CN102132026A - 通过多次燃料喷射动作降低排放 - Google Patents

Abstract

响应于确定出内燃机载荷级别小于最大内燃机载荷级别的40％，多次燃料喷射被执行，包括喷射小于燃烧燃料量的25％的第一燃料喷射动作，第一燃料喷射动作发生在上止点(TDC)之后10度前面；喷射燃烧燃料量的15％和65％之间的第二燃料喷射动作，第二燃料喷射动作发生在TDC之后10度后面；和喷射燃烧燃料量的10％和85％之间的第三燃料喷射动作，第三燃料喷射动作发生在TDC之后63度前面。

Description

通过多次燃料喷射动作降低排放

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年7月28日提交的美国临时专利申请号61/137,154的权益，并且是2009年1月21日提交的美国非临时专利申请号12/321,428的继续申请，上述文献整体上以引用方式并入本申请。

技术领域

本申请的技术领域总体上属于内燃机中的NOx控制，特别涉及带共轨燃料喷射的往复活塞内燃机中的NOx控制。

背景技术

现代内燃机要满足严格的排放标准，包括可以排放的氮氧化物(NOx)的最大量。现在许多内燃机利用后处理系统来将内燃机向外排放物降低至规定级别，然后才向大气排放。再生后处理系统的过程常常会给内燃机系统带来增加的排放物负荷，尤其是当再生某些类型的后处理元件例如柴油颗粒过滤器(DPF)和NOx吸附器时。再生动作过程中增加的任何排放物都必须计入内燃机的总排放量中。因此，需要对这一技术领域进行进一步的改进。

发明内容

一个实施方式是一种独特的燃料喷射技术，其将用于喷射的燃烧燃料的至少一部分偏移到推迟的曲柄角度，以在燃烧动作中降低NOx的产生。其它实施方式包括独特的方法、系统和设备，用以降低NOx排放量。特过下面的详细描述和附图，可以清楚地理解进一步的实施方式、形式、目的、特征、优点、方面和益处。

附图说明

图1是具有用于降低NOx排放量的系统的应用方案的示意性图示。

图2是用于降低NOx排放量的系统的示意性框图。

图3是多个燃料喷射动作的图示。

图4是多个燃料喷射动作的图示。

图5是多个燃料喷射动作的图示。

图6是多个燃料喷射动作的图示。

图7是示出了用于降低NOx排放量的技术的示意性流程图。

图8是示出了用于降低NOx排放量的替代性技术的示意性流程图。

具体实施方式

虽然本发明能够采用多种不同的形式，但为了便于理解本发明的原理，下面仅参考附图中显示的实施方式，并且利用特定的语言对它们进行描述。毫无疑问，可以理解，本发明的范围不应受到如此限制。对所描述的实施方式的任何改变和进一步改造，以及这里描述的发明原理的任何其它应用，都被认为是本发明所述技术领域中的技术人员能够常规做出的。

图1是应用方案900的示意性图示，其具有用于降低NOx排放量的系统。应用方案900包括车辆902，其承载着具有一或多个往复活塞的内燃机102。应用方案900包括后处理系统904，其要求周期性再生动作。内燃机102包括燃料喷射器和控制燃料喷射器和内燃机102的功率输出的处理子系统。

图2是用于降低NOx排放量的系统100的示意性框图。系统100包括具有一或多个往复活塞104的内燃机102。内燃机102包括燃料喷射器106，其能够在曲柄轴120每旋转一或两圈的过程中对燃烧室110执行多次燃料喷射动作。举例而言，燃料喷射器106在一些实施方式中从加压的共轨108接收燃料。虽然示于图1的内燃机102包括高压共轨燃料喷射系统，本申请预期涵盖任何能够在曲柄轴120每转一圈(或每转两圈)的过程中向内燃机102的燃烧室110传输多次燃料喷射动作的设备。在一些实施方式中，系统100包括内燃机位置传感器122，其检测曲柄轴120的当前位置。

系统100还包括处理子系统112，其包括控制器114。处理子系统112可以配备有控制器、模块、传感器、执行器、通信线路和本领域已知的用于执行这里描述的各种操作的其它装置。全部指令和信息可以以各种可替代的形式提供，一些信息可能在一些实施方式中不存在，而且附加信息可能在一些实施方式中存在。信息可以取自传感器输入，取自数据链通信，取自计算机可读存储介质上的参数，或通过本领域中可以理解的其它信息采集装置读取。

