DE112013004508T5

DE112013004508T5 - Verfahrensweisen zum Steigern von Abgastemperaturen

Info

Publication number: DE112013004508T5
Application number: DE112013004508.7T
Authority: DE
Inventors: Michael A. Wilson
Original assignee: Cummins Inc
Current assignee: Cummins Inc
Priority date: 2012-10-03
Filing date: 2013-10-03
Publication date: 2015-06-03
Also published as: CN104704212B; US20150121852A1; US9523319B2; US8931255B2; CN104704212A; US20140090360A1; WO2014055788A1

Abstract

Eine Ausführungsform ist eine besondere Strategie zum Erhöhen der Abgastemperaturen, die das Deaktivieren einer ersten Gruppe von Zylindern beinhaltet, während eine zweite Gruppe von Zylindern in einem Verbrennungsmodus verbleibt, sowie das Einspritzen von Kraftstoff in jeden Zylinder der zweiten Gruppe von Zylindern nicht früher als 2 Grad vor dem oberen Totpunkt (OT). Die Strategie beinhaltet auch das Leiten von kraftstoffreichem Abgas aus der zweiten Gruppe von Zylindern in einen Abgasweg und Oxidieren wenigstens eines Teils der kraftstoffreichen Abgase in den Abgasweg. In einer Ausgestaltung findet das Oxidieren unabhängig von jeglichem katalytischen Einfluss statt. Andere Ausführungsformen beinhalten besondere Verfahren, Systeme und eine Vorrichtung zum Erhöhen von Abgastemperaturen und/oder Regenerieren einer oder mehrerer Komponenten eines Nachbehandlungssystems.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 3. Oktober 2012 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 13/644,214, die hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
HINTERGRUND
Die vorliegende Anmeldung betrifft allgemein den Betrieb von Verbrennungsmotoren und insbesondere, aber nicht ausschließlich, das Erhöhen von Temperaturen eines Abgasstroms, der von einem Verbrennungsmotor erzeugt wird, um anhand eines nicht einschränkenden Beispiels die Regeneration einer oder mehrerer Komponenten eines Nachbehandlungssystems zu erleichtern.
Moderne Verbrennungsmotoren müssen strenge Emissionsnormen einhalten, einschließlich einer Höchstmenge von Stickoxiden (NO_x) die abgegeben werden darf. Viele Motoren verwenden jetzt Nachbehandlungssysteme, um die Emissionen aus dem Motor auf vorgeschriebene Werte zu reduzieren, bevor sie in die Atmosphäre abgegeben werden. Nachbehandlungssysteme beinhalten oft mehrere Komponenten, einschließlich Partikelfilter, Oxidationskatalysatoren, NO_x-Adsorber, NO_x-Reduktionskatalysatoren, Drei-Wege-Katalysatoren, Vier-Wege-Katalysatoren, und können darüber hinaus mehrere Komponenten der gleichen Art an verschiedenen Stellen entlang des Nachbehandlungssystem-Stromwegs enthalten. Eine gut bekannte Art und Weise zum Entfernen von Stickoxiden (NO_x) aus Motorabgasen ist die selektive katalytische Reduktion (SCR). In diesem System wird ein Katalysator verwendet, um eine Reaktion zwischen NO_x-Molekülen und einem Reduktionsmittel zu erleichtern, um das NO_x in gewöhnliche Atmosphärengase umzuwandeln.
Mit der Zeit können eine oder mehrere Komponenten des Nachbehandlungssystems durch Ablagerungen bestimmter Abgasbestandteile maskiert werden, was die Wirksamkeit solcher Komponenten vermindern und zu einer unerwünschten Steigerung von Emissionen führen kann. Insbesondere und anhand eines nicht einschränkenden Beispiels können SCR-Systeme mit Schwefelablagerungen maskiert werden, die ihre Wirksamkeit beim Entfernen von Stickoxiden (NO_x) aus dem Motorabgas beeinträchtigen, insbesondere in Situationen, in denen Motoren mit schwefelreichen Brennstoffen (z. B. mit einem Schwefelgehalt von über 50 ppm) und Lastzyklen bei niedrigen Temperaturen betrieben werden. Dementsprechend besteht ein Bedarf nach weiteren Verbesserungen in diesem Technologiebereich.
KURZDARSTELLUNG
Eine Ausführungsform ist eine besondere Strategie zum Steigern der Abgastemperaturen, die das Deaktivieren einer ersten Gruppe von Zylindern beinhaltet, während eine zweite Gruppe von Zylindern in einem Verbrennungsmodus verbleibt, sowie das Einspritzen von Kraftstoff in jeden Zylinder der zweiten Gruppe von Zylindern nicht früher als 2 Grad vor dem oberen Totpunkt (OT). Die Strategie beinhaltet auch das Leiten von kraftstoffreichem Abgas aus der zweiten Gruppe von Zylindern in einen Abgasweg und Oxidieren wenigstens eines Teils der kraftstoffreichen Abgase in dem Abgasweg. In einer Ausgestaltung findet das Oxidieren unabhängig von jeglichem katalytischen Einfluss statt. Andere Ausführungsformen beinhalten besondere Verfahren, Systeme und eine Vorrichtung zum Steigern von Abgastemperaturen und/oder Regenerieren einer oder mehrerer Komponenten eines Nachbehandlungssystems. Weitere Ausführungsformen, Ausgestaltungen, Gegenstände, Eigenschaften, Vorteile, Aspekte und Nutzen werden anhand der folgenden Beschreibung und Zeichnungen offensichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung einer Anwendung mit einem Verbrennungsmotor und einem Nachbehandlungssystem.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Systems zum Steigern von Abgastemperaturen.
3 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Steuerung des in 2 dargestellten Systems.
4 ist eine Darstellung mehrerer Kraftstoffeinspritzvorgänge.
5 ist eine schematische Darstellung eines Nachbehandlungssystems.
6 ist ein schematisches Flussdiagramm, das eine Verfahrensweise zum Erhöhen der Abgastemperaturen darstellt.
BESCHREIBUNG DER VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Obwohl die vorliegende Erfindung viele verschiedene Ausgestaltungen annehmen kann, wird zum Zweck des besseren Verständnisses der Grundsätze der Erfindung nun Bezug auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen genommen, und dieselben werden mit Hilfe von Fachsprache beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass dadurch keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist. Alle Abwandlungen und weiteren Modifikationen der beschriebenen Ausführungsformen und alle weiteren Anwendungen der hierin beschriebenen Grundsätze der Erfindung, wie sie einem Fachmann auf dem die Erfindung betreffenden Gebiet normalerweise einfallen würden, sind denkbar.
1 ist eine schematische Darstellung einer Anwendung 900 mit einem Fahrzeug 902, das einen Verbrennungsmotor 102 aufweist, aus dem sich ein Abgasweg 903 erstreckt. Die Anwendung 900 beinhaltet ein Nachbehandlungssystem 904 im Abgasweg 903, das NO_x-Emissionen reduziert und regelmäßige Regenerationsvorgänge erfordert. Der Motor 102 enthält Einspritzdüsen und ein verarbeitendes Subsystem, das die Einspritzdüsen und andere Aspekte des Motors 102 steuert, die unten ausführlicher erläutert werden. Die Anwendung 900 dient als beispielhafte Plattform für die vorliegend beschriebenen Systeme, Verfahren, Methoden und Vorrichtungen zum Erzeugen von Temperatur und anderen Abgasbedingungen, um zum Regenerieren einer oder mehrerer Komponenten des Nachbehandlungssystems 904 beizutragen.
Das Nachbehandlungssystem 904 enthält eine oder mehrere Nachbehandlungskomponenten, die von bestimmten Anpassungen der Abgasumgebung profitieren und/oder regelmäßige Regenerationsvorgänge zum Entfernen von Ruß, Erneuern der katalytischen Aktivität und/oder Entfernen von Schwefelablagerungen erfordern, um nur einige nicht einschränkende Möglichkeiten zu nennen. Zu beispielhaften Nachbehandlungskomponenten gehören Rußfilter, katalysierte Rußfilter, NO_x-Adsorber, SCR-Katalysatorkomponenten und/oder Oxidationskatalysatoren. Zu beispielhaften nicht einschränkenden Regenerationsvorgängen gehören das Oxidieren von Ruß aus einem Rußfilter, das Desorbieren von NO_x aus einem NO_x-Adsorber mittels fetter und/oder heißer Abgase, das Lösen von adsorbiertem NH₃ auf einem SCR-Katalysator und/oder das Entschwefeln eines Katalysators unter Verwendung von Hitze.
