CN102817730A - 运行具有直接喷射的施加点火内燃发动机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种运行具有直接喷射的发动机的方法。在一个实例中，一种用于运行具有至少一个汽缸和直接喷射的施加点火内燃发动机的方法，该方法包括，至少局部地升高至少一个汽缸的喷射装置在催化涂层区域中的部件温度，以便开始并协助焦化残余物的氧化。因此，即使在部分载荷运行下也可以减少焦化残余物的沉积物。

Description

运行具有直接喷射的施加点火内燃发动机的方法
相关申请
本申请要求2011年6月10日提交的德国专利申请号102011077416.5的优先权，其整个内容结合于此供参考。
技术领域
本发明涉及用于运行具有喷射装置的施加点火（applied-ignition）内燃发动机的方法，该喷射装置至少在区域中具有用于焦化残余物的氧化的催化涂层。
背景技术
在内燃发动机的研制中，不断追求使燃料消耗最少并且减少污染排放物。在施加点火发动机中燃料消耗特别是一个问题。其原因在于用均匀的燃料-空气混合物运行的传统的施加点火发动机的工作过程的原理，其中希望的功率通过改变燃烧室的进气来设置，也就是说，通过量调节来设置。通过调节设置在进气道中的节气门活动板，该节气门活动板下游的引进空气的压力能被减少到更大或更小的程度。对于恒定的燃烧室容积来说，能够以这种方式通过设置引入空气的压力设置空气的质量，也就是说，设置空气的量。但是，由于节流损耗，通过节气门活动板的量调节在部分载荷范围内具有热力学的缺点。
用于对该施加点火发动机工作过程去节流的一种方法在于在形成混合燃烧过程，并且基于传统柴油发动机过程的技术特征的转移，传统柴油发动机过程以空气压缩、非均匀的混合物、自动点火以及品质调节为特征。柴油发动机的低燃料消耗是由品质调节和其他因素实现达到的，其中载荷通过喷射的燃料量来控制。
因此燃料直接喷射到汽缸的燃烧室中被认为是显著地减少燃料消耗的合适的举措，即使在奥托循环发动机中。凭借在一定操作范围内使用的品质调节，能够实现对内燃发动机的一定程度的去节流。
在燃料直接喷射到燃烧室中的情况下，特别是能够实现分层的燃烧室进气，这能够明显有助于施加点火发动机工作过程的去节流，因为通过分层的进气操作，内燃发动机能够被非常稀贫地运行，这在部分载荷范围内，也就是说，在低等和中等载荷范围内，当只有小燃料量被喷射时，特别提供热力学的优点。
分层的进气涉及非常不均匀的燃烧室进气，这种进气不能以均匀的空气比为特征，而是以具有稀（λ>1）混合物部分和浓（λ<1）混合物部分两者为特征，其中具有比较高的燃料浓度的能够点火的燃料-空气混合物存在于点火装置的区域内。
燃料喷射、燃烧室中的混合物制备（也就是说，空气和燃料的混合和包括汽化的制备）以及制备的混合物的点火能够得到的相对少量的时间。
因为由于燃料直接喷射到燃烧室中只有少量时间用于制备可点火的和可燃烧的燃料-空气混合物，所以直接喷射施加点火发动机过程对进气和混合物形成的变化和偏离（deviation）比常规的施加点火发动机过程明显地更加敏感，特别是在喷射和点火中。
燃料-空气混合物的不均匀性也是为什么从柴油发动机过程已知的颗粒排放与在燃料直接喷射施加点火发动机的情况下关联地相同，而所述排放在传统施加点火发动机的情况下几乎无关紧要。
在燃料直接喷射的情况下，问题由喷射装置（例如用于喷射的喷射喷嘴）的焦化而引起。这时，在喷射期间粘附在喷射装置上的很少量的燃料在氧气不足的条件下进行不完全燃烧。
焦化残余物的沉积物形成在喷射装置上。所述的焦化残余物首先可以不利地改变喷射装置的几何形状，并且影响或妨碍喷射射流的形成，并且因此干扰敏感的混合物制备。
其次，喷射的燃料聚集在多孔的焦化残余物中，该燃料通常在接近燃烧的末尾当提供给燃烧的氧已经几乎完全消耗掉时进行不完全燃烧并且形成炭烟，这进而又促使微粒排放物的增加。
还有，例如，由于在燃烧室中传播的压力波或喷射射流的作用所引起的机械载荷，可以使焦化残余物脱落。以这种方式脱落的残余物可以引起排气排放系统的损坏，并且例如，削弱设置在排气排放系统中的排气后处理系统的作用能力。