在一些实施方式中，控制器114被构造成获取内燃机载荷值，并且响应于内燃机载荷值确定第一燃烧量和第二燃烧量。举例而言，内燃机载荷值可以是请求的内燃机扭矩输出，并且控制器114确定第一燃烧量和第二燃烧量以使得请求的内燃机扭矩输出被实现。在另一例子中，内燃机载荷值可以是请求的内燃机马力输出，并且控制器114确定第一燃烧量和第二燃烧量以使得请求的内燃机马力输出被实现，其中要计入内燃机102的当前速度。在一些实施方式中，内燃机载荷值是描述当前请求的内燃机扭矩在当前最大可用扭矩值中所占的比例的值。最大可用扭矩值可以是总的最大扭矩值或当前内燃机速度下的最大扭矩值。本领域中可以理解的任何作为内燃机载荷值的值被认为包含在本申请中。

在一些实施方式中，第一燃烧量在一或多个主喷射动作中被喷射，并且第二燃烧量在一或多个后续喷射动作中被喷射。在一些实施方式中，一或多个后续喷射动作开始于上止点(TDC)之后63度前面。在一些实施方式中，控制器114被进一步构造成确定第一燃烧量为小于燃烧燃料量的60％，而第一燃烧量和第二燃烧量一起构成用于燃烧的燃料总量，并且在单一燃烧冲程中喷射。在一些实施方式中，用于燃烧的燃料总量构成在燃烧室110中燃烧并且实现内燃机102扭矩输出的燃料量。在一些实施方式中，燃料喷射器106传输第一燃烧量在活塞104的TDC之后10度前面，并且在TDC之后10度传输第二燃烧量。

取决于燃料系统的特性，术语在规定的曲柄角度进行燃料传输、燃料喷射和/或执行燃料喷射动作表示燃料供给动作或喷射起始(SOI)在规定的曲柄角度开始发生。举例而言，在TDC之后10度前面传输一般表示在TDC之后10度前面执行SOI。然而，除非以不同的方式专门指出，本申请也涵盖了这样的实施方式，其中，在TDC之后10度前面传输表示在TDC之后10度前面完成喷射动作。对于大部分燃料系统而言，命名习惯之间的差异是很小的。

在一些实施方式中，响应于内燃机载荷值具有小于阈值的值，第一燃烧量包括小于燃烧燃料量的25％，所述阈值可以是最大内燃机载荷级别的比例阈值。在一些实施方式中，阈值比值包括最大内燃机载荷值的大约30％和40％之间。在一些进一步实施方式中，响应于至少等于阈值的内燃机载荷值，第一燃烧量包括小于燃烧燃料量的50％。举例而言，在系统100的一些实施方式中，燃料喷射器106响应于低内燃机载荷值在″主″喷射中喷射小量的燃料，并且响应于较高内燃机载荷值在″主″喷射中喷射更大量的燃料，但小于60％。

在一些实施方式中，第一燃料喷射动作和第二燃料喷射动作喷射几乎等量的燃料。在一些进一步实施方式中，响应于内燃机载荷值为至少等于阈值的值，第一燃料喷射动作和第二燃料喷射动作喷射几乎等量的燃料。举例而言，如果燃烧燃料量为100份燃料，并且内燃机载荷值大于阈值，第一燃烧量可以是燃烧燃料量的30％，并且在第一喷射动作中的喷射包括30份燃料。第二燃烧量可以是燃烧燃料量的30％，并且在第二喷射动作中的喷射包括30份燃料，此外，作为一或多个后续喷射动作，添加高达40份燃料。在一些进一步实施方式中，第一喷射动作和第二喷射动作可以具有在大约3∶7至7∶3的范围内变化的比例，以提供第一喷射动作：第二喷射动作：后续喷射动作之间的燃料供给量比例从分别为大约30∶70∶0份燃料到分别为大约30∶13∶57份燃料。请注意，在可行实施方式中，即使第一喷射动作：第二喷射动作的比例高达7∶3，第一喷射动作中的燃料与燃烧燃料量的总比例也可被维持。在一些实施方式中，在任何载荷值、但尤其是内燃机载荷值低于阈值的情况下，可以不必强制满足第一和第二燃料喷射动作之间的关系。

在一些实施方式中，第一燃烧量和第二燃烧量中的每个燃料喷射动作发生在不早于前一燃料喷射动作之后3度的曲柄角度。在一些实施方式中，燃料供给系统的限制可能要求喷射动作之间更长的延迟例如大约5和10曲柄角度之间。在一些进一步实施方式中，持续燃烧动作的限制要求不大于燃料喷射动作之间的最大时间。在许多情况下，直接面对的是在实验室中获得预期的散热与实际散热之间的关系，以确定喷射动作之间需要多长的间隔仍能维持燃烧动作。时间之间的可行时间间隔取决于喷射动作的曲轴角度位置(例如，燃烧室中的温度在距TDC更远的时间内比距TDC更近的时间内变化得更快)，内燃机速度，内燃机载荷值，和本领域中可以理解的其它因素。总体而言，喷射动作晚于TDC之后63度，这可以称作非常晚的后续喷射，可以呈现一定的扭矩效果(即部分燃烧)，但通常这样的喷射通常不参与到燃烧动作中，并且因此主要产生未燃的碳氢化合物(UHC)而非扭矩。