2 ist ein schematisches Blockdiagramm 100 eines Systems zum Steigern der Abgastemperaturen. Das System 100 beinhaltet den Motor 102, der mehrere Hubkolben 104a–f aufweist, die in entsprechenden Zylindern 106a–f angeordnet sind. Obwohl der Motor 102 in der dargestellten Form sechs Hubkolben 104a–f und sechs zugehörige Zylinder 106a–f beinhaltet, versteht es sich, dass auch Ausgestaltungen möglich sind, in denen der Motor 102 eine andere Anzahl Hubkolben und entsprechende Zylindern aufweist, einschließlich solcher, in denen der Motor 102 nur vier Hubkolben und vier entsprechende Zylinder enthält. Der Motor 102 beinhaltet ferner mehrere Einspritzdüsen 108a–f, die mehrere Kraftstoffeinspritzvorgänge bezüglich eines oder mehrerer der Zylinder 106a–f pro einer oder zwei Umdrehungen einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors 102 ausführen können. In der dargestellten Form erhalten die Einspritzventile 108a–f Kraftstoff aus einem druckbelasteten Common-Rail 110, das mit einer Hochdruckkraftstoffpumpe 112 verbunden ist. Die Kraftstoffpumpe 112 ist ferner über die Kraftstoffleitung 114 direkt oder indirekt mit einer Kraftstoffquelle verbunden. Obwohl der in 2 dargestellte Motor 102 ein Kraftstoffeinspritzsystem mit Hochdruck-Common-Rail umfasst, ist in der vorliegenden Anwendung jede beliebige Vorrichtung denkbar, die dazu in der Lage ist, mehrere Kraftstoffeinspritzvorgänge bezüglich eines oder mehrerer Zylinder 106a–f pro Umdrehung (oder pro zwei Umdrehungen) der Kurbelwelle des Motors 102 zu liefern. In bestimmten Ausführungsformen beinhaltet das System 100 einen Motorstellungssensor (nicht gezeigt), der eine aktuelle Position der Kurbelwelle feststellt.
Das System 100 beinhaltet ferner ein verarbeitendes Subsystem 116 mit einer Steuerung 118. Das verarbeitende Subsystem 116 kann mit Controllern, Modulen, Sensoren, Reglern, Kommunikationsverbindungen und anderen Vorrichtungen aufgebaut sein, die im Fachgebiet zum Durchführen der hierin beschriebenen Abläufe bekannt sind. Die Steuerung 118 kann eine einzelne Vorrichtung oder eine verteilte Vorrichtung sein, und die Funktionen der Steuerung 118 können von Hardware oder Software ausgeführt werden. Alle Befehle und Informationen können in alternativen Ausgestaltungen bereitgestellt werden, manche Informationen sind in bestimmten Ausführungsformen eventuell nicht vorhanden, und in bestimmten Ausführungsformen können zusätzliche Informationen vorhanden sein. Informationen können aus Sensoreingaben, aus Datenlinkkommunikationen, aus Parametern auf einem computerlesbaren Speichermedium oder aus anderen im Fachgebiet bekannten Informationen sammelnden Vorrichtungen ausgewertet werden.
In bestimmten Ausführungsformen enthält die Steuerung 118 ein oder mehrere Module, die dazu aufgebaut sind, ihre Abläufe funktionsmäßig ausführen. Die vorliegende Module enthaltende Beschreibung betont die strukturelle Unabhängigkeit der Aspekte der Steuerung 118 und veranschaulicht eine Zusammenstellung von Abläufen und Aufgaben der Steuerung 118. Es versteht sich, dass andere Zusammenstellungen, die ähnliche allgemeine Abläufe ausführen, als im Umfang der vorliegenden Anmeldung betrachtet werden. Module können in Hardware und/oder Software auf einem computerlesbaren Medium implementiert sein, und Module können über verschiedene Hardware- oder Softwarekomponenten verteilt sein. Ausführlichere Beschreibungen bestimmter Ausführungsformen der Steuerungsabläufe finden sich unten mit Bezug auf die schematische Darstellung der 3.
Die Steuerung 118 ist allgemein dazu aufgebaut, den Motor 102 in einem Standard-Betriebsmodus 200 und einem Sekundärmodus 202 zu betreiben, in dem die Abgastemperaturen bezüglich des Standard-Betriebsmodus 200 erhöht sind. Der Motor 102 kann im Sekundärmodus 202 betrieben werden, um unter anderem die Regeneration einer oder mehrerer Komponenten eines Nachbehandlungssystems 904, z. B. das Entschwefeln eines Katalysators, zu erleichtern. Im Folgenden werden weitere Einzelheiten des Betriebs des Motors 102 im Sekundärmodus 202 angegeben. Insbesondere enthält die Steuerung 118 ein Systembedingungs-Modul 204, das einen Befehl zum Erhöhen der Abgastemperatur 206 auswertet und feststellt, dass der Motor 102 im Sekundärmodus 202 anstatt im Standardmodus 200 zu betreiben ist. In einer Ausgestaltung wird der Befehl zum Erhöhen der Abgastemperatur 206 von einem Diagnose- oder Wartungstool anhand einer Feststellung geliefert, dass eine Regeneration einer oder mehrerer Komponenten des Nachbehandlungssystems 904 erforderlich ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Befehl zum Erhöhen der Abgastemperatur 206 vom Systembedingungs-Modul 204 oder einem anderen Modul der Steuerung 118 als Reaktion auf das Auswerten einer oder mehrerer der von der Steuerung 118 empfangenen Befehle oder Signale erzeugt wird.
Zum Betreiben im Sekundärmodus 202 ist die Steuerung 118 allgemein so aufgebaut, dass die Drehzahl des Motors 102 drehzahlbasiert anstatt auf Kraftstoffversorgungsbasis gesteuert wird. In ähnlicher Weise liefert das Drehzahlsteuermodul 208 einen Drehzahlsteuerbefehl 210, nachdem das Systembedingungs-Modul 204 der Steuerung 118 feststellt, dass der Motor 102 im Sekundärmodus 202 betrieben werden soll. Im Allgemeinen legt der Befehl zum Steuern der Drehzahl 210 fest, dass die Drehzahl des Motors 102 während des Sekundärmodus 202 oberhalb der normalen Leerlaufdrehzahl des Motors 102 während dessen Betriebs im Standard-Betriebsmodus 200 liegt. In einer Ausgestaltung legt der Befehl zum Steuern der Drehzahl 210 beispielsweise fest, dass der Motor 102 im Sekundärmodus 202 bei mehr als 1000 U/min betrieben wird. In einer weiteren Ausgestaltung legt der Befehl zum Steuern der Drehzahl 210 fest, dass der Motor 102 im Sekundärmodus 202 im Bereich von 2000–2600 U/min betrieben wird. In einer noch weiteren Ausgestaltung legt der Befehl zum Steuern der Drehzahl fest, dass der Motor 102 im Sekundärmodus 202 im Bereich von 2200–2500 U/min betrieben wird. Außerdem versteht es sich, obwohl zuvor nicht erörtert, dass der Motor 102 im Sekundärmodus 202 nicht unter einer Lastbedingung betrieben wird. Beispielsweise kann in einer nicht einschränkenden Ausgestaltung das Fahrzeug 902 zur Wartung aus dem normalen Betrieb herausgenommen werden, wenn der Motor 102 im Sekundärmodus 202 betrieben wird.
Die Steuerung 118 enthält auch ein Kraftstoffsteuermodul 212, das Kraftstoffsystembefehle 214 bereitstellt. Wenn das Systemsteuermodul 204 feststellt, dass der Motor 102 im Standard-Betriebsmodus 200 betrieben werden soll, liefert das Kraftstoffsteuermodul 212 unmodifizierte Kraftstoffsystembefehle 214 gemäß dem normalen Betrieb des Systems 100. Zum Betreiben des Motors 102 im Sekundärmodus 202 ist das Kraftstoffsteuermodul 212 der Steuerung 118 jedoch so aufgebaut, dass ein Befehl zum Abschalten von Zylindern als Teil der Kraftstoffsystembefehle 214 geliefert wird. Eine erste Anzahl von Einspritzdüsen 108a–f reagiert auf den Befehl zum Abschalten von Zylindern, um eine Kraftstoffeinspritzung in eine erste Anzahl entsprechender Zylinder 106a–f zu unterbrechen, so dass jeder Zylinder der ersten Anzahl von Zylindern 106a–f deaktiviert und in einem Abschaltmodus betrieben wird. Unter Bezug auf die dargestellte Ausgestaltung ist denkbar, dass die erste Anzahl von im Abschaltmodus betriebenen Zylindern nur einen der Zylinder 106a–f und bis zu vier Zylinder 106a–f umfassen kann. In einer besonderen Ausgestaltung der dargestellten Ausführungsform beinhaltet die erste Anzahl von im Abschaltmodus betriebener Zylinder drei der Zylinder 106a–f. Es sind jedoch weitere Abwandlungen möglich und denkbar. Beispielsweise wird in nicht gezeigten Ausgestaltungen, in denen der Motor 102 nur vier Zylinder beinhaltet, in Betracht gezogen, dass nur ein oder bis zu zwei der vier Zylinder im Abschaltmodus betrieben werden können.
