CN103573442A - 操作内燃发动机的方法、断开内燃发动机的方法和发动机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及操作内燃发动机的方法、断开内燃发动机的方法和发动机控制装置。提供操作下游连接稀NOx捕集器的内燃发动机的方法。该方法包括在正常操作模式下，利用稀燃料/空气混合物操作内燃发动机，和在特定操作模式下，利用浓燃料/空气混合物操作内燃发动机，以使稀NOx捕集器再生，其中，当预期内燃发动机断开时，发生从正常操作模式到特定操作模式的转换。

Description

操作内燃发动机的方法、断开内燃发动机的方法和发动机控制装置

相关申请

本申请要求2012年7月30日提交的德国专利申请号102012213345.3的优先权，其全部内容通过引用被并入本文，用于所有目的。

技术领域

本公开内容涉及操作下游连接稀NOx捕集器的内燃发动机的方法。另外，本公开内容涉及断开这样的内燃发动机的方法，以及涉及内燃发动机的发动机控制装置。

背景和概述

在通过稀燃料/空气混合物，也就是说，λ值>1的混合物，操作的内燃发动机的排气系统中，被称为稀NOx捕集器的装置可存在于排气道中，以吸收氮氧化物(NOx)，从而提高发动机的排放值。稀NOx捕集器通常具有多个通道，通过这些通道，发动机排气被引导，并且，在这些通道的表面上，氮氧化物通过，例如碱金属，如例如钡或锶的帮助被化学地结合。例如，在钡的情况下，氮氧化物以硝酸钡的形式被结合。

因为稀NOx捕集器的存储容量是有限的，所以其不时地被再生，其中存储的氮氧化物，因而上面的实例中的硝酸钡，被转换成二氧化氮(NO₂)，其随后利用稀NOx捕集器中的贵金属被转换成无毒的氮气分子(N₂)、二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)。稀NOx捕集器的这种再生通过碳氢化合物和/或一氧化碳完成，通过所述碳氢化合物和/或一氧化碳，捕集器被净化。由于内燃发动机通过浓燃料/空气混合物(λ<1)被暂时操作的事实，碳氢化合物或一氧化碳是可得的。描述了净化稀NOx捕集器的方法，例如在DE10249017A1中。

尤其地，稀NOx捕集器的优势是氮氧化物可从排气中被吸收，甚至在冷起动期间，以便减少发动机排放物——甚至在冷起动期间。然而，可发生这样的情况，其中当冷起动发生时，稀NOx捕集器的容量被用尽。这可导致发动机氮氧化物排放物的增加，因为在净化发生之前，可能不可能通过稀NOx捕集器进一步吸收氮氧化物，这反过来首先要求在捕集器中达到特定的最小温度。由于最初冷的发动机温度，达到最小温度的时间可被延长，导致过多NOx释放至大气中。

本发明人在此已经认识到上述问题，并提供方法以至少部分地解决这些问题。在一个实施方式中，操作下游连接稀NOx捕集器的内燃发动机的方法包括：在正常操作模式下，通过稀燃料/空气混合物操作内燃发动机，和在特定操作模式下，通过浓燃料/空气混合物操作内燃发动机，以使NOx捕集器再生，其中，当期望内燃发动机断开时，发生从正常操作模式到特定操作模式的转换。

在根据本公开内容用于操作下游连接稀NOx捕集器的内燃发动机的方法中，内燃发动机通过燃料/空气混合物被操作。在该背景下，在正常操作模式下，内燃发动机通过稀燃料/空气混合物(λ>1)被操作，和在特定操作模式下，其通过浓燃料/空气混合物(λ<1)被操作。特定操作模式用于使稀NOx捕集器再生，这也被称为净化稀NOx捕集器。根据本公开内容，从正常操作模式——即，通过稀燃料/空气混合物(λ>1)进行的内燃发动机的操作模式——到特定操作模式——即，通过浓燃料/空气混合物(λ<1)进行的内燃发动机的操作模式——的转换发生在预期内燃发动机断开时。

根据本公开内容，由于净化稀NOx捕集器发生在内燃发动机的断开即将发生或至少存在其即将发生的一定可能性时，所以可能确保在冷起动发动机的情况下，净化的稀NOx捕集器——可吸收在冷起动期间出现的氮氧化物——是可用的。因此，根据本公开内容的方法具有通过确保稀NOx捕集器在冷起动期间处于净化状态而减少在冷起动期间内燃发动机氮氧化物排放物的技术效果。