在一些实施方式中，控制器114被构造成确定后处理元件(未示出)再生是否启动，并且响应于后处理元件再生未被启动而执行标准燃料供给方案。举例而言，系统100可以包括要求周期性再生动作的颗粒过滤器。控制器114在本例中确定颗粒过滤器再生动作是否被启动，并且如果再生动作被启动则执行第一和第二燃烧燃料量，而如果再生动作未被启动则执行标准燃料供给方案。在一些实施方式中，控制器114被构造成在内燃机102的全部操作时间采用第一和第二燃烧燃料量。在一些实施方式中，控制器114被构造成在再生动作启动期间采用更大量的第二燃烧燃料量，并且在再生动作未被启动期间采用更大量的第一燃烧燃料量。

图3是多个燃料喷射动作的曲线图200。曲线图200示出了第一燃料喷射动作202和第二燃料喷射动作204。第一燃料喷射动作202中的燃料喷射量包括一或多个主喷射燃烧燃料量，第二燃料喷射动作204中的燃料喷射量包括一或多个后续喷射燃烧燃料量。在一些实施方式中，第一燃烧燃料量具有在TDC之后10度前面的SOI 206，而第二燃烧燃料量具有在TDC之后10度后面、并且在TDC之后63度前面的SOI 208。此外，第二燃烧燃料量大于第一燃烧燃料量。

在一些实施方式中，燃烧燃料量在第一燃料喷射动作202和第二燃料喷射动作204之间被分开。控制器114获取内燃机扭矩输出请求，并且基于燃料喷射动作202、204的定时和燃料量来调节所述燃烧燃料量，以使得内燃机102实现所述内燃机扭矩输出请求。控制器114的燃料调节操作可以被采用于任何实施方式中，但可能尤其适用于这样的实施方式，其中第二燃烧燃料量发生在内燃机102的专门操作中，例如在后处理元件再生动作中。

举例而言，内燃机扭矩输出请求可以是250磅英尺的扭矩，并且在内燃机102的常规操作中，燃烧燃料量中的100份燃料可能被要求，以实现250磅英尺的扭矩。在本例中，在后处理元件再生动作中，控制器114执行第一燃烧量和第二燃烧量，并将燃烧燃料量的一部分分为每个第一和第二燃烧量。控制器114可以进一步构造成根据前一和第二燃烧量的燃料量和定时来计算有效扭矩，并且调节燃烧燃料量以实现所述内燃机扭矩输出请求。在本例中，在控制器114将40份燃料算作第一燃烧量和将60份燃料算作第二燃烧量之后，控制器114可以确定只有235磅英尺的扭矩将被实现，因为更多的燃烧燃料量在远离TDC的时间被燃烧。控制器114可以调节燃烧燃料量直至250磅英尺被实现，举例而言，将第一燃烧量增加至42份燃料，而第二燃烧量增加至64份燃料。

控制器114可以通过任何方法调节燃料供给，包括但不局限于：按比例实施各燃料喷射动作，使第一燃烧量或第二燃烧量优先，增加第一燃烧量或第二燃烧量之一直至阈值被达到、接下来增加另一燃烧量，或通过本领域中可以理解的任何其它燃料调节方法。在一些实施方式中，常规燃料控制器(未示出，但可以是处理子系统112和/或控制器114中的一个部件)可以被设计成应对第一燃烧量和第二燃烧量定时的扭矩效应，而通过控制器114进行后续调节可能就不需要了。

图4是多个燃料喷射动作的曲线图300。曲线图300示出了第一燃料喷射动作202、第二燃料喷射动作304和第三燃料喷射动作306。第一燃料喷射动作302中的燃料喷射量包括第一燃烧燃料量。第二和第三喷射动作304、306中的燃料喷射量总和包括第二和第三燃烧燃料量。