Das Kraftstoffsteuermodul 212 der Steuerung 118 ist ferner so aufgebaut, dass es einen Befehl zur verzögerten Kraftstoffversorgung als Teil der Kraftstoffsystembefehle 214 liefert, wenn das Systemsteuermodul 204 feststellt, dass der Motor 102 im Sekundär-Betriebsmodus 202 betrieben werden sollte. Eine zweite Anzahl von Einspritzdüsen 108a–f reagiert auf den Befehl zur verzögerten Kraftstoffversorgung, um ein Schema der verzögerten Kraftstoffeinspritzung bei einer zweiten, verbleibenden Anzahl von Zylindern 106a–f umzusetzen, die in einem Verbrennungsmodus betrieben werden. Insbesondere reagiert für die zweite Anzahl von Zylindern 106a–f, die im Verbrennungsmodus betrieben werden, die zweite Anzahl von Einspritzdüsen 106a–f auf den Befehl zur verzögerten Kraftstoffversorgung, um einen Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgang nicht früher als 2 Grad vor dem oberen Totpunkt (OT) auszuführen.
Abhängig von den Eigenschaften des Kraftstoffsystems geben die Ausdrücke Kraftstoffversorgung, Kraftstoffeinspritzung und/oder Ausführen eines Kraftstoffeinspritzvorgangs bei einem bestimmten Kurbelwellenwinkelgrad an, dass der Kraftstoffversorgungsvorgang oder Einspritzbeginn bei dem bestimmten Kurbelwellenwinkelgrad beginnt. Beispielsweise gibt eine Zuführung nach 3 Grad nach dem OT allgemein einen Einspritzbeginn nach 3 Grad nach OT an. Ähnlich tritt, wie beispielsweise in 4 dargestellt, der Einspritzbeginn 122 des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 bei 3 Grad nach OT auf. Es versteht sich jedoch, dass die Darstellung in 4 nicht einschränkend ist und dass andere Zeitpunkte für den Einspritzbeginn 122 des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 möglich sind. Beispielsweise findet in einer Ausgestaltung der Einspritzbeginn 122 des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 nicht früher als 2 Grad vor OT statt. Dennoch findet in einer anderen Ausgestaltung der Einspritzbeginn 122 des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 bei oder nach 2 Grad vor OT statt. In einer anderen Ausgestaltung liegt der Einspritzbeginn 122 des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 nicht früher als der OT. In einer noch anderen Ausgestaltung liegt der Einspritzbeginn 122 des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 nicht früher als 3 Grad nach OT. In einer noch anderen Ausgestaltung liegt der Einspritzbeginn 122 des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 im Bereich von 2 Grad vor OT und 8 Grad nach OT. In einer anderen Ausgestaltung tritt der Einspritzbeginn 122 des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 zwischen dem OT und 8 Grad dem OT auf. In einer noch anderen Ausgestaltung liegt der Einspritzbeginn 122 des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 im Bereich von 3–8 Grad nach OT. In einer noch anderen Ausgestaltung liegt der Einspritzbeginn 122 des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 im Bereich von 4–7 Grad nach OT. Es sind noch andere Varianten des Zeitpunkts des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 denkbar. Außerdem versteht es sich, dass der Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgang 120 eine oder mehr als eine Verbrennungskraftstoffmenge für die Haupt-Einspritzung umfassen kann.
Die zweite Anzahl Einspritzdüsen 108a–f reagiert ferner auf den Befehl zur verzögerten Kraftstoffversorgung, um einen Kraftstoffnacheinspritzungsvorgang 124 durchzuführen, das dem Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgang 120 folgt. In der in 4 dargestellten nicht einschränkenden Ausgestaltung findet der Einspritzbeginn 126 des Kraftstoffnacheinspritzungsvorgangs 124 mit einer Verzögerung 128 im Bereich von 14–16 Grad nach dem Einspritzende des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 statt. In einer anderen Ausgestaltung liegt der Einspritzbeginn 126 des Kraftstoffnacheinspritzungsvorgangs 124 im Bereich von 13–17 Grad nach Einspritzende des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120. In einer noch anderen Ausgestaltung liegt der Einspritzbeginn 122 des Kraftstoffnacheinspritzungsvorgangs 124 im Bereich von 13–18 Grad nach Einspritzende des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120. Noch andere Varianten des Zeitpunkts des Kraftstoffnacheinspritzungsvorgangs 124 sind denkbar. Außerdem versteht es sich, dass der Kraftstoffnacheinspritzungsvorgang 124 eine oder mehr als eine Verbrennungskraftstoffmenge für die Nach-Einspritzung beinhalten kann.
Obwohl zuvor nicht erörtert, ist das Kraftstoffsteuermodul 212 der Steuerung 118, wenn das Betreiben des Motors 102 im Standard-Betriebsmodus 200 einen Kraftstoffvoreinspritzungsvorgang beinhaltet, ferner so aufgebaut, dass es einen Befehl zum Aufheben der Kraftstoffvoreinspritzung 214 als Teil der Kraftstoffsystembefehle 214 zum Betreiben des Motors im Sekundär-Betriebsmodus 202 liefert. Die zweite Anzahl von Einspritzdüsen 108a–f reagiert auf den Befehl zum Aufheben der Kraftstoffvoreinspritzung, um den Kraftstoffvoreinspritzungsvorgang zu deaktivieren. Darüber hinaus versteht es sich, dass die während des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 und Kraftstoffnacheinspritzungsvorgangs 124 eingespritzten Kraftstoffmengen eine Gesamtkraftstoffmenge ergeben, die während eines jeweiligen Verbrennungszyklus eingespritzt wird. In einer Ausgestaltung, in der die Zylinder 106a–f ein Volumen von 1,15 Litern aufweisen, liegt die eingespritzte Gesamtkraftstoffmenge pro Zylinder im Bereich von 50–80 mg/Hub oder 55–75 mg/Hub oder 70–80 mg/Hub, um nur einige nicht einschränkende Möglichkeiten zu nennen. Es versteht sich, dass sich die bei jedem Hub eingespritzte Gesamtkraftstoffmenge pro Zylinder in Ausgestaltungen, in denen die Zylinder 106a–f ein anderes Volumen aufweisen, entsprechend ändert. Ferner liegt in einer Ausgestaltung die während des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 eingespritzte Kraftstoffmenge im Bereich von 70–90% der eingespritzten Gesamtkraftstoffmenge. In einer weiteren Ausgestaltung liegt die während des Haupt-Kraftstoffeinspritzvorgangs 120 eingespritzte Kraftstoffmenge im Bereich von 75–85%, 70–80% oder 80–90% der eingespritzten Gesamtkraftstoffmenge, um nur einige Beispiele zu nennen.
Das Kraftstoffsteuermodul 212 der Steuerung 118 ist ferner so aufgebaut, dass es einen Befehl zum Reduzieren des Leistendrucks als Teil der Kraftstoffsystembefehle 214 zum Betreiben des Motors 102 im Sekundärmodus 202 liefert. Eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 112 reagiert auf den Befehl zum Reduzieren des Leistendrucks, um einen Leistendruck unter 1000 bar zu liefern. In einer besonderen Ausgestaltung liegt der Leistendruck im Bereich von 300–700 bar. In einer noch weiteren Ausgestaltung liegt der Leistendruck im Bereich von 350–600 bar. Alternative Werte für den Leistendruck während des Betreibens des Motors 102 im Sekundärmodus 202 sind denkbar.
