[发明专利]用于排气后处理系统热管理的缸内燃料配给的系统和方法

说明书

一种装置包括第一电路和第二电路。第一电路被构造成确定燃烧气缸在燃烧气缸的排气冲程和进气冲程之间的过渡期中操作。第二电路被构造成在过渡期期间向与燃烧气缸相关联的燃料喷射器提供喷射命令，该喷射命令用于将燃料喷射到燃烧气缸的燃烧室中，使得燃料的至少一部分通过燃烧气缸的排气端口从燃烧室逸出。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年10月7日提交的标题为“SYSTEMS AND METHODS FOR IN-CYLINDER FUEL DOSING FOR EXHAUST AFTERTREATMENT SYSTEM THERMAL MANAGEMENT”的美国临时专利申请第62/405,542号的优先权，该临时专利申请的全部内容通过引用以其整体并入本文。

背景

近年来，内燃发动机的排放规定已经变得越来越严格。在世界的很多地方，环境关注已经促进实施内燃发动机的更严格的排放要求。政府机构，例如在美国的环境保护局(EPA)，仔细地监测发动机的排放质量并且设定发动机必须遵守的排放标准。因此，用于减少排放的在发动机上的排气后处理系统的使用在增加。排气后处理系统通常设计成减少颗粒物质、氮氧化物(NO_x)、烃类和其他环境有害的污染物的排放。

概述

一个实施例涉及一种装置。该装置包括第一电路和第二电路。第一电路被构造成确定燃烧气缸在燃烧气缸的排气冲程和进气冲程之间的过渡期中操作。第二电路被构造成在过渡期期间向与燃烧气缸相关联的燃料喷射器提供喷射命令，该喷射命令用于将燃料喷射到燃烧气缸的燃烧室中，使得燃料的至少一部分通过燃烧气缸的排气端口(exhaustport)从燃烧室逸出。

另一个实施例涉及一种方法。该方法包括根据燃烧循环来操作发动机。燃烧循环具有进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。该发动机包括燃烧气缸、进气阀(intakevalve)、排气阀(exhaust valve)、燃料喷射器以及活塞，燃烧气缸限定具有进气端口(intake port)和排气端口的燃烧室，排气端口流体地耦合到排气后处理系统，进气阀定位成选择性地打开进气端口、排气阀定位成选择性地打开排气端口。根据示例性实施例，在排气冲程和进气冲程之间的过渡期期间，排气阀在打开位置。该方法还包括在排气冲程和进气冲程之间的过渡期期间将燃料喷射到燃烧室中，使得燃料的至少一部分通过排气端口从燃烧室逸出。

另一个实施例涉及一种系统。该系统包括发动机系统、传感器和控制器。该发动机系统包括：燃烧气缸，其限定燃烧室、进气端口和排气端口；燃料喷射器，其被构造成选择性地将燃料喷射到燃烧室中；进气阀，其被构造成选择性地打开进气端口以便于通过进气端口将空气吸入燃烧室中；排气阀，其被构造成选择性地打开排气端口以便于通过排气端口将排气从燃烧室排出到排气后处理系统；和活塞，其可滑动地被接纳在燃烧气缸内。传感器被构造成获取指示活塞的曲柄角的数据，曲柄角指示活塞在燃烧室内的当前冲程和当前位置中的至少一个，当前冲程包括进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程中的一个。控制器被构造成：监测活塞的曲柄角；确定曲柄角在目标角度范围内，该目标角度范围在排气冲程和进气冲程之间的过渡期期间；以及当曲柄角在目标角度范围内时，向燃料喷射器提供命令，以将燃料喷射到燃烧室中，使得燃料的至少一部分通过排气端口从燃烧室逸出。

当结合附图理解时，根据以下的详细描述，这些特征和其他的特征，连同其操作的组织和方式将变得明显。

附图简述

图1是根据示例性实施例的具有发动机、排气后处理系统和控制器的发动机系统的示意图。

图2A-2H是根据示例性实施例的图1的发动机的燃烧气缸的燃烧循环的各种图示。

图3是根据示例性实施例的与图1的发动机系统一起使用的控制器的示意图。

图4A是图示根据示例性实施例的相对于晚期燃料喷射策略基于早期燃料喷射策略的发动机排气的温度差的曲线图。