CN111156108A - 用于气门座喷射的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“用于气门座喷射的系统和方法”。提供了用于通过气缸气门座实现流体喷射的方法和系统。所述发动机系统可包括气缸气门，所述气缸气门具有在所述气门关闭时与气门座配合的气门头。所述气门座包括喷射孔口，所述喷射孔口在所述气缸气门关闭时被所述气门头阻塞，并且在所述气缸气门打开时被开启。

Description

用于气门座喷射的系统和方法

技术领域

本说明书总体涉及用于通过气门座中的孔口将流体喷射到气缸中的方法和系统。

背景技术

内燃发动机已经被设计成具有多燃料能力。在某些情况下，在燃烧循环期间可协调多种燃料的喷射。发动机已经例如利用乙醇和水的混合物来提高燃烧效率并减少排放。水用来为进气充气提供针对性的冷却，以增加充气密度。具体地，水有可能减少排气中的一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)排放。在燃烧期间点燃醇另外允许增加的功率输出。排气系统还已使用流体喷射系统来将柴油机排气流体喷射到催化剂上游的排气中，以降低一氧化氮浓度。

US 9,777,646公开了一种具有多燃料递送系统的发动机。在US9,777,646中所公开的系统中，进气道喷射器和直接喷射器设置在发动机中，所述进气道喷射器和直接喷射器被设计来将不同类型的燃料递送到气缸中。进气道燃料喷射器被设计来喷射压缩天然气，而直接喷射器被设计来递送乙醇和石油基燃料。两种系统均利用单独的燃料喷射器、燃料箱、泵、燃料管线等。这些双重喷射系统增加了制造成本和发动机的复杂性。这样，系统可能容易出现故障、失灵等，从而减少了发动机寿命、修理成本等。

发明人已经认识到US 9,777,646和其他二次喷射系统的若干缺点。一般来说，添加这些另外的喷射系统增加了发动机的潜在故障模式，从而减少了发动机寿命。此外，制造具有二次喷射系统的发动机是成本高昂的。例如，与汽油喷射系统分开的水和/或醇喷射系统需要单独的流动路径、昂贵的部件等。此外，喷射系统可能增加发动机的轮廓线并引起发动机包装问题。

发明内容

在一个示例中，上述问题可通过一种发动机系统来解决，所述发动机系统包括气门，所述气门耦接到第一气缸并且包括气门头。所述发动机系统还包括气门座，所述气门座包括喷射孔口并且在所述气门处于关闭构型时与所述气门头配合。另外，在关闭构型中，所述气门头阻挡通过所述喷射孔口的流体流动，并且在打开构型中，所述气门头不阻挡通过所述喷射孔口的流体流动。以这种方式，可将流体导引通过气门座以提高所述流体递送总成的紧凑性。与具有直接耦接到所述气缸的流体喷射器的二次喷射系统相比，设计具有孔口的所述气门座还提高了所述系统的耐久性。设计具有喷射孔口的气门座还提高了所述总成的紧凑性。

在一个示例中，所述气门是进气门，并且所述喷射孔口与包含水、醇和石油基燃料中的至少一者的流体贮存器流体连通。以这种方式，可在进气冲程期间将可燃流体喷射到所述气缸中。因此，可更精确地控制燃料计量，并且在一些情况下，可将多种燃料递送到所述气缸以提高燃烧效率并减少排放。

在另一个示例中，所述气门是排气门，并且所述喷射孔口与储存排气流体和空气中的至少一者的流体贮存器流体连通。以这种方式，可在排气冲程期间将排气流体喷射到排气流中以减少排放。在空气喷射的情况下，在一个示例中，可在排气传感器诊断程序期间使用空气。例如，可将空气喷射到排气流中，并且可分析在空气喷射期间及之后来自氧气传感器的读数，以证实传感器是否按照期望起作用。以这种方式，可以在宽范围的工况下实行可靠的诊断程序。

应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式引入在详细描述中进一步描述的一系列概念。这并不意味着识别要求保护的主题的关键或基本特征，所述要求保护的主题的范围由详细描述之后的权利要求进行唯一限定。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所提及的任何缺点的实现方式。

附图说明

图1是包括进气门座流体递送总成和排气门座流体递送总成的发动机的第一示例的示意图。

图2是包括排气门座流体递送总成的发动机的第二示例的示意图。

图3是包括进气门座流体递送总成和排气门座流体递送总成的发动机的一个示例的示意图。

图4示出包括进气门座流体递送总成的发动机的一个示例的剖视图。

图5至图9示出包括可包括在图1至图3所示的气门座流体递送总成中的任一者中的喷射孔口的气门座的不同视图。

图10示出用于操作气门座流体递送总成的方法。

图11示出用于操作气门座流体递送总成的第二方法。

图12示出用于操作气门座流体递送总成的第三方法。

图13示出用于气门座流体递送总成控制策略的时序图的示例。

图5至图9大致按比例示出。然而，在其他实施例中可使用其他相对尺寸。

具体实施方式

以下说明书涉及用于通过气门座中的孔口实现流体喷射的系统和方法。气门座流体递送总成用于将流体导引到气门座喷射孔口。流体递送总成可包括储存流体的流体贮存器。当喷射孔口包括在进气门座中时，流体可能是醇、水、石油基燃料、它们的组合等。以这种方式，如果需要的话，可操作喷射孔口以提高燃烧效率。相反，当喷射孔口包括在排气门座中时，流体可能是排气流体、空气、它们的组合等。以这种方式，如果需要的话，可操作喷射孔口以减少排放。

泵也可包括在流体递送总成中，并且被设计来产生从贮存器到气门座喷射孔口的流体流动。气门头位置可决定气门座孔口的喷射状态。例如，在进气门的情况下，当气门打开时，气门座孔口可将流体喷射到气缸中。在排气门的情况下，流体可喷射到气门座周围，并且然后向下游行进到排气歧管中。相反，当气门关闭时，气门头安置在气门座上，从而阻塞或部分地阻塞了喷射孔口。将流体引导通过气门座中的喷射开口允许流体被高效且紧密地引导到气缸。因此，与具有单独喷射器的喷射系统相比，发动机的制造成本可以得到降低。此外，如果需要的话，例如当喷射孔口代替流体喷射器时，发动机的可靠性可以得到提高。

在某些情况下，通过操作气门座流体递送总成中的喷射孔口上游的气门，可更精细地控制通过孔口的流体喷射。详细来讲，在选择的燃烧循环期间，可推迟或在一些情况下阻止流体被喷射通过气门座孔口。这样，流体喷射可在瞬变期间进行调整以(例如)提高燃烧效率并减少排放。

图1示出包括进气门座流体递送总成和排气门座流体递送总成的发动机的示意图。图2示出包括耦接到两个气缸中的一个的排气门座流体递送总成的发动机的另一个示例。图3示出包括耦接到两个气缸的进气门座流体递送总成和耦接到气缸中的一个的排气门座流体递送总成的发动机的另一个示例。图4示出包括进气门座流体递送总成的发动机的剖面图。图5至图9示出包括多个喷射孔口的气门座的不同视图。图10至图12示出用于操作气门座流体递送总成的不同方法。图13示出用于示例性气门座流体递送总成控制策略的时序图。

图1示出包括内燃发动机102的车辆100的示意图。尽管图1提供了各种发动机和发动机系统部件的示意图，但是应当理解，至少一些部件可具有与图1所示的部件不同的空间位置和比其更大的结构复杂性。

图1中还描绘了在期望的时间间隔期间向气缸106提供进气的进气系统104。活塞108定位在气缸106中。尽管图1描绘了具有一个气缸和活塞的发动机102，但是在其他示例中，发动机102可具有另外的气缸和活塞。例如，发动机102可包括多个气缸，所述多个气缸可定位在各种构造中，诸如在各组中、在直列式构型中等等。