本说明书的上述优势和其他优势以及特征将通过以下详细描述——单独进行描述或结合附图进行描述——而更明显。

应该理解，提供以上概述以以简化形式介绍对在详细描述中进一步描述的概念的选择。其不意为确定要求保护的主题的关键或本质特征，要求保护的主题的范围由所述详细描述之后的权利要求书唯一限定。此外，要求保护的主题不限于解决上面或在本公开内容任何部分所述述的任意缺点的实施。

附图简介

图1以示意性图显示下游连接稀NOx捕集器的内燃发动机和发动机控制装置。

图2是流程图，其图解根据本公开内容实施方式的操作发动机的方法。

详细描述

稀NOx捕集器(LNT)可存在于发动机排气系统中，以捕集NOx并防止其释放至大气中。存储的NOx可通过与碳氢化合物或在LNT中由通过浓燃烧操作进入的其他还原剂的反应而被转换成无毒物质。在发动机冷起动期间，通常在预热发动机操作期间在其他排气处理系统(例如，三元催化剂)中被转换的NOx改为被存储在LNT中。然而，如果大量NOx从之前的发动机操作存储在LNT，则NOx可在发动机起动期间被释放。

为了防止NOx在发动机冷起动期间释放，预防性的LNT净化可在发动机停机时执行，即使没有指示LNT再生。即，LNT可响应发动机停机状况通过以浓燃烧操作发动机而被净化。即使在停机状况之前的发动机运转期间LNT上的NOx负载不足够高而不能触发净化，这也可能发生。因此，当要求或预期发动机停机时，发动机可从稀燃烧转换成浓燃烧。

内燃发动机的断开被预期，尤其在存在这样的信号时：响应所述信号，内燃发动机的断开通常发生在该信号之后的特定时间间隔。在根据本公开内容的方法的一个有利的实施方式中，从正常操作模式至特定操作模式的转换因而通过这样的信号被启动。启动从正常操作模式到特定操作模式的转换的信号在本文中可以是，例如断开信号，其被输出至发动机控制装置并启动内燃发动机的断开。在这种情况下，通过发动机控制装置进行的内燃发动机的实际断开在接收断开信号后被延迟，直到在预定的时间周期内内燃发动机已经在特定操作模式下被操作，即，通过浓燃料/空气混合物(λ<1)被操作，或者发出已经发生稀NOx捕集器再生的信号。如果从正常操作模式至特定操作模式的转换结合断开信号，则可能避免在内燃发动机实际上随后不被断开的情况下发生稀NOx捕集器的净化。以这种方式，可避免多余的净化过程，因而避免引起浓燃料/空气混合物(λ<1)的多余的燃料消耗。

另一方面，如果该转换由内燃发动机的断开信号启动，由于向特定操作模式的该转换，内燃发动机的断开被延迟净化稀NOx捕集器所需的时间周期。如果信号——在发动机实际断开之前在足够的时间周期内按时间顺序发生——被用作启动从正常操作模式到特定操作模式的转换的信号，则这样的延迟可以避免。这样的信号可以是，例如导航系统信号，其指示被程序化到导航系统中的目的地即将到达。通常可假定在已经达到已输入至导航系统的目的地后，发生发动机的断开。另外，通过导航系统在足够好的时机下发出达到目的地的事实的信号，以便对于内燃发动机的实际断开还剩余足够的时间，以完成稀NOx捕集器的净化。可用作启动从正常操作模式到特定操作模式的转换的信号的另外的适当信号可以是这样的信号，其指示停车辅助装置的启用。这通常在停车过程的情况下被启用，结果是当指示启用停车辅助装置的信号存在时，可以以足够的概率假定内燃发动机很快将被断开。在该背景下，停车过程留下足够的时间以完成稀NOx捕集器的净化。

在根据本公开内容用于断开下游连接稀NOx捕集器的内燃发动机的方法中，其中，在正常操作模式下，内燃发动机通过稀燃料/空气混合物被操作(λ>1)，和在特定操作模式下，其通过浓燃料/空气混合物被操作(λ<1)，以便在内燃发动机的实际断开发生之前，在特定时间周期内或直到发出已经发生稀NOx捕集器再生的信号，在启动通过浓燃料/空气混合物(λ<1)，即，在特定操作模式下操作断开内燃发动机之后，使NOx捕集器再生。如上面已经描述的，以这种方式，有可能确保在内燃发动机冷起动的情况下，存在净化的稀NOx捕集器，结果是在冷起动期间可确保氮氧化物被稀NOx捕集器吸收。