第一燃烧燃料量具有在TDC之后10度前面的SOI 308。包括第二和第三燃烧燃料量的喷射动作304、306中的每个具有在TDC之后10度后面并且在TDC之后63度前面的SOI 310、312。在一些实施方式中，第一SOI 308和第二SOI 310之间的第一距离314大于3度曲柄角度。燃料喷射动作302、304、306中的每个在单一燃烧冲程中被用于燃烧并且被喷射。在图3的曲线图300中，第一喷射动作302包括喷射燃烧燃料量的25％以下，而该燃烧燃料量是第一、第二和第三燃烧燃料量总和。在一些实施方式中，可以包括非常晚的后续喷射动作(未示出)，举例而言，以提供未燃碳氢化合物至后处理系统。非常晚的后续喷射不被用于燃烧。

图5是多个燃料喷射动作的曲线图400。在一些实施方式中，响应于确定出内燃机载荷级别小于最大内燃机载荷级别的40％，系统100实施曲线图400的燃料喷射动作。在曲线图400中，第一燃料喷射动作402包括喷射小于燃烧燃料量的25％，并且具有在TDC之后10度前面的SOI。第二燃料喷射动作404包括喷射燃烧燃料量的15％和65％之间，并且具有TDC之后10度后面的SOI。第三燃料喷射动作406包括喷射燃烧燃料量的10％和85％之间，并且发生于第二燃料喷射动作404之后至少3度曲柄角度处且在TDC之后63度前面。在一些实施方式中，每个燃料喷射动作402、404、406参与燃料的实际燃烧。

图6是多个燃料喷射动作的曲线图500。在一些实施方式中，系统100响应于确定出内燃机载荷级别至少等于最大内燃机载荷级别的阈值比值(例如40％)实施曲线图500中的燃料喷射动作。在一些实施方式中，曲线图500中的燃料喷射动作发生在采用曲线图400中的燃料喷射动作的同一系统100中。

为了清楚地命名燃料喷射动作，曲线图400中的燃料喷射动作称作第一燃料喷射动作402、第二燃料喷射动作404和第三燃料喷射动作406，而曲线图500中的燃料喷射动作称作第四燃料喷射动作502、第五燃料喷射动作504和第六燃料喷射动作506。然而，在本例中在内燃机102的某个给定燃烧周期中只有一组燃料喷射动作，第一-第二-第三燃料喷射动作或第四-第五-第六燃料喷射动作，被执行。在不同的内燃机操作条件下，给定的系统100可以包括曲线图400中的燃料喷射动作，曲线图500中的燃料喷射动作，或同时包括这两组燃料喷射动作。此外，某些实施方式可以不包括任何曲线图400或曲线图500中的喷射动作，和/或可以包括曲线图400、500中未示出的附加喷射动作。

在曲线图500中，第四燃料喷射动作502包括喷射小于燃烧燃料量的60％，并且具有在TDC之后8度前面的SOI。第五燃料喷射动作504包括喷射燃烧燃料量的5％和45％之间，并且具有TDC之后10度后面的SOI。第六燃料喷射动作506包括喷射燃烧燃料量的5％和55％之间，并且发生在第五燃料喷射动作504之后至少3度曲柄角度出且在TDC之后63度前面。每个燃料喷射动作502、504、506参与燃料的实际燃烧。在一些实施方式中，第五燃料喷射动作504的发生不晚于第四燃料喷射动作之后2.8毫秒。

图7是示意性流程图，示出了用于降低NOx排放量的技术方案700。技术方案700包括操作步骤702，用以确定是否后处理元件再生被启动。响应于后处理元件再生未被启动，技术方案700包括操作步骤704以执行标准燃料供给方案。

响应于后处理元件再生被启动，技术方案700包括操作步骤706，用以为具有至少一个活塞的内燃机102确定燃烧燃料量。技术方案700还包括操作步骤708，用以确定是否内燃机载荷级别超过最大内燃机载荷级别的40％。响应于内燃机载荷级别至少等于最大内燃机载荷级别的40％，技术方案700还包括操作步骤710，用以检测是第一喷射方案还是第二喷射方案被采用。

当第一喷射方案被采用时，技术方案700包括操作步骤712，用以执行在TDC之后10度前面喷射小于燃烧燃料量的50％的第一燃料喷射动作，在TDC之后10度后面喷射燃烧燃料量的5％至45％的第二燃料喷射动作，和第二燃料喷射动作之后喷射燃烧燃料量的5％至55％的第三燃料喷射动作。当第二喷射方案被采用时，技术方案700包括操作步骤714，用以执行在TDC之后10度前面喷射小于燃烧燃料量的50％的第一燃料喷射动作，和至少一个后续喷射，每个发生在TDC之后10度后面，并且后续喷射动作燃料供给量总和包括燃烧燃料量的50％以上。