在所示的示例中，进气系统104包括进气口110，所述进气口110向过滤通过其中的气流的空气滤清器112提供进气。然而，在其他示例中，发动机可能不包括空气滤清器或可包括另外的过滤装置。

进气系统104还包括与空气滤清器112流体连通的进气导管120。节气门122耦接到进气导管120。节气门122被配置为调节提供到气缸106的气流量。例如，节气门122可包括可旋转的板，所述板改变穿过其中的进气的流量。在所描绘的示例中，节气门122将空气进给到进气导管124(例如，进气歧管)。继而，进气导管124将空气引导到进气门126。进气门126打开和关闭以允许进气气流在期望的时间进入气缸106中。在一个示例中，排气门126可包括提升阀，所述提升阀具有在关闭位置安置且密封在气门座127上的气门杆和气门头。另一方面，在打开构型中，进气门头与进气门座127间隔开。进气门座127包括延伸通过其中的喷射孔口180。喷射孔口180从进气门座流体递送总成181接收流体，如本文更详细地描述的。

此外，在其他示例中，诸如在多缸发动机中，另外的进气流道可以从进气管道124(例如，进气歧管)分支并将进气进给到其他进气门。应当理解，进气导管124和进气门126包括在进气系统104中。此外，图1所示的发动机包括一个进气门和一个排气门。然而，在其他示例中，气缸106可包括两个或更多个进气门和/或排气门。

被配置为管理来自气缸106的排气的排气系统130也包括在图1所描绘的车辆100中。排气系统130包括排气门128，所述排气门128被设计来打开和关闭以允许和抑制排气从气缸流动到下游部件。例如，排气门可包括提升阀，所述提升阀具有在关闭位置安置且密封在气门座129上的气门杆和气门头。另一方面，当排气门128打开时，气门头与排气门座129间隔开。

排气系统130还包括排放控制装置132，所述排放控制装置132耦接到排气导管134(例如，排气歧管)。排放控制装置132可包括过滤器、催化剂、吸收器、它们的组合等，以用于减少排气尾管排放。具体地，在一个示例中，排放控制装置132可包括催化剂133(例如，选择性催化还原(SCR)催化剂)。催化剂133可被设计来与排气流体(例如，尿素)相互作用，以将排气流中的氮氧化物催化还原成水和氮。以这种方式，通过催化剂与排气流体之间的相互作用减少了排气尾管排放。应当理解，可经由排气门座流体递送总成182递送排气流体。

发动机102还包括点火系统136，所述点火系统136包括被设计来向点火装置140(例如，火花塞)提供能量的能量储存装置138。例如，能量储存装置138可包括电池、电容器、飞轮等。另外地或可替代地，发动机102可执行压缩点火。因此，在一个示例中，点火系统136可从发动机102中省略，并且压缩可用于在燃烧循环期间点燃空气燃料混合物。

图1还示出燃料递送系统142。燃料递送系统142从燃料贮存器146向燃料喷射器144提供加压燃料。燃料贮存器146包括合适的燃料，诸如石油基燃料(例如，汽油、液化石油气、柴油等)、醇(例如，甲醇、乙醇等)、生物柴油等。

在所示的示例中，燃料喷射器144是耦接到气缸106的直接燃料喷射器。另外地或可替代地，燃料递送系统142可包括进气道燃料喷射器，所述进气道燃料喷射器被设计来将气缸106上游的燃料喷射到进气系统104中。例如，进气道燃料喷射器可以是具有在期望的时间将燃料喷射到进气道中的喷嘴的喷射器。燃料递送系统142包括燃料泵147，所述燃料泵147被设计来使加压燃料流动到下游部件。例如，燃料泵147可以是具有活塞和燃料箱中的入口的由曲轴160驱动的泵，所述泵将燃料吸入到泵中并且将加压燃料递送到下游部件。然而，已经设想了其他合适的燃料泵构型。另外地或可替代地，燃料递送系统可包括定位在燃料箱外部的第二燃料泵(例如，较高压力燃料泵)。燃料管线148提供燃料泵147与燃料喷射器144之间的流体连通。燃料递送系统142可包括另外的部件(诸如阀(例如，止回阀)、回流管线等)，以使得燃料递送系统能够以期望的压力和时间间隔喷射燃料。

车辆100包括从活塞108接收旋转输入的曲轴160。在162处指示的杆和/或其他合适的机械部件可用于在活塞108与曲轴160之间传递运动。应当理解，曲轴160可耦接到向驱动轮167提供动力的变速器。具体地，变速器可包括驱动车辆100的车轮(未示出)的诸如飞轮、变速箱、离合器、驱动轴等的部件。在一些情况下，从能量储存装置接收能量的电动马达168也可向驱动轮167提供动力。以这种方式，车辆可以是混合动力车辆。应当理解，已经设想了许多混合动力式车辆构型，诸如并联式混合动力系统、串联式混合动力系统等。在一些示例中，可经由制动系统、来自发动机102的旋转输出等对能量储存装置进行再充电。在其他示例中，电动马达168可从车辆100中省略。

在发动机操作期间，气缸106通常经历四冲程循环，其包括：进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在进气冲程期间，通常，排气门关闭并且进气门打开。空气经由对应的进气导管引入燃烧室中，并且活塞移动到燃烧室的底部，以便增加燃烧室内的体积。活塞靠近燃烧室的底部并且处于其冲程结束时(例如，当燃烧室处于其最大体积时)的位置通常被本领域技术人员称为下止点(BDC)。在压缩冲程期间，进气门和排气门是关闭的。活塞朝向气缸盖移动，以便压缩燃烧室内的空气。活塞处于其冲程结束时并且最靠近气缸盖(例如，当燃烧室处于其最小体积时)的点通常被本领域技术人员称为上止点(TDC)。在本文中称为喷射的过程中，燃料被引入到燃烧室中。在本文中称为点火的过程中，燃烧室中喷射的燃料经由来自点火装置的火花点燃，从而导致燃烧。然而，在其他示例中，压缩可用于点燃燃烧室中的空气燃料混合物。在膨胀冲程期间，膨胀的气体将活塞推回到BDC。曲轴将此活塞移动转化成旋转轴的旋转扭矩。在排气冲程期间，在传统设计中，排气门打开以将残余的燃烧的空气燃料混合物释放到对应的排气通道，并且活塞返回到TDC。

发动机102还包括进气门致动系统183和排气门致动系统184。进气门致动系统183被设计来以期望的时间间隔致动进气门126。同样，排气门致动系统184被设计来以期望的时间间隔致动排气门128。为了促进气门致动，经由曲轴旋转输出驱动的凸轮轴可用于致动提升式阀。然而，还已经设想了电子式气门致动器。

此外，在一个示例中，进气门致动系统183可以是被设计来改变进气门126的气门升程事件的正时的可变气门正时系统。例如，可由进气门致动系统183将进气门126的正时提前或延迟。另外或可替代地，排气门致动系统184可能是被设计来改变排气门128的气门升程事件的正时的可变气门正时系统。例如，可由排气门致动系统184将排气门128的正时提前或延迟。在一些情况下，诸如凸轮定相系统、凸轮变换系统等的机械系统可用于改变进气门致动系统和/或排气门致动系统中的气门升程正时。然而，在其他情况下，电动液压式、机电式、电动气动式等类型的系统可用于改变进气门致动系统和/或排气门致动系统中的气门升程正时。

发动机102还包括分别在气缸进气冲程和气缸排气冲程期间提供气门座流体喷射能力的进气门座流体递送总成181和排气门座流体递送总成182。例如，总成181和182被设计来允许流体喷射通过进气门座和排气门座中的孔口。应当理解，进气门座流体递送总成和排气门座流体递送总成可更一般地称为气门座流体递送总成。另外，总成181和/或总成182可包括在发动机系统185中，所述发动机系统185还包括进气门126、进气门座127、排气门128和/或排气门座129。