提供用于内燃发动机的根据本公开内容的发动机控制装置。发动机可包括混合物形成装置，用于形成燃料/空气混合物，其中，在正常操作模式下，内燃发动机通过稀燃料/空气混合物被操作(λ>1)，和在特定操作模式下，其通过浓燃料/空气混合物被操作(λ<1)，以使在内燃发动机下游连接的稀NOx捕集器再生。在实施方式中，发动机控制装置包括信号输入，用于接收信号，通过该信号，可推导出即将发生的内燃发动机的断开；控制信号发生器，其连接信号输入，并且，其在接收信号——通过该信号可推导出即将发生的内燃发动机的断开——之后产生控制信号，以导致混合物形成装置中从稀燃料/空气混合物的形成(λ>1)向浓燃料/空气混合物的形成(λ<1)的转换；和信号输出，用于输出控制信号至混合物形成装置，该混合物形成装置可包括，例如燃料喷嘴和空气通道的部分。

根据本公开内容的发动机控制装置被设计，用于执行根据本公开内容的、操作下游连接稀NOx捕集器的内燃发动机方法和/或用于执行根据本公开内容的、断开下游连接稀NOx捕集器的内燃发动机的方法。通过根据本公开内容的发动机控制装置，因而有可能实现通过参考根据本公开内容方法描述的性质和优势。

信号输入可连接至，例如停车辅助装置，用于接收启用信号，该信号指示停车辅助装置的启用，作为由其可推导出即将发生的内燃发动机的断开的信号。另外地或可选地，信号输入可连接至导航系统，用于接收信号，其指示被程序化到导航系统中的目的地即将到达，作为尤其可推导出即将发生的内燃发动机的断开的信号。另外地或可选地，还可能连接信号输入至发动机起动/发动机止动装置，例如点火锁、发动机启动/断开按钮（power on/off button）等，用于接收断开信号，该信号中断点火或燃料供应，作为启动发动机的断开的信号。如关于根据本公开内容方法已经描述的，所有三种信号均适于在内燃发动机断开之前启动稀NOx捕集器的净化。

在根据本公开内容的发动机控制装置的一项有利开发中，后者还包括停车信号发生器。停车信号发生器在预定标准的基础上产生停车信号，以通过混合物形成装置使浓燃料/空气混合物(λ<1)的形成结束。如果预定标准是，例如一定的时间周期，则停车信号发生器可装配有定时装置或连接至定时装置，该定时装置导致在从输出控制信号的特定时间周期期满后停车信号被输出至混合物形成装置。可选标准——在其基础上，停车信号发生器可产生停车信号——可以是，例如行进的距离——如果存在导航系统的信息，例如超出目的地行进的特定距离或时间周期。作为预定标准的进一步可替代方式，至少一个传感器——排列在稀NOx捕集器下游——的测量值被考虑。

停车信号发生器可以结合到控制信号发生器。然而，其还可以可选地作为单独的单元——连接至控制信号发生器——被包括。在两种情况下，控制信号——导致从稀燃料/空气混合物(λ>1)至浓燃料/空气混合物(λ<1)的转换——的输出会触发定时装置的起动。如果发动机控制装置的信号输入连接至发动机起动/发动机止动装置，用于接收中断点火或燃料供应的断开信号，作为启动发动机断开的信号，则发动机控制装置还可包括延迟单元，用于延迟内燃发动机的实际断开，直到停车信号已经发送至混合物形成装置。在该背景下，延迟单元可尤其地被提供以停车信号，该信号也被发送至混合物形成装置，并且，延迟单元然后可以在停车信号被接收时导致内燃发动机的实际断开。这保证了在冷起动内燃发动机的情况下混合物制备装置提供稀燃料/空气混合物(λ>1)。

本公开内容将通过参考图1在下面被阐释。图1显示内燃发动机1，其以示意性形式作为具有直接燃料喷射的4汽缸柴油发动机显示在本示例性实施方式中。然而，本公开内容也可以结合其他发动机，尤其是具有不同汽缸数或包括不同类型的燃料和空气的混合制备物的发动机被实施。尤其地，本公开内容也不受所用燃料的类型的限制，即，除了在柴油发动机中之外，其也可用于火花点火式发动机中。

图1还以示意性形式显示进气段3，其具有进气孔4和进气歧管5，进气歧管5从进气孔4引导至内燃发动机1的单独的汽缸2。用于检测通过进气孔4吸入的进气质量流动速率的进气质量流动速率传感器7排列在进气孔4的区域中。此外，节流阀9也排列在进气孔4的区域中，以能够调节吸入的新鲜空气的量。