Unter besonderer Bezugnahme auf 5 versteht es sich, dass die Steuerung 118 auch so aufgebaut sein kann, dass sie mit einer oder mehreren Komponenten des Nachbehandlungssystems 904 kommuniziert. Insbesondere beinhaltet in der schematischen Darstellung der 5 das Nachbehandlungssystem 904 einen Partikelfilter 906, ein(e) Zersetzungs-Rohr oder -Leitung 908, einen NO_x-Reduktionskatalysator 910, etwa ein SCR-System, und einen Ammoniak-Oxidationskatalysator 912. Das Nachbehandlungssystem 904 beinhaltet auch eine Reduktionsmittel-Einspritzdüse oder einen Reduktionsmittel-Dosierer 914, die/der mit der Zersetzungs-Leitung 908 verbunden ist. Ferner versteht es sich, dass das Nachbehandlungssystem 904 zusätzlich zu oder anstelle der dargestellten Komponenten eine oder mehrere Komponenten enthalten kann, einschließlich anhand nicht eines einschränkenden Beispiels einen Diesel-Oxidationskatalysator, und dass die Komponenten in einer oder mehreren Anordnungen bereitgestellt werden können, die nicht in 5 dargestellt sind.
Die Steuerung 118 enthält auch ein Nachbehandlungs-Steuermodul 216, das dazu aufgebaut ist, einen oder mehrere Nachbehandlungssystembefehle 218 zu liefern. Während des Betreibens des Motors 102 im Standard-Betriebsmodus 200 ist das Nachbehandlungs-Steuermodul 216 dazu aufgebaut, zu geeigneten Zeitpunkten Dosierungsbefehle an den Dosierer 914 als Teil der Nachbehandlungssystembefehle 218 zu liefern. Der Dosierer 914 reagiert auf die Dosierungsbefehle, um ein Reduktionsmittel (z. B. Harnstoff, einen Kohlenwasserstoff und/oder Ammoniak) in den Abgasweg 903 stromaufwärts des NO_x-Reduktionskatalysators 910 einzuspritzen. In einer Ausgestaltung des Betriebs des Motors 102 im Sekundärmodus 202 ist das Nachbehandlungs-Steuermodul 216 der Steuerung 118 jedoch ferner dazu aufgebaut, einen Befehl zum Aufheben des Dosierens als Teil der Nachbehandlungssystembefehle 218 zu liefern. In dieser Ausgestaltung wird der Dosierer 914 als Reaktion auf den Befehl zum Aufheben des Dosierens deaktiviert, wenn der Motor 102 im Sekundärmodus 202 betrieben wird. Es versteht sich jedoch, dass Ausgestaltungen, in denen der Dosierer 914 nicht deaktiviert wird, wenn der Motors 102 im Sekundärmodus 202 betrieben wird, ebenfalls denkbar sind.
Das System 100 kann auch eine Reihe von Sensoren beinhalten, einschließlich eines oder mehrerer Temperatursensoren, die stromaufwärts des Nachbehandlungssystems 904, zwischen dem Partikelfilter 906 und dem NO_x-Reduktionskatalysator 910 und/oder stromabwärts des Nachbehandlungssystems 904 angeordnet sind. In der dargestellten Ausgestaltung beinhaltet das System 100 einen NO_x-Sensor 916, der stromabwärts des NO_x-Reduktionskatalysators 910 angeordnet ist. Der Sensor 916 ist allgemein so aufgebaut, dass er NO_x-Werte im Abgasweg 903 stromabwärts des NO_x-Reduktionskatalysators 910 misst und ein entsprechendes Signal an die Steuerung 118 als Teil der Abgasbedingungen 220 liefert. In einer Ausgestaltung ist die Steuerung 118 dazu aufgebaut festzustellen, ob die vom Sensor 916 empfangenen Signale auf NO_x-Werte hinweisen, die eine vorgegebene Schwelle überschreiten und, wenn dies der Fall ist, einen Befehl für eine Anzeigeleuchte 222 zu erzeugen, um einem Benutzer des Motors 102 eine Anzeige zu liefern, dass die aktuellem NO_x-Werte nicht akzeptabel sind. Die Steuerung 118 kann auch so aufgebaut sein, dass sie als Reaktion auf das Empfangen der Signale vom Sensor 916 zusätzliche Funktionen ausführt. Das System 100 kann auch einen oder mehrere NO_x-Sensoren beinhalten, die stromaufwärts des NO_x-Reduktionskatalysators 910 und/oder stromabwärts des Ammoniak-Oxidationskatalysators 912 angeordnet sein können. Die Auswahl und die Position von Sensoren sind nicht einschränkend, und eine Reihe verschiedener Sensoranordnungen sind denkbar. Dennoch kann das System 100 auch eine oder mehrere der folgenden Komponenten beinhalten: einen Turbolader, ein AGR-System oder eine Einspritzdüse stromaufwärts des Partikelfilters 906, die Kohlenwasserstoffe einspritzt, um zum Regenerieren des Partikelfilters 906 beizutragen. In Ausführungsformen, in denen eine Kohlenwasserstoff-Einspritzdüse stromaufwärts des Partikelfilters 906 angeordnet ist, kann die Steuerung 118 ferner so aufgebaut sein, dass sie einen Befehl zum Ausschalten der Kohlenwasserstoff-Einspritzdüse liefert, so dass die Kohlenwasserstoff-Einspritzdüse deaktiviert wird, wenn der Motor 102 im Sekundärmodus 202 betrieben wird, obwohl Ausgestaltungen, in denen die Kohlenwasserstoff-Einspritzdüse nicht deaktiviert wird, ebenfalls denkbar sind.
Obwohl nicht beabsichtigt ist, durch eine bestimmte Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass die Erhöhungen der Abgastemperatur, die durch das Betreiben des Motors 102 im Sekundärmodus 202 erzielt werden, vollständig oder teilweise durch das Erleichtern der Oxidation heißer kraftstoffreicher Abgase stromabwärts des Motors 102 erzeugt werden. Genauer erzeugt das Betreiben des Motors 102 mit der ersten Anzahl von Zylindern 106a–f im Abschaltmodus im Allgemeinen höhere Betriebstemperaturen, wodurch unter anderem Luft bereitgestellt wird, die durch die erste Anzahl von Zylindern 106a–f mit einer höheren Temperatur im Verhältnis zum Standard-Betriebsmodus gepumpt wird, in dem jeder der Zylinder 106a–f im Verbrennungsmodus betrieben wird. Ähnlich weisen die Abgase, die aus der zweiten Anzahl von im Verbrennungsmodus betriebenen Zylindern 106a–f ausgestoßen werden, im Allgemeinen ebenfalls eine höhere Temperatur im Vergleich zum Standard-Betriebsmodus auf. Zudem wird angenommen, dass das Schema der verzögerten Kraftstoffzuführung und der reduzierte Leistendruck, die oben erörtert wurden, zu einem Überschuss an unverbrannten Kohlenwasserstoffen (HCs) im Abgas führen, das von der zweiten Anzahl Zylinder 106a–f ausgestoßen wird. Wenn die heißen Abgase, die einen HC-Überschuss enthalten, mit heißer, durch die erste Anzahl der Zylinder 106a–f gepumpter Luft kombiniert werden oder auf diese auftreffen, wird angenommen, dass wenigstens ein Teil der überschüssigen HCs oxidiert wird, um zusätzliche Hitze im Abgasweg 903 zu erzeugen und die Temperatur des Abgases zu erhöhen.
Obwohl zuvor nicht erörtert, versteht es sich, dass die Oxidation wenigstens eines Teils des HC-Überschusses unabhängig von katalytischen Einflüssen auftritt. Anders ausgedrückt findet auch bei Ausführungsformen wie der dargestellten Ausführungsform, in der kein Diesel-Oxidationskatalysator vorhanden ist, eine Oxidation der Abgase mit einem HC-Überschuss stromabwärts des Motors 102 statt. Darüber hinaus ist bei Ausführungsformen, in denen ein Diesel-Oxidationskatalysator vorhanden ist, denkbar, dass die Oxidation von Abgasen, die einen HC-Überschuss enthalten, stromaufwärts des Diesel-Oxidationskatalysators stattfindet, so dass dieser die Oxidation nicht fördert oder einleitet. Dessen ungeachtet sind auch Ausgestaltungen denkbar, in denen ein Diesel-Oxidationskatalysator vorhanden ist und er die Oxidation der Abgase fördert, die einen HC-Überschuss enthalten.