进气门座流体递送总成181包括流体贮存器186，所述流体贮存器186储存流体，诸如水、醇(例如，乙醇、甲醇、它们的组合等)、石油基燃料(例如，汽油、柴油、液化石油气等)、生物柴油、前述燃料中的两者或更多者的混合物(例如，E85、M85、其他合适的共混物等)。

进气门座流体递送总成181还包括被设计来在流体贮存器186与下游部件之间产生流体流动的流体泵187。可经由来自能量储存装置的能量输入来驱动流体泵187。然而，在其他示例中，可经由来自曲轴160的旋转输入来驱动流体泵187。流体泵187和本文所述的其他泵可包括诸如柱塞、密封件、叶片等的部件，以促进在总成中产生流体流动。这样，已经设想了许多泵设计，诸如正排量泵、离心泵等。流体泵187还可被配置为调节进气门座流体递送总成181中的流体的压力。例如，可操作流体泵187以增大和减小进气门座流体递送总成181中的流体压力。流体泵187被示出为定位在流体贮存器186中。然而，在其他示例中，流体泵187可定位在流体贮存器186的外部。

流体管线188将流体泵187连接到进气门座127中的喷射孔口180。尽管进气门座127和排气门座129被示出各自包括一个喷射孔口，但是在其他示例中，进气门座和/或排气门座也可包括多个喷射孔口。喷射孔口阀189耦接到流体管线188。喷射孔口阀189可以是提升式阀和/或经由螺线管驱动。以这种方式，可调整流动通过进气门座喷射孔口180的流体。应当理解，在其他示例中，喷射孔口阀189可从进气门座流体递送总成181中省略。在此类示例中，流体泵187可调节通过喷射孔口180的流体计量。

排气门座流体递送总成182包括流体贮存器190，所述流体贮存器190储存流体，诸如排气流体(例如，尿素、尿素和水等)、空气等。包括在排气门座流体递送总成182中的流体泵191被设计来在流体贮存器190与下游部件之间产生流体流动。流体泵191被示出为定位在流体贮存器190中。然而，在其他示例中，流体泵191可定位在流体贮存器190的外部。

流体管线192提供流体泵191与排气门座喷射孔口193之间的流体连通。排气门座喷射孔口193类似于进气门座喷射孔口180延伸通过排气门座129。

喷射孔口阀194耦接到流体管线192。例如，类似于阀189，喷射孔口阀194可以是提升式阀，包括螺线管致动器等。因此，在一个示例中，可由喷射孔口阀194来调整提供到排气门座喷射孔口193的流体流动量。然而，在其他示例中，喷射孔口阀194可从总成中省略，并且流体泵191的输出可决定喷射通过喷射孔口193的流体量。

图1还示出车辆100中的控制器150。控制器150从图1的各种传感器接收信号，并采用图1的各种致动器，以基于存储在控制器的存储器上的所接收信号和指令来调整发动机操作。特别地，控制器150在图1中示出为常规微计算机，其包括：微处理器单元(CPU)152、输入/输出端口154、只读存储器(ROM)156、随机存取存储器(RAM)158、保活存储器(KAM)159和常规数据总线。控制器150被配置为从耦接到发动机102的传感器接收各种信号并向车辆中的部件(诸如节气门122)中的致动器发送命令信号。另外，控制器150还被配置为从耦接到由操作员174致动的踏板172的踏板位置传感器170接收踏板位置(PP)。因此，在一个示例中，控制器150可接收踏板位置信号并基于踏板位置信号调整节气门中的致动器以改变发动机转速。应当理解，从控制器接收命令信号的其他部件可以类似的方式起作用。例如，喷射孔口阀189可包括致动器，并且所述致动器可基于从传感器接收到的信号改变流体流动。传感器可包括发动机温度传感器175、空气流量传感器176、发动机转速传感器177、排气传感器178(例如，氧气传感器、排气温度传感器、它们的组合等)、爆震传感器179、排放装置温度传感器166等。发动机温度传感器175产生指示发动机温度的信号。空气流量传感器176生成指示通过进气歧管的气流的信号。发动机转速传感器177生成指示发动机转速的信号。排气传感器178生成指示排气成分(例如，氧浓度)、排气温度等的信号。在其他示例中，单独的传感器可生成指示氧浓度、排气温度等中的每一者的信号。爆震传感器179可生成指示与发动机爆震相关的发动机振动的信号。控制器150还被示出为与传感器失灵指示器169电子通信。例如，指示器169可包括可定位在车厢中的视觉、听觉和/或触觉装置。

控制器150被配置为响应于一个或多个发动机工况的变化来调整流体泵187以改变通过进气门座喷射孔口180的流体喷射计量和/或正时。例如，响应于发动机温度的升高，可增加通过喷射孔口180喷射到气缸106中的醇和水的量。另一方面，当发动机温度降低时，可减少通过喷射孔口180喷射到气缸106中的醇和水的量。

同样，控制器150被配置为响应于一个或多个发动机工况的变化来调整流体泵191以改变通过排气门座喷射孔口193的流体喷射计量和/或正时。以这种方式，例如，还可控制经由排气门座递送到排气流中的流体，以例如减少排放、实现传感器诊断程序等。

控制器150还被配置为通过基于发动机工况调整喷射孔口阀189来改变通过进气门座喷射孔口180的流体喷射的计量和/或正时。例如，控制器150可被配置为响应于至少一个发动机工况的变化而在气门处于打开构型时调整喷射孔口阀以使从喷射孔口到气缸106中的流体喷射延迟。工况可包括发动机爆震、发动机温度、进气歧管压力、排气成分、排气温度等。应当理解，还可调整阀194以调整通过排气门座喷射孔口193的流体喷射的正时和/或计量。

控制器150还可被配置为将进气门126和/或排气门128的气门升程正时提前和延迟，以使通过喷射孔口180和/或喷射孔口193的流体的喷射提前或延迟。例如，可将进气门的气门升程提前，以使通过进气门座喷射孔口180的流体喷射的正时提前。应当理解，在此类示例中，阀189的致动可与气门升程正时的调整协调。例如，喷射孔口阀189可在进气门升起时打开。然而，在其他示例中，在进气门升程期间，喷射孔口阀189可保持关闭一段时间，以延迟通过气门座喷射孔口的流体喷射。还应当理解，在一些示例中，当发动机包括可变气门正时系统时，进气门座流体递送总成181可能不包括喷射孔口阀。

此外，发动机温度可改变喷射孔口180和/或喷射孔口193的大小和/或轮廓线。当计算通过孔口的流体计量时，可考虑到喷射孔口的这些几何变化。例如，随着发动机温度升高，喷射孔口的大小可增大。因此，可减少流体泵输出以补偿孔口扩张。然而，随着发动机温度降低，孔口的大小可减小，并且因此，流体流率的减小也可通过增加流体泵输出来补偿。例如，查找表可被设计来包括温度补偿。

控制器150还可被配置为响应于通过排气门座喷射孔口193喷射空气喷射来实现排气传感器(例如，氧气传感器)诊断程序。例如，排气门座流体递送总成182可通过喷射孔口193喷射空气。在空气喷射期间及之后，可从排气传感器(例如，氧气传感器)取得样本。可将来自排气传感器的样本与预期的传感器样本值进行比较，以确定传感器功能。例如，如果传感器样本与预期的传感器样本值之间的差异大于阈值，则可确定传感器失灵。在一个示例中，阈值可以是氧气(O₂)介于0％至21％之间。如果确定传感器失灵，则控制器可设定标记并且/或者触发传感器失灵指示器169。

