CN102575550B - 用于增强后处理再生能力的燃油喷射系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本文提供了用于增强后处理再生能力的系统。该系统包括产生废气流的内燃机和对该废气流进行处理的后处理部件，其中后处理部件包括期望的入口废气温度。该系统包括对废气压力值进行调节的废气压力设备和提供后喷射事件的燃油喷射系统。该系统包括当确定废气流的温度低于期望的入口废气温度时，提供废气压力命令和燃油喷射命令的控制器。废气压力设备响应于废气压力命令，燃油喷射系统响应于燃油喷射命令。

Description

用于增强后处理再生能力的燃油喷射系统及方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享受2010年9月30日提交的美国专利申请No.12/894,638和2010年9月30日提交的美国专利申请No.12/894,677的优先权，这两份申请中的每一个都要求享受2009年9月30日提交的美国临时申请61/247,289和2009年10月1日提交的美国临时申请61/247,773的权益，故以引用方式将其每一个并入本文。
技术领域
本技术领域总体上涉及内燃机中的NOx控制，具体地，本技术领域涉及使用共轨燃油喷射实现往复活塞式发动机中的NOx控制。现代内燃机必须满足严格的排放标准，其包括可以排放的氮氧化物(NOx)的最大量。多种发动机现在使用后处理系统来在释放到大气之前，将发动机排出物减少到调整后的水平。通常，对后处理系统进行再生的处理对于该系统带来增加的排放压力，特别是当再生诸如柴油微粒过滤器(DPF)或NOx吸附器之类的某些类型的后处理部件时。再生事件期间任何排放的增加必须说明发动机的全部排放量。因此，需要对该技术区域进行进一步改善。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种燃油喷射系统，包括：内燃机，其产生废气流；后处理部件，其构造为对所述废气流进行处理，其中所述后处理部件具有期望的入口废气温度；其特征在于，所述燃油喷射系统还包括：构造为对废气压力值进行调节的废气压力设备和构造为提供至少一个后喷射事件的燃油喷射系统；控制器，其构造为响应于确定所述废气流的温度低于所述期望的入口废气温度，提供废气压力命令和燃油喷射命令；以及其中，所述废气压力设备响应于所述废气压力命令，且其中所述燃油喷射系统响应于所述燃油喷射命令。
根据本发明的另一方面，提供了一种燃油喷射方法，包括：确定用于后处理部件的期望的入口废气温度；判断所述后处理部件的当前入口温度是否低于所述期望的入口废气温度，以及判断所述期望的入口废气温度是否可实现；响应于所述当前入口温度低于所述期望的入口废气温度且所述期望的入口废气温度可实现，确定废气压力命令和燃油喷射命令；以及响应于所述废气压力命令，操作废气压力设备，以及响应于所述燃油喷射命令，操作用于内燃机的燃油系统。
根据本发明的再另一方面，提供了一种燃油喷射方法，包括：确定用于后处理部件的期望的入口废气温度；判断所述后处理部件的当前入口温度是否低于所述期望的入口废气温度；按顺序执行下面操作：响应于所述后处理部件的当前入口温度低于所述期望的入口废气温度，在内燃机中执行后喷射供油；以及响应于所述后处理部件的当前入口温度仍然低于所述期望的入口废气温度，向所述后喷射供油增加废气压力增加。
一个实施例是一种特有的燃油喷射技术，该技术使燃烧燃油的至少一部分以后面的曲轴角度被喷射，以减少在后处理再生事件期间NOx的产生，对EGR和VGT操作进行协调以支持后处理部件的再生。通过下面的描述和附图，另外的实施例、形式、对象、特征、优点、方面和利益将变得显而易见。
附图说明
图1是包括发动机和后处理系统的应用的示意性视图。
图2是用于减少NOx排放的系统的示意性视图。
图3是用于减少NOx排放的控制器的示意性框图。
图4描绘了多个燃油喷射事件。
图5描绘了多个燃油喷射事件。
图6描绘了多个燃油喷射事件。
图7描绘了多个燃油喷射事件。
图8是用于减少NOx排放的替代系统的示意性视图。
图9是多个流动区域的示意性视图。
图10是高效的热管理技术的示意性流程图。
图11是多种SCR催化剂的NOx转换效率的视图。
图12是包括发动机系统热管理模块的装置的示意性图。
图13是用于减少NOx排放的替代系统的示意性视图。
图14是描绘用于减少NOx排放的技术的示意性流程图。
图15是描绘用于减少NOx排放的替代技术的示意性流程图。
具体实施方式
虽然为了有助于本发明的原理的理解，本发明可以采用多种不同的形式，但现在将参照附图中描绘的实施例，并使用特定的术语来描述本发明的原理。但应当理解的是，其并不旨在限制本发明的保护范围。如对于本发明涉及的技术领域的普通技术人员来说经常发生的，可以预期所描述实施例的任何替代和另外修改，以及如本申请所描述的本发明的原理的任何其它应用。
图1是包括车辆902的应用900的示意性视图，其中车辆902携带具有一个或多个往复活塞的内燃机102。应用900包括需要定期的再生事件的后处理系统904。发动机102包括燃油喷射器和处理子系统，其中处理子系统对燃油喷射器和发动机102的功率输出进行控制。应用900服务成用于实现本文所描述的系统、方法和装置的示例性平台，以减少NOx排放并且生成某一温度和其它排放状况，从而帮助对后处理系统904进行再生。图1中所示的特定特征是公知的。
后处理系统904包括一个或多个后处理部件，这些后处理部件具有通过对于废气环境进行某些调整来获益的催化活性，和/或需要定期的再生事件以清除烟尘或者更新催化活性。示例性后处理部件包括烟尘过滤器、催化烟尘过滤器、NOx吸附器、SCR催化剂部件和/或氧化催化剂。举例而言，非限制性的再生事件包括：通过烟尘过滤器对烟尘进行氧化，通过高浓度和/或高温废气操作从NOx吸附器中释放NOx，清除在SCR催化剂上吸附的NH3，和/或使用温度从催化剂中驱除硫磺。
图2是用于减少NOx排放的系统100的示意性框图。系统100包括具有一个或多个往复活塞104的发动机102。发动机102包括能够在曲柄轴120的每一次或多次旋转中对于燃烧室110执行多个燃油喷射事件的燃油喷射器106。例如，在某些实施例中，燃油喷射器106从加压的共轨108接收燃油。虽然图1中所示的发动机102包括高压共轨燃油喷射系统，但本应用也可预期能够在曲柄轴120的每一次旋转(或者每两次旋转)中向发动机102的燃烧室110传送多个燃油喷射事件的任何装置。在某些实施例中，系统100包括检测当前曲柄轴120位置的发动机位置传感器122。在某些另外的实施例中，本申请描述的用于减少NOx、增加废气温度和/或提高后处理系统904的再生环境的某些技术并不使用后喷射事件，发动机102的燃油系统不需要多个燃油喷射事件能力。
此外，系统100还包括处理子系统112，后者包括被构造为执行某些操作以在后处理再生期间减少NOx的某些操作的控制器114。处理子系统112可以使用控制器、模块、传感器、致动器、通信链路和用于执行本申请所描述的操作的本领域所公知的其它设备来构成。控制器114可以是单一设备或者分布式设备，控制器的功能可以通过硬件或者软件来执行。所有的命令和信息可以用替代的形式来提供，一些信息在某些实施例中不存在，而在某些实施例中可以存在另外的信息。可以根据传感器输入、数据链路通信、可由计算机读取的存储介质上的参数，或者通过本领域所理解的其它信息收集设备来对信息进行解释。
在某些实施例中，控制器包括用于功能性地执行控制器的操作的一个或多个模块。在某些实施例中，包括一个控制器。包括模块的本申请描述内容强调控制器的方面的结构独立性，描绘操作的一个分组和控制器的责任。应当理解的是，执行类似的整体操作的其它分组也落入本申请的保护范围之内。可以用硬件和/或计算机可读介质上的软件来实现模块，模块可以分布在各个硬件或软件部件之中。控制器操作的某些实施例的更详细描述包括在参照图3的部分中。
在某些实施例中，控制器114包括系统状况模块1402，后者对发动机负载值1404进行说明，并针对发动机负载值1404，对第一燃油燃烧量1406和第二燃烧量1408进行确定。在某些另外的实施例中，系统状况模块1402对后处理再生状况1418进行说明，并针对后处理再生状况1418，对第一燃油燃烧量1406和第二燃油燃烧量1408进行确定。使用后处理再生状况1418的示例性操作包括：判断后处理部件是需要再生、接近于需要再生、当前正在再生(由于有意的系统操作而主动地再生，还是由于废气系统中存在的状况而被动地再生)、和/或停止或者延迟后处理部件的即将到来的再生。当系统状况模块1402没有确定第一燃油燃烧量1406和第二燃油燃烧量1408时，燃油控制模块1412根据本系统的正常操作来提供未修改的燃油系统命令1414。
示例性发动机负载值1404包括请求的发动机扭矩输出，系统状况模块1402确定第一燃油燃烧量1406和第二燃烧量1408，使得获得请求的发动机扭矩输出。系统状况模块1402还确定当前发动机转速值1401，还针对当前发动机转速值1410来确定第一燃油燃烧量1406和第二燃油燃烧量1408。例如，发动机负载值1404可以是请求的发动机马力输出，系统状况模块1402在考虑发动机1410的当前转速的情况下，确定第一燃油燃烧量1406和第二燃油燃烧量1408，使得获得请求的发动机马力输出。在某些实施例中，发动机负载值1404是描述使用当前请求的发动机扭矩表示的当前最大可用扭矩值的百分比的值。最大可用扭矩值可以是全部的最大扭矩值或者当前发动机转速值1410的最大扭矩值。本申请可以预期本领域理解为发动机负载值的任何值。
在某些实施例中，控制器114包括燃油控制模块1412，后者提供燃油系统命令1414，使得第一燃油燃烧量1406喷射为一个或多个主喷射事件，第二燃油燃烧量1408喷射为一个或多个后喷射事件。在某些实施例中，所述一个或多个后喷射事件在上止点(TDC)之后的63度之前开始。在某些实施例中，燃油控制模块1412还将第一燃油燃烧量确定为小于燃烧燃油量的60％，其中第一燃油燃烧量1406和第二燃油燃烧量1408加在一起包括在单一燃烧冲程中用于燃烧和喷射的燃油总量。在某些实施例中，贡献用于燃烧的燃油总量包括在燃烧室110中燃烧的燃油量和向发动机102的扭矩输出贡献的燃油量。在某些实施例中，燃油控制模块1412提供燃油系统命令1414，使得燃油喷射器106在活塞104的TDC之后的10度之前输送第一燃油燃烧量，在TDC之后的10度之后输送第二燃烧量。
根据燃油系统的特性，术语燃油的输送、燃油的喷射和/或在指定的曲柄角度处执行燃油喷射事件，指示供油事件或者喷射开始(SOI)在指定的曲柄角度处开始。例如，在TDC之后的10度之前输送通常指示在TDC之后的10度之前SOI。但是，除非另外说明，否则本申请也预期下面实施例：在TDC之后的10度之前输送指示在TDC之后的10度之前完成喷射事件。对于大多数燃油系统来说，命名约定之间的差别很小。
在某些实施例中，当发动机负载值1404具有小于门限负载值1416的值时，第一燃油燃烧量1406包括小于燃烧燃油量的25％，其中门限负载值1416可以是最大发动机负载水平的门限百分比。在某些实施例中，门限负载值1416包括最大发动机负载值的30％和40％之间的负载值。在某些另外的实施例中，当发动机负载值至少等于门限负载值1416时，第一燃油燃烧量1406包括小于燃烧燃油量的50％。例如，在系统100的某些实施例中，针对低发动机负载值，燃油喷射器106在“主”喷射中喷射少量的燃油，针对较高的发动机负载值，在“主”喷射中喷射较大量的燃油(但小于60％)。
在某些实施例中，第一燃油喷射事件和第二燃油喷射事件喷射近似相同数量的燃油。在某些另外的实施例中，当发动机负载值1404具有至少等于门限负载值1416的值时，第一燃油喷射事件和第二燃油喷射事件喷射近似相同数量的燃油。例如，如果燃烧燃油量是100个单位的燃油，发动机负载值大于门限负载值1416，则第一燃油燃烧量可以是燃烧燃油量的30％，并被喷射为包括30个单位的燃油的第一喷射事件。第二燃烧量可以是燃烧燃油量的70％，并被喷射为包括30个单位的燃油的第二喷射事件，进一步作为总共40个单位的燃油的一个或多个后面的喷射事件。
在某些另外的实施例中，第一喷射事件和第二喷射事件可以具有在大约3:7到7:3的范围之内变化的比率，其为第一：第二：后面喷射事件提供分别大约30：70：0个单位的燃油到分别大约30：13：57个单位的燃油的供油量。应当注意，在可应用的实施例中，即使第一：第二之比如7：3一样高，仍然要在平衡后面的喷射事件中提供的燃油的基础上，维持第一喷射事件中的燃油与燃烧燃油量相比的整体百分比。在某些实施例(其包括任何发动机负载值1404，特别是在低于门限负载值1416的发动机负载值1404)中，在第一燃油喷射事件和第二燃油喷射事件的量之间不存在强制的关系。
在某些实施例中，第一燃油燃烧量和第二燃烧量之中的每一个燃油喷射事件，在不早于先前燃油喷射事件之后的3个曲柄角度前发生。在某些实施例中，对于供油系统的限制可能需要喷射事件之间的更长延迟，例如，大约5和10曲柄角度之间。在某些另外的实施例中，期望对于燃油燃烧量1406、1408中的每一个，贯穿燃油的喷射，燃烧事件一直继续，因此，继续燃烧事件的限制不再需要与燃油喷射事件之间的最大时间相比更大的时间。
在多种情形下，简单明了的是，画出测试单元的期望的热释放与观测的热释放之比，以判断如何多远间隔地发生喷射事件和仍然继续燃烧事件。事件之间可能的时间分隔，取决于喷射事件的曲柄角位置(例如，关于TDC与附近的TDC的时间偏离，燃烧室中的温度更快速地变化)、发动机转速、发动机负载值和本领域所理解的其它因素。通常，与TDC之后的63度相比更晚的喷射事件(其可以称为非常晚的后喷射)，呈现一些扭矩效果(即，部分地燃烧)，但通常这种喷射并不参与燃烧事件，因此主要产生未燃烧的碳氢化合物(UHC)，而不是扭矩。
在某些实施例中，控制器114被构造为根据后处理再生状况1418来判断后处理(没有示出)再生是否活跃。当后处理再生不活跃时，燃油控制模块1412实现标准供油方案。例如，系统100可以包括微粒过滤器，后者需要定期的再生事件。本示例中的系统状况模块1402判断微粒过滤器的再生事件是否活跃(根据后处理再生状况1418)，并当再生事件活跃时，提供第一和第二燃烧燃油量1406、1408。如果再生事件不活跃，则燃油控制模块1412根据标准供油方案来提供燃油系统命令1414。在某些实施例中，燃油控制模块1412在发动机102的所有运行时间，都使用第一和第二燃烧燃油量1406、1408。在某些实施例中，燃油控制模块1412在再生事件活跃期间使用更大量的第二燃烧燃油量1408，在再生事件不活跃的时段期间使用更大量的第一燃烧燃油量1406。
图4是多个燃油喷射事件的视图200。视图200示出了第一燃油喷射事件202和第二燃油喷射事件204。在第一燃油喷射事件202期间喷射的燃油量包括一个(或者多于一个)主要喷射燃烧燃油量，在第二燃油喷射事件204期间喷射的燃油量包括一个(或者多于一个)后喷射燃烧燃油量。在某些实施例中，第一燃烧燃油量1406具有在TDC之后的10度之前的SOI206，第二燃烧燃油量1408具有在TDC之后的10度之后以及在TDC之后的63度之前的SOI208。此外，与第一燃烧燃油量1406相比，第二燃烧燃油量1408更大。
在某些实施例中，在第一燃油喷射事件和第二燃油喷射事件之间划分燃烧燃油量。控制器114对发动机扭矩输出请求进行说明，并基于燃油喷射事件202、204的时间和燃油量来调整燃烧燃油量，使得发动机102实现该发动机扭矩输出请求。控制器114的燃油调整操作可以用于任何实施例中，但在第二燃烧燃油量1408发生在发动机102的特殊操作中(例如，在后处理再生事件期间)的实施例中，其尤其有用。