而且，排气段11显示在图1中。所述排气段11包括排气歧管13，其连接单独的汽缸2至火焰管15。火焰管15邻近稀NOx捕集器17，而后者又邻近碳烟过滤器19，其在当前的示例性实施方式中是柴油机排放微粒过滤器。尾管21最后从碳烟过滤器19引导至排气23。排气段11还包括两个通用宽域氧传感器(UEGO-通用排气氧传感器)22、24，其中一个(UEGO传感器22)流体地连接稀NOx捕集器17上游并测量流到稀NOx捕集器17中的排气的氧含量，而其另一个(UEGO传感器24)流体地连接稀NOx捕集器17下游并测量流出稀NOx捕集器17的排气中的氧含量。另外的通用宽域氧传感器(UEGO传感器)25连接碳烟过滤器19下游。尽管在本公开内容的范围内将UEGO传感器22、24、25描述在排气段11中，但其他λ探测器或NOx传感器而不是UEGO传感器也可以在本公开内容的范围内应用。尤其地，不同类型的传感器还可组合，例如不同类型的传感器被用于传感器25而不是用于传感器22和24的效果。

柴油发动机经常被装配涡轮增压器44。在这种情况下，通过排出的热排气使涡轮44a旋转，涡轮44a通过轴驱动压缩机44b。该压缩机44b压缩进气并迫使其进入汽缸2。

为了减少发动机的NOx原始排放物，排气再循环系统45被频繁使用。通过排气再循环管46，排气被供应至进气歧管5并在那里与吸入的燃烧空气混合。

内燃发动机1通过发动机控制装置27被控制，该发动机控制装置27通过信号输入29连接至进气质量流动速率传感器7，以接收进气质量流动速率信号，该信号代表吸入的进气质量流动速率。发动机控制装置27还通过信号输出30连接至节流阀9，以能够通过控制操作信号（actuation signal）调节吸入的进气质量流动速率，该控制操作信号被输出至节流阀9。而且，还存在用于接收UEGO传感器22、24、25的测量信号的信号输入31。发动机控制装置27通过信号输出33连接至各个汽缸2的燃料喷嘴28。控制操作信号——表示待喷射的燃料量——通过信号输出33被输出至燃料喷嘴28。基于一些确定的输入信号或基于所有确定的输入信号，用于设置燃料/空气混合物的输出信号通过控制信号发生器36产生。

在发动机控制装置27中，还存在另外的信号输入35，在当前的示例性实施方式中，其连接至发动机起动/发动机止动装置37和/或导航系统39和/或停车辅助装置41。在该背景下，中断点火或燃料供应的断开信号可通过信号输入35被接收自发动机起动/发动机止动装置37，其可以是，例如点火锁或发动机启动/断开按钮。指示被程序化到导航系统39中的目的地即将到达的信号可被接收自导航系统39。导航系统可以是GPS系统或其他合适的定位和导航服务，有助于车辆驾驶员到达期望的位置。指示停车辅助装置的启用的启用信号可被接收自停车辅助装置41。停车辅助装置可接收来自一个或多个照相机和停车传感器(例如，声纳传感器)的输入，以自动地操纵车辆进入指定的停车区。

上述三种信号中的每一种均可通过控制信号发生器36在操作内燃发动机以启动稀NOx捕集器17再生的方法——如下所述——的范围内用于本文。

在内燃发动机1的正常操作模式下，后者通过稀燃料/空气混合物被操作(λ>1)。通过适当地设置节流阀9和通过喷嘴28喷射到单个汽缸2的燃料喷射量，可进行燃料/空气混合物的设置。

在通过稀燃料/空气混合物(λ>1)操作内燃发动机1期间产生的氮氧化物(NOx)被吸收并存储在稀NOx捕集器17。然而，因为稀NOx捕集器17仅具有有限的存储容量，所以其被不时地再生，这也被称为稀NOx捕集器17的净化。稀NOx捕集器17的自由存储容量可通过在下游连接的UEGO传感器24的信号被评估。如果该信号指示稀NOx捕集器17的存储容量被耗尽或者几乎被耗尽，则发动机控制装置27可导致稀NOx捕集器17再生。

为了再生稀NOx捕集器17，发动机控制装置27变换燃料/空气混合物，结果，不是稀燃料/空气混合物(λ>1)而是浓燃料/空气混合物(λ<1)在发动机中燃烧。由于浓燃料/空气混合物(λ<1)，从汽缸2排出的排气含有碳氢化合物和一氧化碳。两者均可用于还原存储在稀NOx捕集器中的氮氧化物。在该还原期间，存储的NOx被转换成无害的氮气分子(N₂)、二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)。

