[发明专利]用于减少氮氧化物的发动机控制系统和方法

说明书

燃料控制模块基于预定的贫空/燃比来控制发动机的燃料喷射。预定的贫空/燃比相对于燃料的化学计量空/燃比是贫燃的。汽缸控制模块选择性地停用发动机的M个汽缸的进气阀和排气阀的开启以增加废气中的氮氧化物(NOx)的去除。M为大于0且小于发动机的汽缸的总数的整数。燃料控制模块还：当停用M个汽缸的进气阀和排气阀的开启时，禁用M个汽缸的燃料供给；以及当禁用M个汽缸的燃料供给以及停用M个汽缸的进气阀和排气阀的开启时，基于相对于化学计量空/燃比的预定的富空/燃比来控制其他汽缸的燃料喷射。

技术领域

本发明涉及一种内燃机，并且更具体地涉及一种用于减少废气中的氮氧化物(NOx)的发动机控制系统和方法。

背景技术

这里提供的背景描述是为了一般地呈现本发明的上下文的目的。当前署名的发明人的工作就其在该背景部分所描述的以及在提交时可以不另外被作为是现有技术的多个方面的描述而言既不明确地也不隐含地被认可为是本发明的现有技术。

空气通过进气歧管被抽吸到发动机中。节流阀控制进入发动机的空气流。空气与来自一个或多个燃料喷射器的燃料混合形成空/燃混合物。空/燃混合物在发动机的一个或多个汽缸内燃烧。空/燃混合物的燃烧产生转矩。

从空/燃混合物中产生的废气从汽缸排放至废气系统。废气包括诸如一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)之类的氮氧化物(NOx)以及其他废气成分。废气系统包括诸如选择性催化还原(SCR)催化剂和/或贫NOx捕获器之类的一个或多个部件，其在废气排放至大气之前减少废气中的NOx。

发明内容

在一种特征中，发动机控制系统包括燃料控制模块和汽缸控制模块。该燃料控制模块基于预定的贫空/燃比来控制发动机的燃料喷射，其中，该预定的贫空/燃比相对于燃料的化学计量空/燃比是贫燃的。汽缸控制模块选择性地停用发动机的M个汽缸的进气阀和排气阀的开启，以增加废气中氮氧化物(NOx)的去除。M为大于0且小于发动机的汽缸的总数的整数。该燃料控制模块还：当停用M个汽缸的进气阀和排气阀的开启时，禁用M个汽缸的燃料供给；并且当禁用M个汽缸的燃料供给以及停用M个汽缸的进气阀和排气阀的开启时，基于相对于用于燃料的化学计量空/燃比的预定的富空/燃比来控制发动机的其他汽缸的燃料喷射。

在又一些特征中，当由接收发动机所输出废气的选择性催化还原(SCR)催化剂所存储的氨量小于第一预定氨量时，汽缸控制模块停用M个汽缸的进气阀和排气阀的开启。

在又一些特征中，当由SCR催化剂所存储的氨量大于第二预定氨量时，汽缸控制模块重新启动M个汽缸的进气阀和排气阀的开启，其中，该第二预定氨量大于第一预定氨量。

在又一些特征中，当由SCR催化剂所存储的氨量大于第二预定氨量时，燃料控制模块转换成基于预定的贫空/燃比来控制其他汽缸的燃料喷射，其中，该第二预定氨量大于第一预定氨量。

在又一些特征中，当发生如下情形时，汽缸控制模块停用M个汽缸的进气阀和排气阀的开启：由接收发动机所输出废气的选择性催化还原(SCR)催化剂所存储的氨量小于预定氨量；发动机速度在预定的速度范围内；以及发动机负载在预定的发动机负载范围内。

在又一些特征中，当由接收发动机所输出废气的贫NOx捕获器所存储的氮氧化物(NOx)的量大于第一NOx的量时，汽缸控制模块停用M个汽缸的进气阀和排气阀的开启。

在又一些特征中，当由贫NOx捕获器所存储的NOx的量小于第二预定NOx的量时，汽缸控制模块重新启动M个汽缸的进气阀和排气阀的开启，其中，第二预定NOx的量小于第一预定NOx的量。

在又一些特征中，当由贫NOx捕获器所存储的NOx的量小于第二预定NOx的量时，燃料控制模块转换成基于预定的贫空/燃比来控制其他汽缸的燃料喷射，其中，第二预定NOx的量小于第一预定NOx的量。