例如，发动机扭矩输出请求可以是338.73N.m的扭矩，在发动机102的正常操作期间，需要100个单位燃油的燃烧燃油量来实现338.73N.m的扭矩。在该示例中，在后处理再生事件期间，控制器114实现第一燃油燃烧量1406和第二燃油燃烧量1408，并将燃烧燃油量的一部分划分到第一和第二燃油燃烧量1406、1408中的每一个里。此外，控制器114还被构造为根据这些燃油量和早期及第二燃油燃烧量的时间来计算有效扭矩，对该燃烧燃油量进行调整以实现发动机扭矩输出请求。在该示例中，在控制器114将40个单位的燃油放入到第一燃油燃烧量1406中，60个单位的燃油放入到第二燃油燃烧量1408中之后，控制器114可以确定由于大多的燃烧燃油量在远离TDC之外燃烧，而仅实现了318.40N.m的扭矩。控制器114可以调整燃烧燃油量(例如，将第一燃油燃烧量1406增加到42单位的燃油，将第二燃油燃烧量1408增加到64单位的燃油)，直到实现338.73N.m为止。
控制器114可以通过任何方法来调整供油，其包括但不限于：成比例地设置燃油喷射事件，支持第一燃油燃烧量或者第二燃油燃烧量，增加第一燃油燃烧量或者第二燃油燃烧量中的一个直到达到门限为止，并将剩余的增加量放置到另一个燃烧量中，或者通过本领域所理解的任何其它燃油调整方法来实现。在某些实施例中，可以设计标称的燃油控制器(没有示出，但其可以是处理子系统112和/或控制器114的一部分)，以说明第一燃油燃烧量1406和第二燃油燃烧量1408的时间的扭矩效果，并且控制器114的后续调整是不需要的。
图5是多个燃油喷射事件的视图300。视图300示出了第一燃油喷射事件1406、第二燃油喷射事件304和第三燃油喷射事件306。在第一燃油喷射事件1406期间喷射的燃油量包括第一燃烧燃油量1406。在第二和第三喷射事件304、306中喷射的燃油量的总和组成第二燃油燃烧量1408。
第一燃烧燃油量1406具有在TDC之后的10度之前的SOI308。组成第二燃油燃烧量1408的喷射事件304、306中的每一个，都具有在TDC之后的10度之后以及TDC之后的63度之前的SOI310、312。在某些实施例中，第一SOI308和第二SOI310之间的第一距离314大于3个曲柄角度。燃油喷射事件302、304、306中的每一个都贡献于燃烧，并在单一燃烧冲程中进行喷射。在图3的视图300中，第一燃油燃烧量1406包括小于燃烧燃油量的25％，其中燃烧燃油量是第一和第二燃油燃烧量的总和。在某些实施例中，可以包括非常晚的后喷射事件(没有示出)，以便例如向后处理系统提供未燃烧的碳氢化合物。非常晚的后喷射事件并不对燃烧或者扭矩生成具有显著的贡献作用。
图6是多个燃油喷射事件的视图400。在某些实施例中，当确定发动机负载值1404小于最大发动机负载水平的40％时，系统100执行视图400的燃油喷射事件。在视图400中，第一燃油喷射事件402包括小于燃烧燃油量的25％，并具有TDC之后的10度之前的SOI，第一燃油喷射事件402组成第一燃油燃烧量1406。第二燃油喷射事件404包括燃烧燃油量的15％和65％之间，并具有TDC之后10度之后的SOI。第三燃油喷射事件406包括燃烧燃油量的10％和85％之间，并在第二燃油喷射事件404之后至少3个曲柄角度以及TDC之后的63度之前发生。在某些实施例中，每一个燃油喷射事件402、404、406都参与燃油的实际燃烧，燃油喷射事件404、406组成第二燃油燃烧量1408。
图7是多个燃油喷射事件的视图500。在某些实施例中，当确定发动机负载值1404至少等于最大发动机负载水平的门限百分比(例如，40％)时，系统100执行视图500的燃油喷射事件。在某些实施例中，视图500的燃油喷射事件在与视图400的燃油喷射事件相同的系统100上发生。
为了清楚地说明对于燃油喷射事件的命名，将视图400的燃油喷射事件命名为第一燃油喷射事件402、第二燃油喷射事件404和第三燃油喷射事件406，而将视图500的燃油喷射事件命名为第四燃油喷射事件502、第五燃油喷射事件504和第六燃油喷射事件506。但是，在该示例中，在发动机102的给定燃烧循环中，仅执行一组燃油喷射事件(第一、第二、第三燃油喷射事件或者第四、第五、第六燃油喷射事件)。在不同的发动机运行状况下，给定的系统100可以包括视图400的燃油喷射事件、视图500的燃油喷射事件或者两组的燃油喷射事件。此外，某些实施例可以不包括视图400或者视图500中的喷射事件，和/或可以包括视图400、500中没有示出的其它喷射事件。
在视图500中，第四燃油喷射事件502包括小于燃烧燃油量的60％，并具有TDC之后的8度之前的SOI，其组成第一燃油燃烧量1406。第五燃油喷射事件504包括燃烧燃油量的5％和45％之间，并具有TDC之后10度之后的SOI。第六燃油喷射事件506包括燃烧燃油量的5％和55％之间，并在第五燃油喷射事件504之后至少3个曲柄角度以及TDC之后的63度之前发生。第五燃油喷射事件504和第六燃油喷射事件506组合起来构成第二燃油燃烧量1408。每一个燃油喷射事件502、504、506都参与燃油的燃烧和扭矩生成。在某些实施例中，第五燃油喷射事件504在不晚于第四燃油喷射事件之后2.8毫秒发生。
图9是用于减少NOx排放的替代系统901的示意性视图。系统901包括具有共轨燃油系统的内燃机102。当系统901包括多个燃油喷射事件时，内燃机102可以具有能够执行多个燃油喷射事件(其包括执行一个或多个主喷射和一个或多个后喷射的能力)的本领域已知的任意类型的燃油系统。在某些实施例中，该燃油系统能够执行两个后喷射事件。
此外，系统901还包括可变几何涡轮增压机(VGT)912。VGT912可以具有本领域已知的任何类型，其至少包括摇叶式VGT、滑动喷嘴VGT和内部或外部旁路VGT。虽然VGT912应当是可以对废气922的压力进行调节的设备，但产生VGT912的可变几何的机制并不重要。
替代地或另外地，系统901可以包括排气节流阀(没有示出)，以便对废气922的压力进行调节。排气节流阀用于对来自控制器924的排气节流阀命令、废气压力命令和/或废气压力增加命令进行响应。排气节流阀可以独立于VGT912进行工作，也可以与VGT912进行协作。例如，VGT912可以为某个范围的废气压力和/或发动机转速提供废气压力，排气节流阀在废气压力和/或发动机转速的较高值处提供废气压力。在另一个示例中，VGT912和排气节流阀进行协作来提供命令的废气压力。
此外，系统901还包括废气再循环(EGR)路径918，后者具有EGR冷却器914和EGR阀916。EGR阀916和EGR冷却器914的排序只是示例性的，EGR阀916可以是“冷端”阀(如图所示)或者“热端”阀(没有示出)。另外，EGR路径918可以包括用于EGR冷却器914的部分或者完整的旁路(没有示出)。
此外，系统901还包括形成处理子系统的一部分的控制器924，其中控制器924执行用于增加温度和减少离开VGT912的废气922的NOx气体浓度的操作。处理子系统112可以使用控制器、模块、传感器、致动器、通信链路和用于执行本申请所描述的操作的本领域所公知的其它设备来构成。控制器114可以是单一设备或者分布式设备，控制器的功能可以通过硬件或者软件来执行。所有的命令和信息可以用替代的形式来提供，一些信息在某些实施例中不存在，而在某些实施例中可以存在另外的信息。可以根据传感器输入、数据链路通信、可由计算机读取的存储介质上的参数，或者通过本领域所理解的其它信息收集设备来对信息进行解释。
增加的温度和减少的NOx气体浓度是相对于标称温度和在缺少执行用于增加温度和减少NOx气体浓度的操作的控制器924的情况下所观测的NOx气体浓度。在某些实施例中，增加的温度是第一后处理部件908能够执行再生的温度，例如，如果第一后处理部件908是柴油微粒过滤器(DPF)，则增加的温度可以是能实现当前再生机制(例如，通过氧气或者NO2进行氧化)的温度。
在其它实施例中，增加的温度是第二后处理部件906能够支持第一后处理部件908的再生的温度。例如，如果第二后处理部件906是氧化催化剂，则增加的温度可以是喷射器910在废气922中放置的燃油能够在第二后处理部件906上进行氧化的温度。在另一个示例中，如果第二后处理部件906是氧化催化剂，则增加的温度可以是废气922中的NO能够至少部分地转换成NO2的温度。在其它实施例中，增加的温度是第一后处理部件908从标称工作温度提升但低于再生温度的温度，例如，处于当系统状况允许时，第一后处理部件908的再生快速地重新继续的温度(例如，发动机102上的负载随后增加)。
使用后喷射和VGT912，和/或使用EGR918的流动来实现NOx气体浓度减少。在一个示例中，主燃油中的一些在一个或多个后喷射事件中喷射。可以将超过主燃油的一半移到后喷射，在某些实施例中，不存在主燃油(例如，在TDC之后的10度之前，没有主供油事件发生)，所有的燃油都移到后喷射，一小部分的燃油喷射成试点供油。后喷射可以是在TDC之后的大约10度到TDC之后的大约63度之间发生的任何喷射，其可以发生成两个喷射事件(它们在每一个喷射事件中具有大约相同数量的燃油)。
在一个示例中，VGT912是部分关闭的，其增加发动机102上的背压，并使少量的废气在燃烧之后仍然处于汽缸中。在另一个示例中，VGT912移动到“紧关闭”位置，在该位置，流动通过VGT912的非常小区域仍然对于发动机102产生很大的背压。增加的对于发动机102的背压增加了发动机102的泵工作量，其导致更高的废气温度。在某些实施例中，在紧关闭事件期间，EGR918是部分打开的。EGR918的打开为紧关闭的VGT912提供了背压释放，紧关闭的VGT912增强EGR918的循环速率。EGR918可以在EGR冷却器914中冷却，其中EGR冷却器914减少TOT，并且还减少NOx。EGR918可以对EGR冷却器914进行全部地或部分地旁路，其提高了TOT，但允许更多的NOx形成。
后喷射、VGT912和EGR918的平衡是使用本申请公开内容的权益的本领域普通技术人员的涉及机械的步骤。在某些实施例中，VGT912与后喷射相组合(其中EGR918关闭)，足够用于在发动机102的流动区域处具有显著的NOx减少来提供增加的温度，其中发动机102按低发动机转速和低发动机负载状况来工作。参见图9，流动区域“A”是低发动机转速和低发动机负载状况，但区域“A”的形状和位置可以变化。低发动机转速和低发动机负载依赖于特定的系统，其包括与后喷射相组合的VGT912以及关闭EGR918能满足温度和NOx减少目标的任何区域。低发动机负载的非限制性示例包括特定的发动机转速时的最大扭矩值的10％和35％之间。低发动机转速的非限制性示例包括从怠速到最大发动机转速的大约50％的发动机转速。
在某些实施例中，与后喷射相组合的VGT912以及EGR918的流动(具有或者不具有EGR冷却914)，足够用于在发动机102的流动区域处提供增加的温度和显著的NOx减少，其中发动机102按中高发动机转速和中等负载来工作。处于中高发动机转速的示例性VGT912位置是高度打开位置。VGT912的高度打开位置(通过向VGT912的压缩机提供更少的废气能量)减少通过该系统的整体空气流动，并提供更低的能量负担，以便在废气中提供高温。
参见图9，流动区域“B”是中高发动机转速和中等发动机负载状况，但该区域的形状和位置可以变化。中高发动机转速和中等负载依赖于特定的系统，其包括与后喷射相组合的VGT912以及EGR918(具有或者不具有EGR冷却914)的流动能满足温度和NOx减少目标的任何区域。中高发动机转速的非限制性示例包括高于区域“A”的低发动机转速，直到最大发动机转速的任何发动机转速，但在某些实施例中，在发动机转速或者发动机负载域中，区域“B”可以与区域“A”重叠。中等发动机负载的非限制性示例包括高于区域“A”的低发动机负载，直到包括最大发动机负载的任何负载。但是，在高发动机负载时，很少需要废气922的热管理，所有高发动机负载和中等或者高发动机转速的区域“E”可以存在于区域“B”之上，其可以包括不使用与后喷射相组合的增加的VGT912背压来产生温度和减少NOx的区域。
在某些实施例中，区域“A”和“B”之间可能发生转速和/或负载的某种重叠。此外，一个发动机转速处的中等负载可以是处于不同的发动机转速的低发动机负载或者高发动机负载。因此，在某些实施例中，按某些发动机转速，区域“A”的顶部可以高于区域“B”的底部，按某些发动机转速或负载，在区域“A”和“B”之间可能存在间隙。另外，可以使用滞后作用来操作该系统。例如，当在与区域“A”和/或“B”相关联的热和NOx机制之前，发动机操作点在区域“A”和“B”之间切换时，可能产生延迟。该延迟可以是时间延迟(例如，在切换之前等待几秒)，和/或该延迟可以是发动机转速和/或发动机负载延迟。例如，当发动机运行状况从区域“A”变换到“B”时，系统可以按1200rpm和338.73N.m从“A”切换到“B”，当发动机运行状况从“B”变换到“A”时，按1100rpm和304.86N.m从“B”切换到“A”。
在某些实施例中，VGT912移动到与后喷射相组合的紧关闭位置，EGR918(具有或者不具有冷却914)的流动足够用于在发动机102的流动区域处提供增加的温度和显著的NOx减少，其中发动机102按中等发动机转速和低发动机负载来工作。参见图9，流动区域“C”是中等发动机转速和低发动机负载区域。
中等发动机转速和低发动机负载依赖于特定的系统，其包括处于与后喷射相组合的紧关闭位置的VGT912以及EGR918(具有或者不具有EGR冷却914)的流动能满足温度和NOx减少目标的任何区域。VGT912的紧关闭位置是关闭VGT912对于发动机施加显著的背压，并开始降低VGT912的压缩机方的增压压力的VGT912区域。通常，将VGT912朝更关闭的位置移动，使得通过提高废气922到VGT912涡轮机叶片的能量转换来增加VGT912的增压。但是，随着VGT912进一步关闭，VGT912中的开口最终充当为节流阀，其快速地减少VGT912的效率，并在发动机上造成较大的背压，而不增加向VGT912涡轮机叶片的能量转换。
通常，在VGT912是紧关闭的区域中进行操作是不高效的。但是，随着发动机转速从区域“A”的发动机转速增加，发动机102中间流过更大数量的汽油，直到到达最终区域“A”的机械不足够用于在废气922中生成足够的温度的点。因此，使用区域“C”的VGT912紧关闭操作来在区域“C”中产生足够的温度。因此，在某些实施例中，通过区域“A”的可行性，将区域“C”限制在低转速一侧。随着发动机转速上升的更高(到达区域“F”)，区域“C”的操作变得不可行(由于VGT912的入口处的较大压力)或者非常不高效，使得在区域“F”中，使用VGT912、后喷射和EGR918的热管理操作不再被使用。因此，在某些实施例中，通过区域“C”的可行性和/或经济性，将区域“C”限制在高转速一侧。在更高的负载水平，区域“C”的操作再次变得不可行(由于VGT912入口处的高压)，或者随着区域“B”的操作变得足够产生增加的温度，而使它们变得不需要。因此，在某些实施例中，通过区域“B”和“C”的可行性和经济性，将区域“C”限制在高负载一侧。当系统在包括区域“C”的任何区域之间切换时，系统可以呈现延迟和/或滞后性。区域“D”描绘了高负载、低中转速区域，其中在该区域中，对于大多系统来说通常不需要热管理操作。