第一和第二喷射方案提供了本申请中的降低排放物的喷射方案的例子，并且总体上提供了用于管理燃料供给控制的框架。给定的实施方式中可以采用第一喷射方案，第二喷射方案，和/或与本申请相符的其它喷射方案。喷射方案的选择不需要是排他的-举例而言，一种实施方式可以采用第二喷射方案，其各项参数提供的燃料喷射动作与第一喷射方案的实施方式中的一致。

响应于小于最大内燃机载荷级别的40％的内燃机载荷级别，技术方案还包括操作步骤716，用以执行在TDC之后8度前面喷射小于燃烧燃料量的25％第一燃料喷射，在TDC之后10度后面喷射燃烧燃料量的15％和65％之间的第二燃料喷射动作，和发生在第二燃料喷射动作之后喷射燃烧燃料量的10％和85％之间的第三燃料喷射动作。

在一些实施方式中，技术方案700包括操作步骤718，用以确定内燃机扭矩输出请求，并且基于多个燃料喷射的定时和燃料供给量来调节所述燃烧燃料量，以使得内燃机102实现所述内燃机扭矩输出请求。操作步骤718根据技术方案700中的燃料喷射方案被执行，并且发生在为每个喷射动作确定燃料供给和定时与执行每个燃料喷射动作之间。

图7中的某些操作可以完全或部分地省略，图7未示出的某些操作可以添加，并且操作可以以不同的次序执行或以替代性方式执行。

图8是示意性流程图，示出了用于降低NOx排放量的替代性技术方案800。技术方案800包括操作步骤802，用以读取具有至少一个活塞的内燃机102的内燃机载荷级别。技术方案800还包括操作步骤804，用以确定是否内燃机载荷级别小于最大内燃机载荷级别的阈值比值(图8所示例子中为40％)。在一些实施方式中，阈值比值可以在大约30％-40％之间，或能够提供NOx产生益处、但最小化带载荷内燃机操作中可能遇到的干扰和燃料经济性损失的其它值。响应于确定出内燃机载荷级别小于最大内燃机载荷级别的40％，技术方案800包括操作步骤806，用以执行的第一燃料喷射动作在TDC之后10度前面喷射小于燃烧燃料量的25％，在TDC之后10度后面喷射燃烧燃料量的15％至65％的第二燃料喷射动作，和在第二燃料喷射动作之后且在TDC之后63度前面喷射燃烧燃料量的10％至85％之间的第三燃料喷射动作。

响应于确定出内燃机载荷级别等于或大于最大内燃机载荷级别的40％，技术方案800包括操作步骤808，压以检测是第一喷射方案还是第二喷射方案被采用。当第一喷射方案被采用时，技术方案800包括操作步骤810，用以执行在TDC之后8度前面喷射不大于燃烧燃料量的60％的第四燃料喷射动作，TDC之后10度后面喷射燃烧燃料量的5％至45％的第五燃料喷射动作，和第五燃料喷射动作之后至少3度且在TDC之后63度前面喷射燃烧燃料量的5％至55％的第六燃料喷射动作。当第二喷射方案被采用时，技术方案800包括操作步骤812，用以执行在TDC之后10度前面喷射小于燃烧燃料量的60％的第四燃料喷射动作，和TDC之后10度后面的第五燃料喷射动作。

图8中的某些操作可以完全或部分地省略，图8中未示出的某些操作可以添加，并且操作可以以不同的次序执行或以替代性方式执行。

从附图和上面的描述中可以清楚地看出，根据本发明的各式各样的实施方式可以构想出来。

一种示例性实施方式是一种方法，其包括下述操作步骤，用以确定是否后处理元件再生被启动，确定包括往复活塞的内燃机的燃烧燃料量，并且在燃烧周期内喷射燃烧燃料量，以使得响应于后处理元件再生被启动，在往复活塞的TDC之后的10度以上燃烧燃料量的50％以上被喷射。在燃烧周期中燃烧燃料被燃烧。在一些实施方式中，燃烧燃料量的喷射包括在内燃机中执行多个燃料喷射动作，而多个燃料喷射动作中的每个的开始不晚于TDC之后63度。

在一些进一步实施方式中，该方法包括下述操作步骤，用以确定内燃机扭矩输出请求，并且基于多个燃料喷射动作的定时和燃料量来调节所述燃烧燃料量，以使得内燃机实现所述内燃机扭矩输出请求。

在一些实施方式中，第一燃料喷射动作发生在TDC之后8度前面，并且每个随后的燃料喷射动作发生在不早于每个前一燃料喷射动作之后3度曲柄角度。在一些进一步实施方式中，燃料喷射动作中的每个参与燃料的实际燃烧。