Wie oben erwähnt, kann in einer Ausgestaltung das System 100 dazu verwendet werden, das Abgas auf eine Temperatur zu erhöhen, die zur Regeneration einer oder mehrerer Komponenten des Nachbehandlungssystems 904 wirksam ist. Insbesondere wird das System 100 in einer nicht einschränkenden Ausgestaltung zur Entschwefelung des NOx-Reduktionskatalysators 910 verwendet, wenn es in Gestalt eines SCR-Systems vorliegt. Weitere Details bezüglich einer beispielhaften Vorgehensweise 300 zur Verwendung des Systems 100 auf diese Weise werden nun im Zusammenhang mit dem in 6 dargestellten schematischen Flussdiagramm erläutert.
Die Vorgehensweise 300 beinhaltet einen Vorgang 302, um festzustellen, ob eine Entschwefelung des SCR-Systems erforderlich ist. Das Feststellen, dass eine Entschwefelung des SCR-Systems erforderlich ist, kann auf Vorgängen basieren, die von der Steuerung 118 aufgenommen und analysiert wurden, wie dem Empfangen verschiedener Signale, die auf Abgasparameter von einem oder mehrerer stromabwärtiger Sensoren hinweisen, ob eine vorgegebene Zeitdauer oder Verwendung des Motors 102 erfolgte, oder durch Empfangen eines entsprechenden Befehls von einem diagnostischen Wartungstool. Beispielsweise kann in einer Ausgestaltung das diagnostische Wartungstool von einem Wartungstechniker in Kommunikation mit der Steuerung 118 gebracht werden, und der Wartungstechniker kann anhand des diagnostischen Wartungstools ein Hinweis oder einen Befehl liefern, dass eine Entschwefelung des SCR-Systems notwendig ist. In anderen Ausgestaltungen kann das diagnostische Wartungstool mit wenig oder ohne Zutun des Wartungstechnikers einen Hinweis oder einen Befehl an die Steuerung 118 liefern, dass eine Entschwefelung des SCR-Systems notwendig ist. Als Reaktion auf das Feststellen, dass eine Entschwefelung des SCR-Systems nicht erforderlich ist, beinhaltet die Vorgehensweise 300 einen Vorgang 304, um den Betrieb des Motors 102 im Standard-Betriebsmodus 200 auszuführen oder aufrechtzuerhalten.
Als Reaktion auf das Feststellen, dass eine Entschwefelung des SCR-Systems erforderlich ist, wie beispielsweise durch Empfangen eines Entschwefelungsbefehls vom diagnostischen Wartungstool, kann die Vorgehensweise 300 jedoch einen Vorgang 306 beinhalten, den Betrieb des Motors 102 im Standard-Betriebsmodus 200 auszuführen, bis eine vorgegebene Temperatur des Motorkühlmittels erreicht ist. In einer nicht einschränkenden Ausgestaltung ist die vorgegebene Temperatur des Motorkühlmittels 75°C, obwohl es sich versteht, dass auch andere Alternativen möglich sind. Sobald die vorgegebene Temperatur des Motorkühlmittels erreicht ist, beinhaltet die Vorgehensweise 300 einen Vorgang 308 zum Ausführen des Betriebs des Motors 102 im Sekundär-Betriebsmodus 202 gemäß der Beschreibung oben. Im Vorgang 308 kann die Drehzahl des Motors 102 langsam erhöht werden, bis sie eine gewünschte Betriebsdrehzahl wie die oben beschriebenen erreicht. Sobald die gewünschte Betriebsdrehzahl erreicht ist, werden die verbleibenden Bedingungen des Sekundär-Betriebsmodus 202 im Vorgang 308 ausgeführt. Der Betrieb des Motors 102 im Sekundär-Betriebsmodus 202 kann fortgeführt werden, bis eine gewünschte Temperatur des Abgases für eine Zeitdauer erreicht ist, die zur Entschwefelung des SCR-Systems erforderlich ist. In einer Ausgestaltung ist die gewünschte Temperatur mindestens 300°C. In einer anderen Ausgestaltung liegt die gewünschte Temperatur im Bereich von 300–550°C. Es versteht sich jedoch, dass andere Werte für die gewünschte Temperatur möglich und denkbar sind. Zudem beträgt in einer Ausgestaltung der Zeitraum, über den das Abgas die gewünschte Temperatur aufweist, mindestens 60 Minuten. In einer anderen Ausgestaltung liegt der Zeitraum, über den das Abgas die gewünschte Temperatur aufweist, im Bereich von 30–180 Minuten. Es versteht sich jedoch, dass andere Werte für den gewünschten Zeitraum denkbar und möglich sind.
Die Vorgehensweise 300 beinhaltet auch einen Vorgang 310, um festzustellen, ob die Bedingungen für eine Entschwefelung des SCR-Systems erfüllt sind. Beispielsweise kann in einer Ausgestaltung der Vorgang 310 feststellen, ob das Abgas die gewünschte Temperatur über einen Zeitraum aufwies, der zum Entschwefeln des SCR-Systems ausreicht. Wird in Vorgang 310 festgestellt, dass die Bedingungen zur Entschwefelung des SCR-Systems nicht erfüllt wurden, geht die Vorgehensweise 300 zum Vorgang 308 über, in dem der Betrieb des Motors 102 im Sekundärmodus 202 durchgeführt wird. Wird im einem Vorgang 310 festgestellt, dass die Bedingungen zur Entschwefelung des SCR-Systems erfüllt wurden, fährt die Vorgehensweise 300 mit einem Vorgang 312 fort, in dem der Motor 102 über einen Zeitraum im Standard-Betriebsmodus 200 betrieben wird, der ausreicht, um den Motor vor dem Abstellen angemessen abzukühlen.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele dienen Anschauungszwecken und dürfen nicht dahingehend ausgelegt werden, dass die in diesem Dokument offenbarte Erfindung nur auf die Ausführungsformen beschränkt ist, die in diesen Beispielen offenbart werden.

Die in Tabelle I unten angegebenen Versuchsdaten für die Beispiele I–VI beziehen sich auf Versuche, die im Zusammenhang mit dem Motorbetrieb zum Steigern der Abgastemperaturen durchgeführt wurden. Insbesondere bezogen sich die Versuche auf das Erhöhen der Abgastemperaturen eines Dieselmotors mit sechs Zylindern auf einen Wert, der hoch genug ist, um die Entschwefelung eines Vanadiumpentoxid-Katalysators eines SCR-Systems zu erleichtern. Im Allgemeinen kann die Entschwefelung des Vanadiumpentoxid-Katalysators bei Abgastemperaturen von mindestens 300°C erfolgen. Zudem ist es zwar nicht notwendig, allgemein jedoch wünschenswert, dass die HCs im in den SCR eintretenden Abgas weniger als 1000 ppm betragen. TABELLE I

Beispiel Nr.	I	II	III	IV	V	VI
Motordrehzahl (U/min)	2262	2262	248 7	2487	237 9	2379
Einspritzbeginn der Haupteinspritzung (Grad nach OT)	6,8	6,8	4,37	4,37	6,09	6,09
Trennung zwischen Einspritzende der Haupteinspritzung und Einspritzbeginn der Nacheinspritzung (Grad)	14,6	14,6	15,5	15,5	15,9	15,9
Leistendruck (Bar)	560	560	589	589	391	391
Anzahl der Zylinder im Verbrennungsmodus	3	3	3	3	3	3
Gesamtkraftstoffversorgung (mg/Hub)	73	73	58	58	73	73
Kraftstoffnachversorgung (mg/Hub)	10,7	10,7	14,3	14,3	11,2	11,2
Katalysator Einlasstemperatur (°C)	341	338	283	303	404	397
HCs am Katalysatoreinlass (ppm)	551	581	524	260	249	121

Die in Tabelle II unten dargelegten Versuchsdaten für Beispiel VII beziehen sich auf Versuche, die im Zusammenhang mit dem Motorbetrieb zum Erhöhen der Abgastemperaturen durchgeführt wurden. Insbesondere bezogen sich die Versuche auf das Erhöhen der Abgastemperaturen eines Dieselmotors mit vier Zylindern auf einen Wert, der hoch genug ist, um die Entschwefelung eines Vanadiumpentoxid-Katalysators eines SCR-Systems zu erleichtern. Allgemein kann die Entschwefelung des Vanadiumpentoxid-Katalysators bei Abgastemperaturen von mindestens 300°C erfolgen. Zudem ist es zwar nicht notwendig, allgemein jedoch wünschenswert, dass die HCs im in den SCR eintretenden Abgas weniger als 1000 ppm betragen. TABLLE II

Beispiel Nr.	VII
Motordrehzahl (U/min)	2379
Einspritzbeginn der Haupteinspritzung (Grad nach OT)	6,09
Trennung zwischen Einspritzende der Haupteinspritzung und Einspritzbeginn der Nacheinspritzung (Grad)	15,9
Leistendruck (Bar)	391
Anzahl der Zylinder im Verbrennungsmodus	2
Gesamtkraftstoffversorgung (mg/Hub)	73
Kraftstoffnachversorgung (mg/Hub)	11,2
Katalysator Einlasstemperatur (°C)	283
HCs am Katalysatoreinlass (ppm)	350

Wie aus den/dem oben dargelegten Abbildungen und Text hervorgeht, sind eine Reihe verschiedener Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung denkbar.