表1描述了使用本申请所描述的特征(其包括在不同的操作点使用不同的特征)的示例性发动机所实现的NOx减少。温度得到了增加，但在该实验中没有对温度增加量进行量化。示出的NOx测量值是相对于未修改的行为(“普通模式”操作)，使用后喷射、VGT912和/或EGR918的区域“A”、“B”和“C”的修改的行为(“再生模式”NOx)的NOx改变量。NOx减少量示出为：％NOx减少量＝(普通模式NOx–再生模式NOx)/普通模式NOx。因此，当普通模式NOx是100个单位，再生模式NOx是65个单位时，％NOx减少量＝(100–65)/100＝35％。表1中的数据描绘了在较大范围的运行状况中，增加帮助再生后处理部件的热量对于NOx产生是至少中立的，在大多运行状况下可以实现NOx产生的显著减少。
表1  NOx减少量
参见表1，对于低发动机负载(例如，小于最大发动机负载的50％)和对于中等发动机转速(例如，800RPM和1600RPM之间)，可实现至少25％的特定平均NOx减少量。此外，对于非常低的发动机负载(低于大约10％或者大约6％)和低发动机转速(例如，低于大约800RPM)，可实现至少50％的特定平均NOx减少量。通过根据本申请描述来调度后喷射事件，连同具有VGT和/或排气节流阀的废气压力调节，可实现特定系统的NOx减少。
在特定的操作点需要更大的NOx减少的地方，可以增加下面步骤：进气节流阀调整和EGR流中的EGR冷却器的旁路。优选地，用于减少NOx和生成增加的温度的步骤的顺序可以是：后喷射调整、废气压力增加、进气节流阀调节以减少进气空气流、EGR冷却器旁路操作。但是，在特定的实施例中，可以以任何优先顺序来执行这些用于减少NOx和增加温度的步骤，在特定的发动机操作点，可以改变这些步骤的优先顺序。针对用于减少NOx和生成增加的温度的特定操作步骤，NOx减少和温度增加的映射对于具有本申请公开内容的本领域普通技术人员来说是必要步骤。
在某些实施例中，系统901包括控制器924，后者构造为执行用于增加废气922温度和减少废气922中的NOx量的各种操作。该控制器与各种传感器、致动器和/或系统901中的其它设备进行通信。该控制器包括计算机可读存储介质、执行命令的处理器和在计算机可读存储介质上存储的计算机程序产品。该控制器可以是单一计算设备，也可以是通信的多个分布式计算设备。
在某些实施例中，控制器924对发动机负载值进行说明，并针对该发动机负载值确定第一燃油燃烧量和第二燃油燃烧量。第一燃油燃烧量可以是燃烧燃油量的大约10％到60％之间，组合的第一燃油燃烧量和第二燃油燃烧量是进行燃烧的燃油总量，并在单一的燃烧冲程中进行喷射。第一燃油燃烧量可以是主燃油喷射，第二燃烧量可以是一个或多个后燃油喷射。在某些实施例中，第一燃油燃烧量可以小于燃烧燃油量的10％(其包括零)，用于进行燃烧和在单一燃烧冲程中喷射的所有燃油可以是后喷射的燃油。在某些实施例中，可以存在一些喷射的试点燃油。
示例性系统901包括控制器，后者命令共轨燃油系统在上止点(TDC)之后的10度之前输送第一燃油燃烧量，在TDC之后的10度之后以及TDC之后的63度之前输送第二燃烧量。在某个时间值之前传送某个燃油量指示在该时间值之前开始该喷射事件，但该喷射事件在此时间值时仍然可以发生。可以将第一燃油燃烧量喷射成至少一个主燃油喷射，将第二燃烧量喷射成至少一个后燃油喷射。
在某些实施例中，当发动机负载值小于最大发动机负载值的40％时，第一燃油燃烧量还小于燃烧燃油量的25％。在某些实施例中，当发动机负载值具有至少等于最大发动机负载值的40％的值时，第一燃油燃烧量近似地等于第二燃烧量。当发动机负载值具有至少等于最大发动机负载值的40％时，替代的实施例包括：第一燃油燃烧量和第二燃烧量包括具有3:7和7:3(包含二者)之间的值的比率。可以在喷射第一燃油燃烧量之后至少3个曲柄角度，喷射第二燃烧量，或者可以在分隔开不小于3个曲柄角度的两个喷射事件期间，喷射第二燃烧量。在某些实施例中，喷射事件(第一燃油燃烧量喷射事件和第二燃烧量喷射事件，或者第二燃烧量之中两个分开的喷射事件)分隔开至少5个曲柄角度，或者分隔开至少10个曲柄角度。在某些实施例中，喷射事件(第一燃油燃烧量喷射事件和第二燃烧量喷射事件，或者第二燃烧量之中两个分开的喷射事件)分隔开不超过2.8毫秒。
描述了用于增加涡轮机排汽温度(TOT)和减少NOx排放的示例性过程。该过程包括用于使用第一燃油量和第二燃油量来向内燃机供油的操作。第一燃油量和第二燃油量总计是在一次燃烧事件期间，在内燃机的燃烧室中燃烧的燃油总量。该过程包括用于通过在上止点(TDC)之后的10度之前进行喷射来向内燃机供油第一燃油量，以及通过在TDC之后的10度和TDC之后的63度之间进行喷射来向内燃机供油第二燃油量的操作。此外，该过程还包括：用于在该供油期间，增加可变几何涡轮增压机产生的对于发动机的背压的操作。
该过程的某些实施例包括如下所述的操作。可以对这些操作进行重新排序、组合、分离、替代或者删除。一种示例性过程包括：用于将第二燃油量划分成两个后喷射事件的操作，其中这两个后喷射事件可以包括相等的燃油部分。该过程包括：用于操作可变几何涡轮增压机(VGT)，向发动机供油第二燃油量，使得涡轮机排汽温度(TOT)增加，产生的NOx量减少的动作。该过程包括：用于在低发动机转速和低发动机负载的流动区域处，关闭废气再循环的动作，和/或用于将VGT操作到紧关闭位置，以及在中等发动机转速和低发动机负载的流动区域处使废气再循环流动的动作。
描述了用于快速地发起柴油微粒过滤器的再生事件的方法的实施例。这些操作适合于在发动机的废气流中布置的任何后处理部件，其中该后处理部件需要定期的、温度支持的再生。一般情况下，后处理部件的再生需要加热时段，在该时段，将该部件提升到支持再生的温度，随后是处于提升的温度的保持时段(其中在该时段，对该部件进行再生)。当前可用的后处理再生方案受到不能进行再生(或者高效地再生)的困扰，发动机处于具有高负载可变性(停止和继续操作)的应用或者处于高短暂占空比。因此，在目前可用的后处理再生方案中，包括从燃油经济性观点来看不高效的行为，或者对于操作员来说不方便的行为。用于目前可用的后处理再生方案的示例性行为，是防止在车辆(其使用发动机作为动力设备)获得最小速度门限时发生再生事件。
所描述的该方法的操作是示例性的，在某些实施例中，可以对各个操作进行重新排列、分割、组合、省略或者替代。该方法包括：确定发动机以具有挑战的占空比操作。该挑战的占空比涉及使标准再生操作变得困难的发动机占空比的任何方面。确定挑战的占空比的示例包括：确定发动机在运行时间的门限百分比以高短暂负载进行操作，确定发动机在指定的时间段很少超过指定的负载门限，确定尝试的再生的门限百分比不能继续完成，(例如，从操作员或者制造商)接收设置参数(其中，该参数指示发动机以挑战的占空比进行操作)的输入，和/或对于构思特定实施例的本领域普通技术人员来说已知的任何其它类型的确定，其中该实施例指示后处理部件的再生事件在显著的时间部分不会成功。在某些实施例中，该方法执行针对挑战的占空比的减轻步骤，而不判断该占空比是否是具有挑战的。
此外，该方法还包括：响应下面状况中的一个或多个，将布置在发动机的废气流中的后处理部件的温度控制为指定的温度：目前对用于后处理部件的再生事件进行发起或者调度以开始、发动机以具有挑战的占空比进行操作、用于针对后处理部件实现再生温度(其是与指定的温度相比更高的温度)的费用因子非常高。确定该费用因子非常高包括：确定实现该再生温度是不可能的、太昂贵或者是目前不期望的。
可以依据燃油经济费用或者发动机操作影响费用，来确定实现该温度的费用。例如，可以针对处于指定的温度的废气温度，来确定用于实现操作员请求的扭矩值的第一供油值，针对处于再生温度的废气温度，来确定用于实现操作员请求的扭矩值的第二供油值。当第一供油值和第二供油值之间的差大于门限时，可以确定费用因子非常高。可能由于使操作不高效地实现温度的行为(其包括但不限于：发动机供油的操作、时间、涡轮机几何状况和/或燃油喷射到后处理系统)，而发生第一供油值和第二供油值之间的差。针对该费用因子，也可以使用任何其它费用因子，例如，部分地根据涡轮机入口压力预测的磨损、估计的或测量的汽缸压力、涡轮机入口温度、或者可以转换成费用值的任何其它参数。
替代地或另外地，可以将操作员影响使用成费用因子。例如，可以针对处于再生温度的废气温度来确定第一操作员满意参数，针对处于指定的温度的废气温度来确定第二操作员满意参数。当第一操作员满意参数和第二操作员满意参数之间的差大于门限时，可以确定费用因子非常高。操作员满意参数的非限制性示例包括：发动机响应参数、发动机最大扭矩参数、发动机噪声参数和/或非期望的特征影响参数(例如，如果风扇打开或关闭，使巡航控制无效，切换调节器类型，限制发动机调节器类型选择，使功率移除模式无效，或者非期望地将任何其它发动机特征改变为支持生成该再生温度)。
在某些实施例中，所述费用因子确定是确定发动机能够实现该再生温度和/或发动机运行于指定的状况之下。例如，如果某个热管理方案可用于发动机实现该再生温度，则费用因子确定可以指示将该后处理部件控制到所述再生温度。在一个示例中，将费用因子设置为最低值，其中在该值处，发动机能够输送该再生温度(例如，通过将费用因子设置为零或者已知的另一个值，以自动地选择再生温度)，将费用因子设置为最高值，其中在该值处，发动机不能够输送该再生温度(例如，通过将费用因子设置为无穷大、最高固定点值、或者已知的另一个值以自动地防止该再生温度和/或选择指定的温度，或者使热管理无效)。在另一个示例中，如果指定的状况是发动机转速和/或负载门限或者车速门限，发动机和/或车辆的运行状况满足该门限，则费用因子确定可以指示要将后处理部件控制到所述再生温度。
该方法的某些实施例包括：对该费用因子确定应用滞后作用。例如，当确定第一供油值和第二供油值之间15％的供油差值是门限(其中在该门限处，操作从控制到指定的温度切换到控制到再生温度)时，该方法包括在下方的15％处切换(即，切换到指定的温度)和在上方的17％处切换(即，切换回指定的温度)。本申请预期本领域所理解的任何滞后操作，其包括：基于时间的滞后、基于绝对值的滞后和基于相对值的滞后。
当确定将后处理部件控制到指定的温度时，该方法包括用于将后处理部件控制到指定温度，直到重新继续再生事件为止(例如，费用因子确定指示控制重新继续到再生温度)或者直到完成或停止再生事件为止。再生事件的停止可以是由于任何原因，其至少包括：车辆的停车、定时器的到期、和/或发动机或者车辆操作改变到某个门限(其中在该门限，甚至维持指定的温度的减少的费用因子也超过门限)。
在某些实施例中，当指示用于后处理部件的再生事件时，存在状况(例如，速度、负载和/或热管理能力状况)的上限设置(在该情况下，执行再生，将后处理部件控制到再生温度)和状况的下限设置(在该情况下，不执行再生，或者与标称相比执行地更慢，将后处理部件控制到指定的温度)。在另外的实施例中，可以存在状况的第二下限设置，在该情况下，不对后处理部件温度进行控制。在某些实施例中，可以在状况的上限设置之外的所有运行状况(其包括发动机怠速)处维持指定的温度。
指定的温度是从标称操作提升但仍低于再生温度的温度。指定的温度的选择，取决于特定的控制和可用于特定实施例的硬件，此外还取决于难于在概要中了解，但设计师、制造商和/或发动机和/或应用的购买者通常公知的应用特定状况。例如，该指定的温度可以是使用激活的可用热管理特征在发动机怠速时可实现的温度。该指定的温度可以是使用激活的所有相对高效的热管理特征(例如，可变几何涡轮机产生背压，但不处于“紧关闭”位置)来在操作员指定的运行状况处实现的温度。该指定的温度可以是只低于操作员基于应用指定的最大温度(例如，静止车辆的后处理部件的最大温度)(例如，以避免具有在车辆下面布置的加热部件的静止车辆发生问题)。基于可用于实现再生温度的热管理特征，该指定的温度可以是允许在请求了再生温度之后的指定时间之内实现该再生温度的温度。
在某些实施例中，该指定的温度可以是处于不同的操作点的可变温度。例如，在移动车辆中，该指定的温度可以是指定的温度的第一值，在静止车辆中，其是指定的温度的第二值。所提供的示例是非限制性的，其仅仅描绘了本申请预期的几个考量。
参见图10，该图描述了用于在柴油微粒过滤器、SCR催化剂和/或不同的后处理部件的再生事件期间，优化发动机性能的示例性技术1300的实施例。这些优化包括发动机的热管理模式。SCR系统需要指定的温度维持最大NOx转换效率。例如，参见图11，该图描绘了用于各种催化剂的NOx转换效率的温度范围。通常，图11中所描绘的值是本领域所理解的。至少在某些运行状况下，这些最佳温度是从另外的标称发动机废气温度提升的。此外，微粒过滤(例如，柴油微粒过滤器，DPF)系统还需要从另外的标称发动机废气温度提升的定期温度(其通常处于525–650℃的范围)。某些后处理系统包括氧化催化剂(DOC)，通常处于DPF和/或SCR的上游。DOC可以帮助产生热量(例如，通过使未燃烧的燃油氧化)，但具有大约250℃的起燃温度，至少在某些运行状况中，将该温度提升到高于标称工作温度。
示例性技术1300描述了可以进行重新排序、划分、组合、省略和/或替代的操作。技术1300在功能上类似于可以用于针对其它后处理部件，实现期望的SCR入口废气温度和/或期望的发动机出口废气温度的技术(没有示出)。
技术1300包括：用于确定期望的过滤器废气温度的操作1305；判断1310实际的过滤器入口废气温度是否已经实现该期望的过滤器废气温度。当判断1310结果为“否”时，技术1300包括：用于确定和实现VGT策略和VGT命令的操作1315；判断1320是否满足VGT设备的平滑转换限制(即，VGT设备是否可操作到与发动机的平滑操作相一致的VGT策略位置)。当判断1320结果为“是”时，技术1300包括用于调整VGT设备的操作1325。技术1300包括：判断1330实际的过滤器入口废气温度是否已经实现期望的过滤器废气温度。当判断1330结果为“否”时，技术1300包括：用于确定和实现后喷射策略和命令的操作1335；判断1340实际的过滤器入口废气温度是否已经实现期望的过滤器废气温度。
当判断1340结果为“否”时，技术1300包括：用于确定和实现进气节流阀策略和命令的操作1345；判断1350废气流速率是否大于或等于废气流速率下限。当判断1350结果为“否”时，该技术包括：判断(没有示出)实际的过滤器入口废气温度是否已经实现期望的过滤器废气温度，当该判断(没有示出)结果为“否”时，技术1300继续操作1345，直到温度满足或者判断1350结果为“是”为止。此外，技术1300还包括：判断1355实际的过滤器入口废气温度是否已经实现期望的过滤器废气温度，当判断1355结果为“否”时，技术1300返回到操作1315。技术1300是示例性的，在示例性技术1300中没有使用某些可用的判断，例如，但不限于检查燃油稀释(由于长时间的非常晚的后喷射导致的发动机润滑油中的过多燃油)和压力极限。此外，在示例性技术1300中没有操作诸如EGR阀、EGR旁路阀和排气节流阀之类的某些致动器，但它们可以用技术1300的相同级联逻辑形式来实现。
本文描述了在SCR热管理和DPF再生事件期间，控制发动机废气温度、燃油稀释水平和发动机性能的装置和方法。
系统包括VGT和/或排气节流阀、进气节流阀、EGR冷却器(其可以包括旁路或可变旁路)和能够提供多个燃油后喷射的燃油系统中的一个或多个。装置综合了系统部件的操作，以提高在DPF再生模式期间和/或在SCR热管理模式期间的柴油发动机性能。
装置1200包括发动机系统热管理模块1202，后者具有被构造为功能性地执行该装置的操作的多个模块。本描述中这些模块的使用强调了该装置的操作的功能独立性，其表示用于该装置的操作的一个非限制性组织结构。本申请描述的模块可以是在计算机可读介质上存储的计算机程序产品的元素，并可以由计算机执行。可以对这些模块的操作进行细分、分散，可以对某些操作忽略、重新排序、组合和/或替代。
发动机系统热管理模块1202可用于对期望的SCR入口废气温度1204、期望的过滤器入口废气温度1206和/或期望的发动机出口废气温度1208进行说明。说明本申请的参数包括：作为网络或数据链路通信接收该参数，从计算机可读介质上的存储器位置读取该参数，作为电通信接收该参数，和/或接收相关的或先行参数并根据其来计算这些参数。此外，发动机系统热管理模块1202还构造为对发动机运行状况1210进行说明，如本文所述。