另外，控制器150可被配置为操作进气门座流体递送总成181以减少冷起动排放。例如，当发动机低于阈值温度时(例如，100℉、150℉、175℉，当环境温度小于气缸盖和/发动机冷却剂温度时，当油温度、环境温度和/或气缸盖温度都在+/-20℉内时等)，燃料可通过进气门座喷射孔口喷射到气缸中，以使气缸为冷起动做好准备。

图2至图3分别示出发动机200的第二示例和发动机300的第三示例。图2至图3所示的发动机可包括类似于图1所示的发动机102的部件。例如，发动机可各自包括进气系统、排气系统、气缸等。因此，省略了对共同部件、特征等的冗余描述。

图2具体示出了具有排气门座流体递送总成202的发动机200的第二示例，所述排气门座流体递送总成202被设计来通过用于耦接到第一气缸210的排气门208的气门座206中的喷射孔口204将流体(例如，排气流体(例如，尿素)、空气等)递送到排气流。然而，如图所示，发动机200中的第二气缸212不包括排气门座喷射孔口。这样，在所示的示例中，未提供第二气缸212中的排气门216的排气门座214中的第二喷射孔口。因此，图2所示的第二气缸212中的排气门座214可形成没有任何孔口的连续且不间断的表面。当排气门座流体递送总成202利用排气流体时，可能期望此类配置。例如，用于减少排放的期望的流体喷射量不可超过由单个排气门座和对应的一个或多个喷射孔口递送的流体量。

然而，在其他示例中，第二喷射孔口可设置在排气门座214中。在此类示例中，第二喷射孔口在一个示例中可从包括在总成202中的贮存器218接收流体，或者第二喷射孔口在另一个示例中可从第二流体贮存器接收流体。

排气门座流体递送总成202包括储存流体(例如，排气流体、空气等)的贮存器218。总成202还包括流体泵220，所述流体泵220在贮存器218与排气门座喷射孔口204之间产生流体流动。喷射孔口阀222耦接到在流体泵220与排气门座喷射孔口204之间延伸的流体管线。喷射孔口204延伸通过气门座206。图2还示出与第一气缸210和第二气缸212相关联的进气门224和进气门座226。

图3示出具有进气门座流体递送总成302的发动机300的第三示例。图3示出类似于图2所示的排气门座流体递送总成202的排气门座流体递送总成304。例如，在选择的时间段期间，来自贮存器306中的流体泵305的流体可递送到排气门312中的排气门座310中的喷射孔口308。排气门312耦接到第一气缸314。省略了对排气门座流体递送系统中的共同部件的冗余描述。

图3还示出进气门座流体递送总成302，其包括流体贮存器316，所述流体贮存器316储存流体，诸如醇、水、石油基燃料等。进气门座流体递送总成302还包括流体泵318，所述流体泵318产生通过在流体泵与进气门座喷射孔口322之间延伸的流体管线320的流体流动。当进气门326关闭时，进气门座喷射孔口322延伸通过与所述气门的头配合的进气门座324。在图3中还示出包括在进气门座流体递送总成302中的喷射孔口阀328。孔口阀328调节总成302中的流体流动。

图3还示出在流体泵318与进气门座334中的喷射孔口332之间延伸的流体管线330。进气门座334与耦接到第二气缸338的进气门336相关联。喷射孔口阀339耦接到流体管线330并调节穿过其中的流体流动。在图3中还示出耦接到第二气缸338的排气门340。应当理解，在所示的示例中，与排气门340相关联的气门座342不包括任何喷射孔口。然而，在其他示例中，排气门座流体递送总成304可将流体引导到气门座342中的孔口。

图4示出发动机400的一个示例的剖视图。应当理解，发动机400是以上关于图1至图3描述的发动机中的任一者的一个示例。这样，发动机400可与以上关于图1至图3描述的发动机共享共同的特征、功能、结构等。

发动机400被示出为包括气缸盖402，所述气缸盖402耦接到气缸体404，从而形成气缸406。点火装置408和燃料喷射器410耦接到气缸406。尽管燃料喷射器410被描绘为直接喷射器，但是可在发动机400中另外或可替代地实现进气道喷射。另外，活塞412设置在气缸406中并经由活塞杆416或其他合适的机械耦接件可旋转地耦接到曲轴414。

发动机400还包括进气导管418(例如，流道、歧管等)，所述进气导管418将进气引导到气缸406中。另外，进气门420调节进入气缸406中的气流。进气门420包括气门杆422和气门头424。在气门打开和关闭期间，气门头424关于气门杆422的轴线426在相反的轴向方向上移动。气门头424在图4中以打开构型示出。这样，在图4所示的发动机400中正在发生进气冲程。在打开构型中，气门头424与气缸盖402中的气门座428间隔开。另一方面，当进气门420处于关闭构型时，气门头424与气门座428配合。

图4还示出进气门座428中的喷射孔口430。具体地，喷射孔口430延伸通过气门座428的外表面。如先前所讨论的，当进气门头424与气门座428间隔开时，喷射孔口430被开启。另一方面，当进气门头424与气门座428配合时，喷射孔口430被阻塞。如本文所述，孔口的阻塞状态是这样的构型，其中基本上抑制流体从孔口流动到气门座周围的区域中。应当理解，当进气门420关闭时，气门头424的一个面431延伸穿过或至少部分地延伸穿过喷射孔口430。以这种方式，面431在关闭构型中阻挡(例如，阻塞)孔口430。

另一方面，孔口的开启状态是这样的构型，其中允许流体通过孔口流动到气门座周围的区域中。当喷射孔口430包括在进气门座428中时，如图4中的情况那样，来自孔口的流体行进到气缸406中。在孔口处于排气门座432中的示例中，流体流动到从气缸行进到排气导管434(例如，歧管、流道等)的排气流中。因此，当气门关闭时，流动通过喷射孔口的流体被气门头阻挡。

喷射孔口430被示出为与流体管线436流体连通。流体管线436可从上游部件(诸如喷射孔口阀、流体泵和流体贮存器)接收流体。在一个示例中，可经由外部管件(诸如风道、实心管线、挠性管线和/或内部头通道(例如，浇铸管线、机加工管线或实心管线)或以上中的任一者的组合)来供应喷射孔口430。

图4还示出具有气门杆440和气门头442的排气门438。排气门438的气门头442与排气门座432配合。当排气门438打开时，排气导管434从气缸406接收排气流动。

图5至图9示出了具有多个喷射孔口502的气门座500的一个示例，但是在其他示例中，气门座500可包括一个孔口。气门座500是先前关于图1至图3描述的进气门座或排气门座中的任一者的一个示例。在图5至图9中，X轴、Y轴和Z轴被提供为视觉参考。轴线中的每一者彼此垂直。然而，已经设想了轴线的其他取向。

图5具体示出气门座500的顶视图。气门座500包括顶部表面504，喷射孔口502延伸通过所述顶部表面504。气门座500还包括下部表面506和周向表面508(例如，圆周表面)。气门座500还包括气门座主体510。

在所示的示例中，喷射孔口502的形状为圆柱形。然而，已经设想了其他孔口轮廓。例如，孔口可以是弯曲的。喷射孔口502关于它们围绕中心轴线512的圆周位置均匀地间隔开。具体地，喷射孔口502关于彼此顺序间隔45度。然而，已经设想了许多孔口间隔布置。例如，孔口可连续间隔30度。在其他示例中，孔口502可能不围绕中心轴线512均匀地间隔开和/或对称地间隔开。例如，孔口可放在气门座的一侧上，而气门座的另一侧保持没有孔口的连续表面。在图5中指示了限定图6所示的剖视图的视平面514。在图5中还指示了限定图8和图9所示的剖视图的视平面516。