Ein Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren, das das Betreiben eines Verbrennungsmotors oberhalb der Leerlaufdrehzahl beinhaltet, der eine Vielzahl von Zylindern und einen Abgasweg umfasst. Das Betreiben beinhaltet auch das Deaktivieren einer ersten Gruppe von Zylindern, während eine zweite Gruppe von Zylindern in einem Verbrennungsmodus verbleibt; das Einspritzen einer ersten Kraftstoffmenge in jeden der Zylinder der zweiten Zylindergruppe nicht früher als 2 Grad vor dem oberen Totpunkt (OT); das Leiten von kraftstoffreichem Abgas aus der zweiten Gruppe von Zylindern in den Abgasweg; und das Oxidieren von mindestens einem Teil des kraftstoffreichen Abgases im Abgasweg unabhängig von jeglichem katalytischen Einfluss.
In einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform wird das Betreiben ausgeführt, während der Verbrennungsmotor im unbelasteten Zustand ist. In einer anderen Ausgestaltung dieser Ausführungsform enthält der Motor ferner mindestens eine Nachbehandlungskomponente, und das Oxidieren findet stromaufwärts der mindestens einen Nachbehandlungskomponente statt. In einem Aspekt dieser Ausgestaltung ist die mindestens eine Nachbehandlungskomponente ein selektives Reduktionskatalysator-(SCR-)System, und das Betreiben beinhaltet das Liefern von Abgasen in den Abgasweg mit einer Temperatur, die zur Erleichterung der Entschwefelung des SCR-Systems wirksam ist. In einem weiteren Aspekt liegt die Temperatur im Bereich von 300–550°C.
In einer noch weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist der Kraftstoff Dieselkraftstoff. In einer noch weiteren Ausgestaltung beinhaltet das Verfahren ferner nach der ersten Kraftstoffmenge das Einspritzen einer zweiten Kraftstoffmenge in jeden Zylinder der zweiten Zylindergruppe. In einem Aspekt dieser Ausgestaltung definieren die erste und die zweite Kraftstoffmenge eine Gesamtmenge eingespritzten Kraftstoffs, und die erste Kraftstoffmenge liegt im Bereich von 70–90% der Gesamtmenge eingespritzten Kraftstoffs. In einem weiteren Aspekt liegt die Gesamtmenge eingespritzten Kraftstoffs im Bereich von 50–80 mg/Hub. In einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform beginnt das Einspritzen der ersten Kraftstoffmenge in jeden Zylinder der zweiten Zylindergruppe im Bereich von 2 Grad vor OT bis 8 Grad nach OT. In einem Aspekt dieser Ausgestaltung beinhaltet das Verfahren ferner das Einspritzen einer zweiten Kraftstoffmenge in jeden Zylinder der zweiten Zylindergruppe, und das Einspritzen der zweiten Kraftstoffmenge beginnt im Bereich von 13–17 Grad nach dem Ende der Einspritzung der ersten Menge.
In einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform wird das Einspritzen der ersten Kraftstoffmenge in jeden Zylinder der zweiten Zylindergruppe bei einem Leistendruck von weniger als 1000 bar durchgeführt. In einem besonderen Aspekt dieser Ausgestaltung liegt der Leistendruck im Bereich von 300–700 bar. In einem weiteren Aspekt dieser Ausgestaltung liegt der Leistendruck im Bereich von 350–600 bar. In einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ferner das Deaktivieren eines Dosierers, der im Abgasweg angeordnet ist. In einer noch anderen Ausgestaltung dieser Ausführungsform beinhaltet die erste Gruppe von Zylindern mindestens zwei der Vielzahl von Zylindern. In einem Aspekt dieser Ausgestaltung hat der Motor sechs Zylinder und die Gruppe von Zylindern beinhaltet drei der sechs Zylinder.
In einer noch weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform wird das Betreiben des Motors bei einer Motordrehzahl im Bereich von 2100–2600 U/min durchgeführt. In einer noch anderen Ausgestaltung dieser Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ferner das Annehmen eines Befehls zum Regenerieren, und das Betreiben wird als Reaktion auf das Annehmen des Befehls zum Regenerieren durchgeführt. In einem Aspekt dieser Ausgestaltung wird das Einspritzen der ersten Kraftstoffmenge in jeden der Zylinder der zweiten Zylindergruppe bei einem Leistendruck von weniger als 1000 bar durchgeführt.
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren das Feststellen, dass ein selektives Reduktionskatalysator-(SCR-)System eine Entschwefelung erfordert. Als Reaktion auf das Feststellen beinhaltet das Verfahren auch das Betreiben eines Dieselmotors, der mit dem SCR-System über einen Abgasweg verbunden ist, und das Einbeziehen mehrerer Zylinder in einen Entschwefelungsmodus, der Folgendes beinhaltet: Betreiben einer ersten Anzahl von Zylindern des Dieselmotors in einem Verbrennungsmodus und einer zweiten Anzahl von Zylindern des Dieselmotors in einem Abschaltmodus; Einspritzen einer Haupt-Kraftstoffmenge in jeden der Zylinder, die im Verbrennungsmodus betrieben werden, nicht früher als 2 Grad vor dem oberen Totpunkt (OT); und Einspritzen einer Nach-Kraftstoffmenge in jeden der Zylinder, die nach der Haupteinspritzung von Kraftstoff im Verbrennungsmodus betrieben werden.
In einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform wird das Betreiben des Motors im Entschwefelungsmodus oberhalb der Leerlaufdrehzahl und im unbelasteten Zustand des Motors durchgeführt. In einer weiteren Ausgestaltung beinhaltet das Verfahren ferner vor dem Betreiben des Motors im Entschwefelungsmodus das Betreiben des Motors in einem Standard-Betriebsmodus bis die Kühlmitteltemperaturen 75°C überschritten haben. In einer noch anderen Ausgestaltung beinhaltet das Betreiben des Motors im Entschwefelungsmodus ferner das Aufheben einer Voreinspritzung von Kraftstoff und das Deaktivieren eines Dosierers, der im Abgasweg angeordnet ist. In einer noch weiteren Ausgestaltung sind die Haupt- und Nach-Kraftstoffmengen gleich einer Gesamtkraftstoffmenge während des Verbrennungszyklus, und die Haupt-Kraftstoffmenge liegt im Bereich von 70–90% der Gesamtkraftstoffmenge. In einer weiteren Ausgestaltung beginnt das Einspritzen der Haupt-Kraftstoffmenge in jeden der Zylinder, die im Verbrennungsmodus betrieben werden, im Bereich von 2 Grad vor OT bis 8 Grad nach OT, und das Einspritzen der Nach-Kraftstoffmenge in jeden der Zylinder, die im Verbrennungsmodus betrieben werden, beginnt in Bereich von 14–17 Grad nach dem Ende der Einspritzung der Haupt-Kraftstoffmenge.
In einer noch weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform beinhaltet das Verfahren ferner vor dem Betreiben des Motors im Entschwefelungsmodus das Betreiben des Motors in einem Standard-Betriebsmodus und das Reduzieren des Leistendrucks, wenn der Motor in Entschwefelungsmodus relativ zum Standard-Betriebsmodus betrieben wird. In einer weiteren Ausgestaltung wird das Einspritzen der Haupt- und Nach-Kraftstoffmengen in jeden der Zylinder, die im Verbrennungsmodus betrieben werden, bei einem Leistendruck im Bereich von 300–700 bar durchgeführt. In einer noch weiteren Ausgestaltung beinhaltet das Verfahren ferner als Reaktion auf das Feststellen den Einsatz eines Wartungstools, um ein Steuermodul des Dieselmotors dazu anzuweisen, aus einem Standard-Betriebsmodus in den Entschwefelungsmodus überzugehen.