通过诸如发动机控制器1216之类的控制器提供的参数，从通信接收的参数，从电信号接收的参数和/或从传感器接收的参数，来说明发动机运行状况1210。发动机系统热管理模块1202可以部分地或全部地包括在发动机控制器1216上，或者发动机系统热管理模块1202可以与发动机控制器1216分开。可以将发动机系统热管理模块1202的部分分布到一个以上计算机上，发动机系统热管理模块可以用软件或硬件来实现。
装置1200的某些实施例包括DPF再生模块1212和SCR热管理模块1214，其中DPF再生模块1212提供期望的过滤器入口废气温度1206，SCR热管理模块1214提供期望的SCR入口废气温度1204。DPF再生模块1212的示例性操作包括：提供足够用于对DPF进行再生的期望的过滤器入口废气温度1206。热管理模块1214的示例性操作包括：提供期望的SCR入口废气温度1204，以实现期望的SCR转换效率(例如，参见图11)。
响应发动机系统热管理模块1202的操作和可用的期望温度1204、1206、1208，涡轮增压器热管理模块1218提供VGT策略和VGT命令1220，燃油喷射热管理模块1222提供燃油喷射策略和燃油喷射命令1224，EGR热管理模块1226提供EGR流和EGR旁路策略、EGR流和旁路阀命令1228，空气进气热管理模块1230提供进气节流阀策略和进气节流阀命令1230。所提供的命令可以由发动机控制器1216部分地或完全地使用。
例如，发动机控制器可以接受这些命令，并相对于其它命令向这些命令应用优先级方案(例如，以满足操作员扭矩和/或速度请求)，说明这些命令在操作发动机以实现排放遵循、后处理部件再生和/或后处理部件维持时的作用。在某些实施例中，发动机控制器1216可以使用这些命令来直接操作燃油喷射器(特别是关于后喷射事件)、VGT、EGR阀和/或EGR旁路阀和/或进气节流阀。VGT设备位置策略、后喷射燃油喷射策略、进气节流阀位置策略和/或EGR阀和EGR冷却器旁路阀位置策略，协作地实现用于SCR热管理的期望的SCR入口废气温度，实现用于DPF再生的微粒物质过滤器入口废气温度。
燃油喷射热管理模块1222包括燃油稀释模块(没有示出)，后者确定发动机的最大燃油稀释水平，对燃油喷射命令进行限制，使得实际的燃油稀释水平维持在低于或等于最大可允许的燃油稀释水平。例如，燃油喷射热管理模块1222可以对自前一发动机润滑油改变事件以来，非常晚的后喷射事件所贡献的累积燃油稀释量进行跟踪，从而限制发动机润滑油的燃油稀释。
在某些实施例中，针对SCR热管理或者DPF再生事件，该装置控制SCR或者DPF的入口废气的温度。可以将VGT设备位置使用为用于实现期望的SCR或DPF入口废气温度的第一杠杆。当可允许的VGT位置不能实现期望的SCR或DPF入口废气温度时，可以将一个或多个后喷射事件使用成用于实现期望的SCR或DPF入口废气温度的第二杠杆。当可用的后喷射事件不能实现期望的SCR或DPF入口废气温度时，可以将进气节流阀使用成用于实现期望的SCR或DPF入口废气温度的第三杠杆。当进气节流阀的可用位置不能实现期望的SCR或DPF入口废气温度时，可以将EGR阀和EGR冷却器旁路阀使用成用于实现期望的SCR或DPF入口废气温度的第四杠杆。所列出的温度杠杆的顺序只是示例性的，其服从于特定实施例的限制和优先顺序。这些杠杆可以使用成顺序地给出或者同时给出，并可以基于来自实验或经验数据的校准以开环方式操作，或者基于测量的温度以闭环方式操作。
如下所述地描述某些限制和操作考量，但所描述的限制和操作考量只是示例性的，其可以不出现在某些实施例中，而在其它实施例中可以出现其它限制或操作考量。VGT位置、排气节流阀位置和/或进气节流阀位置可以控制空气流动，减少空气燃油比或者增加不同运行状况下的泵工作，以提升废气温度。在低负载/转速操作时，可以使用关闭的VGT或排气节流阀来增加泵工作，使得发动机废气温度被提升。此外，还可以使用进气节流阀，以通过减少空气流动来进一步增加废气温度，减少由空气通过所造成的噪音。在中高转速/负载操作，完全打开的VGT有助于减少空气流动，并因此减少空气燃油比，使得可以提升发动机废气温度。
多个后喷射促进燃油蒸发，并提升发动机废气温度。多个后喷射还促进产生的燃烧能量中的一些作为热量离开燃烧室，而不是为曲柄轴提供工作，此外还促进发动机废气温度。但是，如先前所描述的，某些非常晚的喷射事件(和通常随时间的后喷射事件)将某个数量的燃油放入到发动机润滑油中，并使得发动机润滑油的燃油稀释。可以将冷却的EGR或者热EGR使用成用于增加涡轮机出口温度的另外杠杆，其通过使该装置更少地使用VGT/排气节流阀来提高燃油经济性和更少地使用后喷射来减少燃油稀释，来实现发动机输出NOx/烟尘和整体发动机性能的平衡。在某些运行状况下，用于实现期望的涡轮机出口温度所需要的EGR流动是不可用的，也可以使用其它杠杆。如上所述，多个后喷射、VGT/排气节流阀和/或进气节流阀的集成(与冷却的和/或旁路的EGR相组合)，提供平滑的短暂操作策略，以便在发动机操作范围之中提供期望的温度。
在某些实施例中，发动机系统热管理模块1202包括预先确定的映射(其中该映射经验地获得了发动机出口废气温度、SCR和DPF入口废气温度、以及针对给定的VGT设备位置的燃油稀释水平)、多个燃油后喷射、空气进气节流阀位置、EGR阀和EGR冷却器旁路阀。在这种实现中，发动机系统热管理模块1202对于VGT策略、多个燃油喷射策略、空气进气作用策略、EGR阀和EGR冷却器旁路阀策略的确定，可以包括从预先确定的映射中获取数据。在某些实施例中，当废气温度低于期望的SCR转换值(其根据诸如图11中所示的数据来确定)时，SCR热管理是活跃的，DPF热管理在DPF再生事件期间是活跃的。预先确定的映射可以包括针对SCR热管理和DPF热管理的单独映射，根据当前燃油稀释水平或者当燃油稀释水平饱和时(即，当不再允许基于热管理的燃油稀释时)，预先确定的映射还可以包括单独的信息。
描述了用于执行SCR催化剂的低温度暖机协助的系统和方法的实施例。用于SCR催化剂的低温度暖机协助的技术包括向上游DOC(或者其它氧化催化剂)(其对按照与发动机燃油相比更低的温度进行氧化)提供材料，和/或提供SCR处的材料，其协助在SCR处提供NOx的增强的低温减少。
参见图15，示例性系统1500包括布置的燃油重整器1502，以便从燃油源1504(例如，从发动机油箱)接收燃油，将CO和H2提供到DOC的废气流上游。DOC中的CO和H2的使用将DOC的“起燃”温度降低到150℃或者更低，其允许早期的温度生成，以便与其它可用方法相比更快地提升SCR温度。此外，H2的存在还帮助SCR催化剂1508在低温度减少NOx，H2与CO在基于Pt的SCR催化剂上的存在提高该催化剂的低温性能。在某些实施例中，在具有劣质燃烧发动机的低温状况期间，向SCR床提供H2。系统1500可以包括一个或多个温度传感器1514。
在某些实施例中，当发动机废气低于门限温度时，燃油重整器系统向废气流提供CO和H2。例如，控制器1510确定废气低于门限温度，则发动机1512处于周围冷温度的暖机时段，和/或发动机1512按启动操作进行操作。当SCR催化剂实现门限温度值时，控制器1510可以使燃油重整器1502去激活。
在某些实施例中，在DPF再生操作期间，提供和使用燃油重整器1502。可以使用帮助DPF再生操作的燃油重整器1502，来替代直接碳氢化合物喷射、缸内碳氢化合物喷射，也可以将燃油重整器1502与这些喷射系统一起使用。在存在CO和H2时，DPF中的烟尘的氧化按照与基于氧气的装置(其需要超过250-300℃的温度)相比更低的温度来进行。使用标准混合柴油的燃油重整器1502根据公式C1H1.86+1/2O2＝>1.86/2H2+CO，来提供H2与CO。但是，燃油重整器1502可以本领域所公知的任何类型，其至少包括基于汽油的、基于丙烷的、基于生物柴油的、基于乙醇的、基于甲醇的重整器和/或等离子体重整器。重整器1502可以使用在发动机燃油1504或者其它可用的燃油源上。在某些实施例中(例如，静止的应用)，可以将有机废物产品和/或可再生生物产品转换成Fischer-Tropsch反应堆中的CO和H2。
在某些实施例中，系统包括热辅助设备1516，后者是直接向SCR入口和/或DOC入口提供热量的碳氢化合物(或者其它可用燃油)燃烧器。图13中描绘的热辅助设备1516直接提供在SCR催化剂1508的上游。该燃烧器允许NOx减少试剂的中间喷射继续，和/或允许SCR催化剂1508的快速暖机，以减少启动和/或暖机循环的排放影响。
图14是描绘用于减少NOx排放的技术700的示意性流程图。技术700包括：用于判断后处理再生是否活跃的操作702。当确定后处理再生不活跃时，技术700包括：用于实现标准供油方案的操作704。
当确定后处理再生活跃时，技术700包括操作706，以确定具有至少一个活塞的发动机102的燃烧燃油量。此外，技术700还包括操作708，以判断发动机负载水平是否超过最大发动机负载水平的40％。当发动机负载水平至少等于最大发动机负载水平的40％时，技术700还包括操作710，以判断是使用第一喷油方案还是使用第二喷油方案。
当使用第一喷油方案时，技术700包括操作712，以便在TDC之后的10度之前执行第一燃油喷射事件(其包括小于燃烧燃油量的50％)，在TDC之后的10度之后执行第二燃油喷射事件(其包括燃烧燃油量的5％到45％)，在第二燃油喷射事件之后执行第三燃油喷射事件(其包括燃烧燃油量的5％到55％)。当使用第二喷油方案时，技术700包括操作714，以便在TDC之后的10度之前执行第一燃油喷射事件(其包括小于燃烧燃油量的50％)，执行至少一个后喷射事件(每一后喷射在TDC之后的10度之后发生)，后喷射事件的和具有大于燃烧燃油量的50％的供油量。
第一和第二喷油方案表示在本应用之下用于减少排放的喷油方案的示例，其通常表示用于组织供油控制的架构。给定的实施例可以使用第一喷油方案、第二喷油方案和/或与本申请公开内容相一致的其它喷油方案。喷油方案的选择不需要是专用的，例如，实施例可以使用第二喷油方案，其中参数位于针对第二喷油方案描述的后喷射事件的范围之内，其中该范围还与针对第一喷油方案描述的后喷射事件的范围重叠。
当发动机负载水平小于最大发动机负载水平的40％时(操作708的判断结果为否)，该技术还包括操作716，以便在TDC之后的8度之前执行第一燃油喷射事件(其包括小于燃烧燃油量的25％)，在TDC之后的10度之后执行第二燃油喷射事件(其包括燃烧燃油量的15％到65％)，在第二燃油喷射事件之后发生第三燃油喷射事件(其包括燃烧燃油量的10％到85％)。在某些实施例中，技术700还包括操作718，以确定发动机扭矩输出请求，基于多个燃油喷射的时间和供油量来调整燃烧燃油量，使得发动机102实现发动机扭矩输出请求。根据用于技术700的燃油喷油方案来执行操作718，操作718在确定每一个喷射事件的供油和时间与执行每一个燃油喷射事件之间发生。
可以全部地或部分地忽略图14的某些操作，可以增加图14中没有示出的某些操作，可以按不同的顺序来执行操作或者以替代的方式来执行操作。
图15是描绘用于减少NOx排放的替代技术800的示意性流程图。技术800包括操作802，以说明具有至少一个活塞的发动机102的发动机负载水平。此外，技术800还包括操作804，以判断发动机负载水平是否小于最大发动机负载水平的门限百分比(图8的示例中的40％)。在某些实施例中，该门限百分比可以在30％-40％之间，但也可以使用其它值，这些值提供NOx产生利益，但当后喷射事件用于高负载发动机操作期间的全部供油量的较大部分时，使所经历的干扰和燃油经济损失最小化。当确定发动机负载水平小于最大发动机负载水平的40％时，技术800包括操作806，以便在TDC之后的10度之前执行第一燃油喷射事件(其包括燃烧燃油量的25％或者更少)，在TDC之后的10度之后执行第二燃油喷射事件(其包括燃烧燃油量的15％到65％)，在第二燃油喷射事件之后并在TDC之后的63度之前执行第三燃油喷射事件(其包括燃烧燃油量的10％到85％)。
当确定发动机负载水平等于或者大于最大发动机负载水平的40％时，技术800还包括操作808，以判断是使用第一喷油方案还是使用第二喷油方案。当使用第一喷油方案时，技术800包括操作810，用于：使用第四、第五和第六燃油喷射事件替代第一、第二和第三燃油喷射事件来执行燃油喷射；在TDC之后的8度之前执行第四燃油喷射事件(其包括不超过燃烧燃油量的60％)，在TDC之后的10度之后执行第五燃油喷射事件(其包括燃烧燃油量的5％到45％)，在第五燃油喷射事件之后至少3度并在TDC之后的63度之前执行第六燃油喷射事件(其包括燃烧燃油量的5％到55％)。当使用第二喷油方案时，技术800包括操作812，用于：使用第四和第五燃油喷射事件替代第一、第二和第三燃油喷射事件来执行燃油喷射；在TDC之后的10度之前执行第四燃油喷射事件(其包括小于燃烧燃油量的60％)，在TDC之后的10度之后执行第五燃油喷射事件。
可以全部地或部分地忽略图15的某些操作，可以增加图15中没有示出的某些操作，可以按不同的顺序来执行操作或者以替代的方式来执行操作。
如通过上面给出的图形和文本所显而易见的，可以预期根据本发明的多个实施例。
一个示例性实施例是一种包括下面操作的方法：判断后处理再生是否活跃，确定包括往复活塞的内燃机的燃烧燃油量，在一个燃烧循环中喷射该燃烧燃油量，使得当后处理再生活跃时，在往复活塞的TDC之后的10度之外喷射超过该燃烧燃油量的50％。该燃烧燃油在该燃烧循环期间进行燃烧。在某些实施例中，喷射燃烧燃油量包括：在内燃机中执行多个燃油喷射事件，其中所述多个燃油喷射事件中的每一个在TDC之后的不晚于63度处开始。
在某些另外的实施例中，该方法包括下面操作：确定发动机扭矩输出请求，基于多个燃油喷射事件的时间和燃油量来调整燃烧燃油量，使得内燃机实现发动机扭矩输出请求。
在某些实施例中，第一燃油喷射事件在TDC之后的8度之前发生，每一个后续燃油喷射事件在每一个前一燃油喷射事件之后的不早于3个曲柄角度处发生。在某些另外的实施例中，这些燃油喷射事件中的每一个都参与燃油的实际燃烧。
在某些实施例中，该方法包括用于对发动机负载水平进行说明的操作。当确定发动机负载水平小于最大发动机负载水平的40％时，该方法还包括下面操作：在TDC之后的8度之前执行第一燃油喷射事件，在TDC之后的10度之后执行第二燃油喷射事件，在第二燃油喷射事件之后执行第三燃油喷射事件。第一燃油喷射事件包括小于燃烧燃油量的25％，第二燃油喷射事件包括燃烧燃油量的15％和65％之间，第三燃油喷射事件包括燃烧燃油量的10％和85％之间。在某些另外的实施例中，发动机负载水平包括发动机扭矩输出请求和发动机马力输出请求中的一个。
在某些另外的实施例中，该方法包括下面操作：当确定发动机负载水平至少等于最大发动机负载水平的40％时，在TDC之后的8度之前执行第一燃油喷射事件，在TDC之后的10度之后执行第二燃油喷射事件，在第二燃油喷射事件之后执行第三燃油喷射事件。第一燃油喷射事件包括小于燃烧燃油量的25％，第二燃油喷射事件包括燃烧燃油量的5％和45％之间，第三燃油喷射事件包括燃烧燃油量的5％和55％之间。
在某些另外的实施例中，该方法包括下面操作：当确定发动机负载水平至少等于最大发动机负载水平的40％时，在TDC之后的10度之前执行第一燃油喷射事件，在TDC之后的10度之后执行至少一个后燃油喷射事件。第一燃油喷射事件包括小于燃烧燃油量的50％，来自后燃油喷射事件的供油量总和包括超过燃烧燃油量的50％。
