在排气系统中产生放热曲线的系统和方法技术方案

本公开提供了“在排气系统中产生放热曲线的系统和方法”。描述了用于操作发动机以提供少量能量来加热后处理装置的方法和系统。在一个示例中，对少于实际总数的发动机气缸供应迟后燃料喷射(LPI)来加热后处理装置而不会将所述后处理装置加热超过所期望的。发动机的燃料喷射器可以最小燃料脉冲宽度操作，以减少燃料消耗。

System and Method of Generating Exothermic Curve in Exhaust System

【技术实现步骤摘要】
在排气系统中产生放热曲线的系统和方法
本公开涉及车辆发动机领域，并且更具体地涉及排气系统中的后处理装置。
技术介绍
柴油发动机可包括联接到柴油发动机的排气系统中的一个或多个后处理装置。当后处理装置在高于阈值温度(例如，后处理装置效率大于阈值效率(诸如50％)的起燃温度)的温度操作时，后处理装置可更有效地操作。升高后处理装置温度的一种方式是使发动机节流(例如，部分地关闭发动机进气节气门)并且修改燃料喷射正时的开始以调整燃烧定相。然而，发动机噪声、发动机振动和发动机效率度量可能限制发动机排出的排气温度可升高以改善后处理装置效率的程度。经由将迟后燃料喷射(下文称为LPI)提供到发动机气缸中，也可升高后处理装置的温度。在气缸中的主燃料喷射脉冲完全燃烧之后并且在气缸循环期间接收主燃料喷射脉冲的气缸的排气门关闭之前喷射LPI。LPI可在气缸中或在排气系统中燃烧(例如，在氧化催化剂内)以升高被引导到后处理装置的排气的温度，从而升高后处理装置的温度。然而，喷射LPI中的甚至少量燃料也可能使后处理温度升高超过所需的温度。因此，期望提供一种升高后处理装置温度而不会使后处理装置温度升高超过期望温度的方式。
技术实现思路
专利技术人在此已经认识到上述缺点并且已经开发了一种发动机操作方法，其包括：向可用的发动机气缸总数中的所有气缸或少于所有气缸提供LPI。该方法经由控制器响应于反馈来执行，所述反馈为：向包括在发动机气缸总数中的每个气缸提供LPI中的阈值燃料量提供超过使后处理装置的温度升高指定量所需要的燃料。通过仅将LPI提供给发动机气缸总数的一部分，可升高后处理装置的温度而不会使温度升高超过期望温度。此外，可减少燃料使用，因为不会提供过量燃料来使后处理装置温度升高超过期望温度。在一个示例中，由燃料喷射器供应的燃料可以最小燃料脉冲宽度供应，以确保控制后处理装置温度以及可重复输送小量燃料。本说明书可提供若干优点。具体来说，所述方法可允许在低发动机负荷下进行后处理温度控制。此外，所述方法可减少用于加热后处理装置的燃料消耗。此外，所述方法可降低产生比后处理装置中所期望的更多的热量的可能性。当单独或结合附图考虑以下详细描述时，本说明书的上述优点、其他优点和特征将变得显而易见。应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的一些概念。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或必要特征，所述要求保护的主题的范围由具体实施方式后面的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提及的任何缺点的实施方式。附图说明图1示出了示例性发动机的示意图；图2示出了燃料到发动机的迟后燃料喷射的框图；图3示出了根据图4和图5的方法的示例性发动机操作序列。图4和图5示出了用于操作图1所示的类型的发动机的示例性方法；图6示出了包括多个气缸的示例性发动机；以及图7示出了燃料喷射器的示例性操作范围。具体实施方式本说明书涉及操作可包括排气后处理装置的柴油发动机。图1示出了包括一个或多个排气后处理装置的增压柴油发动机的一个示例。图2示出了用于控制到发动机的LPI的简化框图。图3中示出了根据图4和图5的方法的用于图1的柴油发动机的示例性发动机操作序列。图4和图5中示出了用于操作发动机并向发动机提供燃料的LPI的方法。如图6所示，发动机可包括多个气缸。发动机可包括如图7所示操作的燃料喷射器。参考图1，内燃发动机10(其包括多个气缸，其中一个气缸在图1中示出)由电子发动机控制器12控制。控制器12从图1的各种传感器接收信号，并且采用图1的各种致动器，以基于存储在控制器存储器中的所接收信号和指令来调整发动机操作。发动机10包括燃烧室30和气缸壁32，其中活塞36位于燃烧室中并连接到曲轴40。气缸盖13紧固到发动机缸体14。燃烧室30被示出为经由相应的进气门52和排气门54与进气歧管44和排气歧管48连通。每个进气门和排气门可由进气凸轮51和排气凸轮53来操作。但是在其他示例中，发动机可经由单个凸轮轴或推杆操作气门。进气凸轮51的位置可通过进气凸轮传感器55确定。排气凸轮53的位置可通过排气凸轮传感器57确定。燃料喷射器68被示出为定位在气缸盖13中以将燃料直接喷射到燃烧室30中，这被本领域技术人员称为直接喷射。燃料通过包括燃料箱26、燃料泵21、燃料泵控制阀25和燃料轨(未示出)的燃料系统输送到燃料喷射器68。可通过改变调节到燃料泵(未示出)的流量的位置阀来调整由燃料系统输送的燃料压力。另外，计量阀可位于燃料轨中或附近用于闭环燃料控制。泵计量阀也可调节到燃料泵的燃料流量，从而减少泵送到高压燃料泵的燃料。进气歧管44被示出为与可选的电子节气门62连通，电子节气门62调整节流板64的位置以控制来自进气增压室46的气流。压缩机162从进气口42抽吸空气以供应增压室46。排气使涡轮164旋转，涡轮164经由轴161联接到压缩机162。可经由调整可变叶片控件78或压缩机旁通阀158的位置来调整压缩机转速。在替代示例中，废气门79可替代可变叶片控件78，或除了可变叶片控件78之外，还可使用废气门79。可变叶片控件78调整可变几何涡轮叶片的位置。当叶片处于打开位置时，通过涡轮164的排气提供很少的能量来使涡轮164旋转。当叶片处于关闭位置时，通过涡轮164的废气在涡轮164上施加增大的力。替代地，废气门79或旁通阀允许排气围绕涡轮164流动，以减少供应给涡轮的能量。压缩机旁通阀158允许压缩机162出口处的压缩空气返回到压缩机162的入口。这样，压缩机162的效率将影响压缩机162的流量并降低压缩机喘振的可能性。飞轮97和环形齿轮99联接到曲轴40。起动机96(例如，低电压(以小于30伏的电压操作)电机)包括小齿轮轴98和小齿轮95。小齿轮轴98可选择性地使小齿轮95前进以接合环形齿轮99，使得起动机96可在发动机转动起动期间使曲轴40旋转。起动机96可直接安装到发动机的前部或发动机的后部。在一些示例中，起动机96可经由皮带或链条选择性地向曲轴40供应扭矩。在一个示例中，起动机96在未接合到发动机曲轴时处于基本状态。可经由人/机接口(例如，钥匙开关、按钮、远程射频发射装置等)69或响应于车辆工况(例如，制动踏板位置、加速踏板位置、电池SOC等)请求发动机起动。电池8可向起动机96供电，并且控制器12可监测电池的荷电状态。当活塞36接近压缩冲程的上止点时，燃烧室温度达到燃料的自动点火温度，燃料自动点燃，燃烧在燃烧室30中开始。在一些示例中，通用排气氧(UEGO)传感器126可在排放装置71上游联接到排气歧管48。在其他示例中，UEGO传感器可位于一个或多个排气后处理装置的下游。此外，在一些示例中，具有NOx和氧感测元件两者的NOx传感器可代替UEGO传感器。在较低的发动机温度下，电热塞66可将电能转换成热能，以在燃烧室30中的喷射器的一个燃料喷雾锥旁边产生热点。通过在燃料喷雾30旁边的燃烧室中产生热点，可以更容易点燃气缸中的燃料喷雾羽流，释放在整个气缸中传播的热量，升高燃烧室中的温度，并改善燃烧。可经由压力传感器67测量气缸压力。在一个示例中，排放系统89包括排放后处理装置71，排放后处理装置71可包括氧化催化剂，并且其后可为选择性催化还原(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机操作方法，其包括：响应于向包括在实际总数的发动机气缸中的每个气缸提供迟后喷射(LPI)中的阈值燃料量提供超过所请求的燃料量来升高后处理装置的温度的指示，经由控制器向少于所述实际总数的发动机气缸提供LPI。