在图6中，孔口供应导管600被示出为围绕气门座主体510周向延伸。然而，在其他示例中，可使用其他导管轮廓。例如，孔口供应导管600可径向地和/或竖直地延伸通过气门座主体510。孔口供应导管600向多个孔口502供应流体(例如，水、醇、石油基燃料、排气流体(例如，尿素)、空气等)。

在图6中还示出孔口供应导管入口602。孔口供应导管入口602从总成中的上游部件(诸如喷射孔口阀、流体泵、流体贮存器等)接收流体。具体地，可经由本文关于图1至图4描述的气门座流体递送总成中的流体泵中的任一者来供应流体。在图6中指示了限定图6所示的剖视图的视平面610。

图7再次示出包括孔口供应导管600和孔口供应导管入口602的气门座500。孔口供应导管入口602被示出为从气门座500的周向表面508径向地延伸通过气门座主体510。然而，已经预想了孔口供应导管入口602的其他合适的位置和轮廓线。另外，孔口供应导管600被示出为围绕气门座500的中心轴线512周向延伸。然而，已经预想了其他导管轮廓。喷射孔口502被示出为从孔口供应导管600朝向中心轴线512向内延伸。

图8示出具有孔口供应导管入口602、孔口供应导管600和喷射孔口502的气门座500的另一个视图。

图9以剖面示出喷射孔口502中的一个，所述一个喷射孔口502从孔口供应导管600延伸通过气门座主体510到达至少部分地由气门座500界定的内部空间900。具体地，图8所示的喷射孔口延伸通过气门座500的顶部表面504的成角部分902。应当理解，成角部分902与进气门或排气门的气门头配合。如图所示，在喷射孔口502中的一个的中心轴线与气门座500的周向表面508之间形成角度904。

在一个示例中，角度904可以介于45度与60度之间。然而，在其他示例中，角度可以介于0度与180度之间。另外，在一个示例中，孔口可具有铸造的、激光熔覆的、弧形的和半径标注或任何有轮廓的几何形状。在又一个示例中，孔口可包括经施涂的涂层，诸如线材等离子转移电弧(PTWA)、激光熔覆、金属沉积等。然而，已经预想了其他角度或角度范围。在图5中还示出气门座500的下部表面506。

另外，图4至图9所示出的气门座喷射孔口502可在一个示例中经由浇铸形成或在其他示例中经由钻削而形成。另外，在其他示例中，可添加制造气门座喷射孔口。

图4至图9示出具有各种部件的相对定位的示例性构型。如果被示为彼此直接接触或直接耦接，那么此类元件至少在一个示例中可以分别被称为直接接触或直接耦接。类似地，被示出为彼此邻接或相邻的元件至少在一个示例中可以分别是彼此邻接或相邻的。作为一个示例，放置成彼此共面接触的部件可被称为处于共面接触。作为另一个示例，定位成彼此分离且其间仅有一定空间而无其他部件的元件可在至少一个示例中被称为如此。作为又一个示例，被示出为在彼此的上方/下方、在彼此相对的两侧或在彼此的左侧/右侧的元件可相对于彼此被称为如此。此外，如图所示，在至少一个示例中，最顶部的元件或元件的最顶点可被称为部件的“顶部”，并且最底部的元件或元件的最底点可被称为部件的“底部”。如本文所用，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以相对于附图的竖直轴线，并且可用于描述附图的元件相对于彼此的定位。这样，在一个示例中，被示出为在其他元件上方的元件竖直地定位在其他元件的上方。作为又一个示例，附图中描绘的元件的形状可被称为具有那些形状(例如像，是圆形的、笔直的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等)。此外，在至少一个示例中，被示出为彼此相交的元件可被称为相交元件或彼此相交。更进一步地，在一个示例中，被示出为在另一个元件内或被示出为在另一个元件外部的元件可被称为如此。另外，具有渐减或渐增的剖面轮廓线的元件可称为锥形元件。

图10示出用于操作发动机系统的一种方法1000。方法1000以及本文所述的其他方法可由以上关于图1至图9描述的发动机系统和气门座流体递送总成来实行。然而，在其他示例中，方法1000和本文所述的其他方法可由其他合适的发动机系统、气门座流体递送总成等来实现。此外，用于实行方法1000和本文所包括的其余方法的指令可由控制器基于存储在控制器的存储器上的指令并结合从发动机系统的传感器接收的信号来执行，所述传感器诸如以上参考图1描述的传感器。根据以下所述的方法，控制器可采用发动机系统的发动机致动器来调整发动机操作。

在1001处，所述方法包括：操作气门座流体递送总成，以使流体(例如，醇、水、石油基燃料、排气流体、空气等)从流体贮存器流动到气门座中的喷射孔口。以这种方式，喷射孔口可准备好进行喷射。

在1002处，所述方法包括：操作气门来以选择的时间间隔打开和关闭气门，以使气门处于打开构型和关闭构型。应当理解，在关闭构型中，气门的气门头与气门座配合，从而阻塞喷射孔口。另一方面，当气门打开时，气门头与气门座间隔开，从而开启喷射孔口。以这种方式，通过喷射孔口的流体流动基于气门的位置而增大。

在1003处，所述方法包括：确定发动机工况。工况可包括但不限于发动机转速、发动机温度、排气温度、进气歧管压力、排气成分等。可使用从发动机中的传感器收集的信号和/或其他数据输入来确定工况。例如，可使用来自耦接到气缸的温度传感器的样本来生成气缸温度，或者可基于来自发动机冷却剂温度传感器的样本、与冷却剂温度和气缸温度相关的算法等来估计气缸温度。

在1004处，所述方法包括：确定是否已经发生发动机工况变化。例如，可确定发动机温度已经升高或降低。在其他示例中，可确定发动机转速是否已经增加或减少。

如果确定尚未发生发动机工况变化(在1004处为否)，则所述方法前进到1006。在1006处，所述方法包括：保持当前气门座流体喷射策略。例如，在发动机系统中，可保持预定的气门座喷射正时和/或计量值。这样，可操作流体泵和/或喷射孔口阀以实行预定的气门座喷射正时和/或计量策略。

另一方面，如果确定已经发生发动机工况变化(在1004处为是)，则所述方法前进到1008。在1008处，所述方法包括：基于(例如，响应于)工况变化来调整气门座流体递送总成。步骤1008可包括步骤1010至步骤1012。在1010处，所述方法包括调整流体泵，并且在1012处，所述方法包括调整喷射孔口阀。例如，响应于发动机温度升高，可增加流体泵输出并且可打开喷射孔口阀，以增加喷射通过进气门座喷射孔口的流体量。在其他示例中，当确定催化剂中的氮氧化物转化率已经达到或超过期望水平时，可减少流体泵输出，以减少喷射通过排气门座的排气流体量。以这种方式，响应于气门下游的排气系统中的排放控制装置的条件变化，可调整通过喷射孔口的排气流体喷射计量。

在1014处，所述方法可包括：调整气门升程正时，以改变通过气门座孔口的流体喷射的计量和/或正时。例如，可将进气门的气门升程正时提前，以使通过进气门座喷射孔口的流体(例如，醇、水、石油基燃料等)的喷射提前。在其他示例中，可将排气门的气门升程正时延迟以使来自排气门座喷射孔口的流体(例如，排气流体、空气等)的喷射推迟。应当理解，可由耦接到进气门和/或排气门的可变气门正时系统调整气门升程正时。

图11示出用于控制发动机系统的另一种方法1100。在1102处，所述方法包括：确定发动机工况。例如，可使用来自发动机中的温度传感器的一个或多个传感器读数来确定气门座的温度。应当理解，可在步骤1102处确定另外的或替代性的工况，所述另外的或替代性的工况可包括关于图10中的步骤1003所讨论的工况中的任一者。