旨在消除焦化残余物累积和/或用来减少焦化残余物的沉积物的理念是已知的，也就是说从燃烧室除去焦化残余物并清洁燃烧室。
德国特开说明书DE 199 45 813 A1公开一种用于运行直接喷射内燃发动机的方法，在该方法中，当在燃烧室中（例如在喷油阀上）检测到沉积物时，为了清洁燃烧室以有针对性的方式采取措施，其中在燃烧室中存在沉积物从不点火检测系统推断。为了清洁燃烧室所提出的措施包括以有针对性地开始爆震燃烧和/或将清洁流体引入进气燃烧空气中为目标。关于燃料消耗和污染排放物两种措施都被认为是重要的。
作为特别有利的清洁流体而提出的是水，水的喷射使燃烧温度下降，结果同时减少氮氧化物（NOx）的排放。但是水的喷射在低载荷和低旋转速度下的部分载荷运行中不适合，因为这有腐蚀燃烧室和排气排放系统的危险，并且能够带来磨损方面的缺点。
欧洲专利EP 1 404 955 B1公开一种内燃发动机，该内燃发动机的至少一个燃烧室至少在一些区域中在表面上具有催化涂层，目的是氧化焦化残余物。该催化剂层旨在促进焦化残余物的氧化，特别是在常用的运行温度下，在催化转换器和衬里之间的边界表面上影响包含碳的衬里的快速氧化，因而在主要流的作用下影响沉积物的早脱落。以这种方式减慢或者甚至完全防止残余物的积累。
为了通过氧化减少焦化残余物，EP 1 404 955 B1所公开的方法的优点在于，即使当利用催化物质时，在低载荷和低旋转速度下的部分载荷运行中，不一定总是达到用于氧化所需要的最低温度。但是内燃发动机的这些工况是精确的，特别是低载荷和/或低旋转速度，这促进，也就是说加快所述类型沉积物的形成，并且需要一种除去所述沉积物的方法。
上面所述的问题在内燃发动机的暖机阶段期间更明显地出现，特别是在内燃发动机刚冷起动之后，当部件温度特别低时。这是因为低温水平不仅加快焦化残余物的形成而且还使除去所述残余物更加困难。
发明内容
本发明人已经认识到由上述方法带来的这些问题并且提供一种至少部分地解决这些问题的方法。在一个实施例中，一种用于运行具有至少一个汽缸和直接喷射的施加点火内燃发动机的方法，该方法包括，至少局部地升高该至少一个汽缸的喷射装置在催化涂层区域中的部件温度，以便开始并协助焦化残余物的氧化。
以这种方式，在催化涂层区中喷射装置的温度以有针对性的方式升高。该升高的温度，在与所用的催化物质互作用中，即使在部分载荷运行下对用于实现焦化残余物的氧化所需要的最低温度也有影响。因此，即使在部分载荷运行下，也能够减少焦化残余物的沉积。
与EP 1 404 955 B1所公开的方法不同，在EP 1 404 955 B1所公开的方法中，不以针对性方式影响温度，具体说是不升高温度，本发明的方法不依赖于在内燃发动机的正常运行期间所获得的用于焦化残余物的氧化所需要的温度，也就是说，不依赖于正常运行温度造成的降低，因为在部分载荷运行中这不确保喷射装置的清洁。
从下面单独的或结合附图的详细描述将容易明白本发明的上面的优点和其他优点和特征。
应当明白，提供上面的概述是为了以简单的形式引进选择的构思，这种构思在详细描述中进一步描述。这并不意味着指出所要求保护的主题的关键的或基本的特征，所要求保护的主题的范围由权利要求唯一地限定。而且，所要求保护的主题不限于解决上面或本发明的任何部分指出的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1以剖视的方式示意地示出汽缸的燃烧室。
图2示意地示出包括图1的汽缸的车辆系统。
图3是示出用于运行具有直接喷射的发动机的方法的流程图。
具体实施方式
直接喷射发动机可以产生作为燃烧的副产物的微粒物质，特别是在低速/低载荷运行期间。这种微粒物质可以累积在设置在燃烧室中的燃料喷射器上，导致燃料供给错误和部件损坏。为了从喷射器上除去这种焦化残余物，喷射器可以至少部分地涂覆催化剂涂层，该催化剂涂层构造成在相对高的温度下氧化这种微粒物质。在低速/低载荷运行期间或当发动机温度低于阈值期间，可以通过提前火花正时、减少EGR流或其他机制升高喷射器温度，以便开始微粒物质的氧化。而且，可以增加燃料导轨压力和/或产生爆震燃烧，以便从喷射器物理地除去一些或全部微粒物质。图1示出包括用催化物质涂覆的喷射装置的汽缸。图2是包括图1的汽缸和控制器的车辆系统，该控制器构造成执行图3的方法。