在一个示例性实施例中，一种方法包括下面操作：对用于往复活塞式内燃机的发动机负载水平进行说明，当确定发动机负载水平小于最大发动机负载水平的40％时，执行第一燃油喷射事件(其包括小于燃烧燃油量的25％，第一燃油喷射事件在上止点(TDC)之后的8度之前发生)，执行第二燃油喷射事件(其包括燃烧燃油量的15％和65％之间，第二燃油喷射事件在TDC之后的10度之后发生)，执行第三燃油喷射事件(其在第二喷射事件之后至少3度，且在TDC之后的63度之前发生)。在某些实施例中，每一个燃油喷射事件中喷射的燃油都参与燃油的实际燃烧。在某些实施例中，第二和第三燃油喷射事件中的每一个跟在前一燃油喷射事件之后不小于3个曲柄角度，并不超过2.8毫秒。
在某些另外的实施例中，该方法包括下面操作：当确定发动机负载水平至少等于最大发动机负载水平的40％时，执行第四燃油喷射事件(其包括不超过燃烧燃油量的50％，第四燃油喷射事件在上止点(TDC)之后的8度之前发生)，执行第五燃油喷射事件(其包括燃烧燃油量的5％和45％之间，第五燃油喷射事件在TDC之后的10度之后发生)，执行第六燃油喷射事件(其包括燃烧燃油量的5％和55％之间，第六燃油喷射事件在第四燃油喷射事件之后至少3度，且在TDC之后的63度之前发生)。
在某些另外的实施例中，该方法包括下面操作：当确定发动机负载水平至少等于最大发动机负载水平的40％时，执行第四燃油喷射事件和第五燃油喷射事件，其中第四燃油喷射事件包括小于燃烧燃油量的50％，并在TDC之后的10度之前发生，第五燃油喷射事件在TDC之后的10度之后发生。
在一个示例性实施例中，系统包括往复活塞式内燃机和控制器，其中控制器被构造为：对发动机负载值进行说明，针对该发动机负载值确定第一燃油燃烧量和第二燃油燃烧量。在某些实施例中，第一燃油燃烧量包括小于燃烧燃油量的50％，第一燃油燃烧量和第二燃油燃烧量包括用于进行燃烧和在单一燃烧冲程中喷射的燃油总量。在某些另外的实施例中，该系统包括燃油喷射单元，后者在TDC之后的10度之前输送第一燃油燃烧量，在TDC之后的10度之后喷射第二燃油燃烧量。在某些另外的实施例中，该燃油喷射单元共轨燃油系统，其中将第一燃油燃烧量喷射成至少一个主燃油喷射，将第二燃油燃烧量喷射成至少一个后燃油喷射。
在某些另外的实施例中，当发动机负载值具有小于最大发动机负载值的40％的值时，第一燃油燃烧量包括小于燃烧燃油量的25％。在某些另外的实施例中，当发动机负载值具有至少等于最大发动机负载值的40％的值时，第一燃油燃烧量包括小于燃烧燃油量的50％。在某些另外的实施例中，所述至少一个后燃油喷射中的最后一个在TDC之后的63度之前开始。在某些另外的实施例中，不早于前一燃油喷射事件之后的3个曲柄角度，来执行第一燃油喷射事件之后的每一个燃油喷射事件。在某些另外的实施例中，控制器还被构造为：判断后处理再生是否活跃，当后处理再生不活跃时，实现标准的供油方案。
另一个示例性实施例是一种方法，该方法包括：确定期望的发动机出口废气温度，针对该期望的发动机出口废气温度，确定可变几何涡轮增压机(VGT)命令和具有至少一个后喷射事件的燃油喷射命令。此外，该方法还包括：响应VGT命令和燃油喷射命令，来操作内燃机。此外，一种示例性方法包括：与内燃机的标称操作实现的发动机出口废气温度相比，所述期望的发动机出口废气温度更高。
该方法的另外实施例包括：当确定后处理部件再生事件活跃时，还确定VGT命令和燃油喷射命令。另外的实施例包括：判断是否满足VGT的平滑转换限制。当满足VGT的平滑转换限制时，该方法包括：提供减少进入内燃机的新鲜空气流通量的进气节流阀命令，响应该进气节流阀命令来操作进气节流阀。另外的实施例包括：提供进气节流阀命令，以减少进入内燃机的新鲜空气流通量，直到废气流速率达到下限为止。另一种示例性方法包括：判断是否满足VGT的平滑转换限制，当满足VGT的平滑转换限制时，对燃油量进行重整，并向内燃机的废气提供这些重整的燃油产品。
另一个实施例包括：判断所述期望的发动机出口废气温度是否可实现。当确定期望的发动机出口废气温度不可实现时，该方法包括：将后处理部件的温度控制到指定的温度。该指定的温度是低于期望的发动机出口废气温度，但高于内燃机的标称操作实现的发动机出口废气温度的温度。
在某些实施例中，确定所述期望的发动机出口废气温度包括：确定选择性催化还原(SCR)催化剂的最佳效率温度。在某些实施例中，当内燃机处于低负载状况时，该方法包括：将燃油喷射命令提供为小于供油总量的25％的第一燃油喷射量(其在上止点(DATDC)之后的10度之前喷射)和第二燃油喷射量(其包括在DATDC之后的10度之后喷射的燃烧燃油平衡)。当内燃机不处于低负载状况时，一种示例性方法包括：将燃油喷射命令提供为小于供油总量的60％的第一燃油喷射量(其在10个DATDC之前喷射)。
另一个示例性实施例是一种方法，该方法包括：确定期望的发动机出口废气温度、发动机转速和发动机负载。该方法包括：针对该期望的发动机出口废气温度、发动机转速和发动机负载，确定废气压力增加命令和包括至少一个后喷射事件的燃油喷射命令。此外，该方法还包括：响应废气压力增加命令和燃油喷射命令，来操作内燃机。在某些实施例中，该方法包括：响应废气压力增加命令，来操作可变几何涡轮增压机(VGT)和/或排气阀。一种示例性方法包括：针对废气压力增加命令、低发动机转速和低发动机负载，确定紧关闭VGT命令。另一种示例性方法包括：针对废气压力增加命令和至少是中等发动机转速的发动机转速，确定高度打开VGT命令。
此外，该示例性方法还包括：针对期望的发动机出口废气温度，提供进气节流阀命令。另外的实施例包括：针对期望的发动机出口废气温度，对EGR冷却器周围的EGR流的至少一部分进行旁路。
在某些实施例中，该方法包括：判断所述期望的发动机出口废气温度的源是DPF再生事件还是选择性催化还原(SCR)催化剂温度请求。该方法包括：还针对所述期望的发动机出口废气温度的源，确定废气压力增加命令和燃油喷射命令。在某些实施例中，所述期望的发动机出口废气温度的源是SCR催化剂温度请求，该方法还包括：将所述期望的发动机出口废气温度确定为废气的目标温度。在某些实施例中，所述期望的发动机出口废气温度的源是DPF再生事件，该方法包括：将所述期望的发动机出口废气温度确定为废气的最低温度。
一种示例性系统包括产生废气流的内燃机和对该废气流进行处理的后处理部件，其中后处理部件包括期望的入口废气温度。该系统包括对废气压力值进行调节的废气压力设备和提供至少一个后喷射事件的燃油喷射系统。该系统包括控制器，其中当确定废气流的温度低于期望的入口废气温度时，该控制器提供废气压力命令和燃油喷射命令。废气压力设备响应于废气压力命令，燃油喷射系统响应于燃油喷射命令。
此外，该示例性控制器还在确定所述期望的入口废气温度目前不可实现时，确定用于后处理部件的提升的温度，并提供针对该提升的温度的废气压力命令和燃油喷射命令。该提升的温度低于所述期望的入口废气温度，但高于后处理部件的标称工作温度。此外，当期望的入口废气温度在某个预定的时间段不可实现时，控制器还停止提供废气压力命令和燃油喷射命令。此外，当确定内燃机以具有挑战的占空比操作时，增加该预定的时间段。
该示例性系统包括废气压力设备，后者是排气节流阀和/或可变几何涡轮增压机。此外，当确定废气流的温度低于期望的入口废气温度时，该示例性控制器还提供进气节流阀命令，该系统还包括用于对进气节流阀命令进行响应的进气节流阀。在另外的实施例中，当确定废气流的温度低于期望的入口废气温度时，控制器提供废气再循环(EGR)冷却器旁路命令。此外，该系统还包括具有EGR冷却器和EGR冷却器旁路的EGR流，其中，EGR冷却器旁路响应于EGR冷却器旁路命令。一种示例性系统包括作为氧化催化剂、选择性催化还原催化剂、微粒过滤器和/或催化微粒过滤器的后处理部件。
此外，当确定废气流的温度低于期望的入口废气温度时，一种示例性控制器还提供重整命令。该系统包括燃油重整器，后者在后处理部件的位置上游处向该废气流提供很多至少部分重整的燃油，其中燃油重整器响应于燃油重整器命令。在另外的实施例中，燃油重整器还在氧化催化剂的位置上游处向该废气流提供很多至少部分重整的燃油，其中后处理部件位于氧化催化剂的下游。
另一个示例性实施例是一种方法，该方法包括：确定后处理部件的期望的入口废气温度，判断后处理部件的当前入口温度是否低于该期望的入口废气温度，判断该期望的入口废气温度是否可实现。此外，该方法还包括：当当前入口温度低于所述期望的入口废气温度，且该期望的入口废气温度可实现时，确定废气压力命令和燃油喷射命令。该方法包括：响应废气压力命令来操作废气压力设备，响应燃油喷射命令来操作内燃机的燃油系统。
此外，一种示例性方法还包括：当期望的入口废气温度是不可实现时，提供重整命令以降低该期望的入口废气温度，并响应该重整命令来操作燃油重整器。燃油重整器的一种示例性操作包括：向选择性催化还原、氧化催化剂和/或催化微粒过滤器提供许多H2和CO。
在某些实施例中，当期望的入口废气温度不可实现时，该方法包括：确定提升的温度，并针对该提升的温度提供废气压力命令和燃油喷射命令。该提升的温度是可实现的，其低于所述期望的入口废气温度，但高于后处理部件的标称工作温度。此外，该示例性方法还包括：停止当期望的入口废气温度在某个预定的时间段不可实现时，废气压力命令和燃油喷射命令的提供。
一种示例性方法包括：在当前入口温度低于所述期望的入口废气温度，且该期望的入口废气温度是可实现的时，提供进气节流阀命令。该方法包括：响应该进气节流阀命令来操作进气节流阀。在另外的实施例中，该方法包括：在当前入口温度低于所述期望的入口废气温度，且该期望的入口废气温度是可实现的时，提供EGR冷却器旁路命令。该方法包括：响应该EGR冷却器旁路命令来操作EGR冷却器旁路阀。
另一个示例性实施例是一种方法，该方法包括：确定用于后处理部件的期望的入口废气温度，判断该后处理部件的当前入口温度是否低于该期望的入口废气温度。此外，该方法还包括：在后处理部件的当前入口温度低于期望的入口废气温度时，按顺序在内燃机中执行后喷射供油，在后处理部件的当前入口温度仍然低于期望的入口废气温度时，向后喷射供油增加废气压力增加。
在另外的实施例中，该方法包括：在后处理部件的当前入口温度低于期望的入口废气温度时，使用进气节流阀向后喷射供油增加进气流减少和废气压力增加。在另外的实施例中，该方法包括：在后处理部件的当前入口温度低于期望的入口废气温度时，使用EGR冷却器旁路阀向后喷射供油增加EGR冷却器旁路、增加废气压力增加和进气流减少。在另外的实施例中，该方法包括：在后处理部件的当前入口温度低于期望的入口废气温度时，将期望的入口废气温度降低到某个提升的温度。该提升的温度低于所述期望的入口废气温度，但高于后处理部件的标称工作温度。
在某些实施例中，该方法包括：当确定所述期望的入口废气温度不可实现时，在后处理部件的上游提供许多重整的燃油。一种示例性方法包括：通过将可变几何涡轮机移到紧关闭位置，来增加废气压力增加。
另一个示例性实施例是一种系统，该系统包括具有共轨燃油系统的内燃机、用于该内燃机的废气压力调节设备和控制器，其中该控制器被构造为：功能性地执行某些操作，以增加废气温度和减少发动机的NOx输出。控制器确定期望的发动机出口废气温度、发动机转速和发动机负载。针对该期望的发动机出口废气温度、发动机转速和发动机负载，控制器确定废气压力增加命令和具有至少一个后喷射事件的燃油喷射命令。共轨燃油系统响应于该燃油喷射命令，废气压力调节设备响应于废气压力增加命令。
在某些实施例中，所述废气压力调节设备是可变几何涡轮增压机(VGT)和/或排气节流阀。一种示例性系统包括控制器，后者针对废气压力增加命令、低发动机转速和低发动机负载，确定紧关闭VGT命令。一种另外的示例性系统包括控制器，后者针对废气压力增加命令和至少是中等发动机转速的发动机转速，确定紧打开VGT命令。该系统的另外实施例包括进气节流阀，其中控制器提供响应该期望的发动机出口废气温度的进气节流阀命令。该系统的另外实施例包括将发动机的排气簇流动性耦接到发动机的进气簇的废气再循环(EGR)流、布置在EGR流中的EGR冷却器和对于EGR冷却器周围的EGR流的可选择部分进行旁路的EGR冷却器。此外，控制器还提供响应所述期望的发动机出口废气温度的EGR旁路命令，EGR冷却器旁路响应于EGR旁路命令。
在某些实施例中，该系统包括：被构造为对发动机的废气进行处理的柴油微粒过滤器(DPF)。当期望的发动机出口废气温度的源是DPF再生事件时，控制器将该期望的发动机出口废气温度确定为用于废气的最低温度。在某些实施例中，该系统包括用于对发动机的废气进行处理的选择性催化还原(SCR)催化剂。当期望的发动机出口废气温度的源是SCR催化剂温度请求时，控制器还将该期望的发动机出口废气温度确定为用于废气的目标温度。
描述了用于促进后处理部件再生的快速发起的示例性实施例。该后处理部件对发动机的废气进行处理。一种方法包括：确定后处理再生事件是已开始、目前需要、还是目前期望的。此外，该方法还包括：确定后处理再生事件是由于缺少对再生温度进行维持的系统能力而已停止还是中断。此外，该方法还包括：执行系统的温度促进行动，以将发动机的废气温度维持在提升的水平，其中该提升的水平高于发动机废气在标称发动机操作期间的标称水平，但低于再生温度。此外，该方法还包括：在预定的时间段(其中在该时间段中，再生温度是不可实现的)之后中断该温度促进行动。该方法的另外实施例包括：确定应用的占空比(其包括发动机是具有挑战的占空比)，并当该具有挑战的占空比在更低的后处理再生需要门限处开始温度促进行动时，增加所述预定的时间段，或者降低门限以参与温度促进行动，增加门限以脱离温度促进行动。
描述了用于促进后处理部件的快速暖机，和/或用于促进后处理部件的低温操作的示例性实施例。一种示例性系统包括后处理部件，后者需要指定的温度或者温度范围，以高效地操作和/或实现该部件的再生。此外，一种示例性系统还包括氧化催化剂和位于氧化催化剂上游的碳氢化合物喷射源。某些系统可以不包括氧化催化剂。碳氢化合物喷射源可以是燃油喷射器，和/或其可以包括在发动机中引入并排放到氧化催化剂的碳氢化合物。
此外，该系统还包括可用于增加废气流的温度的可变几何涡轮增压机(VGT)、排气节流阀和/或进气节流阀。此外，该示例性系统还包括在发动机上能够提供后喷射事件的燃油系统。此外，该示例性系统还包括位于燃油源和后处理部件之间的燃油重整器，其中燃油重整器能够在后处理部件的上游向废气流提供H2和/或CO。此外，该示例性系统还包括燃烧器、电阻加热器或者其它直接热应用设备。
此外，该系统还包括控制器，后者被构造为执行某些操作，以支持后处理部件的快速暖机和/或低温操作。该示例性控制器确定需要用于后处理部件的快速暖机和/或低温操作。该示例性控制器根据可用的温度生成和/或系统上可用的低温辅助设备来选择。一种示例性控制器对VGT、排气节流阀和/或进气节流阀进行协调，以快速地生成用于后处理部件的温度。另一种示例性控制器还提供后喷射事件，以使后处理部件快速地暖机。
另一种示例性控制器在后处理部件的上游提供重整燃油产品以促进后处理部件的低温操作，和/或在后处理部件的上游向氧化催化剂提供重整燃油产品，以在氧化催化剂处促进低温发热氧化和使下游的后处理部件快速地暖机。示例性燃油重整器包括基于汽油的、基于柴油的、基于生物柴油的、基于乙醇的、基于甲醇的重整器和/或基于等离子体的重整器。重整器中的燃油可以具有发动机使用的相同类型，或者具有在该应用中容易可用的任何其它类型(例如，辅助发生器或其它设备)。该重整器可以操作成部分重整器、自热重整器和/或电解剂。另一种示例性系统包括有机废物产品源和向废气流提供重整的有机废物产品的Fischer-Tropsch处理。该示例性系统可以位于移动或静止应用上。