然而，所述的转换过程要求一定的稀NOx捕集器最小温度，其通常存在于惯用驾驶模式下。然而，在冷起动的情况下，转换NOx所必需的温度尚未达到，结果，在冷起动后不可能马上成功地净化稀NOx捕集器。然而，如果在冷起动期间稀NOx捕集器17的容量被耗尽或者在很大程度上被耗尽，则在冷起动后不可能马上使氮氧化物沉淀或者或不能使其完全沉淀。结果，在冷起动期间出现的排放物增加。

为了避免由于耗尽的或几乎耗尽的稀NOx捕集器17的存储容量而导致在冷起动期间排放物增加的发生，发动机控制装置27在内燃发动机1断开之前进行稀NOx捕集器17的再生。这确保在随后的冷起动期间，在稀NOx捕集器中存在足够的容量，以能够存储氮氧化物。为了进行再生，浓燃料/空气混合物(λ<1)在内燃发动机1断开之前在特定时间周期中在汽缸2中产生，具体地，直到达到期望程度的稀NOx捕集器17的再生。在稀NOx捕集器的再生或净化完成后，内燃发动机1然后断开。因为稀NOx捕集器17在内燃发动机断开之前通常是热的，所以很有可能净化过程是成功的。而且，甚至在断开内燃发动机之后，含碳氢化合物和含一氧化碳的排气仍保留在排气段中，并允许稀NOx捕集器17的进一步再生，该稀NOx捕集器17在断开后不久仍是热的。然后，发生再生过程，直到碳氢化合物和一氧化碳在排气中被消耗或者稀NOx捕集器17的温度已降到再生过程所需温度之下。

在断开内燃发动机1之前启动净化过程可通过不同的事件触发，其中可能的事件尤其取决于机动车的装备。

在所有机动车中，在断开内燃发动机1之前启动稀NOx捕集器17的再生的一个可能方式是当发动机控制装置27从发动机起动/发动机止动装置接收中断点火和/或燃料供应的断开信号时，切换到以浓燃料/空气混合物(λ<1)进行的内燃发动机1的特定操作模式。该信号——通常直接导致内燃发动机1断开——直到通过延迟单元42进行延迟才导致在本发明方法的范围内的内燃发动机1断开。在此期间，即，在通过发动机控制装置27接收断开信号和内燃发动机1的实际断开之间的间隔中，内燃发动机1通过浓燃料/空气混合物(λ<1)被操作，以进行稀NOx捕集器17的再生。在该背景下，发动机控制装置27可以装配以停车信号发生器43，其响应控制信号起动结合的定时装置(计时器)，以导致从正常操作模式到以浓燃料/空气混合物(λ<1)进行的特定操作模式的转换。在存储在定时装置中的时间周期期满后，则输出使特定操作模式结束的停车信号。

在这点上要注意，定时装置并不一定要被结合到停车信号发生器43。相反，其可作为单独的装置被包括，该单独的装置与停车信号发生器43具有信号传输连接。在本文中，也不一定要应用停车信号发生器43，如如上所述。例如，存在这样的可能性：维持特定操作模式，直到发生内燃发动机1的实际断开。在这种情况下，只有在内燃发动机1再次接通时，才存在向正常操作模式，即，内燃发动机通过稀燃料/空气混合物被操作(λ>1)的转换。

如果机动车装配以导航系统39，稀NOx捕集器17再生的启动可响应导航系统39的信号而发生。在当前的示例性实施方式中，一旦在特定时间周期即将到达目的地，导航系统39就发送信号——表示编入程序中的目的地即将到达——至发动机控制单元27。如果这样的信号存在于发动机控制装置的信号输入35处，则发动机控制装置27启动从正常操作模式到特定操作模式的转换，以使稀NOx捕集器17再生。然后，可维持特定操作模式，例如在预定的时间周期内或直到最终内燃发动机1被断开。内燃发动机断开1通常在导航系统39已经发出编入程序的目的地很快就要到达的信号后不太长的时间周期之后发生。如果车辆行进超出被程序化到导航系统中的目的地39，则特定操作模式可以，例如甚至在已经超出距离目的地的预定最小距离或相应的时间周期后结束。

启动稀NOx捕集器17再生的另外可能的方式包括从正常操作模式变成以浓燃料/空气混合物(λ<1)进行的特定操作模式——如果假定存在停车辅助装置41，指示停车辅助装置的启用的启用信号接收自发动机控制装置27。因为在启用停车辅助装置41的情况下可假定内燃发动机1将很快断开，所以该信号可令人满意地用于启动再生过程。在本文中也是如此，即，当基于接收自导航系统的信号执行再生时，特定操作模式或者在预定的时间周期内被维持或者被维持直到内燃发动机1断开。