In einer noch weiteren Ausführungsform beinhaltet ein System einen Verbrennungsmotor, der mehrere Zylinder enthält und zum Erzeugen eines Abgasstroms betriebsbereit ist, und ein selektives Reduktionskatalysator-(SCR-)System, das dazu aufgebaut ist, den Abgasstrom zu behandeln. Das System beinhaltet auch eine Steuerung, die dazu aufgebaut ist, einen Befehl zum Abschalten von Zylindern und einen Befehl zur verzögerten Kraftstoffversorgung zu liefern, während der Motor oberhalb der Leerlaufdrehzahl und im unbelasteten Zustand betrieben wird, nachdem festgestellt wurde, dass eine Entschwefelung des SCR-Systems erforderlich ist.
In einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform beinhaltet das System ferner ein Kraftstoffeinspritzsystem, das auf den Befehl zum Abschalten von Zylindern reagiert, um die Kraftstoffeinspritzung in eine erste Anzahl der mehreren Zylinder zu deaktivieren, und das auf den Befehl zur verzögerten Kraftstoffversorgung reagiert, um eine Haupteinspritzung von Kraftstoff in jeden einer zweiten Anzahl der mehreren Zylinder nicht früher als 2 Grad vor dem oberen Totpunkt (OT) einzuspritzen. In einem Aspekt dieser Ausgestaltung reagiert das Kraftstoffeinspritzsystem ferner auf den Befehl zur verzögerten Kraftstoffversorgung, um eine Nacheinspritzung von Kraftstoff in jeden Zylinder der zweiten Anzahl von Zylindern einzuspritzen. In einem weiteren Aspekt beginnt die Haupteinspritzung von Kraftstoff im Bereich von 2 Grad vor OT bis 8 Grad nach OT, und die Nacheinspritzung von Kraftstoff beginnt im Bereich von 14–17 Grad nach dem Ende der Einspritzung der Haupteinspritzung von Kraftstoff.
In einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu aufgebaut, einen Befehl zum Aufheben der Voreinspritzung und einen Befehl zum Aufheben des Dosierens zu liefern, nachdem festgestellt wurde, dass eine Entschwefelung des SCR-Systems erforderlich ist. In einer noch weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu aufgebaut, einen Befehl zum Reduzieren des Leistendrucks zu liefern, nachdem festgestellt wurde, dass eine Entschwefelung des SCR-Systems erforderlich ist. In einem Aspekt dieser Ausgestaltung beinhaltet das System ferner ein Kraftstoffeinspritzsystem, und das Kraftstoffeinspritzsystem reagiert auf den Befehl zum Reduzieren des Leistendrucks, um den Leistendruck auf einen Wert im Bereich von 300–700 bar zu reduzieren.
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet ein System einen Verbrennungsmotor, der mehrere Zylinder enthält, und eine Steuerung, die zum Betreiben des Motors in einem Standard-Betriebsmodus und in einem Regenerationsmodus aufgebaut ist, wobei eine erste Anzahl der Zylinder deaktiviert wird, ein Schema der verzögerten Kraftstoffzuführung in Verbindung mit einer zweiten Anzahl von Zylindern angewendet wird, und stromabwärts des Motors und unabhängig von jeglichem katalytischen Einfluss eine Oxidation wenigstens eines Teils kraftstoffreicher Abgase stattfindet.
In einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform beinhaltet das System ferner ein Wartungstool, das zum Kommunizieren mit der Steuerung betriebsbereit ist und aufgrund des Feststellens, dass eine Entschwefelung eines selektiven Reduktionskatalysator-(SCR-)System wünschenswert ist, die Steuerung anweist, den Betrieb im Regenerationsmodus aufzunehmen. In einem Aspekt dieser Ausgestaltung beinhaltet das Schema der verzögerten Kraftstoffzuführung das Einspritzen einer Haupteinspritzung von Kraftstoff nicht früher als 2 Grad vor dem oberen Totpunkt (OT) und eine Nacheinspritzung von Kraftstoff, die der Haupteinspritzung von Kraftstoff folgt. In einer anderen Ausgestaltung wird der Motor während des Regenerationsmodus oberhalb des Leerlaufs und im unbelasteten Zustand betrieben. In einer noch weiteren Ausgestaltung liefert die Oxidation einen Abgasstrom mit einer Temperatur im Bereich von 300–550°C. In einer noch weiteren Ausgestaltung beinhaltet das Schema der verzögerten Kraftstoffzuführung einen Leistendruck im Bereich von 300–700 bar.
Obwohl die Erfindung in den Zeichnungen und der vorstehenden Beschreibung ausführlich dargestellt und beschrieben wurde, ist dies als veranschaulichend und nicht einschränkend anzusehen, wobei es sich versteht, dass nur die bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, und dass alle Änderungen und Modifikationen, die innerhalb des Geistes der Erfindung liegen, geschützt sein sollen. Es versteht sich, dass obschon die Verwendung von Wörtern, wie zu bevorzugen, bevorzugt, weiter bevorzugt oder beispielhaft, die in der vorstehenden Beschreibung verwendet werden, angibt, dass das derart beschriebene Merkmal besonders wünschenswert oder charakteristisch sein kann, es dennoch nicht unbedingt notwendig sein muss, und dass Ausführungsformen ohne es als im Umfang der Erfindung liegend in Betracht gezogen werden können, wobei der Umfang durch die nachstehenden Ansprüche definiert wird. Beim Lesen der Ansprüche ist beabsichtigt, dass durch die Verwendung von Wörtern wie „ein”, „eine”, „mindestens ein(e)” oder „mindestens ein Teil” nicht beabsichtigt wird, den Anspruch auf nur einen Gegenstand zu begrenzen, soweit dies im Anspruch nicht ausdrücklich gegenteilig angegeben ist. Wenn Begriffe wie „mindestens ein Teil” und/oder „ein Teil” verwendet werden, kann der Gegenstand einen Teil und/oder den ganzen Gegenstand umfassen, soweit dies nicht ausdrücklich gegenteilig angegeben ist.

Claims

Verfahren, umfassend: Betreiben eines Verbrennungsmotors oberhalb einer Leerlaufdrehzahl, wobei der Motor mehrere Zylinder und einen Abgasweg enthält und das Betreiben Folgendes umfasst: Deaktivieren einer ersten Gruppe der Zylinder, während eine zweite Gruppe von Zylindern in einem Verbrennungsmodus verbleibt; Einspritzen einer ersten Kraftstoffmenge in jeden der Zylinder der zweiten Zylindergruppe nicht früher als 2 Grad vor dem oberen Totpunkt (OT); Leiten von kraftstoffreichen Abgasen aus der zweiten Gruppe von Zylindern in den Abgasweg; und Oxidieren wenigstens eines Teils des kraftstoffreichen Abgases in dem Abgasweg unabhängig von jeglichem katalytischen Einfluss.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Betreiben durchgeführt wird, während sich der Verbrennungsmotor im unbelasteten Zustand befindet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Motor ferner mindestens eine Nachbehandlungskomponente beinhaltet und das Oxidieren stromaufwärts der mindestens einen Nachbehandlungskomponente stattfindet.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die mindestens eine Nachbehandlungskomponente ein selektives Reduktionskatalysator-(SCR-)System ist, und das Betreiben das Liefern von Abgas in den Abgasweg mit einer Temperatur beinhaltet, die zur Erleichterung der Entschwefelung des SCR-Systems wirksam ist.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Temperatur im Bereich von 300–550°C liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Kraftstoff Dieselkraftstoff ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner nach der ersten Kraftstoffmenge das Einspritzen einer zweiten Kraftstoffmenge in jeden Zylinder der zweiten Zylindergruppe umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die erste und die zweite Kraftstoffmenge eine Gesamtmenge eingespritzten Kraftstoffs definieren, wobei die erste Kraftstoffmenge im Bereich von 70–90% der Gesamtmenge eingespritzten Kraftstoffs liegt.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Gesamtmenge eingespritzten Kraftstoffs im Bereich von 50–80 mg/Hub liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Einspritzen der ersten Kraftstoffmenge in jeden der Zylinder der zweiten Zylindergruppe im Bereich von 2 Grad vor OT bis 8 Grad nach OT liegt.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner das Einspritzen einer zweiten Kraftstoffmenge in jeden Zylinder der zweiten Zylindergruppe beinhaltet, wobei das Einspritzen der zweiten Kraftstoffmenge im Bereich von 13–17 Grad nach dem Ende des Einspritzens der ersten Kraftstoffmenge beginnt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Einspritzen der ersten Kraftstoffmenge in jeden der Zylinder der zweiten Zylindergruppe bei einem Leistendruck von weniger als 1000 bar durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Leistendruck im Bereich von 300–700 bar liegt.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Leistendruck im Bereich von 350–600 bar liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Deaktivieren eines Dosierers beinhaltet, der im Abgasweg angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die erste Gruppe von Zylindern mindestens zwei der mehreren Zylinder beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Motor sechs Zylinder aufweist und die Gruppe von Zylindern drei der sechs Zylinder umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Betreiben des Motors bei einer Motordrehzahl im Bereich von 2100–2600 U/min durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Annehmen eines Befehls zum Regenerieren beinhaltet, und bei dem das Betreiben als Reaktion auf das Annehmen des Befehls zum Regenerieren durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Einspritzen der ersten Kraftstoffmenge in jeden der Zylinder der zweiten Zylindergruppe bei einem Leistendruck von weniger als 1000 bar durchgeführt wird.