在某些实施例中，控制器选择催化部件，并向该催化部件提供重整的燃油以促进催化活性。示例性催化部件包括氧化催化剂、催化微粒过滤器和/或SCR催化剂。针对这些设备中的任何一个增加CO和H2，已示出为提高低温时的催化活性。控制器确定存在低温状况，并期望催化活性。随后，控制器在废气流中位于促进的催化剂上游的位置提供重整的燃油。控制器的示例性操作包括在发动机开启或者凉发动机开启之后的快速暖机，促进氧化催化剂的氧化以辅助发动机开启之后的暖机，或者在废气流中实现或维持再生温度，促进氧化催化剂的氧化以在下游SCR催化剂中实现高效的NOx减少温度，促进微粒过滤器的氧化以在过滤器中实现或维持即将进行的烟尘的再生，和/或促进SCR催化剂中的活性以便在SCR催化剂中存在降低的工作温度时将NOx减少维持在可接受的速率。
虽然在附图和上面的描述中详细地描绘和说明了本发明，但该内容应视作为是示例性而不是对于特性的限制，应当理解的是，仅仅示出和描述了某些示例性实施例，期望落入本发明的精神之内的所有改变和修改受到保护。应当理解的是，虽然在上面的描述中使用诸如优选的、优选地、首选的、尤其地或者更优选之类的词语，来指示所描述的特征是更期望的，但其并不是必需的，可以预期缺少相同内容的实施例落入本发明的保护范围之内，其中该保护范围由本申请规定。在阅读本申请时，当使用诸如“一(a)”、“一个(an)”、“至少一个”或者“至少一部分”之类的词语时，并不旨在将本申请限制于仅仅一项，除非在本申请中对于相反面进行了明确地说明。当使用“至少一部分”和/或“一部分”词语时，该项可以包括一部分和/或全部项，除非对于相反面进行了明确地说明。

Claims (25)

1.一种燃油喷射系统，包括：
内燃机，其产生废气流；
后处理部件，其构造为对所述废气流进行处理，其中所述后处理部件具有期望的入口废气温度；
其特征在于，所述燃油喷射系统还包括：
构造为对废气压力值进行调节的废气压力设备和构造为提供至少一个后喷射事件的燃油喷射系统；
控制器，其构造为响应于确定所述废气流的温度低于所述期望的入口废气温度，提供废气压力命令和燃油喷射命令；以及
其中，所述废气压力设备响应于所述废气压力命令，且其中所述燃油喷射系统响应于所述燃油喷射命令。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还构造为：
响应于确定所述期望的入口废气温度目前不可实现，针对所述后处理部件确定提升的温度，并响应于所述提升的温度，提供所述废气压力命令和所述燃油喷射命令，其中，所述提升的温度低于所述期望的入口废气温度，但高于所述后处理部件的标称工作温度。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述控制器还构造为：
响应于所述期望的入口废气温度在一预定的时间段不可实现，停止提供所述废气压力命令和所述燃油喷射命令。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述控制器还构造为：
响应于确定所述内燃机以具有挑战的占空比操作，增加所述预定的时间段，所述挑战的占空比涉及使标准再生操作变得困难的发动机占空比。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述废气压力设备包括排气节流阀和可变几何涡轮增压机中的一个。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制器还构造为：
响应于确定所述废气流的温度低于所述期望的入口废气温度，提供进气节流阀命令，所述系统还包括用于响应所述进气节流阀命令的进气节流阀。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述控制器还构造为：
响应于确定所述废气流的温度低于所述期望的入口废气温度，提供废气再循环(EGR)冷却器旁路命令，所述系统还包括具有EGR冷却器和EGR冷却器旁路的EGR流，其中，所述EGR冷却器旁路响应于所述EGR冷却器旁路命令。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述后处理部件包括从包括下面各项的部件中选出的后处理部件：氧化催化剂、选择性催化还原催化剂、微粒过滤器和催化微粒过滤器。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，响应于确定所述废气流的温度低于所述期望的入口废气温度，所述控制器还提供重整命令，且其中所述系统还包括燃油重整器，所述燃油重整器被构造为：
在所述后处理部件的位置上游向所述废气流提供至少部分重整的燃油量，其中所述燃油重整器响应于所述燃油重整命令。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述燃油重整器还构造为：
在氧化催化剂的位置上游向所述废气流提供所述至少部分重整的燃油量，其中所述后处理部件位于所述氧化催化剂的下游。
11.一种燃油喷射方法，包括：
确定用于后处理部件的期望的入口废气温度；
判断所述后处理部件的当前入口温度是否低于所述期望的入口废气温度，以及判断所述期望的入口废气温度是否可实现；
响应于所述当前入口温度低于所述期望的入口废气温度且所述期望的入口废气温度可实现，确定废气压力命令和燃油喷射命令；以及
响应于所述废气压力命令，操作废气压力设备，以及响应于所述燃油喷射命令，操作用于内燃机的燃油系统。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
响应于所述期望的入口废气温度不可实现，提供重整命令以降低所述期望的入口废气温度，
响应于所述重整命令，操作燃油重整器。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，操作所述燃油重整器包括：向选择性催化还原催化剂提供一些H2和CO。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，操作所述燃油重整器包括：向氧化催化剂提供一些H2和CO。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，操作所述燃油重整器包括：向催化微粒过滤器提供一些H2和CO。
16.根据权利要求11所述的方法，还包括：
响应于所述期望的入口废气温度不可实现，确定提升的温度，
响应于所述提升的温度，提供所述废气压力命令和所述燃油喷射命令，其中所述提升的温度是可实现的，所述提升的温度低于所述期望的入口废气温度，但高于所述后处理部件的标称工作温度。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
响应于所述期望的入口废气温度在一预定的时间段不可实现，停止提供所述废气压力命令和所述燃油喷射命令。
18.根据权利要求11所述的方法，还包括：
响应于所述当前入口温度低于所述期望的入口废气温度且所述期望的入口废气温度可实现，提供进气节流阀命令，
响应于所述进气节流阀命令，操作进气节流阀。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
响应于所述当前入口温度低于所述期望的入口废气温度且所述期望的入口废气温度可实现，提供EGR冷却器旁路命令，
响应于所述EGR冷却器旁路命令，操作EGR冷却器旁路阀。
20.一种燃油喷射方法，包括：
确定用于后处理部件的期望的入口废气温度；
判断所述后处理部件的当前入口温度是否低于所述期望的入口废气温度；
按顺序执行下面操作：
响应于所述后处理部件的当前入口温度低于所述期望的入口废气温度，在内燃机中执行后喷射供油；以及
响应于所述后处理部件的当前入口温度仍然低于所述期望的入口废气温度，向所述后喷射供油增加废气压力增加。
21.根据权利要求20所述的方法，还包括：
响应于所述后处理部件的当前入口温度仍然低于所述期望的入口废气温度，使用进气节流阀向所述后喷射供油增加进气流减小和废气压力增加。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括：
响应于所述后处理部件的当前入口温度仍然低于所述期望的入口废气温度，使用EGR冷却器旁路阀向所述后喷射供油增加EGR冷却器旁路、废气压力增加和进气流减小。
23.根据权利要求22所述的方法，还包括：
响应于所述后处理部件的当前入口温度仍然低于所述期望的入口废气温度，将所述期望的入口废气温度降低到提升的温度，其中所述提升的温度低于所述期望的入口废气温度，但高于所述后处理部件的标称工作温度。
24.根据权利要求20所述的方法，还包括：
响应于确定所述期望的入口废气温度不可实现，在所述后处理部件的上游提供一些重整燃油。
25.根据权利要求20所述的方法，其中，增加废气压力增加包括：将可变几何涡轮机移到紧关闭位置。
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8459010B2 (en) * 2010-02-26 2013-06-11 General Electric Company System and method for controlling nitrous oxide emissions of an internal combustion engine and regeneration of an exhaust treatment device
JP5327267B2 (ja) * 2010-06-30 2013-10-30 マツダ株式会社 自動車搭載用ターボ過給機付ディーゼルエンジン及びディーゼルエンジンの制御方法
EP2625396A1 (en) * 2010-10-04 2013-08-14 International Engine Intellectual Property Company, LLC Controlling hydrocarbon injection for filter regeneration
EP2661388B1 (en) * 2011-01-06 2020-05-06 Cummins Intellectual Properties, Inc. Supervisory thermal management system and method for engine system warm up and regeneration
US8931265B2 (en) * 2012-05-10 2015-01-13 GM Global Technology Operations LLC Closed loop temperature control in the SCR warm up mode to reduce emission variation
DE102012015259A1 (de) * 2012-08-01 2014-02-06 Daimler Ag Verfahren zum Behandeln von Abgas und Anordnung einer Abgasanlage an einer Verbrennungskraftmaschine
US9175615B2 (en) * 2013-01-30 2015-11-03 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine control
US9221014B2 (en) * 2013-11-20 2015-12-29 Tenneco Automotive Operating Company Inc. Fluid injection control system
JP6217398B2 (ja) * 2014-01-09 2017-10-25 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
EP3155246A4 (en) 2014-06-15 2018-02-28 BorgWarner Inc. System and method for controlling an electronically-controlled turbocharger during a transmission autoshift event
US9243537B1 (en) 2014-09-17 2016-01-26 Caterpillar Inc. Exhaust aftertreatment system for an internal combustion engine and method for operating same
CN104454085B (zh) * 2014-10-29 2017-03-01 凯龙高科技股份有限公司 一种dpf柴油机颗粒过滤系统喷油助燃再生温度控制方法
FR3029972B1 (fr) * 2014-12-16 2018-01-05 Renault S.A.S. Procede de chauffage d'un catalyseur dans un dispositif de motorisation hybride
US9453442B2 (en) 2014-12-19 2016-09-27 Robert Bosch Gmbh Method for regenerating an exhaust gas aftertreatment device
US9422847B2 (en) * 2014-12-30 2016-08-23 Cummins, Inc. System and method of isolating component failures in an exhaust aftertreatment system
JP5987133B1 (ja) * 2015-11-25 2016-09-07 株式会社小松製作所 排気浄化装置
GB2550422B (en) * 2016-05-20 2019-12-04 Caterpillar Inc Method of controlling operation of an exhaust gas treatment apparatus
JP2018193915A (ja) * 2017-05-17 2018-12-06 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法及び燃料噴射制御装置
CN108457730B (zh) * 2018-01-29 2020-08-25 中国第一汽车股份有限公司 微粒过滤器再生控制系统
JP7059147B2 (ja) * 2018-08-08 2022-04-25 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 制御装置、排ガス浄化システムおよび制御方法
US11002205B2 (en) * 2019-07-22 2021-05-11 Caterpillar Inc. Regeneration control system for oxidation catalyst regeneration in internal combustion engine
CN110925109B (zh) * 2019-12-13 2022-06-28 潍柴动力股份有限公司 一种整车再生模式下风扇控制的方法及系统
CN115053057A (zh) * 2020-02-06 2022-09-13 卡明斯公司 汽缸停用时发动机操作的排气温度控制
US11365697B2 (en) 2020-10-15 2022-06-21 Caterpillar Inc. Controlling an IMAP of an engine using a variable geometry turbocharger and an intake throttle valve to facilitate a regeneration process
