-Ventil geschlossen ist. Der Verbrennungsmotor kann dann im VDE-Modus bleiben, wobei der eine oder die mehreren Zylinder selektiv deaktiviert werden und die EGR unterbunden bleibt, bis eine Erhöhung der Verbrennungsmotorlast auftritt.
  • Bei 425 kann festgestellt werden, ob es eine Erhöhung der Verbrennungsmotorlast gibt. Es kann beispielsweise festgestellt werden, ob es ein Antippen gibt. Falls eine Erhöhung der Verbrennungsmotorlast nicht bestätigt wird, hält die Routine den Verbrennungsmotorbetrieb bei 426 weiter im existierenden Betriebsmodus. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor weiter im DFSO-Modus betrieben werden, wobei die gesamte Kraftstoffzufuhr zu allen Verbrennungsmotorzylindern deaktiviert wird und die EGR unterbunden wird (bei 422), oder im VDE-Modus betrieben werden, wobei die Kraftstoffzufuhr zu ausgewählten Verbrennungsmotorzylindern deaktiviert wird und die EGR unterbunden wird (bei 424).
  • Falls eine Erhöhung der Verbrennungsmotorlast bestätigt wird, wird die Routine bei 427 fortgesetzt, um die zuvor deaktivierten Verbrennungsmotorzylinder zu reaktivieren und die EGR wiederaufzunehmen. Beispielsweise verlässt die Routine ansprechend auf eine Erhöhung der Verbrennungsmotorlast, während sich der Verbrennungsmotor im DFSO-Modus befindet, den DFSO-Modus durch Reaktivieren der Kraftstoffzufuhr zu allen Verbrennungsmotorzylindern und Wiederaufnehmen der Verbrennung in allen Verbrennungsmotorzylindern. Zusätzlich kann das LP-EGR-Ventil geöffnet werden, um die Abgasrückführung zu ermöglichen (beispielsweise nach einem flachen Schema). Bei einem weiteren Beispiel verlässt die Routine ansprechend auf eine Erhöhung der Verbrennungsmotorlast, während sich der Verbrennungsmotor im VDE-Modus befindet, den VDE-Modus durch Reaktivieren der Kraftstoffzufuhr zu den selektiv deaktivierten Verbrennungsmotorzylindern, Wiederaufnehmen des Betriebs der Ansaug- und Auslassventile der Zylinder und Wiederaufnehmen der Verbrennung in allen Verbrennungsmotorzylindern. Zusätzlich kann das LP-EGR-Ventil geöffnet werden, um eine Abgasrückführung zu ermöglichen (beispielsweise nach einem flachen Schema). Die Routine wird dann bei 428 fortgesetzt, um die Abgaskatalysatoren während der Reaktivierung zu reinigen, wie vorstehend erörtert wurde.
  • Bei einem Beispiel kann während der Reaktivierung nach einem DFSO-Ereignis jeder vom ersten und vom zweiten Abgaskatalysator gemäß Ausführungsformen gereinigt werden, bei denen jede von der ersten und der zweiten Zylindergruppe mit jeweiligen weiter hinten angeordneten Abgaskatalysatoren gekoppelt ist. Falls der Verbrennungsmotor alternativ mit einem gemeinsamen Abgaskatalysator versehen ist, kann eine Katalysatorreinigung nach einem DFSO-Ereignis erforderlich sein.
  • Auf diese Weise kann durch Deaktivieren einiger Verbrennungsmotorzylinder und Erhöhen der durchschnittlichen Zylinderlast der restlichen aktiven Zylinder während Bedingungen, bei denen die EGR-Niveaus höher als erwünscht sind, eine verbesserte hohe Verdünnungstoleranz der Zylinder bei niedrigen Lasten erreicht werden.
  • 5 zeigt eine als Beispiel dienende Zylinderdeaktivierungsroutine 500 zum Beschleunigen der Niederdruck-EGR-Abfuhr aus einem Verbrennungsmotoransaugsystem.
  • Bei 502 können wie bei 402 Verbrennungsmotorbetriebsbedingungen geschätzt und/oder gemessen werden. Bei 504 kann wie bei 404 eine Ziel-EGR-Rate auf der Grundlage der geschätzten Betriebsbedingungen bestimmt werden. Beispielsweise kann eine Ziel-LP-EGR-Rate bestimmt werden. Bei 506 kann wie bei 406 eine LP-EGR-Ventilöffnung auf der Grundlage der Ziel-EGR-Rate eingestellt werden, um die gewünschte EGR bereitzustellen. Beispielsweise kann eine LP-EGR-Ventilöffnung bei Mittel- bis Hochlastbedingungen erhöht werden, um die optimale LP-EGR-Rate in Bezug auf Verbrennungsmotor-Geschwindigkeit/Last-Bedingungen bereitzustellen (beispielsweise gemäß einem flachen Schema, wobei die EGR bei einer festen Rate in Bezug auf den Luftfluss bereitgestellt wird).
  • Bei 508 kann bestimmt werden, ob ein Bedienerpedal-Zurücknahmeereignis aufgetreten ist. Falls keine Zurücknahme bestätigt wird, wird die EGR-Steuerung bei 510 beibehalten, wobei die EGR weiter bei der festen Rate in Bezug auf den Luftfluss bereitgestellt wird. Falls bei 512 ein Vergleich vorgenommen wird, deaktiviert die Routine ansprechend auf eine Zurücknahme von einer höheren Verbrennungsmotorlast, während die Niederdruck-EGR strömt, die Kraftstoffzufuhr zu einer ersten Gruppe von Verbrennungsmotorzylindern an einer ersten Verbrennungsmotorbank, während eine zweite Gruppe von Zylindern an einer zweiten Verbrennungsmotorbank mit einer höheren durchschnittlichen Zylinderlast betrieben wird. Zusätzlich werden die Ansaugund Auslassventile geschlossen, um das Volumen an der deaktivierten Bank zu isolieren und dadurch effektiv das aufgeladene Volumen und die EGR-Abfuhrzeiten zu verringern. Bei einem Beispiel, bei dem der Verbrennungsmotor ein Verbrennungsmotor mit veränderlichem Hubraum (VDE) ist, wird der Verbrennungsmotor beim Deaktivieren von einem Betrieb in einem Nicht-VDE-Modus (wobei alle Zylinder verbrennen) zu einem Betrieb in einem VDE-Modus (wobei die Hälfte der Verbrennungsmotorzylinder verbrennt) überführt.