正如将在下面关于图3更加详细地描述的，可以执行一种方法以除去沉积在该喷射器上的焦化残余物。如下方法示例是有利的，其中当检测到沉积在喷射装置上可预定量的焦化残余物时，通过开始氧来化清洁。在这方面，如下方法示例是有利的，其中沉积在喷射装置上的焦化残余物的量通过数学模型估算，并且以这种方式确定的量与可预定量进行比较，当超过可预定量时开始氧化清洁。
如下方法示例也是有利的，其中当超过内燃发动机的可预定的运行时间或当该内燃发动机用于其中的车辆已经行驶可预定的距离时开始氧化清洁。
如下方法示例是有利的，其中在内燃发动机的低载荷和低旋转速度下进行氧化清洁。
正如上面已经说明的，根据本发明的方法即使在部分载荷范围内也能够减少焦化残余物的沉积。
根据所讨论的实施例，在内燃发动机的低载荷和低旋转速度下执行该方法是有利的，因为内燃发动机的这些工况加快焦化残余物的形成和沉积。因此，在低载荷和低旋转速度下，利用除去所述沉积物的方法是特别好的。
如下方法示例是有利的，其中增加喷射装置将燃料喷射到燃烧室中的喷射压力以便通过氧化协助清洁。在这里假定进入燃烧室中的燃料射流对沉积物起作用并且部分地分离该沉积物，其中燃料射流的作用随着喷射压力而增加。
如下方法示例是有利的，其中开始爆震燃烧以便通过氧化协助清洁。由于爆震燃烧产生的压力振荡叠加至正常压力廓线（pressureprofile）上并且产生能够除去沉积物的强烈的高频的振动。但是应当仅仅短暂使用爆震燃烧来协助氧化清洁，因为所述爆震燃烧也使其他部件经受高载荷并且可能引起损坏。
如下方法示例是有利的，其中喷射装置的部件温度凭借沿着提前的方向移动火花正时而升高。
沿着提前的方向调节点火时间，例如沿着从覆盖720°CA的工作循环进行较小的曲轴转角的方向，推移燃烧集中点，也就是说，将燃烧过程推移到上止点附近，或推移到压缩阶段。通过这样做，能够增加过程压力和过程温度。较高的燃烧温度也不可避免地导致较高的部件温度，特别是形成燃烧室边界的部件和壁的较高温度，因此，也导致喷射装置的较高的部件温度。
在这方面，如下方法示例是有利的，其中凭借沿着从关于燃料消耗最佳的点火时间提前的方向推移点火时间来升高喷射装置的部件温度。所述方法变型是考虑到内燃发动机的运行参数被优选校正并且固定的事实，以便获得低燃料消耗和良好的排放特性。
如果为了升高温度沿着提前的方向推移点火时间，则在执行根据本发明的所讨论的方法变型之后，点火时间可以沿着推迟的方向推移，后退至关于燃料消耗的最佳点火时间，。
如下方法示例是有利的，其中喷射装置的部件温度凭借减少汽缸新鲜进气中的燃烧气体部分来升高。该燃烧气体可以是再循环排气和/或汽缸中剩余的残余气体。
当燃烧气体部分增加时汽缸新鲜进气的温度通常升高。但是在点火开始之后燃料-空气混合物燃烧的燃烧速率随着增加燃烧气体部分而同时降低。燃烧速率的降低导致较低的过程压力和较低的过程温度。相反，过程温度能够凭借汽缸新鲜进气中的燃烧气体部分被减少而增加。正如上面在另一个背景下已经描述的，较高的过程温度导致较高的部件温度，特别是还导致喷射装置的较高温度。
由于所述的原因，在装有排气再循环系统的内燃发动机的情况下，如下方法示例是有利的，其中喷射装置的部件温度凭借由排气再循环系统再循环的排气量被减少来升高。
在这方面，可选地或附加地，该方法的示例也是有利的，其中喷射装置的部件温度凭借减少在进气交换之后剩余在该至少一个汽缸中的剩余气体量来升高。理由是上面已经说明的。
在装有至少部分可变阀正时系统的内燃发动机的情况下，如下方法示例是有利的，其中剩余的气体量通过减少阀重叠来减少。
排气再循环（EGR），也就是说，从排气侧到进气侧的排气再循环是减少氮氧化物排放物的概念，因为排气再循环降低燃烧温度，并且形成氮氧化物不仅需要过量的空气而且还需要高温。随着排气再循环比率的增加，氮氧化物排放物可以明显减少。