继续参考图11，在1104处，所述方法包括：确定是否已经发生大于阈值的气门座温度变化。已经设想了许多阈值变化，诸如0.5℉、1℉、5℉、10℉、20℉等。

如果确定尚未发生大于阈值的气门座温度变化(在1104处为否)，则所述方法前进到1106。在1106处，所述方法包括：保持当前气门座流体喷射策略。例如，可保持预定的气门座喷射正时和/或计量值。这样，可操作流体泵和/或喷射孔口阀以实行预定的气门座喷射正时和/或计量策略。

另一方面，如果确定已经发生大于阈值的气门座温度变化(在1104处为是)，则所述方法移动到1108。在1108处，所述方法包括：基于气门座温度变化调整气门座流体递送总成。在一个示例中，步骤1108可包括步骤1110至步骤1114。

在1110处，所述方法可包括：确定是否已经发生气门座温度升高或降低。如果确定气门座温度已经升高，则所述方法包括：在1112处，减小气门座流体递送总成中的流体压力。例如，可减少总成中的流体泵的输出并且/或者可关闭或部分地关闭喷射孔口阀，以减小气门座中的喷射孔口处的流体的压力。以这种方式，可通过减小总成中的流体压力来补偿致使喷射孔口的大小增大的温度升高。然而，在其他示例中，可增加流动通过气门座流体递送总成的流体量，以经由流动通过其中的流体来增强气门座冷却。在一个示例中，气门座可经由内部通道来冷却，所述内部通道允许冷却剂从水套流动到座通道中并围绕其流动，并且经由传统设计返回到水套通路中，或者在其他示例中，可使用用于单独的冷却剂受控冷却和/或热管理策略的活动和/或外部管件。

另一方面，如果确定气门座温度已经降低，则所述方法包括：在1114处，增大气门座流体递送总成中的流体压力。

例如，可增加总成中的流体泵的输出并且/或者可打开或部分地打开喷射孔口阀，以增大气门座中的喷射孔口处的流体的压力。以这种方式，可通过减小总成中的流体压力来补偿致使喷射孔口的大小减小的温度降低。

图12示出用于控制发动机系统的另一种方法1200。在1202处，所述方法包括：通过排气门座喷射孔口将空气喷射到排气流中。应当理解，当排气门打开并且气门座中的喷射孔口被开启时，可喷射空气。

在1204处，所述方法包括：对排气传感器(例如，氧气传感器)进行取样。例如，可在开始于将空气喷射到排气流中并结束于随后的时间的时间段期间对排气传感器进行取样。以这种方式，当喷射的空气行进经过传感器时，可取得传感器读数。

在1206处，所述方法包括：确定排气传感器是否失灵。在一个示例中，可将在1204处取得的传感器样本与预期值进行比较，以确定排气传感器是否失灵。例如，在喷射之后可预期到氧气浓度增加。如果传感器读数指示预期的氧气浓度增加，则可确定传感器未失灵。然而，如果传感器读数未指示预期的氧气浓度增加，则可确定排气传感器失灵。

如果确定排气传感器未失灵(在1206处为否)，则所述方法移动到1208。在1208处，所述方法包括：保持当前发动机系统操作策略。例如，发动机系统可根据预定的设定点操作。

然而，如果确定排气传感器失灵(在1206处为是)，则所述方法前进到1210。在1210处，所述方法包括：指示排气传感器失灵。指示排气传感器失灵可包括：触发标记、触发传感器失灵指示器(例如，视觉、听觉和/或触觉指示器)等。接下来，在1212处，所述方法包括：基于传感器失灵确定来调整发动机操作。例如，可限制发动机转速，可调整燃料喷射和/或气门正时等。然而，在其他示例中，步骤1212可从方法1200中省略。

方法1200允许喷射通过排气门座喷射孔口的空气用于排气传感器(例如，氧气传感器)诊断程序中。因此，与不依赖于喷射到排气流中的空气的先前策略相比，诊断算法的可靠性可增加并且诊断算法可在宽范围的发动机工况下实现。

现转向图13，描绘了示例性活塞位置、进气门正时、燃料喷射器正时，气门座流体喷射正时和喷射孔口阀致动正时，诸如图1至图12中所描述的。图13的示例基本上按比例绘制，即使没有用数值标记每一个点。这样，可以通过绘图尺寸估计正时的相对差。然而，如果需要，可使用其他相对正时。

继续参考图13，沿x轴以曲柄转角度数(CAD)示出发动机位置。曲线1302描绘了活塞位置(沿y轴)，参考它们来自上止点(TDC)和/或下止点(BDC)的位置，并且进一步参考它们在发动机循环的四个冲程(进气、压缩、做功和排气)内的位置。

曲线1304描绘了进气门的进气门正时、升程和持续时间(沿y轴)。如图所示，进气门在活塞的进气冲程期间是打开的。然而，应当理解，在其他示例中，进气门可通过基于发动机状况调整定相、升程和/或持续时间来以不同的正时操作。L描绘气门升程量，并且D描绘气门打开持续时间。

曲线1306描绘了来自燃料喷射器(例如，进气道燃料喷射器或直接燃料喷射器)的燃料喷射压力(沿y轴)。ID指示燃料喷射通过燃料喷射器的喷射持续时间。

曲线1308描绘了来自气门座喷射孔口的气门座喷射压力(沿y轴)。VID指示燃料喷射通过进气门座喷射孔口的喷射持续时间。尽管图13描绘了关于进气门座的气门座喷射，但是在其他示例中，可另外或可替代地采用排气门座喷射。

曲线图1310指示喷射孔口阀控制信号。打开值和关闭值均在y轴上进行指示。还应当理解，还可提供以不同程度部分地打开或部分地关闭阀的信号。

如图13所示，在进气冲程期间实行经由燃料喷射器的燃料喷射和经由进气门座中的喷射孔口的流体喷射。具体地，应当理解，喷射孔口喷射持续时间(VID)在进气门打开时开始并在进气门关闭时结束。然而，在其他示例中，喷射孔口阀可用于在选择的进气冲程期间使通过气门座喷射孔口的流体喷射延迟，并且在一些情况下，抑制所述流体喷射。另外，可通过改变气门座流体递送总成中的流体泵的输出来调整喷射孔口喷射量值。以这种方式，如果需要，可以控制通过气门座喷射孔口的流体喷射，以提高燃烧效率并减少排放。

应当理解，图13所示的曲线图在本质上是示例性的，并且在其他示例中，进气门的正时和因此喷射孔口流体递送可有所不同。例如，在其他示例中,可使用可具有不同的气门正时(诸如早进气门关闭或迟进气门关闭)的可变气门升程(VVL)发动机以及阿特金森和米勒循环发动机。具体地，在一个示例中，可由VVT系统将进气门的气门升程提前或推迟，以使通过气门座喷射孔口的流体的喷射提前或推迟。

将流体喷射通过气门座中的喷射孔口的技术效果是，与采用流体喷射器的先前的流体递送总成相比提高了流体递送总成的紧凑性。将流体引导通过气门座喷射孔口的另一个技术效果是，与利用流体喷射器的先前的流体递送总成相比提高了流体喷射总成的可靠性并降低了总成的成本。

在以下段落中将进一步描述本发明。在一个方面，提供了一种发动机系统，所述发动机系统包括：气门，所述气门耦接到第一气缸并且包括气门头；以及气门座，所述气门座在所述气门处于关闭构型时与所述气门头配合；其中所述气门座包括喷射孔口；其中在关闭构型中，所述气门头阻挡通过所述喷射孔口的流体流动；并且其中在打开构型中，所述气门头不阻挡通过所述喷射孔口的流体流动。