  • Wie bei 4 erörtert (insbesondere bei 414), kann die Anzahl der Zylinder, die ansprechend auf die Verringerung der Verbrennungsmotorlast deaktiviert werden, auf der Grundlage verschiedener Parameter in der Art der Anzahl der Zylinder in der Verbrennungsmotorkonfiguration, des Hubraums des Verbrennungsmotors, der Verbrennungsmotorglätte oder von NVH-Anforderungen, von Abgaskatalysator- oder Emissionsnachbehandlungsvorrichtungsbedingungen, der gewünschten VDE-Schaltfrequenz und Zylinderreaktivierungsproblemen eingestellt werden.
  • Auch deaktiviert die Routine bei 514 die EGR, beispielsweise durch Schließen eines LP-EGR-Ventils in einem LP-EGR-Durchgang. Der Verbrennungsmotor kann weiter betrieben werden, während die erste Gruppe von Verbrennungsmotorzylindern deaktiviert ist und die zweite Zylindergruppe aktiv ist, bis die EGR ausreichend abgeführt wurde und die EGR im Luftansaugsystem unterhalb eines Schwellenwerts liegt.
  • Es sei bemerkt, dass, wenngleich die Routine aus 5 (sowie aus 4) ein Deaktivieren der EGR lehrt, während auch Verbrennungsmotorzylinder deaktiviert werden, um die EGR-Abfuhr zu beschleunigen, bei alternativen Beispielen die Steuereinrichtung zuerst die Verbrennungsmotorzylinder (beispielsweise in einer bankspezifischen Weise durch Betreiben in einem VDE-Modus) durch Abschalten der Kraftstoffzufuhr und Deaktivieren der Ansaug- und Auslassventile an den deaktivierten Zylindern deaktivieren kann, um das wirksame aufgeladene Volumen und die EGR-Abfuhrzeit zu verringern. Wie zuvor erörtert wurde, kann die EGR-Abfuhr aus dem Verbrennungsmotoransaugsystem durch Betreiben des Verbrennungsmotors im VDE-Modus bei geschlossenem EGR-Ventil beschleunigt werden. Durch Deaktivieren der ersten Zylindergruppe, während die zweite Zylindergruppe bei einer höheren durchschnittlichen Zylinderlast betrieben wird, wird die Verdünnungstoleranz der zweiten Zylindergruppe bei niedriger Last und oberhalb der erforderlichen EGR-Niveaus verbessert, ohne die Drehmomentausgabe des Verbrennungsmotors zu verringern. Durch Verbessern der Niederlast-hohe-Verdünnung-Toleranz der Zylinder werden Fehlzündungs- und Verbrennungsstabilitätsprobleme verringert. Zusätzlich beschleunigt das verringerte wirksame aufgeladene Volumen durch Deaktivieren der Ansaug- und Auslassventile an den deaktivierten Zylindern den Austausch der EGR im Ansaugsystem durch frische Luft.
  • Zu 5 zurückkehrend sei bemerkt, dass bei 516 wie bei 416 bestimmt werden kann, ob die EGR kleiner als der Schwellenwert ist. Der Schwellenwert kann auf einem Zurücknehmen von der höheren Last beruhen. Ein Einlasssauerstoffsensor kann beispielsweise verwendet werden, um die EGR-Konzentration im Einlass zu schätzen. Alternativ kann ein Heißfilm- oder Heißdrahtanemometer oder eine Deltadrucköffnung oder -venturi, die mit dem EGR-Durchgang gekoppelt ist, verwendet werden, um die EGR-Konzentration im Einlass zu schätzen. Falls die EGR nicht ausreichend abgeführt wurde und das EGR-Niveau noch über dem Schwellenwert liegt, kann der Verbrennungsmotor dann bei 517 wie bei 417 weiter im VDE-Modus betrieben werden, wobei die erste Zylindergruppe deaktiviert wird und wobei die zweite Zylindergruppe bei einer hohen durchschnittlichen Zylinderlast arbeitet.
  • Falls die EGR ausreichend abgeführt wurde und das EGR-Niveau unter dem Schwellenwert liegt, bestätigt die Routine bei 518, ob es einen weiteren Abfall der Verbrennungsmotorlast gibt. Falls, nachdem die EGR unter dem Schwellenwert liegt (d.h. ausreichend abgeführt wurde), bei 518 kein weiterer Abfall der Verbrennungsmotorlast bestätigt wird, wird die Routine direkt bei 528 fortgesetzt, wo sie die erste Bank von Verbrennungsmotorzylindern reaktiviert. Hierbei wird die Kraftstoffzufuhr zur ersten Verbrennungsmotorbank wiederaufgenommen, während auch Zylinderansaugund -auslassventile reaktiviert werden. Auch kann bei 528 die EGR wiederaufgenommen werden. Beispielsweise kann ein LP-EGR-Ventil geöffnet werden und kann die EGR bei einer optimalen LP-EGR-Rate in Bezug auf Verbrennungsmotor-Geschwindigkeit/Last-Bedingungen bereitgestellt werden. Bei einem Beispiel kann die LP-EGR nach einem flachen Schema bereitgestellt werden, wobei die EGR so eingestellt wird, dass sie bei einer festen Rate in Bezug auf den Luftfluss liegt.