在用于启动稀NOx捕集器净化过程的所有描述的变型中，如果连接稀NOx捕集器17下游的传感器24的信号指示稀NOx捕集器17已经被成功地净化，即，又存在充足的存储容量，则存在使净化过程结束的可能性。例如当NOx传感器被用作传感器24时，这可通过不能检测NOx或通过在流出稀NOx捕集器17的排气中仅检测到少量NOx而推出。甚至当UEGO传感器被用作传感器24时，稀NOx捕集器17的存储容量可推断自传感器信号，尤其推断自其时间分布图（chronological profile）。

如果最大时间周期被预先确定，在该时间周期内发生使稀NOx捕集器17再生的特定操作模式，则在利用导航系统信号39时和利用停车辅助装置41的启用信号时均是有利的。以这种方式，有可能防止在内燃发动机接收到相应信号后实际上不立即断开时内燃发动机通过浓燃料/空气混合物(λ<1)被操作不必要的长时间。

响应导航系统39的信号接收再生稀NOx捕集器17和在停车辅助装置41的启用信号被接收时启动再生均提供这样的优势：即，内燃发动机的断开1并不一定尤其通过延迟单元42延迟以具有充足的时间用于稀NOx捕集器17的再生。类似于停车辅助装置41的启用和内燃发动机1的实际断开之间的时间周期，通过导航系统39接收信号——指示已经到达目的地——上至内燃发动机1的实际断开之间的时间周期通常足够长，以进行稀NOx捕集器的再生。

尽管已经针对具体示例性实施方式描述了本公开内容，但本公开内容并不限于所述的示例性实施方式。如所提及的，本公开内容不受内燃发动机1中汽缸数的限制。然而，内燃发动机中汽缸的排列还可不同于在当前的示例性实施方式——其中示例了一系列的汽缸排列——中的排列。如同在本文中没有详细说明的其它排列一样，例如，汽缸的V型排列或箱体（Boxer）排列均是可能的。混合物制备还可能以除通过将燃料直接喷射到汽缸中以外的方式发生。而且，使得即将发生的内燃发动机的断开被推断的其它信号也可用于引起稀NOx捕集器的再生。哪些信号对此是可用的，这尤其取决于各个机动车的装备。

图2是流程图，其图解用于执行稀NOx捕集器的再生或净化的方法200。方法200可通过发动机控制器，诸如图1的发动机控制装置27，根据存储在其上的指令执行。方法200响应发动机停机状况调节发动机空燃比，以提前净化稀NOx捕集器(诸如稀NOx捕集器17)中的NOx，导致在随后的发动机起动期间NOx存储容量增加。

方法200包括：在202，确定发动机运转参数。确定的发动机运转参数可包括、但不限于发动机转速和负载、驱动器要求的转矩、排气氧浓度(LNT的上游和下游)、排气NOx浓度和发动机运行状态(例如，如果要求发动机停机，发动机是否运转等)。在203，发动机通过指令的（commanded）空燃比(AFR)被操作。在一个实例中，发动机是柴油发动机，其被配置成在标准发动机工况下通过稀燃烧运转。标准发动机工况可包括在没有要求的或预期的发动机停机和下游排气处理装置，诸如稀NOx捕集器没有再生的情况下的发动机运转。

在204，确定发动机停机信号是否已被接收。发动机停机信号可包括这样的指示：即，驱动器已经要求发动机停机，诸如检测点火开关断开事件。如果发动机停机信号已经被接收，方法200进行至206，以调节节气门开度和/或燃料喷射量，以通过浓燃烧操作发动机。如之前所说明的，通过浓燃烧(例如，AFR小于化学计量)进行操作导致LNT中存储的NOx的转换。

在208，在通过浓燃烧进行的操作期间，发动机停机被延迟，直到LNT基本上被再生。LNT下游的排气成分，诸如氧和NOx，可通过一个或多个传感器被监测。基于传感器的输出，可确定LNT中一些或所有存储的NOx已经被净化。当LNT的NOx存储容量达到阈值后，可确定再生是彻底的和发动机可被停机。例如，当NOx存储容量达到90%后，可确定LNT再生是彻底的。在另一实例中，LNT再生的完成可基于自启动浓燃烧以来消逝的时间——其中给定量的时间流逝后，假定大部分NOx已经被转换并从LNT中被净化。在LNT再生后，发动机被停机和方法200返回。