Verfahren, umfassend: Feststellen, dass ein selektives Reduktionskatalysator-(SCR-)System eine Entschwefelung erfordert; und als Reaktion auf das Feststellen: Betreiben eines Dieselmotors, der mit dem SCR-System über einen Abgasweg verbunden ist und mehrere Zylinder hat, in einem Entschwefelungsmodus, der beinhaltet: Betreiben einer ersten Anzahl von Zylindern des Dieselmotors in einem Verbrennungsmodus und einer zweiten Anzahl von Zylindern des Dieselmotors in einem Abschaltmodus; Einspritzen einer ersten Haupt-Kraftstoffmenge in jeden der Zylinder, die in dem Verbrennungsmodus betrieben werden, nicht früher als 2 Grad vor dem oberen Totpunkt (OT); und Einspritzen einer ersten Nach-Kraftstoffmenge in jeden der Zylinder, die in dem Verbrennungsmodus betrieben werden, nach der Haupteinspritzung von Kraftstoff.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem das Betreiben des Motors in dem Entschwefelungsmodus oberhalb der Leerlaufdrehzahl und in unbelastetem Zustand des Motors durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 21, das ferner vor dem Betreiben des Motors in dem Entschwefelungsmodus das Betreiben des Motors in einem Standard-Betriebsmodus umfasst, bis die Kühlmitteltemperaturen 75°C überschritten haben.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem das Betreiben des Motors in dem Entschwefelungsmodus ferner das Aufheben einer Voreinspritzung von Kraftstoff und das Deaktivieren eines Dosierers beinhaltet, der in dem Abgasweg angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem die Haupt- und Nach-Kraftstoffmengen gleich einer Gesamtkraftstoffmenge sind, die während des Verbrennungszyklus eingespritzt wird, wobei die Haupt-Kraftstoffmenge im Bereich von 70–90% der Gesamtkraftstoffmenge liegt.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem das Einspritzen der Haupt-Kraftstoffmenge in jeden der Zylinder, die in dem Verbrennungsmodus betrieben werden, im Bereich von 2 Grad vor OT bis 8 Grad nach OT beginnt, und das Einspritzen der Nach-Kraftstoffmenge in jeden der Zylinder, die in dem Verbrennungsmodus betrieben werden, in Bereich von 14–17 Grad nach dem Ende der Einspritzung der Haupt-Kraftstoffmenge beginnt.
Verfahren nach Anspruch 21, das ferner vor dem Betreiben des Motors in dem Entschwefelungsmodus das Betreiben des Motors in einem Standard-Betriebsmodus und das Reduzieren des Leistendrucks umfasst, wenn der Motor in dem Entschwefelungsmodus relativ zum Standard-Betriebsmodus betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem das Einspritzen der Haupt- und Nach-Kraftstoffmengen in jeden der Zylinder, die im Verbrennungsmodus betrieben werden, bei einem Leistendruck im Bereich von 300–700 bar durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 21, das ferner als Reaktion auf das Feststellen den Einsatz eines Wartungstools beinhaltet, um ein Steuermodul des Dieselmotors anzuweisen, aus einem Standard-Betriebsmodus in den Entschwefelungsmodus überzugehen.
System, mit: einem Verbrennungsmotor, der mehrere Zylinder enthält und zum Erzeugen eines Abgasstroms betreibbar ist; einem selektiven Reduktionskatalysator-(SCR-)System, das dazu aufgebaut ist, den Abgasstrom zu behandeln; und einer Steuerung, die dazu aufgebaut ist, als Reaktion auf ein Feststellen, dass eine Entschwefelung des SCR-Systems erforderlich ist, einen Befehl zum Abschalten von Zylindern und einen Befehl zur verzögerten Kraftstoffversorgung zu liefern, während der Motor oberhalb der Leerlaufdrehzahl und in unbelastetem Zustand betrieben wird.
System nach Anspruch 30, das ferner ein Kraftstoffeinspritzsystem umfasst, das auf den Befehl zum Abschalten von Zylindern reagiert, um die Kraftstoffeinspritzung in eine erste Anzahl der mehreren Zylinder zu deaktivieren, und das auf den Befehl zur verzögerten Kraftstoffversorgung reagiert, um eine Haupteinspritzung von Kraftstoff in jeden einer zweiten Anzahl der mehreren Zylinder nicht früher als 2 Grad vor dem oberen Totpunkt (OT) einzuspritzen.
System nach Anspruch 31, bei dem das Kraftstoffeinspritzsystem ferner auf den Befehl zur verzögerten Kraftstoffversorgung reagiert, um eine Nacheinspritzung von Kraftstoff in jeden der Zylinder der zweiten Anzahl Zylinder einzuspritzen.
System nach Anspruch 32, bei dem die Haupteinspritzung von Kraftstoff im Bereich von 2 Grad vor OT bis 8 Grad nach OT beginnt, und die Nacheinspritzung von Kraftstoff im Bereich von 14–17 Grad nach dem Ende der Einspritzung der Haupteinspritzung von Kraftstoff beginnt.
System nach Anspruch 30, bei dem die Steuerung ferner dazu aufgebaut ist, als Reaktion auf das Feststellen, dass eine Entschwefelung des SCR-Systems erforderlich ist, einen Befehl zum Aufheben der Voreinspritzung und einen Befehl zum Aufheben des Dosierens zu liefern.
System nach Anspruch 30, bei dem die Steuerung ferner dazu aufgebaut ist, als Reaktion auf das Feststellen, dass eine Entschwefelung des SCR-Systems erforderlich ist, einen Befehl zum Reduzieren des Leistendrucks zu liefern.
System nach Anspruch 35, das ferner ein Kraftstoffeinspritzsystem umfasst, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem auf den Befehl zum Reduzieren des Leistendrucks reagiert, um den Leistendruck auf einen Wert von 300–700 bar zu reduzieren.
System, mit: einem Verbrennungsmotor, der mehrere Zylinder aufweist; und einer Steuerung, die zum Betreiben des Motors in einem Standard-Betriebsmodus und einem Regenerationsmodus aufgebaut ist, in dem eine erste Anzahl der Zylinder deaktiviert ist, ein Schema mit verzögerter Kraftstoffzuführung in Verbindung mit einer zweiten Anzahl der Zylinder angewendet wird, und stromabwärts des Motors und unabhängig von jeglichem katalytischen Einfluss eine Oxidation wenigstens eines Teils kraftstoffreicher Abgase stattfindet.
System nach Anspruch 37, das ferner ein Wartungstool umfasst, das zum Kommunizieren mit der Steuerung betreibbar ist und, als Reaktion auf ein Feststellen, dass eine Entschwefelung eines selektiven Reduktionskatalysator-(SCR-)Systems wünschenswert ist, zum Anweisen der Steuerung, den Betrieb im Regenerationsmodus aufzunehmen.
System nach Anspruch 38, bei dem das Schema der verzögerten Kraftstoffzuführung das Einspritzen einer Haupteinspritzung von Kraftstoff nicht früher als 2 Grad vor dem oberen Totpunkt (OT) und eine Nacheinspritzung von Kraftstoff beinhaltet, die der Haupteinspritzung von Kraftstoff folgt.
System nach Anspruch 37, bei dem der Motor während des Regenerationsmodus oberhalb des Leerlaufs und im unbelasteten Zustand läuft.
System nach Anspruch 37, bei dem die Oxidation einen Abgasstrom mit einer Temperatur im Bereich von 300–550°C liefert.
System nach Anspruch 37, bei dem das Schema der verzögerten Kraftstoffzuführung einen Leistendruck im Bereich von 300–700 bar umfasst.