在另一个方面，提供了一种用于控制发动机系统的方法，所述方法包括：操作气门来以选择的时间间隔打开和关闭所述气门，以使所述气门处于打开构型和关闭构型；其中在所述关闭构型中，所述气门的气门头阻塞流体从包括在气门座中的喷射孔口到气缸中的流动；其中所述喷射孔口与储存所述流体的流体贮存器流体连通；并且其中在所述打开构型中，所述气门中的所述气门头与所述喷射孔口间隔开。在一个示例中，所述方法可还包括：操作气门座流体递送总成，以使所述流体从所述流体贮存器流动到所述喷射孔口。在另一个示例中，所述方法可还包括：通过调整所述气门的气门升程正时来使通过所述喷射孔口的所述流体的喷射提前或延迟。在另一个示例中，所述方法可还包括：响应于至少一个发动机工况的变化，在所述气门处于打开构型且所述气门头与所述气门座间隔开时调整喷射孔口阀以使从所述喷射孔口到所述气缸中的流体喷射延迟，并且其中所述喷射孔口阀耦接到所述喷射孔口。所述方法可还包括：响应于所述气门下游的排气系统中的排放控制装置的条件变化，调整通过所述喷射孔口的排气流体喷射计量。

在另一个方面，提供了一种发动机系统，所述发动机系统包括：气门，所述气门耦接到第一气缸，包括气门头，并且被设计来打开和关闭；气门座，所述气门座与所述气门头配合；气门座流体递送总成，所述气门座流体递送总成包括：流体贮存器，所述流体贮存器与所述喷射孔口流体连通；流体泵，所述流体泵被设计来调整在所述流体贮存器与所述喷射孔口之间流动的流体的流率；以及喷射孔口阀，所述喷射孔口阀被设计来调节所述流体泵与所述喷射孔口之间的流体流动；其中关闭所述气门以配合所述气门座中的所述气门头阻塞所述喷射孔口；并且其中打开所述气门以将所述气门头移动远离所述气门座开启所述喷射孔口。

在另一个方面，可提供一种发动机系统，所述发动机系统包括：气门，所述气门耦接到第一气缸并且包括气门头；以及气门座，所述气门座在所述气门处于关闭构型时与所述气门头配合；其中所述气门座包括喷射孔口；其中关闭所述气门以配合所述气门座中的所述气门头阻塞所述喷射孔口；并且其中打开所述气门以将所述气门头移动远离所述气门座开启所述喷射孔口。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述气门可以是进气门，并且所述喷射孔口可以与包含水、醇和石油基燃料中的至少一者的流体贮存器流体连通。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述气门可以是排气门，并且所述喷射孔口可以与储存排气流体和空气中的至少一者的流体贮存器流体连通。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述发动机系统可还包括第二气缸和耦接到所述第二气缸的第二排气门，其中当所述第二排气门处于关闭构型时，所述第二排气门安置且密封在第二气门座的连续表面上，所述第二气门座在所述连续表面上不包括任何开口。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述发动机系统可还包括：流体贮存器，所述流体贮存器与所述喷射孔口流体连通；以及流体泵，所述流体泵被设计来在所述流体贮存器与所述喷射孔口之间产生流体流动。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述发动机系统可还包括控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器：响应于一个或多个发动机工况的变化来调整所述流体泵以改变通过所述喷射孔口的流体喷射计量。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述发动机系统可还包括喷射孔口阀，所述喷射孔口阀被设计来调节所述流体泵与所述喷射孔口之间的流体流动。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述发动机系统可还包括存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器：基于发动机温度调整所述喷射孔口阀以调整通过所述喷射孔口的流体计量和/或正时。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述发动机系统可还包括存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器：响应于至少一个发动机工况的变化，在所述气门处于打开构型且所述气门头与所述气门座间隔开时调整所述喷射孔口阀以使从所述喷射孔口到所述气缸中的流体喷射延迟。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述气门可以是排气门，并且所述流体可包括排气流体或空气，或者其中所述气门是进气门，并且所述流体包括水、醇和石油基燃料中的一者或多者。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述气门可以是排气门，并且所述流体可以是排气流体。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述气门是进气门，并且其中所述流体贮存器中的所述流体包括水和醇中的至少一者。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述气门可以是排气门，并且所述流体可以是空气，并且其中所述发动机系统可还包括：控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器：在所述气缸的排气冲程期间，将空气喷射通过所述喷射孔口；并且使用来自在将空气喷射通过所述喷射孔口之后和在排气冲程期间被取样的排气传感器的传感器读数执行排气传感器诊断程序，其中所述排气传感器在所述排气门下游的排气导管中。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述气门可以是第一排气门，并且其中所述流体贮存器中的所述流体包括排气流体中的至少一者，并且其中所述发动机系统可还包括：控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器：响应于所述气门下游的排气系统中的排放控制装置的条件变化，调整通过所述喷射孔口的排气流体喷射计量。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述发动机系统可还包括第二气缸，所述第二气缸包括第二排气门，其中当所述第二排气门处于关闭构型时，第二气门头安置且密封在第二气门座上，其中所述气门座形成不包括喷射孔口的连续表面。

在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述发动机系统可包括在混合动力车辆中，所述混合动力车辆包括向一个或多个驱动轮提供动力的电动马达。

应注意，本文所包括的示例性控制和估计程序可与各种发动机和/或车辆系统配置一起使用。本文公开的控制方法和程序可以作为可执行指令存储在非暂时性存储器中，并且可以由包括控制器的控制系统结合各种传感器、致动器和其他发动机硬件来实行。本文所述的具体程序可表示任何数量的处理策略(诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一者或多者。这样，所示出的各种动作、操作和/或功能可按所示的顺序执行，可并行地执行，或者在一些情况下可省略。同样地，处理次序不一定是实现本文所述的示例性实施例的特征和优点所必需的，而是为了便于说明和描述而提供的。所示出的动作、操作和/或功能中的一者或多者可以根据所使用的特定策略而重复地执行。此外，所描述的动作、操作和/或功能可图形地表示要编程到发动机控制系统中的计算机可读存储介质的非暂时性存储器中的代码，其中所描述的动作通过结合电子控制器在包括各种发动机硬件部件的系统中执行所述指令来实行。

应当理解，本文所公开的配置和程序本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被视为具有限制性意义，因为许多变型是可能的。例如，上述技术可以应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本公开的主题包括本文公开的各种系统和配置以及其他特征、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。

如本文所用，除非另外指明，否则术语“大约”被解释为表示所述范围的±5％。

以下权利要求特别指出被视为新颖的和非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一种”要素或“第一”要素或其等同物。这些权利要求应当被理解成包括一个或多个此类要素的并入，既不要求也不排除两个或更多个此类要素。所公开的特征、功能、要素和/或性质的其他组合和子组合可通过修正本权利要求或通过在此申请或相关申请中呈现新的权利要求来要求保护。无论与原始权利要求相比在范围上是更宽、更窄、相同还是不同，此类权利要求也被认为包括在本公开的主题内。

根据本发明，提供了一种发动机系统，所述发动机系统具有：气门，所述气门耦接到第一气缸并且包括气门头；以及气门座，所述气门座在所述气门处于关闭构型时与所述气门头配合；所述气门座包括喷射孔口，其中在关闭构型中，所述气门头阻挡通过所述喷射孔口的流体流动；并且其中在打开构型中，所述气门头不阻挡通过所述喷射孔口的流体流动。

根据一个实施例，所述气门是进气门，并且其中所述喷射孔口与包含水、醇和石油基燃料中的至少一者的流体贮存器流体连通。

根据一个实施例，所述气门是排气门，并且其中所述喷射孔口与储存排气流体和空气中的至少一者的流体贮存器流体连通。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于：第二气缸和耦接到所述第二气缸的第二排气门，其中当所述第二排气门处于关闭构型时，所述第二排气门安置且密封在第二气门座的连续表面上，所述第二气门座在所述连续表面上不包括任何开口。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于：流体贮存器，所述流体贮存器与所述喷射孔口流体连通；以及流体泵，所述流体泵被设计来在所述流体贮存器与所述喷射孔口之间产生流体流动。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于：控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器：响应于一个或多个发动机工况的变化来调整所述流体泵以改变通过所述喷射孔口的流体喷射计量。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于：喷射孔口阀，所述喷射孔口阀被设计来调节所述流体泵与所述喷射孔口之间的流体流动。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于：控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器：基于发动机温度调整所述喷射孔口阀以调整通过所述喷射孔口的流体计量和/或正时。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于：存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器：响应于至少一个发动机工况的变化，在所述气门处于打开构型且所述气门头与所述气门座间隔开时调整所述喷射孔口阀以使从所述喷射孔口到所述气缸中的流体喷射延迟。