EP4279728A3 (en) * 2020-12-09 2024-02-28 Cummins Inc. System and method for cold operation nox burden reduction
CN116583662A (zh) * 2020-12-18 2023-08-11 康明斯公司 电加热器与后处理催化器热管理的集成
JP7435517B2 (ja) * 2021-03-26 2024-02-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
DE102021107952A1 (de) * 2021-03-30 2022-10-06 Volkswagen Aktiengesellschaft Aufheizen einer Abgasnachbehandlungseinrichtung während eines Warmlaufbetriebs einer Brennkraftmaschine
GB2615139A (en) * 2022-02-01 2023-08-02 Perkins Engines Co Ltd Method for promoting regeneration of exhaust aftertreatment components of internal combustion engines
US11939908B1 (en) 2022-09-20 2024-03-26 Caterpillar Inc. Controlling a variable geometry turbocharger and an intake throttle valve to optimize exhaust gas temperature and compressor outlet pressure of an engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4128997A (en) * 1975-09-29 1978-12-12 Nissan Motor Company, Limited I.C.E. equipped with means for maintaining reactor temperature about a single temperature
CN1782354A (zh) * 2004-10-14 2006-06-07 通用汽车公司 发动机涡轮温度控制系统
EP1918542A1 (en) * 2006-11-06 2008-05-07 GM Global Technology Operations, Inc. Operating method for a particulate filter, data processor program product and control apparatus therefore
EP1965065A1 (en) * 1999-03-05 2008-09-03 C.R.F. Società Consortile per Azioni Method of controlling fuel combustion in a diesel engine by performing multiple injections by means of a common-rail fuel injection system

Family Cites Families (83)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4446830A (en) * 1983-01-10 1984-05-08 Ford Motor Company Method of operating an engine with a high heat of vaporization fuel
JP2644912B2 (ja) * 1990-08-29 1997-08-25 株式会社日立製作所 真空処理装置及びその運転方法
US5813222A (en) 1994-10-07 1998-09-29 Appleby; Anthony John Method and apparatus for heating a catalytic converter to reduce emissions
CN1077212C (zh) 1996-07-02 2002-01-02 三菱自动车工业株式会社 缸内喷射内燃机用废气加热系统
JPH11117729A (ja) 1997-10-16 1999-04-27 Isuzu Motors Ltd ＮＯｘ触媒コンバーター
US7127883B1 (en) 1997-11-10 2006-10-31 Mitsubishi Jidosha Kogoyo Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying apparatus of internal combustion engine
US6609372B2 (en) * 1998-04-15 2003-08-26 Caterpillar Inc Method and apparatus for controlling the temperature of an engine
US6188944B1 (en) 1999-06-01 2001-02-13 Ford Motor Company Torque control strategy for engines with continuously variable transmission
JP2001115822A (ja) * 1999-10-19 2001-04-24 Hino Motors Ltd ディーゼルエンジンのパティキュレートフィルタ再生装置
US6314735B1 (en) 2000-02-23 2001-11-13 Ford Global Technologies, Inc. Control of exhaust temperature in lean burn engines
US6276139B1 (en) * 2000-03-16 2001-08-21 Ford Global Technologies, Inc. Automotive engine with controlled exhaust temperature and oxygen concentration
US6304815B1 (en) 2000-03-29 2001-10-16 Ford Global Technologies, Inc. Method for controlling an exhaust gas temperature of an engine for improved performance of exhaust aftertreatment systems
US6655130B1 (en) * 2000-10-30 2003-12-02 Delphi Technologies, Inc. System and controls for near zero cold start tailpipe emissions in internal combustion engines
EP1205647B1 (de) * 2000-11-03 2003-03-05 Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company Verfahren zur Regeneration des Partikelfilters eines Dieselmotors
SE522624C2 (sv) * 2001-03-29 2004-02-24 Volvo Teknisk Utveckling Ab Förfarande för att styra insprutningen av en fluid i en förbränningsmotor
US6866610B2 (en) 2001-03-30 2005-03-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus and method for vehicle having internal combustion engine and continuously variable transmission, and control apparatus and method for internal combustion engine
JP3972611B2 (ja) 2001-07-30 2007-09-05 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
ITTO20010786A1 (it) * 2001-08-03 2003-02-03 Fiat Ricerche Metodo di autoinnesco della rigenerazione di un filtro particolato per un motore diesel ad iniezione diretta provvisto di un impianto di ini
JP3649188B2 (ja) 2002-01-16 2005-05-18 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置付き内燃機関
US6976353B2 (en) * 2002-01-25 2005-12-20 Arvin Technologies, Inc. Apparatus and method for operating a fuel reformer to provide reformate gas to both a fuel cell and an emission abatement device
US6901751B2 (en) * 2002-02-01 2005-06-07 Cummins, Inc. System for controlling particulate filter temperature
ITTO20020143A1 (it) * 2002-02-19 2003-08-19 Fiat Ricerche Metodo e dispositivo di controllo dell'iniezione in un motore a combustione interna, in particolare un motore diesel provvisto di un impiant
AU2003220076A1 (en) * 2002-03-07 2003-09-22 Honeywell International Inc. System to improve after-treatment regeneration
JP4069711B2 (ja) 2002-03-28 2008-04-02 マツダ株式会社 ディーゼルエンジンの燃焼制御装置
EP1826397A3 (en) * 2002-05-03 2009-08-05 Delphi Technologies, Inc. Fuel injection system
JP3969196B2 (ja) 2002-06-04 2007-09-05 株式会社デンソー 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP4114425B2 (ja) * 2002-07-29 2008-07-09 三菱ふそうトラック・バス株式会社 エンジン制御装置
US6848414B2 (en) 2002-08-08 2005-02-01 Detroit Diesel Corporation Injection control for a common rail fuel system
US6829890B2 (en) * 2002-08-13 2004-12-14 International Engine Intellectual Property Company, Llc Forced regeneration of a diesel particulate filter
US6738702B2 (en) 2002-08-29 2004-05-18 Ford Global Technologies, Llc Method for particulate filter regeneration in vehicles having an automatically controlled transmission
CA2406386C (en) * 2002-10-02 2004-05-18 Westport Research Inc. Method and apparatus for regenerating nox adsorbers
JP3951899B2 (ja) * 2002-11-15 2007-08-01 いすゞ自動車株式会社 ディーゼルエンジンの排気浄化装置
US7150151B2 (en) 2002-11-19 2006-12-19 Cummins Inc. Method of controlling the exhaust gas temperature for after-treatment systems on a diesel engine using a variable geometry turbine
US7207176B2 (en) 2002-11-19 2007-04-24 Cummins Inc. Method of controlling the exhaust gas temperature for after-treatment systems on a diesel engine using a variable geometry turbine
US6832473B2 (en) * 2002-11-21 2004-12-21 Delphi Technologies, Inc. Method and system for regenerating NOx adsorbers and/or particulate filters
DE10355482B4 (de) * 2002-11-28 2019-01-24 Denso Corporation Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine
JP4135495B2 (ja) * 2002-12-20 2008-08-20 いすゞ自動車株式会社 燃料噴射制御装置
JP2004211638A (ja) 2003-01-07 2004-07-29 Nissan Motor Co Ltd ディーゼルエンジンのフィルタ再生制御装置
JP3894125B2 (ja) 2003-01-28 2007-03-14 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US7131264B2 (en) * 2003-01-29 2006-11-07 Delphi Technologies, Inc. Method of operating a reformer and a vehicle