返回204，如果确定发动机停机信号还未被接收，则方法200进行至210，以确定发动机停机是否在给定的时间周期内被预测。例如，导航系统可输出信号，该信号指示期望目的地已经到达。因此，可预测发动机将在给定的时间量(例如，10秒)内停机。在另一实例中，停车辅助装置系统可被启用，这指示车辆被停车，因此，在车辆停车完成后发动机停机被预测。预测发动机停机的其它机制包括被放置到停车场的车辆传动装置、被启用的停车制动器和辅助装置调节或停机(例如，风窗玻璃刮水器关掉、窗卷起等)中的一个或多个。

如果预测发动机停机，则方法200进行至212，以通过浓燃烧进行操作，净化LNT。在214，浓燃烧操作被维持，直到LNT再生完成。当再生完成后，如果发动机停机信号已经被接收(诸如开关断开事件被检测)，则发动机被停机。如果再生完成后发动机停机信号未被接收，则可继续原始的(例如，非再生)空燃比，直到发动机被停机。例如，发动机可通过稀燃烧被操作。然后，方法200返回。

返回210，如果确定发动机停机未被预测，则方法200进行至216，以维持原始指令的AFR。在218，例如通过来自一个或多个排气传感器的信息，LNT的存储容量被监测。在220，当LNT再生被指示(例如，当LNT存储容量达到最大时)时，发动机通过浓燃烧被操作。然后，方法200返回。

因此，方法200提供操作发动机的方法。在一个实例中，方法包括在发动机在非停机状况下运转期间，当稀NOx捕集器的存储容量低于阈值时，通过稀燃烧操作发动机；和响应发动机停机状况，通过浓燃烧操作发动机。

在一个实例中，发动机停机状况可包括开关断开事件。方法还可包括延迟发动机停机和通过浓燃烧操作发动机，直到稀NOx捕集器的再生达到阈值水平。在另一实例中，发动机停机状况可包括这样的指示：即，发动机停机在给定的时间周期内被预测，并且通过浓燃烧操作发动机可包括通过浓燃烧操作发动机，直到稀NOx捕集器的再生达到阈值水平。

确定稀NOx捕集器的再生已经达到阈值水平可基于布置在稀NOx捕集器下游的排气途径中的一个或多个传感器的输出和/或基于自启动通过浓燃烧进行的操作以来消逝的时间。预测发动机停机将在给定的时间周期内发生可基于停车辅助装置的启用和/或来自导航系统的指示——期望目的地已经到达。

方法还可包括在发动机在非停机状况下运转期间，当稀NOx捕集器的存储容量高于阈值时，通过浓燃烧操作发动机。

注意，本文中包括的实例控制和评估程序可与各种发动机和/或车辆系统构造一起应用。本文描述的具体程序可代表任意数目处理策略中的一个或多个，所述处理策略诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。因此，所示的各个措施、操作或功能均可以所示的程序执行，并行执行，或在一些情况中被省略。类似地，不一定要求处理顺序达到本文所述的实例实施方式的特征和优势，而是提供来方便说明和描述。一个或多个示例的措施、操作和/或功能可重复执行，这取决于所应用的具体策略。此外，描述的措施、操作和/或功能可以图形表示待程序化到发动机控制系统中的计算机可读存储介质非临时性存储器中的编码。

应该理解，本文公开的构造和程序实质上是示例性的，并且，这些具体实施方式不以限制性的意义被看待，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可适用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其它发动机类型。本公开内容的主题包括本文公开的各种系统和构造以及其它特征、功能和/或性质的所有新的和非显而易见的组合以及亚组合。

所附权利要求具体指出被认为是新的和非显而易见的某些组合和亚组合。这些权利要求可以涉及其“一个(an)”元件或其“第一”元件或其等同物。这样的权利要求应该被理解为包括结合一个或多个这样的元件，既不要求也不排除两个或更多个这样的元件。公开的特征、功能、元件和/或性质的其它组合和亚组合可通过修改本申请权利要求书或通过在本申请或相关申请中提出新权利要求而得到保护。这样的权利要求——无论其范围对于原始权利要求更宽、更窄、等同或不同——也被视为包括在本公开内容的主题内。

Claims (18)

1.操作下游连接稀NOx捕集器的内燃发动机的方法，包括：

在正常操作模式下，利用稀燃料/空气混合物操作所述内燃发动机；和

在特定操作模式下，利用浓燃料/空气混合物操作所述内燃发动机，以使所述稀NOx捕集器再生，

其中，当预期所述内燃发动机的断开时，发生从所述正常操作模式到所述特定操作模式的转换。

2.权利要求1所述的方法，其中从所述正常操作模式到所述特定操作模式的所述转换是通过信号启动的，响应所述信号，所述内燃发动机的断开发生在所述信号之后的特定时间间隔内。