  • Zu 518 zurückkehrend sei bemerkt, dass, falls ein Abfall der Verbrennungsmotorlast bestätigt wird, bei 520 bestimmt werden kann, ob der Abfall der Verbrennungsmotorlast ein Absinken zu Nulllastbedingungen einschließt. Falls dies der Fall ist, schaltet die Routine dann, nachdem die EGR unterhalb des Schwellenwerts liegt (d.h. ausreichend abgeführt wurde), ansprechend auf einen Abfall der Verbrennungsmotorlast auf Nulllastbedingungen bei 522 die Kraftstoffzufuhr zu allen Verbrennungsmotorzylindern ab, während der Ansaugventil- und Auslassventilbetrieb aller Verbrennungsmotorzylinder aufrechterhalten wird. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor ansprechend auf den Abfall der Verbrennungsmotorlast, nachdem die EGR ausreichend abgeführt wurde, automatisch in einen Verzögerungskraftstoffabschalt-(DFSO)-Betriebsmodus überführt werden. Der Verbrennungsmotor kann dann im DFSO-Modus bleiben, wobei die Kraftstoffzufuhr zu allen Verbrennungsmotorzylindern deaktiviert ist, bis die Verbrennungsmotorlast zunimmt.
  • Falls bei 520 keine Zurücknahme auf eine Last von Null bestätigt wurde, wird ein Abfall der Verbrennungsmotorlast auf Niederlastbedingungen festgestellt, und die Routine setzt bei 524 den Verbrennungsmotorbetrieb im VDE-Modus fort, wobei die erste Zylindergruppe deaktiviert wird und die zweite Zylindergruppe bei einer höheren durchschnittlichen Zylinderlast arbeitet. Das heißt, dass, nachdem die EGR aus dem Luftansaugsystem abgeführt wurde, der Verbrennungsmotor weiter im Bankabschaltmodus (oder VDE-Modus) laufen kann, wobei die EGR deaktiviert wird, bis in einen DFSO-Modus eingetreten wird oder eine Erhöhung der Verbrennungsmotorlast auftritt. Es kann davon ausgegangen werden, dass DFSO-Bedingungen erfüllt sind, wenn die Drehmomentanforderung unterhalb eines Schwellenwerts bleibt und die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einen Schwellenwert abfällt (beispielsweise während eines Fahrens des Fahrzeugs mit einer Reisegeschwindigkeit), falls ein Bremspedal angewendet wird und ein Bremsen des Verbrennungsmotors angefordert wird (beispielsweise während einer Verzögerung) oder falls eine Zurücknahme auf eine Last von Null stattfindet.
  • Bei 525 kann festgestellt werden, ob es eine Erhöhung der Verbrennungsmotorlast gibt. Es kann beispielsweise festgestellt werden, ob es ein Antippen gibt. Falls eine Erhöhung der Verbrennungsmotorlast nicht bestätigt wird, hält die Routine den Verbrennungsmotorbetrieb bei 526 weiter im existierenden Betriebsmodus. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor weiter im DFSO-Modus betrieben werden, wobei die gesamte Kraftstoffzufuhr zu allen Verbrennungsmotorzylindern deaktiviert wird und die EGR unterbunden wird (bei 522), oder im VDE-Modus betrieben werden, wobei die Kraftstoffzufuhr zur ersten Verbrennungsmotorbank deaktiviert wird und die EGR unterbunden wird (bei 524).
  • Falls eine Erhöhung der Verbrennungsmotorlast bestätigt wird, wird die Routine bei 528 fortgesetzt, um die zuvor deaktivierten Verbrennungsmotorzylinder zu reaktivieren und die EGR wiederaufzunehmen. Beispielsweise verlässt die Routine ansprechend auf eine Erhöhung der Verbrennungsmotorlast, während sich der Verbrennungsmotor im DFSO-Modus befindet, den DFSO-Modus durch Reaktivieren der Kraftstoffzufuhr zu allen Verbrennungsmotorzylindern und Wiederaufnehmen der Verbrennung in allen Verbrennungsmotorzylindern. Zusätzlich kann das LP-EGR-Ventil geöffnet werden, um die Abgasrückführung zu ermöglichen (beispielsweise nach einem flachen Schema). Bei einem weiteren Beispiel verlässt die Routine ansprechend auf eine Erhöhung der Verbrennungsmotorlast, während sich der Verbrennungsmotor im VDE-Modus befindet, den VDE-Modus durch Reaktivieren der Kraftstoffzufuhr zur ersten Bank der Verbrennungsmotorzylinder, Wiederaufnehmen des Betriebs der Zylinderansaug- und -auslassventile in der ersten Zylinderbank und Wiederaufnehmen der Verbrennung in allen Verbrennungsmotorzylindern. Zusätzlich kann das LP-EGR-Ventil geöffnet werden, um eine Abgasrückführung zu ermöglichen (beispielsweise nach einem flachen Schema). Dabei kann während der Reaktivierung aus dem VDE-Modus keine Abgaskatalysatorreinigung an der deaktivierten Zylinderbank erforderlich sein, weil während des Abschaltens auch der Abgasfluss für die deaktivierte Zylinderbank abgeschaltet wird. Während der Reaktivierung aus dem DFSO-Modus können die Abgaskatalysatoren an beiden Zylinderbänken gereinigt werden müssen, wie zuvor in 4 beschrieben. Ebenso können bei Beispielen, bei denen nach dem Betrieb im VDE-Modus der Verbrennungsmotor in einen DFSO-Modus eintritt, während der Reaktivierung aus dem DFSO-Modus Abgaskatalysatoren, die mit beiden Zylindergruppen gekoppelt sind, gereinigt werden müssen.