如果内燃发动机由排气涡轮增压器增压，可以实现不同的EGR概念。在高压EGR装置的情况下，排气从该涡轮上游的排气管路抽出并引进到压缩机下游的进气管路中，而在低压EGR装置的情况下，已经流过该涡轮的排气被再循环到进气侧。为此，低压EGR装置包括从该涡轮下游的排气管路分支并且打开接入压缩机上游的进气管路的再循环管路。
如果内燃发动机装有液体冷却装置，如下方法示例是有利的，其中喷射装置的部件温度凭借升高液体冷却装置的冷却液的温度来升高。被冷却液耗散的热量越少，部件的温度越高，并且因此喷射装置的部件温度越高，在这种情况中都是相关联的。而且，由于冷却液的温度升高，较少的燃料以焦化残余物的方式聚集或沉积。
在内燃发动机装有增压空气冷却装置的情况下，如下方法示例是有利的，其中喷射装置的部件温度凭借增压空气冷却装置被旁通来升高。
在增压内燃发动机的情况下，增压空气冷却器通常设置在该压缩机下游的进气管路中，由此在被压缩的增压空气进入该至少一个汽缸之前，该被压缩的增压空气被该增压空气冷却器冷却。该冷却器降低增压空气的温度并且因而增加增压空气的密度，使得冷却器也有助于改进汽缸的增压，也就是说增大空气质量。通过冷却的压缩在此发生。
相反，如果追求升高喷射装置的部件温度，则根据本方法变型旁通增压空气冷却器是有利的。
图1以剖视的方式示意地示出汽缸1的燃烧室2。汽缸1具有用于容纳活塞5的汽缸孔或汽缸套1a。该活塞5在汽缸套1a里面以可轴向运动的方式被引导，并且与该汽缸套1a、汽缸顶1b一起形成汽缸1的燃烧室2.
在进气交换过程期间，燃烧气体通过排气管道7排出汽缸1，并且进气通过进气管路6给燃烧室2充气。为了控制进气交换，在内燃发动机运行期间利用排气门7a和进气门6a进行交替的提升运动，因而打开和关闭排气门7a和进气门6a。
进气和排气门正时可以同时控制，或者可以利用可变进气凸轮正时、可变排气凸轮正时、双可变凸轮正时或固定凸轮正时控制。每个凸轮致动系统可以包括一个或多个凸轮，并且可以利用由控制器操作的凸轮廓线变换系统（CPS）、可变凸轮正时（VCT）、可变气门正时（VFT）和/或可变阀升程（VVF）系统的其中一个或多个，以改变阀运行。例如，汽缸1可以包括通过电阀致动控制的进气门，和通过包括CPS和/或VCT的凸轮致动控制的排气门。在另一个实施例中，进气和排气门可以由共同的阀致动器或致动系统或可变阀正时致动器或致动系统控制。发动机还可以包括凸轮位置传感器，其数据可以与曲轴位置传感器结合以确定发动机位置和凸轮正时。
图1所示的汽缸1具有施加点火和直接喷射，其中在汽缸顶1b中设置诸如火花塞的点火装置3和用于将燃料直接喷射到汽缸1的燃烧室2中的诸如喷射喷嘴的喷射装置4。
该喷射喷嘴至少在一些区域中具有用于氧化焦化残余物的催化涂层8。为了开始并协助用于清洁的目的焦化残余物的氧化，喷射喷嘴的部件温度在催化涂层8的区域中至少局部地升高。
图2示出车辆系统9的示意图。该车辆系统9包括连接于排气后处理系统22的发动机系统11。该发动机系统11可以包括具有多个汽缸30的发动机10。图1中的汽缸1可以包括在多个汽缸30中。该发动机10包括进气23和排气25。进气23包括经由进气道42流体地连接于发动机进气歧管44的节气门62。排气25包括通向排气道45的排气歧管48，该排气道45将排气经由尾管35发送到大气中。排气道45可以包括一个或多个排放控制装置72，其可以安装在排气的封闭连接的位置。一个或多个排放控制装置包括三元催化剂、稀NOx捕集器、氧化催化剂等。
燃料可以从包括燃料箱、燃料泵和燃料导轨的高压燃料系统提供给燃料喷射器4。可替换地，燃料可以以较低压力通过单级燃料泵提供。而且，虽然没有示出，燃料箱可以具有为控制器12提供信号的压力传感器。