在一些实施方式中，该方法包括下述操作步骤，用以获取内燃机载荷级别。响应于确定出内燃机载荷级别小于最大内燃机载荷级别的40％，该方法还包括下述操作步骤，用以执行在TDC之后8度前面的第一燃料喷射动作，在TDC之后10度后面的第二燃料喷射动作，和第二燃料喷射动作之后的第三燃料喷射动作。第一燃料喷射动作包括喷射小于燃烧燃料量的25％，第二燃料喷射动作包括喷射燃烧燃料量的15％和65％之间，而第三燃料喷射动作包括喷射燃烧燃料量的10％和85％之间。在一些进一步实施方式中，内燃机载荷级别包括内燃机扭矩输出请求和内燃机马力输出请求之一。

在一些进一步实施方式中，该方法包括下述操作步骤，响应于确定出内燃机载荷级别至少等于最大内燃机载荷级别的40％，执行在TDC之后8度前面的第一燃料喷射动作，在TDC之后10度后面的第二燃料喷射动作，和第二燃料喷射动作之后的第三燃料喷射动作。第一燃料喷射动作包括喷射小于燃烧燃料量的50％，第二燃料喷射动作包括喷射燃烧燃料量的5％和45％之间，而第三燃料喷射动作包括喷射燃烧燃料量的5％和55％之间。

在一些进一步实施方式中，该方法包括下述操作步骤，响应于确定出内燃机载荷级别至少等于最大内燃机载荷级别的40％，执行在TDC之后10度前面的第一燃料喷射动作，和TDC之后10度后面的至少一次后续燃料喷射动作。第一燃料喷射动作包括喷射小于燃烧燃料量的50％，并且后续燃料喷射动作的燃料供给量之和包括喷射燃烧燃料量的50％以上。

在一个示例性实施方式中，一种方法包括下述操作步骤，用以读取往复活塞内燃机的内燃机载荷级别，并且响应于确定出内燃机载荷级别小于最大内燃机载荷级别的40％，执行包括喷射小于燃烧燃料量的25％的第一燃料喷射动作，第一燃料喷射动作发生在上止点(TDC)之后8度前面，执行包括喷射燃烧燃料量的15％和65％之间的第二燃料喷射动作，第二燃料喷射动作发生在TDC之后10度后面，并且执行包括喷射燃烧燃料量的10％和85％之间的第三燃料喷射动作，第三燃料喷射动作发生在第二喷射动作至少3度后面且在TDC之后63度前面。在一些实施方式中，每个燃料喷射动作中燃料的喷射参与燃料的实际燃烧。在一些实施方式中，第二和第三燃料喷射动作中的每个跟随在前一燃料喷射动作之后的不小于3度曲柄角度且不大于2.8毫秒。

在一些进一步实施方式中，该方法包括下述操作步骤，响应于确定出内燃机载荷级别至少等于最大内燃机载荷级别的40％，执行喷射不大于燃烧燃料量的50％的第四燃料喷射动作，第四燃料喷射动作发生在上止点(TDC)之后8度前面，执行喷射燃烧燃料量的5％和45％之间的第五燃料喷射动作，第五燃料喷射动作发生在TDC之后10度后面，并且执行喷射燃烧燃料量的5％和55％之间的第六燃料喷射动作，第六燃料喷射动作发生在第四燃料喷射动作至少3度后面且在TDC之后63度前面。

在一些进一步实施方式中，该方法包括下述操作步骤，响应于确定出内燃机载荷级别至少等于最大内燃机载荷级别的40％，执行第四燃料喷射动作和第五燃料喷射动作，其中，第四燃料喷射动作包括喷射小于燃烧燃料量的50％且发生在TDC之后10度前面，并且其中，第五燃料喷射动作发生在TDC之后10度后面。在一个示例性实施方式中，一种系统包括往复活塞内燃机，和控制器，其被构造成获取内燃机载荷值，并且响应于内燃机载荷值确定第一燃烧量和第二燃烧量。

在一些实施方式中，第一燃烧量包括喷射小于燃烧燃料量的50％，而第一燃烧量和第二燃烧量构成用于燃烧的燃料总量并且在单一燃烧冲程中喷射。在一些进一步实施方式中，系统包括燃料喷射装置，其在TDC之后10度前面传输第一燃烧量并且在TDC之后10度后面喷射第二燃烧量。在一些进一步实施方式中，燃料喷射装置包括共轨燃料系统，其中，第一燃烧量被喷射，作为至少一次主燃料喷射，并且其中，第二燃烧量被喷射，作为至少一次后续燃料喷射。