根据本发明，提供了一种用于控制发动机系统的方法，所述方法具有：操作气门来以选择的时间间隔打开和关闭所述气门，以使所述气门处于打开构型和关闭构型；其中在所述关闭构型中，所述气门的气门头阻塞流体从包括在气门座中的喷射孔口到气缸中的流动；其中所述喷射孔口与储存所述流体的流体贮存器流体连通；并且其中在所述打开构型中，所述气门中的所述气门头与所述喷射孔口间隔开。

根据一个实施例，所述气门是排气门，并且所述流体包括排气流体或空气，或者其中所述气门是进气门，并且所述流体包括水、醇和石油基燃料中的一者或多者。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于：操作气门座流体递送总成，以使所述流体从所述流体贮存器流动到所述喷射孔口。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于：通过调整所述气门的气门升程正时来使通过所述喷射孔口的所述流体的喷射提前或延迟。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于：响应于至少一个发动机工况的变化，在所述气门处于打开构型且所述气门头与所述气门座间隔开时调整喷射孔口阀以使从所述喷射孔口到所述气缸中的流体喷射延迟，并且其中所述喷射孔口阀耦接到所述喷射孔口。

根据一个实施例，所述气门是排气门，并且所述流体是排气流体，并且其中所述方法还包括：响应于所述气门下游的排气系统中的排放控制装置的条件变化，调整通过所述喷射孔口的排气流体喷射计量。

根据本发明，提供了一种发动机系统，所述发动机系统具有：气门，所述气门耦接到第一气缸，包括气门头，并且被设计来打开和关闭；气门座，所述气门座与所述气门头配合；气门座流体递送总成，所述气门座流体递送总成包括：流体贮存器，所述流体贮存器与所述喷射孔口流体连通；流体泵，所述流体泵被设计来调整在所述流体贮存器与所述喷射孔口之间流动的流体的流率；以及喷射孔口阀，所述喷射孔口阀被设计来调节所述流体泵与所述喷射孔口之间的流体流动；其中关闭所述气门以配合所述气门座中的所述气门头阻塞所述喷射孔口；并且其中打开所述气门以将所述气门头移动远离所述气门座开启所述喷射孔口。

根据一个实施例，所述气门是进气门，并且其中所述流体贮存器中的所述流体包括水和醇中的至少一者。

根据一个实施例，所述气门是排气门，并且其中所述流体是空气，并且其中所述发动机系统还包括：在所述方面或所述方面的组合中的任一者中，所述气门可以是排气门，并且所述流体可以是空气，并且其中所述发动机系统可还包括：控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器：在所述气缸的排气冲程期间，将空气喷射通过所述喷射孔口；并且使用来自在将空气喷射通过所述喷射孔口之后和在排气冲程期间被取样的排气传感器的传感器读数执行排气传感器诊断程序，其中所述排气传感器在所述排气门下游的排气导管中。

根据一个实施例，所述气门是第一排气门，并且其中所述流体贮存器中的所述流体包括排气流体中的至少一者，并且其中所述发动机系统还包括：控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器：响应于所述气门下游的排气系统中的排放控制装置的条件变化，调整通过所述喷射孔口的排气流体喷射计量。

根据一个实施例，上述发明的进一步特征在于：第二气缸，所述第二气缸包括第二排气门，其中当所述第二排气门处于关闭构型时，第二气门头安置且密封在第二气门座上，其中所述气门座形成不包括喷射孔口的连续表面。

Claims (15)

1.一种发动机系统，其包括：

气门，所述气门耦接到第一气缸并且包括气门头；以及

气门座，所述气门座在所述气门处于关闭构型时与所述气门头配合，

所述气门座包括喷射孔口，

其中在关闭构型中，所述气门头阻挡通过所述喷射孔口的流体流动；并且

其中在打开构型中，所述气门头不阻挡通过所述喷射孔口的流体流动。

2.如权利要求1所述的发动机系统，其中所述气门是进气门，并且其中所述喷射孔口与包含水、醇和石油基燃料中的至少一者的流体贮存器流体连通。

3.如权利要求1所述的发动机系统，其中所述气门是排气门，并且其中所述喷射孔口与储存排气流体和空气中的至少一者的流体贮存器流体连通。

4.如权利要求3所述的发动机系统，其还包括第二气缸和耦接到所述第二气缸的第二排气门，其中当所述第二排气门处于关闭构型时，所述第二排气门安置且密封在第二气门座的连续表面上，所述第二气门座在所述连续表面上不包括任何开口。

5.如权利要求1所述的发动机系统，其还包括：

流体贮存器，所述流体贮存器与所述喷射孔口流体连通；以及

流体泵，所述流体泵被设计来在所述流体贮存器与所述喷射孔口之间产生流体流动。

6.如权利要求5所述的发动机系统，其还包括控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器：

响应于一个或多个发动机工况的变化来调整所述流体泵以改变通过所述喷射孔口的流体喷射计量。

7.如权利要求5所述的发动机系统，其还包括喷射孔口阀，所述喷射孔口阀被设计来调节所述流体泵与所述喷射孔口之间的流体流动。

8.如权利要求7所述的发动机系统，其还包括控制器，所述控制器具有存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器：

基于发动机温度调整所述喷射孔口阀以调整通过所述喷射孔口的流体计量和/或正时。

9.如权利要求8所述的发动机系统，其还包括存储在非暂时性存储器上的计算机可读指令，所述计算机可读指令在被执行时致使所述控制器：

响应于至少一个发动机工况的变化，在所述气门处于打开构型且所述气门头与所述气门座间隔开时调整所述喷射孔口阀以使从所述喷射孔口到所述气缸中的流体喷射延迟。

10.一种用于控制发动机系统的方法，其包括：

操作气门来以选择的时间间隔打开和关闭所述气门，以使所述气门处于打开构型和关闭构型；

其中在所述关闭构型中，所述气门的气门头阻塞流体从包括在气门座中的喷射孔口到气缸中的流动；

其中所述喷射孔口与储存所述流体的流体贮存器流体连通；并且

其中在所述打开构型中，所述气门中的所述气门头与所述喷射孔口间隔开。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述气门是排气门，并且所述流体包括排气流体或空气，或者其中所述气门是进气门，并且所述流体包括水、醇和石油基燃料中的一者或多者。

12.如权利要求10所述的方法，其还包括：操作气门座流体递送总成，以使所述流体从所述流体贮存器流动到所述喷射孔口。

13.如权利要求12所述的方法，其还包括：通过调整所述气门的气门升程正时来使通过所述喷射孔口的所述流体的喷射提前或延迟。

14.如权利要求10所述的方法，其还包括：响应于至少一个发动机工况的变化，在所述气门处于打开构型且所述气门头与所述气门座间隔开时调整喷射孔口阀以使从所述喷射孔口到所述气缸中的流体喷射延迟，并且其中所述喷射孔口阀耦接到所述喷射孔口。

15.如权利要求10所述的方法，其中所述气门是排气门，并且所述流体是排气流体，并且其中所述方法还包括：响应于所述气门下游的排气系统中的排放控制装置的条件变化，调整通过所述喷射孔口的排气流体喷射计量。

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