发动机10还可以包括诸如涡轮增压器的增压装置，其包括沿着进气道42设置的压缩机52。压缩机52可以通过轴56至少部分地由沿着排气道45设置的涡轮54驱动。在可替换的实施例中，增压装置可以是机械增压器，其中压缩机52可以至少部分地由发动机和/或电动机驱动，并且可以不包括涡轮。经由涡轮增压器或机械增压器提供给发动机的一个或多个汽缸的增压（或压缩）的量可以由控制器12改变。在一些实施例中，可选的增压后-冷却器34在进气道42中可以包括在压缩机52的下游。该后冷却器可以构造成降低被增压装置压缩的进气的温度。该后冷却器可以包括旁通管路13以便围绕该冷却器使进气变换方向。
发动机10还可以包括一个或多个排气再循环（EGR）系统，其构造成将一部分排气从排气道45发送到进气道42。例如发动机10可以包括第一高压EGR（HP-EGR）系统60和第二低压EGR（LP-EGR）系统70。HP-EGR系统60可以包括HP-EGR通道63、HP-EGR阀29和HP-EGR冷却器64。具体说，HP-EGR通道63可以构造成将一部分排气在涡轮机54上游从排气道45发送到压缩机52下游且节气门62上游的进气道42。因此当没有由增压装置提供的增压时，可以操作HP-EGR系统60。LP-EGR系统70可以包括LP-EGR通道73和LP-EGR阀39。LP-EGR通道73可以构造成将一部分排气从涡轮机54上游的排气道45发送到压缩机52和节气门62上游的进气道42。在存在或不存在来自增压装置的增压的情况下，可以操作LP-EGR系统70。应当明白，诸如各种阀和传感器的其他部件可以包括在发动机10中。
提供给进气歧管44的HP-EGR的量和/或速率可以用控制器12通过HP-EGR阀29改变。HP-EGR传感器65可以设置在HP-EGR通道63中以提供再循环通过HP-EGR系统60的排气的压力、温度、成分和浓度的其中一个或多个指示。同样，提供给进气道42的LP-EGR的量和/或速率可以用控制器12通过LP-EGR阀39改变。LP-EGR传感器75可以设置在LP-EGR通道73中以提供再循环通过LP-EGR系统700的排气的压力、温度、成分和浓度的其中一个或多个指示。
在一些条件下，例如，通过HP-EGR系统60和/或LP-EGR系统70的排气再循环可以用来调节进气歧管内的空气和燃料混合物的温度，和/或通过降低峰值燃烧温度减少燃烧的NOx形成。正如参考图3详细描述的，在一些条件下，例如可以减少燃料喷射器上的增加的微粒载荷、通过HP-EGR系统60和/或LP-EGR系统70的EGR流，以便增加燃烧温度，并且因此开始聚集在燃料喷射器上的微粒的氧化。
发动机10可以至少部分地由包括控制器12的控制系统14和经由输入装置（未示出）由来自车辆操作者的输入控制。控制系统14被示出接受来自多个传感器16（其各种示例在本文中描述）的信息，并且发送控制信号给多个致动器81（其各种示例在本文中描述）。作为一个示例，传感器16可以包括设置在排放控制装置上游的排气传感器126、设置在尾管35中的排放控制装置和排气处理系统下游的排气温度传感器128和排气压力传感器129、设置在HP-EGR通道63中的HP-EGR传感器65、以及设置在LP-EGR通道73中的LP-EGR传感器75。诸如额外的压力、温度、空气/燃料比和成分传感器的其他传感器可以连接于车辆系统9中的各位置。作为另一个示例，致动器81可包括燃料喷射器4、HP-EGR阀29、LP-EGR阀39和节气门62。诸如各种额外的阀和节气门的其他致动器可以连接于车辆系统9中的各位置。控制器12可以接收来自各传感器的输入数据，处理该输入数据并且根据对应于一个或多个例程的编程在其中的指令或编码，响应被处理的输入数据而触发致动器。
图3是说明用于开始聚集在包括催化剂涂层的燃料喷射器（例如燃料喷射器4）上的微粒物质的氧化的方法300的流程图。方法300可以由控制器12根据存储于其中的指令而被执行。在302，方法300包括确定发动机运行参数。该被确定的发动机运行参数包括发动机转速、发动机载荷、发动机温度、燃料成分等。在304，判断是否已经满足喷射器清洁进入条件。该进入条件可以包括喷射器上的微粒载荷超过阈值。该微粒载荷可以根据模型估算，该模型跟踪某些运行参数（例如速度/转速、载荷、喷射器末端温度、燃料成分以及其他参数）一段时间从而确定预期已经聚集在喷射器末端的微粒的量。该阈值可以适合的阈值，超过它喷射器上的微粒物质可以阻塞喷射器末端或者引起燃料供给错误。该进入条件也可以包括在低等到中等速度/载荷范围内的发动机转速和载荷。在较高的速度/载荷下，燃烧室的温度可以足够高以开始喷射器上的微粒的氧化，并且因此仅当发动机转速和载荷低时可以执行清洁例程。而且，在其他实施例中，进入条件可以包括上一次清洁例程后已经经过的时间量、发动机循环、行驶的里程等。