在一些进一步实施方式中，响应于内燃机载荷值具有小于最大内燃机载荷值的40％的值，第一燃烧量包括喷射小于燃烧燃料量的25％。在一些进一步实施方式中，响应于内燃机载荷值具有至少等于最大内燃机载荷值的40％的值，第一燃烧量包括喷射小于燃烧燃料量的50％。在一些进一步实施方式中，至少一次后续燃料喷射中的最后一次开始于TDC之后63度前面。在一些进一步实施方式中，第一燃料喷射动作之后的每个燃料喷射动作不早于前一燃料喷射动作之后3度曲柄角度被执行。在一些进一步实施方式中，控制器被进一步构造成确定是否后处理元件再生被启动，并且响应于后处理元件再生未被启动执行标准燃料供给方案。

虽然通过附图和前面的详细描述展现和揭示了本发明，但它们都是解释性的而非限制性的。可以理解，尽管只有优选实施方式被显示和描述，但本发明主旨范围之内的全部变化和改造都意在被保护。应当理解，尽管说明书中使用了诸如优选、更有选或示例性等词语来表示如此描述的特征可能是更理想或更有特点的，但它们并不是必需的，并且不带这些特征的实施方式也可以认为包含在本发明的范围内，本发明的范围仅由权利要求限定。在阅读权利要求时，需要注意，当诸如″一″、″至少一个″或″至少一部分″等词语被使用时，不应认为权利要求局限于仅有一个列举的项目，除非在权利要求中以相反的方式专门指出。当词语″至少一部分″和/或″一部分″被使用时，可以指该项目的一部分和/或该项目的整体，除非以相反的方式专门指出。

Claims (30)

1.一种方法，包括：

确定后处理元件再生是否被启动；

为包括一或多个往复活塞的内燃机确定燃烧燃料量；

在燃烧周期内喷射所述燃烧燃料量，以使得响应于后处理元件再生被启动，在所述一或多个往复活塞的上止点(TDC)之后10度以上喷射所述燃烧燃料量的50％以上；和

在燃烧周期中将所述燃烧燃料量燃烧。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述燃烧燃料量的喷射包括在内燃机中执行多个燃料喷射动作，其中，所述多个燃料喷射动作中的每个的开始不晚于TDC之后63度。

3.如权利要求2所述的方法，还包括确定内燃机扭矩输出请求，并且基于多个燃料喷射动作的定时和燃料量来调节所述燃烧燃料量，以使得内燃机实现所述内燃机扭矩输出请求。

4.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一燃料喷射动作发生在TDC之后10度前面，并且其中，所述第二燃料喷射动作发生在不早于第一燃料喷射动作之后的3度曲柄角度。

5.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一燃料喷射动作发生在TDC之后8度前面，并且其中，所述第二燃料喷射动作发生在不早于第一燃料喷射动作之后的3度曲柄角度。

6.如权利要求2所述的方法，其中，所述多个燃料喷射动作中的每个参与燃料的实际燃烧。

7.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一燃料喷射动作和第二燃料喷射动作中包括几乎等量的燃料。

8.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一燃料喷射动作和第二燃料喷射动作具有第一燃料量和第二燃料量之间的比例，该比例具有位于包含端点的3∶7和7∶3之间范围内的值。

9.如权利要求2所述的方法，还包括获取内燃机载荷级别，并且响应于确定出内燃机载荷级别小于最大内燃机载荷级别的40％：执行在TDC之后10度前面喷射小于燃烧燃料量的25％的第一燃料喷射动作，执行在TDC之后10度后面喷射燃烧燃料量的15％和65％之间的第二燃料喷射动作，和执行第二燃料喷射动作之后喷射燃烧燃料量的10％和85％之间的第三燃料喷射动作。

10.如权利要求9所述的方法，其中，所述内燃机载荷级别包括内燃机扭矩输出请求和内燃机马力输出请求之一。

11.如权利要求2所述的方法，还包括获取内燃机载荷级别，并且响应于确定出内燃机载荷级别至少等于最大内燃机载荷级别的40％：执行在TDC之后8度前面喷射小于燃烧燃料量的50％的第一燃料喷射动作，执行在TDC之后10度后面喷射燃烧燃料量的5％和45％之间的第二燃料喷射动作，和执行第二燃料喷射动作之后喷射燃烧燃料量的5％和55％之间的第三燃料喷射动作。

12.如权利要求2所述的方法，还包括获取内燃机载荷级别，并且响应于确定出内燃机载荷级别至少等于最大内燃机载荷级别的40％：执行具有在TDC之后10度前面定时的第一燃料喷射动作，和执行第一燃料喷射动作之后的至少一次后续燃料喷射动作，其中，每个后续燃料喷射动作发生在TDC之后10度后面，并且其中，所述至少一次后续燃料喷射动作的燃料供给量总和包括燃烧燃料量的50％以上。