  • Bei einem Beispiel umfasst ein Verbrennungsmotorsystem einen Verbrennungsmotor, einen selektiv deaktivierbaren Kraftstoffeinspritzer, der mit einem Zylinder des Verbrennungsmotors gekoppelt ist, ein System zum Deaktivieren der Ansaug- und Auslassventile der deaktivierten Zylinder, einen Turbolader mit einem durch eine Abgasturbine angetriebenen Ansaugkompressor und ein EGR-System mit einem Durchgang zum Rückführen gekühlter Abgasreste von einem Ort hinter der Turbine zu einem Ort vor dem Kompressor. Das Verbrennungsmotorsystem kann ferner eine Steuereinrichtung mit computerlesbaren Befehlen zum Betreiben des Verbrennungsmotors mit aktivierter EGR aufweisen. Dann wird die Steuereinrichtung ansprechend auf eine abnehmende Verbrennungsmotorlast mit weiteren Befehlen zum Unterbinden der EGR, zum Deaktivieren der Kraftstoffzufuhr und der Ansaug- und Auslassventile für eine erste Gruppe von Verbrennungsmotorzylindern, wobei die erste Gruppe von Verbrennungsmotorzylindern auf der Grundlage der abnehmenden Verbrennungsmotorlast und anderer Kriterien in der Art der NVH-/Motorglätte, der gewünschten Frequenz des VDE-Schaltens und Zylinderreaktivierungsanforderungen ausgewählt wird, konfiguriert, wobei die Anzahl der Verbrennungsmotorzylinder deaktiviert gehalten wird, bis die EGR unterhalb eines Schwellenniveaus liegt. Das Verbrennungsmotorsystem kann ferner einen Sauerstoffsensor umfassen, der hinter den Kompressor und vor eine Luftansaugdrossel geschaltet ist, und die Steuereinrichtung kann ferner Befehle zum Schätzen der EGR auf der Grundlage einer Ausgabe des Sauerstoffsensors aufweisen. Die Steuereinrichtung kann auch dafür ausgelegt sein, die Kraftstoffzufuhr zu allen Verbrennungsmotorzylindern zu deaktivieren, nachdem die EGR unter das Schwellenniveau abgenommen hat. Im Vergleich kann die Steuereinrichtung, nachdem die EGR unter das Schwellenniveau abgenommen hat, ansprechend auf eine ansteigende Verbrennungsmotorlast die erste Gruppe von Verbrennungsmotorzylindern und die externe EGR reaktivieren.
  • Nun werden mit Bezug auf die 6–7 als Beispiel dienende Verbrennungsmotordeaktivierungsvorgänge zum Beschleunigen der EGR-Abfuhr dargestellt. Eine Karte 600 aus 6 zeigt eine Änderung der Verbrennungsmotorlast in einer Auftragung 602, eine Änderung der durchschnittlichen Zylinderlast in einer Auftragung 604, eine Änderung des LP-EGR-Betrags in einer Auftragung 606, eine Kraftstoffzufuhr zu einer ersten Verbrennungsmotorbank in einer Auftragung 608, eine Kraftstoffzufuhr zu einer zweiten Verbrennungsmotorbank in einer Auftragung 610, ein Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis an der ersten Bank in einer Auftragung 612 und die Sauerstoffsättigung eines nur hinter die erste Bank geschalteten Abgaskatalysators in einer Auftragung 614.
  • Vor t1 kann der Verbrennungsmotor bei einer mittleren bis hohen Verbrennungsmotorlast arbeiten (Auftragung 602), wobei Zylinder sowohl an einer ersten als auch an einer zweiten Verbrennungsmotorbank verbrennen (Auftragungen 608, 610). Insbesondere können beide Bänke bei oder um die Stöchiometrie betrieben werden (Auftragung 612). Weil alle Zylinder arbeiten, um Verbrennungsmotordrehmoment bereitzustellen, kann das durchschnittliche Zylinderdrehmoment geringer sein (Auftragung 604). Während des Verbrennungsmotorbetriebs bei mittleren bis hohen Lasten kann der Verbrennungsmotor arbeiten, während die LP-EGR strömt (Auftragung 606). Im dargestellten Beispiel kann der Verbrennungsmotor vor t1 mit einem gewünschten LP-EGR-Schema betrieben werden, wobei die LP-EGR beim optimalen Niveau gegenüber der Verbrennungsmotorgeschwindigkeit und -last zugeführt wird. Zusätzlich kann die Sauerstoffsättigung eines hinter die erste Verbrennungsmotorbank geschalteten Abgaskatalysators (sowie eines hinter die zweite Verbrennungsmotorbank geschalteten Abgaskatalysators) infolge des Flusses des stöchiometrischen Abgases durch den Abgaskatalysator niedriger sein (Auftragung 614).
  • Bei t1 kann ein Zurücknehmen des Bedienerpedals auftreten, was zu einem Abfall der Verbrennungsmotorlast zu Niederlastbedingungen führt. Ansprechend auf die abnehmende Verbrennungsmotorlast können auch die LP-EGR und der Luftfluss verringert werden. Infolge der Transportverzögerung bei der LP-EGR kann die tatsächliche Verringerung der LP-EGR (Auftragung 606, durchgezogene Linie) jedoch erheblich langsamer verlaufen als die gewünschte Verringerung der LP-EGR (wie durch ein gestricheltes Segment 605 dargestellt). Folglich kann es eine hohe Verdünnung in den Zylindern bei Niederlastbedingungen geben, wodurch die Zylinder anfällig für Fehlzündungen und Probleme in Bezug auf eine langsame Verbrennung gemacht werden. Zum Verbessern der hohen Verdünnungstoleranz der Zylinder kann bei t1 ansprechend auf die abnehmende Verbrennungsmotorlast, während die LP-EGR verringert ist, in einen VDE-Modus eingetreten werden und kann die Kraftstoffzufuhr zu Zylindern an der ersten Verbrennungsmotorbank selektiv unterbunden werden, beispielsweise durch selektiv deaktivierbare Kraftstoffeinspritzer. Gleichzeitig kann die Kraftstoffzufuhr zu Zylindern an der zweiten Verbrennungsmotorbank fortgesetzt werden. Infolge des Abfalls der Verbrennungsmotorlast (auf etwa die Hälfte) und einer entsprechenden Deaktivierung einer Bank von Verbrennungsmotorzylindern kann die durchschnittliche Zylinderlast der aktiven Zylinder auch wenn die Verbrennungsmotorlast abgefallen ist, in etwa konstant bleiben, wodurch ihre Verdünnungstoleranz verbessert wird. Das verstärkte Pumpen frischer Luft durch die erste Bank erhöht jedoch die Sauerstoffsättigung eines hinter die erste Bank (jedoch nicht die zweite Bank) geschalteten ersten Abgaskatalysators.