如果尚未满足进入条件，则方法300返回。如果满足进入条件，例如如果喷射器上的微粒载荷超过阈值，则方法300进行到306，升高喷射器末端温度。正如前面已经说明的，喷射器至少在一些区域可以用催化剂涂覆。当喷射器温度足够高时催化剂可以氧化聚集在喷射器上的微粒物质。因此当喷射器上的微粒载荷超过阈值时，可以升高喷射器温度以氧化该微粒。
通过升高整个燃烧室的温度可以升高喷射器温度。这可以包括在308提前火花正时，在310减少外/内EGR，和/或在312旁通增压空气冷却器。火花正时可以相对于该工况的最佳设置（例如最大制动转矩（MBT）点火正时）提前，同时考虑到附加的转矩要求、燃烧状况等。外EGR可以通过调节诸如HP-EGR阀29和LP-EGR阀39的一个或多个EGR阀来减少，以便减少到汽缸中的EGR流。内EGR可以通过调节进气/排气门正时来减少。例如，可以减少进气门/排气门的重叠量，以减少在汽缸中剩余的燃烧气体的部分。用于可以选择地增加汽缸温度的其他机制，例如调节空气-燃料比，也在本发明的范围内。
在314，燃料导轨压力可选地增加。如果增加喷射器温度不足以氧化微粒，例如，如果初始发动机温度低并且加热喷射器末端的机构不能使喷射器足够热来氧化微粒，或者如果运行约束限制提高喷射器末端温度的能力，则可以通过增加燃料离开喷射器的压力从喷射器物理地除去该微粒。附加地或可替换地，在316发动机可以可选地用爆震燃烧运行，以产生可以从喷射器除去微粒的压力波。爆震燃烧可以通过中断爆震控制流体的喷射、和/或通过调节空气-燃料比、点火正时以及歧管压力或其他机制来产生。
在318判断喷射器是否已经完全清洁。这可以根据喷射器温度升高的持续时间和程度、和/或根据增加的燃料导轨的压力和爆震燃烧的持续时间和程度来确定。如果确定喷射器没有完全清洁，则方法300返回到306，以继续升高喷射器末端温度。如果喷射器已经完全清洁，则方法返回。
因此，方法300提供一种用于运行包括汽缸的发动机的方法，该方法包括如果设置在汽缸中的燃料喷射器上的微粒载荷超过阈值，于是提前火花正时，以升高汽缸温度来开始微粒的氧化。燃料喷射器上的微粒载荷可以基于喷射器末端温度、燃料成分、发动机转速和发动机载荷。该方法还可以包括减少EGR部分以升高汽缸温度，并且如果发动机温度低于阈值，则增加燃料导轨压力。以这种方式，响应沉积在喷射器上的焦化残余物，汽缸温度并且因此喷射器温度可以通过提前火花正时来升高。而且，如果发动机温度低于阈值，例如在冷起动后，可以利用诸如产生汽缸爆震的额外机制以除去焦化残余物。
应当明白，这里所公开的结构和方法在性质上是示范性的，并且这些具体的实施例不被认为是限制性的，因为许多变化是可能的。例如，上述技术可以用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸以及其他发动机类型。本发明的主题包括这里公开的各种系统和结构、以及其他特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。
权利要求具体指出认为新颖的和非显而易见的一些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一”元件或“第一”元件或类似用语。这样的权利要求应当理解为包括一个或多个这种元件的结合，既不要求也不排除两个或更多个这种元件。所公开的特征、功能、元件和/或性质的组合或子组合可以通过对本权利要求的修改或在这个或相关申请中提出新权利要求来主张。这些权利要求，比原权利要求在范围上无论是更宽、更窄、相等或不同都被认为包含在本发明的主题内。