3.权利要求2所述的方法，其中，启动从所述正常操作模式到所述特定操作模式的所述转换的所述信号是断开信号，其被输出至发动机控制装置并启动所述内燃发动机的断开，并且，通过所述发动机控制装置进行的所述内燃发动机的实际断开在接收到所述断开信号后被延迟，直到所述内燃发动机在预定的时间周期内以所述特定操作模式被操作，或者信号显示已经发生所述稀NOx捕集器再生。

4.权利要求2所述的方法，其中启动从所述正常操作模式到所述特定操作模式的所述转换的所述信号是导航系统信号，其指示被程序化到所述导航系统中的目的地即刻到达。

5.权利要求2所述的方法，其中启动从所述正常操作模式到所述特定操作模式的所述转换的所述信号是指示启用停车辅助装置的信号。

6.内燃发动机的发动机控制装置，其包括混合物形成装置，用于形成燃料/空气混合物，其中，在正常操作模式下，所述内燃发动机利用稀燃料/空气混合物进行操作，和在特定操作模式下，其利用浓燃料/空气混合物进行操作，以使稀NOx捕集器再生，所述稀NOx捕集器连接在所述内燃发动机的下游，其中所述发动机控制装置包括：

信号输入，用于接收信号，由所述信号，推导出即刻发生的内燃发动机的断开，

控制信号发生器，其在接收所述信号——由其推导出即刻发生的内燃发动机的断开——后，产生控制信号，以导致所述混合物形成装置中稀燃料/空气混合物的形成到浓燃料/空气混合物的形成的转换，和

信号输出，以输出所述控制信号到所述混合物形成装置。

7.权利要求6所述的发动机控制装置，其中所述信号输入与以下的一个或多个连接：

停车辅助装置，用于接收信号，所述信号指示启用停车辅助装置，作为由其推导出即刻发生的内燃发动机的断开的信号，

导航系统，用于接收信号，其指示被程序化到导航系统中的目的地即刻到达，作为由其推导出即刻发生的内燃发动机的断开的信号，和

发动机起动/发动机止动装置，用于接收断开信号，其中断点火和/或燃料供应，作为启动所述内燃发动机的断开的信号。

8.权利要求6所述的发动机控制装置，还包括停车信号发生器，其基于至少一个预定标准，产生停车信号，以通过所述混合物形成装置使所述浓燃料/空气混合物的形成结束。

9.权利要求8所述的发动机控制装置，还包括定时装置，其在从输出所述控制信号的特定时间周期期满后导致所述停车信号被输出到所述混合物形成装置。

10.权利要求9所述的发动机控制装置，在所述信号输入连接至发动机起动/发动机止动装置，用于接收中断点火或燃料供应的断开信号，作为启动所述内燃发动机的断开的信号的情况下，其还包括延迟单元，以在预定的时间周期内延迟所述内燃发动机的实际断开，或者直到所述停车信号已经发送至所述混合物形成装置。

11.用于发动机的方法，包括：

在非停机状况下的发动机运转期间，当稀NOx捕集器的存储容量低于阈值时，利用稀燃烧操作所述发动机；和

响应发动机停机状况，利用浓燃烧操作所述发动机。

12.权利要求11所述的方法，其中所述发动机停机状况包括开关断开事件，并且，还包括延迟发动机停机和利用浓燃烧操作所述发动机，直到所述稀NOx捕集器的再生达到阈值水平。

13.权利要求11所述的方法，其中所述发动机停机状况包括发动机停机在给定的时间周期内被预期的指示，并且，其中利用浓燃烧操作所述发动机包括利用浓燃烧操作所述发动机，直到所述稀NOx捕集器的再生达到阈值水平。

14.权利要求13所述的方法，还包括基于停车辅助装置的启用，预测所述发动机停机将在所述给定的时间周期发生。

15.权利要求13所述的方法，还包括基于来自导航系统的已经达到期望目的地的指示，预测所述发动机停机将在所述给定的时间周期发生。

16.权利要求13所述的方法，还包括基于布置在所述稀NOx捕集器下游的排气途径中的一个或多个传感器的输出，确定所述稀NOx捕集器的所述再生已经达到所述阈值水平。

17.权利要求13所述的方法，还包括基于自启动利用浓燃烧进行的操作以来消逝的时间，确定所述稀NOx捕集器的所述再生已经达到所述阈值水平。

18.权利要求11所述的方法，还包括在非停机状况下的发动机运转期间，当所述稀NOx捕集器的存储容量高于所述阈值时，利用浓燃烧操作所述发动机。

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