  • Zwischen t1 und t2 kann der VDE-Betriebsmodus beibehalten werden, während die LP-EGR zu Thr_EGR hin abgeführt wird. Bei t2 kann die LP-EGR beim minimalen Schwellenwert liegen. Hier wird die EGR-Abfuhr zum minimalen Schwellenwert beschleunigt, indem die Zylinder an der zweiten Verbrennungsmotorbank mit einem verringerten effektiven aufgeladenen Volumen arbeiten. Falls die Verbrennungsmotorzylinder dabei nicht deaktiviert wären, würde die LP-EGR den minimalen Schwellenwert später erreichen, beispielsweise erheblich nach t2.
  • Während sich LP-EGR bei t2 beim minimalen Schwellenwert befindet, kann der VDE-Modus fortgesetzt werden, weil die Verbrennungsmotorlast niedrig bleibt. Bei t3 wird ein Antippen durch den Bediener bestätigt. Ansprechend auf das Antippen durch den Bediener und die sich ergebende Erhöhung der Verbrennungsmotorlast kann der Verbrennungsmotor den VDE-Modus verlassen und wieder in einen Nicht-VDE-Modus eintreten, während die Kraftstoffzufuhr zur ersten Bank wiederaufgenommen wird und alle Zylinder verbrennen. Infolge einer erhöhten Sauerstoffsättigung des mit der ersten Verbrennungsmotorbank gekoppelten ersten Abgaskatalysators muss der erste Abgaskatalysator jedoch möglicherweise während der Reaktivierung der ersten Verbrennungsmotorbank gereinigt werden.
  • Demgemäß kann bei t3 während der Reaktivierung der Zylinder der ersten Verbrennungsmotorbank die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern der ersten Bank eingestellt werden, um die Zylinder für eine Dauer, bis die Sauerstoffsättigung des Katalysators ausreichend verringert wurde (d.h. bis der Katalysator ausreichend gereinigt wurde), reicher als stöchiometrisch zu betreiben. Wenn der erste Abgaskatalysator bei t4 ausreichend gereinigt wurde, kann die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern an der ersten Verbrennungsmotorbank zur Stöchiometrie zurückgeführt werden. Dabei kann, während der erste Abgaskatalysator gereinigt wird, die Verbrennung an der zweiten Verbrennungsmotorbank bei der Stöchiometrie oder um die Stöchiometrie gehalten werden.
  • Auf diese Weise können die aktiven Zylinder durch Deaktivieren einer Bank der Verbrennungsmotorzylinder und Deaktivieren der EGR ansprechend auf die abnehmende Last mit einem verringerten wirksamen aufgeladenen Volumen betrieben werden und kann die EGR-Abfuhr beschleunigt werden. Insbesondere erfolgt die mit einem oder mehreren Verbrennungsmotorzylindern erreichte EGR-Abfuhr schneller als es möglich wäre, wenn keine Verbrennungsmotorzylinder deaktiviert wären.
  • Mit Bezug auf 7 wird nun ein anderes Beispiel einer Deaktivierung dargestellt. Eine Karte 700 aus 6 zeigt die Änderung der Verbrennungsmotorlast in einer Auftragung 702, die Änderung der durchschnittlichen Zylinderlast in einer Auftragung 704, die Änderung des LP-EGR-Betrags in einer Auftragung 706, die Kraftstoffzufuhr zu einer ersten Verbrennungsmotorbank in einer Auftragung 708, die Kraftstoffzufuhr zu einer zweiten Verbrennungsmotorbank in einer Auftragung 710, das Abgas-Luft-Kraftstoff-Verhältnis an der ersten Bank in einer Auftragung 712 und an der zweiten Bank in einer Auftragung 716, die Sauerstoffsättigung eines nur hinter die erste Bank geschalteten Abgaskatalysators in einer Auftragung 714 und die Sauerstoffsättigung eines nur hinter die zweite Bank geschalteten Abgaskatalysators in einer Auftragung 718.
  • Vor t1 kann der Verbrennungsmotor bei einer mittleren bis hohen Verbrennungsmotorlast arbeiten (Auftragung 702), wobei Zylinder sowohl an einer ersten als auch an einer zweiten Verbrennungsmotorbank verbrennen (Auftragungen 708, 710). Insbesondere können beide Bänke bei oder um die Stöchiometrie betrieben werden (Auftragungen 712, 716). Weil alle Zylinder arbeiten, um Verbrennungsmotordrehmoment bereitzustellen, kann das durchschnittliche Zylinderdrehmoment geringer sein (Auftragung 704). Während des Verbrennungsmotorbetriebs bei mittleren bis hohen Lasten kann der Verbrennungsmotor arbeiten, während die LP-EGR strömt (Auftragung 706). Im dargestellten Beispiel kann der Verbrennungsmotor vor t1 mit einem gewünschten LP-EGR-Schema betrieben werden, wobei die LP-EGR bei einer festen Rate in Bezug auf den Luftfluss zugeführt wird. Zusätzlich kann die Sauerstoffsättigung eines hinter die erste Verbrennungsmotorbank geschalteten Abgaskatalysators sowie eines hinter die zweite Verbrennungsmotorbank geschalteten Abgaskatalysators infolge des Flusses des stöchiometrischen Abgases durch den Abgaskatalysator niedriger sein (Auftragungen 714, 718).