DE10308789A1 (de) * 2003-02-28 2004-09-16 Man B & W Diesel Ag Verfahren zur Optimierung des Arbeits- und Brennverfahrens eines Dieselmotors
US6871489B2 (en) 2003-04-16 2005-03-29 Arvin Technologies, Inc. Thermal management of exhaust systems
US6988361B2 (en) 2003-10-27 2006-01-24 Ford Global Technologies, Llc Method and system for controlling simultaneous diesel particulate filter regeneration and lean NOx trap desulfation
FR2862101B1 (fr) * 2003-11-07 2006-04-14 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide a la regeneration de moyens de depollution integres dans une ligne d'echappement d'un moteur diesel de vehicule
FR2862096B1 (fr) * 2003-11-07 2006-02-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme d'aide a la regeneration de moyens de depollution integres dans une ligne d'echappement d'un moteur de vehicule
US6862881B1 (en) * 2003-12-05 2005-03-08 Caterpillar Inc Method and apparatus for controlling regeneration of a particulate filter
ITTO20030987A1 (it) * 2003-12-09 2005-06-10 Fiat Ricerche Metodo di controllo di un motore ad accensione spontanea provvisto di un impianto di iniezione a collettore comune durante la rigenerazione del filtro del particolato.
US7080480B2 (en) * 2004-01-15 2006-07-25 Urban Root L.L.C. Integrated tree root and storm water system
JP2005256804A (ja) 2004-03-15 2005-09-22 Denso Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP4241465B2 (ja) 2004-03-29 2009-03-18 株式会社デンソー パティキュレートフィルタ再生処理装置の検査システム
JP4501720B2 (ja) 2004-05-12 2010-07-14 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
EP1653069B1 (en) 2004-10-26 2018-03-21 Volvo Car Corporation Method and combustion system for improving combustion characteristics for a direct injected compression ignition engine
EP1655590B1 (de) * 2004-11-09 2016-02-03 Alstom Technology Ltd Verfahren zur Bestimmung einer über einen Strömungsquerschnitt massengemittelten Temperatur einer Gasströmung in einer Gasturbine
ATE391843T1 (de) 2004-12-08 2008-04-15 Delphi Tech Inc Verfahren zur regelung der regeneration eines partikelfilters
US7328577B2 (en) 2004-12-29 2008-02-12 Honeywell International Inc. Multivariable control for an engine
US7685813B2 (en) 2005-06-09 2010-03-30 Eaton Corporation LNT regeneration strategy over normal truck driving cycle
US8261535B2 (en) * 2005-06-30 2012-09-11 GM Global Technology Operations LLC Enhanced post injection control system for diesel particulate filters
DE102005035554A1 (de) 2005-07-29 2007-02-01 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden im Abgas einer Verbrennungskraftmaschine und Abgassystem
US20070036139A1 (en) 2005-08-09 2007-02-15 Ashish Patel System and method for authenticating internetwork resource requests
US7435275B2 (en) * 2005-08-11 2008-10-14 Delphi Technologies, Inc. System and method of heating an exhaust treatment device
US7263825B1 (en) 2005-09-15 2007-09-04 Cummins, Inc. Apparatus, system, and method for detecting and labeling a filter regeneration event
US7155334B1 (en) 2005-09-29 2006-12-26 Honeywell International Inc. Use of sensors in a state observer for a diesel engine
US7063642B1 (en) 2005-10-07 2006-06-20 Eaton Corporation Narrow speed range diesel-powered engine system w/ aftertreatment devices
US7587892B2 (en) 2005-12-13 2009-09-15 Cummins Ip, Inc Apparatus, system, and method for adapting a filter regeneration profile
US7677030B2 (en) * 2005-12-13 2010-03-16 Cummins, Inc. Apparatus, system, and method for determining a regeneration availability profile
WO2007092706A2 (en) * 2006-02-07 2007-08-16 Bert Zauderer Improving combustion efficiency in coal fired boilers
US8322129B2 (en) * 2006-02-16 2012-12-04 Cummins, Inc. Method for controlling turbine outlet temperatures in a diesel engine
ATE477405T1 (de) 2006-06-28 2010-08-15 Fiat Ricerche Regeneration eines dieselpartikelfilters
DE102006034805A1 (de) 2006-07-27 2008-01-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Regeneration eines Partikelfilters und zur Entschwefelung eines NOx-Speicherkatalysators
US7895827B2 (en) 2006-09-28 2011-03-01 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for controlling engine operation during regeneration of an exhaust aftertreatment system
EP1918541B1 (en) 2006-11-06 2009-02-25 GM Global Technology Operations, Inc. Operating method for a particulate filter, data processor program product and control apparatus therefore
EP1936158B1 (en) * 2006-12-22 2012-07-11 Volvo Car Corporation Exhaust gas treatment device regeneration inhibiting fuel combustion in engine cylinder
JP5431966B2 (ja) 2007-02-21 2014-03-05 ボルボ ラストバグナー アーベー 排気ガス後処理システム（ｅａｔｓ）
JP4776566B2 (ja) 2007-02-28 2011-09-21 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料制御装置
JP2008309080A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Denso Corp 内燃機関の排気浄化装置
US7484503B2 (en) * 2007-06-25 2009-02-03 International Engine Intellectual Property Company, Llc System and method for diesel particulate filter regeneration
JP5301857B2 (ja) * 2008-03-03 2013-09-25 ヤンマー株式会社 コモンレール式電子噴射制御系エンジン
US8061127B2 (en) * 2008-04-29 2011-11-22 Cummins, Inc. Thermal management of diesel particulate filter regeneration events
US7853395B2 (en) * 2008-05-30 2010-12-14 Cummins Ip, Inc. Apparatus, system, and method for calibrating an internal combustion engine
US8195378B2 (en) 2008-07-28 2012-06-05 Cummins Inc. Emissions reductions through multiple fuel injection events
US8051644B2 (en) * 2009-02-18 2011-11-08 GM Global Technology Operations LLC Electrically heated particulate filter zone-based post fuel injection system
RU2494267C2 (ru) * 2009-03-12 2013-09-27 Вольво Ластвагнар Аб Способ управления работой системы нейтрализации отработавших газов и система нейтрализации отработавших газов
US8371108B2 (en) * 2009-07-29 2013-02-12 Ford Global Technologies, Llc Twin turbo diesel aftertreatment system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4128997A (en) * 1975-09-29 1978-12-12 Nissan Motor Company, Limited I.C.E. equipped with means for maintaining reactor temperature about a single temperature
EP1965065A1 (en) * 1999-03-05 2008-09-03 C.R.F. Società Consortile per Azioni Method of controlling fuel combustion in a diesel engine by performing multiple injections by means of a common-rail fuel injection system
CN1782354A (zh) * 2004-10-14 2006-06-07 通用汽车公司 发动机涡轮温度控制系统
EP1918542A1 (en) * 2006-11-06 2008-05-07 GM Global Technology Operations, Inc. Operating method for a particulate filter, data processor program product and control apparatus therefore

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
柴油机排气后处理技术的现状与发展;魏胜利等;《小型内燃机与摩托车》;20080229;第37卷(第1期);第92页-96页 *
魏胜利等.柴油机排气后处理技术的现状与发展.《小型内燃机与摩托车》.2008,第37卷(第1期),第92页-96页.

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