13.一种方法，包括：

为往复活塞内燃机获取内燃机载荷级别；

响应于确定出内燃机载荷级别小于最大内燃机载荷级别的阈值比例：

执行喷射小于燃烧燃料量的25％的第一燃料喷射动作，第一燃料喷射动作发生在上止点(TDC)之后10度前面；

执行喷射燃烧燃料量的15％和65％之间的第二燃料喷射动作，第二燃料喷射动作发生在TDC之后10度后面；和

执行喷射燃烧燃料量的10％和85％之间的第三燃料喷射动作，第三燃料喷射动作发生在TDC之后63度前面。

14.如权利要求13所述的方法，其中，每个燃料喷射动作中喷射的燃料参与燃料的实际燃烧。

15.如权利要求13所述的方法，其中，第二和第三燃料喷射动作中的每个跟随在前一燃料喷射动作之后不小于3度曲柄角度。

16.如权利要求13所述的方法，还包括：

响应于确定出内燃机载荷级别至少等于最大内燃机载荷级别的阈值比例：

执行喷射不大于燃烧燃料量的60％的第四燃料喷射动作，第四燃料喷射动作发生在上止点(TDC)之后8度前面；

执行喷射燃烧燃料量的5％和45％之间的第五燃料喷射动作，第五燃料喷射动作发生在TDC之后10度后面；和

执行喷射燃烧燃料量的5％和55％之间的第六燃料喷射动作，第六燃料喷射动作发生在第五燃料喷射动作之后至少3度且在TDC之后63度前面。

17.如权利要求13所述的方法，还包括：

响应于确定出内燃机载荷级别至少等于最大内燃机载荷级别的阈值比例：

执行第四燃料喷射动作和第五燃料喷射动作，其中，第四燃料喷射动作喷射小于燃烧燃料量的60％且发生在TDC之后10度前面，并且其中，第五燃料喷射动作发生在TDC之后10度后面。

18.如权利要求13所述的方法，其中，所述阈值比值为30％。

19.如权利要求13所述的方法，其中，所述阈值比值为40％。

20.一种系统，包括：

往复活塞内燃机；

控制器，其被构造成：

获取内燃机载荷值；

响应于内燃机载荷值确定第一燃烧量和第二燃烧量，其中，第一燃烧量包括燃烧燃料量的大约10％至60％之间，并且其中，第一燃烧量和第二燃烧量构成用于燃烧的燃料总量并且在单一燃烧冲程中被喷射。

21.如权利要求20所述的系统，还包括燃料喷射装置，其在上止点(TDC)之后10度前面传输第一燃烧量，并且在TDC之后10度后面且在TDC之后63度前面喷射第二燃烧量。

22.如权利要求21所述的系统，其中，所述燃料喷射装置包括共轨燃料系统，其中，第一燃烧量作为至少一次主燃料喷射被喷射，并且其中，第二燃烧量作为至少一次后续燃料喷射被喷射。

23.如权利要求22所述的系统，其中，响应于内燃机载荷值具有小于最大内燃机载荷值的40％的值，第一燃烧量进一步包括小于燃烧燃料量的25％。

24.如权利要求20所述的系统，其中，响应于内燃机载荷值具有至少等于最大内燃机载荷值的40％的值，第一燃料喷射动作和第二燃料喷射动作包括几乎等量的燃料。

25.如权利要求20所述的系统，其中，第一燃料喷射动作和第二燃料喷射动作具有第一燃料量和第二燃料量之间的比例，响应于内燃机载荷值具有的至少等于最大内燃机载荷值的40％值，该比例具有位于包含端点的3∶7和7∶3之间范围内的值。

26.如权利要求22所述的系统，其中，第二燃料喷射动作不早于第一燃料喷射动作之后的3度曲柄角度被执行。

27.如权利要求22所述的系统，其中，第二燃料喷射动作不早于第一燃料喷射动作之后的5曲柄角度被执行。

28.如权利要求22所述的系统，其中，第二燃料喷射动作不早于第一燃料喷射动作之后的10曲柄角度被执行。

29.如权利要求22所述的系统，其中，响应于内燃机载荷值具有至少等于最大内燃机载荷值的40％的值，第二燃料喷射动作不晚于第一燃料喷射动作之后2.8毫秒被执行。

30.如权利要求20所述的系统，其中，所述控制器被进一步构造成确定是否后处理元件再生被启动，并且响应于后处理元件再生未被启动而执行标准燃料供给方案。

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