  • Bei t1 kann ein Zurücknehmen des Bedienerpedals auftreten, was zu einem Abfall der Verbrennungsmotorlast zu Niederlastbedingungen führt. Ansprechend auf die abnehmende Verbrennungsmotorlast können auch die LP-EGR und der Luftfluss verringert werden. Infolge der Transportverzögerung bei der LP-EGR kann die tatsächliche Verringerung der LP-EGR (Auftragung 706, durchgezogene Linie) jedoch erheblich langsamer verlaufen als die gewünschte Verringerung der LP-EGR (wie durch ein gestricheltes Segment 705 dargestellt). Folglich kann es eine hohe Verdünnung in den Zylindern bei Niederlastbedingungen geben, wodurch die Zylinder anfällig für Fehlzündungen und Probleme in Bezug auf eine langsame Verbrennung gemacht werden. Zum Verbessern der hohen Verdünnungstoleranz der Zylinder kann bei t1 ansprechend auf die abnehmende Verbrennungsmotorlast, während die LP-EGR verringert ist, in einen VDE-Modus eingetreten werden und kann die Kraftstoffzufuhr zu Zylindern an der ersten Verbrennungsmotorbank selektiv unterbunden werden, beispielsweise durch selektiv deaktivierbare Kraftstoffeinspritzer. Gleichzeitig kann die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern an der zweiten Verbrennungsmotorbank fortgesetzt werden. Daher kann es auch wenn es einen Abfall der Verbrennungsmotorlast gibt, keinen Abfall der durchschnittlichen Zylinderlast der aktiven Zylinder geben, wodurch ihre Verdünnungstoleranz verbessert wird. Zusätzlich kann durch Betreiben der ersten Bank mit deaktivierter Kraftstoffzufuhr, wobei der Betrieb der Ansaug- und/oder Auslassventile jedoch beibehalten wird, frische Luft weiter durch die erste Bank gepumpt werden. Dabei wird das Ersetzen der LP-EGR im Luftansaugsystem durch frische Luft verstärkt, wodurch der Abfall des LP-EGR-Betrags auf einen minimalen Schwellenwert Thr_EGR beschleunigt wird. Das verstärkte Pumpen frischer Luft durch die erste Bank erhöht jedoch auch die Sauerstoffsättigung eines ersten hinter die erste Bank (aber nicht die zweite Bank) geschalteten Abgaskatalysators.
  • Zwischen t1 und t2 kann der VDE-Betriebsmodus aufrechterhalten werden, während die LP-EGR zu Thr_EGR abgeführt wird. Hierbei wird durch Betreiben der Zylinder an der zweiten Verbrennungsmotorbank mit einem verringerten wirksamen aufgeladenen Volumen die EGR-Abfuhr zum minimalen Schwellenwert beschleunigt und bei t2 erreicht. Falls die Verbrennungsmotorzylinder dabei nicht deaktiviert wären, würde die LP-EGR den minimalen Schwellenwert später erreichen, beispielsweise erheblich nach t2.
  • Bei t2 kann die LP-EGR beim minimalen Schwellenwert liegen. Weil die Verbrennungsmotorlast niedrig bleibt, kann der VDE-Modus jedoch fortgesetzt werden. Zwischen t2 und t3 können die DFSO-Bedingungen bestätigt werden, und ansprechend auf die DFSO-Bedingungen kann auch die Kraftstoffzufuhr zur zweiten Bank deaktiviert werden. Nach der Deaktivierung der Kraftstoffzufuhr zur zweiten Bank erhöht das Pumpen frischer Luft durch die zweite Bank auch die Sauerstoffsättigung eines hinter die zweite Bank (jedoch nicht die erste Bank) geschalteten zweiten Abgaskatalysators. Dabei kann die am zweiten Abgaskatalysator (zwischen t2 und t3) auftretende Sauerstoffsättigung kleiner sein als die am ersten Abgaskatalysator (zwischen t1 und t3) auftretende Sauerstoffsättigung.
  • Bei t3 wird ein Antippen durch den Bediener bestätigt. Ansprechend auf das Antippen durch den Bediener und die sich ergebende Erhöhung der Verbrennungsmotorlast kann der Verbrennungsmotor den DFSO-Modus verlassen und wieder in einen Nicht-VDE-Modus eintreten, wobei die Kraftstoffzufuhr zur ersten und zur zweiten Bank wiederaufgenommen wird und alle Zylinder verbrennen. Infolge der erhöhten Sauerstoffsättigung des mit der ersten Verbrennungsmotorbank gekoppelten ersten Abgaskatalysators und des mit der zweiten Verbrennungsmotorbank gekoppelten zweiten Abgaskatalysators kann jedoch jeder vom ersten und vom zweiten Abgaskatalysator während der Reaktivierung der ersten und der zweiten Verbrennungsmotorbank gereinigt werden müssen.
  • Demgemäß kann bei t3, während die Zylinder der ersten Verbrennungsmotorbank reaktiviert werden, die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern der ersten Bank eingestellt werden, um die Zylinder während einer ersten Dauer d1 reicher als stöchiometrisch zu betreiben, bis die Sauerstoffsättigung des ersten Abgaskatalysators ausreichend verringert wurde (d.h. der Katalysator ausreichend gereinigt wurde), während die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern der zweiten Bank auch eingestellt wird, um die Zylinder während einer zweiten Dauer d2 reicher als stöchiometrisch zu betreiben, bis die Sauerstoffsättigung des zweiten Abgaskatalysators ausreichend verringert wurde. Wie dargestellt, kann die erste Dauer d1 länger als die zweite Dauer d2 sein. Zusätzlich kann der Reichheitsgrad, der erforderlich ist, um den ersten Abgaskatalysator zu reinigen, größer sein als der Reichheitsgrad, der erforderlich ist, um den zweiten Abgaskatalysator zu reinigen.
  • Zwischen t3 und t4 kann, wenn der zweite Abgaskatalysator ausreichend gereinigt wurde, die Kraftstoffzufuhr zu Zylindern an der zweiten Verbrennungsmotorbank auf die Stöchiometrie zurückgeführt werden. Ebenso kann bei t4, wenn der erste Abgaskatalysator ausreichend gereinigt wurde, die Kraftstoffzufuhr zu Zylindern an der ersten Verbrennungsmotorbank auf die Stöchiometrie zurückgeführt werden.