Claims (20)

1.一种用于运行具有至少一个汽缸和直接喷射的施加点火内燃发动机的方法，所述方法包括：
至少局部地升高所述至少一个汽缸的喷射装置在催化涂层区域中的部件温度，以便开始并协助焦化残余物的氧化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中当检测到沉积在所述喷射装置上的可预定量的焦化残余物时，开始升高所述部件温度。
3.根据权利要求2所述的方法，其中沉积在所述喷射装置上的焦化残余物的量通过数学模型估算，并且还包括将估算量与所述预定量进行比较，且当超过所述预定量时开始升高所述部件温度。
4.根据权利要求1所述的方法，其中当超过所述内燃发动机的可预定运行持续时间时，或当其中使用所述内燃发动机的车辆已经行驶可预定距离时开始升高所述部件温度。
5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述内燃发动机的低载荷和低旋转速度下升高所述部件温度。
6.根据权利要求1所述的方法，其中增加所述喷射装置将燃料喷射到所述燃烧室中的喷射压力以便除去焦化残余物。
7.根据权利要求1所述的方法，其中开始爆震燃烧以便除去焦化残余物。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述喷射装置的所述部件温度凭借向提前的方向推移的点火时间而升高。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述喷射装置的所述部件温度凭借从关于燃料燃烧的最佳点火时间向提前的方向推移的所述点火时间而升高。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述喷射装置的所述部件温度凭借减少汽缸新鲜进气的燃烧气体部分来升高。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括运行排气再循环系统，并且其中所述喷射装置的所述部件温度凭借减少由所述排气再循环系统再循环的排气量来升高。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述喷射装置的所述部件温度凭借在减少进气交换之后所述至少一个汽缸中剩余的残余排气量来升高。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括运行至少部分可变的气门正时系统，其中所述残余气体量通过减少气门重叠来减少。
14.根据权利要求1所述的方法，所述内燃发动机装备有液体冷却装置，其中所述喷射装置的所述部件温度凭借升高所述液体冷却装置的冷却液的温度来升高。
15.根据权利要求1所述的方法，其中内燃发动机装备有增压空气冷却装置，其中所述喷射装置的所述部件温度凭借所述增压空气冷装置被旁通来升高。
16.一种用于运行包括汽缸的发动机的方法，所述方法包括：
如果设置在汽缸中的燃料喷射器上的微粒载荷超过阈值，则提前火花正时，从而升高汽缸温度来开始微粒的氧化。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括基于喷射器末端温度、燃料成分、发动机转速和发动机载荷确定所述燃料喷射器上的所述微粒载荷。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括减少汽缸EGR部分以增加汽缸温度。
19.根据权利要求16所述的方法，如果发动机温度低于阈值，则增加燃料导轨压力。
20.一种用于火花点火直接喷射发动机的方法，所述方法包括：
如果燃料喷射器上的微粒载荷超过阈值，则提前火花正时并减少气门重叠以增加汽缸温度并经由燃料喷射器上的催化剂涂层开始所述微粒的氧化。
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