【技术特征摘要】
2018.02.08 US 15/892,0201.一种发动机操作方法，其包括：响应于向包括在实际总数的发动机气缸中的每个气缸提供迟后喷射(LPI)中的阈值燃料量提供超过所请求的燃料量来升高后处理装置的温度的指示，经由控制器向少于所述实际总数的发动机气缸提供LPI。2.如权利要求1所述的发动机方法，其中所述阈值燃料量是当向燃料喷射器提供最小持续时间脉冲宽度时经由所述燃料喷射器提供的燃料量。3.如权利要求2所述的发动机方法，其中所述最小持续时间脉冲宽度是其中经由所述燃料喷射器输送的燃料与提供给所述燃料喷射器的脉冲宽度成比例的最短持续时间脉冲宽度。4.如权利要求1所述的发动机方法，其中在主燃料喷射燃烧之后的气缸循环期间提供所述LPI中的每一个。5.如权利要求1所述的发动机方法，其中调整燃料喷射正时的开始包括响应于发动机气缸中的燃烧定相而延迟燃料喷射正时。6.如权利要求1所述的发动机方法，其还包括响应于在较早时间接收到LPI的气缸的记录而选择气缸来接收所述LPI。7.如权利要求1所述的发动机方法，其还包括响应于可用于接收迟后燃料喷射的气缸而选择气缸来接收所述LPI。8.如权利要求7所述的发动机方法，其中所述可用于接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得·米歇尔·里昂，南希·雷，约瑟夫·古德，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US