  • Auf diese Weise kann ein Laufen mit optimalen LP-EGR-Raten bei mittleren bis höheren Lasten erreicht werden, während es ermöglicht wird, dass die LP-EGR aus dem Luftansaugsystem abgeführt wird, wenn es einen Abfall zu niedrigeren Verbrennungsmotorlasten gibt. Durch Deaktivieren eines oder mehrerer Verbrennungsmotorzylinder während einer niedrigen Last, die höher als die gewünschten EGR-Verdünnungsbedingungen ist, kann die höhere durchschnittliche Last der aktiven Zylinder vorteilhaft verwendet werden, um die Zylinder-EGR-Toleranz und die Verbrennungsstabilität zu verbessern. Falls die Ansaug- und Abgasventile auch an den deaktivierten Zylindern deaktiviert werden, kann auch das wirksame aufgeladene Volumen verringert werden und wird die EGR-Abfuhr verbessert. Durch Beschleunigen der EGR-Abfuhr werden Verbrennungsmotorstabilitätsprobleme und Fehlzündungsereignisse verringert. Zusätzlich werden die Kondensation und damit verbundene Probleme verringert. Ferner können höhere EGR-Raten während eines anschließenden Betriebs des Verbrennungsmotors bei hoher Last erreicht werden. Insgesamt kann die Funktionsweise des aufgeladenen Verbrennungsmotors verbessert werden.
  • Es sei bemerkt, dass die hier aufgenommenen als Beispiel dienenden Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Verbrennungsmotor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier offenbarten Steuerverfahren und -routinen können als ausführbare Befehle im nicht flüchtigen Speicher gespeichert werden. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere von einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien in der Art ereignisgetriebener, interruptgetriebener, Multitasking-, Multithreading-Verarbeitungsstrategien und dergleichen darstellen. Dabei können verschiedene der erläuterten Tätigkeiten, Operationen und/oder Funktionen in der dargestellten Abfolge oder parallel ausgeführt werden oder in einigen Fällen fortgelassen werden. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen als Beispiel dienenden Ausführungsformen zu erreichen, sondern sie dient einer einfachen Erläuterung und Beschreibung. Eine oder mehrere der erläuterten Tätigkeiten, Operationen und/oder Funktionen können, abhängig von der jeweiligen verwendeten Strategie, wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Tätigkeiten, Operationen und/oder Funktionen graphisch einen Code darstellen, der in einen nicht flüchtigen Speicher des computerlesbaren Speichermediums im Steuersystem des Verbrennungsmotors zu programmieren ist.
  • Es sei bemerkt, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht als einschränkend anzusehen sind, weil zahlreiche Variationen möglich sind. Beispielsweise kann die vorstehende Technologie auf V-6-, V-8, I-3, I-4-, I-6-, V-12-, Vierzylinder-Boxermotoren und andere Typen von Verbrennungsmotoren angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung schließt alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderer hier offenbarter Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften ein.
  • Die folgenden Ansprüche legen bestimmte Kombinationen und Unterkombinationen, die als neu und nicht offensichtlich angesehen werden, speziell dar. Diese Ansprüche können "ein" Element oder "ein erstes" Element oder die Entsprechung davon betreffen. Diese Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie die Aufnahme eines oder mehrerer solcher Elemente einschließen, wobei zwei oder mehr solche Elemente weder gefordert noch ausgeschlossen werden. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Präsentation neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Diese Ansprüche, ob sie in Bezug auf den Schutzumfang der ursprünglichen Ansprüche breiter, enger, gleich oder verschieden sind, werden auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten angesehen.
  • 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 20070246028 [0003]
    • US 20120023937 [0003]

Claims (20)

  1. Verfahren, welches folgende Schritte umfasst: Betreiben eines Verbrennungsmotors, wobei alle Zylinder verbrennen, während eine Niederdruck-EGR strömen gelassen wird und ansprechend auf eine abnehmende Verbrennungsmotorlast, Unterbinden der EGR und Betreiben des Verbrennungsmotors, wobei ein oder mehrere Zylinder deaktiviert werden, bis die EGR unterhalb eines Schwellenwerts liegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Unterbinden der EGR das Schließen eines in einen LP-EGR-Durchgang geschalteten EGR-Ventils einschließt, wobei der Durchgang Abgasreste von einem Auspuffkrümmer hinter einer Abgasturbine einem Ansaugkrümmer vor einem Ansaugkompressor zuführt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Anzahl der deaktivierten Zylinder auf einer oder mehreren von der Verbrennungsmotorlast, NVH, der gewünschten Zylinderschaltfrequenz und der Zylinderreaktivierungsstrategie beruht.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schwellenwert auf der Verbrennungsmotorlast beruht, wobei der Schwellenwert abnimmt, wenn die Verbrennungsmotorlast abnimmt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verringern der Verbrennungsmotorlast das Verringern der Verbrennungsmotorlast unter eine Schwellenlast einschließt, wobei das Verfahren ferner folgenden Schritt umfasst: nachdem die EGR bis unter den Schwellenwert abgefallen ist, ansprechend darauf, dass die Verbrennungsmotorlast unter der Schwellenlast bleibt, Abschalten der Kraftstoffzufuhr zu allen Verbrennungsmotorzylindern, während der Betrieb des Ansaugventils und des Auslassventils aller Verbrennungsmotorzylinder aufrechterhalten wird, bis die Verbrennungsmotorlast bis über die Schwellenlast angestiegen ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, welches ferner folgenden Schritt umfasst: nachdem die EGR unter den Schwellenwert abgefallen ist, ansprechend darauf, dass die Verbrennungsmotorlast über die Schwellenlast ansteigt, Reaktivieren des einen oder der mehreren deaktivierten Zylinder und Reaktivieren der EGR.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Verbrennungsmotor eine erste Zylindergruppe an einer ersten Verbrennungsmotorbank und eine zweite Zylindergruppe an einer zweiten Verbrennungsmotorbank aufweist und wobei das Betreiben des Verbrennungsmotors, während einer oder mehrere Zylinder deaktiviert sind, das Betreiben des Verbrennungsmotors, während die erste Zylindergruppe deaktiviert ist und die zweite Zylindergruppe aktiviert ist, einschließt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die erste Zylindergruppe mit einem ersten Abgaskatalysator gekoppelt ist und die zweite Zylindergruppe mit einem zweiten Abgaskatalysator gekoppelt ist, wobei das Verfahren ferner während der Zylinderreaktivierung das Reinigen des ersten Abgaskatalysators und nicht des zweiten Abgaskatalysators umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Betreiben, während ein oder mehrere Zylinder deaktiviert sind, das selektive Unterbinden der Kraftstoffzufuhr zu einem oder mehreren Zylindern oder das selektive Deaktivieren von Ansaug- und Auslassventilen des einen oder der mehreren Zylinder einschließt.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verringern der Verbrennungsmotorlast ansprechend auf ein Zurücknehmen eines Bedienerpedals erfolgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 2, welches ferner folgenden Schritt umfasst: Schätzen der EGR auf der Grundlage der Ausgabe eines hinter den Ansaugkompressor und vor eine Ansaugdrossel geschalteten Einlasssauerstoffsensors.
  12. Verfahren für einen Verbrennungsmotor, welches folgende Schritte umfasst: ansprechend auf ein Zurücknehmen von einer höheren Verbrennungsmotorlast, während die Niederdruck-EGR strömen gelassen wird, Unterbinden der EGR und Deaktivieren der Kraftstoffzufuhr zu einer ersten Gruppe von Verbrennungsmotorzylindern, während eine zweite Gruppe von Verbrennungsmotorzylindern mit einer höheren durchschnittlichen Zylinderlast betrieben wird, bis die EGR unterhalb eines Schwellenwerts liegt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Betreiben der zweiten Gruppe von Verbrennungsmotorzylindern mit einer höheren durchschnittlichen Zylinderlast das Betreiben mit einem verringerten wirksamen aufgeladenen Volumen und einer schnelleren EGR-Abfuhr einschließt, wobei das Verfahren ferner folgenden Schritt umfasst: nachdem die EGR unter den Schwellenwert abgefallen ist, selektives Reinigen eines hinter die erste Zylindergruppe, jedoch nicht die zweite Zylindergruppe geschalteten ersten Abgaskatalysators.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, welches ferner folgende Schritte umfasst: nachdem die EGR unter den Schwellenwert abgefallen ist, ansprechend auf ein Antippen zu einer höheren Last, Reaktivieren der ersten Gruppe von Verbrennungsmotorzylindern und der EGR, und ansprechend auf ein fortgesetztes Zurücknehmen zu einer Last von Null, Deaktivieren der Kraftstoffzufuhr zur zweiten Zylindergruppe, während die erste Zylindergruppe bei deaktivierter Kraftstoffzufuhr gehalten wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schwellenwert auf dem Zurücknehmen von einer höheren Last beruht.
  16. Verbrennungsmotorsystem, welches Folgendes umfasst: einen Verbrennungsmotor, einen selektiv deaktivierbaren Kraftstoffeinspritzer, der mit einem Zylinder des Verbrennungsmotors gekoppelt ist, einen Turbolader mit einem Ansaugkompressor, der durch eine Abgasturbine angetrieben wird, ein EGR-System, das einen Durchgang zum Zurückführen gekühlter Abgasreste von einem Ort hinter der Turbine zu einem Ort vor dem Kompressor aufweist, und eine Steuereinrichtung mit computerlesbaren Befehlen, um Folgendes auszuführen: Betreiben des Verbrennungsmotors mit aktivierter EGR und ansprechend auf eine abnehmende Verbrennungsmotorlast, Unterbinden der EGR, Deaktivieren der Kraftstoffzufuhr zu einer ersten Gruppe von Verbrennungsmotorzylindern, wobei die erste Gruppe von Verbrennungsmotorzylindern auf der Grundlage der sich verringernden Verbrennungsmotorlast und ferner auf der Grundlage der Verbrennungsmotor-NVH, der Zylinderdeaktivierungsfrequenz und der Zylinderreaktivierungsanforderungen ausgewählt wird, und Deaktivierthalten der ersten Gruppe von Verbrennungsmotorzylindern, bis die EGR unterhalb eines Schwellenniveaus liegt.
  17. System nach Anspruch 16, welches ferner einen hinter den Kompressor und vor eine Luftansaugdrossel geschalteten Sauerstoffsensor umfasst, wobei die Steuereinrichtung ferner Befehle zum Schätzen der EGR auf der Grundlage einer Ausgabe des Sauerstoffsensors aufweist.
  18. System nach Anspruch 16, wobei die Steuereinrichtung ferner Befehle aufweist, um, nachdem die EGR unter dem Schwellenniveau liegt und die Verbrennungsmotorlast bei null liegt, die Kraftstoffzufuhr zu allen Verbrennungsmotorzylindern zu deaktivieren, während ein Ansaugventil und ein Auslassventil aller Verbrennungsmotorzylinder weiter betrieben werden.
  19. System nach Anspruch 16, wobei die Steuereinrichtung ferner Befehle aufweist, um, nachdem die EGR unter dem Schwellenniveau liegt, ansprechend auf die ansteigende Verbrennungsmotorlast die erste Gruppe von Verbrennungsmotorzylindern und die EGR zu reaktivieren.
  20. System nach Anspruch 19, wobei sich die erste Gruppe von Verbrennungsmotorzylindern an einer ersten Bank des Verbrennungsmotors befindet und wobei die Steuereinrichtung ferner Befehle aufweist, um während der Reaktivierung der ersten Zylindergruppe die Kraftstoffeinspritzung in die erste Zylindergruppe einzustellen, um einen hinter die erste Zylindergruppe geschalteten ersten Abgaskatalysator zu reinigen.
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